Влияние эпиталона и вилона на продолжительность жизни и развитие опухолей молочной железы у самок трансгенных мышей erbB-2/neu

ВОПРОСЫ ОНКОЛОГИ. 2002, ТОМ 48, №1
© Коллектив авторов. 2002                                                                                                                                            Вопросы онкологии, 2002, том 48, Ni 1
УДК 618.19-006-092.9:61 S.277

И.Н. Алимова^г, Д.А. Батурин², И.Г. Попович¹, М.А. Забежинский¹, М.А. Волков³, М. Provinciali⁴, С. Franceschi⁴, В.Х. Хавинсон⁵, В.Н. Анисимов¹⁵

ВЛИЯНИЕ ЭПИТАЛОНА И ВИЛОНА НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ И РАЗВИТИЕ ОПУХОЛЕЙ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У САМОК ТРАНСГЕННЫХ МЫШЕЙ erbB-2/neu 

¹НИИ онкологии им. проф. Н.Н. Петрова Минздрава РФ, Санкт-Петербург; ²Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова; ³Ульяновский государственный университет; ⁴ltolian National Reseorch Center for Aging, Ancona, Italy; ⁵Сонкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН

Самкам трансгенных мышей FVB, трансфици­рованных геном рака молочной железы егbВ- 2/neu, начиная с 2-месячного возраста, подкожно 5 дней подряд раз в месяц вводили 0,1 мл 0,9% раствора натрия хлорида (контроль), пептид ти­муса вилон (Lys-Glu) или пептид эпифиза эпита­лон (Ala-Glu-Asp-Gly) по 1 мкг/мышь. Динамика выявления опухолей молочной железы в конт­рольной и подопытных группах не различалась до 9-го месяца жизни мышей, однако позднее отмечено отчетливое угнетение возникновения новых случаев новообразований в группе мышей, которым вводили эпиталон. Число мышей, у которых опухоли молочной железы не развились, в группе, получавшей эпиталон, было в 1,6 раз большим, чем в контроле (р<0,05). Число мышей, у которых развилась только одна опухоль молочной железы, составило 7% в контроле, 4% — в группе, получавшей вилон, и 16% (р<0,05) — в группе, получавшей эпиталон. Соответствующие показатели для мышей, у которых развились 2 и более опухолей, составили 75%, 85% и 56% (р<0,05). Максимальный размер аденокарцином молочной железы в группе, получавшей эпиталон, был на 33% меньше, чем в контрольной группе (р<0,05). Число мышей с метастазами рака молочной же­лезы в легкие в группах, которым вводили вилон и эпиталон, было практически одинаковым по сравнению с контролем, однако при воздействии эпиталона их частота была в 2,6 раза меньшей, чем при воздействии вилона (р<0,05). В послед­ней группе был меньшим, чем в других, и макси­мальный диаметр метастазов. Полученные дан­ные свидетельствуют о торможении канцерогене­за молочных желез у трансгенных мышей erbB2/neu под влиянием эпиталона.

Ключевые слова: трансгенные мыши еrbВ-2/neu, рак молочной железы, вилон, эпиталон.

Рак молочной железы — наиболее частое он­кологическое заболевание и основная причина смерти у женщин [15]. Избыточная экспрессия протоонкогена c-erbB-2/HER-2/neu — рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) семейст­ва тирозин-киназных рецепторов [5], выявляется в 15—40% случаев всех раков молочной железы у женшин [11]. Трансгенные мыши, несущие ген erbB-2/neu, имеют высокую частоту возникнове­ния аденокарцином молочной железы, экспрес­сирующих этот ген [9, 11, 17], и представляют собой удобную экспериментальную модель для разработки мер профилактики рака этой локали­зации. В последние годы накапливается все больше убедительных данных об ингибирующем влиянии индольного гормона эпифиза мелато­нина на развитие спонтанных и индуцированных химическими канцерогенами опухолей молоч­ной железы у лабораторных грызунов [8, 10]. Аналогичным эффектом обладает полипептид­ный препарат эпифиза эпиталамин, применение которого угнетало развитие спонтанных опухо­лей молочной железы у самок мышей СЗН/Sn и SHR, и индуцируемых 7,12-диметилбенз[а]антраценом новообразований этого органа у самок крыс [7, 13]. Направленный синтез биологически активных пептидов эпифиза открывает широкие возможности для их внедрения в клиническую практику. Тетрапептид эпиталон (Ala-Glu-Asp- Gly) был сконструирован на основании амино­кислотного анализа эпиталамина [12]. При дли­тельном применении эпиталон увеличивал про­должительность жизни и угнетал развитие спон­танных новообразований у самок мышей СВА [2,6]. В настоящей работе изучено влияние эпи­талона на развитие спонтанных опухолей у самок мышей FVB, трансфецированных геном рака мо­лочной железы erbB-2/neu. В качестве препарата сравнения использовали синтетический дипеп­тид тимуса вилон (Lys-Glu).

