Содержание материала

МЕТОТРЕКСАТ — METHOTREXATUM
Синонимы: аметоптерин, Amethopterin, Amethopterine, Methopterine, Methotrexate, Methylaminopterinum, MTX, NSC-740, R-9985.

Метотрексат относится к препаратам группы антиметаболитов и является структурным аналогом и антагонистом фолиевой кислоты. Создание антиметаболитов фолиевой кислоты обосновано тем, что тетрагидрофолиевая кислота имеет важное значение для биосинтеза многих метаболитов нуклеинового обмена, особенно тимидиловой кислоты и пуринилнуклеозидов. А так как в опухолевых клетках биосинтетические процессы происходят довольно бурно, потребность в этих соединениях повышена.
Известно, что образование тетрагидрофолиевой кислоты из фолиевой происходит в две ступени через промежуточный продукт — дигидрофолиевую кислоту при участии ферментов фолатредуктазы и дигидрофолатредуктазы. Ингибиторы этих ферментов могут действовать как антагонисты фолиевой кислоты. Под влиянием метотрексата тормозится активность фермента дигидрофолатредуктазы и нарушается превращение фолиевой кислоты в тетрагидрофолиевую, участвующую и метаболизме и репродукции опухолевых клеток.
Метотрексат, или 4-дезокси-4-амино-N-метилфолиевая кислота представляет собой желтый или оранжево-желтый мелкокристаллический порошок, практически нерастворимый в воде и спирте и многих органических растворителях. Он растворим в разведенных растворах щелочей и карбонатов щелочных металлов.
Метотрексат
Метотрексат

Фармакологические свойства и противоопухолевое действие.

Метотрексат относился к довольно токсичном препаратам. В высоких дозах у различных животных он вызывает общую слабость, потерю аппетита, адинамию, диспептические расстройства, стоматит, угнетение кроветворения, снижение массы тела, общее истощение. У павших животных обнаруживаются дегенеративные изменения слизистой оболочки кишечника, значительная гипоплазия костного мозга и атрофия лимфоидной ткани.
При многократном применении препарат проявляет отчетливое кумулятивное действие, которое нарастает с увеличением продолжительности и терапии.
Цитотоксическая активность метотрексата обнаружена на многих моделях лейкозов и опухолей животных, а также при культивировании с препаратом некоторых микробов.
Особенно чувствительными к метотрексату оказались лейкозы L-1210, L-4946 L-5178, СЗМЕД P-288, NK/Ly, а из солидных опухолей — лимфомы ЛИО и AKR мышей, лимфосаркома Плисса, опухоль Р-8154, саркома Йенсена, карциносаркома Уокера, спонтанный рак молочной железы крыс, аденокарцинома 755 мышей, перевивной рак шейки матки РШМ-5, саркома 180, карцинома Эрлиха саркома Рауса. Даже при менингиальной форме лимфомы L-1210 метотрексат значительно продлевает жизнь мышей (более чем на 90 %). Положительный эффект получен также при штамме хорионэпителиомы человека, перевитой бестимусным мышам, что в дальнейшем подтвердилось в клинике. Препарат проявил ингибирующее действие на модели перевивной опухоли хомяка, первично индуцированной ДМБА. Слабый эффект получен при лейкозе мышей, индуцированном вирусом Раушера.
Цитотоксичность метотрексата доказана также на культуре почек китайского хомячка, и штамме Hela курса. Препарат in vitro тормозит рост Streptofaecalis у цыплят и крыс. В то же время при инкубации лейкозных клеток в среде, содержащей метотрексат, гибели их не наблюдается. К препарату проявляют устойчивость такие опухоли, как карцинома Флекснер — Джоблинга, карцинома Герена перевивные глиомы, ретикулез-гемоцитобластоз крыс, эксплантаты клеток меланомы человека.
Одним из наиболее характерных поточных явлений метотрексата является нарушение деятельности пищеварительного тракта, вследствие чего наблюдаются рвота диарея деструктивные изменения в тонком кишечнике. Под влиянием токсических доз препарата у животных проявляются заметные нарушения функций печени — снижение содержания белка и белковых фракций сыворотки крови, их дисбаланс, нарушение антитоксической, экскреторной и пигментной функций, замедление желчевыделения. Дегенеративные морфологические изменения выявляются в печеночной паренхиме. Метотрексат тормозит регенераторные процессы в печени животных после частичной ее гепатэктомии. У больных в процессе лечения метотрексатом также нередко возникают изменения отдельных ее функций вплоть до развития желтухи.
Метотрексат, как и другие цитостатики, угнетает гемопоэз. После однократного применения препарата наблюдается выраженное миелодепрессивное действие в виде резкой лейкопении и уменьшения числа миелоидных элементов в костном мозге, что проявляется не только в нарушении дифференциации клеток-предшественников миелоидных элементов, но и их созревания. На этом фоне наблюдается снижение весовых коэффициентов лимфоидных органов — селезенки, тимуса, лимфоузлов, обеднение их цитологической картины, уменьшение количества властных клеток, а также деструктивные изменения в элементах лимфопоэза. В лимфоузлах и селезенке уменьшаются количество и размеры фолликулов в больших лимфоцитах, появляются пикнотизированные ядра, снижаются число митозов и плазматических клеток.
Обнаруживаются изменения и со стороны почек. У животных нарушается диурез, снижается клиренс, возникают дистрофические изменения в клубочковом аппарате и канальцах почек.
В высоких и даже терапевтических дозах препарат оказывает у животных отчетливое иммунодепрессивное действие, резко снижая уровень специфических антител вплоть до полного подавления иммунного ответа. Угнетение гуморального иммунитета обусловлено главным образом нарушением индукционной фазы антителообразования. При этом заметно снижают я фагоцитарная функция лейкоцитов и вообще защитные силы организма.
Препарат обнаруживает антикоагулянтные свойства, проявляющиеся в нарушении свертываемости крови, а также тератогенное действие.

