摘要：锰卟啉氧化还原活性的药物和超氧化物歧化酶模拟物，已被用于犬经常发生的淋巴瘤。本研究旨在确定新型锰卟啉化合物（MnBuOE）的药代动力学和毒性作为一个在犬淋巴瘤患者的临床试验的前奏。

 

方法：在正常的犬进行单剂量的药代动力学（PK）研究，测定血浆MnBuOE的半衰期（T1／2）。剂量减少研究的目的是确定MnBuOE最大耐受剂量（MTD）。评估多种剂量的药代和安全性。

 

结果：注射后30分钟血液中出现药物浓度峰值。半衰期被定义为7小时。MnBuOE诱导过敏反应和持续性心动过速。MTD为0.25毫克/公斤。犬被给予MTD 3×/周连续2-3周。组织最高的药物水平在淋巴结（4 - 6μM），其次是肾脏和肝脏（分别为2.5、2μM）。

 

结论：获得关于MnBuOE犬PK和毒性的关键信息。注射后的急性药物反应和心动过速在其他物种中还没有描述，可能是犬科动物特有的。淋巴结组织出现高药物浓度未见报道。在淋巴结MnBuOE积累为辅助MnBuOE治疗淋巴瘤有重要意义。MnBuOE聚集在淋巴结，减少剂量和/或给药频率是可能的，最终导致毒性降低。

 

 

简介：癌症治疗应具有广泛的治疗指数，肿瘤细胞被杀死，而正常组织被保护。不幸的是，最常见的癌症治疗对肿瘤和正常组织都有毒性，而且治疗指数很窄。许多癌症治疗增加细胞的氧化应激和应激可以诱导细胞死亡。使用放疗、几种常用化疗药物，甚至靶向药物后，观察到氧化应激增加。虽然氧化应激的增加有助于肿瘤细胞的细胞毒性，但也可能损害正常组织。设计了一种新型卟啉锰，MnBuOE是超氧化物歧化酶（SOD）的模仿品，这已被证明能够增强肿瘤细胞对化疗和放疗的敏感性，通过调节组织氧化还原保护正常组织。我们回顾了锰卟啉治疗对细胞氧化还原信号通路的结构-活性关系和影响。由于基底细胞氧化应激水平的内在差异MnBuOE对肿瘤和正常组织的影响不同。正常组织中有低水平的活性物种，在这样的背景下，MnBuOE作为一种抗氧化剂，轻微抑制NF-κB活性，触发抗炎反应，防止循环氧化应激，保护正常细胞免受损。然而在肿瘤中，氧化应激过度的基线水平存在。氧化应激是由持久活性氧、过氧化氢的积累所驱动的。这种过度的氧化应激基线水平被癌症疗法进一步提高。MnBuOE作为癌症治疗的辅助，作为促氧化剂，刺激过氧化氢诱导的NF-κB的氧化，抑制线粒体的呼吸作用，抑制糖酵解，并促进肿瘤细胞毒性。MnBuOE是准备用于临床作为辅助治疗肿瘤和保护正常组织。犬有一个广泛的自然发生的癌症，与人类癌症有着极强的相似性：他们是一个群体，就像人类的患者，接受最先进的宠物医疗为研究犬癌症提供了一个显着的机会。犬淋巴瘤试验的阳性结果将推动MnBuOE进入临床试验作为辅助人类淋巴瘤治疗的支持。人类和犬淋巴瘤之间存在许多相似之处：两者都是自发发生的，而且遗传多样性，大多数病人被诊断为非霍奇金淋巴瘤，并且他们都接受基于CHOP的化疗方案。这项研究的目的是确定犬MnBuOE最佳给药方案确保其使用安全。

 

犬：三条成年雄性比格犬（4岁；一个生殖完整，两阉割；重量：11.6-13.1公斤）被用于这项研究的各个阶段。研究开始之前，全身健康分析（全血细胞计数，生化小组、尿液）证实犬是很健康的。

 

监测：通过对系统健康的标准物理和实验室参数的评估来评估安全性。在研究开始前和每一次给药和取样日开始前进行一次全面的体格检查。对其进行间接血压监测。脉搏按每分钟心跳数心率计算，并用血压计进行定量。与血压计相比，手工计数的脉搏率有很好的相关性。标准的实验室评估（全血细胞计数，生化、尿液）在整个研究过程中重复评估其健康。

 

单剂量的药代动力学的初始剂量和MTD研究：之前的毒代动力学研究在小鼠和非人灵长类动物上进行，MnBuOE皮下注射，LD剂量12mg/kg，维持剂量2 mg/kg，非人灵长类动物LD剂量6mg/kg，维持剂量2 mg/kg，每3天一次，连续给药5周，没有表现出不良效应。在小鼠的药效学研究1 mg/kg的剂量足以达到正常组织和肿瘤组织中的药理学活性水平。因此，1 mg/kg被选为MTD和单剂量PK研究安全初始剂量。

 

单剂量的药代动力学研究：在药动学研究开始24h之前，每条犬在镇静（右美托咪定）的情况下，在颈静脉处放置静脉导管，以便于血液取样。在使用MnBuOE之前，记录基线脉搏和血压。在背部肩胛区皮下注射MnBuOE（5.64毫克/毫升）。注射后10 min，30 min，1 h，2 h，4 h，6 h，8 h，24 h，48 h，72 h，7天，14天收集3-6毫升的血液于真空采血管中。全血1500×G离心20 min，血浆被收集并存储在-80°C.

