Prediction of the effectiveness of experimental radiation therapy for gliomas with the administration of iron ions

Abstract

Проведен обзор методов предсказания эффективности применения лучевой терапии (ЛТ) у крыс опухоленосителей глиом. показано, что для успешного применения ЛТ может быть использован предиктивный показатель радиочувствительности ДНК крови (S-индекс), определенный ex vivo до начала лечения. изучены эффекты введения минеральной железосодержащей воды (ЖсВ) как питьевой в качестве радиосенсибилизатора при ЛТ крыс с глиомами. Введение минеральной воды до облучения приводило к моноцитопении и снижению размеров опухоли на 21 сутки эксперимента по сравнению с контролем. Вероятно, это может определяться апоптозным и ферроптозным эффектами ЖСВ. Ферроптоз (Ф) — форма гибели клеток, зависящая от количества внутриклеточного железа, но не других металлов, морфологически и биохимически отличается от апоптоза, некроза и аутофагии. Ф способен интенсифицировать избирательную гибель опухолевых клеток, связанных, в частности, с мутациями генов семейства RAS. перспективы повышения эффективности ЛТ опухоленосителей глиом могут быть связаны с селекцией больных по степени радиочувствительности (на основании величины S-индекса) и применением препаратов, содержащих ионы Fe 2+.
https://doi.org/10.37469/0507-3758-2013-59-4-453-459
PDF (Русский)

References

Иванов С. Д. Прогнозирование эффективности лучевой терапии при комбинированном лечении онкологических больных // Вопр. онкол. — 2008. — Т. 54. — С. 483-489.

Иванов С. Д. Предиктивные биохимические маркеры ответа на лучевую и химиолучевую терапию онкологических больных // Биомед. химия. — 2012. — Т 58. — С. 635-650.

Иванов С. Д., Коваленко А.Л., Кованько Е.Г. и др. Применение циклоферона при экспериментальной лучевой терапии опухолей. // Вопр. онкол. — 1999. — Т. 45. — С. 292-297.

Иванов С. Д., Кованько Е.Г., Ямшанов В.А. Изменения ДНК крови при малых дозах радиационно-химических воздействий и сокращение продолжительности жизни животных. // Клин. геронтол. 1999. — № 3. — С. 21-29.

Иванов С. Д., Ямшанов В.А., Кованько Е.Г. и др. Сравнительная оценка пострадиационных генотоксических эффектов в клетках млекопитающих биохимическими и цитогенетическими методами. // Бюл. эксперим. биол. — 2006. — Т. 142. — С. 635-638.

Иванов С. Д., Ямшанов В.А. Маслюкова Е.А. Способ определения показаний к проведению органосохраняющего лечения больных раком мочевого пузыря / Пат. на изобр. № 2319963. Бюл. № 8 от 20.03.2008.

Иванов С. Д., Кованько Е.Г., Ямшанов В.А. Влияние дополнительного введение ионов железа на продолжительность жизни облучённых животных // Усп. геронтол. — 2010. — Т. 24. — № 1. — С. 81-85.

Иванов С. Д., Семенов А.Л., Кованько Е.Г и др. Влияние дополнительного введения ионов железа на эффективность лучевой терапии животных с глиомами // Вопр. онкол. — 2010. — Т. 56. — С. 691-699.

Иванов С. Д., Семёнов А.Л., Михельсон В.М. и др. Эффекты дополнительного введения ионов железа при лучевой терапии животных-опухоленосителей // Радиац. биология. Радиоэкология. — 2013. — Т. 53. — № 3. — С. 234-242.

Карташев А.В., Виноградов В.М. Послеоперационная химиолучевая терапия больных с глиобластомами головного мозга // Вопр. онкол. — 2008. — Т. 54. — № 4. — С. 471-474.

Кудрин А.В., Громова О.А. // Микроэлементы в иммунологии и онкологии. / М.: ГЭОТАР-Медиа. — 2007. — 544 с.

Ромоданов А.П., Жмарева Е.Н., Буценко О.И. Экспериментальное исследование противоопухолевой активности нитрозометилмочевины, адриабластина и фторфурана на модели глиом с различной скоростью роста // Вопр. нейрохир. — 1983. — Вып. 4. — С. 11-18.

Рябченко Н.И., Иванник Б.П., Рябченко В.И., Дзиковская Л.А. Влияние ионизирующего излучения, введения ионов железа и их хелатных комплексов на оксидативный статус сыворотки крови крыс // Радиац. биология. Радиоэкология. — 2011. — Т. 51. — № 2. — С. 229-232.

