静脉给药有困难时,可考虑使用腹腔给药,但在评价药效时要注意这两种给药途径是有差别的。 可采取瘤周、瘤内、肌肉、皮下给药途径。腹水瘤试验时一般不能应用腹腔给药途径。 4 评价标准 4.1 腹水瘤模型
接种给药后,观察和记录动物死亡时间,计算生存天数。如阴性对照组20%动物存活时间超过4周,表明腹水瘤生长不良,实验作废。
采用中位生存时间(即median survival time,MST)来评价每组的生存时间 ,其计算公式为:
每组鼠数的中间数-中间生存天数前死亡的鼠数 MST=(中间生存天数-0.5)+中间生存天数死亡的鼠数 治疗组与对照组的比较,采用T/C(%)来表示,计算公式为: T MST T/C % = ────×100% C MST
T MST:治疗组MST ;C MST:阴性对照组MST。
评价标准以125%为界,当T/C%≥125% 时。视为有效,反之则无效。 4.2 裸鼠移植瘤模型
推荐使用测量瘤径的方法,动态观察受试物抗肿瘤的效应。肿瘤直径的测量次数根据移植瘤的生长情况而定,一般为每周2-3次,每次测量同时还需称鼠重。 肿瘤体积(tumor volume,TV)的计算公式为: V = 1/2×a×b2 或π/6×a×b×c
其中a、b、c分别表示长宽高。两公式的相关性极好,可采用任一公式。 根据测量结果计算出相对肿瘤体积(relative tumor volume,RTV), RTV = Vt / V0。其中V0为分笼给药时(即d0)测量所得肿瘤体积,Vt为每一次测量时的肿瘤体积。
抗肿瘤活性评价指标为相对肿瘤增殖率T/C(%)
TRTV
T/C % = ────×100% CRTV
TRTV:治疗组RTV ;CRTV:阴性对照组RTV。
疗效评价标准:T/C % >60 %为无效;T/C % ≤60%,并经统计学处理P<0.05为有效。
4.3 小鼠肿瘤模型
生长较慢小鼠肿瘤采用与裸鼠移植瘤同样的测量瘤径的评价方法。
生长较快小鼠肿瘤可采用称瘤重的方法评价。试验结束后处死动物,称体重,解剖剥离瘤块,称瘤重。阴性对照组肿瘤平均瘤重小于1克,或20%肿瘤重量小于400毫克,表示肿瘤生长不良,试验作废。 疗效评价公式:
给药组平均瘤重-阴性对照组平均瘤重 肿瘤生长抑制率 = ───────────────── ×100% 阴性对照组平均瘤重
评价标准:
肿瘤生长抑制率<40% 为无效;肿瘤生长抑制率≥40%,并经统计学处理P<0.05为有效。 4.4 原位接种模型
不同原位接种模型可采用不同评价方法,主要有瘤重和生存时间评价法。如肝原位接种可用瘤重评价,颅内接种可用生存时间评价。评价方法、标准和注意事项同腹水瘤模型和小鼠肿瘤模型。 四、抗肿瘤药物的特殊要求
I类抗肿瘤新药应进行药物作用机制的初步研究。非细胞毒类药物除完成体内外抗肿瘤试验,还应进行特定抗肿瘤作用研究。 1. 生物反应调节剂
药效学包括 :体内抗癌试验和免疫功能研究。 1.1 体内抗癌试验注意点:
模型:裸鼠是免疫缺陷动物,一般应用正常免疫鼠肿瘤模型。
给药时间:可按常规给药,也可在接种前预先给药,接种后继续给药或停药。 105个瘤细胞/小鼠。?肿瘤细胞接种量:可比细胞毒类药物低一个数量级,一般为(1-5)
给药方法:可单独给药,也可与其它抗肿瘤药物合并使用,观察增效或减毒作用。 1.2 免疫功能试验方法
具有抑瘤作用的生物反应调节剂,还需作免疫功能测定,以明确其抑瘤作用是否与免疫功能调控有关。免疫功能测定包括细胞免疫和体液免疫两方面。 免疫功能测定有: (1) 巨噬细胞功能测定
(2) 天然杀伤细胞(natural kill cell) 测定 (3) 淋巴细胞转化试验
(4) 淋巴因子活化的杀伤细胞测定(lymphocyte- activated killer cell) (5) 各种细胞因子测定,如IL-2、IL-6、IL-12、IFN-γ、TNF-α等。 (6) 迟发型超敏反应检测 2. 肿瘤耐药逆转剂 2.1 体外抗耐药活性试验
选择2-3对肿瘤耐药/敏感细胞株,采用MTT法或SRB法测定细胞毒性。一般在无毒剂量或相当于IC10的剂量下设三个剂量,并设立相应的阳性和阴性对照组。评价逆转效果用逆转倍数(fold reversal, FR)表示:FR=IC50(不加逆转剂)/IC50(加逆转剂)。 注意的方面:
耐药株的耐药性:耐药株因传代,尤其是撤药后耐药性可改变或消失;试验前必须对试验耐药株进行耐药倍数(FR)测定,确保试验的可靠性。若非逆转多药耐药 (MDR) 而是逆转单药耐药,则实验的瘤株中需有针对该药的耐药细胞株。 阳性对照药建议采用 维拉帕米 (verapamil) 10μM 环孢菌素A (cyclosporin A) 3μM 。
2.2 体内抗肿瘤耐药活性试验
小鼠敏感和对应的耐药肿瘤和人癌裸鼠敏感和对应的耐药移植瘤。
