Механизмы противоопухолевого действия малых доз радиации, связанные с активацией защитных систем клетки
- Авторы: Салеева Д.В.1, Рождественский Л.М.1, Раева Н.Ф.1, Воробьева Е.С.1, Засухина Г.Д.1,2
-
Учреждения:
- Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России
- Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН
- Выпуск: Том 68, № 1 (2023)
- Страницы: 15-18
- Раздел: Радиационная биология
- URL: https://bakhtiniada.ru/1024-6177/article/view/363804
- DOI: https://doi.org/10.33266/1024-6177-2023-68-1-15-18
- ID: 363804
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Обоснование: В клетках, подвергающихся воздействию ионизирующего излучения, активируется комплекс реакций, включающих повреждение и репарацию ДНК, гибель клеток и изменение уровня пролиферации. В то время как эффекты высоких доз радиации изучены достаточно подробно, влияние малых доз ионизирующего излучения на молекулярные механизмы опухолевого роста и иммунного ответа остаётся недостаточно исследованным. Ранее показано, что малые дозы радиации могут вызывать адаптивные и горметические эффекты, включая активацию иммунной системы.
Цель: Исследовать активность генов и некодирующих РНК (длинных некодирующих РНК и микроРНК) в различных органах мышей с трансплантированной карциномой Льюиса при воздействии малых доз ионизирующего излучения.
Материал и методы: Эксперимент проведён на 24 самках мышей линии C57Bl/6, которым подкожно трансплантировали клетки карциномы Льюиса. Тотальное фракционированное рентгеновское облучение проводили четырёхкратно с интервалом 4 дня в дозе 0,075 Гр, начиная с 6-х суток после трансплантации опухоли. Животные были распределены на группы биоконтроля, биоконтроля с облучением, опухоли и опухоли с облучением. На 19-е сутки эксперимента определяли профили экспрессии мРНК, длинных некодирующих РНК и микроРНК в костном мозге, тимусе, селезёнке и опухолевой ткани.
Результаты: Фракционированное облучение мышей с трансплантированной карциномой Льюиса в малых дозах приводило к снижению скорости роста опухоли по сравнению с группой без облучения. В тимусе и селезёнке облучённых животных с опухолью наблюдалась активация онкосупрессоров и снижение экспрессии онкогенов, тогда как в группе «опухоль» без облучения преобладала активация онкогенов.
Заключение: Воздействие малых доз ионизирующего излучения способствует активации противоопухолевого иммунного ответа у мышей, что проявляется замедлением роста опухоли и молекулярными изменениями, характеризующимися индукцией онкосупрессоров и ингибированием экспрессии онкогенов.
Цель: Исследовать активность генов и некодирующих РНК (длинных некодирующих РНК и микроРНК) в различных органах мышей с трансплантированной карциномой Льюиса при воздействии малых доз ионизирующего излучения.
Материал и методы: Эксперимент проведён на 24 самках мышей линии C57Bl/6, которым подкожно трансплантировали клетки карциномы Льюиса. Тотальное фракционированное рентгеновское облучение проводили четырёхкратно с интервалом 4 дня в дозе 0,075 Гр, начиная с 6-х суток после трансплантации опухоли. Животные были распределены на группы биоконтроля, биоконтроля с облучением, опухоли и опухоли с облучением. На 19-е сутки эксперимента определяли профили экспрессии мРНК, длинных некодирующих РНК и микроРНК в костном мозге, тимусе, селезёнке и опухолевой ткани.
Результаты: Фракционированное облучение мышей с трансплантированной карциномой Льюиса в малых дозах приводило к снижению скорости роста опухоли по сравнению с группой без облучения. В тимусе и селезёнке облучённых животных с опухолью наблюдалась активация онкосупрессоров и снижение экспрессии онкогенов, тогда как в группе «опухоль» без облучения преобладала активация онкогенов.
Заключение: Воздействие малых доз ионизирующего излучения способствует активации противоопухолевого иммунного ответа у мышей, что проявляется замедлением роста опухоли и молекулярными изменениями, характеризующимися индукцией онкосупрессоров и ингибированием экспрессии онкогенов.
