Влияние эпиталона и вилона на продолжительность жизни и развитие опухолей молочной железы у самок трансгенных мышей erbB-2/neu
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.
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. Алимоваг, 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
|
Показатели |
Контроль (0,9% NaCl) |
Вилон |
Эпиталон |
|
Эффективное число мышей |
28 |
27 |
25 |
|
Число мышей с опухолями молочных желез |
23 (82%) |
24 (89%) |
18(72%) |
|
Время обнаружения первой опухоли, сут |
168 |
150 |
188 |
|
Общее число опухолей |
106 |
114 |
85 |
|
Число опухолей на 1 мышь среди мышей с опухолями |
4,6±0,45 |
4,8±0,40 |
4,7±0,58 |
|
Максимальный диаметр опухоли, см |
2,1±0,2 |
1,9±0,19 |
1,4±0,18** |
|
Число мышей с метастазами в легких |
7(25%) |
11(41%) |
4(16%) |
|
Максимальный диаметр метастазов, см |
0,34±0,06 |
0,28±0,06 |
0,22±0,02 |
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.