Том 69 № 4 (2023), ОБЗОРЫ

Том 69 № 4 (2023)

Роль абскопального немишенного эффекта в радиобиологии высокодозного облучения

ОБЗОРЫ

https://doi.org/10.37469/0507-3758-2023-69-4-605-615

Опубликован 02.09.2023

Андрей Арсеньев

ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо- Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Россия, 191015, Санкт- Петербург, ул. Кирочная, д. 41.

https://orcid.org/0000-0002-3100-6451

Сергей Новиков

https://orcid.org/0000-0002-7185-1967

Сергей Канаев

https://orcid.org/0000-0002-1753-7926

Евгений Арсеньев

https://orcid.org/0000-0003-2775-426X

Сергей Тарков

https://orcid.org/0000-0001-5092-3733

Антон Барчук

https://orcid.org/0000-0002-4629-3326

Юлия Мельник

https://orcid.org/0000-0002-3541-2764

Андрей Нефедов

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Россия, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., д.2-4

https://orcid.org/0000-0001-6228-182X

Роман Новиков

https://orcid.org/0000-0003-1873-1293

Антон Зозуля

https://orcid.org/0000-0003-0635-6967

Николай Аристидов

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации. Россия, 197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, дом 68, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо- Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Россия, 191015, Санкт- Петербург, ул. Кирочная, д. 41.

Филипп Антипов

https://orcid.org/0000-0002-8505-4977

Юрий Мережко

https://orcid.org/0000-0003-1491-2644

Николай Ильин

https://orcid.org/0000-0001-6472-0427

Жанна Брянцева

https://orcid.org/0000-0002-9189-6417

Ирина Акулова

https://orcid.org/0000-0003-0018-7197

pdf

Ключевые слова

обзор
радиобиология
высокодозное облучение
стереотаксическая лучевая терапия
абскопальный эффект
сосудистые, иммунные и немишенные модели облучения
эффект свидетеля
иммунотерапия

Как цитировать

Арсеньев, А., Новиков, С., Канаев, С., Арсеньев, Е., Тарков, С., Барчук , А., Мельник, Ю., Нефедов , А., Новиков, Р., Зозуля, А., Аристидов, Н., Антипов, Ф., Мережко, Ю., Ильин, Н., Брянцева, Ж., & Акулова, И. (2023). Роль абскопального немишенного эффекта в радиобиологии высокодозного облучения. Вопросы онкологии, 69(4), 605–615. https://doi.org/10.37469/0507-3758-2023-69-4-605-615

Аннотация

При реализации ответа на ионизирующее излучение происходит взаимодействие нескольких механизмов: прямого повреждения генетического аппарата, сосудистого эндотелиального апоптоза, иммунной гибели клеток и развитие немишенных эффектов. Вклад в совокупный биологический ответ каждого из этих механизмов меняется в зависимости от режима облучения, и прежде всего от дозы за фракцию. При высокодозном облучении и значительных дозах за фракцию ведущее значение приобретает непрямая (сосудистая, иммунная и немишенная) гибель опухолевых клеток. Немишенные радиобиологические эффекты, развивающиеся в клетках и тканях, которые не подвергались непосредственному воздействию ионизирующего излучения, являются недостаточно изученными, мало предсказуемыми и вызывают возрастающий интерес исследователей. Эти эффекты служат одной из причин изменения концепции современной радиобиологии и могут быть полноценно изучены на основе взаимосвязи трех основных моделей: линейно-квадратичной, сосудистой и иммунной. Немишенный абскопальный эффект и его частное проявление — «эффект свидетеля» — характеризуются передачей радиационных сигналов (прежде всего апоптоза) от облученных клеток необлученным, по крайней мере двумя механизмами: межклеточными контактами и секрецией медиаторов в результате интенсивной стимуляции иммунной системы при массированной экспрессии опухолевых антигенов. Немишенные эффекты могут оказывать как положительное (радиопротекторное), так и, чаще, отрицательное (радиосенсибилизирующее) влияние. Невысокая частота асбкопальных эффектов отчасти связана с супрессивным воздействием опухолевого микроокружения. Понимание механизмов реализации радиобиологических феноменов позволяет активно исследовать и внедрять различные сочетания облучения с иммунотерапией и химиотерапией для достижения синергетического эффекта.

https://doi.org/10.37469/0507-3758-2023-69-4-605-615

pdf

Библиографические ссылки

Joiner MC, van der Kogel AJ, eds. Basic clinical radiobiology. Taylor & Francis Group. 2018;(5):360. doi:10.1201/9780429490606.