2.3 耐药基因及其表达产物测定
可测定肿瘤细胞内的药物浓度变化和耐药基因及其表达产物,初步明确其逆转耐药机制。包括多药耐药基因及其编码蛋白(multidrug resistance gene/p-glycoprotein,Mdr1/Pgp)、多药耐药相关蛋白(multidrug resistance-related protein, MRP)、肺耐药相关蛋白(lung resistance-related protein, LRP)、其它与耐药相关的基因/蛋白及酶等。 3. 抗肿瘤转移药物
肿瘤是否转移不仅依赖于肿瘤细胞本身具有的内在转移潜能,而且也取决于机体抗转移因素的消长。所以,抗转移药物只有在动物体内模型上才能得出符合实际的结果。 3.1 体外试验
测定候选化合物作用下肿瘤细胞对基底膜的侵袭、粘附和肿瘤细胞趋化性运动的能力。 3.2 体内试验 3.2.1模型:
小鼠B16黑色素瘤、小鼠Lewis肺癌等和人癌裸鼠移植高转移瘤模型。 3.2.2 接种方法:
常用静脉注射方法,也可用皮下接种等方法。 3.2.3 评价指标
接种给药后,观察记录动物死亡时间,计算生存天数。试验结束后,称动物体重、肺重、移植瘤重,解剖显微镜下计数肺转移瘤灶、测瘤径(计算肺转移瘤体积)和病理组织学切片观察等; 计算转移率
转移抑制率 = 1 - (治疗组转移率/对照组转移率)×100%。 4. 肿瘤血管生成抑制剂 4.1 体外试验 体外试验模型有:
(1)人血管内皮细胞模型:
人脐静脉血管内皮细胞和人微血管(肺、皮肤等)内皮细胞。
(2)血管形成促进因子等刺激细胞DNA合成、增殖、迁移、血管形成(tube formation)来观察药物的抗血管形成作用。
如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)或碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF) (3)肿瘤细胞模型:
主要应用国内已建立的人实体癌细胞系,确定VEGF、FGF等高分泌的细胞株。检测细胞增殖、转移能力及血管形成因子的基因表达状况来评价药物。 4.2 体内试验 4.2.1 血管抑制试验
经典的血管形成评价方法有:鸡绒毛膜尿囊和卵黄膜囊(CAM)、啮齿动物虹膜和角膜等。也可用如皮下移植塑料或多孔的polytetrafluoroethylene管、皮下移植无菌的海绵;一些自然的或化学修饰的物质如Matrigel 和纤维凝胶等用于体内模型。
4.2.2 抗肿瘤试验
通过观察新生血管生成抑制剂的体内抗肿瘤效应检测移植瘤的血管密度、血管生成因子和抑制因子的分泌和表达,以及肿瘤的转移情况等综合评价肿瘤血管生成抑制剂的作用和作用机制。 5. 分化诱导剂
分化诱导剂的药效学研究包括体外和体内研究模型;目前的药物主要能对急性白血病进行有效的分化治疗。阳性对照药选用维甲酸类(retinoid)化合物。 5.1 体外试验
5.1.1 白血病的分化诱导
常用的细胞株有人急性早幼粒白血病细胞株HL-60、NB4细胞、人红白血病K562细胞等。可选择以下试验方法研究并判断结果: (1)四唑氮蓝(NBT)还原试验:
对照组细胞的还原能力≤10%,候选化合物的还原能力>50% (2)细胞形态学观察:
可在光学显微镜与电镜下观察候选化合物作用后细胞的形态学变化,对照组的早幼粒细胞应>90%-95%,候选化合物组细胞分化,成熟粒细胞占比例越高,说明该化合物的分化效果越好。 5.1.2 实体瘤细胞的分化诱导
常用细胞株:人肝癌HepG2、SMMC7721 试验方法及评价标准 :
主要测定细胞的甲胎蛋白(AFP)、白蛋白含量,γ-谷氨酸转移酶(γ-GT)、酪氨酸转氨酶 ( TAT ) 活性及观察细胞形态。
分化细胞AFP含量、TAT和γ-GT活性明显降低,白蛋白含量增加,细胞胞质增加、核缩小。 5.2 体内试验
常用人癌细胞小鼠肾囊膜下移植试验、小鼠髓单核细胞白血病试验和人癌细胞裸小鼠移植瘤模型等。
可选两种模型,根据肿瘤鼠生存时间、肿瘤的体积及形态变化,观察分化诱导效果。
重复试验一次。 6. 肿瘤治疗增敏剂
增敏剂主要是指放射治疗增敏剂,能增加临床上恶性肿瘤放射治疗或其它治疗的疗效及降低治疗后的复发率。 6.1 体外试验
分别选择对放射、化疗药物具有中、低度敏感的人肿瘤细胞株,采用MTT、SRB或细胞集落形成方法进行化合物的细胞毒性试验,以IC50值作为评价指标。 6.2 体内试验
选用对射线及化疗药物敏感性较小的三种实体瘤模型进行试验,其中至少有一种人癌裸鼠移植瘤模型。
由强致癌物或病毒等因素诱发的肿瘤,或者不是在同一品系动物身上移植传代的肿瘤往往会出现免疫反应,因此都不能用于肿瘤治疗增敏剂研究。 疗效评价可参照体内抗肿瘤试验 。