Фармакокинетика и метаболизм.

После внутривенного введения метотрексата здоровым мышам в терапевтических дозах он быстро исчезает из крови и столь же быстро накапливается в органах. В течение первых 2 ч как в плазме, так и в различных тканях выявляются значительные его концентрации. Наиболее высокие уровни препарата обнаружены в печени и почках уже в течение первого часа, В семенниках и головном мозге препарат определяется в небольших количествах. Увеличение дозы метотрексата до МПД приводит к повышению его концентрации и времени пребывания в тканях различных органов. В течение суток высокие концентрации обнаруживаются в печени, почках, причем кинетические кривые имеют волнообразный характер с появлением «пиков» концентраций. Распределение препарата в крови, селезенке, головном мозге и легких характеризуется постепенным снижением уровня на протяжении суток.

Максимальный уровень препарата в печени достигается через 30 мин, а в почках — через 6 ч.
К этому времени метотрексат полностью исчезает из ткани печени.
При внутрибрюшинном введении концентрация препарата в большинстве органов и тканей обычно выше, чем в крови. В фармакодинамике метотрексата при внутриартериальном введении по сравнению с внутривенным существенных различий не отмечено.
У животных с опухолями содержание препарата почти во всех органах, в том числе в печени и почках, ниже, чем у контрольных. Исключение составляет селезенка, в ткани которой уровень метотрексата и сроки его обнаружения значительно возрастают. В ткани опухоли преимущественного накопления препарата не выявлено, в то же время значительно замедлен его обратный транспорт из опухолевых клеток. Проникновение препарата в опухолевую клетку осуществляется посредством активного транспорта, а при высоких его концентрациях — путем пассивной диффузии. В клетках препарат специфически связывается с ферментом дигидрофолатредуктазой до полного насыщения, но присутствует и в свободном виде. Через 3 ч после введения метотрексата в невысоких дозах устанавливается динамическое равновесие, т. е. эквивалентная концентрация его внутри и вне клетки. Обратный выход препарата из клетки затруднен. Проницаемость мембран опухолевых и лейкозных клеток для метотрексата выше, чем для нормальных, а снижение концентрации в последних происходит быстрее, чем в опухолевых и лейкозных. Препарат выводится с мочой и калом. С мочой выводится до 70 % меченого 8Н-метотрексата, а 27 % выводимых веществ относится к его метаболитам. В кале эти соотношения составляют 19 и 72 %. На протяжении 12—14 ч выводится до 24 %, а в последующие 30 ч — более 90 % препарата преимущественно в неизмененном виде. Лишь при высоких дозах до 33 % его выделяется в виде 7-оксиметотрексата.
Распределение метотрексата в органах и тканях в значительной мере зависит от степени чувствительности к нему опухоли. Чем чувствительнее опухоль, тем ниже концентрация и меньше сроки нахождения препарата в нормальных тканях.