Климанов В.А. Радиобиологическое и дозиметрическое планирование лучевой и радионуклидной терапии. Радиобиологические основы лучевой терапии. Радиобиологическое и дозиметическое планирование дистанционной лучевой терапии пучками тормозного и гамма-излучения и электронами. Учебное пособие. НИЯУ МИФИ. 2011:500 [Klimanov VA. Radiobiological and dosimetric planning of radiation and radionuclide therapy. Radiobiological bases of radiation therapy. Radiobiological and dosimetric planning of remote radiation therapy with beams of inhibitory and gamma radiation and electrons. Klimanov VA. Tutorial. NRNU MEPhI. 2011:500 (In Russ.)].

Steel GG, McMillan TJ, Peacock JH. The 5Rs of radiobiology. Int J Radiat Biol. 1989;56(6):1045-8. doi:10.1080/09553008914552491.

Qiu B, Aili A, Xue L, et al. Advances in radiobiology of stereotactic ablative radiotherapy. Front Oncol. 2020;10:1165. doi:10.3389/fonc.2020.01165.

Chadwick KH, Leenhouts HP. The molecular theory of radiation biology. Berlin. Heidelberg: Springer-Verlag. 1981:394.

Ballarini F. From DNA Radiation Damage to Cell Death: Theoretical Approaches. J Nucleic Acids. 2010;2010:1–8. doi:10.4061/2010/350608.

Борщеговская П.Ю. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. П.Ю. Борщеговская, В.В. Розанов, Ф.Р. Студеникин. Учебное пособие — М.: ООП физического факультета МГУ. 2019:78 [Borshchegovskaya PYu. Interaction of ionising radiation with matter. Borshchegovskaya PYu, Rozanov VV, Studenikin FR. Tutorial. М.: OOP of the Physics Department of MSU. Rozanov, F.R. Studenikin. Tutorial. M.: Basic Academic Program of the Faculty of Physics, Moscow State University. 2019:78 (In Russ.)]

Tanksley J, Salama JK, Kirkpatrick JP. Rationale for fractionated SRS and single SRS session approaches. In: Stereotactic Radiosurgery and Stereotactic Body Radiation Therapy. Trifiletti DM, Chao ST, Sahgal A, Sheehan JP, eds. Springer Nature Switzerland AG; 2019:31-40.

Zeman EM. The history and radiobiology of hypofractionation. In: Hypofractionated and Stereotactic Radiation Therapy: A Practical Guide. Kaidar-Person O, Chen RC, eds. Springer International Publishing AG, Cham, Switzerland. 2018:1-31.

Brown JM, Diehn M, Loo BW Jr. Stereotactic ablative radiotherapy should be combined with a hypoxic cell radiosensitizer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010;78(2):323-7. doi:10.1016/j.ijrobp.2010.04.070.

Wang JZ, Huang Z, Lo SS, et al. A generalized linear-quadratic model for radiosurgery, stereotactic body radiation therapy, and high-dose rate brachytherapy. Sci Transl Med. 2010;2(39):39ra48. doi:10.1126/scitranslmed.3000864.

Арсеньев А.И., Новиков С.Н., Канаев С.В. и др. Линейно-квадратичная модель в описании механизмов высокодозной лучевой терапии. Вопросы онкологии. 2022;68(6):717-724 [Arseniev A, Kanaev S, Arseniev E, et al. Linear-quadratic model in the description of the mechanisms of high-dose radiation therapy. Voprosy Onkologii. 2022;68(6):717–24 (In Russ.)]. doi:10.37469/0507-3758-2022-68-6-717-724.

Vaughan A, Rao SSD. Radiobiology of stereotactic radiosurgery and stereotactic body radiotherapy. In: Sethi RA, Barani IJ, Larson DA, Roach M, eds. Handbook of evidence-based stereotactic radiosurgery and stereotatic body radiotherapy. Springer, Switzerland. 2016:11-19. doi:10.1007/978-3-319-21897-7.

Bergonié J, Tribondeau L. Interpretation of some results from radiotherapy and an attempt to determine a rational treatment technique. 1906. Yale J Biol Med. 2003;76(4-6):181-2.

