ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИНДУКЦИИ И РОСТА ОПУХОЛЕЙ У МЫШЕЙ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ТОНКИМ СКАНИРУЮЩИМ ПУЧКОМ ПРОТОНОВ КЛЕТОК КАРЦИНОМЫ ЭРЛИХА EX VIVO И IN VIVO

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы закономерности индукции и роста опухолей у мышей при однократном облучении пучком протонов в дозах 30, 60 и 80 Гр клеток асцитной карциномы Эрлиха в условиях ex vivo и in vivo. Показано, что частота индукции опухолей после облучения протонами клеток асцитной карциномы Эрлиха в дозе 30 Гр при облучении ex vivo была ниже, чем после облучения in vivo, а при дозах 60 Гр и 80 Гр число опухолей было одинаковым. Временные закономерности возникновения опухолей при облучении клеток асцитной карциномы Эрлиха ex vivo значительно отличались от таковых при облучении опухоли in vivo: период времени, в течение которого регистрировалось появление новых опухолей, в группах ex vivo был одинаковым для всех исследованных доз, а при облучении опухолей in vivo этот интервал зависел от величины дозы. Скорость роста опухолей после облучения клеток ex vivo и in vivo не зависела от дозы, условий облучения и времени их возникновения, но была значительно ниже, чем в контрольных необлученных группах. Полученные результаты представляют интерес для понимания механизмов реализации потенциально летальных повреждений опухолевых клеток, роли микроокружения опухоли в индукции рецидивов и способов их преодоления с использованием потенциала протонной терапии, а также для разработки биомедицинских моделей для поиска оптимальных мишеней для адронной терапии рака.

Об авторах

О. М Розанова

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

Email: rozanova.iteb@gmail.com
Институтская ул., 3, Пущино Московская область, 142290, Россия

Е. Н Смирнова

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

Институтская ул., 3, Пущино Московская область, 142290, Россия

Т. А Белякова

Филиал «Физико-технический центр» Физического института им. П.Н. Лебедева РАН

Email: belyakovata@lebedev.ru
ул. Мира, 1Н, Протвино, Московская область, 142281, Россия