Обнаружено, что в крови больных до 20 % метотрексата связывается белками сыворотки. Снижение содержания препарата в крови характеризуется трехфазностью Период полувыведения его из крови при внутривенном введении составляет более 40 ч. После приема препарата внутрь у больных происходит быстрое его всасывание с максимумом в крови через 1,5 ч. Плазматический клиренс составляет 80 мл/мин, а период полувыведения — 44 ч. Из пищеварительного тракта всасывается 80—88 % метотрексата. При местном применении препарата у больных в виде 0,5 %-го спиртового раствора, 0,2 %-й мази или после внутрикожной инъекции 0,1 мл 0,5 %-го раствора препарат в крови не обнаруживается. У детей после внутривенной 6-часовой инфузии период полувыведения препарата значительно сокращается и составляет в среднем 3—6 ч. За 72 ч у детей с мочой выделяется более 70 % препарата.
Экскреция метотрексата у больных с мочой составляет 86—88 %, с фекалиями — 1,1—4,6 %. За сутки после внутривенного введения выделяется до 96 % метотрексата и 3—6 % метаболитов, а через двое суток — 59,5 % препарата и 40,5 % метаболитов, таких, как 7-окси- метотрексат и 4-амино-4-дезокси-10-метилптериновая кислота. В то же время при пероральном введении этих малоактивных продуктов биотрансформации выделяется больше. Через сутки с мочой выводится 62,6 % метотрексата и 37,4 % метаболитов, а через двое — лишь 4,3 % препарата и 95,7 % метаболитов. В клинике показано, что дробный режим введения препарата в высоких дозах под защитой лейковорина обеспечивает более длительное пребывание его в организме. При этом снижаются токсические проявления После длительной инфузии препарата больным в высоких дозах элиминация характеризуется двухфазной кривой с периодами полувыведения 2 и 10 ч на фоне высокой концентрации в плазме крови. Через сутки после окончания инфузии в моче обнаруживается до 50 % введенной дозы препарата, при этом максимальный уровень его в моче более чем в 10 раз превышает содержание метотрексата в плазме.
Выведение препарата почками происходит в результате клубочковой фильтрации и секреции почечными канальцами. Отмечено, что более интенсивное выведение метотрексата с мочой характерно для больных, у которых терапевтический эффект отсутствует.
В организме человека и большинства экспериментальных животных препарат не дезаминируется и выделяется в основном в неизмененном виде. Однако в организме кроликов и морских свинок метотрексат может превращаться в 7-оксиметотрексат (ОМТХ).
Через 10 ч после введения препарата больным концентрации ОМТХ и метотрексата в плазме одинаковы. По мере повышения концентрации ОМТХ внутриклеточное содержание метотрексата, как и уровень его в плазме, снижается. При этом значительно возрастает уровень 5-фосфорибозил-1-пирофосфата в лейкозных клетках, тогда как активность L-синтетазы существенно не меняется. В процессе биотрансформации метотрексата в моче и фекалиях грызунов обнаружены три нестабильных метаболита, из которых основной — 4-амино- 10-метилптероиновая кислота. Частичное превращение метотрексата в организме мышей и крыс осуществляется под действием ферментов кишечных бактерий. 4-Амино-10-метилпчероиновая кислота сравнительно менее токсична и активна, чем метотрексат. Поэтому такой путь метаболизма метотрексата можно рассматривать как его детоксикацию.
Благодаря высокой степени ионизации и малой липофильности препарат на 50 % связывается с белками плазмы и практически не проникает через гематоэнцефалический барьер.

