5-Fu腹腔氣霧化療的藥代動(dòng)力學(xué)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(yán)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(shì)。目前對(duì)胃腸道惡性腫瘤的治療仍是以外科手術(shù)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(jié)及殺滅腹腔脫落癌細(xì)胞的外科治療；從單一的手術(shù)進(jìn)入以圍手術(shù)期治療加規(guī)范化手術(shù)的新的治療模式中來(lái)。但患者自就醫(yī)被發(fā)

2、現(xiàn)胃腸道惡性腫瘤時(shí)大多已處于進(jìn)展晚期,經(jīng)過(guò)根治術(shù)后仍約有半數(shù)病人5年內(nèi)出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)和/或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。腹腔內(nèi)游離癌細(xì)胞(free cancer cell,FCC)和不能完全手術(shù)切除的微小癌灶的存在是造成胃腸道惡性腫瘤術(shù)后腹腔內(nèi)復(fù)發(fā)和/或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的主要因素,成為影響長(zhǎng)期生存率的直接因?yàn)?。?guó)內(nèi)外學(xué)者為此進(jìn)行了不懈的努力,包括術(shù)前的動(dòng)脈灌注化療、術(shù)中腸腔內(nèi)化療、術(shù)前放化療相結(jié)合、圍手術(shù)期的輔助化療等。近年來(lái)腹腔化療(intraperitoneal

3、 chemotherapy,IPC)特別是腹腔內(nèi)溫?zé)峁嘧⒒?continuous hyperthermic peritoneal perfusion chemotherapy,CHPPC)因其獨(dú)特的藥代動(dòng)力學(xué)特征及其他基礎(chǔ)特點(diǎn)而備受重視。研究表明腹腔化療可以有效的預(yù)防和治療胃腸道惡性腫瘤術(shù)后手術(shù)區(qū)域、腹膜及肝臟的復(fù)發(fā),并且大樣本病例研究發(fā)現(xiàn)胃腸道惡性腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)最常見(jiàn)的解剖部位是手術(shù)區(qū)域、腹主動(dòng)脈旁淋巴結(jié)、腹膜表面、盆底和卵巢等,術(shù)后

4、最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移部位是肝臟。由于“腹腔-血漿屏障”的存在,腹腔內(nèi)化療的藥物濃度可以為血管內(nèi)給藥濃度的數(shù)倍乃至數(shù)十倍,在腹腔內(nèi)提供了恒定持久的高濃度,大大加強(qiáng)了抗腫瘤藥物的作用,相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道指出,腹腔內(nèi)化療特別是腹腔內(nèi)溫?zé)峁嘧⒒熌軐?duì)3～5mm的腫瘤結(jié)節(jié)具有療效。腹腔鏡在胃腸道腫瘤治療中的應(yīng)用是近年來(lái)開(kāi)展的一項(xiàng)新技術(shù),自Jacob等最早報(bào)道了應(yīng)用腹腔鏡行結(jié)直腸手術(shù)以來(lái),國(guó)內(nèi)外在此領(lǐng)域的報(bào)道日益增多,形成了胃腸道腫瘤外科的一種發(fā)展趨勢(shì)。腹腔鏡

5、手術(shù)需要建立氣腹以顯露術(shù)野,氣腹的渦流作用可將腹腔脫落的癌細(xì)胞播散開(kāi)來(lái),從而造成戳孔及腹膜的種植轉(zhuǎn)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(shù)會(huì)造成惡性腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散及轉(zhuǎn)移。因此如何采取合理的治療措施來(lái)防止腹腔鏡胃腸道惡性腫瘤手術(shù)后腹腔內(nèi)復(fù)發(fā)和/或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移對(duì)改善患者的預(yù)后和生存率具有極其重要的意義。本課題運(yùn)用自行研制的氣霧化療儀將5-Fu氣霧化后,對(duì)動(dòng)物腹腔實(shí)行灌注,研究在活體動(dòng)物體內(nèi)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(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,為其臨床開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)室依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
　　 目的
　　 1、研制出可將液態(tài)5-Fu霧化成氣態(tài)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)氣霧化療儀,且不改變化療藥物的化學(xué)性質(zhì)。
　　 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(jié)腸、肝臟、腎、肺組織中的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
　　 3、用高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定腹腔液、門靜脈血、下腔靜脈血、胃、結(jié)腸、肝臟、

7、腎、肺組織中的5-Fu濃度。
　　 4、計(jì)算藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),并繪制出平均藥時(shí)濃度擬合曲線。
　　 方法
　　 1、腹腔鏡手術(shù)需要建立氣腹以顯露術(shù)野,CO2氣體對(duì)機(jī)體理化、免疫和分子生物學(xué)方面的影響使得腹腔游離癌細(xì)胞更易于脫落種植于腹腔。因此我們?cè)O(shè)想可否通過(guò)將霧化的化療藥物注入腹腔以達(dá)到殺滅游離癌細(xì)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(shù)邊化療,簡(jiǎn)化治療過(guò)程。根據(jù)此設(shè)想我們?cè)O(shè)計(jì)并研制了可與

8、氣腹機(jī)相連接的簡(jiǎn)易超聲氣霧化療儀。
　　 2、由南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供清潔級(jí)實(shí)驗(yàn)Sprague-Dawley(SD)大鼠,體重200～300g,共30只,雌雄各半,隨機(jī)分為1h、3 h、6 h、12h、18 h、24 h時(shí)間點(diǎn)組,每一時(shí)間點(diǎn)隨機(jī)分給5只。
　　 3、通過(guò)乙醚吸入性麻醉后,將大鼠固定于手術(shù)操作臺(tái)上,并內(nèi)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?lè)謩e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(jī)維持氣腹壓約8mmHg,氣體流量約5L/min,右下腹導(dǎo)管置于水面以下。待5-Fu(0.1ml/g)氣霧灌注結(jié)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(jié)腸、腎、肺組織備測(cè)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(jié)腸、肝臟、腎、肺組織中的標(biāo)準(zhǔn)曲

10、線。
　　 5、所取樣品經(jīng)預(yù)處理后,用高效液相色譜法測(cè)定其中5-Fu濃度。
　　 6、計(jì)算藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),并繪制出平均藥時(shí)濃度曲線。
　　 7、5-Fu濃度-時(shí)間數(shù)據(jù)用Drug and Statistics(DAS)2.0軟件智能化計(jì)算,以確定合適的模型、權(quán)重選擇,依據(jù)程序自動(dòng)運(yùn)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(yīng)的藥代動(dòng)力學(xué)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(shí)擬和曲線,若數(shù)據(jù)過(guò)少,該軟件不能擬和時(shí),則用OriginPro 7.5繪制出5-Fu濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。
　　 結(jié)果
　　 1、腹腔液、門靜脈及下腔靜脈血,結(jié)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(shí)間推移藥物濃度呈遞減趨勢(shì)；腹腔液中的藥物濃度在1h組中達(dá)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(jié)腸、肝組織中濃度依次最低。
　　 2、在排除生物樣品雜質(zhì)干擾的色譜條件下,得5-Fu血漿標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jié)腸組織標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),并繪制出平均藥時(shí)擬合濃度曲線。
　　 結(jié)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(dòng)物腹腔內(nèi)灌注,研究其藥代動(dòng)力學(xué),并建立其藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,使腹腔氣霧化療有望成為腹腔鏡手術(shù)圍手術(shù)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(gè)腹腔惡性腫瘤的腹腔內(nèi)復(fù)發(fā)和/或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移方面具有一定的應(yīng)用前景。
　　 2、本研