Характеристика режимов терапевтического воздействия циклофосфана и препаратов двуцепочечной ДНК на опухоль Кребс-2, растущую в асцитной форме, приводящих к эрадикации первичного асцита

В настоящей статье цикла были протестированы многочисленные режимы воздействия ЦФ и препаратов дцДНК на асцитную форму мышиной опухоли Кребс-2 in situ. Показано, что синергическое действие цитостатика ЦФ и препаратов кросс-линкированной двуцепочечной ДНК человека и лосося имеют выраженный токсический эффект на животных с развитым асцитом, о чем свидетельствует гистологический анализ органов и тканей экспериментальных животных. В то же время, использование смеси нативного и кросс-линкированного препаратов двуцепочечной ДНК человека и лосося приводят к достоверному увеличению средней продолжительности жизни животных. В статье установлено, что повторные инъекции ЦФ, дополненные обработкой препаратами двуцепочечной ДНК, имеют наиболее выраженный противораковый эффект. Повторное введение препаратов воздействует на клетки, находившиеся во время предыдущих обработок в нечувствительной фазе клеточного цикла G2-M. Трех-четырехкратное повторение терапевтических процедур приводит к максимальной элиминации стволовых инициирующих раковых клеток (СИРК) из опухолевой массы. Найден режим одновременной полной резорбции первичного асцита у всей экспериментальной группы животных, достигающей 7-9 суток фазы ремиссии. Однако, такой режим не позволяет избежать развития вторичной опухоли в асцитной или солидной форме, что, по-видимому, связано с миграцией клеток асцита в близлежащие ткани или сохранением жизнеспособности СИРК. Дополнительно проведенные масштабные патоморфологические исследования свидетельствовали о том, что помимо вторичных опухолей гибель животных определяет развивающаяся системная воспалительная реакция (СВР) и ее терминальная стадия – полиорганная недостаточность (ПОН). Сформулированы базовые положения концепции терапии асцитного рака Кребс-2, позволяющие полностью элиминировать первичный асцит.

двуцепочечная ДНК, циклофосфан, асцит Кребс-2, стволовые инициирующие раковые клетки, ремиссия, NER, гомологичная рекомбинация, системная воспалительная реакция, полиорганная недостаточность

1. Беспалов В.Г., Жабин А.А., Стуков А.Н., Беляева О.А., Муразов Я.Г., Семенов А.Л., Коньков С.А., Крылова И.М. Синергизм противоопухолевого действия диоксадэта и цисплатина на модели асцитной опухоли яичника // Сибирский онкологический журнал. 2013. No. 1. C. 42-46. Bespalov V.G., Zhabin A.A., Stukov

2. A.N., Belyaeva O.A., Murazov Y.G., Semenov A.L., Konkov S.A., Krylova I.M. Synergistic antitumor effect of dioxodate and cisplatin on the model of ovarian ascites tumor // Sibirskii onkologicheskii zhurnal. 2013. No. 1. P. 42-46.

3. Блохин Н.Н., Переводчикова Н.И. Химиотерапия опухолевых заболеваний. М.: Медицина, 1984. 302 с. Blohin N.N., Perevodchikova N.I. Chemotherapy of neoplastic diseases. M.: Medicina. 302 p. (In Russian).

4. Волкова О.В., Елецкий Ю.К. Основы гистологии и гистологической техники. М.: Медицина, 1971. 272 с. Volkova O.V., Eleckii Yu.K. The fundamentals of histology and histological technique // M: Medicina, 1971. P. 272. (In Russian).

5. Гаврилов О.К. Проблемы и гипотезы в учении о свертывании крови // М.: Медицина, 1981. Gavrilov O.K. Problems and hypotheses in the study of blood coagulation. M.: Medicina, 1981. (In Russian).

