Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 18
1.1. Современные возможности химиотерапии рака легких, желудка и молочной железы, а также связанные с ней побочные эффекты 18
1.2. Механизмы регуляции системы крови в условиях цитостатического воздействия 42
1.3. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор: биологические свойства и клиническое применение 60
1.4. Заключение 84
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 87
2.1. Материал исследования 87
2.2. Методы исследования 92
ГЛАВА 3. Результаты собственных наблюдений 99
3.1 Реакции системы крови онкологических больных на химиотерапевтическое лечение 99
3.1.1. Система крови у больных раком легкого до и в процессе цикловой полихимиотерапии по схеме CVC 99
3.1.1.1. Картина периферической крови 99
3.1.1.1.1. Содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов. 99
3.1.1.1.2. Общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула.. 101
3.1.1.2. Морфофункциональное состояние костномозгового кроветворения 103
3.1.1.2.1. Морфологический состав костного мозга 103
3.1.1.2.2. Костномозговой резерв нейтрофильных гранулоцитов 106
3.1.1.3. Состояние пула кроветворных клеток-предшественников. 109
3.1.1.3.1. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцито поэза в костном мозге 110
3.1.1.3.2. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцито- поэза в периферической крови 110
3.1.2. Система крови у больных раком легкого до и в процессе цикловой полихимиотерапии по схеме ТР 113
3.1.2.1. Картина периферической крови 113
3.1.2.1.1. Содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов 113
3.1.2.1.2. Общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула 115
3.1.2.2. Морфофункциональное состояние костномозгового кроветворения 116
3.1.2.2.1. Морфологический состав костного мозга 116
3.1.2.2.2. Костномозговой резерв нейтрофильных гранулоцитов 119
3.1.2.3. Состояние пула кроветворных клеток-предшественников. 122
3.1.2.3.1. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в костном мозге 123
3.1.2.3.2. Процессы дифференцировки гемопоэтических клеток-предшественников 123
3.1.2.3.3. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови 126
3.1.3. Система крови у больных раком желудка IV стадии до и в процессе цикловой полихимиотерапии по схеме капецитабин/цисплатин 127
3.1.3.1. Картина периферической крови 127
3.1.3.1.1. Содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов 127
3.1.3.1.2. Общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула.. 129
3.1.3.2. Морфофункциональное состояние костномозгового кроветворения 131
3.1.3.2.1. Морфологический состав костного мозга 131
3.1.3.2.2. Костномозговой резерв нейтрофильных гранулоцитов 134
3.1.3.3. Состояние пула кроветворных клеток-предшественников .137
3.1.3.3.1. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в костном мозге 138
3.1.3.3.2. Процессы дифференцировки гемопоэтических клеток 138
3.1.3.3.3. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови 139
3.1.4. Система крови у больных раком молочной железы до и в процессе цикловой полихимиотерапии по схеме CAF 142
3.1.4.1. Картина периферической крови 142
3.1.4.1.1. Содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов 142
3.1.4.1.2. Общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула.. 144
3.1.4.2. Морфофункциональное состояние костномозгового кроветворения 146
3.1.4.2.1. Морфологический состав костного мозга 146
3.1.4.2.2. Костномозговой резерв нейтрофильных гранулоцитов 148
3.1.4.3. Колониеобразующая способность кроветворной ткани и функциональная активность пула прекурсоров гемопоэза 151
3.1.4.4. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в костном мозге 152
3.1.4.4.1. Процессы пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток 154
3.1.4.4.2. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови 155
3.1.4.5. Механизмы гуморальной регуляции кроветворения 158
3.1.4.5.1. Уровни эритропоэтической и колониестимулирующей активностей в кондиционных средах клеток костного мозга 158
3.1.4.5.2. Уровни эритропоэтической и колониестимулирующей активностей в сыворотке крови 160
3.1.5. Система крови у больных раком молочной железы до и в процессе цикловой полихимиотерапии по схеме AT 162
3.1.5.1. Картина периферической крови 162
3.1.5.1.1. Содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов 162
3.1.5.1.2. Общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула.. 164
3.1.5.2. Морфофункциональное состояние костномозгового кроветворения 166
3.1.5.2.1. Морфологический состав костного мозга 166
3.1.5.2.2. Костномозговой резерв нейтрофильных гранулоцитов 168
3.1.5.3. Колониеобразующая способность кроветворной ткани и функциональная активность пула прекурсоров гемопоэза 171
3.1.5.3.1. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в костном мозге 171
3.1.5.3.2. Процессы пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток 172
3.1.5.3.3. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови 174
3.1.5.4. Механизмы гуморальной регуляции кроветворения 176
3.1.5.4.1. Уровни эритропоэтической и колониестимулирующей активностей в кондиционных средах клеток костного мозга 176
3.1.5.4.2. Уровни эритропоэтической и колониестимулирующей активностей в сыворотке крови 178
3.1.6. Заключение 180
3.2. Влияние препарата гранулоцит ар ного колониестимулирующего фактора на систему крови больных раком молочной железы, получающих цитостатическое лечение 182
3.2.1. Система крови у больных раком молочной железы до и в процессе цикловой полихимиотерапии по схеме CAF в комбинации с филграстимом 183
3.2.1.1. Картина периферической крови 183
