5-Fu腹腔氣霧化療的藥代動力學及組織分布.pdf

1、研究背景和目的：隨著人民生活水平的不斷提高,胃腸道惡性腫瘤已成為嚴重威脅人類健康的主要疾病之一,發(fā)病率及死亡率均較高,并且有年輕化的趨勢。目前對胃腸道惡性腫瘤的治療仍是以外科手術為主的綜合治療,從Billroth醫(yī)生第一例胃大部切除至今已有120年余,胃腸道腫瘤外科已從只重視切除腫瘤到以切除原發(fā)腫瘤及受侵器官、徹底清除區(qū)域淋巴結及殺滅腹腔脫落癌細胞的外科治療；從單一的手術進入以圍手術期治療加規(guī)范化手術的新的治療模式中來。但患者自就醫(yī)被發(fā)

2、現(xiàn)胃腸道惡性腫瘤時大多已處于進展晚期,經過根治術后仍約有半數(shù)病人5年內出現(xiàn)局部復發(fā)和/或遠處轉移。腹腔內游離癌細胞(free cancer cell,FCC)和不能完全手術切除的微小癌灶的存在是造成胃腸道惡性腫瘤術后腹腔內復發(fā)和/或遠處轉移的主要因素,成為影響長期生存率的直接因為。國內外學者為此進行了不懈的努力,包括術前的動脈灌注化療、術中腸腔內化療、術前放化療相結合、圍手術期的輔助化療等。近年來腹腔化療(intraperitoneal

3、 chemotherapy,IPC)特別是腹腔內溫熱灌注化療(continuous hyperthermic peritoneal perfusion chemotherapy,CHPPC)因其獨特的藥代動力學特征及其他基礎特點而備受重視。研究表明腹腔化療可以有效的預防和治療胃腸道惡性腫瘤術后手術區(qū)域、腹膜及肝臟的復發(fā),并且大樣本病例研究發(fā)現(xiàn)胃腸道惡性腫瘤術后復發(fā)最常見的解剖部位是手術區(qū)域、腹主動脈旁淋巴結、腹膜表面、盆底和卵巢等,術后

4、最常見的轉移部位是肝臟。由于“腹腔-血漿屏障”的存在,腹腔內化療的藥物濃度可以為血管內給藥濃度的數(shù)倍乃至數(shù)十倍,在腹腔內提供了恒定持久的高濃度,大大加強了抗腫瘤藥物的作用,相關的文獻報道指出,腹腔內化療特別是腹腔內溫熱灌注化療能對3～5mm的腫瘤結節(jié)具有療效。腹腔鏡在胃腸道腫瘤治療中的應用是近年來開展的一項新技術,自Jacob等最早報道了應用腹腔鏡行結直腸手術以來,國內外在此領域的報道日益增多,形成了胃腸道腫瘤外科的一種發(fā)展趨勢。腹腔鏡

5、手術需要建立氣腹以顯露術野,氣腹的渦流作用可將腹腔脫落的癌細胞播散開來,從而造成戳孔及腹膜的種植轉移,并且早在1978年,Dobronnate等首次提出惡性腫瘤的CO2氣腹腹腔鏡手術會造成惡性腫瘤細胞的擴散及轉移。因此如何采取合理的治療措施來防止腹腔鏡胃腸道惡性腫瘤手術后腹腔內復發(fā)和/或遠處轉移對改善患者的預后和生存率具有極其重要的意義。本課題運用自行研制的氣霧化療儀將5-Fu氣霧化后,對動物腹腔實行灌注,研究在活體動物體內氣霧狀態(tài)下的

6、5-Fu在血液及組織中的分布規(guī)律,建立藥代動力學數(shù)學模型,為其臨床開發(fā)與應用提供實驗室依據(jù)和理論基礎。
　　 目的
　　 1、研制出可將液態(tài)5-Fu霧化成氣態(tài)的動物實驗氣霧化療儀,且不改變化療藥物的化學性質。
　　 2、建立色譜分析條件及5-Fu在腹腔液、門靜脈血、下腔靜脈血、胃、結腸、肝臟、腎、肺組織中的標準曲線。
　　 3、用高效液相色譜法(HPLC)測定腹腔液、門靜脈血、下腔靜脈血、胃、結腸、肝臟、

7、腎、肺組織中的5-Fu濃度。
　　 4、計算藥代動力學參數(shù),并繪制出平均藥時濃度擬合曲線。
　　 方法
　　 1、腹腔鏡手術需要建立氣腹以顯露術野,CO2氣體對機體理化、免疫和分子生物學方面的影響使得腹腔游離癌細胞更易于脫落種植于腹腔。因此我們設想可否通過將霧化的化療藥物注入腹腔以達到殺滅游離癌細胞的作用,既符合傳統(tǒng)腹腔化療的原理,又可更廣泛的接觸腹膜,并邊手術邊化療,簡化治療過程。根據(jù)此設想我們設計并研制了可與

