Абскопальный противоопухолевый эффект, индуцированный радиационным воздействием

DOI: 10.21870/0131-3878-2023-32-2-110-119

Гривцова Л.Ю.¹, Исаева В.Г.¹, Жовтун Л.П.¹, Самборский С.М.¹, Иванов С.А.^1,3, Каприн А.Д.^2,3,4

«Радиация и риск». 2023. Том 32. № 2, с.110-119

Сведения об авторах

Гривцова Л.Ю. – зав. отдел., к.м.н., д.б.н.

Исаева В.Г. – вед. науч. сотр., к.б.н. Контакты: 249035, Калужская обл., Обнинск, ул. Королёва, 4. Тел. 8-910-910-7228; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Жовтун Л.П. – науч. сотр.

Самборский С.М. – лаборант

Иванов С.А. – директор, чл.-корр. РАН, д.м.н., проф. кафедры РУДН. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

Каприн А.Д. – ген. директор, директор МНИОИ им. П.А. Герцена, зав. каф. РУДН, акад. РАН, д.м.н., проф. ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

¹ МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск
² ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск
³ ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Москва
⁴ МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва

Аннотация

Радиационно-индуцированный ответ в клинической практике явление редкое, гибель опухолевых клеток в месте облучения далеко не всегда опосредует эффект в отношении отдалённых очагов. В статье рассматривается способ индукции с помощью ионизирующего излучения абскопального противоопухолевого эффекта в экспериментальной модели карциномы Эрлиха – высоко агрессивной асцитной опухоли молочной железы. Для этого провели подкожную одномоментную билатеральную перевивку асцитной карциномы Эрлиха мышам с последующим формированием опухолевых контралатеральных узлов на нижних конечностях. Через 5 сут после перевивки опухоли один из узлов (правый) подвергли ионизирующему воздействию гамма-лучей ⁶⁰Со в дозе 30 Гр локально однократно. Динамику роста облучённого (мишенного) и не облучённого (немишенного) узлов изучали на протяжении 20 сут после ионизирующего воздействия. Показано, что облучение правого опухолевого узла в дозе 30 Гр на ранней стадии его роста вызывает торможение роста левого опухолевого узла с 10 до 49% по отношению роста опухоли в контрольной группе опухоленосителей. С целью снижения дозовой нагрузки в данной модели изучено влияние фракционированного облучения: по 10 Гр на фракцию до суммарной дозы в 30 Гр. Также изучена способность иммунной системы мышей (с перевитой опухолью в оба бедра и ионизирующим воздействием в дозе 30 Гр на опухолевый узел) отвечать на антигенный стимул. Установлено, что решающее значение в достижении абскопального эффекта имеют дозы ионизирующего излучения. Вероятно, что и подбор взаимодополняющей комбинации терапевтических воздействий, таких как таргетная терапия или иммунотерапия, будет являться дополнительным звеном в достижении изучаемого эффекта.

Ключевые слова
абскопальный эффект, ионизирующая радиация, экспериментальные животные, фракционирование дозы, антителообразующие клетки, инбредные мыши, карцинома Эрлиха, контрлатеральные узлы, мишенная опухоль, регрессия опухоли, тимусзависимый антиген.

Список цитируемой литературы

1. Lugade A.A., Moran J.P., Gerber S.A., Rose R.C., Frelinger J.G., Lord E.M. Local radiation therapy of B16 melanoma tumors increases the generation of tumor antigen-specific effector cells that traffic to the tumor //J. Immunol. 2005. V. 174, N 12. P. 7516-7523.

2. Burnette B.C., Liang H., Lee Y., Chlewicki L., Khodarev N.N., Weichselbaum R.R., Fu Y.-X., Auh S.L. The efficacy of radiotherapy relies upon induction of type I interferon-dependent innate and adaptive immunity //Cancer Res. 2011. V. 71, N 7. P. 2488-2496.

3. Nishisaka N., Maini A., Kinoshita Y., Yasumoto R., Kishimoto T., Jones R.F., Morse P., Hillman G.G., Wang C.Y., Haas G.P. Immunotherapy for lung metastases of murine renal cell carcinoma: synergy between radiation and cytokine-producing tumor vaccines //J. Immunother. 1999. V. 22, N 4. P. 308-314.