Механизм действия.

Противоопухолевая активность метотрексата связана с блокированием в опухолевых клетках биосинтеза ДНК, РНК и белка, вызывая множественные метаболические блоки. При этом весьма существенно, что он, как и другие аналоги фолиевой кислоты, препятствует превращению последней в биологически активные ее производные, играющие важную роль в биосинтезе пуринов и тиамина нуклеиновых кислот de novo. В отличие от других антиметаболитов, метотрексат не нуждается в «летальном синтезе». Он является мощным ингибитором ключевого фермента цикла фолиевой кислоты — дегидрофолатредуктазы (ДГФК-редуктазы) который катализирует восстановление фолиевой (ФК) и дегидрофолиевой (ДГФК) кислот в тетрагидрофолиевую (ТГФК) Оказалось, что метотрексат конкурирует с ТГФК за активные центры ферментов, переносящих С-1 на предшественники пуринов и тимина. Важная роль ТГФК-редуктазы с метаболизме активно пролиферирующих клеток заключается в том что этот фермент участвует в образовании ТГФК, одноуглеродные производные которой служат донорами формильных, метиленовых и метальных групп в реакциях биосинтеза ряда жизненно необходимых метаболитов, таких, как пурины, метионин, тимидилат, серин, холин м многие др. На стадии превращения ФК в ТГФК и возникает метаболический блок, вызванный метотрексатом.
Установлено чрезвычайно высокое и практически необратимое сродство антагонистов фолиевой кислоты, в том числе метотрексата, к ДГФК-редуктазе, связанное с резким увеличением основности NH2- группы у второго углерода птеридинового кольца. Обнаружена тесная связь клеточного деления с синтезом ДГФК-редуктазы: перед началом митоза количество ее удваивается, а затем поддерживается на постоянном уровне.
Проникая в клетку, метотрексат прочно связывается с ДГФК- редуктазой, необратимо инактивирует ее и выводит из строя биосинтетические процессы, сопряженные с циклом фолиевой кислоты. Однако значительное снижение активности фермента в опухолевой клетке происходит лишь при се высокой концентрации. Лишь после связывания метотрексатом избытка ДГФК начинается уменьшение ее содержания, т. е. препарат относится к пороговым ингибиторам. Сильнее и чаще всего в опухолях и нормальных тканях (костный мозг, селезенка, слизистая кишечника) нарушается биосинтез пуринов и тимидилата.
В некоторых лейкозных клетках метотрексат почти полностью угнетает синтез тимидилата в результате блока тимидилатсинтетазы. А в таких опухолях, как саркома 180 карцинома Эрлиха, лейкоз Р-288 и L-5178, летальное действие препарата связано прежде всего с угнетением синтеза пуринуклеотидов.
По-разному действует метотрексат на активность ДГФК-редуктазы, синтез тимидилата и пуринов в нормальных лейкоцитах детей и взрослых, больных лейкозом. У детей препарат приводит к угнетению синтеза тимидилата и пуринов, а у взрослых синтез пуринов не нарушается. При воздействии препаратом нс опухолевые клетки вначале изменяется пул предшественников ДНК, что в свою очередь вызывает снижение уровня РНК-синтезирующих ферментов — РНК- полимеразы А и В, а затем тормозится синтез РНК. Кроме того, происходит усиленное дезаминирование дЦМФ Совокупность этих изменений и приводит клетки опухоли к гибели.
Показано, что чувствительность опухолей к метотрексату зависит от активности метионисинтетазы. В механизме его действия важное значение придается также содержанию в опухолевых клетках S-аденозил-L-метионина — универсального кофермента метилирования. В проявлении антибластической активности задействованы биоантиоксидантные системы, так как под влиянием препарата активность спонтанной хемилюминесценции сыворотки крови снижается.
Метотрексат относят главным образом к S-фазоспецифичным веществам. Как в чувствительных, так и в резистентных опухолях препарат вызывает наиболее существенные нарушения в клетках, находящихся в этой фазе митоза. В то же время при чувствительной лейкемии L-1210 препарат в равной мере повреждает клетки и в фазе вызывает блокирование перехода G1— S, тогда как клетки в фазе G2 остаются неповрежденными и могут вступать в митоз. Препарат вызывает дегенерацию почти половины клеточной популяции, причем гибнут в равной мере клетки, находящиеся как в S, так и G-фазах.
Для проявления биологических эффектов метотрексата обнаружена дозная зависимость. При малых дозах препарата нарушается синтез ДНК и РНК и возникают дегенеративные изменения клеток в S фазе, а при больших — нарушается также синтез белков и возникают изменения клеток в фазе G. На неделящиеся клетки метотрексат не оказывает влияния, что свидетельствует о его фазоспецифичности. В клинике обнаружено, что быстропролиферирующие лимфомы более чувствительны к препарату, чем медленно растущие.

