Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку
Проведено дослідження генотипів глутатіонтрансфераз класів мью та тета, рівня експресії генів MDR1, MRP, LRP, GSTР1, MGMT з використанням методу ПЛР, а також здійснена оцінка життєздатності пухлинних клітин гліом головного мозку на основі підрахунку кількості живих клітин у короткостроковій культу...
Saved in:
| Date: | 2011 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Iнститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19676 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку / І.Г. Васильєва, О.Я. Главацький, Н.Г. Чопик, Н.П. Олексенко, О.С. Галанта, О.І. Цюбко // Онкологія. — 2011. — 13, N 1. — С. 4-11. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859677212984213504 |
|---|---|
| author | Васильєва, І.Г. Главацький, О.Я. Чопик, Н.Г. Олексенко, Н.П. Галанта, О.С. Цюбко, О.І. |
| author_facet | Васильєва, І.Г. Главацький, О.Я. Чопик, Н.Г. Олексенко, Н.П. Галанта, О.С. Цюбко, О.І. |
| citation_txt | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку / І.Г. Васильєва, О.Я. Главацький, Н.Г. Чопик, Н.П. Олексенко, О.С. Галанта, О.І. Цюбко // Онкологія. — 2011. — 13, N 1. — С. 4-11. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | Проведено дослідження генотипів глутатіонтрансфераз класів мью
та тета, рівня експресії генів MDR1, MRP, LRP, GSTР1, MGMT з використанням методу ПЛР, а також здійснена оцінка життєздатності пухлинних клітин гліом головного мозку на основі підрахунку кількості живих клітин
у короткостроковій культурі. Отримані результати вказують на зростання рівня експресії досліджуваних генів у гліальних пухлинах з високим ступе-
нем анаплазії порівняно з низькозлоякісними гліомами, а саме: генів MDR1,
MRP, LRР та GST-P — в анапластичних астроцитомах, гена MGMT —
в гліобластомах. Застосування ряду хіміопрепаратів для дослідження
життєздатності клітин пухлин головного мозку на основі підрахунку кількості
живих клітин у короткостроковій культурі встановило більш високу чутливість
низькозлоякісних пухлин до хіміопрепаратів порівняно з високозлоякісними, хоча,
резистентні та чутливі зразки виявлені в усіх досліджених групах. Таким чином,
ефективність застосування хіміотерапії при лікуванні гліом головного мозку залежить від детального урахування всіх можливих механізмів резистентності
індивідуально для кожного пацієнта. Ключові слова: хіміотерапія,
хіміорезистентність, гліоми,
генотипування, експресія генів.
The genotype of glutathione transferases mu
and theta, the level of MDR1, MRP, LRP, GSTР1,
MGMT genes expression with the use of PCR method is
researched, and also the estimation of viability of tumor
cells in brain gliomas on the basis of count of living cells
amount in the short-term culture is carried out. Obtained
results testify to the increase of level of MDR1, MRP,
LRP, GST-P and MGMT genes expression in glial
tumors with the high degree of malignancy as compared
to glial tumors with the low degree of malignancy.
Most high level of MDR1, MRP, LRР and GST-P
expression was found for anaplastic astrocytomas, of
MGMT expression – for glioblastomas. Application of
chemotherapy agents for research of viability of tumor
cells on the basis of count of living cells amount in the
short-term culture set the higher sensitiveness of glial
tumors with the low degree of malignancy as compared
to glial tumors with the high degree of malignancy,
although, resistant and sensible samples are discovered
in all explored groups. Thus, success in conducting of
chemotherapy at treatment of brain gliomas depends
on the detailed account of all possible mechanisms of
organism resistance individually for every patient. Key Words: chemotherapy, chemoresistance,
glioma, genotype, gene expression.
|
| first_indexed | 2025-11-30T16:17:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
22 О Н К О Л О Г И Я • Т. 1 3 • № 1 • 2 0 1 1 23О Н К О Л О Г И Я • Т. 1 3 • № 1 • 2 0 1 1
Додатково до таких традиційних прийомів, як
хірургічне втручання та радіотерапія, хіміотера-
пія (ХТ) є важливим методом у лікуванні злоякіс-
них пухлин головного мозку. Загибель пухлин-
ної клітини під дією протипухлинних препаратів
контролюється її певними регуляторними система-
ми. У зв’язку з цим рівень експресії того чи іншого
гена може бути визначальним у формуванні чутли-
вості пухлинної клітини до ушкоджуючого агента.