3.2.1.1.1. Содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов 183
3.2.1.1.2. Общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула.. 185
3.2.1.2. Морфофункциональное состояние костномозгового кроветворения 188
3.2.1.2.1. Морфологический состав костного мозга 188
3.2.1.2.2. Костномозговой резерв нейтрофильных гранулоцитові91
3.2.1.3. Колониеобразующая способность кроветворной ткани и функциональная активность пула прекурсоров гемопоэза 195
3.2.1.3.1. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в костном мозге 195
3.2.1.3.2. Процессы пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток 197
3.2.1.3.3. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови 200
3.2.1.4. Механизмы гуморальной регуляции кроветворения 202
3.2.1.4.1. Уровни эритропоэтической и колониестимулирующей активностей в кондиционных средах клеток костного мозга 202
3.2.1.4.2. Уровни эритропоэтической и колониестимулирующей активностей в сыворотке крови 204
3.2.2. Система крови у больных раком молочной железы до и в процессе цикловой полихимиотерапии по схеме AT в комбинации с филграстимом 207
3.2.2.1. Картина периферической крови 207
3.2.2.1.1. Содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов 207
3.2.2.1.2. Общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула.. 209
3.2.2.2. Морфофункциональное состояние костномозгового кроветворения 211
3.2.2.2.1. Морфологический состав костного мозга 211
3.2.2.2.2. Костномозговой резерв нейтрофильных гранулоцитов215
3.2.2.3. Колониеобразующая способность кроветворной ткани и функциональная активность пула прекурсоров гемопоэза 218
3.2.2.3.1. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в костном мозге 218
3.2.2.3.2. Процессы пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток 220
3.2.2.3.3. Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови 223
3.2.2.4. Механизмы гуморальной регуляции кроветворения 226
3.2.2АЛ. Уровни эритропоэтическои и колониестимулирующей активностей в кондиционных средах клеток костного мозга 226
3.2.2.4.2. Уровни эритропоэтическои и колониестимулирующей активностей в сыворотке крови 229
3.2.3. Заключение 231
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов 233
Выводы 330
Список литературы 333
- Механизмы регуляции системы крови в условиях цитостатического воздействия
- Содержание предшественников эритро- и грануломоноцито- поэза в периферической крови
- Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови
- Картина периферической крови
Введение к работе
Актуальность проблемы. За последние два десятилетия произошел несомненный прогресс в клинической онкологии. С появлением противоопухолевых препаратов с принципиально новыми механизмами действия расширился контингент больных, получающих специфическую терапию, улучшилось качество их жизни, а по некоторым нозологическим формам увеличилась ее продолжительность. Можно отметить значительное улучшение результатов химиотерапевтического лечения рака молочной железы, легкого, колоректального рака и других опухолей [12, 19, 88, 100, 117, 119, 120].
Работы по созданию новых противоопухолевых средств, в первую очередь, направлены на получение таких препаратов, которые при максимальном ингибирующем воздействии на опухолевые клетки минимально повреждали бы здоровые ткани организма, что возможно лишь в случае понимания механизмов миелотоксичности химиотерапевтических режимов, ангиогенеза, апоптоза, канцерогенеза и идентификации прогностических молекулярно-биологических маркеров [18, 42, 82, 84].
Несмотря на позитивные сдвиги в лечении онкологических больных, частота побочных явлений в современной противоопухолевой терапии, нередко угрожающих жизни больного, остается достаточно высокой, что связано с токсическим действием цитостатических препаратов на активно пролиферирующие клеточные системы организма [22, 41, 77, 100]. Возникающая при этом цитостатическая миелодепрессия является основным видом токсичности и приводит к уменьшению числа лейкоцитов, тромбоцитов и эритроцитов в периферической крови [16, 21, 22, 23, 88, 100, ПО]. Выраженность наступающей миелосупрессии зависит как от механизма действия и сочетания противоопухолевых препаратов, входящих в используемую комбинацию, так и от доз и длительности химиотерапии [95, 164,165,498].
9 Накопленные к настоящему времени экспериментальные данные о
действии антибластомных средств на костномозговой гемопоэз
свидетельствуют о том, что его регенерация имеет в каждом случае свои
специфические особенности, связанные, по мнению большинства авторов, с
неодинаковой степенью повреждения различными цитостатиками
кроветворных клеток [11, 16, 24, 41, 95, 423]. В то же время известно, что
важнейшая роль в регуляции кроветворения при экстремальных состояниях
различного генеза принадлежит гемопоэзиндуцирующему микроокружению,
представляющему собой комплекс костномозговых стромальных клеток,
мобильных клеток-регуляторов, а также нервных окончаний, элементов
микроциркуляторного русла и внеклеточного матрикса [32, 33, 35, 38, 40, 56,
85, 111, 301, 406, 478, 650; 656]. Очевидно, что изменение свойств элементов
ГИМ под действием экстремальных факторов, и в том числе - цитостатиков,
может оказывать существенное влияние на характер течения процессов
подавления и восстановления гемопоэза. Это нашло свое отражение в
достаточно большом количестве экспериментальных работ, ярко
демонстрирующих, что введение цитостатических препаратов из различных
фармакологических групп в эквивалентных по общебиологическому эффекту
дозах может приводить к неодинаковым изменениям в системе крови [32, 41,
50,51,53, 164, 165].
