Polymeric palladium complexes [(C5H12NO)(PdCl3)]n (I) and [(C10H16NO)2(Pd2Cl6)] (II) were synthesized for the first time and studied by X-ray diffraction. Complexes I and II were found to have moderate toxicity (3rd class of toxicity) and high antitumor and radioprotective activities. Treatment of Lewis lung carcinoma (LLC) with I and II induced statistically significant antitumor and antimetastatic effects exceeding those of cisplatin: the use of I and II retarded the growth of LLC by 60.0%, while cisplatin retarded it by 48.0%. The decrease in the LLC metastasis was 75% upon the action of I, 91.0% in the case of II, and 69.0% for cisplatin. It was shown that II has a clear-cut radioprotective action. On single exposure of mice to a dose of 8.2 Gy, their survival rate was 58.0% versus 4.5% for the control. Fractional exposure to increasing doses (2.5, 3, and 3.5 Gy) resulted in 75.0% survival rate versus 33.0% for the control.

Polymeric palladium complexes [(C 5 H 12 NO)(PdCl 3 )] n ( I ) and [(C 10 H 16 NO) 2 (Pd 2 Cl 6 )] ( II ) were synthesized for the first time and studied by X-ray diffraction. Complexes I and II were found to have moderate toxicity (3rd class of toxicity) and high antitumor and radioprotective activities. Treatment of Lewis lung carcinoma (LLC) with I and II induced statistically significant antitumor and antimetastatic effects exceeding those of cisplatin: the use of I and II retarded the growth of LLC by 60.0%, while cisplatin retarded it by 48.0%. The decrease in the LLC metastasis was 75% upon the action of I , 91.0% in the case of II , and 69.0% for cisplatin. It was shown that II has a clear-cut radioprotective action. On single exposure of mice to a dose of 8.2 Gy, their survival rate was 58.0% versus 4.5% for the control. Fractional exposure to increasing doses (2.5, 3, and 3.5 Gy) resulted in 75.0% survival rate versus 33.0% for the control.

Цель исследования - изучение механизмов противоопухолевой активности ингибитора NOS Т1023 и оценка перспективности его дальнейшей разработки. Методика. В качестве опухолевой модели использована эпидермоидная КЛЛ, штамм которой получен из банка опухолевых материалов ФГБУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина и поддерживался на самцах мышей C57BL6j. КЛЛ трансплантировали самцам мышей F1 (CBA´C57BL6j) путем подкожного введения 1,5×106 клеток карциномы в 0,1 мл суспензии на основе среды 199 в область латеральной поверхности правого бедра. Для сравнительной оценки противоопухолевой эффективности использовали ингибитор NOS под шифром Т1023, синтезированный в лаборатории радиационной фармакологии МРНЦ им. А.Ф. Цыба, и VEGF-ингибитор бевацизумаб (БВЗ). Животным первой опытной группы ежедневно, со 2 по 20 сутки вводили соединение Т1023 (60 мг/кг, в/б); второй опытной группы - трижды, на 2, 5 и 10 сут вводили БВЗ (12 мг/кг, в/б); третьей опытной группы - по этим схемам и в таких же дозах вводили и Т1023, и БВЗ (при комбинированном применении Т1023 вводили через 4 ч после введения БВЗ). Контрольным животным в качестве плацебо со 2 по 20 сутки вводили 0,9% раствор натрия хлорида (0,2 мл, в/б). Противоопухолевые эффекты оценивали, сравнивая размеры опухолевых узлов, длительность задержки роста и индекс торможения роста опухоли у контрольных и опытных животных. Гистологические методы исследования включали иммуноокрашивание на PCNA, CD31, пимонидазол и морфометрический анализ микроскопических изображений. Результаты сравнительных исследований показали, что соединение Т1023 и VEGF-ингибитор бевацизумаб (БВЗ) оказывают однонаправленное влияние на карциному легких Льюис (КЛЛ), сопровождающееся торможением роста и подавлением метастазирования неоплазии. Воздействие и Т1023, и БВЗ вызывало снижение содержания сосудов в перитуморальных зонах и в «горячих точках» ангиогенеза, усиливало гипоксию паренхимы КЛЛ и стимулировало апоптоз опухолевых клеток. При комбинированном применении Т1023 и БВЗ их антинеопластическая эффективность в отношении ингибирования ангиогенеза и девитализации опухолевых клеток соответствовала аддитивному действию. Заключение. Результаты позволяют предполагать, что основой противоопухолевой активности Т1023 является антиангиогенное действие и свидетельствуют о перспективности применения ингибиторов NOS в ангиостатической терапии солидных злокачественных новообразований в сочетании с имеющимися антинеоваскулярными средствами. The aim. Study of mechanisms of NOS inhibitor T1023 antitumor activity and estimation of its prospects for further development. Methods. Epidermoid Lewis lung carcinoma (LLC) from N.N. Blokhin NMRCO bank of tumor materials was used as a tumor model. Maintenance of tumor cell culture was provided by intramuscular injection of tumor cells suspension to C57BL6j mice every 14 days. Then LLC cells were transplanted to male F1 mice (CBA´C57BL6j) by subcutaneous injection of 1,5×106 cells in 0,1 ml of 199 medium into the lateral surface of the right hip. Comparative studies of antitumor efficacy were carried out using NOS inhibitor T1023, synthesized in the laboratory of radiation pharmacology of A.F. Tsyb MRRC, and VEGF inhibitor Bevacizumab (BVZ). Mice from the first experimental group were injected intraperitoneally (ip) with compound T1023 at dose 60 mg / kg from day 2 to 20; animals from the second experimental group were treated with BVZ at dose 12 mg / kg ip at days 2, 5 and 10; the third experimental group received T1023 in combination with BVZ according to these schemes and at the same doses (T1023 was administered 4 hours after administration of BVZ). Mice from the control group received 0,9% sodium chloride solution (0,2 ml, ip) as a placebo daily from 2 to 20 days. Antitumor effects were assessed by comparing the tumor size, duration of tumor growth delay and the index of tumor growth inhibition in control and experimental groups. Histological examination methods included immunostaining on PCNA, CD31, pimonidazole and morphometric analysis of microscopic images. Results. Comparative studies have shown that compound T1023 and VEGF inhibitor Bevacizumab (BVZ) have unidirectional effects on Lewis lung carcinoma (LLC), accompanied by growth inhibition and suppression of metastasis of neoplasia. The effect of both T1023 and BVZ caused a decrease in vascular content in the peritumoral zones and in the “hot spots” of angiogenesis, increased the hypoxia in the LLC parenchyma, and stimulated apoptosis of tumor cells. The combined use of T1023 and BVZ, caused the antineoplastic efficacy against inhibition of angiogenesis and devitalization of tumor cells which was estimated as additive effect. Conclusion. The results suggest that the basis of antitumor activity of T1023 is the anti-angiogenic effect and indicate the prospects of using NOS inhibitors in the angiostatic therapy of solid malignant neoplasms in combination with available anti-neovascular agents.

