Advances in molecular oncology (E-Journal) / Успехи молекулярной онкологии
Not a member yet
309 research outputs found
Sort by
Сигнальный путь микроРНК-484 / Akt в регуляции чувствительности клеток рака молочной железы к противоопухолевым препаратам
Get PDFThe development of acquired resistance of malignant tumors to specific drugs, such as target and hormonal drugs, is usually associated with a rearrangement of the intracellular signaling network and activation of unblocked growth pathways. Epigenetic regulators, in particular, non-coding miRNAs that control the level of expression of specific signaling proteins, are directly involved in the development and maintenance of such changes. We have previously shown that the development of resistance of breast cancer cells to mTOR (mammalian target of rapamycin) inhibitors and hormonal drugs is accompanied by constitutive activation of protein kinase Akt, the key anti-apoptotic protein.Aim. To study the role of microRNAs in the regulation of Akt expression and the formation of a resistant phenotype of breast cancer cells.We have shown that Akt activation in the tamoxifen- or rapamycin-resistant MCF-7 sublines is associated with a decrease in the level of miRNA-484, one of the Akt suppressors. Transfection of microRNA-484 into MCF-7 cells does not affect the activity of estrogen signaling, but leads to a marked decrease in Akt expression and is accompanied by an increase in cell sensitivity to tamoxifen and rapamycin. The obtained data demonstrate the involvement of the miRNA-484 / Akt axis in the breast cancer cells’ sensitization to target and hormonal drugs, which allows us to consider miRNA-484 as a potential candidate for drug development to cure resistant cancers.Развитие приобретенной резистентности злокачественных опухолей к препаратам направленного действия, таким как таргетные и гормональные препараты, сопряжено с перестройкой внутриклеточной сигнальной сети и активацией незаблокированных путей передачи ростового сигнала. Непосредственное участие в развитии и поддержании подобных изменений принимают эпигенетические регуляторы, в частности некодирующие микроРНК, контролирующие уровень экспрессии конкретных сигнальных белков. Ранее мы показали, что развитие резистентности клеток рака молочной железы к ингибиторам mTOR (mammalian target of rapamycin) и блокаторам эстрогенового сигналинга сопровождается конститутивной активацией протеинкиназы Akt – основного антиапоптотического белка клеток. Цель настоящей работы – исследование роли отдельных микроРНК в регуляции экспрессии Akt и формировании резистентного фенотипа клеток рака молочной железы.Мы показали, что повышение активности протеинкиназы Akt в сублиниях MCF-7, резистентных к тамоксифену или рапамицину, ассоциировано со снижением уровня микроРНК-484 – одного из супрессоров Akt. Трансфекция в клетки MCF-7 микроРНК-484 не влияет на активность эстрогенового сигналинга, но приводит к выраженному снижению экспрессии Akt и сопровождается повышением чувствительноси клеток к тамоксифену и рапамицину. Полученные данные свидетельствуют об участии сигнального пути микроРНК-484 / Akt в сенсибилизации клеток рака молочной железы к действию таргетных и гормональных препаратов, что позволяет рассматривать микроРНК-484 в качестве перспективного кандидата для разработки на его основе новых противоопухолевых соединений
Методы детекции специфических для опухолевой ткани однонуклеотидных соматических мутаций в препаратах цДНК из плазмы крови
Get PDFIntroduction. Liquid biopsy is considered as a minimally invasive method of molecular genetic analysis that can be used for early diagnosis, prognosis of disease development, monitoring of residual disease or treatment outcomes, and selection of optimal drug therapy schemes for a patient. Along with the development of tests based on the study of panels of oncologically significant genes or their regions, for various forms of genetically heterogeneous tumors a promising approach could be the use as an object of liquid biopsy of an individual spectrum of somatic mutations of a particular patient that can be detected on the basis of high-throughput sequencing of tumor tissue.Aim. To determine the applicability of different methods for detecting single-nucleotide somatic mutations detected in tumor tissue of a particular patient in cDNA preparations from blood plasma obtained before surgical removal of the tumor and to evaluate the possibility of quantifying the proportion of the alternative variant in the total pool of cDNA. Materials and methods. We used normal and tumor tissue, as well as blood plasma samples from patients with hepatocellular carcinoma, and various methods for detecting single-nucleotide somatic mutations: real-time polymerase chain reaction (PCR) with intercalating dye or with TaqMan probes, droplet digital PCR and high-throughput sequencing of target amplicons.Results. Using