ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ
Нарушение механизмов поддержания стабильности генома является важным условием опухолевой прогрессии. По этой причине предрасположенность к развитию новообразований нередко связана с носительством герминативных мутаций в генах систем детекции и репарации повреждений ДНК. Вместе с тем нарушение систем репарации может служить фактором прогноза эффективности противоопухолевой терапии, а гиперэкспрессия отвечающих за репарацию ДНК генов является частым событием в различных типах новообразований, которое может приводить к приобретению опухолевыми клетками устойчивости к химио- и радиотерапии. Ген NBN (нибрин) кодирует субъединицу MRN-комплекса, являющегося сенсором двунитевых разрывов ДНК и участвующего в их репарации путем гомологичной рекомбинации. Ассоциированные с повышенным риском развития опухолей герминативные мутации NBN, представленные в первую очередь инделами, приводящими к сдвигу рамки считывания и синтезу укороченных форм белка, а также нонсенс- и некоторыми миссенс-мутациями в функционально значимых доменах, обусловливают частичную утрату нибрином своих функций и увеличение числа спонтанных и индуцированных хромосомных аберраций в клетках носителей. Среди соматических мутаций, затрагивающих NBN в опухолевых клетках, преобладают амплификации локуса этого гена, что указывает на двойственную роль белка NBN в опухолевой прогрессии. Результаты немногочисленных исследований влияния уровня экспрессии NBN и его мутационного статуса на устойчивость конкретных типов опухолевых клеток к применяемым в терапии злокачественных новообразований препаратам и выживаемость пациентов указывают на необходимость углубленного исследования функциональной значимости различных вариантов, поскольку статус NBN может иметь значение при выборе тактики лечения некоторых типов опухолей.
Иммунологическая толерантность является одной из причин возникновения и прогрессирования злокачественных опухолей. Противоопухолевый иммунный цикл регулирует нормальный противоопухолевый иммунный ответ, а его нарушение вызывает развитие иммунологической толерантности. В статье представлен обзор отечественной и зарубежной литературы, опубликованной за последние 5 лет в базах PubMed, Medline, Cochrane, eLibrary и посвященой вопросам возникновения иммунологической толерантности при раке молочной железы с позиции нарушения регуляции фаз противоопухолевого иммунного цикла. В настоящее время выделяют следующие этапы противоопухолевого иммунного цикла: экспрессия антигенов на поверхности опухолевых клеток, созревание антигенпрезентирующих клеток и распознавание опухолевых антигенов, праймирование и активация Т-клеток, иммунная инфильтрация опухолевого очага, распознавание и уничтожение опухолевых клеток. Понимание механизмов, лежащих в основе противоопухолевого иммунного цикла, важно для выявления новых иммунопатогенетических звеньев развития рака молочной железы и таргетируемых мишеней с целью улучшения эффективности терапии распространенного рака молочной железы.
В статье представлен обзор современных данных литературы о молекулярно-генетических и биохимических профилях злокачественных новообразований различных локализаций. Показано, что молекулярно-генетический и транскрипционный профили злокачественных опухолей, ассоциированных с беременностью, являются системами, включающими различные компоненты, многие из которых к настоящему моменту остаются малоизученными. Также рассмотрены морфологические и биохимические особенности плаценты и опухолевой ткани. В последние годы наблюдается повышенный интерес отдельных исследователей и групп ученых к данному вопросу, что, несомненно, в скором времени приведет к более глубокому и четкому пониманию механизмов метастазирования и прогрессирования онкологических заболеваний на фоне беременности. Знание закономерностей нормального эмбриогенеза как процесса внутриутробного развития зародыша в полости матки во время беременности, а также изучение молекулярных основ патогенеза состояний спонтанного прерывания беременности, без сомнения, будут способствовать выявлению новых мишеней и созданию биотерапевтических молекул для лечения рака.
Одним из факторов, ассоциированных с ростом заболеваемости злокачественными новообразованиями, является загрязнение окружающей среды канцерогенными соединениями, в том числе пестицидами. Стойкий органический загрязнитель инсектицид дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) до недавнего времени был безальтернативным средством для борьбы с переносчиками малярии. Несмотря на многочисленные доказательства негативного действия на здоровье человека, ДДТ и в настоящее время используется в некоторых странах.
Цель обзора – всесторонний анализ динамики применения пестицида ДДТ и влияния последствий его использования на сферу глобального здравоохранения, а также исследование механизмов его действия на организм человека, включая влияние на эндокринную систему и канцерогенные эффекты.