Аналогичные сведения, описывающие повреждающие эффекты химиотерапии в отношении как гемопоэтического, так и регуляторного звеньев системы крови онкологических больных крайне немногочисленны, разрознены и достаточно поверхностны [100, ПО]. Поэтому важнейшей задачей онкологов, фармакологов и гематологов является глубокое изучение механизмов гемодепрессивного действия применяемых и разрабатываемых комбинаций цитостатиков, что, в свою очередь, ведет к адекватному патогенетически обоснованному подбору гемостимулирующих средств.
По данным литературы, изменения в системе крови при различных
10 локализациях опухолевого процесса достаточно однотипны, если речь не
идет о вовлечении в процесс злокачественного роста кроветворной ткани,
либо аппарата ее регуляции, и укладываются в понятие
паранеопластического синдрома [72, 109, 521, 638]. Основываясь на
вышесказанном, основной акцент в нашем исследовании сделан на изучении
изменений в системе крови, в первую очередь, в зависимости от режима
химиотерапевтического лечения.
В настоящее время в тех ситуациях, когда желательно быстро увеличить количество гранулоцитов в крови, используют преимущественно препараты гранулоцитарного колониестимулирующего фактора. Г-КСФ действует не только на предшественники гранулоцитопоэза, обеспечивая их пролиферацию, дифференцировку, созревание и выход зрелых гранулоцитов в периферическую кровь, но и на зрелые гранулоциты, обусловливая увеличение продолжительности их жизни за счет уменьшения апоптоза, ускорение и увеличение миграции гранулоцитов в очаг воспаления, повышение их способности к хемотаксису по отношению к бактериям и фагоцитозу. Вышеназванные эффекты , лежат в основе многократно показанной способности экзогенного Г-КСФ уменьшать продолжительность и тяжесть постхимиотерапевтической нейтропении [148, 218, 236, 238, 275, 369, 408, 417, 447, 450, 520, 553, 567, 647, 654].
Вместе с тем, становятся известными все новые эффекты Г-КСФ в отношении кроветворения, которые требуют дальнейшего изучения механизмов его действия.
Принимая во внимание большой перечень экспериментальных работ [25, 26, 27, 32, 41, 50, 51, 53, 164, 165], логично предположить, что такие признанные гемостимулирующие средства, как препараты Г-КСФ, при назначении онкологическим больным, получавшим различные режимы цитостатической терапии, способны реализовывать свои эффекты, воздействуя на разные звенья регуляции системы крови.
Цель исследования. Изучить миелотоксичность современных режимов химиотерапии у больных с различной локализацией опухолевого процесса и вскрыть механизмы, лежащие в основе различий их гематологических эффектов, а таюке оценить эффективность коррекции выявленных изменений препаратом гранулоцитарного колониестимулирующего фактора.
Задачи исследования:
Изучить динамику показателей периферической крови и костного мозга у больных раком легкого III-IV стадии в процессе проведения полихимиотерапии по схемам CVC и ТР.
Изучить динамику показателей периферической крови и костного мозга у больных раком молочной железы III-IV стадии в процессе проведения полихимиотерапии по схемам CAF и AT.
Изучить динамику показателей периферической крови и костного мозга у больных раком желудка IV стадии в процессе проведения полихимиотерапии по схеме капецитабин/цисплатин.
Исследовать изменения функциональной активности гемопоэтических клеток-предшественников, возникающие у онкологических больных с различной локализацией опухолевого процесса в ходе химиотерапии.
Оценить активность локального аппарата регуляции системы крови у онкологических больных в процессе цитостатической терапии.
Провести сравнительную оценку гематологической токсичности изучаемых схем полихимиотерапии и вскрыть механизмы, лежащие в основе их гематологических эффектов.
7. Оценить эффективность коррекции нарушений, возникающих в
системе крови больных раком молочной железы в условиях химиотерапии по
схемам CAF и AT с помощью препарата Г-КСФ.
12 8. Вскрыть механизмы, лежащие в основе различий
гемостимулирующего эффекта препарата Г-КСФ при его применении на
фоне режимов CAF и AT.
Положения, выносимые на защиту
Использование схемы CVC в терапии больных раком легкого III-IV стадии приводит к большему угнетению (по сравнению со схемой ТР) функционирования предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза, морфологически дифференцируемых миелокариоцитов и к уменьшению костномозгового резерва нейтрофильных гранулоцитов. Указанные явления лежат в основе более выраженной депрессии отдельных показателей периферической крови.
Активация дифференцировки и пролиферации гемопоэтических прекурсоров при использовании схемы AT у больных раком молочной железы III-IV стадии (в отличие от схемы CAF) обусловлена возрастанием функциональной активности клеток микроокружения, что свидетельствует о сохранности адекватного механизма реагирования кроветворной ткани на цитостатическую травму. Благодаря этому в случае применения режима AT гемопоэтическая ткань в большей степени сохраняет способность к регенерации, что проявляется значительным ростом числа гемопоэтических элементов в костном мозге, и как следствие - лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов в периферической крови.
Наличие фторпиримидинового антиметаболита в схеме химиотерапевтического лечения приводит к депрессии функциональной активности адгезирующих и неадгезирующих элементов микроокружения, что обусловливает угнетение пролиферации и дифференцировки кроветворных прекурсоров и, соответственно, тормозит постцитостатическое восстановление гемопоэза.