Материалы и методы

Эксперимент проведен на потомстве гомозиготных мы­шей линии FVB, полученных из Итальянского националь­ного исследовательского центра старения и несущих ген erbB-2/neu [1,4]. Мышей содержали при стандартном све­товом режиме (12 ч — свет, 12 ч — темнота) и температуре 22±2 "С. Они получали стандартный лабораторный корм и питьевую волу без ограничения. В эксперименте использо­вано 80 самок трансгенных мышей, разделенных рандомизирозанно на 3 группы. Начиная с 2-месячного возраста, животным первой группы подкожно вводили 0,1 мл 0,9% раствора натрия хлорида (контроль) 5 дней подряд раз в месяц, а животным второй и третьей групп — эпиталон и пилон по I мкг подкожно по такой же схеме. Еженедельно путем пальпации контролировали появление опухолей мо­лочной железы и регистрировали их локализацию и разме­ры на специальных схемах. Павших животных вскрывали и подвергали макро- и микроскопическому исследованию, уделяя особое внимание наличию метастазов опухолей мо­лочной железы в легких. Опухоли классифицировали сог­ласно рекомендациям Международного агентства по изуче­нию рака [16]. При статистической обработке данных ис­пользовали стандартный набор программ STATGRAPH.

Результаты и обсуждения

Первая опухоль молочной железы в опыте была выявлена у мыши, получавшей вилон, на 150-й день жизни. В контрольной группе появление первой опухоли было зарегистри­ровано спустя 18 дней, а в группе мышей, по­лучавших эпиталон, — спустя еще 20 дней (таблица). Динамика выявления опухолей мо­лочной железы в контрольной и подопытных группах не различалась до 6-го месяца жизни мышей, тогда как после этого было отмечено отчетливое угнетение возникновения новых случаев новообразований в группе мышей, которым вводили эпиталон (рис. 1). Вместе с тем, средний латентный период возникнове­ния аденокарцином молочной железы под влиянием эпиталона не изменялся и был та­ким же, как и в контроле.

Таблица 1

Влияние вилона и элита лона на развитие аденокарцином молочной железы у мышей erbB-2/neu

 Рис. 1. Влияние вилона и эпиталона на множественность возникновения аденокарцином молочной железы у трансгенных erbB-2/neu мышей.

По оси ординат – кумулятивное число аденокарцином молочной железы; по оси абсцисс – возраст мышей, сут.

Рис. 2. Влияние вилона и элиталона на динамику возникновения опухолей молочной железы у самок

трансгенных мышей erbB-2/neu.

По оси ординат — число мышей, %.

Общая частота развития аденокарцином мо­лочной железы у мышей, трансфецированных геном erbB-2/neu, составила 82% в контроль­ной группе, 89% — в группе мышей, получав­ших вилон, и 72% — в группе мышей, которым вводили эпиталон (р>0,05 по сравнению с кон­тролем). Не различалась существенно в группах и множественность развития опухолей молоч­ной железы (см. таблицу). Число мышей, у ко­торых опухоли молочной железы не развились, в группе, получавшей эпиталон, было в 1,6 раз большим, чем в контроле (р<0,05). Число мы­шей, у которых развилась только одна опухоль молочной железы, составило 7% в контроле, 4% — в группе мышей, получавших вилон, и 16% (р<0,05) — в группе мышей, получавших эпиталон. Соответствующие показатели для мы­шей, у которых развились 2 и более опухолей, составили 75%, 85% и 56% (р<0,05) (рис. 2). Максимальный размер аденокарцином молоч­ной железы в группе мышей, получавших эпи­талон, был на 33% меньше, чем в контрольной группе (р<0,05). Число мышей с метастазами рака молочной железы в легкие в группах, под­вергавшихся воздействию вилона и эпиталона, было практически одинаковым по сравнению с контролем, однако при воздействии эпиталона их частота была в 2,6 раза меньшей, чем при воздействии вилона (р<0,05). В группе мышей, получавших эпиталон, был меньшим, чем в других, и максимальный диаметр метастазов (см. таблицу).

При гистологическом исследовании все но­вообразования молочной железы представляли собой злокачественные опухоли солидного, дольчатого и криброзного строения, с множест­вом геморрагических кист, что соответствует аденокарциномам типа В [16]. Следует отметить, что у мышей всех трех групп в 29—40% случаев выявлена патология почек. Макроскопически это проявлялось уменьшением размеров почек. Их поверхность была мелко- и крупнобугристой с наличием множественных кист. При гистоло­гическом исследовании отмечалось кистозное расширение канальцев почек; расширение поло­сти капсулы Боумена, атрофия клубочков, межу­точная воспалительная инфильтрация. У мышей линии FVB дикого типа патологии почек в виде поликистоза не описано (14).

