CC BY
13
DOI: 10.21870/0131 -3878-2022-31 -3-77-86 УДК 615.831:616.5-006.81:599.323.4
Воздействие фотодинамической терапии с фотосенсибилизатором Фоторан Е6 на меланому В-16 и реакция периферической крови мышей
Абрамова О.Б., Дрожжина В.В., Козловцева Е.А., Сивоволова Т.П., Каприн А.Д.1
МРНЦ им. А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск;
1 ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва
Фотодинамическая терапия (ФДТ) является эффективным средством лечения ряда солидных злокачественных новообразований. В данной работе in vivo исследовали эффективность ФДТ меланомы В-16 с интраперитонеальным введением отечественного фотосенсибилизатора «Фоторан Е6». При оценке ответа меланомы на ФДТ использовали следующие показатели: индекс торможения роста опухоли (ТРО, %), полная регрессия новообразования (ПР, %), коэффициент абсолютного прироста опухоли (К) у мышей с продолженным ростом неоплазий, изучение процентного соотношения и морфологических характеристик клеток периферической крови и оценка эффективности терапии по интегральным медицинским показателям (ИМП), увеличение продолжительности жизни (УПЖ, %) особей в опытных группах по сравнению с контролем и процент излеченных животных на 90 сут после ФДТ. Результаты исследований показали, что Фоторан Е6 обладает высокой противоопухолевой эффективностью для ФДТ меланомы мышей. Наблюдаемая тенденция изменений показателей гемограммы и изменений лейкоцитарных индексов также свидетельствуют об эффективности проводимой терапии, изменения в контроле говорят о распространении злокачественного процесса, пролифе-ративных процессах, нарушениях нормальной регенерации элементов крови, о тяжёлых интоксикациях, которые вызывают деструкцию и дегенерацию клеток крови, и резком изменении течения иммунных реакций.
Ключевые слова: меланома, фотодинамическая терапия, регрессия опухоли, лейко-грамма, интегральные медицинские показатели, Фоторан Е6.
Введение
Фотодинамическая терапия (ФДТ) - локо-регионарный органосохраняющий метод лечения, открывающий широкие возможности воздействия на новообразования [1-4]. Фотосенсибилизатор (ФС) избирательно накапливается в тканях с повышенным метаболизмом и активируется путём локального облучения их светом с длиной волны, соответствующей длинноволновому пику поглощения ФС. В присутствии кислорода тканей возникает фотохимическая реакция, которая вызывает образование синглетного и других активных форм кислорода. Определённая последовательность фотохимических и фотобиологических реакций необратимо повреждает опухоли и оказывает деструкцию кровеносных сосудов, питающих опухоль [5-7]. Первым ответом на ФДТ является вазоконстрикция артериол и тромбоз венул. Наиболее чувствительными к фотовоздействию являются ткани, где есть новообразованные капиллярные сосуды, а поражения мембраны связаны с водной доставкой (водорастворимые ФС). Изменения метаболизма и некроз эндотелия после ФДТ приводят к сепарации, активации тромбоза и полиморфноядерных лейкоцитов, также к повышению проницаемости сосудов и, как следствие, к тромбогенному эффекту и нарушению микроциркуляции. ФДТ, кроме того, является «пусковым» механизмом в активации противоопухолевого иммунного ответа, связанного с усилением процесса гибели опухолевых клеток, а также развития острого воспалительного процесса [8-11]. К этим молекулам миг-
Абрамова О.Б*. - зав. лаб., к.б.н.; Дрожжина В.В. - н.с.; Козловцева Е.А. - м.н.с.; Сивоволова Т.П. - м.н.с. МРНЦ им. А.Ф. Цыба -филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России. Каприн А.Д. - ген. директор, акад. РАН, д.м.н., проф. ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.
•Контакты: 249035, Калужская обл., Обнинск, ул. Королёва, 4. Тел.: 8 910 510 08 62; е-mail: olyabramova@gmail.com.