13 4. Назначение препарата Г-КСФ в перерывах между курсами лечения
по схеме AT сопровождается повышением пролиферативной активности и
интенсивности созревания гранулоцитарных клеток-предшественников на
фоне выраженного роста гуморальных активностей как в сыворотке крови,
так и в супернатантах от прилипающей и неприлипающей фракции ГИМ.
Данные изменения играют важную роль в обеспечении более эффективной
коррекции филграстимом нарушений кроветворения, вызванных
цитостатическими препаратами, в условиях схемы AT по сравнению с CAF.
Лечение в режиме CAF ведет к нарушению функционирования ГИМ и к
блоку универсального механизма ускоренного созревания гемопоэтических
прекурсоров, а, следовательно, затрудняет образование зрелых
нейтрофильных гранулоцитов, формирование костномозгового резерва
нейтрофилов под действием гемостимулятора и реализацию его
мобилизующего действия.
Научная новизна. В настоящей работе впервые определены механизмы изменений в системе крови онкологических больных с различной локализацией опухолевого процесса, лежащие в основе гематологических эффектов, возникающих в ходе цитостатической терапии. При этом показано, что неодинаковый характер изменений в системе крови обусловлен не только прямым действием антибластомных средств на кроветворные клетки, но и их влиянием на функциональную активность элементов ГИМ.
Впервые в онкологической клинике установлено, что условия, создаваемые гемопоэтическим окружением для созревания кроветворных клеток в ходе развития цитостатической болезни, во многом определяют интенсивность восстановления подавленного гемопоэза.
Возрастание функциональной активности клеток микроокружения при использовании схемы AT у больных раком молочной железы III-IV стадии обеспечивает активацию процессов пролиферации и дифференцировки
14 предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза, чем обусловлена
меньшая степень выраженности анемии, тромбоцитопении и лейкопении по
сравнению со схемой CAF.
Впервые показано, что включение в схемы химиотерапевтического лечения препаратов из группы фторпиримидиновых антиметаболитов блокирует запуск универсальных механизмов восстановления кроветворной ткани (связанных с ускорением созревания гемопоэтических предшественников) вследствие угнетения функций клеток ГИМ.
Продемонстрирована меньшая выраженность миелотоксических эффектов у больных раком легкого при лечении по схеме ТР по сравнению с режимом CVC, проявляющихся со стороны как центральных, так и периферических отделов системы крови.
Впервые в клинической практике продемонстрирована неодинаковая эффективность препарата Г-КСФ в качестве гемостимулятора в зависимости от режима противоопухолевой химиотерапии, на фоне которой он назначался.
Во многом благодаря повышению уровней колониестимулирующей и
эритропоэтической активностей в сыворотке крови, усилению продукции
соответствующих веществ клетками гемопоэзиндуцирующего
микроокружения, активирующее влияние филграстима на гемопоэз проявляется в большей степени при миелосупрессии, вызванной лечением больных РМЖ по схеме AT. В то же время режим сравнения - CAF, сопровождающийся нарушениями функционирования элементов ГИМ, не позволяет в полной мере реализоваться всем эффектам рекомбинантного гемопоэтина.
Теоретическое и практическое значение работы. Проведенные клинические исследования позволили показать важную роль гемопоэзиндуцирующего микроокружения в регуляции процессов
15 кроветворения, регенерирующего после воздействия противоопухолевых
препаратов. Благодаря данным, полученным при изучении системы крови
онкологических больных в процессе цитостатического лечения, удалось
внести существенный вклад в понимание значения процессов пролиферации
и дифференцировки гемопоэтических клеток для восстановления
подавленного кроветворения.
Полученные данные позволили вскрыть механизмы, лежащие в основе различного характера подавления и восстановления гемопоэза под влиянием комбинаций CVC, ТР, капецитабин/цисплатин, CAF и AT, что дало возможность оценить схемы ТР и AT как менее токсичные в отношении кроветворения. С учетом более высокой эффективности нового режима ТР (по сравнению с CVC) в лечении рака легкого и AT (по сравнению с CAF) в лечении рака молочной железы, можно считать данные протоколы более предпочтительными при химиотерапии указанных видов опухолей.
Тот факт, что препарат Г-КСФ проявляет неодинаковую эффективность на фоне различных схем химиотерапевтического лечения, позволил нам предложить дифференцированный подход к его применению в зависимости от механизмов действия цитостатических препаратов, входящих в схему химиотерапии.
Результаты работы дают возможность определить рациональные пути влияния на процессы регенерации поврежденной цитостатиками кроветворной ткани и создать базовые предпосылки для разработки новых гемостимуляторов.