Феномен клітинної резистентності до хіміопрепа-
ратів включає: зміни транспорту препарату через
плазматичну мембрану, що призводить до змен-
шення накопичення цитостатика у клітині (задія-
ні АТФ-залежні транспортні білки: Р-глікопротеїд
(P- gp, Р-170) – продукт гена MDR1; протеїн із мо-
лекулярною масою 190 кД, асоційований із мно-
жинною стійкістю до ліків — продукт гена MRP; а
також білок із молекулярною масою 11 кД, асоці-
йований з множинною стійкістю до ліків пухлин
легені (LRP); підвищену активність детоксикую-
чих систем (зокрема ферменти глутатіонтрансфе-
рази GST); посилену репарацію ДНК (ензим ре-
парації О6-метилгуанін-ДНК-метилтрансфераза
(MGMT)); зміни рівня експресії генів апоптозу та
інше. Щодо перелічених чинників, то показано не
лише їх наявність в пухлинах мозку, але й залеж-
ність резистентності цих пухлин до хіміопрепара-
тів та клінічного результату від рівня експресії від-
повідних генів [1–6].
Таким чином, численні дані про механізми фор-
мування стійкості пухлинних клітин до ліків свід-
чать про складність та багатогранність цієї пробле-
ми. Враховуючи це, ми вважали за доцільне вивчи-
ти стан основних факторів хіміорезистентності в
гліомах головного мозку (ГГМ) (рівень експресії
генів MDR1, MRP, LRP, GST-Р1, MGMT, а також
генотипи GSTM1, GSTT1) та оцінити ефектив-
ність застосування хіміопрепаратів у терапії гліом
на основі підрахунку життєздатності пухлинних
клітин з метою вдосконалення лікування хворих з
даною патологією.
ОБ’ЄКТ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Тканину пухлини (81 зразок: 10 астроцитом фібрі-
лярно-протоплазматичних (АФП), 21 астроцитома
анапластична (АА), 39 гліобластом (ГБ), 11 олігоден-
дроастроцитом анапластичних (ОДА)) безпосеред-
ньо після видалення заморожували у рідкому азоті
і у такому вигляді зберігали до моменту дослідження.
Геномну ДНК виділяли зі зразків пухлин із ви-
користанням наборів «ДНК-сорб В» («Амплісенс»,
Росія). Екстракцію РНК здійснювали фенольною
обробкою гомогенату в присутності детергентів та
інгібіторів нуклеаз [7]. Розчиняли нуклеїнові кисло-
ти у воді або буфері і зберігали за температури 70 °С.
Вихід та чистоту препарату РНК оцінювали за по-
глинанням проби при 260 та 280 нм .
кДНК синтезували з використанням 1–2 мкг
РНК та 100 нг оліго(дТ)12-18, а також 200 од M-Mlv зво-
ротної транскриптази (рекомбінантної). 5–10 мкл
кДНК використовували в реакції ампліфікації.
Генотипування GSTM1 та GSTT1 здійснювали шля-
хом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) з викорис-
танням праймерів (5’-GAGATGAAGTCCTTCAGA-3’
та 5’-GCTTCACGTGTTATGGAGGTT-3’) для
GSTМ1, (5’-ATGTGACCCTGCAGTTGC-3’ та
5’-GAGATGTGAGCACCAGTAAGGAA-3’) для
GSTТ1 [8]. 40 циклів ампліфікації було здійснено за тем-
ператури відпалу 58 °С. Візуалізація продуктів (151 п.н.
для GSTM1 та 70 п.н для GSTT1) проводилася за допо-
фаКТОрИ
ХІМІОрЕЗИСТЕНТНОСТІ ГЛІОМ
ГОЛОВНОГО МОЗКУ
Резюме. Проведено дослідження генотипів глутатіонтрансфераз класів мью
та тета, рівня експресії генів MDR1, MRP, LRP, GSTР1, MGMT з викори-
станням методу ПЛР, а також здійснена оцінка життєздатності пухлин-
них клітин гліом головного мозку на основі підрахунку кількості живих клітин
у короткостроковій культурі. Отримані результати вказують на зростан-
ня рівня експресії досліджуваних генів у гліальних пухлинах з високим ступе-
нем анаплазії порівняно з низькозлоякісними гліомами, а саме: генів MDR1,
MRP, LRР та GST-P — в анапластичних астроцитомах, гена MGMT —
в гліобластомах. Застосування ряду хіміопрепаратів для дослідження
життєздатності клітин пухлин головного мозку на основі підрахунку кількості
живих клітин у короткостроковій культурі встановило більш високу чутливість
низькозлоякісних пухлин до хіміопрепаратів порівняно з високозлоякісними, хоча,
резистентні та чутливі зразки виявлені в усіх досліджених групах. Таким чином,
ефективність застосування хіміотерапії при лікуванні гліом головного мозку за-
лежить від детального урахування всіх можливих механізмів резистентності
індивідуально для кожного пацієнта.
