CN103316035A

CN103316035A - 碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途

Info

Publication number: CN103316035A
Application number: CN2013102724643A
Authority: CN
Inventors: 胡汛; 晁明; 吴昊; 郑颖成
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明提供碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，碳酸氢钠分子式为NaHCO₃。研究证实碳酸氢钠能引起肿瘤坏死或抑制肿瘤生长，有抑制肿瘤新生血管的作用，可制备用于肿瘤血管栓塞术以及肿瘤血管栓塞化疗的药物中的应用。尤其在制备肝癌动脉栓塞化疗药物中的应用。研究表明，碳酸氢钠与肿瘤血管插管栓塞化疗或肿瘤血管插管栓塞术联用的疗效显著大于单用碳酸氢钠或肿瘤血管插管栓塞化疗或肿瘤血管插管栓塞术。所述药物的给药形式为注射给药。本发明开发了碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物的新用途，是一种在瘤体内给药对人体无毒性的药物，可降低治疗价格。

Description

碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途

技术领域

本发明属药物用途，涉及碳酸氢钠的药物新用途，尤其涉及碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途。

背景技术

碳酸氢钠的分子式为NaHCO₃。

碳酸氢钠的药理作用包括：（1）治疗代谢性酸中毒，使血浆内碳酸根浓度升高，中和氢离子，从而纠正酸中毒；（2）碱化尿液，由于尿液中碳酸根浓度增加后pH值升高，使尿酸、磺胺类药物与血红蛋白等不易在尿中形成结晶或聚集；（3）制酸，口服能迅速中和或缓冲胃酸，而不直接影响胃酸分泌。因而胃内pH 迅速升高缓解高胃酸引起的症状。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，碳酸氢钠英文名为sodium bicarbonate，分子式为NaHCO₃。研究证实碳酸氢钠能引起肿瘤坏死或抑制肿瘤生长，可抑制肿瘤新生血管的作用，碳酸氢钠与肿瘤血管插管栓塞化疗或肿瘤血管插管栓塞术联用的疗效显著大于单用碳酸氢钠或肿瘤血管插管栓塞化疗或肿瘤血管插管栓塞术。

本发明提供的碳酸氢钠在制备引起肿瘤坏死的药物中的应用。

本发明提供的碳酸氢钠在制备抑制肿瘤生长的药物中的应用。

本发明提供的碳酸氢钠在制备破坏肿瘤血管的药物中的应用。

本发明提供的碳酸氢钠在制备抑制肿瘤新生血管药物中的应用。

本发明提供的碳酸氢钠在制备用于肿瘤血管栓塞术的药物中的应用。

本发明提供的碳酸氢钠在制备用于肿瘤血管栓塞化疗的药物中的应用。

本发明提供的碳酸氢钠在制备用于肝癌动脉栓塞化疗的药物中的应用。

本发明提供的碳酸氢钠在制备用于肝癌动脉插管栓塞术的药物中的应用。

以上所制备的药物含有制剂允许的药物赋形剂或载体。碳酸氢钠的浓度为1-10%。所述药物的给药途径为注射给药。

本发明的有益效果有：（1）开发了碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物的新用途；（2）在瘤体内给药对人体无毒性。因此碳酸氢钠可制备治疗肿瘤药物，可降低治疗价格。

附图说明

图1：碳酸氢钠抑制4T1肿瘤的生长，小鼠接种肿瘤后，每三天测量一次小鼠体重及瘤的大小。肿瘤大小使用游标卡尺测量，测量其最大直径（L）和最小直径（W）两个参数，肿瘤体积计算方式采用V=L×W×W/2。

图2：碳酸氢钠抑制4T1肿瘤的生长，小鼠接种肿瘤3周后剥离肿瘤，称重。

图3-1：碳酸氢钠增加4T1肿瘤的坏死，图2中剥离的肿瘤对半切开，图中可见碳酸氢钠处理组移植瘤与对照组相比有更多的坏死区。图示肿瘤横切面，黑色边框区域标记横截面上观察到的坏死区。上，碳酸氢钠组，示4个肿瘤的横切面；下，对照组，示4个肿瘤的横切面。

图3-2：碳酸氢钠增加4T1肿瘤的坏死。示图3-1的坏死区的统计面积。

图4-1：病例1。图示肝脏动态增强磁共振之TW1（A）、TW2（B）、动脉期增强（C）及门静脉期增强（D）影像。示肝右叶巨块型原发性肝癌（HCC）。

图4-2：图A所示病例1第一次经肝动脉化疗性栓塞术（TACE）前之肿瘤滋养动脉DSA（数字减影血管造影）显示的肿瘤血供状况。图B所示病例1第一次TACE 30天后之该病例肝动脉DSA，说明肿瘤外侧部分经单纯TACE治疗后有明显肿瘤残留，而肿瘤之内侧部分经碳酸氢钠灌注+TACE治疗后无明显肿瘤残留（箭头表示）。