рируют лейкоциты и макрофаги, которые ликвидируют погибшие клетки опухоли. ФДТ действует как локальная травма для биообъекта, вызывая хемотаксис нейтрофилов и компонентов комплемента. В итоге опухолевая ткань инфильтрируется нейтрофилами, под влиянием целого ряда цитокинов запускается множество иммунных реакций и стимулируется неспецифический и специфический иммунный ответ [12-15]. С целью оценки состояния здоровья пациента, выявления адаптационного потенциала организма и оценки эффективности лечения, а также ранней диагностики и определения тяжести течения заболевания, развития эндогенной интоксикации и выявления прогностических рисков используются показатели лейкограммы периферической крови в сочетании с динамикой изменений интегральных медицинских показателей (ИМП) [16, 17]. ИМП обладают высокой информативностью при онкологических заболеваниях. Меланома одна из самых агрессивных злокачественных неоплазий, а методы лечения не всегда оказываются эффективными. Перспективным подходом для терапии поверхностно расположенных опухолевых узлов представляется использование ФДТ. В качестве ФС для ФДТ использовали новый отечественный препарат «Фоторан Е6», содержащий трисмеглуминовую соль хлорина ее в комплексе с поливинилпирролидоном (ПВП, марка К-17), он накапливается в опухоли и при локальном действии лазерного излучения с длиной волны в диапазоне 660-670 нм обеспечивает фотосенсиби-лизирующий эффект. Активной субстанцией Фоторана является хлорин 6, который относится к природным порфиринам и выделяется из водоросли Spirulina platensis. Цели исследования: 1) изучение в эксперименте in vivo противоопухолевой эффективности ФДТ меланомы В-16 с препаратом Фоторан Е6; 2) исследование лейкограммы периферической крови и динамики изменения интегральных медицинских показателей для мониторинга течения заболевания и оценки эффективности лечения.
Материалы и методы
Работа выполнена на 14 половозрелых самках мышей массой 20 г. Мыши F1 гибриды (CBA x C57 BL/6j) с перевитой под кожу в область бедра меланомой В-16. Меланому перевивали в виде суспензии опухолевых клеток животных-доноров в объёме 0,10-0,15 мл. Штаммы перевиваемых опухолей были получены в ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России. Животные получены из питомника лабораторных животных ФГБУН НЦБМТ ФМБА России (филиал «Андреевка»). Они были здоровы, имели ветеринарный сертификат качества и состояния здоровья и прошли 14-суточный карантин в виварии МРНЦ им. А.Ф. Цыба. Работа выполнена с соблюдением международных рекомендаций по проведению исследований с использованием лабораторных животных. Эффективность ФДТ оценивали по следующим критериям:
1. По коэффициенту абсолютного прироста опухоли (К). Для этого сначала вычисляли объёмы опухолей по формуле (1):
i
V = -nd1d2d3, (1)
О
где V- объём опухоли в см3; di, efe, d3 - три взаимно перпендикулярные диаметры опухоли.
Коэффициент абсолютного прироста опухоли (К) рассчитываем по формуле (2):
К = V£-Vo, (2)
V0
где Vo - объём опухоли до воздействия; Vt - объём опухоли на определённый срок наблюдения.
2. По проценту животных в группе с полной регрессией (ПР, %) опухоли (К=-1,00). За полную регрессию опухоли принимается отсутствие видимой и пальпируемой опухоли.
3. По изучению процентного соотношения и морфологических характеристик клеток периферической крови мышей путём микроскопирования и дифференциального подсчёта лейко-граммы периферической крови. Кровь отбирали из хвостовой вены, мазок крови окрашивали по Паппенгейму (двухмоментная окраска).
4. Оценка воздействия ФДТ на периферическую кровь по интегральным медицинским показателям:
а) ИСЛК (нейтрофилы/лимфоциты + моноциты) - индекс сдвига лейкоцитов по Н.И. Яблу-чанскому;
б) ЛИ (лимфоциты/нейтрофилы) - лимфоцитарный индекс по Л.Х. Гаркави с соавт.;
в) ИСНЛ (нейтрофилы/лимфоциты) - лимфоцитарный индекс по формуле В.М. Угрюмова;
г) ИСНМ - индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов (нейтрофилы/моноциты);
д) ИСЛМ индекс соотношения лимфоцитов и моноцитов (лимфоциты/моноциты).
5. По средней продолжительности жизни животных в группе (СПЖ) и увеличению продолжительности жизни (УПЖ%) по сравнению с контролем. Значимый процент УПЖ опытных животных по сравнению с контролем должен составлять >50%.
УПЖ% = СПЖ(опыт)-СПЖ(контроль) х 100%. (3)
СПЖ(опыт) 4 '
6. По критерию излеченности животных - отсутствие признаков рецидивирования опухоли в течение 3-х мес. после лечения.
Статистическую оценку результатов проводили непараметрическими методами для групп (независимых и зависимых) с использованием программ Statistica 6.0. Параметры описательной статистики представлены в виде среднего арифметического значения и стандартной ошибки среднего (M+m); для оценки уровня значимости межгрупповых различий полученных показателей используется U-критерий Манна-Уитни и Wilcoxon matched pairs test. Различия между показателями считаются статистически значимыми при p<0,05.