Шевцов М.А., Хачатрян В.А., Поздняков А.В. и др. Шаперонная терапия в модели интракраниальной глиобластомы крыс // Вопр. онкол. — 2012. — Т. 58. — С. 653-657.

Bauer M., Goldstein M., Christman M. et al. Human monocytes are severely impaired in base and DNA double-strand break repair that renders them vulnerable to oxidative stress // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2011. — Vol. 108. — P. 21105-21110.

Brandes A.A., Franceschi E., Tosoni A. et al. Temozolomide concomitant and adjuvant to radiotherapy in elderly patients with glioblastoma. // Cancer. (Phlad.) — 2009. — Vol. 115. — P. 3512-3518.

Chirasani S.R., Markovic D.S., Synowitz M. et al. Transferrin-receptor-mediated iron accumulation controls proliferation and glutamate release in glioma cells // J. Mol. Med. — 2009. — Vol. 87. — P. 153-167.

Cortez-Retamoto V., Etzrodt M., Newton A. et al. Origins of tumor-associated macrophages and neutrophils // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2012. — Vol. 109. — P. 2491-2496.

Dixon S.J., Lemberg K.M., Lamprecht M.R. et al. Ferroptosis: an iron-dependent form of nonapoptotic cell death // Cell. — 2012. — Vol. 149. — P. 1060-1072.

Durackova Z. Some current insight into oxidative stress. // Physiol. Rev. — 2010. — Vol. 59. — P. 459-469.

Hermisson M., Klump A., Wick W. et al. O6-methylguanine DNA methyltransferase and p53 status predict temozolomide sensitivity in human malignant glioma cells // J. Neurochem. — 2006. — Vol. 96. — P. 766-776.

Hume D.A. The mononuclear phagocyte system // Curr. Opin Immunol. 2006. — Vol. 18. — P. 49-59.

Ivanov S., Korytova L., Yamshanov V. et al. Radiosensitivity prognosis by radiation therapy of patients with Hodgkin’s disease. // Progr. Radio-Oncology V.I., Eds H.D. Kogelnik, F. Sedlmayer. Salzburg, Austria. — 1998. — P. 569-573.

Ivanov S.D., Semenov A.L., Kovan’ko E.G., Yamshanov V.A. Blood DNA radiosensitivity may be predictive for efficacy of experimental glioma irradiation: An animal study. // Acta Neurochirurgica. — 2013. — Vol. 116. — Suppl. — P. 151-154.

Katz D., Ito E., Liu F.F. On the path to seeking novel radiosensitizers // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. — 2009. — Vol. 73. — P. 988-996.

Klein S., Sommer A., Distel L.V.R. et al. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles as radiosensitizer via enhanced reactive oxygen species formation. // Biochem. Biophys. Res. Commun. — 2012. — Vol. 425. — P. 393-397.

Mantovani A., Allavena P., Sica A., Balkwill F. Cancer-related inflammation // Nature. — 2008. — Vol. 454. — P. 436-444.

Norde-Zfoni A., Desai J., Manola J. et al. Blood-based biomarkers of SU11248 activity and clinical outcome in patients with metastatic imatinib-resistant gastrointestinal stromal tumor // Clin. Cancer Res. — 2007. — Vol. 13. — P. 2643-2650.

Ostrand-Rosenberg S., Sinha P. Mieloid-derived suppressor cells: linking inflammation and cancer // J. Immunology. — 2009. — Vol. 182. — P. 4499-4506.

Stupp R., Mason W.P., van den Bent M.J. et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma // N., Engl. J. Med. — 2005. — Vol. 352. — P. 987-996.

Stupp R., Hegi M.E., Gilbert M.R., Chakhravarti A. Chemoradiotherapy in malignant glioma: standart of care and future directions // J. Clin. Oncol. — 2007. — Vol. 25. — P. 4127-4136.

Tudek B., Winczura A., Janik J. et al. Involvement of oxidatively damaged DNA and repair in cancer development and aging. // Amer. J. Transl. Res. — 2010. — Vol. 2. — P. 254-284.

Weissleder R., Stark D.D., Engelstad B.L. et al. Superparamagnetic iron oxide: pharmacokinetics and toxicity. // Amer. J. Roentgenol. — 1989. — Vol. 152. — P. 167-173.

All the Copyright statements for authors are present in the standart Publishing Agreement (Public Offer) to Publish an Article in an Academic Periodical 'Problems in oncology' ...