the example of a somatic mutation in the TLN1 gene detected in tumor tissue of a patient with hepatocellular carcinoma, methods were developed and tested, each of which allows specific detection of the mutant variant in small amounts (2 ng) of cDNA from the blood plasma of the same patient. The use of droplet PCR and target amplicon sequencing methods allowed us to quantify the proportion of the mutant variant in the total cDNA pool, which was 19.7 and 23.5 %, respectively.Conclusion. Among the methods investigated, droplet digital PCR and targeted amplicon sequencing allow not only reliable detection of mutant variants in small amounts of cDNA, but also adequate quantification, which is particularly important for the development of ways to monitor tumor growth during treatment. The close values of the proportion of mutant variants in cDNA detected by these methods indicate the accuracy of quantitative analysis and the possibility of their use for cross-validation of the results obtained.Введение. Жидкостная биопсия рассматривается как малоинвазивный способ проведения молекулярно-генетического анализа, который может быть использован для ранней диагностики, прогноза течения заболевания, мониторинга остаточной болезни или результатов лечения, а также выбора оптимальных для пациента схем лекарственной терапии. Наряду с разработкой тестов, основанных на исследовании панелей онкологически значимых генов или их участков, для различных форм генетически гетерогенных опухолей перспективным подходом может стать использование в качестве объекта жидкостной биопсии индивидуального спектра соматических мутаций конкретного больного, которые могут быть выявлены с помощью высокопроизводительного секвенирования опухолевой ткани.Цель исследования - определить возможность использования различных методов детекции однонуклеотидных соматических мутаций, выявленных в опухолевой ткани конкретного пациента, в препаратах циркулирующей ДНК (цДНК) из плазмы крови, полученных до хирургического удаления опухоли, и выявить возможность количественной оценки доли альтернативного варианта в общем пуле цДНК.Материалы и методы. В работе использованы препараты нормальной и опухолевой тканей, плазмы крови пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой, а также различные методы детекции однонуклеотидных соматических мутаций: полимеразная цепная реакция (ПЦР) в реальном времени с интеркалирующим красителем или с зондами TaqMan, капельная цифровая ПЦР и высокопроизводительное секвенирование таргетных ампликонов.Результаты. На примере соматической мутации в гене TLN1, выявленной в опухолевой ткани пациента с гепатоцеллюлярной карциномой, разработаны и апробированы методы, каждый из которых позволяет специфично детектировать мутантный вариант в малых количествах (2 нг) цДНК из плазмы крови того же пациента. использование капельной ПЦР и секвенирования таргетных ампликонов позволило провести количественную оценку долей мутантного варианта в общем пуле цДНК, которые составили 19,7 и 23,5 % соответственно.Заключение. Капельная цифровая ПЦР и таргетное секвенирование ампликонов позволяют не только надежно детектировать мутантные варианты в малых количествах цДНК, но и адекватно проводить их количественную оценку, что особенно важно для разработки способов мониторинга опухолевого роста в процессе лечения. Близкие значения доли мутантного варианта в цДНК, детектированной этими методами, свидетельствуют о точности количественного анализа и возможности их использования для кросс-валидации получаемых результатов
Противоопухолевый эффект рекомбинантного интерферона гамма в экспериментальной модели билатеральной солидной карциномы Эрлиха
Get PDFIntroduction. Immunotherapy, which is part of the complex and combined cancer therapy, is one of the priority areas in the treatment of cancer patients. However, the effectiveness of the use of immunotherapeutic drugs of the latest generation is not so high, and in some patients the effect of therapy was short-lived. Factors that prevent the full realization of the antitumor effect of cytostatics and immunopreparations may be the features of the antigenic composition of the tumor, as well as its cellular and stromal microenvironment. These facts contributed to the development of a new strategy, designated as immunoredaction of cancer by exposure to various biologically active agents that can change the body – tumor ratio in favor of the patient and make the tumor available for the implementation of antitumor effects of the host immune system.The study objective – experimental substantiation of the development of new immunotherapeutic approaches in the treatment of aggressive forms of cancer.Materials and methods. An experimental study of the effect of human recombinant interferon-gamma (IFNγ) on the growth of Ehrlich’s carcinoma during subcutaneous bilateral transplantation of tumor cells to animals was carried out. Transplantation