图5-1：病例 2。图示肝脏动态增强磁共振之TW1（A）、TW2 （B）、动脉期增强（C）及门静脉期增强（D）影像。示肝右叶巨块型原发性肝癌（HCC）。

图5-2：图A所示病例2第一次经肝动脉化疗性栓塞术（TACE）前肝动脉DSA显示的肿瘤血供状况。图B所示病例2第一次TACE30天后之该病例肝动脉DSA，说明肿瘤外侧部分经碳酸氢钠灌注+TACE治疗后无明显肿瘤残留，而肿瘤之内侧部分经单纯TACE治疗后有明显肿瘤残留（箭头表示）。

图6-1：病例3. 图示肝脏动态增强磁共振之TW1（A）、TW2（B）、动脉期增强（C）及门静脉期增强（D）影像。示肝右叶巨块型原发性肝癌（HCC）。

图6-2：A图所示病例3第一次经肝动脉化疗性栓塞术（TACE）前肝动脉DSA显示的肿瘤血供状况。图B及图C所示病例3第一次TACE30天后之该病例肝动脉DSA，说明经碳酸氢钠灌注+TACE治疗之多支肿瘤滋养动脉消失，其供养区域无明显肿瘤残留；而经单纯TACE治疗的两支肿瘤滋养动脉残存，其供养区域有明显肿瘤残留（箭头表示）。

具体实施方式

本发明结合附图和实施例作进一步的说明。

实施例一：碳酸氢钠促使无糖培养基中肿瘤细胞的的死亡

实体肿瘤由于血管系统紊乱，肿瘤中的葡萄糖含量很低，常处于缺糖状态，在缺糖状态下，肿瘤细胞死亡。然而，实体肿瘤内乳酸含量很高，乳酸保护肿瘤细胞在缺糖状况下生存。如果提高肿瘤中的pH，破坏乳酸环境，缺糖状况下的肿瘤细胞就可能发生死亡。

实验方法：肿瘤细胞株均来源于浙江大学肿瘤研究所。人肝癌肿瘤细胞（HepG2），人前列腺癌肿瘤细胞（PC3），人胃癌细胞（SGC），人乳腺癌细胞（Bcap37和MCF7），培养在无糖的RPMI-1640培养基中（含有10%的胎牛血清，20mM 乳酸）。对照组不加碳酸氢钠，实验组加上碳酸氢钠（最终浓度为1.28%）。培养三天后测定细胞的相对生存率，用胰酶消化细胞，在显微镜下用细胞计数板对细胞做计数。生存率计算：规定对照组的生存率为100%，实验组的生存率为=（实验组的细胞数¸对照组细胞数）x 100%。

实验结果：在无糖培养基中，相对与对照组，碳酸氢钠组的生存率仅为10%作用（见表1），说明碳酸氢钠能杀死无糖条件下的肿瘤细胞。

Figure 2013102724643100002DEST_PATH_IMAGE001

。

实施例二：碳酸氢钠促使无糖培养基中血管内皮细胞的的死亡

原理: 实验肿瘤的生长依赖血管的生长，肿瘤内的血管内皮细胞依赖葡萄糖。实体肿瘤内葡萄糖含量很低，常处于缺糖状态，在缺糖状态下，血管内皮细胞死亡。然而，实体肿瘤内乳酸含量很高，乳酸保护血管内皮细胞在缺糖状况下生存。如果提高肿瘤中的pH，破坏乳酸环境，缺糖状况下的血管内皮细胞就可能发生死亡，无法形成新生血管。

实验方法：人血管内皮细胞HUVEC来源于浙江大学肿瘤研究所。HUVEC培养在无糖的RPMI-1640培养基中（含有10%的胎牛血清，20mM 乳酸）。对照组不加碳酸氢钠，实验组加上碳酸氢钠（最终浓度为1.28%）。培养三天后测定细胞的相对生存率，用胰酶消化细胞，在显微镜下用细胞计数板对细胞做计数。生存率计算：规定对照组的生存率为100%，实验组的生存率为=（实验组的细胞数¸对照组细胞数）x 100%。

