Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2023. Том 68. № 1
DOI:10.33266/1024-6177-2023-68-1-15-18
Д.В. Салеева1, Л.М. Рождественский1, Н.Ф. Раева1,
Е.С. Воробьева1, Г.Д. Засухина1,2
МЕХАНИЗМЫ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ ДОЗ РАДИАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С АКТИВАЦИЕЙ ЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ КЛЕТКИ
1Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва
Контактное лицо: Дарья Владиславовна Салеева, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Реферат
Обоснование: В клетках, подвергающихся воздействию ионизирующего излучения, активируется ряд сложных реакций, включающих повреждение и репарацию ДНК, гибель клеток, изменение уровня пролиферации. В течение многих лет проводилось большое количество in vivo исследований активности генов и их регуляторов в клетках млекопитающих с перевивной опухолью в ответ на воздействие высоких доз ионизирующего излучения. До сих пор остается менее исследованным, как малые дозы ионизирующего излучения влияют на указанные процессы. Рядом авторов показано, что воздействие малых доз приводит к различным положительным реакциям клетки и организма в целом: активация иммунной системы, генов и их регуляторов в феномене гормезиса, формирование адаптивного ответа. Эти наблюдения определили цель работы: исследовать активность генов и некодирующих РНК (длинных некодирующих РНК и микроРНК) в различных органах мышей с трансплантированной карциномой Льюиса при облучении в малых дозах.
Материал и методы: 24 самкам мышей C57Bl/6 трансплантировали подкожно в правую заднюю лапу суспензию диспергированных опухолевых клеток (карцинома Льюиса 105 клеток в 0,2 мл р-ра Хенкса). Тотальное 4-кратное рентгеновское облучение с интервалом 4 дня в дозе 0,075 Гр (0,85 Гр/мин) производили на аппарате РУСТ М1 начиная с 6-ых суток после трансплантации, при этом ежедневно измеряли размеры опухоли. Мыши были распределены на следующие группы: биоконтроль, биоконтроль+облучение, опухоль и опухоль+облучение. На 19-е сутки от начала эксперимента мышей подвергали эвтаназии. В костном мозге, тимусе, селезенке и опухоли мышей определяли профили экспрессии мРНК генов, длинных некодирующих РНК и микроРНК, контролирующих ответ на действие радиации.
Результаты: Фракционированное облучение мышей с трансплантированной карциномой Льюиса в малых дозах приводило к снижению скорости роста имплантированной опухоли по сравнению с аналогичной группой без облучения. В то же время отмечалась активация онкосупрессоров, и снижение активности онкогенов в тимусе и селезенке мышей с опухолью и облучением. В группе «опухоль» без облучения, количество активированных онкогенов превалировало над количеством инактивированных. Заключение: Таким образом, действие малых доз радиации приводило к активации противоопухолевого иммунитета у мышей, что проявлялось в замедлении роста опухоли у животных и отражалось в индукции онкосупрессоров и ингибировании экспрессии онкогенов.
Ключевые слова: малые дозы радиации, карцинома Льюиса, некодирующие РНК, онкогены, онкосупрессоры, мыши
Для цитирования: Салеева Д.В., Рождественский Л.М., Раева Н.Ф., Воробьева Е.С., Засухина Г.Д. Механизмы противоопухолевого действия малых доз радиации, связанные с активацией защитных систем клетки // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2023. Т. 68. № 1. С. 15–18. DOI: 10.33266/1024-6177-2023-68-1-15-18
Список литературы
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.)].
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. Brown G. Oncogenes, Proto-Oncogenes, and Lineage Restriction of Cancer Stem Cells. Int. J. Mol. Sci. 2021;22;18:9667. DOI: 10.3390/ijms22189667.
11. 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.
12. 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.
13. 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.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Работа выполнена по теме ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна «Технология-2» (госзадание №10.009.20.800) и по теме Института общей генетики им Н.И. Вавилова РАН (госзадание №0112-2019-0002).
Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 20.09.2022. Принята к публикации: 25.11.2022.