6. Долгова Е.В., Рогачев В.А., Николин В.П., Попова Н.А., Лихачева А.С., Алямкина Е.А., Себелева Т.Е., Черных Е.Р., Гельфгат Е.Л., Богачев С.С., Шурдов М.А. Лейкостимулирующее действие фрагментов экзогенной ДНК, защищенных протамином, при вызванной циклофосфаном миелосупрессии мышей // Вопросы онкологии. 2009. Т. 55, No. 6, С. 761-764. Dolgova E.V., Rogachev V.A., Nikolin V.P., Popova N.A., Likhacheva A.S., Sebeleva T.E., Chernykh E.R., Gelfgat E.L., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Leukostimulatory effect of exogenous DNA fragments protected by protamine in mica in the case of myelosuppression caused by cyclophosphamide // Voprosy oncologii. 2009. V. 55, No 6, P. 761-764. (In Russian).

7. Лайт Р.У. Болезни плевры: пер. с англ. М.: Медицина, 1986. С. 106-119. Layt R.U. Pleural disease. M.: Medicina, 1986. P. 106-119. (In Russian).

8. Поттер Е.А., Долгова Е.В., Минкевич А.М., Ефремов Я.Р., Таранов О.С., Омигов В.В., Николин В.П., Попова Н.А., Проскурина А.С., Верещагин Е.И., Козел А.В., Рогачев В.А., Петров Д.Б., Останин А.А., Черных Е.Р., Колчанов Н.А., Богачев С.С. Терапевтические эффекты воздействия циклофосфана, препаратов двуцепочечной ДНК и их сочетания на раковые клетки асцита Кребс-2 и различные формы трансплантатов // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015а. В печати. Potter Е.А., Dolgova Е.V., Minkevich А.М., Efremov Ya.R., Taranov О.S., Omigov V.V., Nikolin V.P., Popova N.A., Proskurina А.S., Vereschagin Е.I., Kozel А.V., Rogachev V.А., Petrov D.B., Ostanin А.А., Chernykh Е.R., Kolchanov N.А., Bogachev S.S. Therapeutic effects of cyclophosphamide, dsDNA preparations and combinations thereof against Krebs-2 ascites cancer cells and various cancer transplants // Vavilovskii zhurnal genetiki I selekcii. 2015a. (In Russian) (In press).

9. Стенина М.Б. Спорные вопросы в лечении рака яичников // Онкология: Трудный пациент. 2006. Т. 4. No. 11. С. 9-14. Stenina M.B. Controversial issues in the treatment of ovarian cancer // Oncologiya. 2006. V. 4. No. 11. P. 9-14.

10. Туаева Н.О., Софронов В.В., Амикеева В.А., Абрамова З.И., Винтер В.Г., Мустафина Д.М., Туточкина К.В. Взаимосвязь концентрации внеклеточной ДНК в плазме крови и содержания антител к нативной ДНК у новорожденных с пневмопатией // Казанский медицинский журнал. 2006. Т. 87. Вып. 4. С. 254-257.

11. Tuaeva N.O., Sofronov V.V., Amikeeva V.A., Abramova Z.I., Winter V.G., Mustafina D.M., Tutochkina K.V. Interconnection of extracellular DNA concentration in blood plasma and amount of antibodies to native DNA in newborns with pneumopathy // Kazanskii medicinskii zhurnal. 2006. V. 87. No. 4. P. 254-257. (In Russian).

12. Alyamkina E.A., Dolgova E.V., Likhacheva A.S., Rogachev V.A., Sebeleva T.E., Nikolin V.P., Popova N.A., Orishchenko K.E., Strunkin D.N., Chernykh E.R., Zagrebelniy S.N., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Combined therapy with cyclophosphamide and DNA preparation inhibits the tumor growth in mice // Genet. Vaccines Ther. 2009. V. 7(1). No. 12. DOI: 10.1186/1479-0556-7-12.

13. Alyamkina E.A., Dolgova E.V., Likhacheva A.S., Rogachev V.A., Sebeleva T.E., Nikolin V.P., Popova N.A., Kiseleva E.V., Orishchenko K.E., Sakhno L.V., Gel’fgat E.L., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Zagrebelniy S.N., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Exogenous allogenic fragmented double-stranded DNA is internalized into human dendritic cells and enhances their allostimulatory activity // Cell Immunol. 2010a. V. 262. P. 120-126. DOI: 10.1016/j.cellimm.2010.01.005.