of Ehrlich’s carcinoma to male F1 hybrids (SWAhC57Bl6) was performed by subcutaneous injection of 2.0 × 106 tumor cells (7‑day culture) in 0.1 ml of suspension into the lateral surface of the right and left femur with imitation of multicentric growth.Results. A day after the course of drug administration (day 6 of tumor node growth), the effect of suppressing tumor growth in relation to growth in the control group was noted. The maximum inhibition effect of 19.8 % (p <0.05) of tumor growth was obtained 5 days after the course of the drug (10 days of tumor growth, right node) and 18.5 % (p <0.001) 9 days after administration (14 days of tumor growth, left node).Conclusion. Thus, a distinct, statistically significant antitumor effect of IFNγ was established in relation to a tumor with a multicentric growth pattern.Введение. Иммунотерапия, входящая в состав комплексной и комбинированной терапии рака, является одним из приоритетных направлений в лечении онкологических больных. Однако эффективность применения иммунотерапевтических препаратов последнего поколения не так высока, а у некоторых больных эффект терапии оказался кратковременным. Факторами, препятствующими полноценной реализации противоопухолевого эффекта цитостатиков и иммунопрепаратов, возможно, являются особенности антигенного состава опухоли, а также ее клеточного и стромального микроокружения. Данные факты способствовали развитию новой стратегии, обозначенной как иммуноредактирование рака посредством воздействия различных биологически активных агентов, способных изменить соотношение организм – опухоль в пользу больного и сделать опухоль доступной для реализации противоопухолевого воздействия иммунной системы хозяина.Цель исследования – экспериментальное обоснование разработки новых иммунотерапевтических подходов в лечении агрессивных форм рака.Материалы и методы. Проведено экспериментальное изучение влияния человеческого рекомбинантного интерферона гамма (IFNγ) на рост карциномы Эрлиха при подкожной билатеральной трансплантации клеток опухоли животным. Трансплантацию карциномы Эрлиха мышам-самцам гибридам F1 (СВАхС57Вl6) проводили подкожным введением 2,0 × 106 опухолевых клеток (7‑дневная культура) в 0,1 мл суспензии в область латеральной поверхности правого и левого бедер с имитацией мультицентричного роста.Результаты. Через сутки после курса введения препарата (6‑е сутки роста опухолевых узлов) отмечен эффект подавления роста опухоли по отношению к росту в контрольной группе. Максимальный эффект торможения, составляющий 19,8 % (р <0,05) роста опухоли, получен через 5 сут после курса препарата (10‑е сутки опухолевого роста, правый узел) и 18,5 % (р <0,001) через 9 суток после введения (14‑е сутки опухолевого роста, левый узел).Заключение. Таким образом, установлен отчетливый, статистически значимый противоопухолевый эффект IFNγ в отношении опухоли с мультицентричным характером роста
Механизмы канцерогенного действия наноматериалов
Get PDFNanomaterials become more widespread in the different areas of human life, forming the new technosphere philosophy, in particular, new approaches for development and usage of these materials in everyday life, manufacture, medicine etc.The physicochemical characteristics of nanomaterials differ significantly from the corresponding indicators of aggregate materials and at least some of them are highly reactive and / or highly catalytic. This suggests their aggressiveness towards biological systems, including involvement in carcinogenesis. The review considers the areas of use of modern nanomaterials, with special attention paid to the description of medicine production using nanotechnologies, an analysis of the mechanisms of action of a number of nanomaterials already recognized as carcinogenic, and also presents the available experimental and mechanistic data obtained from the study of the carcinogenic / procarcinogenic effects of various groups of nanomaterials currently not classified as carcinogenic to humans.Preparing the review, information bases of biomedical literature were analysed: Scopus (307), PubMed (461), Web of Science (268), eLibrary.ru (190) were used. To obtain full-text documents, the electronic resources of PubMed Central (PMC), Science Direct, Research Gate, Sci-Hub and eLibrary.ru databases were used.Наноматериалы получают все большее распространение во многих областях жизни человека, формируя новую философию техносферы и, в частности, новые подходы к получению и использованию материалов в бытовых процессах, производстве, медицине и пр. Физико-химические характеристики наноматериалов существенно отличаются от соответствующих показателей агрегатных материалов и, по крайней мере, некоторые из них – высокой реакционноспособностью и / или повышенной каталитической активностью. Это позволяет предположить их агрессивность по отношению к биологическим системам, включая участие в процессах канцерогенеза.