В начале исследования взяты мазки периферической крови у интактных животных (физиологическая норма). Затем проведён перепассаж опухоли от животных-доноров и, когда опухоль достигла диаметра 0,7 см (высота опухоли не больше 0,5 см), взяты мазки крови у мышей-опухо-носителей на 14 сут и этих особей разделили на две группы (Опыт и Контроль). Животным-опу-холеносителям из опытной группы проведён сеанс ФДТ. ФС вводили интраперитонеально в дозе 5,0 мг/кг. Через 90 мин после введения ФС облучали опухоль лазером. Для лазерного воздействия использовали аппарат «Аткус-2» (ЗАО «Полупроводниковые приборы», Санкт-Петербург). Длина волны излучения - 662 нм, плотность энергии Е - 150 Дж/см2, плотность мощности Ps -0,25 Вт/см2, диаметр светового пятна - 1,0 см. Контрольные животные-опухоленосители оставались без какого-либо воздействия.
На 5, 9, 12, 19 сут после лечения и в контроле проведены замеры опухолей и фиксация воздействия ФДТ в опыте.
Результаты исследования Изучение противоопухолевой эффективности ФДТ
В опыте через 5 сут после сеанса ФДТ в зоне лазерного воздействия наблюдалось отсутствие видимой и пальпируемой опухоли, образовались корочки некротизированной ткани, и присутствовал отёк. Полная регрессия опухоли сохранялась до 19 сут после ФДТ (табл. 1).
Таблица 1
Показатели противоопухолевой эффективности ФДТ меланомы В-16 мышей с интраперитонеальным введением Фоторана Е6 в дозе 5,0 мг/кг при параметрах лазерного воздействия: Е=150 Дж/см2, Ps=0,25 Вт/см2
Доза ФС, мг/кг Срок наблюдений после ФДТ, сут
5 9 12 19 90
5,0 (1) 100% (2) 100%
Контроль V 0,86+0,34 0,5+0,4 0,14+0,06 1,4+0,8 0,41+0,22 5,6+3,2 0,69+0,36 10,0+5,3 -
Примечание: (1) - процент животных с полной регрессией опухоли (ПР); (2) - процент излеченных животных; V - объём опухоли, см3; К - коэффициент прироста опухоли у животных с продолженным ростом.
В контрольной группе по всем срокам исследования наблюдался прогрессирующий рост опухоли. После 19 сут животные оставлены для дальнейшего наблюдения: определения СПЖ и УПЖ, %; регистрации возможных рецидивов опухоли и определения процента излеченных животных на 90 сут после ФДТ (табл. 1).
Изучение показателей периферической крови
I. Лейкограмма (табл. 2). Интактные животные (физиологическая норма). Мыши-опухоле-носители (14 сут после инокуляции опухоли).
Таблица 2
Дифференциальная лейкограмма периферической крови мышей с перевитой опухолью меланома В-16. ФС Фоторан Е6 вводили интраперитонеально в дозе 5 мг/кг, однократное облучение лазером «Аткус-2» через 1,5 ч после введения фотосенсибилизатора
(Е=150 Дж/см2, Ps=0,25 Вт/см2)
Нейтрос зилы (%) Атипичные клетки
базофилы эозинофилы миелоциты юные палочко-ядерные сегменто-ядерные Лимфоциты Моноциты
Лите ратурные данные
0-2 0-4 0 0 1-5 18-30 60-78 2-5 0
Интактные мыши (физиологическая норма)
3,0±0,6 0,3±0,3 0 0 1,3±0,3 14,3±1,8 76,8±2,3 4,3±0,3 0
Мыши-опухоленосители (14 сут после инокуляции опухоли)
3,0±0,0 0 0 0 2,5±0,5 29,0±5,0* 55,0±7,0* 10,5±1,5* 0
Контроль мыши-опухоленосители (19 сут после инокуляции опухоли)
2,5±1,5 0 0 0 3,0±1,0 32,0±8,0* 49,5±3,5* 13,0±2,0* 0
Опыт (19 сут после инокуляции опухоли и 5 сут после ФДТ)
2,5±0,5 0 0 0 3,0±2,0 29,0±6,0* 53,5±10,5* 12,0±3,0* 0
Контроль мыши-опухоленосители (26 сут инокуляции опухоли)
1,5±0,5 0 0 0 0* 49,0±9,0* 40,0±9,0* 9,5±0,5* 0
Опыт (26 сут после инокуляции опухоли и 12 сут после ФДТ)
2,5±1,5 0 0 0 0,5±0,5 22,0±0,0* 65,0±1,0* 10,0±0,0* 0
Контроль мыши-опухоленосители (33 сут после инокуляции опухоли)
0* 0 0 0 0* 62,5±3,5* 26,5±4,5* 11,0±1,0* 0
Опыт (33 сут после инокуляции опухоли и 19 сут после ФДТ)
3,0±0,0 0 0 0 2,0±1,0 16,5±2,5 71,0±3,0 7,5±0,5* 0
Примечание: * - достоверно значимо отличие данных от физиологической нормы р<0,05.