Beyzadeoglu M, Ozyigit G, Ebruli C. Basic radiation oncology. Springer, Berlin, Heidelberg. 2020:575. doi:10.1007/978-3-642-11666-7.

Yamada Y, Bilsky MH, Lovelock DM, et al. High-dose, single-fraction image-guided intensity-modulated radiotherapy for metastatic spinal lesions. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2008;71(2):484-90. doi:10.1016/j.ijrobp.2007.11.046.

Fuks Z, Kolesnick R. Engaging the vascular component of the tumor response. Cancer Cell. 2005;8(2):89-91. doi:10.1016/j.ccr.2005.07.014.

Withers HR. Biologic basis for altered fractionation schemes. Cancer. 1985;55(9 Suppl):2086-95. doi:10.1002/1097-0142(19850501)55:9.

Deacon J, Peckham MJ, Steel GG. The radioresponsiveness of human tumours and the initial slope of the cell survival curve. Radiother Oncol. 1984;2(4):317-23. doi:10.1016/s0167-8140(84)80074-2.

Смирнова М.В. Механизмы, роли и перспективы учета эффекта свидетеля в радиобиологии и медицине. Естественные и технические науки. 2019;(6):159-164 [Smirnova MV. Mechanisms, roles and potential in taking into account the bystander effect in radiobiology and medicine Natural and technical sciences. 2019;(6):159-64 (In Russ.)].

Литтл Д.Б. Немишенные эффекты ионизирующих излучений: выводы применительно к низкодозовым воздействиям. Радиационная биология. Радиоэкология. 2007;47(3):262-272 [Little DB. Radiation-induced non-targeted effects: conclusions in relation to low-dose effects. Radiation Biology. Radioecology. 2007;47(3):262-72 (In Russ.)].

Пелевина И.И., Петушкова В.В., Бирюков В.А. и др. Роль «немишенных эффектов» в реакции клеток человека на радиационное воздействие. Радиационная биология. Радиоэкология. 2019;59(3):261–73 [Pelevina II. The role of “non-targeted effect” in the reaction of human cells to radiation exposure. In: Petushkova VV, Biryukov VA, et al. Radiation Biology. Radioecology. 2019;59(3):261–73 (In Russ.)].

United Nations. UNSCEAR 2006. Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. Annex C. Non-targeted and delayed effects of exposure to ionizing radiation. United Nations; New York. 2009:1-79.

Parsons WB Jr, Watkins CH, Pease GL, et al. Changes in sternal marrow following roentgen-ray therapy to the spleen in chronic granulocytic leukemia. Cancer. 1954;7(1):179-89. doi:10.1002/1097-0142(195401)7:1<179::aid-cncr2820070120>3.0.co;2-a.

Demaria S, Ng B, Devitt ML, et al Ionizing radiation inhibition of distant untreated tumors (abscopal effect) is immune mediated. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2004;58(3):862-70. doi:10.1016/j.ijrobp.2003.09.012.