В обзоре рассмотрены сферы использования современных наноматериалов, при этом особое внимание уделено описанию лекарственных препаратов, произведенных с использованием нанотехнологий, приведен анализ механизмов действия тех из них, которые уже признаны канцерогенными, а также представлены имеющиеся экспериментальные и механистические данные, полученные при изучении канцерогенного / проканцерогенного действия различных групп наноматериалов, не классифицируемых в настоящее время как представляющие канцерогенную опасность для человека.При подготовке обзора был проведен анализ публикаций информационных баз биомедицинской литературы Scopus (507), PubMed (561), Web of Science (268), eLibrary.ru (190). Для получения полнотекстовых документов использованы электронные ресурсы PubMed Central (PMC), Science Direct, Research Gate, базы данных Sci-Hub и eLibrary.ru
Материалы VII Всероссийской конференции по молекулярной онкологии
Get PDFMaterials of the 7th All-Russian Conference on Molecular Oncology.Moscow, 21–23 December 2022Материалы VII Всероссийской конференции по молекулярной онкологии.21–23 декабря 2022 г., Москв
Мутационный профиль диффузной В-крупноклеточной лимфомы с рецидивами в центральной нервной системе
Get PDFIntroduction. The recurrence of diffuse large B-cell cell lymphoma in the central nervous system in the vast majority of cases is a fatal manifestation of the disease. The study of the lymphoma mutational profile can improve the accuracy of the prognosis of relapse in the central nervous system and justify the selection of patients for preventive treatment. Aim. To evaluate the mutational profile of cases of diffuse large B-cell cell lymphoma with central nervous system damage in relapse based on the results of our own experiment on high-performance sequencing.Materials and methods. On the Illumina platform, full-exome sequencing of diagnostic samples of diffuse large B-cell cell lymphoma with relapses in the central nervous system was performed. A panel including more than 70 genes was analyzed.Results. Four main groups of genetic events can be distinguished in the group of studied samples, namely: combined mutations in the NF-kB (MYD88, NOTCH1, CD79B, CARD11) and JAK-STAT (PIM1, STAT6) signaling pathways, as well as aberrations in the main oncosuppressor TP53 and chromatin remodeling system genes (ARID1A, KMT2D, EP300, SMARCA4). A recurrent mutation c. 794T>C, p.L265P MYD88 was detected in the study group. Among other findings, mutations in the CIITA and CD58 genes should be noted, which are important in avoiding tumor cells from immune surveillance.Conclusion. Despite the apparent heterogeneity of the mutational profile of diffuse large B-cell cell lymphoma with relapses in the central nervous system, in most cases, tumor cells were characterized by genetic disorders leading to the production of a large number of pro-inflammatory cytokines by malignant lymphocytes, as well as aberrations that reduce immunogenicity and contribute to the avoidance of immune surveillance by the tumor.Введение. Рецидив диффузной в-клеточной крупноклеточной лимфомы в центральной нервной системе в подавляющем большинстве случаев является фатальным проявлением заболевания. изучение мутационного профиля лимфомы может способствовать улучшению точности прогноза рецидива в центральной нервной системе и обоснованию отбора пациентов для профилактического лечения.Цель исследования - изучить мутационный профиль случаев диффузной в-клеточной крупноклеточной лимфомы с рецидивами в центральной нервной системе.Материалы и методы. На платформе Illumina выполнено полноэкзомное секвенирование диагностических образцов диффузной в-клеточной крупноклеточной лимфомы с рецидивами в центральной нервной системе. проанализирована панель, включающая более 70 генов.Результаты. можно выделить 4 основные группы генетических событий в исследованных образцах, а именно: сочетанные мутации в генах сигнальных путей NF-кВ (MYD88, NOTCH1, CD79B, CARD11) и JAK-STAT (PIM1, STAT6), а также аберрации в главном онкосупрессоре ТР53 и генах системы ремоделирования хроматина (ARID1A, KMT2D, EP300, SMARCA4). в группе исследования выявлена рекуррентная мутация c. 794T>C, p.L265P MYD88. Среди других находок следует отметить мутации в генах CIITA и CD58, имеющих значение в уклонении опухолевых клеток от иммунного надзора.Заключение. Несмотря на кажущуюся гетерогенность мутационного профиля диффузной в-клеточной крупноклеточной лимфомы с рецидивами в центральной нервной системе, в большинстве случаев для опухолевых клеток были характерны генетические нарушения, приводящие к продукции злокачественными лимфоцитами большого количества провоспалительных цитокинов, а также аберрации, снижающие иммуногенность и способствующие избеганию опухолью иммунного надзора
Молекулярная гетерогенность и анализ отдаленной выживаемости пациентов с гастроинтестинальными стромальными опухолями