Ключевые слова
Об авторах
Д. В. Салеева
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России
Email: dasha_saleeva@inbox.ru
Москва
Л. М. Рождественский
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России
Email: dasha_saleeva@inbox.ru
Москва
Н. Ф. Раева
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России
Email: dasha_saleeva@inbox.ru
Москва
Е. С. Воробьева
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России
Email: dasha_saleeva@inbox.ru
Москва
Г. Д. Засухина
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России; Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН
Email: dasha_saleeva@inbox.ru
Москва; Москва
Список литературы
- Sharma D.N., Guleria R., Wig N., Mohan A., Rath G., Subramani V., et al. Low-Dose Radiation Therapy for COVID-19 Pneumonia: a Pilot Study. Br. J. Radiol. 2021;94;1126:20210187. doi: 10.1259/bjr.20210187.
- Ceyzériat K., Tournier B.B., Millet P., Dipasquale G., Koutsouvelis N., Frisoni G.B., et al. Low-Dose Radiation Therapy Reduces Amyloid Load in Young 3xTg-AD Mice. J. Alzheimers Dis. 2022;86;2:641-653. doi: 10.3233/JAD-215510.
- Lumniczky K., Impens N., Armengol G., Candéias S., Georgakilas A.G., Hornhardt S., et al. Low Dose Ionizing Radiation Effects on the Immune System. Environ. Int. 2021;149:106212. doi: 10.1016/j.envint.2020.106212.
- Dahl H., Eide D.M., Tengs T., Duale N., Kamstra J.H., Oughton D.H. et al. Perturbed Transcriptional Profiles after Chronic Low Dose Rate Radiation in Mice. PLoS One. 2021;16;8:e0256667. doi: 10.1371/journal.pone.0256667. eCollection 2021.
- Михайлов В.Ф., Салеева Д.В., Рождественский Л.М. и др. Активность генов и некодирующих РНК как подход к определению ранних биомаркеров радиоиндуцированного опухолеобразования у мышей // Генетика. 2021. Т. 57, № 10, С. 1131-1140. doi: 10.31857/S0016675821100076. [Mikhaylov V.F., Saleyeva D.V., Rozhdestvenskiy L.M., et al. Activity of Genes and Non-Coding RNA as an Approach to Early Biomarkers Determination of Radiation-Induced Cancer in Mice. Genetika = Russian Journal of Genetics. 2021;57;10:1131-1140. doi: 10.31857/S0016675821100076. doi: 10.31857/S0016675821100076 (In Russ.)].
- Herrera F.G., Romero P., Coukos G. Lighting up the Tumor Fire with Low-Dose Irradiation. Trends Immunol. 2022;43;3:173-179. doi: 10.1016/j.it.2022.01.006.
- Wan X., Fang M., Chen T., Wang H., Zhou Q., Wei Y., et al. The Mechanism of Low-Dose Radiation-Induced Upregulation of Immune Checkpoint Molecule Expression in Lung Cancer Cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2022;608:102-107. doi: 10.1016/j.bbrc.2022.03.158.
- López-Nieva P., González-Vasconcellos I., González-Sánchez L., Cobos-Fernández M.A., Ruiz-García S., Pérez R.S., et al. Differential Molecular Response in Mice and Human Thymocytes Exposed to a Combined-Dose Radiation Regime. Scientific Reports. 2022;12:3144. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-07166-8.
- Zhou L., Zhang X., Li H., Niu C., Yu D., Yang G., et al. Validating the Pivotal Role of the Immune System in Low-Dose Radiation-Induced Tumor Inhibition in Lewis Lung Cancer-Bearing Mice. Cancer Med. 2018;7;4:1338-1348. doi: 10.1002/cam4.1344.
- Brown G. Oncogenes, Proto-Oncogenes, and Lineage Restriction of Cancer Stem Cells. Int. J. Mol. Sci. 2021;22;18:9667. doi: 10.3390/ijms22189667.
- Qi Z., Guo S., Li C., Wang Q., Li Y., Wang Z. Integrative Analysis for the Roles of lncRNAs in the Immune Responses of Mouse PBMC Exposed to Low-Dose Ionizing Radiation. Dose-Response. 2020;18;1:1559325820913800. doi: 10.1002/cam4.1344.
- Khan M.G.M., Wang Y. Advances in the Current Understanding of How Low-Dose Radiation Affects the Cell Cycle. Cells. 2022;11;3:356. doi: 10.3390/cells11030356.
- Rusin M., Ghobrial N., Takacs E., Willey J.S., Dean D. Changes in Ionizing Radiation Dose Rate Affect Cell Cycle Progression in Adipose Derived Stem Cells. PLoS One. 2021;16;4:e0250160. doi: 10.1371/journal.pone.0250160.
Дополнительные файлы