14. Alyamkina E.A., Leplina O.Y., Sakhno L.V., Chernykh E.R., Ostanin A.A., Efremov Y.R., Shilov A.G., Proskurina A.S., Orishchenko K.E., Dolgova E.V., Rogachev V.A., Nikolin V.P., Popova N.A., Zagrebelniy S.N., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Effect of double-stranded DNA on maturation of dendritic cells in vitro // Cell Immunol. 2010b. V. 266. P. 46-51. DOI: 10.1016/j.cellimm.2010.08.011.

15. Alyamkina E.A., Nikolin V.P., Popova N.A., Dolgova E.V., Proskurina A.S., Orishchenko K.E., Efremov Y.R., Chernykh E.R., Ostanin A.A., Sidorov S.V., Ponomarenko D.M., Zagrebelniy S.N., Bogachev S.S., Shurdov M.A. A strategy of tumor treatment in mice with doxorubicin-cyclophosphamide combination based on dendritic cell activation by human double-stranded DNA preparation // Genet. Vaccines Ther. 2010c. V. 8(1). No. 7. DOI: 10.1186/1479-0556-8-7.

16. Alyamkina E.A., Leplina O.Y., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Nikolin V.P., Popova N.A., Proskurina A.S., Gvozdeva T.S., Dolgova E.V., Orishchenko K.E., Rogachev V.A., Sidorov S.V., Varaksin N.A., Ryabicheva T.G., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Effects of human exogenous DNA on production of perforin-containing CD8+ cytotoxic lymphocytes in laboratory setting and clinical practice // Cell Immunol. 2012. V. 276. P. 59-66. DOI: 10.1016/j.cellimm.2012.04.004.

17. Alyamkina E.A., Nikolin V.P., Popova N.A., Minkevich A.M., Kozel A.V., Dolgova E.V., Efremov Y.R., Bayborodin S.I., Andrushkevich O.M., Taranov O.S., Omigov V.V., Rogachev V.A., Proskurina A.S., Vereschagin E.I., Kiseleva E.V., Zhukova M.V., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Combination of cyclophosphamide and double-stranded DNA demonstrates synergistic toxicity against established xenografts // Cancer Cell Int. 2015. V. 15. No. 32. DOI: 10.1186/s12935-015-0180-6.

18. Anker P., Mulcahy H., Chen X.Q., Stroun M. Detection of circulating tumour DNA in the blood (plasma/serum) of cancer patients // Cancer Metastasis Rev. 1999. V. 18. No. 1. P. 65-73.

19. Bleiblo F., Michael P., Brabant D., Ramana C.V., Tai T., Saleh M., Parrillo J.E., Kumar A., Kumar A. The role of immunostimulatory nucleic acids in septic shock // Int. J. Clin. Exp. Med. 2012. V. 5. ISSN:1940-5901/IJCEM1112008.

20. Brenner D.E. Intraperitoneal chemotherapy: a review // J. Clin. Oncol. 1986. V. 4. No. 7. P. 1135-1147.

21. Decker P., Wolburg H., Rammensee H.G. Nucleosomes induce lymphocyte necrosis // Eur. J. Immunol. 2003. V. 33. No. 7. P. 1978–1987. DOI: 10.1002/eji.200323703.

22. Dolgova E.V., Proskurina A.S., Nikolin V.P., Popova N.A., Alyamkina E.A., Orishchenko K.E., Rogachev V.A., Efremov Y.R., Dubatolova T.D., Prokopenko A.V., Chernykh E.R., Ostanin A.A., Taranov O.S., Omigov V.V., Zagrebelniy S.N., Bogachev S.S., Shurdov M.A. “Delayed death” phenomenon: A synergistic action of cyclophosphamide and exogenous DNA // Gene. 2012. V. 495. No. 2. P. 134-145. DOI: 10.1016/j.gene.2011.12.032.

