CC BY
4УДК-57
ВЛИЯНИЕ АКТИВНО МИГРИРУЮЩИХ КЛЕТОК ГЛИОБЛАСТОМЫ ЧЕЛОВЕКА НА УСТОЙЧИВОСТЬ ОПУХОЛИ К ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ
DOI
Павлова С. А.1, Голанов А. В.2, Павлова Г. В.12
1 Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук, Москва, Россия
2 ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. ак. Н. Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Аннотация: Известные в настоящий момент подходы к терапии гли-областомы человека имеют ряд серьезных ограничений, что затрудняет лечение и приводит к рецидивам заболевания. Одно из таких ограничений накладывает устойчивость клеток глиобластомы к внешним воздействиям и усиление их миграционных свойств под воздействием лучевой терапии. В данной работе был проведен анализ изменений пролиферативных и миграционных свойств клеточной культуры глиобластомы человека после воздействия облучения. Было показано, что в культурах, выведенных из популяции активно мигрирующих клеток глиобластомы человека, после облучения сохраняется высокий уровень пролиферативной активности, при снижении миграционной активности культуры. Было сделано предположение, что в культурах глиом мигрирующие клетки обладают большей устойчивостью к лучевой терапии, при этом после облучения данные клетки частично теряют способность к миграции с одновременной активацией процессов пролиферации.
Ключевые слова: глиома, миграция клеток, облучение, резистентность опухолевых клеток
Существующие в настоящее время подходы терапии глиобластомы человека заключаются в хирургическом удалении опухоли, химиотерапии и лучевой терапии. Однако, клетки глиобластомы человека обладают особой устойчивостью, что ограничивает применение данных методов лечения [1]. Кроме того, есть данные, свидетельствующие об увеличении миграционной активности клеток опухоли после лучевой терапии [2]. Активно мигрирующих клетки глиобластомы человека способны распространяться в окружающие здоровые ткани
мозга и при этом их полное удаление становится невозможным, что приводит к неизбежным рецидивам заболевания [3].
Целью нашей работы было понять, как изменяются пролифера-тивные и миграционные свойства опухолевых клеток глиомы человека после воздействия лучевой терапии.
Из клеточной культуры глиомы человека G-01, полученной из послеоперационного материала, была выделена популяция активно мигрирующих клеток. Для эксперимента были использованы культуры, выведенные из данной популяции через 2 пассажа после разделения (G-01 СM) и через 8 пассажей (G-01M). При описании результатов экспериментов культура G-01 принимается за контрольную и значения для нее принимаются за 100 %, а для культур G-01 СM и G-01M полученные данные представлены в виде процента от контроля.
В ходе оценки пролиферативной активности полученных культур методом MTS теста наблюдалось повышение значений по сравнению с исходной культурой на 43 % для G-01 СM и на 250 % для G-01M.
При оценке миграционной активности данных культур было выявлено увеличение миграционной способности культур G-01 СM и G-01M по сравнению с исходной культурой G-01. Наиболее выраженное увеличение наблюдается в культуре G-01 СM, уровень миграционной активности которой составляет 473 % от исходной культуры. Для культуры G-01M это значение составляет 158 %.
Все культуры были подвергнуты однократному вертикальному тормозному излучению с номинальной энергией 6 МэВ и мощностью 600 доз/мин на приборе True Beam STx дозой 20 Гр. Исследования проводились через 3 и 7 дней после облучения.
При оценке пролиферативной активности культур G-01 СM и G-01M после облучения было выявлено снижение показателей по сравнению с необлученными культурами с сохранением повышенной пролиферативной активности относительно облученной культуры G-01. На 7 день после облучения в культуре G-01 СM наблюдается продолжение снижения уровня пролиферативной активности по сравнению с необлученными образцами, при этом в культуре G-01M наблюдается рост пролиферации.
При оценке миграционной активности культур после облучения наблюдается снижение показателей в культурах G-01 СM и G-01M по сравнению с необлученными образцами, и сохранение для G-01 СM повышенных значений миграционной активности по сравнению с облученной культурой G-01.
Таким образом, было показано, что в культурах, выведенных из популяции активно мигрирующих клеток, даже после облучения сохраняется высокий уровень пролиферативной активности, но при этом наблюдается снижение их миграционной активности. Исходя из этого можно сделать предположение, что в культурах глиом мигрирующие клетки обладают большей устойчивостью к лучевой терапии, при этом после облучения данные клетки частично теряют способность к миграции с одновременной активацией процессов пролиферации.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России, грант № 075—15—2020—809 (13.1902.21.0030)
Список литературы:
1. Noch, E. K., Ramakrishna, R., &Magge, R. (2018). Challenges in the Treatment of Glioblastoma: Multisystem Mechanisms of Therapeutic Resistance. World Neurosurgery, 116, 505—517. doi:10.1016/j. wneu.2018.04.022
2. Moncharmont, C., Levy, A., Guy, J.-B., Falk, A. T., Guilbert, M., Trone, J.-C., Magné, N. (2014). Radiation-enhanced cell migration/ invasion process: A review. Critical Reviews in Oncology/Hematolo-gy, 92 (2), 133—142. doi:10.1016/j.critrevonc.2014.05.006
3. Lefranc, F., Le Rhun, E., Kiss, R., & Weller, M. (2018). Glioblastoma quo vadis: Will migration and invasiveness reemerge as therapeutic targets? Cancer Treatment Reviews, 68, 145—154. doi:10.1016/j. ctrv.2018.06.017
INFLUENCE OF ACTIVELY MIGRATING HUMAN GLIOBLASTOMA CELLS ON THE TUMOR RESISTANCE TO RADIATION THERAPY
Pavlova S. A.Golanov A. V.2, Pavlova G. V.12
1 Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2 Nikolay Nilovich (N. N.) Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery (NMRCN), Moscow, Russia
Abstract: Currently known approaches to the treatment of human glioblastoma have a number of serious limitations, which complicates treatment and leads to relapses of the disease. One of these limitations is the resistance of glioblastoma cells to external influences and the enhancement of their migratory properties after exposure to radiation therapy. In this work, we analyzed the changes in the proliferative and migratory properties of human glioblastoma cell culture after exposure to radiation. It was shown that in cultures derived from a population of actively migrating human glioblastoma cells, after irradiation, a high level of proliferative activity is maintained, with a decrease in the migration activity of the culture. It was suggested that migratory cells in cultures of gliomas are more resistant to radiation therapy, while after irradiation these cells partially lose their ability to migrate with simultaneous activation of proliferation processes.
Keywords: glioma, cell migration, radiation, tumor cell resistance