На данный срок изменилось процентное соотношение клеток крови в лейкограмме по сравнению с физиологической нормой, и появились морфологические нарушения в клетках. Хотя масса опухоли была небольшой, наблюдалось увеличение количества сегментоядерных нейтрофи-
лов, моноцитов, и снизился процент лимфоцитов. Изменения достоверны по сравнению с физиологической нормой (р<0,05). В крови увеличилось количество малых форм лимфоцитов с высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением с цитоморфологическими признаками зрелых лимфоцитов. Появились морфологические изменения в клетках - фрагментоз и гиперсегментация ядра сегментоядерных нейтрофилов.
Этих животных разделили на группы: Контроль и Опыт.
На 19 сут после инокуляции опухоли по мере развития опухолевого процесса в периферической крови наблюдался нейтрофилез (сдвиг лейкоцитарной формулы вправо - гиперсегменти-рованные гранулоциты, уменьшение количества палочкоядерных нейтрофилов), моноцитоз и лимфопения по сравнению с нормой (р<0,05). Морфологические изменения в клетках аналогичны 14 сут (табл. 2).
На 26 сут после перевивки меланомы в периферической крови наблюдалось усиление нейтрофилеза (также сдвиг вправо), моноцитоза и значительная лимфопения по сравнению с физиологической нормой (р<0,05). На данный срок также отмечалось снижение количества базо-филов. Морфологические изменения в клетках были более многочисленны: анизоцитоз, фраг-ментоз и вакуолизация ядра сегментоядерных, также обнаружены малосегментированные сег-ментоядерные нейтрофилы; кариорексис лимфоцита; фрагментоз ядра моноцита; анизоцитоз и пойкилоцитоз эритроцитов. Лимфоциты средние, не было малых форм клеток.
На 33 сут после перевивки в периферической крови нарастали изменения, уже не обнаруживались базофилы (р<0,05) и палочкоядерные нейтрофилы (р<0,05) по сравнению с нормой, отмечалась ещё большая нейтрофилия до 62,5% (р<0,05), ещё большая лимфопения до 26,5% (р<0,05), моноцитоз до 11,0% (р<0,05). Морфологические изменения в клетках аналогичны 26 сут.
Значительное увеличение сегментоядерных нейтрофилов один из показателей развития опухолевого процесса. Лимфопения приводит к подавлению лимфоидного звена иммунитета, к снижению локальных иммунных реакций, отсутствию инактивации токсинов различного происхождения. С одной стороны, это ведёт к повышению риска инфекционных процессов, а с другой стороны, к подавлению определённых лимфоидных популяций, что ведёт к усилению процессов новообразования, а также такое снижение лимфоцитов плохой прогностический признак. На этом фоне увеличенное количество моноцитов в течение месяца указывает на развитие патологического процесса. Отсутствие базофилов также неблагоприятный признак, так как они участвуют в иммунологических реакциях немедленного или замедленного действия. Яркой чертой злокачественного процесса является изменение размеров клеток (анизоцитоз). Анизоцитоз отмечался у сегментоядерных нейтрофилов и эритроцитов (полихроматофилы), а также наблюдался пойки-лоцитоз эритроцитов.
Опыт. На 5 сутки после ФДТ (19 сут после инокуляции опухоли) у животных наблюдалась полная регрессия опухоли и некроз тканей в зоне облучения. Показатели крови мало чем отличались от контроля на данный срок: увеличение сегментоядерных нейтрофилов, моноцитов и снижение лимфоцитов, данные изменения показателей достоверно значимы (р<0,05) по сравнению с физиологической нормой (табл. 2). Морфологические изменения в клетках аналогичны 14 сут (мыши-опухоленосители).
На 12 сутки после ФДТ (26 сут после инокуляции опухоли) в отличие от контроля началось снижение количества нейтрофилов, моноцитов, увеличение лимфоцитов. И, хотя, тенденция показателей крови кардинально отличалась от контроля, но ещё достоверно отличалась и от
физиологической нормы. Морфологические изменения в клетках незначительные (фрагментоз и гиперсегментация ядра сегментоядерных нейтрофилов - сдвиг лейкоцитарной формулы вправо, фрагментоз ядра моноцита).
На 19 сут после ФДТ (33 сут после перепассажа опухоли) показатели периферической крови были уже в пределах физиологической нормы, кроме моноцитов, количество которых оставалось достоверно увеличенным. На данный срок показатели лейкограммы уже достоверно отличались от контроля. Морфологические изменения были незначительными, ещё сохранялись фрагментоз и гиперсегментация ядра сегментоядерных нейтрофилов, а также отсутствие зернистости у базофилов.