Таким образом, несмотря на то, что часть отмеченных различий носила характер тенден­ции, их направленность свидетельствует о тор­можении канцерогенеза молочных желез у трансгенных erbB-2/neu мышей под влиянием эпиталона. Эти данные соответствуют результа­там опытов на мышах долгоживущей линии

СВА, в которых показано, что эпиталон тормо­зит развитие спонтанных опухолей (2, 6], а так­же наблюдениям о тормозящем влиянии эпитламина на возникновение и развитие спонтан­ных, индуцированных канцерогенами и пере­виваемых опухолей [3, 7, 13J. При введении ви­лона опухоли молочной железы развивались несколько раньше и чаще, чем при введении эпиталона. Поэтому показатели канцерогенеза у животных, получавших вилон, были ближе к показателям в контрольной группе. Вилон, как и эпиталон, не приводил к увеличению продол­жительности жизни трансгенных мышей.

ЛИТЕРАТУРА

1.    Алимова И.Н. Особенности астрального цикла и ди­намика развития опухолей молочной железы у мы­шей с инкорпорированным геном erbB-2/neu // Че­ловек и его здоровье; Тр. 3-й Всероссийской меди­ко-биологической конф. молодых исследовате­лей,—СПб. 2000,—С. 6-8.

2.    Анисимов В.Н.. Хавинсон В.Х., Заварзина Н.Ю. и др. Влияние пептидных биорегуляторов и мелато­нина на показатели биологического возраста и про­должительность жизни у мышей // Успехи герон- тол,—2000,—Вып. 4,—С. 88-96.

3.    Слепушкин В.Д., Анисимов В.Н., Хавинсон В.Х. и др. Эпифиз, иммунитет и рак (теоретические и клини­ческие аспекты).—Томск: Изд-во Томсхого ун-та, 1990.-148 с.

4.    Amici A., Smorlesi A., Noce G et ai. DNA vaccination with full-length or truncated neu induces protective immunity against the development of spontaneous mammary tumors in HER-2/neu transgenic mice // Gene Ther.-2000.-Vol. 7.-P. 703-706.

5.    Andrechek E.R., Hardy W.R., Siiegel P.M.et al. Amplification of the neu/erbB-2 oncogene in a mouse model mammary tumorigenesis // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.-2000.-Vol. 97.—P. 3444-3449.

6.    Anisimov V.N., Khavinson V.Kh., Mikhalski A.I., Yashin A.I. Eftect of synthetic thymic and pineal peptides on biomarkers of ageing, survival and spontaneous tumour incidence in female CBA mice // Mech. Ageing Dev.-2001.—Vol. 122.-P. 41-68.

7.    Anisimov V.N., Khavinson V.Kh., Morozov V.G. Twenty years of study on effects of pineal peptide preparation: epithaiamin in experimental gerontology and oncology // Ann. N.Y. Acad. Sci.-1994.-Vol. 719.-P. 483-493.

8.    Bartsch C., Bartsch H., Blask D.E. et al. The Pineal Gland and Cancer. Neuroimmunoendocrine Mechanisms in Malignancy. Berlin: Springer, 2001.— 578 p.

9.    Chan R., Muller W.J., Sigel P.M. Oncogenic activating mutations in the neu/erbB-2 oncogene involved in the induction of mammary tumors // Ann. N.Y. Acad. Sci.—

1999.     -Vol. 889.-P. 45-51.

10.     Cos S., Sanchez-Barcelo E.J. Melatonin and mamma­ry pathological growth // Front. Neuroendocrinol.—

-Vol.21.-P. 133-170.

11.    Jones F.E., Stern D.F. Expression of dominant-nega­tive ErbB2 in the mammary gland of transgenic mice reveals a role in lobuloalveolar development and lacta­tion//Oncogene.—1999.—Vol. 18,—P. 3481-3490.

12.    Khavinson V.Kh., Morozov V.G. Novel approaches to the prevention and treatment of age-associated pathology using peptide bioregulators — epithalamin and thymalin // Aging in the Americas: Frontiers of Care. Policy and Research: Abstr. of Pan-American Congress, February 21-24. 1999.—San Antonio, 1999.-P.46.

13.    Khavinson V.Kh., Morozov V.G., Anisimov V.N. Experimental studies of the pineal gland preparation epithalamin // The Pineal Gland and Cancer. Neuroimmunoendocrine Mechanisms in Malignancy / Eds. C.Bartsch, H.Barisch. D.E.BIask et al.—Berlin: Springer. 2001 —P. 294-306.

14.    Mahler J.F., Stokes W., Mann P.C. et al. Spontaneous lesions in aging FVB/N mice // Toxicol. Pathol.— 1996.—Vol. 24.—P. 710-716.

15.    Reinolds T.M., Wierzbicki A.S. Survival and reduction in mortality from breast cancer. Improvements in sur­vival may be an illusion // Brit. Med. J.—2000.—Vol. 321.-P. 1471-1472.

16.    Turusov V.S., Mohr U. (Eds.) Pathology of Tumours in Laboratory Animals. Vol. I. Tumours of the Mouse. 2nd ed. I ARC Sci. Publ. No 111.-Lyon. IARC. 1994.-774 p.17.

17.    Weinstein E.J., Kitsberg D.I., Leder P. A mouse model for breast cancer induced by amplification and overex­pression of the neu promoter and transgene // Mol. Med.-2000.-Vol. 6.-P. 4-16.