Combined chronic treatment of Ehrlich solid carcinoma (EC) with an NOS inhibitor 1-isobutanoyl-2-isopropylisothiourea hydrobromide (T1023) and a PDK1 inhibitor dichloroacetate was accompanied by statistically significant synergetic antitumor effects manifested in a significant and stable suppression of neoplasm growth (by 55-65%). Separate treatment with T1023 and dichloroacetate induced moderate short-term inhibition of tumor growth (by 30-35%) followed by weakening of tumor sensitivity to these substances. These results attest to synergetic antitumor effects NOS inhibitor T1023 and PDK1 inhibitor dichloroacetate producing antiangiogenic and hypoxia-targeted cytotoxic effects, during their combined administration, which allows overcoming the adaptive potential of the tumors.

Противолучевые эффекты ингибитора синтаз оксида азота Т1023 в нормальных и малигнизированных тканяхФилимонова М.В., Самсонова А.С

Исследование способности нового ингибитора синтаз оксида азота INOS1 селективно защищать нормальные ткани на модели лучевой терапии карциномы ЭрлихаФилимонова М.В., Самсонова А.С., Корнеева Т.С., Шевченко Л.И

We studied the effect of T1023, NO-synthase inhibitor, N-acyl-S-alkyl-isothiourea in a single administration at a dose of 75 mg/kg on the growth of transplantable rat sarcoma M-1 and the development of acute skin reactions after the local impact of γ-radiation at the doses of 32 and 36 Gy. The results showed that the T1023 at a single dose had no effect on the growth of sarcoma, and did not modify the radiosensitivity of the tumor and anti-tumor efficacy of γ-rays. However, at both doses T1023 significantly reduced the severity of acute radiation skin reactions. NOS inhibitor did not change the duration of the inflammatory and regenerative processes, but significantly limited the degree of radiation alteration of the deep layers of the skin and underlying tissues. The findings suggest that the hypoxic mechanism of antitumor action allows T1023 to selectively protect the non-malignant tissue during radiation therapy of solid tumors. Therefore, this compound may be regarded as a promising basis for the development of pharmacological prevention of radiotherapy complications.

Проведено изучение влияния ингибитора NO-синтаз из класса N-ацил-S-алкил-замещенных изотиомочевин соединения Т1023 при однократном введении в дозе 75 мг/кг на рост перевиваемой саркомы крыс М-1 и развитие острых лучевых реакций кожи при локальном воздействии -излучения в дозах 32 и 36 Гр. Результаты исследований показали, что Т1023 при однократном введении не влияло на рост саркомы, не модифицировало радиочувствительность опухоли и противоопухолевую эффективность -излучения. Вместе с тем, при обеих дозах облучения соединение Т1023 достоверно снижало тяжесть острых лучевых реакций кожи. Ингибитор NOS не изменял течение воспалительных и регенераторных процессов, но существенно ограничивал степень лучевой альтерации глубоких слоев кожи и подлежащих тканей. Полученные данные свидетельствуют, что гипоксический механизм противоопухолевого действия Т1023 позволяет этому соединению в значительной мере селективно защищать немалигнизированные ткани при лучевой терапии солидных новообразований. В этой связи это соединение можно рассматривать как перспективную основу для разработки фармакологических средств профилактики осложнений радиотерапии.