По материалам работы получены 4 патента РФ на изобретение, подготовлены методические указания по изучению гемостимулирующей активности фармакологических веществ.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на VII, X Российском национальном конгрессе "Человек и
лекарство" (Москва, 2000, 2003), на конференции молодых ученых СО РАМН "Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины" (Новосибирск, 2000), на международной научной конференции «Поиск, разработка и внедрение новых лекарственных средств и организационных форм фармацевтической деятельности» (Томск, 2000), на II, III Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000, 2004), на конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии» (Томск, 2000, 2001, 2002, 2007), на конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической онкологии» (Томск, 2005, 2006, 2007), на конференции «Актуальные проблемы фармакологии», посвященной 50-летию Алтайского государственного медицинского университета (Барнаул, 2003), на III международной конференции «Клинические исследования лекарственных средств» (Москва, 2003), на 2-м съезде Российского научного общества фармакологов (Москва, 2003), на конференции «Актуальные проблемы фармакологии», посвященной 20-летию НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН (Томск, 2004), на 1-й Российско-американской конференции «Биотехнология и онкология» (Санкт- Петербург, 2005), на III съезде физиологов Урала (Екатеринбург, 2006), на Российской научной конференции «Создание новых лекарственных препаратов» (Томск, 2007), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Профилактика и лечение злокачественных новообразований в современных условиях» (Барнаул, 2007), на конференции НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН «Проблемы онкофармакологии» (Томск, 2008), на Всероссийских научно-практических конференциях «Отечественные противоопухолевые препараты» (Москва, 2007, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 45 научных работ, из них 19 - в центральных журналах, рекомендованных перечнем ВАК.
17 Объем и структура работы. Диссертация изложена на 405 страницах
машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов и
списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 42 рисунками и
54 таблицами. Библиографический указатель включает 667 источников, из
них 139 отечественных и 528 иностранных.
Механизмы регуляции системы крови в условиях цитостатического воздействия
Как известно, система крови является одной из наиболее чувствительных к действию антибластомных препаратов и ионизирующего излучения, в первую очередь в связи с высокой пролиферативной активностью составляющих ее элементов. Поэтому кроветворная ткань традиционно считается удобной для изучения закономерностей и механизмов развития биологических эффектов миелоингибирующих агентов [9, 13, 22, 23, 101, 168, 230, 310, 320, 428, 455]. В то же время, разработка наиболее рациональных и эффективных способов коррекции гипопластических состояний требует расширения существующих знаний о механизмах подавления и восстановления кроветворения у леченных цитостатиками больных. Изучению системы крови в процессе развития цитостатической болезни посвящено большое количество экспериментальных работ, и к настоящему времени накоплено достаточно много сведений о состоянии основных отделов кроветворной ткани у животных, получавших противоопухолевые препараты в различных дозах [4, 24, 41, 86, 176, 178, 212, 292, 311, 423]. Однако интерпретация имеющихся данных в плане расшифровки механизмов восстановления подавленного гемопоэза не охватывает всех возможных сторон регенераторных процессов в кроветворной ткани. В частности, восполнение числа морфологически идентифицируемых клеток костного мозга может происходить как путем размножения выживших после цитостатического воздействия кроветворных элементов, так и за счет поступления клеток из отдела менее зрелых предшественников [75, 76, 153, 355]. При этом следует отметить, что такому важному пути гемопоэтической репарации как ускоренная дифференцировка кроветворных прекурсоров в условиях подавленной клеточной пролиферации, уделяется недостаточное внимание.
При анализе имеющихся данных обращает на себя внимание существенная разница глубины и продолжительности гемодепрессии после применения различных цитостатиков в эквивалентных по общебиологическому эффекту дозах [11, 16, 41, 168, 178, 311, 320, 423]. Обычно авторы объясняют указанный факт неодинаковой степенью повреждения кроветворных клеток разными по механизму действия миелоингибирующими агентами. Токсическое действие в отношении гемопоэтических элементов, несомненно, является важнейшим обстоятельством, определяющим характер миелосупрессирующего эффекта в каждом отдельном случае. Однако при этом мало учитываются изменения функционального состояния регуляторного аппарата кроветворной ткани под действием антибластомных средств, которые, несомненно, вносят свой вклад в характер течения цитостатической болезни. Известно, что важнейшая роль в контроле процессов кроветворения, как и других физиологических процессов, принадлежит дистантным механизмам, в частности вегетативной нервной и эндокринной системам. Накопленные к настоящему времени сведения о функционировании системы крови в норме и при патологии свидетельствуют о том, что в условиях сбалансированного гемопоэза нейроэндокринные субстанции не оказывают существенного влияния на пролиферацию и дифференцировку кроветворных клеток. В таких условиях система работает во многом автономно, и основную роль в ее регуляции играют локальные механизмы [32, 92]. При экстремальных же состояниях, сопровождающихся напряжением процессов кроветворения, важнейшее значение в поддержании гемопоэза на повышенном уровне принадлежит нейроэндокринным контролирующим структурам. Последние оказывают прямой (рецепторный) и опосредованный (через Т-лимфоциты, макрофаги, стромальные механоциты) эффекты на кроветворные клетки, что приводит к синхронизации и повышению их пролиферативных и дифференцировочных потенций [37, 40, 118]. Установлено, что нервные окончания, являются одной из составных частей гемопоэзиндуцирующего микроокружения [125, 133, 527, 615, 645, 646, 667]. В паренхиме костного мозга обнаружено присутствие не только адренергических, но и пуринергических и холинергических нервных волокон [244, 643, 607, 655]. Большая часть нервных окончаний контактирует с гладкими мышцами артериальных сосудов или располагается между слоями артериальных адвентициальных клеток. Некоторые терминали, преимущественно миелинизировапные и холинергические, заканчиваются среди кроветворных клеток [461]. Показано, что выделение медиаторов терминалями [649] оказывает влияние на выработку гуморальных регуляторов гемопоэза [91, 124], а также обусловливает изменения в активности клеток кроветворного микроокружения [124]. При этом на цитоплазматической мембране гемопоэтических клеток и элементов ГИМ определены специфические рецепторы к различным лигандам медиаторной природы (катехоламины, ацетилхолин, субстанция Р, нейрокинин А и В, Фактор роста нервов, опиоиды и т.д.) [123, 126, 182, 189, 198, 245, 313, 404, 458, 465, 473, 581, 632, 660]. Эндогенные катехоламины в костном мозге имеют не только нейрональное, но и клеточное происхождение. Источником дофамина и адреналина выступают кроветворные клетки-предшественники и дифференцированные клетки крови [439]. На различных моделях патологических состояний (иммобилизационный стресс, цитостатическая миелосупрессия, невротические воздействия) выявлена определенная тропность Р-адренергических стимулов к эритроидным прекурсорам, а а-адренергических структур — к гранулоцитарно-макрофагальным механизмам кроветворения [29, 34, 36, 37, 41]. При этом активация бета адренорецепторов увеличивает синтез цАМФ в клетках, стимуляция альфа адренорецепторов его снижает или, с другой стороны повышает образование цГМФ [1, 137].