4. Filatenkov A., Baker J., Mueller A.M., Kenkel J., Ahn G.-O., Dutt S., Zhang N., Kohrt H., Jensen K., Dejbakhsh-Jones S., Shizuru J.A., Negrin R.N., Engleman E.G., Strober S. Ablative tumor radiation can change the tumor immune cell microenvironment to induce durable complete remissions //Clin. Cancer Res. 2015. V. 21, N 16. P. 3727-3739.

5. Schaue D., Ratikan J.A., Iwamoto K.S., McBride W.H. Maximizing tumor immunity with fractionated radia-tion //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2012. V. 83, N 4. P. 1306-1310.

6. Mole R.H. Whole body irradiation – radiobiology or medicine? //Br. J. Radiol. 1953. V. 26, N 305. P. 234-241.

7. Andrews J.R. The radiobiology of human cancer radiotherapy. Baltimore, MD: Univ. Park Press, 1978. 591 p.

8. Hu Z.I., McArthur H.L., Ho A.Y. The abscopal effect of radiation therapy: what is it and how can we use it in breast cancer? //Curr. Breast Cancer Rep. 2017. V. 9, N 1. P. 45-51.

9. Siva S., MacManus M.P., Martin R.F., Martin O.A. Abscopal effects of radiation therapy: a clinical review for the radiobiologist //Cancer Lett. 2015. V. 356, N 1. P. 82-90.

10. Postow M.A., Callahan M.K., Barker C.A., Yamada Y., Yuan J., Kitano S., Mu Z, Rasalan T., Adamow M., Ritter E., Sedrak C., Jungbluth A.A., Chua R., Yang A.S., Roman R.-A., Rosner S., Benson B., Allison J.P., Lesokhin A.M., Gnjatic S., Wolchok J.D. Immunologic correlates of the abscopal effect in a patient with melanoma //N. Engl. J. Med. 2012. V. 366, N 10. P. 925-931.

11. Wersall P.J., Blomgren H., Pisa P., Lax I., Kälkner K.-M., Svedman C. Regression of non-irradiated metastases after extracranial stereotactic radiotherapy in metastatic renal cell carcinoma //Acta Oncol. 2006. V. 45, N 4. P. 493-497.

12. Ohba K., Omagari K., Nakamura T., Ikuno N., Saeki S., Matsuo I., Kinoshita H., Masuda J., Hazama H., Sakamoto I., Kohno S. Abscopal regression of hepatocellular carcinoma after radiotherapy for bone metas-tasis //Gut. 1998. V. 43, N 4. P. 575-577.

13. Golden E.B., Chhabra A., Chachoua A., Adams S., Donach M., Fenton-Kerimian M., Friedman K., Ponzo F., Babb J.S., Goldberg J., Demaria S., Formenti S.C. Local radiotherapy and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor to generate abscopal responses in patients with metastatic solid tumours: a proof-of-princi-ple trial //Lancet Oncol. 2015. V. 16, N 7. P. 795-803.

14. Wu L., Wu M.O., De la Maza L., Yun Z., Yu J., Zhao Y., Cho J., Perrot M. Targeting the inhibitory receptor CTLA-4 on T cells increased abscopal effects in murine mesothelioma model //Oncotarget. 2015. V. 6, N 14. P. 12468-12480.

15. Chakravarty P.K., Guha C., Alfieri A., Beri V., Niazova Z., Deb N.J., Fan Z., Thomas E.K., Vikram B. Flt3L therapy following localized tumor irradiation generates long-term protective immune response in metastatic lung cancer: its implication in designing a vaccination strategy //Oncology. 2006. V. 70, N 4. P. 245-254.

16. Younes E., Haas G.P., Dezso B., Ali E., Maughan R.L., Kukuruga M.A., Montecillo E., Pontes J.E., Hillman G.G. Local tumor irradiation augments the response to IL-2 therapy in a murine renal adenocarcinoma //Cell Immunol. 1995. V. 165, N 2. P. 243-251.

17. Гривцова Л.Ю., Исаева В.Г., Жовтун Л.П., Иванов С.А., Каприн А.Д. Способ индукции абскопального противоопухолевого эффекта в экспериментальной модели карциномы Эрлиха. Патент на изобрете-ние 2736120 С2, 11.11.2020. Заявка № 2020115487 от 07.05.2020.

18. Cunnigham A.J. A method of increased sensitivity for detesting single antibody-forming cells //Nature. 1965. V. 207, N 5001. P. 1106-1107.

Полная версия статьи