 

最大耐受剂量：最大耐受剂量（MTD）作为初始剂量（剂量）的多剂量药代动力学研究被定义为MnBuOE没有引起犬临床上难以忍受的副作用的剂量。

 

多剂量药动学研究：多剂量药动学研究的给药方案是基于单剂量药代动力学研究中定义的t1／2。在MnBuOE使用之前和使用后1h收集血液样本。血液标本按照单剂量药代动力学研究进行处理和储存。在MnBuOE使用之前和使用后1h手动脉冲计数。这种多剂量药动学研究进行两次，以确保血浆药物水平，这些结果是可重复的。第一项研究涉及3周的给药期。第二项研究历时2周，对其进行安乐死并剖检。对组织进行药物浓度分析。

 

组织病理学评价：尸检组织标本存放在10%的中性福尔马林，石蜡包埋，切片，HE染色。组织病理学由兽医病理学家进行评估。

 

测量血浆和器官MnBuOE：血浆与组织处理：用两倍体积的无菌水在旋转式均质机中对器官组织进行匀浆。血浆或组织匀浆物放入2 mLEP管中，加入2倍体积的1%HCL甲醇溶液，16000g离心10min。将上清夜加入HPLC自动加样器中，添加80μL 0.1%七氟丁酸（HFBA）水溶液。4500g（4°C）离心5 min，之后将样品立即用LC-MS/MS分析。其他组织，将上清液移入5mlEP管中，溶剂在40°C高速真空蒸发器1h内去除。经过一系列操作进行液相分析。

 

结果：单剂量药动学研究：血浆MnBuOE平均浓度水平在注射后30分钟达到3.993μM. 从6到48h，半衰期t1 / 2 = 7h，血浆只留下1% MnBuOE。从48小时到14天，观察到一个复杂的过程，估计终末半衰期为20天。

 

1mg/kg：1 mg/kg剂量的给药导致了所有犬不可接受的毒性。注射MnBuOE后15-20分钟出现第一度毒性反应急性过敏性药物反应。这种反应的特点是粘膜充血，摇头，荨麻疹，烦躁不安和第三眼睑突出。使用抗组胺药物进行治疗缓解了临床症状（苯海拉明2毫克/公斤）。注射MnBuOE1小时后出现第二毒性严重窦性心动过速。平均心率为每分钟210次。相比之下，这些犬的静息心率平均为每分钟88次。这种心动过速持续至少6小时，24小时后脉搏仍比静息心率高。心动过速与血压变化无关，且症状无法缓解。两条犬出现皮下注射部位的药物反应。一条犬在注射时没有疼痛，轻度充血，48小时后未经处理就解决了。其他犬出现无痛苦，MnBuOE注射后皮下增厚3天；4天后该反应未经治疗痊愈。MnBuOE给药后，三条犬在48小时后出现碱性尿（pH = 9）。

 

0.5mg/kg：MnBuOE的剂量减少到0.5毫克/公斤且在一条犬上进行测试。苯海拉明（2毫克/公斤）、法莫替丁（0.5毫克/公斤），强的松（1毫克/公斤）预给药1h后，注射MnBuOE。过敏反应仅在未预给药处理的犬上发生。基于这一观察，本文其余研究开始前使用抗组胺剂和类固醇。注射部位无局部药物反应。然而，注射0.5毫克/千克剂量后，犬仍然出现中度的心动过速，注射后1小时达到高峰，平均每分钟144次。24小时后心率仍略有增加。这种程度的心动过速被认为太高，不适合在一种犬淋巴瘤临床试验中使用这种药物。

 

0.25mg/kg：0.25毫克/公斤的第一只犬身上没有发现过敏或局部药物反应，所以这一剂量在另外两只犬身上重复。药物注射后心率轻微增加（每分钟104～116次），但24小时正常化。这种心率增加犬淋巴瘤临床试验上被认为是可以接受的。注射MnBuOE 0.25毫克/公斤48小时后，重复实验室健康评估。血清生化指标没有看到显著的变化。一条犬出现碱性尿。基于这些发现，0.25毫克/公斤的MnBuOE被定义为MTD。

 

多剂量药代动力学研究：周一、周三、周五给予0.25毫克/公斤MnBuOE。犬同时使用能够苯海拉明（2毫克/公斤，每12 h）、法莫替丁（0.5 mg/kg每12小时），强的松（1毫克/公斤，每12 h）治疗。在两个时间点收集血液：给药前和给药后1h。一个重要的发现是在整个长期治疗过程中没有观察到血浆中的药物蓄积。高浓度不会超过第一次注射后观察到的值。这意味着预期的轻微急性副作用不会发生变化。每次注射1小时后心率轻度至中度增加。随着给药时间的延长，每周的脉搏都随着时间的推移而增加。

 

第一项研究：实验室的健康评估是在最初3周的最后一天重复开展。三条犬出现轻度的肝酶活性升高和轻度低胆固醇血症以及一个轻微到轻度代谢性酸中毒。两条犬出现碱性尿。强的松诱导的白细胞计数随外源性糖皮质激素的变化而增加。

 

组织病理学评价：发现不同程度的支气管间质性/间质性肺炎，肝细胞水肿、变性、肾小管坏死、注射部位出现肉芽肿性脂肪组织炎。淋巴结出现轻度反应，但这并不被认为具有临床意义。

 

组织中的药物浓度：最高的组织药物水平出现在淋巴结（3.98 - 5.99μM），其次是肾脏和肝脏（分别为2.58、1.97μM）.