Известно, что важное значение в регуляции процессов кроветворения принадлежит вегетативной нервной системе (ВНС). При этом в условиях оптимальной жизнедеятельности организма ее влияние во многом осуществляется опосредованно: через контроль обмена веществ и потребления кислорода, выработку эритропоэтина, через трофогенные воздействия на внутриклеточные метаболические процессы в кроветворных и стромальных элементах костного мозга, регулирующих, в свою очередь, пролиферативный потенциал гемопоэтических клеток [34, 36, 55, 97, 139]. Значение вегетативных медиаторов в регуляции функциональной активности кроветворной системы возрастает при действии на организм экстремальных факторов различной природы [45, 47, 97, 273], в том числе и при цитостатических воздействиях. Так, введение норадреналина мышам после летальной дозы карбоплатина, оказывало протекторное действие на гемопоэз животных [437, 438]. При этом добавление норадреналина в культуру клеток костного мозга угнетало темпы пролиферации КОЕ-ГМ. Указанные эффекты отменялись одновременным применением альфа 1-адренергического антагониста празозина. Полученные результаты, по мнению авторов, указывают на способность адренергических средств воздействовать на гемопоэз через альфа 1-адренорецепторы, находящихся на преВ-клетках костного мозга. В свою очередь, активация данных рецепторов, вероятно, индуцирует продукцию трансформирующего фактора роста-бета, ингибирующего пролиферацию клеток. На модели миелосупрессии, вызванной введением 5-фторурацила (1/2 МПД), сотрудники нашей лаборатории продемонстрировали, что развитие гипоплазии костного мозга у мышей линии СВА совпадает по времени с
Содержание предшественников эритро- и грануломоноцито- поэза в периферической крови
Содержание клеток, дающих начало эритроидному ростку гемопоэза, возрастало в кроветворной ткани в 1,5 раза уже после первого курса лечения по схеме CVC, достигая при этом 35,75 ± 2,38 единиц на 105 неприлипающих миелокариоцитов, что составило достоверную разницу с величиной аналогичного показателя до начала химиотерапии (22,19 + 3,07, табл. 5). По завершении следующего курса количество КОЕ-Э в костном мозге также было повышенным (всего на 1,81 ниже такового после первого курса). Число костномозговых предшественников грануломоноцитопоэза также существенно увеличивалось вслед за первым курсом химиотерапии, превысив на 48% величину соответствующего показателя у нелеченых больных (37,42 ± 3,37 при исходном значении 25,26 + 2,73, р 0,05). К окончанию периода наблюдения содержание КОЕ-ГМ в гемопоэтической ткани практически нормализовалось, составив 24,85 ± 1,91 колониеобразующих единиц на 105 нуклеаров (табл. 5). В ходе цикловой полихимиотерапии по схеме CVC отмечались существенные изменения концентрации гемопоэтических предшественников в периферической крови. Так, существенное увеличение числа клеток, дающих в культуре начало гранулоцитомакрофагальным колониям, наблюдалось как после первого, так и после второго курсов лечения (в среднем на 33% по сравнению с исходным уровнем, р 0,05). К началу второго и третьего курсов химиотерапии наблюдалось снижение количества циркулирующих КОЕ-ГМ (соответственно до 29,36 ± 2,97 и 27,45 ± 2,58 клеток на 105 мононуклеаров), которое, хотя и превышало исходный уровень (23,52 ± 2,20), не выходило уже за рамки статистически значимой разницы с его величиной. После третьего курса лечения повышения значений указанного параметра отмечено не было (табл. 6). Содержание в периферической крови больных РЛ эритроидных прекурсоров плавно возрастало вплоть до периода, предшествовавшего началу второго курса приема препаратов, входящих в схему CVC (табл. 6).