Get PDFIntroduction. Gastrointestinal stromal tumors (GISTs) are the most common mesenchymal tumors of the gastrointestinal tract the character diagnostic feature of which is CD117 (KIT) expression. GISTs are clinically diverse and have different genetic alterations that may have predictive and prognostic significance.Aim – the study of clinical, morphological and genetic features of GISTs to assess the overall survival (OS) of patients with various profiles of genetic disorders for elucidation the factors contributing to prognosis.Materials and methods. A total 244 GIST patients who received combined treatment were enrolled in the study and their clinical characteristics and mutational status of KIT, PDGFRA, BRAF were analyzed. SDH-deficient GISTs were detected using IHC-analysis of SDHB expression.Results. Stromal tumors developed in stomach (50 %), small intestine (37.7 %), colon or rectum (8.6 %), esophagus (0.4 %) and extraorganically (EGIST, 5.7 %). Overall survival correlated with gastric site (p = 0.005), tumor size <10 cm (p = 0,0001) and mitotic count HPF< 10 / 50 (p = 0.007). KIT mutations were found in 168 (68.9 %) and PDGFRA – in 31 (12.1 %) of GISTs, 14 novel mutations were detected. Mutations in KIT exon 11 were found in 140 (57.4 %) tumors, 10-year OS, 51 %, median 124 months. Patients with deletions had lower OS than patients with substitutions or duplications in KIT exon 11 (p = 0,023). The lowest OS was in patients with primary mutations in KIT exons 13 or 17 (median 28 months) and duplications in KIT exon 9 (median 71 months). There was a low OS of young patients with homozygous KIT mutations, mutations that begin in intron and two simultaneous KIT mutations. GISTs with PDGFRA mutations were located in stomach and had no metastases, 10-year OS, 63 %, median 175 months. KIT / PDGFRA mutations were not observed in 45 (18.4 %) patients (wild-type GIST), 10-year OS, 59 %, median 250 months. Wild-type GISTs with BRAF, NF1 mutations and SDH deficiency were detected. The better OS was demonstrated by patients with BRAFV600E (10-year ОS, 84 %, median 97 months) and SDH deficiency (10-year and 15-year OS, 82 %).Conclusion. Genetic analysis is necessary to clarify GIST prognosis and predict the effectiveness of targeted therapy. The clinical, morphological and genetic diversity of GISTs was confirmed. Wild-type GISTs with BRAF mutations and SDHdeficiency were identified in the Russian population for the first time. The long-term 10- и 15-year OS of GIST patients were evaluated.Введение. Гастроинтестинальные стромальные опухоли (ГИСО) – наиболее частые мезенхимальные опухоли желудочно-кишечного тракта, диагностической особенностью которых, является экспрессия СD117 (KIT). Гастроинтестинальные стромальные опухоли отличаются широким спектром генетических нарушений, которые имеют предиктивное и прогностическое значение.Цель исследования – изучение клинико-морфологических и генетических характеристик ГИСО для оценки общей выживаемости (ОВ) пациентов с различным профилем генетических нарушений.Материалы и методы. Проанализированы клинико-морфологические особенности и мутационный статус KIT, PDGFRA и BRAF у 244 пациентов с ГИСО, получавших комбинированное лечение. Дефицит SDH в ГИСО определяли по экспрессии SDHB с помощью иммуногистохимического анализа.Результаты. Стромальные опухоли встречались в желудке (50 %), тонкой кишке (37,7 %), толстой кишке (8,6 %), пищеводе (0,4 %) и экстраорганно (ЭГИСО; 5,7 %). Выживаемость выше при локализации опухоли в желудке (p = 0,005), коррелирует с размером опухоли (p = 0,0001) и количеством митозов (p = 0,007). Мутации в 9, 11, 13 и 17‑м экзонах KIT выявлены в 168 (68,9 %) ГИСО, мутации в 12 и 18‑м экзонах PDGFRA – в 31 (12,1 %) ГИСО, обнаружены 14 новых мутаций. В 140 (57,4 %) ГИСО выявлены мутации в 11-м экзоне KIT, 10-летняя ОВ пациентов составила 51 %, медиана 124 мес. Общая выживаемость пациентов с делециями ниже (p = 0,023), чем с заменами и дупликациями в 11-м экзоне KIT. Самая низкая ОВ отмечена у пациентов с первичными мутациями в 13-м или 17-м экзонах KIT (медиана 28 мес) и дупликациями в 9-мм экзоне KIT (медиана 71 мес). Низкие показатели ОВ выявлены у молодых пациентов с гомозиготными мутациями KIT, мутациями, начинающимися в интроне, и двумя одновременными мутациями KIT. Опухоли с мутациями PDGFRA располагались в желудке, не метастазировали, 10-летняя ОВ составила 63 %, медиана 175 мес. Мутации KIT / PDGFRA не обнаружены у 45 пациентов (ГИСО дикого типа); 10-летняя ОВ составила 59 %, медиана 250 мес. Выявлены ГИСО дикого типа с мутациями BRAF, NF1, дефицитом SDH. Лучшие показатели ОВ отмечены у пациентов с мутацией BRAFV600E (10-летняя ОВ – 84 %; медиана 97 мес) и с дефицитом SDH (10- и 15-летняя ОВ – 82 %).Заключение. Генетический анализ необходим для уточнения прогноза ГИСО и предсказания эффективности таргетной терапии. Подтверждено клинико-морфологическое и генетическое многообразие ГИСО, впервые в российской популяции выявлены ГИСО дикого типа с мутациями BRAF и дефицитом SDHB, впервые оценена 10- и 15-летняя ОВ пациентов с комбинированным лечением