І.Г. Васильєва
О.Я. Главацький
Н.Г. Чопик
Н.П. Олексенко
О.С. Галанта
О.І. Цюбко
ДУ «Інститут нейрохірургії
ім. акад. А.П. Ромоданова
НАМН України», Київ,
Україна
Ключові слова: хіміотерапія,
хіміорезистентність, гліоми,
генотипування, експресія генів.
могою електрофорезу в 2% агарозному гелі. Відсутність
амплікону свідчила про делецію досліджуваного гена.
ПЛР-реакція зі зворотною транскрипцією для ви-
значення експресії MDR1 була виконана з використан-
ням праймерів 5’-CCCATCATTGCAATAGCAGG-3’
та 5’-GTTCAAACTTCTGCTCCTGA-3’ [9], для
MRP – 5’-TGGGACTGGAATGTCACG-3’ та
5’-AGGAATATGCCCCGACTTC-3’, LRP –
5’-GTCTTCGGGCCTGAGCTGGTGTCG-3’ та
5’-CTTGGCCGTCTCTTGGGGGTCCTT-3’ [10],
GST-P – 5’-GGGCAGTGCCTTCACATAGT-3’
та 5’-GGAGACCTCACCCTGTACCA-3’ [11],
MGMT – 5’-GCCGGCTCTTCACCATCCCG-3’ та
5’-GCTGCAGACCACTCTGTGGCACG-3’ [12].
Ампліфікація здійснювалася за температури відпа-
лу 55 °С для MDR1, 53 °С для MRP та LRP, 60 °С для
GSTP1 та 50 °С для MGMT. Продукти ампліфіка-
ції становили відповідно 167 п.н., 240 п.н, 260 п.н.,
198 п.н. та 210 п.н. Експресію визначали за інтен-
сивністю світимості полос, обробка даних здійсню-
валася з використанням програмного забезпечення
ViTran та MS-Excel.
Оцінку життєздатності пухлинних клітин при за-
стосуванні хіміопрепаратів здійснювали наступним
чином. Матеріал для дослідження забирали безпосе-
редньо під час операції. Протягом 1 год після вида-
лення тканини відмивали від крові та суспендували
в середовищі Ігла. В отриману суспензію, що місти-
ла 1–4 x 106 клітин в 1 мл, вносили хіміопрепарат та
інкубували протягом 24 год, після чого здійснювали
підрахунок живих клітин. Концентрацію препаратів
у живильному середовищі розраховували із макси-
мально можливого їх вмісту в плазмі крові [13, 14].
Підрахунок кількості клітин здійснювали за допомо-
гою світлового мікроскопа та камери Горяєва [15].
Статистичну обробку даних проводили з вико-
ристанням U-критерію Манна — Уітні.
рЕЗУЛьТаТИ Та їХ ОБГОВОрЕННЯ
Визначення експресії MDR1, MPR та LRP в ГГМ.
Дослідження наявності експресії MDR1, MRP та LRP
генів у пухлинах головного мозку (51 зразок) дали по-
зитивний результат для більшості вивчених зразків за
виключенням небагатьох із них (табл. 1). Як свідчать
отримані дані, серед груп гістологічно різних пухлин
найбільш високий рівень експресії всіх трьох генів:
MDR1, MRP та LRР — виявлено у АА (ІІІ). Для АФП
із низьким рівнем анаплазії (І–ІІ) і навіть ГБ (IV) рі-
вень експресії цих генів був значно нижчий (в 1,5–
4,0 раза). ОДА (ІІІ) теж виявляли значно нижчий (в
1,5–2,0 раза) рівень експресії MDR1, MRP та LRР по-
рівняно з АА того ж ступеня анаплазії.
Повна відсутність експресії генів, які кодують
транспортні протеїни, вказує на очікувану високу
проникність певних препаратів (які є субстратами
MDR1, MRP чи LRP) через мембрани пухлинних
клітин. Проте зразків із відсутністю експресії того
чи іншого із досліджуваних генів виявлялася незна-
чна кількість (менше 32%), при цьому жодного зраз-
ка із повною відсутністю експресії всіх трьох генів,
що експресують АТФ-залежні транспортні білки,
серед ГГМ нами виявлено не було.
Таблиця 1
Рівень експресії генів MDR1, MRP та LRР (у.о./млн. клітин)в ГГМ
Тип пухлини MDR1 MRP LRP
АФП з атипією (І–II)
(n = 8)
0,2–14,0
(6,1 ± 5,1)
0,0–4,5
(1,5 ± 1,4)
0,1–8,2
(4,4 ± 3,3)
АА (III)
(n = 13)
0,3–21,5
(9,9 ± 5,9)
0,0–14,3
(6,1 ± 3,7)*
0,9–27,1
(10,4 ± 6,4)
ГБ (IV)
(n = 24)
0,0–7,5
(2,5 ± 2,4)
0,0–9,5
(1,5 ± 1,5)
0,4–10,1
(4,7 ± 2,1)
ОДА (ІІІ)
(n = 6)
0,5–16,4
(6,4 ± 3,9)
0,0–8,6
(3,4 ± 2,5)
0,0–20,6
(8,7 ± 4,9)
Всього
(n = 51)
0,0–21,5
(5,4 ± 4,5)
0,0–14,3
(2,8 ± 2,7)
0,1–27,1
(6,6 ± 4,1)
* р = 0,05 (тест Манна — Уітні) порівняно з АФП та ГБ.
Про зазначені відмінності щодо експресії ге-
нів MDR1, MRP та LRР пухлинами різного ступеня
анаплазії можна говорити лише як про тенденцію,
оскільки в усіх досліджених групах ГГМ мали міс-
це зразки як з низьким рівнем експресії даних генів
(навіть з повною її відсутністю), так і з високим рів-
нем. Тому нами було використано ще один крите-
рій розподілу досліджуваних зразків на групи з ви-
соким та низьким рівнем експресії MDR1, MRP та
LRР в залежності від середніх значень, що визнача-
лися для цих генів [10]. Пухлини, для яких значен-
ня досліджуваних показників були нижчі за серед-
ні (у цілому серед ГГМ), розглядалися як зразки з
низькою експресією, а пухлини зі значеннями, що
перевищували медіану, як зразки з високим рівнем
експресії генів. Згідно з цим критерієм, гліоми різ-
ного ступеня злоякісності були розподілені наступ-
ним чином (рисунок): серед пухлин АФП (І–ІІ) та
ГБ (IV) переважали зразки з низьким рівнем експре-
сії генів MDR1, MRP та LRР, у той же час серед АА
(ІІІ) та ОДА (ІІІ) значно переважала кількість пух-
лин із високим рівнем експресії досліджуваних ге-
нів. Зразки з низьким рівнем експресії всіх трьох ге-
нів АТФ-транспортерів відмічалися у 50% випадків
серед АФП (І–ІІ ступінь анаплазії), в 23% АА та в
62% ГБ. Той факт, що більш злоякісні гліоми (ГБ)
мають нижчі рівні експресії досліджуваних генів по-
рівняно з АА (ІІІ), може пояснити, по-перше, ши-
рокою варіабельністю експресії того чи іншого гена
в різних ділянках пухлини внаслідок її біологічної
гетерогенності та особливостями генетичних меха-
нізмів формування новоутворень (в первинних та
вторинних ГБ наявні генетичні зміни, що залуча-
ють різні сигнальні шляхи). По-друге, продукти до-
сліджуваних генів — не єдиний фактор захисту клі-
тини. Пухлинні клітини, що пройшли відбір в орга-
нізмі на здатність «обходити» контроль проліферації
та диференціювання, накопичують численні меха-
нізми, які сприяють їх виживанню.
При порівнянні ефективності лікування хворих
(за тривалістю їх життя та відсутністю/наявністю
продовженого росту пухлини) у випадках, коли це
було можливо, встановлено позитивну кореляцію
(відсутність продовженого росту через 2 роки і біль-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
24 О Н К О Л О Г И Я • Т. 1 3 • № 1 • 2 0 1 1 25О Н К О Л О Г И Я • Т. 1 3 • № 1 • 2 0 1 1
ше) для 3 зразків АФП (І–ІІ) із 4 досліджених, які
демонстрували низький рівень експресії генів, що
кодують білки, відповідальні за видалення ліків із
клітини; і навпаки, серед 7 гліом (5 АА та 2 ОДА) із
високим рівнем експресії усіх трьох генів (MDR1,
MRP, LRР) у 4 випадках відмічався значний про-
довжений рост пухлини вже через 2–4 міс після її
видалення.
Рисунок. Процентне співвідношення зразків із висо-
ким рівнем експресії генів MDR1, MRP, LRP, GSTP1
та MGMT серед ГГМ різної гістоструктури та ступе-
ня злоякісності: АФП — астроцитома фібрілярно-
протоплазматична, АА — астроцитома анапластична,
ОДА — олігодендроастроцитома анапластична, ГБ —
гліобластома
Дослідження глутатіонтрансфераз в ГГМ. Отри-
мані результати з генотипування тканини пухлин за
генами GSTM1 та GSTT1 (75 зразків) виявили нульо-
вий генотип хоча б за одним із цих генів у 48 випад-
ках (64%); з них — GSTM1«0»-генотип у 34 (45,3%),
GSTT1«0»-генотип у 14 (18,7%), GST-«дубль нуль»-
генотип — у 7 (9,3%) пацієнтів (табл. 2). Порівняння
генотипів GSTM1 та GSTT1 у гліомах різної гісто-
структури та ступеня анаплазії вказує на те, що на-
явність GSTМ1 «0»-генотипу частіше відмічається
як в низько-, так і високозлоякісних астроцитомах:
а саме, в 60 та 63,2% відповідно, що також значно пе-
ревищує цей показник у контрольних групах. Для ГБ
та ОДА відмічається переважання частоти випадків
із нульовим GSTТ1, а також «дубль 0»-генотипами
порівняно з АФП та АА.
Крім глутатіонтрансфераз класів мью та тета,
значний внесок у загальну ензиматичну активність
вносить глутатіонтрансфераза класу пі (GSTP1).
Щодо ГГМ вважається, що саме GSTP1 є осно-
вною ізоформою цих ферментів [16]. Серед дослі-
джених груп ГГМ (див. табл. 2) найвищий рівень
експресії GSTP1 відзначали серед АА (ІІІ), найниж-
чий — серед АФП (І–ІІ). Звертають на себе ува-
гу досить низькі середні значення рівня експресії
GSTP1 в ГБ (IV) порівняно з АА (ІІІ), незважаю-
чи на більш високий ступінь анаплазії перших. Од-
нією з імовірних причин відмінності досліджених
показників в астроцитомах та гліобластомах може
бути наявність різниці щодо провідних генетич-
них порушень в цих видах ГГМ. Порівняння кіль-
кості гліом із високими рівнями експресії GSTP1
у групах пухлин різного ступеня злоякісності вия-
вило значну перевагу кількості злоякісних пухлин
ІІІ та IV ступеня анаплазії з високим рівнем дано-
го показника порівняно з пухлинами низькозлоя-
кісними (див. рисунок).
Серед досліджених нами зразків, для яких існу-
вала можливість клінічного спостереження за хво-
рими, пухлини з низькою експресією гена GSTР1 не
демонстрували продовженого росту при застосуван-
ні комбінованого лікування (ПТ та ХТ переважно
алкілувальними агентами або поліХТ); для зразків
із високою активністю усіх ізоформ GST, навпаки,
відмічається значний продовжений ріст вже через
2–10 міс після видалення . Проте виявлялися також
і зразки з відсутністю кореляції активності в них да-
ної групи ферментів та клінічним перебігом захво-
рювання. Імовірно, в цих зразках провідну роль ві-
діграють інші системи детоксикації хіміопрепаратів
та репарації ДНК.
Таким чином, аналізуючи отримані нами дані та
зіставляючи їх із даними інших дослідників, слід за-
значити, що відмічається чітка тенденція до зростан-
ня рівня експресії генів глутатіонтрансфераз при ви-
сокому ступені анаплазії порівняно з низьким. Ува-
ги також заслуговує і той факт, що при наявності у
хворих однакових за клініко-морфологічними ха-
рактеристиками пухлин, ми відмічали прямо про-
тилежні генотипи GSTM1 та GSTT1, а також рівень
експресії GSTP1.
Визначення експресії MGMT в ГГМ. Дослідження
експресії гена MGMT в ГГМ (див. табл. 2) виявили
її відсутність у 12% із них. Тенденція до зростання
експресії цього гена в гліальних пухлинах відміча-
ється з підвищенням рівня анаплазії останніх, про-
те про статистично значимі відмінності не йдеть-
Таблиця 2
Дослідження генотипів GSTM1 та GSТT1 та рівня експресії генів GST-P та MGMT в ГГМ
Тип пухлини
Частота GSTT1
«0» -генотипу,
%
Частота GSTM1
«0»- генотипу,
%
Частота дубль
«0»- генотипу,
%
Рівень експресії (у.о/млн клітин)
GSTP1 MGMT
#Контроль Різні етнічні групи 13–30 35–60 - - -
Європеоїдні популяції 16–25 40–45 - - -
АФП (I-II) (n = 10) 0 60 0 0,5–155,5 (44,7 ± 38,2) 0,0–189,9 (123,3 ± 42,4)
АА (III) (n = 19) 15,8 63,2 5,3 15,5–343,4 (123,5 ± 72,6)* 0,0–242,4 (123,8 ± 70,1)
ГБ (IV) (n = 37) 21,6 35,1 10,8 0,1–202,0 (45,0 ± 42,0) 0,0–244,1 (146,4 ± 60,4)**
ОДА (ІІІ) (n = 9) 33,3 33,3 22,2 18,4–147,8 (79,5 ± 38,5) 0,0–150,8 (98,6 ± 35,6)
Всього (n = 75) 18,7 45,3 9,3 0,1–343,4 (68,0 ± 56,3) 0,0–244,1 (131,8 ± 61,8)
* р = 0,05 (тест Манна — Уітні) порівняно з АФП та ГБ; ** р = 0,05 (тест Манна — Уітні) порівняно з АФП; # в якості контрольних даних подані показники
представників різних етнічних груп [17, 18].
ся, імовірно, через наявність зразків із високим та
низьким рівнем експресії в усіх досліджених групах.
Найвищий рівень експресії гена MGMT серед гліом
різного ступеня анаплазії виявлено в групі ГБ (IV),
що і пояснює високу резистентність цих пухлин до
хіміотерапевтичних препаратів.
При порівнянні співвідношення кількості зраз-
ків ГГМ із високим та низьким рівнями експресії
MGMT (див. рисунок) було виявлено значну пе-
ревагу кількості ГБ із високим рівнем цього показ-
ника (68,2% зразків) порівняно з ОДА (42,9%), АА
(38,5%) та АФП (37,5%).
Клінічно у більшості випадків, для яких була
можлива оцінка виживаності та відповіді на засто-
сування алкілувальних агентів, була виявлена по-
зитивна кореляція з рівнем експресії MGMT. Так,
серед 10 зразків із низькими значеннями цього по-
казника для 8 випадків відмічалася ремісія протя-
гом 12—25 міс (спостереження продовжуються)
при застосуванні ХТ алкілувальними препаратами.
Проте в двох випадках, що також увійшли до гру-
пи низькоекспресуючих MGMT пухлин, вже через
6 міс після операції відмічали значний продовже-
ний ріст. Серед 14 пухлин із високими значеннями
експресії MGMT 50% зразків мали позитивну ко-
реляцію клінічного перебігу хвороби (інтенсивний
продовжений ріст пухлини вже через 3–11 міс піс-
ля операції). Серед іншої половини зразків із висо-
ким рівнем експресії даного гена були випадки ре-
місії протягом 18– 25 міс, що можна розцінювати
як негативну кореляцію значень експресії MGMT
та відповіді пухлини на застосування хіміопрепа-
ратів, однак ці зразки, як правило, характеризува-
лися низькими показниками інших детоксикую-
чих систем.
Дослідження цитотоксичності хіміопрепаратів у ко-
роткостроковій культурі пухлинних клітин. При дослі-
дженні цитотоксичності хіміопрепаратів у коротко-
строковій культурі суспензії пухлинних клітин зразки
було умовно поділено на чутливі (зменшення кіль-
кості живих клітин більше ніж на 20% за добу при дії
цитостатика) та стійкі (зменшення кількості живих
клітин менше ніж на 20% за добу). Застосування ряду
хіміопрепаратів для дослідження життєздатності клі-
тин ГГМ (табл. 3) виявило високу стійкість більшості
досліджених культур до дії нуклеплату, дакарбазину,
доксорубіцину, цисплатину та метотрексату (81–92%
зразків), дещо меншу — до таксотеру (71% зразків).
Найбільшу чутливість культури ГГМ мали до ломус-
тину (64% досліджених зразків були стійкими до дії
препарату, 36% — чутливими).
При дослідженні пухлин різної гістоструктури
найбільшу чутливість до хіміопрепаратів було ви-
явлено серед ОДА. Оцінюючи ефективність дії хі-
міопрепаратів на ГГМ в залежності від ступеня ана-
плазії, у цілому можна зробити висновок про більш
високу чутливість низькозлоякісних пухлин (І–ІІ
ступінь анаплазії) порівняно з високозлоякісними
(III–IV ступінь анаплазії), хоча резистентні та чут-
ливі зразки наявні в усіх досліджених групах.
При підборі хіміопрепаратів важливе значен-
ня має врахування механізму їх дії у співставленні
з механізмами функціонування систем захисту клі-
тини. Серед досліджуваних нами препаратів — ал-
кілувальні сполуки, антиметаболіти, антибіотики.
Резистентність до алкілувальних агентів, а також
сполук платини розвивається при високому вмісті
речовин, які багаті на сульфгідрильні групи, зокре-
ма глутатіону, а також при високій активності фер-
ментів глутатіонтрансфераз. За нашими даними, у
більшості випадків відмічається позитивна кореля-
ція цих показників: при наявності високого рівня
експресії глута тіонтрасфераз пухлина залишається
резистентною до дії зазначених препаратів. У випад-
ках із низькою активністю цих ферментів виявля-
ються як чутливі, так і резистентні зразки; в остан-
ніх, очевидно, провідним є функціонування інших
систем детоксикації та/або наявність високої актив-
ності систем репарації.
Порівнюючи результати експериментальних до-
сліджень з оцінкою життєздатності пухлинних клітин
у короткостроковій культурі під дією хіміопрепаратів
та ефективності застосування даних препаратів при
лікуванні пацієнтів, ми відмічали позитивну кореля-
цію у 8 випадках із 10 обстежених (відсутність про-
довженого росту протягом більше 25 міс для АФП та
протягом 9–21 міс — для АА та ГБ).
Таким чином, аналізуючи дані експерименталь-
них та клінічних даних щодо відносної кореляції по-
казників клітинної резистентності та застосування
тих чи інших хіміопрепаратів [3, 5, 6, 19] та отри-
мані нами результати, слід відмітити, що напруже-
ність роботи детоксикаційних ферментативних сис-
тем захисту організму в кожному окремому випадку
буває різною; імовірно, це пов’язано, перш за все,
з індивідуальними особливостями організму. Саме
тому успіх у проведенні ХТ при лікуванні пацієнтів зі
злоякісними ГГМ залежить від детального індивіду-
ального урахування всіх можливих механізмів резис-
Таблиця 3
Цитотоксичність хіміопрепаратів у короткостроковій культурі пухлин різної гістологічної структури
Тип пухлини Відношення кількості зразків, чутливих до дії хіміопрепарату* до загальної кількості досліджених зразків
Доксорубіцин Цисплатин Дакарбазин Метотрексат Таксотер Ломустин Нуклеоплат
ГБ 4/39 10% 4/38 11% 2/36 6% 5/37 14% 10/37 27% 12/35 34% 2/34 6%
АА 4/21 19% 4/21 19% 2/21 10% 7/21 33% 8/21 38% 6/17 35% 1/19 5%
АФП 3/10 30% 2/10 20% 1/9 11% 1/8 13% 2/9 22% 3/9 33% 1/9 11%
ОДА 3/11 27% 2/11 18% 1/11 9% 2/11 18% 3/11 27% 4/9 44% 1/10 10%
Всього 14/81 15% 12/80 15% 6/77 8% 15/77 19% 23/78 44% 25/70 36% 5/72 7%
* зниження кількості живих клітин більше ніж на 20%/добу.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
26 О Н К О Л О Г И Я • Т. 1 3 • № 1 • 2 0 1 1 27О Н К О Л О Г И Я • Т. 1 3 • № 1 • 2 0 1 1
тентності організму для кожного пацієнта та вклю-
чає: вивчення експресії генів та активності білків,
що відповідають за «нейтралізацію» хіміопрепара-
ту в пухлинній клітині (MDR1, MRP, LRP, GSTT1,
GSTM1, GSTP1), а також за репарацію ушкоджень
ДНК (MGMT); вивчення експресії генів апопто-
зу. Для покращання результатів лікування шляхом
удосконалення підбору більш ефективного хіміо-
препарату, на наш погляд, корисним є здійснення
оцінки життєздатності пухлинних клітин під дією
хіміопрепаратів у культурі клітин.
ВИСНОВКИ
1. Результати проведених досліджень не вияви-
ли чіткої залежності генотипів глутатіонтрансфераз
M1 та T1 від гістологічних особливостей та ступе-
ня анаплазії ГГМ, проте встановлена тенденція пе-
реважання GSTМ1«0»-генотипу в астроцитомах,
GSTT1«0»- генотипу — в гліобластомах.
2. Рівень експресії генів MDR1, MRP, LRР, GST-P
та MGMT в тканинах ГГМ був значно вищим у пух-
линах із високим ступенем злоякісності, а саме: генів
MDR1, MRP, LRР та GST-P — в АА, гена MGMT —
в ГБ — порівняно з низькозлоякісними гліомами.
3. Застосування ряду хіміопрепаратів для дослі-
дження життєздатності клітин ГГМ на основі під-
рахунку кількості живих клітин у короткостроковій
культурі встановило більш високу чутливість низь-
козлоякісних пухлин до хіміопрепаратів порівняно
з високозлоякісними, хоча резистентні та чутливі
зразки виявлені в усіх досліджених групах.
4. Ефективність застосування ХТ при лікуванні
пацієнтів із ГГМ залежить від детального урахуван-
ня всіх можливих механізмів резистентності організ-
му індивідуально для кожного пацієнта.
ЛІТЕраТУра
1. Чехун ВФ, Шишова ЮВ. Современные взгляды на ме-
ханизмы формирования лекарственной устойчивости опухо-
лей. Онкология 2000; 2 (1): 11–5.
2. Seelig A, Blatter XL, Wohnsland F. Substrate recognition
by P-glycoprotein and the multidrug resistance-associated protein
MRP1, a comparison. Int J Clin Pharmacol 2000; 38: 11–21.
3. Andersson U, Malmer B, Bergenheim AT, et al. Heterogeneity
in the expression of markers for drug resistance in brain tumors.
Clin Neuropathol 2004; 23 (1): 21–7.
4. Mukanganyama S, Widersten M, Naik ES, et al. Inhibition
of glutathione S-transferases by antimalarial drugs possible
implications for circumventing anticancer drug resistance. Int J
Cancer 2002; 97 (5): 700–5.