При подготовке обзора использованы базы биомедицинской литературы PubMed (2853 публикации), Elsivier (3139 публикаций), eLibrary (784 публикации), а для получения полнотекстовых документов – электронные ресурсы PubMed Central (PMC), Science Direct, Research Gate, КиберЛенинка.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Введение. Инфекция вируса папилломы человека (ВПЧ) высокого онкогенного риска является этиологическим фактором развития рака шейки матки, причем наиболее распространенным является ВПЧ 16-го типа (ВПЧ16). Механизмы, приводящие к нарушению экспрессии вирусных онкогенов и запуску процесса онкотрансформации, недостаточно изучены. Эпигенетические факторы регуляции, в том числе клеточные микроРНК, могут играть большую роль в ВПЧ-индуцированном канцерогенезе, а аберрантно экспрессированные микроРНК рассматриваться как перспективные маркеры для диагностики ВПЧ-ассоциированных поражений.
Цель исследования – поиск микроРНК, вовлеченных в патогенез ВПЧ16-ассоциированного рака шейки матки, и оценка их диагностического потенциала для выявления рака или предраковых поражений шейки матки.
Материалы и методы. Экспрессию микроРНК в клинических образцах оценивали с помощью секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS) и количественной stem-loop полимеразной цепной реакции (sl-кПЦР), для анализа микроРНК в плазме крови использовали sl-кПЦР. Потерю гетерозиготности в образцах рака шейки матки оценивали по соотношению числа копий генов MIR135A1 и ACTB. Всего в исследование вошли 67 пациентов с раком шейки матки, 21 с предраковыми поражениями шейки матки и 24 здоровых донора. Влияние метилирования ДНК на экспрессию микроРНК-135A1 оценивали после обработки деметилирующим агентом цервикальной ВПЧ16-положительной клеточной линии SiHa. Изменение экспрессии онкогена E6 ВПЧ16 оценивали после трансфекции синтетических аналогов зрелых форм микроРНК-135a-3p и микроРНК-135a-5p.
Результаты. В образцах опухолевой ткани ВПЧ16-положительного рака шейки матки выявлено значительное снижение экспрессии микроРНК-135А1 и микроРНК-135A2, что подтверждено на независимой выборке опухолевого материала методом sl-кПЦР. Снижение экспрессии микроРНК-135A1 может быть обусловлено как потерей гетерозиготности соответствующего гена, так и аберрантным метилированием ДНК. Трансфекция зрелых форм микроРНК в клетки SiHa приводила к снижению экспрессии онкогена E6 ВПЧ16. В образцах плазмы крови пациентов с РШМ и предраковыми поражениями наблюдается более низкий уровень микроРНК-135a-3p, чем у здоровых доноров, а проведенный ROC-анализ указывает на ее высокую диагностическую значимость.
Заключение. Уровень микроРНК-135А1 значительно снижен при цервикальных поражениях как в опухолевой ткани, так и в плазме крови, а способность данной микроРНК подавлять экспрессию онкогена E6 ВПЧ16 говорит о наличии у нее онкосупрессорных свойств. Таким образом, микроРНК-135А1 является перспективным маркером для диагностики ВПЧ-ассоциированных поражений.
Введение. Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) – трансмембранный белок семейства рецепторных тирозинкиназ, который активируется при различных видах рака (немелкоклеточном раке легкого, колоректальном раке, злокачественных опухолях головы и шеи). В глиальных опухолях головного мозга повышенный уровень экспрессии EGFR характерен для наиболее агрессивного подтипа злокачественных новообразований – глиобластомы. Частми структурными изменениями EGFR при данной патологии являются амплификация участка хромосомы, в котором расположен ген EGFR, точечные мутации, а также делеция 2–7-го экзонов гена EGFR, приводящая к образованию транскрипта EGFRvIII.
Цель исследования – определение структурных изменений гена EGFR (точечные мутации и амплификация гена EGFR, транскрипт EGFRvIII) в образцах опухоли с помощью различных методов и оценка их потенциальной клинической значимости.
Материалы и методы. В исследование включены 75 пациентов с глиомами головного мозга (из них 70 с глиобластомами) в возрасте от 34 до 78 лет (средний возраст 56 лет). Выделение ДНК и РНК проводили из свежезамороженной ткани опухоли, а также из лейкоцитов периферической крови. Мутации в гене EGFR выявляли методом секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS), для определения копийности участков 7-й хромосомы проводили сравнительный анализ (норма – опухоль) частот β-аллелей (β allele frequency, BAF). Для подтверждения амплификации гена EGFR в образцах опухоли использовали полимеразную цепную реакцию в реальном времени, для обнаружения варианта EGFRvIII – полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией.