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Андрей Арсеньев, Сергей Новиков, Алексей Барчук, Сергей Канаев, Антон Барчук, С. Тарков, Андрей Нефедов, К. Костицын, К. Гагуа, А. Нефедова, Николай Аристидов, НЕИНВАЗИВНЫЕ И ИНВАЗИВНЫЕ МЕТОДЫ ПЕРВИЧНОЙ И УТОЧНЯЮЩЕЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА ЛЁГКОГО , Вопросы онкологии: Том 66 № 1 (2020)
Иван Стилиди, Сергей Неред, Алексей Калинин, Олеся Россомахина, Антон Барчук, ЭФФЕКТИВНОСТЬ АДЪЮВАНТНОЙ ХИМИОТЕРАПИИ В РЕЖИМЕ XELOX У БОЛЬНЫХ РАКОМ ЖЕЛУДКА В РОССИИ (РЕТРОСПЕКТИВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ) , Вопросы онкологии: Том 65 № 2 (2019)
Роксана Ульянова, А. Черная, Петр Криворотько, Сергей Новиков, Сергей Канаев, Анна Артемьева, Л. Шевкунов, Станислав Тятьков, Всеволод Данилов, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ПАТОЛОГИИ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С ПОМОЩЬЮ ТИПОВ НАКОПЛЕНИЯ КОНТРАСТНОГО ПРЕПАРАТА ПРИ КОНТРАСТНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ДВУХЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ МАММОГРАФИИ , Вопросы онкологии: Том 66 № 3 (2020)
Светлана Кулева, Ксения Борокшинова, Ирина Балдуева, Татьяна Нехаева, Анна Артемьева, Наталья Ефремова, Наталья Емельянова, Алексей Новик, Сергей Новиков, Михаил Гиршович, Евгений Сенчуров, Эльвира Гумбатова, Рина Хабарова, Елена Михайлова, Юлия Семенова, Газиз Сахаутдинов, Опыт использования мультитаргетной противоопухолевой вакцины у ребенка с диффузной срединной глиомой головного мозга с альтерацией в гене H3 K27 , Вопросы онкологии: Том 69 № 3 (2023)
Александр Емельянов, Петр Криворотько, Елена Жильцова, Александр Комяхов, Екатерина Бусько, Павел Крживицкий, Анна Артемьева, Антонина Черная, Сергей Новиков, Лариса Гиголаева, Тенгиз Табагуа, Кирилл Николаев, Роман Песоцкий, Виктория Мортада, Николай Амиров, Валентин Чаннов, Сергей Ерещенко, Роман Донских, Константин Зернов, Владимир Семиглазов, Хирургическое стадирование аксиллярной области у больных раком молочной железы категории сN+ перешедших в категорию ycN0 после неоадъювантной терапии , Вопросы онкологии: Том 68 № 3 (2022)
Виктория Мортада, Пётр Криворотько, Владимир Семиглазов, Роман Песоцкий , Александр Емельянов, Махмуд Мортада, Николай Амиров , Валентин Чаннов , Тенгиз Табагуа , Лариса Гиголаева , Сергей Ерещенко , Александр Комяхов , Кирилл Николаев , Константин Зернов , Елена Жильцова , Александр Бессонов , Яна Бондарчук , Диана Еналдиева , Владислав Семиглазов , Екатерина Бусько , Сергей Новиков , Сергей Канаев , Алексей Беляев , Рак молочной железы. Деэскалация хирургического лечения первичной опухоли молочной железы. , Вопросы онкологии: Том 68 № 3 (2022)
Антон Зозуля, Ирина Балдуева, Анна Артемьева, Сергей Новиков, Анастасия Муравцева, Дмитрий Гирдюк, Наталья Емельянова, Елена Тюряева, Елена Федосова, Филипп Антипов, Андрей Арсеньев, Михаил Гиршович, Сергей Канаев, Алексей Беляев, Изменения иммунного статуса у больных с различной экспрессией PD-L1 после стереотаксической лучевой терапии олигометастазов , Вопросы онкологии: Том 67 № 6 (2021)
Петр Криворотько, Константин Зернов, Руслан Палтуев, Анна Артемьева, Елена Туркевич, Екатерина Бусько, Владислав Семиглазов, Сергей Новиков, Сергей Канаев, Владимир Семиглазов, Е. Труфанова, Гарик Дашян, Жанна Брянцева, Владимир Воротников, Тенгиз Табагуа, Александр Комяхов, Александр Бессонов, Лариса Гиголаева, Антонина Черная, Ксения Белобородова, Елена Жильцова, Ольга Иванова, Вадим Иванов, Кирилл Николаев, Р. Донских, БИОПСИЯ СИГНАЛЬНЫХ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ ПРИ РАННЕМ РАКЕ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ОПЫТ НИИ ОНКОЛОГИИ ИМ. Н.Н. ПЕТРОВА , Вопросы онкологии: Том 63 № 2 (2017)
Сергей Канаев, Сергей Новиков, Роман Новиков, Ю. Мельник, Н. Ильин, А. Филиппов, МЕТОДОЛОГИЯ СТЕРЕОТАКСИЧЕСКОЙ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ , Вопросы онкологии: Том 63 № 2 (2017)
Андрей Арсеньев, Сергей Новиков , Сергей Канаев , Евгений Арсеньев , Сергей Тарков, Антон Барчук , Юлия Мельник , Андрей Нефедов , Роман Новиков , Антон Зозуля , Кетеван Гагуа , Николай Аристидов , Филипп Антипов , Юрий Мережко , Николай Ильин , Место сосудистых механизмов в реализации радиобиологических эффектов высокодозной лучевой терапии , Вопросы онкологии: Том 69 № 2 (2023)

1 2 3 4 5 > >>