8、氣腹機相連接的簡易超聲氣霧化療儀。
　　 2、由南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院實驗動物中心提供清潔級實驗Sprague-Dawley(SD)大鼠,體重200～300g,共30只,雌雄各半,隨機分為1h、3 h、6 h、12h、18 h、24 h時間點組,每一時間點隨機分給5只。
　　 3、通過乙醚吸入性麻醉后,將大鼠固定于手術操作臺上,并內置有乙醚棉球的50ml注射器追加麻醉(針孔固定于大鼠鼻孔處)。腹腔穿刺針分別置入大鼠左、右下

9、腹,左下腹穿刺處連接氣霧化療儀,利用STROZ氣霧機維持氣腹壓約8mmHg,氣體流量約5L/min,右下腹導管置于水面以下。待5-Fu(0.1ml/g)氣霧灌注結束后,每組分別在1h、3h、6h、12h、18h、24h采用腹正中切口剖腹取腹腔液、門靜脈和下腔靜脈血樣各2ml,依次取出肝、胃、結腸、腎、肺組織備測5-Fu濃度。
　　 4、建立色譜分析條件及5-Fu在腹腔液、門靜脈血、下腔靜脈血、胃、結腸、肝臟、腎、肺組織中的標準曲

10、線。
　　 5、所取樣品經預處理后,用高效液相色譜法測定其中5-Fu濃度。
　　 6、計算藥代動力學參數(shù),并繪制出平均藥時濃度曲線。
　　 7、5-Fu濃度-時間數(shù)據(jù)用Drug and Statistics(DAS)2.0軟件智能化計算,以確定合適的模型、權重選擇,依據(jù)程序自動運算后給出的參數(shù)選擇最佳擬合條件,不同組織及體液中5-Fu分布的最佳房室、非房室模型及其相應的藥代動力學參數(shù)；用DAS 2.0軟件繪制出各

11、組織及體液中5-Fu平均藥時擬和曲線,若數(shù)據(jù)過少,該軟件不能擬和時,則用OriginPro 7.5繪制出5-Fu濃度隨時間變化趨勢圖。
　　 結果
　　 1、腹腔液、門靜脈及下腔靜脈血,結腸、胃、肝、腎及肺臟組織中的藥物濃度峰值均出現(xiàn)在1h組,均隨時間推移藥物濃度呈遞減趨勢；腹腔液中的藥物濃度在1h組中達到峰值(259.7730ug/ml)；門靜脈(PV)血中藥物濃度較高,在1h組中其濃度(7.4933ug/ml)是下腔

12、靜脈(ICV)血(5.5930ug/ml)的約1.3倍；組織中腎中濃度最高,1h組濃度為(2.4030ug/ml),肺、胃濃度次之,結腸、肝組織中濃度依次最低。
　　 2、在排除生物樣品雜質干擾的色譜條件下,得5-Fu血漿標準曲線為c=26.2180A/Ais-0.09966,r=0.9998,線性范圍:0.001μg/ml～10 μg/ml。得5-Fu腹腔液標準曲線為①c=28.4286A/Ais-2.2667,r=0.998

13、8,線性范圍:0.001μg/ml～50μg/ml；②c=65.4911A/Ais-58.7932,r=0.9989,線性范圍:50μg/ml～2000μg/ml。得5-Fu胃組織標準曲線為c=29.0487A/Ais-3.2353,r=0.9991,線性范圍:0.001μg/ml～50μg/ml。得5-Fu結腸組織標準曲線為c=24.9276A/Ais-1.2175,r=0.9997,線性范圍:0.001μg/ml～50μg/ml。得

14、5-Fu肝臟組織標準曲線為c=25.4524A/Ais-0.0135,r=0.9999,線性范圍:0.001μg/ml～50μg/ml。得5-Fu腎組織標準曲線為c=25.7613A/Ais-0.3486,r=0.9994,線性范圍:0.001μg/ml～50μg/ml。得5-Fu肺組織標準曲線為c=28.1921A/Ais-0.2214,r=0.9998,線性范圍:0.001μg/ml～50μg/ml。
　　 3、得出不同組織

15、及體液中5-Fu分布的最佳房室、非房室模型及其相應的藥代動力學參數(shù),并繪制出平均藥時擬合濃度曲線。
　　 結論
　　 1、本課題從腹腔鏡氣腹的角度研究腹腔化療,將化療藥物氣霧化后行動物腹腔內灌注,研究其藥代動力學,并建立其藥代動力學數(shù)學模型,使腹腔氣霧化療有望成為腹腔鏡手術圍手術期腹腔化療的新的治療模式,在提供治療胃腸道惡性腫瘤乃至整個腹腔惡性腫瘤的腹腔內復發(fā)和/或遠處轉移方面具有一定的應用前景。
　　 2、本研