Результаты. Методом NGS в образцах глиобластомы выявлены 11 (16 %) мутаций в кодирующих участках гена EGFR, амплификация гена EGFR обнаружена в 26 (37 %) случаях; в 5 образцах глиом (астроцитома, олигодендроглиома) структурные изменения гена EGFR не определены. Все случаи амплификации гена EGFR, выявленные с помощью NGS, подтверждены методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. Для поиска транскрипта EGFRvIII исследован 31 образец РНК опухоли, в 12 из которых присутствовала амплификация EGFR. Транскрипт EGFRvIII выявлен только в образцах с амплификацией гена EGFR (в 4 (33 %) из 12 случаев). Для оценки клинической значимости структурных изменений гена сравнивали частоту их встречаемости в образцах первичной и рецидивной глиобластом.
Заключение. Метод NGS позволяет выявлять как точечные мутации, так и амплификацию гена EGFR. Амплификация данного гена в 33 % случаев ассоциирована с мутацией EGFRvIII. Не выявлено статистически значимых различий в частоте структурных изменений гена EGFR между первичными и рецидивными глиобластомами.
Введение. Ингибиторы контрольных точек иммунитета занимают особое место среди стратегий иммунотерапии онкологических заболеваний. На сегодняшний день наиболее широкое клиническое применение получили антиCTLA-4 (CTLA-4 – гликопротеин цитотоксических лимфоцитов 4) и анти-PD-1/PD-L1-терапия (PD-1 – рецептор программируемой клеточной гибели 1, PD-L1 – лиганд 1 PD-1). Между тем терапия ингибиторами контрольных точек иммунитета не всегда оказывается успешной, и многочисленные исследования указывают на необходимость комбинирования ее с другими подходами иммунотерапии, в том числе с цитокинами. Особый интерес в этом отношении представляет секреторный циклофилин А (ЦфА). Плейотропое иммуностимулирующее действие и противоопухолевый эффект рекомбинантного ЦфА человека (рчЦфА) показаны нами ранее. Наши исследования рчЦфА как противоопухолевого фактора указывают на перспективность его использования в химио-иммунотерапии и комбинированной иммунотерапии онкологических заболеваний.
Цель исследования – оценить противоопухолевые эффекты комбинированной иммунотерапии с использованием рчЦфА и ингибиторов контрольных точек иммунитета в модели меланомы В16 in vivo.
Материалы и методы. Мышам C57BL/6 подкожно прививали клетки меланомы В16. На 6-й и 9-й дни после прививки опухоли вводили внутривенно блокирующие моноклональные антитела к PD-1, PD-L1 и лиганду 2 PD-1 (PD-L2), рецептору CTLA-4, белку гена активации лимфоцитов 3 (LAG-3) или молекуле CD276 в дозе 100 мкг/мышь. Рекомбинантный ЦфА человека вводили подкожно на 6–10-й дни после прививки опухоли в дозе 100 мкг/мышь. Терапевтический эффект сочетанной иммунотерапии оценивали по динамике роста меланомы В16 и выживаемости животных-опухоленосителей.
Результаты. В комбинации с антителами к CTLA-4 рчЦфА проявлял выраженное и продолжительное синергическое противоопухолевое действие до 19-го дня по окончании комбинированной иммунотерапии с увеличением продолжительности жизни экспериментальных животных на 70 %. Рекомбинантный ЦфА человека в сочетании с антителами к LAG-3 оказывал синергический терапевтический эффект до 12-го дня после иммунотерапии. Сочетание рчЦфА с антителами к PD-L1 и CD276 имело кратковременный эффект до 5-го дня после терапии. Комбинирование рчЦфА с блокаторами PD-1 и LAG-3 отменяло противоопухолевое действие двойной терапии ингибиторами контрольных точек иммунитета.
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о способности рчЦфА значительно усиливать терапевтический эффект отдельных ингибиторов контрольных точек иммунитета. Таким образом, рчЦфА может быть предложен в качестве потенциального компонента комбинированной противоопухолевой иммунотерапии.