Показания к применению.

Метотрексат рекомендован для лечения острого лейкоза главным образом у детей. При остром лейкозе взрослых он оказался менее эффективным. Лечебный эффект может быть достигнут также при хориоэпителиоме матки, раке молочной железы, легких, яичка, мочевого пузыря, плоскоклеточном раке головы и шеи (опухолях верхнечелюстной пазухи, слизистой оболочки рта), при лимфомах, остеогенной саркоме, саркомах мягких тканей, медуллобластоме у детей. В отдельных случаях объективные ремиссии наблюдаются при опухолях яичника, пищевода, раке шейки матки, грибовидном микозе.
Метотрексат оказался одним из наиболее эффективных средств лечения хориоэпителиомы матки. В ранних стадиях заболевания и при невысоком титре хорионического гонадотропина у 90 % больных можно достичь полной регрессии опухоли. В запущенных случаях заболевания с диссеминацией процесса предпочтительна комбинация метотрексата с дактиномицином, рубомицином и хлорбутином, в результате чего полные регрессии наступают у 70—80 % больных. Особенно ценным представляемся тот факт, что после успешного курса лечения хорионэпителиомы у многих женщин сохраняется детородная функция.
При остром лейкозе лечение метотрексатом в ряде случаев приводит к продлению жизни больных до 2 лет. Наряду с клинической наступает гематологическая ремиссия. Лучшие результаты были получены при опухолевой форме острого лейкоза, особенно в случаях сочетания препарата с другими цитостатиками. Немаловажным является то, что метотрексат является единственным препаратом, применяющимся для профилактики поражений ЦНС при остром лимфобластном лейкозе.

Способ применения и дозы.