实验结果：在无糖培养基中，相对与对照组，碳酸氢钠组的生存率仅为10%作用（见表2），说明碳酸氢钠能杀死无糖条件下的血管内皮细胞。

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实施例三：碳酸氢钠引起肿瘤坏死、抑制肿瘤生长

实验方法：小鼠接收后，6只每笼分装后，正常饲养3天，以令其适应环境，期间每日换水一次，每三日添加一次饲料。接种肿瘤细胞前，称量小鼠体重，选出体重接近的小鼠。培养4T1细胞（浙江大学肿瘤研究所）至细胞处于对数生长期，并80%长满细胞培养瓶。胰酶消化细胞5分钟后，加入含10%胎牛血清的新鲜培养基10ml，中和胰酶，并于1000rpm离心5分钟。收集沉淀细胞。用预冷的PBS溶液洗涤细胞三次，每次离心5分钟，以完全去除培养基中的血清成分。细胞重悬在预冷的无血清培养基中，计数，将细胞密度调整到10⁶/ml。细胞悬液置于冰上直至动物接种。

用1ml注射器皮下接种10⁵细胞到小鼠上肢腋下。并用5%苦味酸/无水乙醇溶液在每只小鼠皮肤上标记。

第二天将已经接种好瘤细胞的小鼠随机分组，每组10只。一周后，肿瘤已可以清楚触摸到（约绿豆大）。每隔一天为对照组于肿瘤外围皮下注射100µl 生理盐水，处理组注射100ul 5% NaHCO₃（美国Sigma公司）。随着肿瘤的生长，在处理组肿瘤长到大约10mm×10mm大小时，增加注射量至300ul。

每三天测量一次小鼠体重及瘤的大小。肿瘤大小使用游标卡尺测量，测量其最大直径（L）和最小直径（W）两个参数，肿瘤体积计算方式采用V=L×W×W/2。

三周后，结束实验。小心分离出肿瘤，称量瘤重。

对肿瘤进行拍照，并对半切开肿瘤，拍照记录肿瘤内部坏死情况。

实验结果：结果参见图1、图2、图3-1和图3-2。图1的结果表明：碳酸氢钠组小鼠移植瘤的生长速率明显慢于对照组。图2的结果表明碳酸氢钠组小鼠移植瘤的重量显著小于对照组，说明碳酸氢钠能抑制肿瘤细胞的转移。图3-1和图3-2的结果表明碳酸氢钠组小鼠移植瘤内坏死的面积显著大于对照组，说明碳酸氢钠能引起肿瘤的坏死。

实施例四：碳酸氢钠增强肝动脉插管化疗治疗肝癌的疗效

临床方案：患者术前按EASL（欧洲肝脏研究协会）标准明确诊断，采用Child-Pugh法行肝功能评分与分级，遵照BCLC（巴塞罗那肝癌）分期和治疗策略决定治疗方案。TACE术按超选择性之精确栓塞标准执行。3Fr微导管分次插入各支肿瘤滋养动脉对同一肿瘤的不同部分实施单纯TACE治疗或碳酸氢钠灌注+TACE治疗，栓塞强度均以肿瘤滋养动脉彻底断流为标准。患者TACE术后4-6周复查肝脏动态增强MR（磁共振）及肝动脉DSA评判两种不同疗法区域之肿瘤残留情况。

结果：参见图4-1、4-2、5-1、5-2、6-1、6-2，表明碳酸氢钠与TACE联用对肝癌的疗效显著大于单用TACE，说明碳酸氢钠可用于制备肝癌TACE疗法中的药物。

Claims

1.一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，碳酸氢钠英文名为sodium bicarbonate，分子式为NaHCO₃，所制备的药物含有制剂允许的药物赋形剂或载体。

2.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，其特征在于：在制备引起肿瘤坏死的药物中的应用。

3.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，其特征在于：在制备抑制肿瘤生长的药物中的应用。

4.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物的用途，其特征在于：在制备破坏肿瘤血管的药物中的应用。

5.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，其特征在于，在制备抑制肿瘤新生血管药物中的应用。

6.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，其特征在于，在制备用于肿瘤血管栓塞术的药物中的应用。

7.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，其特征在于，在制备用于肿瘤血管栓塞化疗的药物中的应用。

8.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，其特征在于，在制备用于肝癌动脉栓塞化疗的药物中的应用。

9.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠在制备治疗肿瘤药物中的用途，其特征在于，在制备用于肝癌动脉插管栓塞术的药物中的应用。

10.根据权利要求1-9任一所述的应用，其特征在于，所述药物的给药形式为注射给药。