Ингибирование глюкокортикоидиндуцированной экспрессии REDD1 рапамицином в клетках рака молочной железы
Get PDFIntroduction. Glucocorticoids are often used in combination therapy for breast cancer as an adjuvant to increase therapeutic effects of the main cytotoxic drug and to reduce side effects of chemotherapy. However, glucocorticoids can cause serious complications and trigger tumor progression. In the last decade, it was found that side effects from glucocorticoids are mediated by an increase in REDD1 gene expression. Using this knowledge, we have developed a new chemotherapeutic strategy for blood cancers aimed at reducing adverse events from glucocorticoids. Successful experiments with a combination of glucocorticoids and REDD1 expression inhibitors on the models of blood tumors allowed us to use this regimen for the treatment of certain subtypes of breast cancer.Objective: to optimize the algorithm of breast cancer cell treatment with a combination of glucocorticoids and REDD1 expression inhibitors on the example of rapamycin.Materials and methods. We used the MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cell lines. The antiproliferative activity was estimated by direct cell count; REDD1 expression was measured using western blotting and quantitative polymerase chain reaction.Results. We found that rapamycin can inhibit both baseline and glucocorticoids induced REDD1 expression in the cells of luminal and triple negative breast cancer. The drug demonstrated lower ability to inhibit the viability of breast cancer cells than that of leukemia and lymphoma cells.Conclusion. Inhibited proliferation of breast cancer cells after their incubation with rapamycin and dexamethasone, as well as the ability of rapamycin to reduce basal and glucocorticoid-induced REDD1 expression in breast cancer cells suggest the importance of studies analyzing the impact of combinations that include glucocorticoids and REDD1 expression inhibitors from the class of PI3K/Akt/mTOR signaling pathway modulators (phosphoinositide-3-kinase/α-serine-threonine kinase/mammalian rapamycin target) on breast cancer cells.Введение. В комбинированной терапии рака молочной железы в качестве адъюванта для расширения терапевтического интервала основного цитотоксического препарата и снижения побочных эффектов химиотерапии применяют глюкокортикоиды. Однако они вызывают развитие серьезных осложнений и могут способствовать прогрессии опухоли. В последнее десятилетие появились данные о том, что побочные эффекты глюкокортикоидов опосредованы активацией экспрессии гена REDD1. На их основе мы разработали новую стратегию химиотерапии злокачественных новообразований кроветворной системы, направленную на уменьшение нежелательных явлений при применении данных препаратов. Успешное тестирование комбинаций глюкокортикоидов и ингибиторов экспрессии REDD1 на моделях опухолей кроветворной системы позволило использовать данную схему в лечении определенных подтипов рака молочной железы.Цель исследования – оптимизация условий обработки клеток рака молочной железы комбинацией глюкокортикоидов и ингибиторов экспрессии REDD1 на примере рапамицина.Материалы и методы. В работе использовались клетки рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-231. антипролиферативную активность определяли путем прямого подсчета клеток, экспрессию REDD1 – методами вестерн-блоттинга и количественной полимеразной цепной реакции.Результаты. Было показано, что рапамицин может подавлять базальную и индуцированную глюкокортикоидами экспрессию REDD1 в клетках рака молочной железы люминального и тройного негативного подтипов. Способность этого препарата подавлять жизнеспособность клеток рака молочной железы была гораздо менее выражена, чем клеток лейкозов и лимфом.Заключение. Наблюдаемое подавление пролиферации клеток рака молочной железы после их инкубации с рапамицином и дексаметазоном, а также способность рапамицина снижать базальную и индуцированную глюкокортикоидами экспрессию REDD1 в клетках рака молочной железы обусловливают актуальность исследования влияния комбинаций глюкокортикоидов и ингибиторов экспрессии REDD1 класса модуляторов сигнального пути PI3K/Akt/mTOR (фосфоинозитид-3-киназа/α-серин-треониновая киназа/мишень рапамицина млекопитающих) на клетки рака молочной железы
Производные 3-гидроксихиназолина, аналоги эрастина, индуцируют ферроптоз в клетках карциномы молочной железы