Максимальные значения данного показателя (до и после второго курса) составили соответственно 34,09 ± 2,42 и 33,15 ± 3,20 КОЕ-Э на 105 культивированных клеток, достоверно превысив при этом величину аналогичного параметра у нелеченых больных. В дальнейшем происходило постепенное снижение числа циркулирующих предшественников эритропоэза, приводившее к практически полной его нормализации к окончанию периода наблюдения (третьего курса химиотерапии). Таким образом, лечение по схеме CVC, не сказываясь существенным образом на состоянии периферического звена эритрона, вызывает достаточно выраженное опустошение эритроидного ростка костного мозга. При использовании указанного режима химиотерапии происходит прогрессирующее снижение числа лейкоцитов и их отдельных морфологических форм в периферической крови, что сопровождается статистически значимым падением содержания зрелых нейтрофильных и эозинофильных гранулоцитов в костном мозге на фоне возрастания числа лимфоидных элементов. Содержание коммитированных прекурсоров эритро-и грануломоноцитопоэза в крови и в гемопоэтической ткани достоверно возрастает в процессе лечения больных РЛ с использованием химиотерапевтического режима CVC. Реакция на преднизолон у обследованной категории больных носит типичный характер и статистически значимо не разнится от курса к курсу на протяжении периода наблюдения. Анализ динамики количественных показателей красной крови позволил выявить прогрессирующее снижение общего числа эритроцитов после каждого курса цитостатического воздействия, при этом необходимо отметить, что указанные изменения не носили статистически значимого характера (табл. 7).
Что касается концентрации гемоглобина, то этот показатель также прогрессивно снижался, достигая минимальных значений 122,00 ± 4,53 г/л и 123,50 ± 4,50 г/л к концу второго и третьего курсов химиотерапии соответственно (141,46 ± 5,70 г/л до лечения). Характеризуя особенности динамики изученных показателей красной крови в процессе проведения полихимиотерапии препаратами доцетаксел и цисплатин, следует отметить явления незначительной анемии с максимальным снижением числа эритроцитов на 6%; р 0,05, гемоглобина на 14%; р 0,05 по сравнению с исходным уровнем (табл. 7). Число тромбоцитов в периферической крови оказалось достоверно сниженным после окончания второго и третьего курсов химиотерапии, когда их содержание соответствовало 145,50 ± 20,96 и 138,00 ± 6,40 Г/л при 202,31 ± 16,76 Г/л до начала проведения полихимиотерапии (табл. 7). В оставшиеся сроки наблюдения также имело место некоторое снижение числа тромбоцитов, которое, однако, не выходило за пределы статистически значимых различий с исходным.
Содержание предшественников эритро- и грануломоноцитопоэза в периферической крови
Результаты изучения особенностей колониеобразующей способности клеток периферической крови у больных раком легкого III и IV стадий в процессе проведения курсовой противоопухолевой химиотерапии препаратами доцетаксел и цисплатин представлены в табл. 12. Анализ полученных данных выявил незначительное снижение числа КОЕ - ГМ на начальных сроках наблюдения, которое на момент завершения второго курса химиотерапии сменялось некоторым возрастанием вышеназванного показателя, сохраняющимся до конца периода исследования, не выходя при этом за рамки статистически значимой разницы с исходным уровнем. Что касается эритроидных прекурсоров, то их число увеличилось на 41,6 % (р 0,05) уже после первого курса лечения и оставалось заметно повышенным на протяжении всех трех циклов цитостатической терапии. Несмотря на это, статистически значимыми отличия от исходного уровня оказались лишь на момент начала второго курса химиотерапии, составив 26,38 ± 1,40 при 20,21 ± 2,44 колониеобразующих единиц на 105 нуклеаров до начала лечебного воздействия. Таким образом, в костном мозге больных раком легкого на фоне лечения по схеме ТР наблюдается прогрессирующее накопление кроветворных предшественников как грануломоноцитопоэза, так и эритропоэза, несмотря на преходящее увеличение темпа их созревания. В то же время повышение содержания гемопоэтических предшественников в циркулирующей крови в динамике наблюдения оказалось достоверным лишь со стороны эритроидных колониеобразующих единиц. Результаты исследования периферической крови больных раком желудка IV стадии до и в процессе лечения по схеме капецитабин/цисплатин представлены в таблице 13. Анализ динамики количественных показателей красной крови позволил выявить достоверное уменьшение общего числа эритроцитов (4,13 ± 0,09 Т/л до лечения) и средней концентрации гемоглобина (132,17 ± 4,69 г/л до лечения) уже после первого курса химиотерапии на 0,43 Т/л и 14,84 г/л соответственно (р 0,05).
Перед вторым курсом химиотерапии описанные изменения еще более усугублялись, и вышеназванные показатели достигали своего минимального уровня на период проведения исследования, а именно, общее число эритроцитов снизилось до величины 3,41 ± 0,13 Т/л, а средняя концентрация гемоглобина - до 113,17 ± 4,78 г/л (р 0,05). В дальнейшем, на протяжении всей программы лечения, эти показатели оставались на уровне достоверно меньшем, чем исходный, составляя в среднем 87 % от его величины. Характеризуя особенности динамики изученных показателей красной крови в процессе проведения цитостатической терапии в целом (табл. 13), следует отметить прежде всего явления стойкой анемии (со снижением числа эритроцитов в среднем на 16 %, гемоглобина на 13 % по сравнению с исходным уровнем; р 0,05), определяемой на протяжении всего периода наблюдения и достигающей максимума перед вторым курсом химиотерапии. Что касается мегакариоцитарного ростка, то достоверное снижение числа тромбоцитов также было отмечено уже после первого курса химиотерапии (до 207,78 ±17,16 Г/л при исходном уровне 285,22 ± 16,34 Г/л, p 0,05). Перед вторым курсом цитостатического лечения число кровяных пластинок несколько увеличилось (до 256,67 ± 22,88 Г/л), утратив статистически значимые различия с исходным. Максимальное падение содержания тромбоцитов в периферической крови (на 35,2 % от уровня до начала лечения) приходилось на момент завершения второго курса специального лечения, далее, до конца периода исследования, достоверная разница указанного показателя с его уровнем на начальном этапе наблюдения (до лечения) сохранялась, а его величина в среднем составляла 199 Г/л (табл. 13).