Метотрексат вводят больным внутривенно, внутримышечно, перорально и интралюмбально. Детям, больным острым лейкоз м, претрат предпочтительнее давать перорально. Его применяют в различных режимах, в зависимости от формы заболевания, переносимости препарата и чувствительности к нему опухолевого процесса.
Метотрексат назначают больным ежедневно перорально в таблетках по 2,5—5 или 10 мг либо через день по 25 мг. Иногда препарат вводят по 20—25 мг ежедневно в течение 4—5 дней либо в той же дозе два раза в неделю. При интенсивной терапии метотрексат дают больным в высокой дозе — 50—40 мг — один раз в 5 дней. При указанных режимах общая курсовая доза препарата в среднем составляет 0,2— 0,3 г (200—300 мг). Повторные курсы лечения обычно проводят с интервалами 2—4 недели в зависимости от степени интоксикации.
В последнее время за рубежом успешно используют высокие и сверхвысокие дозы метотрексата под защитой антидота лейковорина. В этих случаях препарат вводят методом внутривенной инфузии в течение 4—24 ч в дозах от 50 до 500 мг/кг (в среднем 7,52 г/м). Для предупреждения почечной токсичности за 12 ч до инъекции метотрексата производят гипергидратацию (внутривенное введение 3 л/м2 жидкости и гидрокарбоната), которую продолжаю еще в течение суток с начала инфузии. Препарат начинают вводить при pH мочи 7,0 и выше. При кислом pH мочи дополнительно назначают гидрокарбонат натрия.
Через 2 ч после окончания инфузии метотрексата внутривенно вводят лейковорин в дозе 15 мг/м2, повторяя инъекции через каждые 6 ч (всего 8 введений). Лейковорин можно назначать и внутримышечно по 15 мг каждые 3 ч либо по 9 мг каждые 6 ч с последующим пероральным его приемом через каждые 6 ч (всего 4 раза). Показана целесообразность перорального приема лейковорина. В качестве антидота могут быть использованы также тимидин и фермент карбоксипептидаза.

Побочное действие.

В период лечения метотрексатом у больных могут возникать нарушения со стороны пищеварительного тракта.
Диспептический синдром проявляется в виде тошноты, рвоты, диареи, стоматита, гастроэнтероколита может возникать местно-раздражающее действие на слизистую оболочку полости рта, пищевода и кишечника, развиваются гингивиты, глосситы, эзофагиты, язвенные поражения слизистой кишечника. Препарат обладает миелодепрессивным действием, что нередко приводят у больных к развитию умеренных лейкопений, анемий, и тромбоцитопений. Иногда возникают гептопатии в форме гепатита, а при длительном применении препарата возможно развитие фиброза и даже цирроза печени. При наличии у больных хронической патологии почек возможно проявление нефротоксичности, возникновение нефрита и цистита.
У некоторых больных появляются конъюнктивиты, изредка ректиты, дерматиты, гиперпигментация кожи, алопеция. Описаны случаи аллергического пульмонита.
При интратекальном введении нередко наблюдаются нейропатии— судороги, головокружения, головные боли, трофические расстройства.
Большинство возникающих нарушений обратимы и после удлинения интервала между введениями или снижения дозы метотрексата проходят самопроизвольно
Антидотом метотрексата является лейковорин. Поэтому в тяжелых случаях передозировки препарата больному необходимо сразу же ввести 3—б г лейковорина. Одновременное назначение лейковорина и метотрексата не рекомендуется (см. выше).

Противопоказания.

Применение метотрексата противопоказано при беременности, заболеваниях печени и почек, угнетении костномозгового кроветворения. При высоких показателях мочевины и креатинина даже малые дозы метотрексата могут привести к тяжелой интоксикации.

Форма выпуска и хранение.

Метотрексат выпускают в таблетках, покрытых оболочкой, содержащих по 0,0025 г (2,5 мг) препарата (по 50 таблеток в упаковке), а также в ампулах по 0,005 г (5 мг) для инъекции. Растворы готовят непосредственно перед введением.
Сохраняют препарат в сухом, защищенном от света месте при температуре 5—10 °С по списку Б,
Rp.: Methotrexati 0 0025
D. t. d. № 50 in tabul.
S. По 1 табл. 3 раза в день.
Rp.: Methotrexati 0,005
D. t. d. N 30 in ampull.
S. Для внутривенных инъекций.