Таким образом, по изучению процентного соотношения клеток и морфологических характеристик периферической крови мышей в опытной группе отмечен процесс восстановления нормальной картины крови на 19 сут после терапии. Количество сегментоядерных нейтрофилов, лимфоцитов было в пределах физиологической нормы, процент моноцитов снизился, но оставался ещё на уровне выше нормы. Показатели лейкограммы уже достоверно отличались от контроля (р<0,05). Морфологические нарушения в клетках были незначительными.
II. Лейкоцитарные индексы (табл. 3). ИМП обладают высокой информативностью при онкологических заболеваниях (ИСНЛ, ИСНМ, ИСЛМ, ЛИ, а особенно ИСЛК).
Таблица 3
Интегральные медицинские показатели периферической крови мышей с перевитой опухолью меланома В-16. Сеанс ФДТ с фотосенсибилизатором Фоторан Е6 при интраперитонеальном введении в дозе 5 мг/кг, однократное облучение лазером
«Аткус-2» через 1,5 ч после введения фотосенсибилизатора (Е=150 Дж/см2, Рэ=0,25 Вт/см2). Контроль - мыши-опухоленосители без какого-либо воздействия
Лейкоцитарный индекс Физиологическая норма (доверительный интервал) Сроки наблюдений
14 сут после инокуляции опухоли 19 сут после инокуляции опухоли 26 сут после инокуляции опухоли 33 сут после инокуляции опухоли
мыши-опу-холеноси-тели контроль 5 сут после ФДТ (опыт) контроль 12 сут после ФДТ (опыт) контроль 19 сут после ФДТ (опыт)
ЛИ 4,20±0,60 (3,10+5,30) 1,67±0,47* 1,36±0,30* 1,70±0,68* 0,90±0,34* 2,62±0,25 0,42±0,10* 3,42±0,70
ИСЛМ 16,65±1,60 (13,88+19,42) 5,45±1,45* 3,86±0,32* 4,99±2,12* 4,12±0,72* 6,50±0,10* 2,46±0,64* 9,48±0,23*
ИСЛК 0,24±0,04 (0,17+0,31) 0,54±0,13* 0,60±0,14* 0,54±0,18 1,10±0,40* 0,33±0,03 1,69±0,25* 0,28±0,06
ИСНЛ 0,25±0,04 (0,18+0,32) 0,65±0,18* 0,76±0,16* 0,70±0,28 1,39±0,55* 0,38±0,04 2,60±0,70* 0,31±0,07
ИСНМ 4,48±0,82 (4,07+5,89) 3,26±0,06 3,20±0,90 2,90±0,10* 5,38±1,25 2,80±0,30* 5,70±0,20 2,90±0,66*
Примечание: * - достоверно значимое отличие данных от физиологической нормы р<0,05.
При оценке состояния гематологических индексов у контрольных животных с меланомой В-16 отмечено достоверное снижение значений индексов неспецифической реактивности и уровня адаптации (ЛИ, ИСЛМ) и достоверное увеличение по сравнению с физиологической нормой индекса сдвига лейкоцитов крови и индекса иммунологической реактивности (ИСЛК, ИСНЛ). Данные индексы отражают соотношение клеток неспецифической и специфической защиты, тканевой деградации и уровня эндогенного токсикоза, которые прогрессировали по мере роста неоплазий. Также идёт постепенное нарастание индекса ИСНМ. По изменению индекса можно судить о соотношении компонентов микрофагально-макрофагальной системы (возможно, это
этап развития опухоли - избегание (escape)) - она уже нечувствительна к активности иммунных клеток, мало того, обращает их активность себе на пользу. Растущее новообразование рекрутирует новые макрофаги, они перепрограммируются и вместо уничтожения усиливают злокачественный рост.
В опытной группе на 19 сут после ФДТ отмечено увеличение значений индексов неспецифической реактивности и уровня адаптации (ЛИ, ИСЛМ) и нормальные величины индекса сдвига лейкоцитов крови и иммунологической реактивности (ИСЛК, ИСНЛ).
Изученные гематологические индексы показали свою информативность в интегральной оценке состояния животных с ростом меланомы (контроль), отражая выраженность эндотокси-коза, недостаточность адаптационных реакций организма, нарастающих по мере развития злокачественного процесса. Кроме того, они оказались полезны для оценки эффективности проведённого лечения после сеанса ФДТ в опытной группе.
Заключение
Полученные результаты продемонстрировали, что Фоторан Е6 обладает высокой противоопухолевой эффективностью для ФДТ меланомы В-16 мышей. Проведение ФДТ после введения ФС в дозе 5,0 мг/кг с параметрами лазерного воздействия Е=150 Дж/см2; Ps=0,25 Вт/см2 позволяет достичь максимального ингибирующего эффекта. Восстановление нормальных показателей крови в опытной группе свидетельствует об эффективности проводимой терапии, что подтверждается показателями лейкограммы и ИМП.
Наблюдаемая тенденция изменений показателей гемограммы и изменений лейкоцитарных индексов в контрольной группе говорят о пролиферативных процессах, нарушениях процессов регенерации элементов крови, о тяжёлых интоксикациях, которые вызывают деструкцию и дегенерацию клеток крови, резкое изменение течения иммунных реакций, нарастающих по мере распространения злокачественного процесса. Данные по показателям гемограммы и ИМП подтверждаются исследованиями СПЖ, УПЖ и критерием излечиваемости животных при наблюдении за ними на протяжении 90 сут. В опытной группе - 100% излечение, в контрольной - прогрессирующий рост и гибель животных на 38,6+3,4 сут.
Литература
1. Abramova O.B., Yuzhakov V.V., Kaplan M.A., Drozhzhina V.V., Beregovskaya E.A., Churikova T.P., Sevan'kaeva L.E., Fomina N.K., Tsyganova M.G., Ivanov S.A., Kaprin A.D. Photodynamic therapy of sarcoma M-1 in rats with photosensitizer Photoran E6 //Bull. Exp. Biol. Med. 2021. V. 170. N 4. P. 479-484. DOI: 10.1007/s10517-021-05092-9.
2. Абрамова О.Б., Каплан М.А., Южаков В.В., Дрожжина В.В., Бандурко Л.Н., Яковлева Н.Д., Чурикова Т.П., Козловцева Е.А., Иванов С.А., Каприн А.Д. Противоопухолевая эффективность фотодинамической терапии карциномы Эрлиха мышей с новым фотосенсибилизатором Фоторан Е6 //Радиация и риск. 2022. Т. 31, № 2. С. 162-173. DOI: 10.21870/0131-3878-2022-31-2-162-173.
3. Abramova O.B., Demyashkin G.A., Drozhzhina V.V., Yakovleva N.D., Kozlovtseva E.A., Sivovolova T.P., Shegay P.V., Ivanov S.A., Kaprin A.D. On the pathomorphological pattern of the efficiency of photodynamic therapy of murine melanoma B16 using a new photosensitizer based on chlorin e6 conjugate with a prostate-specific membrane antigen //Molecules. 2022. V. 27, N 11. P. 3445. DOI: 10.3390/molecules27113445.
4. Абрамова О.Б., Дрожжина В.В., Чурикова Т.П., Козловцева Е.А., Архипова Л.М., Каплан М.А., Иванов С.А., Каприн А.Д. Фотодинамическая терапия экспериментальных опухолей различных морфологических типов с липосомальным борированным хлорином е6 //Biomedical Photonics. 2021. V. 10, N 3. P. 12-22. DOI: 10.24931/2413-9432-2021-10-3-12-22.
5. Agostinis P., Berg K., Cengel K.A., Foster T.H., Girotti A.W., Gollnick S.O., Hahn S.M., Hamblin M.R., Juzeniene A., Kessel D., Korbelik M., Moan J., Mroz P., Nowis D., Piette J., Wilson B.C., Golab J. Photodynamic therapy of cancer: an update //CA Cancer J. Clin. 2011. V. 61, N 4. P. 250-281. DOI: 10.3322/caac.20114.
6. Филоненко Е.В. Клиническое внедрение и научное развитие фотодинамической терапии в России в 2010-2020 гг. //Biomedical Photonics. 2021. V. 10, N 4. P. 4-22. DOI: 10.24931/2413-9432-2021-9-4-4-22.
7. Allison R.R., Moghissi K. Photodynamic therapy (PDT): PDT mechanisms //Clin. Endosc. 2013. V. 46, N 1. P. 24-29. DOI: 10.5946/ce.2013.46.1.24.
8. Milstein D.M., van Kuijen A.M., Copper M.P., Karakullukgu B., Tan I.B., Lindeboom J.A., Fokkens W.J. Monitoring microcirculatory alterations in oral squamous cell carcinoma following photodynamic therapy //Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2012. V. 9, N 1. P. 69-75. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2011.11.001.
9. Senge M.O., Radomski M.W. Platelets, photosensitizers, and PDT //Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2013. V. 10, N 1. P. 1-16. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2012.08.004.
10. Межирова Н.М., Данилова В.В., Овчаренко С.С. Патофизиологические и диагностические аспекты синдрома системного воспалительного ответа //Медицина неотложных состояний. 2011. № 1-2. С. 32-33.
11. Абакушина Е.В., Романко Ю.С., Каплан М.А., Каприн А.Д. Противоопухолевый иммунный ответ и фотодинамическая терапия //Радиация и риск. 2014. Т. 23, N 4. C. 92-98.
12. Гафтон Г.И., Анисимов В.В., Гельфонд М.Л., Семилетова Ю.В., Балдуева И.А., Нехаева Т.Л., Новик А.В., Мяснянкин М.Ю. Клинико-иммунологическая оценка эффективности неоадъювантной фотодинамической терапии в хирургическом лечении первичной меланомы кожи //Сибирский онкологический журнал. 2015. № 2. C. 31-38.
13. Аллергология и клиническая иммунология /под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. 352 с.
14. Sokolov A.V., Shmidt A.A., Lomakin Y.A. B cell regulation in autoimmune diseases //Acta Naturae. 2018. V. 10, N 3. P. 11-22. DOI: 10.32607/20758251-2018-10-3-11-22.
15. Пурцхванидзе В.А., Симаков Ю.Г. Влияние фотодитазина при проведении фотодинамической терапии злокачественных опухолей на агрегацию эритроцитов периферической крови //Российский биотерапевтический журнал. 2016. Т. 15, № 1. P. 93.
16. Филипюк А.Л., Зенин В.В. Прогностическое значение интегральных медицинских показателей в течение хронической сердечной недостаточности //Современная медицина: актуальные вопросы: сборник статей LIV-LV международной научно-практической конференции. Новосибирск: СибАК 2016. № 4-5. C. 24-30.
17. Островский В.К., Кишенина Л.А., Плаксина Н.С. Некоторые показатели крови и лейкоцитарного индекса интоксикации при злокачественных опухолях //Вопросы онкологии. 2005. № 5. C. 567-570.
Antitumor effect of photodynamic therapy with photosensitizer Photoran E6 on melanoma B-16 and response of mouse peripheral blood to PDT
Abramova O.B., Drozhzhina V.V., Kozlovtseva E.A., Sivovolova T.P., Kaprin A.D.1
A. Tsyb MRRC, Obninsk;
1 NMRRC, Moscow
Photodynamic therapy (PDT) is the effective method for the total eradication of some types of solid malignant neoplasms. The paper presents results of research on the effectiveness of PDT of the melanoma B-16 with the intraperitoneally injected novel Russian photosensitizer (PS) "Photoran E6". To assess the response of melanoma to pDt, the following indicators were used: tumor growth inhibition index (TGI,%), tumor regression rate (%), absolute tumor growth rate (K) in mice with continued neoplasia growth. To assess the proportion of peripheral blood cells and their morphological characteristics the therapy efficiency integrated health indicators were used: increase in life expectancy (ILE,%) of mice under study in comparison with the control and the proportion of cured animals on the 90th day after PDT. The results of the study demonstrate high antitumor efficacy of Photoran E6 for PDT of mouse melanoma. The observed changes in hemogram parameters and in leukocyte indices also indicate the effectiveness of the therapy, changes in the control samples indicate the spread of the malignant process, proliferative processes, impaired normal regeneration of blood elements, severe intoxication that cause destruction and degeneration of blood cells and drastic changes in the course of immune response.
Key words: melanoma, photodynamic therapy, tumor regression, leukogram, integrated medical indicators, Photoran E6.
References
1. Abramova O.B., Yuzhakov V.V., Kaplan M.A., Drozhzhina V.V., Beregovskaya E.A., Churikova T.P., Sevan'kaeva L.E., Fomina N.K., Tsyganova M.G., Ivanov S.A., Kaprin A.D. Photodynamic therapy of sarcoma M-1 in rats with photosensitizer Photoran E6. Bull. Exp. Biol. Med., 2021, vol. 170, no. 4, pp. 479-484. DOI: 10.1007/s10517-021-05092-9.
2. Abramova O.B., Kaplan M.A., Yuzhakov V.V., Drozhzhina V.V., Bandurko L.N., Yakovleva N.D., Churikova T.P., Kozlovtseva E.A., Ivanov S.A., Kaprin A.D. Anti-tumor efficacy of photodynamic therapy of Ehrlich mice carcinoma with the new photosensitizer Photoran E6. Radiatsia i risk - Radiation and Risk, 2022, vol. 31, no. 2, pp. 162-173. DOI: 10.21870/0131-3878-2022-31-2-162-173. (In Russian).
3. Abramova O.B., Demyashkin G.A., Drozhzhina V.V., Yakovleva N.D., Kozlovtseva E.A., Sivovolova T.P., Shegay P.V., Ivanov S.A., Kaprin A.D. On the pathomorphological pattern of the efficiency of photodynamic therapy of murine melanoma B16 using a new photosensitizer based on chlorin e6 conjugate with a prostate-specific membrane antigen. Molecules, 2022, vol. 27, no. 11, pp. 34-45. DOI: 10.3390/molecules27113445.
4. Abramova O.B., Drozhzhina V.V., Churikova T.P., Kozlovtseva E.A., Arkhipova L.M., Kaplan M.A., Ivanov S.A., Kaprin A.D. Photodynamic therapy of the experimental tumors of different morphological types
Abramova O.B.* - Head of Lab., C. Sc., Biol.; Drozhzhina V.V. - Researcher; Kozlovtseva E.A. - Researcher; Sivovolova T.P. - Researcher. A. Tsyb MRRC. Kaprin A.D. - General Director, Academician of RAS, MD, Prof. NMRRC.
•Contacts: 4 Korolyov str., Obninsk, Kaluga region, Russia, 249035. Tel.: + 7 910 510 08 62; e-mail: olyabramova@gmail.com.
with liposomal boronated chlorin e6. Biomedical Photonics, 2021, vol. 10, no. 3, pp. 12-22. DOI: 10.24931/2413-9432-2021-10-3-12-22. (In Russian).
5. Agostinis P., Berg K., Cengel K.A., Foster T.H., Girotti A.W., Gollnick S.O., Hahn S.M., Hamblin M.R., Juzeniene A., Kessel D., Korbelik M., Moan J., Mroz P., Nowis D., Piette J., Wilson B.C., Golab J.
Photodynamic therapy of cancer: an update. CA Cancer J. Clin., 2011, vol. 61, no. 4, pp. 250-281. DOI: 10.3322/caac.20114.
6. Filonenko E.V. Clinical implementation and scientific development of photodynamic therapy in Russia in 2010-2020. Biomedical Photonics, 2021, vol. 10, no. 4, pp. 4-22. DOI: 10.24931/2413-9432-2021-9-4-4-22. (In Russian).
7. Allison R.R., Moghissi K. Photodynamic therapy (PDT): PDT mechanisms. Clin. Endosc., 2013, vol. 46, no. 1, pp. 24-29. DOI: 10.5946/ce.2013.46.1.24.
8. Milstein D.M., van Kuijen A.M., Copper M.P., Karakullukçu B., Tan I.B., Lindeboom J.A., Fokkens W.J. Monitoring microcirculatory alterations in oral squamous cell carcinoma following photodynamic therapy. Photodiagnosis Photodyn. Ther., 2012, vol. 9, no. 1, pp. 69-75. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2011.11.001.
9. Senge M.O., Radomski M.W. Platelets, photosensitizers, and PDT. Photodiagnosis Photodyn. Ther., 2013, vol. 10, no. 1, pp. 1-16. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2012.08.004.
10. Mezhirova N.M., Danilova V.V., Ovcharenko S.S. Pathophysiological and diagnostic aspects of the syndrome of systemic inflammatory response. Medittsina neotlozhnyh sostoyanij - Medicine of Urgent Conditions, 2011, vol. 1-2, pp. 32-33. (In Russian).
11. Abakushina E.V., Romanko Yu.S., Kaplan M.A., Kaprin A.D. Anticancer immune response and photodynamic therapy. Radiatsia i risk - Radiation and Risk, 2014, vol. 23, no. 4, pp. 92-98. (In Russian).
12. Gafton G.I., Anisimov V.V., Gelfond M.L., Semiletova Yu.V., Baldueva I.A., Nekhaeva T.L., Novik A.V., Myasnyankin M.Yu. Clinical-immunological assessment of efficacy of neoadjuvant photodynamic therapy in surgical management of primary melanoma. Sibirskij onkologicheskij zhurnal - Siberian Journal of Oncology, 2015, vol. 1, no. 2, pp. 31-38. (In Russian).
13. Allergology and clinical immunology. Eds.: R.M Hayitov., N.I. Ilyina. Moscow, GEOTAR-Media, 2019. 352 p. (In Russian).
14. Sokolov A.V., Shmidt A.A., Lomakin Y.A. B cell regulation in autoimmune diseases. Acta Naturae, 2018, vol. 10, no. 3, pp. 11-22. DOI: 10.32607/20758251-2018-10-3-11-22.
15. Purtshwanidze V.A., Simakov Y.G. Influence of photoditazine during photodynamic therapy of malignant tumors on the aggregation of erythrocytes of peripheral blood. Rossijskij bioterapevticheskij zhurnal - Russian Biotherapeutic Journal, 2016, vol. 15, no. 1, pp. 93-94. (In Russian).
16. Filipuk A.L., Zenin V.V. Prognostic value of integral medical indicators during chronic heart failure. Modern medicine: topical issues: collection of articles LIV-LV international. Scientific and practical conference. Novosibirsk, SibAK, 2016, no. 4-5, pp. 24-30. (In Russian).
17. Ostrovsky V.K., Kishenina L.A., Plaxina N.S. Some blood and leukocyte index of intoxication in malignant tumors. Voprosy onkologii - Oncology Questions, 2005, no. 5, pp. 567-570. (In Russian).