Подводя итог сказанному, можно заключить, что мегакариоцитарный росток у больных раком желудка оказался весьма чувствительным к химиотерапии, по схеме, включающей капецитабин и цисплатин. Анализируя средние значения количества лейкоцитов в единице объема крови до и в процессе цикловой полихимиотерапии, мы описали картину ярко выраженной депрессии данного показателя во все сроки оценки его состояния. Так, ОКЛ у больных раком желудка закономерно уменьшилось (на 38,4 % от исходного, р 0,05) уже после первого курса цитостатического лечения (табл. 13). Далее имело место прогрессирующее падение числа лейкоцитов до 60 % (4,55 ± 0,34 Г/л) от исходного (7,59 ± 0,65 Г/л) перед вторым курсом, до 58 % (4,45 ± 0,58 Г/л) от исходного после завершения второго курса и, наконец, максимальное падение определялось к началу третьего курса специального лечения до величины, составляющей лишь 52,8 % (4,01 ± 0,31 Г/л) от уровня на момент начала лечения (р 0,05). После завершения третьего курса химиотерапии величина показателя ОКЛ равнялась 4,38 ± 0,26 Г/л, что соответствовало 57,7 % от начального значения (Р 0,05).
Картина периферической крови
Анализ динамики количественных показателей красной крови позволил выявить достоверное уменьшение общего числа эритроцитов (3,85 ± 0,06 Т/л до лечения) и средней концентрации гемоглобина (127,03 ± 2,54 г/л до лечения) уже после первого курса химиотерапии на 0,22 Т/л и 7,8 г/л соответственно (табл. 19). В дальнейшем, практически на протяжении всего курса лечения, общее число эритроцитов оставалось на уровне достоверно меньшем, чем исходный, достигая своего минимального значения после завершения третьего курса химиотерапии (3,33 ± 0,14 Т/л). Что касается средней концентрации гемоглобина, то этот показатель также прогрессивно снижался после каждого курса, достигая минимального уровня к концу третьего курса цитостатического лечения (115,5 ± 4,92 г/л). В то же время перед вторым и третьим циклами лечебного воздействия средняя концентрация гемоглобина увеличивалась до 129,48 ± 2,63 и 128,70 ± 5,39 г/л соответственно (табл. 19). Характеризуя особенности динамики изученных показателей красной крови в процессе проведения полихимиотерапии по схеме CAF в целом (табл. 19), следует отметить прежде всего явления стойкой анемии (со снижением числа эритроцитов в среднем на 15 %, гемоглобина на 9 % по сравнению с исходным уровнем; р 0,05), определяемой на протяжении почти всего периода наблюдения и достигающей максимума после окончания третьего курса химиотерапии. Число тромбоцитов в периферической крови оказалось достоверно сниженным лишь к окончанию первого курса лечения, когда их содержание соответствовало 177,73 ± 12,26 Г/л при 229,23 ± 13,10 Г/л до начала проведения полихимиотерапии (табл. 19). В течение второго и после завершения третьего курса число тромбоцитов несколько уменьшалось, а перед третьим — увеличивалось, не выходя, однако, за пределы статистически значимых различий с исходным.
Таким образом, мегакариоцитарный росток обладает весьма незначительной чувствительностью к повреждающему влиянию химиотерапии, по схеме CAF. Проведенные исследования показали, что общее количество лейкоцитов у пациентов закономерно уменьшилось (на 48, 2 % от исходного) уже после первого курса химиотерапии (табл. 19). К началу второго курса лекарственной терапии общее число белых клеток крови возрастало практически до исходного уровня, а после завершения второго курса лечения вновь достоверно снижалось до величины 2,46 ± 0,22 Г/л при 5,42 ± 0,29 Г/л у нелеченых больных. В дальнейшем, перед началом третьего курса цитостатической терапии общее количество лейкоцитов также повышалось, оставаясь, однако, достоверно ниже (на 23,2 %), чем до начала лечения. Так же, как и со стороны количественных показателей красной крови, максимальное падение числа лейкоцитов приходилось на момент окончания третьего курса химиотерапии. Величина данного параметра составила при этом 1,96 ± 0,25 Г/л (р 0,05), снизившись почти в 3 раза по сравнению с исходным уровнем. Рассматривая показатели лейкоцитарных формул, можно сказать, что уменьшение общего количества лейкоцитов в динамике противоопухолевой химиотерапии обусловлено преимущественно снижением абсолютного числа сегментоядерных нейтрофилов, лимфоцитов и моноцитов в периферической