23. Dolgova E.V., Efremov Y.R., Orishchenko K.E., Andrushkevich O.M., Alyamkina E.A., Proskurina A.S., Bayborodin S.I., Nikolin V.P., Popova N.A., Chernykh E.R., Ostanin A.A., Taranov O.S., Omigov V.V., Minkevich A.M., Rogachev V.A., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Delivery and processing of exogenous double-stranded DNA in mouse CD34+ hematopoietic progenitor cells and their cell cycle changes upon combined treatment with cyclophosphamide and double-stranded DNA // Gene. 2013. V. 528. No. 2. P. 74-83. DOI: 10.1016/j.gene.2013.06.058.

24. Dolgova E.V., Alyamkina E.A., Efremov Y.R., Nikolin V.P., Popova N.A., Tyrinova T.V., Kozel A.V., Minkevich A.M., Andrushkevich O.M., Zavyalov E.L., Romaschenko A.V., Bayborodin S.I., Taranov O.S., Omigov V.V., Shevela E.Y., Stupak V.V., Mishinov S.V., Rogachev V.A., Proskurina A.S., Mayorov V.I., Shurdov M.A., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Bogachev S.S. Identification of cancer stem cells and a strategy for their elimination // Cancer Biol. Ther. 2014. V. 15. No. 10. P. 1378-1394. DOI: 10.4161/cbt.29854.

25. Garlatti V., Chouquet A., Lunardi T., Vives R., Paidassi H., Lortat-Jacob H., Thielens N.M., Arlaud G.J., Gaboriaud C. Cutting edge: C1q binds deoxyribose and heparin sulfate through neighboring sites of its recognition domain // J. Immunol. 2010. V. 185. No. 2. P. 808-812. DOI: 10.4049/jimmunol.1000184.

26. Garcia-Olmo D., Garcia-Olmo D.C., Ontanon J., Martinez E. Horizontal transfer of DNA and the “genometastasis hypothesis” // Blood. 2000. V. 95. № 2. P. 724-725.

27. Gupta P.B., Fillmore C.M., Jiang G., Shapira S.D., Tao K., Kuperwasser C., Lander E.S. Stochastic state transitions give rise to phenotypic equilibrium in populations of cancer cells // Cell. 2011. V. 146. No. 4. P. 633-644. DOI: 10.1016/j.cell.2011.07.026.

28. Jahr S., Hentze H., Englisch S., Hardt D., Fackelmayer F.O., Hesch R.D., Knippers R. DNA fragments in the blood plasma of cancer patients quantitations and evidence for their origin from apoptotic and necrotic cells // Cancer Res. 2001. V. 61. No. 4. P. 1659-1665.

29. Jiang H., Cooper B., Robey F.A., Gewurz H. DNA binds and activates complement via residues 14-26 of the human C1q A chain // J. Biol. Chem. 1992. V. 267. No. 35. P. 25597-25601.

30. Kaczorowski D.J., Scott M.J., Pibris J.P., Afrazi A., Nakao A., Edmonds R.D., Kim S., Kwak J.H., Liu Y., Fan J., Billiar T.R. Mammalian DNA is an endogenous danger signal that stimulates local synthesis and release of complement factor B // Mol. Med. 2012. V. 18. No. 1. P. 851–860. DOI: 10.2119/molmed.2012.00011.

31. Laktionov P.P., Tamkovich S.N., Rykova E.Y., Bryzgunova O.E., Starikov A.V., Kuznetsova N.P., Sumarokov S.V., Kolomiets S.A., Sevostianova N.V., Vlassov V.V. Extracellular circulating nucleic acids in human plasma in health and disease // Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2004. V. 23. No. 6-7. P. 879-883.

32. Parsons D.F., Marko M., Braun S.J., Wansor K.J. Ascites tumor invasion of mouse peritoneum studied by high-voltage electron microscope stereoscopy // Cancer Res. 1982. V. 42. No. 11. P. 4574-4583.

33. Tissot B., Daniel R., Place C. Interaction of the C1 complex of the complement with sulfated polysaccharide and DNA probed by single molecule fluorescence microscopy // Eur. J. Biochem. 2003. V. 270. No. 23. P. 4714-4720.