Get PDFIntroduction. Early malignant tumor detection programs have significantly increased the survival rate of breast cancer patients but the results of drug therapy for this pathology are not always highly effective. Recently discovered iron-dependent cell death, ferroptosis, makes it a promising therapeutic target to reduce the recurrence rates.Objective – to study the induction of ferroptosis in breast cancer cells MCF-7 by quinazoline derivatives synthesized at the Research Institute of Experimental Diagnostics and Therapy of Tumors of the N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia and to evaluate its antitumor activity on transplanted breast carcinoma Ca-755.Materials and methods. Derivatives of 3-hydroxyquinazoline were obtained by chemical synthesis and have a purity of at least 95 %. In this study 2D cultivation of MCF7 cells, phase-contrast and fluorescence microscopy, and a model of experimental growth of breast carcinoma Ca-755 in female hybrids of immunocompetent mice F1 (C57Bl/6 × DBA/2) were used.Results. Five derivatives of 3-hydroxyquinazoline, analogues of erastine, were studied in this work. The ferroptotic cell death was identified by the level of lipid peroxidation at the concentrations of 1/3 and 1/5 IC50. The level of lipid peroxidation induced by compound 3 was comparable with the activity of erastin in MCF7 cells at both 1/3 and 1/5 of IC50, the activity of the other four quinazoline derivatives was 50–70 % of the activity of erastin. In in vivo experiments at a dose of 30 mg/kg the antitumor efficacy of the compound 3 was higher than that of erastin at the same dose.Conclusion. The data obtained suggest that quinazoline derivative 3 might be considered as a promissisng antitumor agent to treat breast cancer.Введение. программы раннего выявления опухоли заметно повысили выживаемость больных раком молочной железы, однако итоги лекарственной терапии данной патологии не всегда эффективны. обнаруженная недавно железозависимая гибель клетки – ферроптоз – позволяет надеяться на продление ремиссии заболевания.Цель исследования – изучение индукции ферроптоза в клетках рака молочной железы MCF7 производными 3-гидроксихиназолина, синтезированными в научно-исследовательском институте экспериментальной диагностики и терапии опухолей национального медицинского исследовательского центра онкологии им. н.н. Блохина минздрава россии, и оценка его противоопухолевой активности на перевиваемой карциноме молочной железы са-755.Материалы и методы. в экспериментах in vitro использовали 2D-культивирование клеток, фазово-контрастную и флуоресцентную микроскопию. исследования in vivo проведены на модели экспериментального роста карциномы молочной железы у самок гибридов иммунокомпетентных мышей F1 (C57Bl/6 × DBA/2).Результаты. в работе были исследованы 5 производных 3-гидроксихиназолина – аналогов эрастина. Чистота всех соединений составила более 95 %. Гибель опухолевых клеток по типу ферроптоза идентифицировали по уровню перекисного окисления липидов при IC50: 1/3 и 1/5. Уровень перекисного окисления липидов в клетках MCF7, индуцируемый соединением 3, был сравним с активностью эрастина как при 1/3, так и при 1/5 IC50. Активность остальных 4 производных 3-гидроксихиназолина составляла 50–70 % активности эрастина. в экспериментах in vivo на карциноме молочной железы са-755 при использовании соединения 3 в дозе 30 мг/кг его противоопухолевый эффект был выше, чем у эрастина, применяемого в той же дозе.Заключение. полученные предварительные результаты позволяют предположить, что соединение 3 может рассматриваться в качестве перспективного противоопухолевого средства для лечения рака молочной железы
Матриксные металлопротеиназы и белки теплового шока на внеклеточных везикулах у больных колоректальным раком: связь с метаболическим статусом
Get PDFIntroduction. In most patients with colorectal cancer (CRC), the tumor develops against the background of metabolically healthy obesity or metabolic syndrome (more than 60 % of patients), the key pathogenetic moment of which is developing hyperinsulinemia. Metabolic changes are also characteristic of patients with colon polyps (CP), which are currently considered as the most significant precancerous diseases. It has been shown that fractions of small extracellular vesicles (EVs) of adipocyte origin are specifically enriched in extracellular matrix proteins, including matrix metalloproteinases (MMPs), chaperones, and some metabolic enzymes involved in the synthesis of lipids and carbohydrates. This was the reason for choosing exosomal markers in our study. Comparison of protein expression on CD9- and FABP-4 positive vesicles will be useful to explain some clinical issues, such as the effectiveness of thermoradiotherapy or radiotherapy in obese CRC patients; for a more substantiated search for vesicular prognostic markers in obese cancer patients. However, taking into account the lack of data in the literature on the level of MMPs and HSPs expression in the composition of the total pool of EVs and in the composition of FABP4-positive EVs in patients with PTC and CRC patients, the aim of the work was formulated.Aim. Study of the level of MMPs and heat shock proteins (HSPs) on CD9- and FABP4-positive