Введение. Глюкокортикоиды (GC) широко применяются в терапии рака молочной железы (РМЖ) в качестве средства сопроводительной терапии для снижения побочных действий цитостатических препаратов. При этом они могут проявлять антипролиферативное действие на клетки люминального РМЖ. Биологическое действие GC опосредовано активацией глюкокортикоидного рецептора (GR) по двум механизмам: трансрепрессии, обусловливающей терапевтический эффект GC, и трансактивации, ассоциированной с развитием побочных эффектов, резистентности к цитотоксическим препаратам, а также с прогрессией и метастазированием РМЖ. В настоящее время ведется активный поиск безопасной альтернативы GC-терапии. Селективные агонисты GC (SEGRA), особенностью механизма действия которых является избирательный запуск трансрепрессии, можно рассматривать как перспективную альтернативу GC. Одним из наиболее полно охарактеризованных препаратов группы SEGRA является соединение Compound A (CpdA). Нестабильность CpdA ограничивает возможность его применения в клинической практике. Ранее наш коллектив синтезировал и охарактеризовал новый SEGRA – производное CpdA CpdA-03.
Цель исследования – сравнение влияния SEGRA CpdA-03, CpdA и дексаметазона на пролиферативную активность клеток РМЖ, а также на ядерную транслокацию рецептора и активацию GR-зависимых генов в клетках РМЖ.
Материалы и методы. В работе использовали клеточные линии РМЖ люминального (MCF-7) и трижды негативного (ТН, MDA-MB-231) подтипов. Влияние CpdA-03 на пролиферацию оценивали прямым подсчетом живых клеток.
Распределение клеток по фазам клеточного цикла анализировали с помощью проточной цитофлуориметрии с окрашиванием йодистым пропидием. Для оценки изменения экспрессии GR-зависимых генов под действием CpdA-03 использовали количественную полимеразную цепную реакцию. Способность нового SEGRA индуцировать трансактивацию GR оценивали методом вестерн-блоттинга.
Результаты. Выявлено, что CpdA-03 подавляет пролиферацию клеток люминального и трижды негативного РМЖ и при этом не стимулирует ассоциированное с трансактивацией фосфорилирование и транслокацию GR в ядро, а также подавляет экспрессию генов белков, регулирующих межклеточную адгезию и миграцию в клетках трижды негативного подтипа РМЖ.
Заключение. Наблюдаемое подавление пролиферации клеток, а также способность CpdA-03 регулировать экспрессию ряда GC-индуцируемых генов в клетках трижды негативного РМЖ указывают на актуальность разработки лекарственного препарата на основе молекулы CpdA-03 для применения в комплексной терапии злокачественных новообразований, в том числе РМЖ.
Введение. Динамические взаимоотношения между опухолевыми клетками и их микроокружением имеют решающее значение в развитии, прогрессировании злокачественного процесса и формировании лекарственной резистентности.
Цель исследования – изучить молекулярно-генетические характеристики опухолевого микроокружения и механизмы клеточной гибели при резистентном местно-распространенном раке молочной железы (РМЖ).
Материалы и методы. В исследование включены 48 пациенток с РМЖ T2–4N0–3M0–1 (средний возраст 55,6 ± 9,8 года) и 29 пациенток сопоставимого возраста с фиброаденомой молочной железы. Согласно дизайну работы больные разделены на группы: в 1-ю группу вошли женщины с РМЖ, резистентным к неоадъювантной химиотерапии (n = 23), во 2-ю – с РМЖ и полным ответом на неоадъювантную химиотерапию (n = 25), в контрольную – с фиброаденомой (n = 29). Экспрессию CD4+, CD8+, CD20+, CD68+, фактора некроза опухоли α (TNF-α), фактора роста эндотелия сосудов А (VEGF A), Ang-2, матриксной металлопротеиназы 12 (ММР-12), индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS), bcl-2, p53 и CD95 оценивали с помощью иммуногистохимического метода.
Результаты. При фенотипировании иммунных клеток выявлены следующие различия: в ткани опухоли пациенток 1-й группы отмечено значимое снижение числа цитотоксических CD8+-клеток по сравнению с тканью опухоли пациенток 2-й (р = 0,001) и контрольной (р = 0,032) групп, во 2-й группе –значимое увеличение числа CD68+-клеток по сравнению с 1-й группой (р = 0,027). Цитокиновый профиль опухолевого микроокружения в 1-й группе характеризовался статистически значимой гиперэкспрессией TNF-α по сравнению со 2-й (р >0,001) и контрольной (р = 0,01) группами. В отношении апоптотических факторов отмечено значимое снижение экспрессии bcl-2 и р53 в 1-й группе по сравнению со 2-й группой (р = 0,001 и р = 0,02 соответственно).
Заключение. Представленные результаты могут послужить основой для создания диагностических алгоритмов, обладающих высокой предсказательной значимостью в отношении эффективности неоадъювантной химиотерапии, а также помочь в идентификации новых мишеней для обоснования применения комбинированных методов лечения РМЖ на ранних этапах.
Введение. При глиальных опухолях обмен липидов нарушается. Анализ компонентов липидного обмена может быть важной характеристикой молекулярно-генетического профиля глиом.
Цель исследования – определить взаимосвязь параметров липидома плазмы и иммуногистохимических характеристик глиальных опухолей и оценить клиническую значимость анализа липидного спектра крови для дооперационной оценки молекулярного профиля глиом.
Материалы и методы. Иммуногистохимическое определение уровня онкомаркеров О-6-метилгуанин-ДНК-метилтрансферазы (MGMT), Ki-67, p53, IDH1 проводили с использованием клонов соответствующих антител. Состав липидов плазмы крови анализировали методом тонкослойной хроматографии.
Результаты. Уже на начальных стадиях глиомагенеза выявлены значимые различия уровней эфиров холестерола, лизофосфатидилхолинов, соотношений фосфатидилхолин (ФХ)/лизофосфатидилхолин (ЛФХ), нейтральные липиды (НЛ)/фосфолипиды (ФЛ) в плазме крови. Показаны значимые корреляционные зависимости онкомаркеров Ki-67, MGMT от вышеназванных параметров липидома. Соотношения ФХ/ЛФХ, НЛ/ФЛ в плазме крови пациентов были значимо ниже в группах с высоким (более 10 %) и низким (менее 10 %) митотическими индексами Ki-67 по сравнению со здоровыми людьми. Таким образом, значения параметров липидома позволяют опосредованно судить о пролиферативной активности глиом, что может быть использовано для дооперационной диагностики этих образований. Значимых различий соотношений ФХ/ЛФХ и НЛ/ФЛ в плазме крови между группами с метилированием промотора MGMT и его отсутствием не обнаружено. Критериев-предикторов опосредованного выявления метилирования промотора MGMT не выявлено.
Заключение. На основе параметров липидного обмена плазмы крови невозможно определить снижение эпигенетической активности соответствующих транскриптов и дооперационный прогноз эффективности терапии с алкилирующим компонентом.
Введение. Результаты исследований показали, что природные вещества, содержащиеся в различных растениях, включая ягодные культуры, могут обладать противораковой активностью. Мы изучили экстракт вздутоплодника сибирского, а также гомогенаты дикорастущих ягодных культур, таких как боярышник, клюква, шиповник; все они содержат много разных биологически активных веществ – флавоноиды, каротиноиды, антоцианы и другие полифенолы.
Цель исследования – определение цитотоксичности дикорастущих ягод и вздутоплодника сибирского, произрастающих в Северо-Восточной Сибири, на культуре клеток рака молочной железы Michigan Cancer Foundation-7 (MCF-7) с использованием МТТ-теста.
Материалы и методы. Мы изучили гомогенаты дикорастущих ягодных культур, таких как боярышник даурский (Crataegus dahurica Koehne), клюква мелкоплодная (Oxycoccus microcarpus Turcz.), шиповник якутский (лат. Rosa jacutica Juz.) и экстракт надземной части (листья, стебли) вздутоплодника сибирского (Phlojodicarpus sibiricus). Определение цитотоксичности полученных гомогенатов проводили на клеточной линии MCF-7. Для скрининга гомогенатов использовали колориметрический метод оценки метаболической активности клеток в МТТ-тесте.
Результаты. Выявлено, что боярышник даурский, клюква мелкоплодная и шиповник якутский оказывают статистически значимое цитотоксическое воздействие на опухолевые клетки в концентрации 100 мг/мл в инкубационной среде. Из протестированных ягод самым высоким уровнем подавления роста клеток MCF-7 обладал шиповник якутский, который в дозе 100 мг/мл снизил его на 80,19 % по сравнению с контролем. Исследуемый экстракт из вздутоплодника сибирского в концентрации 10 мг/мл оставлял в живых лишь 4,95 % клеток MCF-7.
Заключение. Дикорастущие ягоды обладают антипролиферативным потенциалом и, являясь съедобными, могут быть полезными в профилактике онкологических заболеваний. Высокая антипролиферативная активность вздутоплодника сибирского, выявленная нами в этом и более раннем исследованиях, дает основание рассматривать его как источник эффективных противоопухолевых соединений.
ISSN 2413-3787 (Online)