GROWTH INDUCTION OF SOLID EHRLICH ASCITIC CARCINOMA IN MICE AFTER PROTON IRRADIATION OF TUMOR CELLS  EX VIVO

V. E. Balakin; Балакин В. Е.; O. M. Rozanova; Розанова О. М.; E. N. Smirnova; Смирнова Е. Н.; T. A. Belyakova; Белякова Т. А.; N. S. Strelnikova; Стрельникова Н. С.; A. V. Smirnov; Смирнов А. В.; A. E. Shemyakov; Шемяков А. Е.

doi:10.31857/S2686738923600152

Индукция роста солидной формы асцитной карциномы Эрлиха у мышей после облучения протонами опухолевых клеток ex vivo

Авторы: Балакин В.Е.¹, Розанова О.М.², Смирнова Е.Н.², Белякова Т.А.¹, Стрельникова Н.С.¹, Смирнов А.В.¹, Шемяков А.Е.¹
Учреждения:
1. Филиал “Физико-технический центр” Федерального государственного бюджетного учреждения науки Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук,
2. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук
Выпуск: Том 511, № 1 (2023)
Страницы: 360-364
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/2686-7389/article/view/135649
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686738923600152
EDN: https://elibrary.ru/JBXVTE
ID: 135649

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены данные исследования скорости роста и частоты индукции солидной формы асцитной карциномы Эрлиха (АКЭ) у мышей в короткие и отдаленные сроки после инокуляции асцитных клеток, облученных ex vivo пучком протонов в диапазоне доз 30–150 Гр. Было показано, что скорость роста солидной опухоли, после инокуляции облученных клеток ex vivo совпадала с ростом опухолей контрольной группы. Частота индукции опухолей у мышей с перевитыми клетками АКЭ, облученными в дозе 30 Гр, составила 80%, 60 Гр – 60%, 90 Гр – 25%, 120 Гр – 10%, а при облучении в дозе 150 Гр в течение всего периода наблюдения опухоли не появилась. Таким образом, нам удалось определить дозу протонного излучения, необходимую для элиминации опухолевых клеток и/или сигнальных факторов, способных привести к индукции роста солидной АКЭ у мышей.

Ключевые слова

асцитная карцинома Эрлиха, протоны, ex vivo, рост опухоли, мыши

Список литературы

Paganetti H., Beltran C., Both S., et al. Roadmap: proton therapy physics and biology // Phys Med Biol. 2021. V. 66 05RM01.
Balakin V.E., Rozanova O.M., Smirnova E.N., et al. The effect of low and medium doses of pencil scanning proton beam on the blood-forming organs during total irradiation of mice // Dokl Biochem Biophys. 2020. V. 494. № 1. P. 231–234.
Balakin V.E., Rozanova O.M., Smirnova E.N., et al. Assessment of the relative biological efficiency of pencil beam scanning of protons in mice in vivo // Dokl Biochem Biophys. 2021. V. 499. № 1. P. 215–219.
Hirayama R., Uzawa A., Obara M., et al. Determination of the relative biological effectiveness and oxygen enhancement ratio for micronuclei formation using high-LET radiation in solid tumor cells: An in vitro and in vivo study // Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2015. V. 793. P. 41–47.
Warren J.L., Noone A.M., Stevens J., et al. The utility of pathology reports to identify persons with cancer recurrence // Med Care. 2022. V. 60. № 1. P. 44–49.
Balakin V.E., Belyakova T.A., Rozanova O.M., et al. Study of early and remote effects of hypofractionated proton irradiation in a model of solid Ehrlich ascites carcinoma in mice // Journal biomed. 2021. V. 17. № S3. P. 127–132.
Yin W., Wang J., Jiang L., Kang J. Cancer and stem cells // Exp Biol Med (Maywood). 2021. V. 246. № 16. P. 1791–1801.
Chang J.C. Cancer stem cell role in tumor growth, recurrence, metastasis, and treatment resistance // Medicine (Baltimore). 2016. V. 95. № 1. P. 20–25.
Smith J.A., van den Broek F.A.R., Martorell J.C., et al. Principles and practice in ethical review of animal experiments across Europe: summary of the report of the FELASA working group on ethical evaluation of animal experiments // Lab Anim. 2007. V. 41. № 2. P. 143–160.
Rozanova O.M., Smirnova E.N., Belyakova T.A., et al. Early and remote sequence effect of neutron and proton irradiation on the tumor response of solid Ehrlich carcinoma and skin reactions in mice // Biophysics. 2022. V. 67. № 5. P. 991–1001.
Бекетов Е.Е., Исаева Е.В., Наседкина Н.В., и др. Биологическая эффективность сканирующего пучка протонов терапевтического комплекса “Прометеус” МРНЦ им. А.Ф. Цыба в исследованиях на культуре клеток мышиной меланомы B-16 // Вопросы онкологии. 2018. Т. 64. № 5. С. 678–682.
Zavestovskaya I.N., Shemyakov A.E., Pryanichnikov A.A., et al. Expansion of the experimental facility and development of a technique for irradiating cell cultures, based on the proton therapy complex Prometheus // Bulletin of the Lebedev Physics Institute. 2022. V. 49. № 5. P. 145–150.
Lee K.B., Lee J.S., Park J.W., et al. Low energy proton beam induces tumor cell apoptosis through reactive oxygen species and activation of caspases // Exp Mol Med. 2008. V. 40. № 1 P. 118–129.
Yang L., Shi P., Zhao G., et al. Targeting cancer stem cell pathways for cancer therapy // Signal Transduction and Targeted Therapy. 2020. V. 5. № 1. P. 8.
Замулаева И.А. Радиорезистентность популяции опухолевых стволовых клеток: механизмы, способы преодоления и клиническое значение. В сб.: Международной конференции “Актуальные проблемы радиационной биологии. К 60-летию создания Научного совета РАН по радиобиологии”; 25–27 октября 2022. Дубна; 2022. Доступно по http://radbio.jinr.ru/index.php/conference2022. Ссылка активна на 20 февраля 2023.
Замулаева И.А., Матчук О.Н., Селиванова Е.И., и др. Увеличение количества опухолевых стволовых клеток под воздействием редкоионизирующего излучения // Радиационная биология. Радиоэкология. 2014. Т. 54. № 3. С. 256–264.
Narang H., Kumar A., Bhat N., et al. Effect of proton and gamma irradiation on human lung carcinoma cells: Gene expression, cell cycle, cell death, epithelial–mesenchymal transition and cancer-stem cell trait as biological end points // Mutat Res. 2015. V. 780. P. 35–46.
Quintana E., Shackleton M., Sabel M.S., et al. Efficient tumor formation by single human melanoma cells // Nature. 2008. V. 456. № 7222. P. 593–598.