EVs in patients with CP and CRC in relation to metabolic status.Materials and methods. The study included 12 patients with CRC (T2-4N0-2M0; mean age 59.6 ± 1.6 years) who were treated at the Department of Abdominal Oncology of the Cancer Research Institute of the Tomsk National Research Medical Center from 2019 to 2021. The comparison group included 10 patients with CP. The level of proteins on the surface of CD9- and FABP4-positive EVs was studied using flow cytometry.Results. MMP9-positive EVs were detected more often in CRC patients than in CP patients, however, MMP9+MMP2+TIMP-positive EVs were significantly more frequently detected in CP patients. Among the studied heat shock proteins, HSP60 was most often expressed on the surface of EVs, and HSP60-positive EVs were detected on the surface of CD9-positive exosomes in patients with PTC much more often than in CRC. In patients with CRC, compared with patients with СP, among FABP4-positive EVs, the proportion of triple-positive EVs and EVs with the MMP9+MMP2-TIMP1+ phenotype significantly increases, which in general may indicate overexpression of MMP9 and TIMP1 by adipocytes or marcrophages of adipose tissue in patients with CRC. Correlation analysis revealed multiple correlations of individual phenotypes of CD9-positive EVs in patients with CRC with body mass index and serum high density lipoprotein cholesterol levels, while the phenotypes of FABP4-positive EVs were associated mainly with triglyceride levels.Conclusions. The phenotypes of CD9-positive and FABP4-positive circulating EVs are promising as predictors for clarifying cancer risk in patients with colon polyps, as well as in terms of explaining the effectiveness of the treatment of CRC patients with obesity or metabolic syndrome.Введение. У большинства больных колоректальным раком (КРР) опухоль возникает на фоне метаболически здорового ожирения, или метаболического синдрома (более чем в 60 % случаев), ключевым патогенетическим моментом которого является развивающаяся гиперинсулинемия. метаболические изменения также характерны для больных с полипами толстой кишки (ПТК), которые в настоящее время рассматриваются как наиболее значимые предраковые заболевания. показано, что фракции малых внеклеточных везикул (ВВ) адипоцитарного происхождения специфически обогащены белками внеклеточного матрикса, включая матриксные металлопротеиназы (MMPs), шаперонами, а также некоторыми метаболическими ферментами, участвующими в синтезе липидов и углеводов. это послужило причиной выбора экзосомальных маркеров в нашем исследовании. Сравнение экспрессии протеинов на CD9-и FABP4-позитивных ВВ будет полезно для объяснения некоторых клинических моментов, например эффективности терморадиотерапии или радиотерапии у больных КРР с ожирением, а также для более обоснованного поиска везикулярных прогностических маркеров у онкологических пациентов с ожирением. цель исследования была сформулирована с учетом отсутствия в литературе данных об уровне экспрессии MMPs и белков теплового шока (HSPs) в составе тотального пула ВВ и в FABP4-позитивных ВВ у пациентов с ПТК и КРР.Цель исследования - изучение уровня MMPs и HSPs на CD9- и FABP4-позитивных ВВ у пациентов с ПТК и КРР во взаимосвязи с метаболическим статусом.Материалы и методы. В исследование были включены 12 больных КРР (T2-4N0-2M0; средний возраст 59,6 ± 1,6 года), проходивших лечение в отделении абдоминальной онкологии Научно-исследовательского института онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук с 2019 по 2021 г. В группу сравнения вошли 10 пациентов с ПТК. Уровень белков на поверхности CD9- и FABP4-позитивных ВВ был изучен с помощью проточной цитометрии.Результаты. ММР9-позитивные ВВ чаще выявлялись у больных КРР по сравнению с пациентами с ПТК, однако ММР9+ММР2+Т1МР-позитивные ВВ достоверно чаще обнаруживались у последних. Из изученных белков теплового шока на поверхности ВВ наиболее часто экспрессировался HSP60, причем HSP60-позитивные ВВ выявлялись на поверхности CD9-позитивных экзосом при ПТК гораздо чаще, чем при КРР. У больных КРР по сравнению с пациентами с ПТК среди FABP4-позитивных ВВ наблюдалось существенное увеличение доли трипл-позитивных ВВ и ВВ с фенотипом MMP9+MMP2-TIMP1+, что в целом может свидетельствовать о гиперэкспрессии MMP9 и TIMP1 адипоцитами или маркрофагами жировой ткани у больных КРР. Корреляционный анализ выявил множественные связи отдельных фенотипов CD9-позитивных ВВ у больных КРР с индексом массы тела и уровнем холестерина липопротеинов высокой плотности в сыворотке крови, в то время как фенотипы FABP4-позитивных ВВ были ассоциированы в основном с уровнем триглицеридов.Заключение. Фенотипы CD9-позитивных и FABP4-позитивных циркулирующих ВВ перспективны в качестве предикторов для уточнения онкологического риска у больных с полипами толстой кишки, а также в плане объяснения эффективности лечения больных КРР с ожирением или метаболическим синдромом