Н. С Стрельникова

Филиал «Физико-технический центр» Физического института им. П.Н. Лебедева РАН

ул. Мира, 1Н, Протвино, Московская область, 142281, Россия

А. В Смирнов

Филиал «Физико-технический центр» Физического института им. П.Н. Лебедева РАН

ул. Мира, 1Н, Протвино, Московская область, 142281, Россия

Список литературы

  1. Blanchard P., Gunn G. B., Lin A., Foote R. L., Lee N. Y.,and Frank S. J., Proton therapy for head and neck cancers. Semin. Radiat. Oncol., 28 (1), 53–63 (2018).
  2. Baliga S., Gandola L., Timmermann B., Gail H., Padovani L., Janssens G. O., and Yock T. I. Brain tumors: Medulloblastoma, ATRT, ependymoma. Pediatric Blood & Cancer, 68 (S2) (2020). doi: 10.1002/pbc.28395
  3. Tommasino F. and Durante M. Proton radiobiology. Cancers (Basel), 7, 353–381 (2015).
  4. Bortfeld T., Paganetti H., and Kooy H. M. Proton Beam Radiotherapy – The State of the Art. Med. Phys., 32 (6), 2048–2049 (2005).
  5. Warren J., Noone A., Stevens J., Wu X.-Ch.,Hsieh M.-Ch., Mumphrey B. J., Schmidt R., Coyle L., Shields R., and Mariotto A. B. The Utility of Pathology Reports to Identify Persons With Cancer Recurrence. Med. Care 60 (1), 44–49 (2022). doi: 10.1097/MLR.0000000000001669
  6. Santos A., Penfold S., Gorayski P., and Le H. The Roleof Hypofractionation in Proton Therapy. Cancers (Basel) 14 (9), (2022). doi: 10.3390/cancers14092271
  7. Kubes J., Vondracek V., Andrlik M., Navrátil M., Sláviková S., Vítek P., Rosina J., Abrahámová J., Prausová J., Grebenyuk A., and Dědečková K. Extreme hypofractionated proton radiotherapy for prostate cancer using pencil beam scanning: Dosimetry, acute toxicity and preliminary results. J. Med. Imaging Radiat. Oncol. 63, 829–835 (2019). doi: 10.1111/1754-9485.12947
  8. Гриценко С. Е., Удалов Ю. Д. и Киселев В. А. Оптимизация метода протонной лучевой терапии у больных раком предстательной железы, получающих лечение в ФГБУ ФНКЦРИО ФМБА России. В сб. матер. VI Всероссийского научно-образовательного конгресса «Онкорадиология, лучевая диагностика и терапия» (М., 2023), сс. 25–26.
  9. Kim T. H., Park J.-W., Kim B. H., Oh E. S., Youn S. H.,Moon S. H., Kim S. S., Woo S. M., Koh Y.-H., Lee W. J., and Kim D. Y., Phase II Study of Hypofractionated Proton Beam Therapy for Hepatocellular Carcinoma. Front. Oncol. 10, 542 (2020). DOI: 10.3389/ fonc.2020.00542
  10. Kharod S. M., Nichols R. Ch., Henderson R. H., Morris Ch. G., Pham D. C., Seeram V. K., Jones L. M., Antonio-Miranda M., Huh S., Li Z., and Hoppe B. S. Image-guided hypofractionated double-scattering proton therapy in the management of centrally-located earlystage non-small cell lung cancer. Acta Oncol. 59 (10), 1164–1170 (2020). doi: 10.1080/0284186X. 2020.1759821
  11. Di Maggio F. M., Minafra L., Forte G. I., Cammarata F. P.,Lio D., Messa C., Gilardi M. C., and Bravatà V. Portrait of inflammatory response to ionizing radiation treatment. J. Inflamm. (Lond.), 12, 14 (2015). doi: 10.1186/s12950-0150058-3
  12. Балакин В. Е., Белякова Т. А., Розанова О. М.,Смирнова Е. Н., Шемяков А. Е. и Стрельникова Н. С. Использование модели солидной формы асцитной карциномы Эрлиха у мышей для исследования ранних и отдаленных последствий гипофракционированного протонного облучения. Биомедицина, 17 (3E), 127–132 (2021). doi: 10.33647/2713-042817-3E-127-132
  13. Olivares-Urbano M., Grinan-Lison C., Marchal J.,and Núñez M I. CSC Radioresistance: A Therapeutic Challenge to Improve Radiotherapy Effectiveness in Cancer. Cells. 9 (7), 1651 (2020). doi: 10.3390/cells9071651
  14. Skvortsov S., Debbage P., Lukas P., and Skvortsova I.Crosstalk between DNA repair and cancer stem cell (CSC) associated intracellular pathways. Semin. Cancer Biol., 31, 36–42 (2015).
  15. Матчук О. Н., Замулаева И. А., Селиванова Е. И.,Мкртчян Л. С., и Крикунова Л. И. Радиорезистентность опухолевых стволовых клеток – одна из ключевых проблем радиационной онкологии. Исследования и практика в медицине, 6 (1), 189 (2019).
  16. Zhang X., Lin S. H., Fang B., Gillin M., Mohan R.,and Chang J. Y. Therapy-resistant cancer stem cells have differing sensitivity to photon versus proton beam radiation. J. Thorac Oncol., 8 (12), 1484–1491 (2013).
  17. Matchuk O. N., Yakimova A. O., Saburov V. O., Koryakin S. N., Ivanov S. A., and Zamulaeva I. A. Effects of Combined Action of Neutron and Proton Radiation on the Pool of Breast Cancer Stem Cells and Expression of Stemness Genes In Vitro. Bull. Exp. Biol. Med., 173 (6), 749–753 (2022).
  18. Dini V., Belli M., and Tabocchini M. A. Targeting cancer stem cells: protons versus photons. Br. J. Radiol., 93 (1107), 20190225 (2020). doi: 10.1259/bjr.20190225
  19. Smith J. A., van den Broek F. A., Martorell J. C., Hackbarth H., Ruksenas O., and Zeller W. Principles and practice in ethical review of animal experiments across Europe: summary of the report of a FELASA working group on ethical evaluation of animal experiments. Lab. Anim., 41 (2), 143–160 (2007). DOI: 10.1258/ 002367707780378212
  20. Mishra S., Tamta A. K., Sarikhani M., Desingu P. A.,Kizkekra Sh. M., Pandit A. Sh., Kumar Sh., Khan D., Raghavan S. C., and Sundaresan N. R. Subcutaneous Ehrlich Ascites Carcinoma mice model for studying cancer-induced cardiomyopathy. Sci. Rep., 8 (1), 5599 (2018). doi: 10.1038/s41598-018-23669-9
  21. Балакин В. Е., Шемяков А. Е., Заичкина С. И., Розанова О. М., Смирнова Е. Н., Романченко С. П., Сорокина С. С., Стрельникова Н. С. Гипофpакциониpованное облучение cолидной фоpмы аcцитной каpциномы Эpлиxа у мышей тонким cканиpующим пучком пpотонов. Биофизика, 61 (4), 808–812 (2016).
  22. Балакин В. Е., Шемяков А. Е., Заичкина C. И.,Pозанова О. М., Cмиpнова Е. Н., Pоманченко C. П., Cоpокина C. C., Cтpельникова Н. C. Отдаленныe лучевыe поcледcтвия поcле гипофpакциониpованного облучения пpотонами cолидной каpциномы Эpлиxа у мышей. Биофизика, 62 (1), 161–167 (2017).
  23. Sorensen B., Horsman M., Alsner J., Overgaard J., Durante M., Scholz M., Friedrich Th., and Bassler N. Relative biological effectiveness of carbon ions for tumor control, acute skin damage and late radiation-induced fibrosis in a mouse model. Acta Oncologica, 54(9), 1623-1630 (2015). doi: 10.3109/0284186X.2015.1069890
  24. Yang L., Shi P., Zhao G., Xu J., Peng W., Zhang J., Zhang G., Wang X., Dong Zh., Chen F., Cui H. Targeting cancer stem cell pathways for cancer therapy. Signal Transduct. Target. Ther., 5 (1), 8 (2020). doi: 10.1038/s41392-020-0110-5
  25. Замулаева И. А. Радиорезистентность популяцииопухолевых стволовых клеток: механизмы, способы преодоления и клиническое значение. В сб. матер. Междунар. конф. «Актуальные проблемы радиационной биологии. К 60-летию создания Научного совета РАН по радиобиологии» (Дубна, 2022), сс. 35–38.
  26. Замулаева И. А., Матчук О. Н., Селиванова Е. И.,Андреев В. Г., Липунов Н. М., Макаренко С. А., Жаворонков Л. П., Саенко А. С. Увеличение количества опухолевых стволовых клеток под воздействием редкоионизирующего излучения. Радиац. биология. Радиоэкология, 54 (3), 256–264 (2014). doi: 10.7868/S0869803114030187
  27. Quintana E., Shackleton M., Sabel M. S., Fullen D. R., Johnson T. M., and Morrison S. J. Efficient tumour formation by single human melanoma cells. Nature, 456 (7222), 593–598 (2008).

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах