Молекулярные изменения в культуре клеток рака легкого Н1299 при воздействии высокими дозами ионизирующего излучения

Цель исследования Изучить копийность генов-компонентов сигнальных каскадов, вовлеченных в репарацию ДНК, регуляцию клеточного цикла и апоптоза при воздействии высоких доз ионизирующего излучения.

Материал и методы Исследование проведено на культуре клеток немелкоклеточного рака легкого Н1299. Клеточные линии культивировали в инкубаторе Binder (Германия) 24 ч (при 37 °C, 5% СО2 ), а затем разделили группы на терапевтическую и контрольную. Первая группа облучалась на линейном ускорителе NovalisTx, Varian дозами от 18 до 24 Гр, вторая не подвергалась облучению. Во время исследования осуществляли: контроль жизнеспособности клеток, оценку апоптотической активности, затем проводили амплификацию каждой из проб в двух повторностях. Определение относительной копийности генетических локусов осуществляли методом Real-Time qPCR (RT-qPCR).

Результаты При сравнении относительной копийности в генетических локусах культуры клеток немелкоклеточного рака легкого Н1299 после воздействия высокой дозой ионизирующего излучения было обнаружено статически достоверное снижение относительной копийности генов CASP3 и RBBP8, что может свидетельствовать о снижении потенциала каспаза-опосредованной репопуляции опухоли и повышении радиочувствительности опухолевых клеток.

Выводы Воздействие высоких доз ионизирующего излучения приводит к губительному воздействию на опухолевые клетки и позволяет преодолеть один из механизмов радиорезистентности – репопуляцию опухолевых клеток.

1. Jemal A, Siegel R, Ward E, et al. Cancer statistics, 2008. CA Cancer J Clin. 2008;58(2):71–96. PMID: 18287387. https://doi.org/10.1158/1078-0432.ccr-14-14-ed

2. Cancer fact sheet. World Health Organization. 2010. URL: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs297/en/

3. Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, А.О. Шахзадовой Злокачественные новообразования в России в 2019 году (заболеваемость и смертность). − М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2020; 252 с.

4. Howlader N, Noone AM, Krapcho M, et al. SEER cancer statistics review, 1975–2014. National Cancer Institute. 2017. https://doi.org/10.1093/jnci/djx030

5. Donington J, FergusonM,MazzoneP, et al.American college of chest physicians and society of thoracic surgeons consensus statement for evaluation and management for high-risk patients with stage I non–small cell lung cancer. Chest. 2012;142:1620–1635. PMID: 23208335. https://doi.org/10.1378/chest.12-0790

6. Hoyer M., Roed H., Hansen A.T., et al. Prospective study on stereotactic radiotherapy of limited-stage non-small-cell lung cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006;66(4):S128–S135. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2006.01.012

7. Fakiris AJ, McGarry RC, Yiannoutsos CT, et al. Stereotactic body radiation therapy for early-stage non-small-cell lung carcinoma: four-year results of a prospective phase II study. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009;75:677–682. PMID: 19251380. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2008.11.042

8. Baumann P, Nyman J, Hoyer M, et al. Outcome in a prospective phase II trial of medically inoperable stage I nonsmall-cell lung cancer patients treated with stereotactic body radiotherapy. J Clin Oncol. 2009;27(20):3290–3296. https://doi.org/10.1016/s8756-3452(09)79376-4

9. Timmerman R, Paulus R, Galvin J, et al. Stereotactic body radiation therapy for inoperable early stage lung cancer. JAMA. 2010;303(11):1070–1076. PMID: 20233825. PMCID: PMC2907644. https://doi.org/10.1001/jama.2010.261

10. Ricardi U, Filippi AR, Guarneri A, et al. Stereotactic body radiation therapy for early stage non-small cell lung cancer: results of a prospective trial. Lung Cancer. 2010;68:72–77. PMID: 19556022. https://doi.org/10.1016/j.lungcan.2009.05.007

11. Bral S, Gevaert T, Linthout N, et al. Prospective, riskadapted strategy of stereotactic body radiotherapy for early-stage non-small-cell lung cancer: results of a phase II trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2011;80(5):1343–1349. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2010.04.056

12. Nagata Y, Hiraoka M, Shibata T, et al. Prospective trial of stereotactic body radiation therapy for both operable and inoperable T1N0M0 non-small cell lung cancer: Japan Clinical Oncology Group study JCOG0403. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2015;93(5):989–996. PMID: 26581137. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2015.07.2278

13. Sun B, Brooks ED, Komaki RU, et al. 7-year follow-up after stereotactic ablative radiotherapy for patients with stage I non-small cell lung cancer: results of a phase 2 clinical trial. Cancer. 2017;123(16):3031–3039. PMID: 28346656. PMCID: PMC5544582. https://doi.org/10.1002/cncr.30693

14. Кит О.И., Водолажский Д.И., Кутилин Д.С., Гудуева Е.Н. Изменение копийности генетических локусов при раке желудка. Молекулярная биология. 2015;49(4):658–666.

15. Huang Q, Li F, Liu X, et al. Caspase 3–mediated stimulation of tumor cell repopulation during cancer radiotherapy. Nat Med. 2011:17(7):860–866. PMID: 21725296. PMCID: PMC3132290. https://doi.org/10.1038/nm.2385.

16. Кит О.И., Пушкин А.А., Росторгуев Э.Е., Тимошкина Н.Н., Кузнецова Н.С., Кавицкий С.Э., Нальгиев А.М. (2019). Дифференциальная экспрессия 15-ти генов в глиальных опухолях различной степени злокачественности. Современные проблемы науки и образования. 2019;5:66–66.

17. Кит О.И., Водолажский Д.И., и др. CNV генов в качестве биомаркера и терапевтической мишени при раке желудка. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2017;4(2):196–2.

18. Кит О.И., Вошедский В.И., Сакун П.Г., и др. Опыт применения радиохирургического комплекса Novalis Tx в практике ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России. Южно-российский онкологический журнал. 2020; 1(4):32–37. https://doi.org/10.37748/2687-0533-2020-1-4-4