5. Nakagawa T, Ido K, Sakuma T, et al. Prognostic significance
of the immunohistochemical expression of O6-methylguanine-
DNA methyltransferase, P-glycoprotein, and multidrug resistance
protein-1 in glioblastomas. Neuropathology 2009; 29 (4): 379–488.
6. Sun YH, Zhang YZ, Wang ZC, et al. Relationship between the
expression of O6-methylguanine-DNA methyltransferase in glioma
and the survival time of patients. Ai Zheng 2004; 23 (9): 1052–5.
7. Robertson N, Leek R. Isolation of RNA from tumor samples:
single-step guanidinium acid-phenol method. Methods Mol Med
2006; 120: 55–9.
8. Stella MD. Glutathion S-Transferase Polymorphisms in
Children with Myeloid Leukemia: A Children’s Cancer Group
Study. Cancer Epidemiol Biomark 2000; l9: 563–6.
9. Noonan KE, Beck C, Holzmayer TA, et al. Quantitative
Analysis of MDR1 (Multidrug Resistance) Gene Expression in
Human Tumors by Polymerase Chain Reaction. PNAS 1990;
87: 7160–4.
10. Valera ET, Scrideli CA, Queiroz RGP, et al. Multiple drug
resistance protein (MDR1), multidrug resistance-related protein
(MRP) and lung resistance protein (LRP) gene expression in
childhood acute lymphoblastic leukemia. Sao Paulo Med J 2004;
122 (4): 166–71.
11. Bakker J, Lin X, Nelson WG. Methyl-CpG binding
domain protein 2 represses transcription from hypermethylated pi-
class glutathione S-transferase gene promoters in hepatocellular
carcinoma cells. J Biol Chem 2002; 277 (25): 22573–80.
12. Zambrano P, Segura-Pacheco B, Perez-Cardenas E, et al.
A phase I study of hydralazine to demethylate and reactivate the
expression of tumor suppressor genes. BMC Cancer 2005; 5 (1):
44–56.
13. Ищенко РВ. Методика капельно-плазменного куль-
тивтрования рпухолевой ткани для экспресс-определения
индивидуальной чувствительности к химиопрепаратам. Он-
кология 2002; 4 (1): 15–7.
14. Олийниченко ПИ, Булкина ЗП, Синиборова ТИ. Спра-
вочник по химиотерапии опухолей. Київ: Здоров’я, 2000.
295 с.
15. Божкова ВП, Брежестовский ПД, Буравлев ВП и др.
Руководство по культивированию нервной ткани. Москва:
Наука, 1988. 315с.
16. Hara A, Sakai N, Yamada H, et al. Expression of the
placental form of glutathion S-transferase in pediatric gliomas.
Childs Nerv Syst 1993; 9 (3): 142–6.
17. Kelsey KT, Wrensch M, Zuo ZF, et al. A population-based
case-control study of the CYP2D6 and GSTT1 polymorphisms
and malignant brain tumors. Pharmacogenetics 1997; l7: 463–8.
18. Wrensch M, Kelsey KT, Liu M, et al. Glutathione-S-
transferase variants and adult glioma. Cancer Epidemiol Biomark
Prev 2004; 13 (3): 461–7.
19. Calatozzolo C, Gelati M, Ciusani E, et al. Expression of
drug resistance proteins Pgp, MRP1, MRP3, MRP5 and GST-pi
in human glioma. J Neurooncol 2005; 74 (2): 113–21.
CHEMORESISTANCE GENE EXPRESSION
IN BRAIN GLIOMAS AND THEIR
CORRELATION WITH SENSITIVENESS
TO CHEMOTHERAPEUTIC AGENTS
I.G. Vasilyeva, A.Y. Glavatsky, N.G. Chopik,
N.P. Olexenko, E.S. Galanta, O.I. Tsyubko
Summary. The genotype of glutathione transferases mu
and theta, the level of MDR1, MRP, LRP, GSTР1,
MGMT genes expression with the use of PCR method is
researched, and also the estimation of viability of tumor
cells in brain gliomas on the basis of count of living cells
amount in the short-term culture is carried out. Obtained
results testify to the increase of level of MDR1, MRP,
LRP, GST-P and MGMT genes expression in glial
tumors with the high degree of malignancy as compared
to glial tumors with the low degree of malignancy.
Most high level of MDR1, MRP, LRР and GST-P
expression was found for anaplastic astrocytomas, of
MGMT expression – for glioblastomas. Application of
chemotherapy agents for research of viability of tumor
cells on the basis of count of living cells amount in the
short-term culture set the higher sensitiveness of glial
tumors with the low degree of malignancy as compared
to glial tumors with the high degree of malignancy,
although, resistant and sensible samples are discovered
in all explored groups. Thus, success in conducting of
chemotherapy at treatment of brain gliomas depends
on the detailed account of all possible mechanisms of
organism resistance individually for every patient.
Key Words: chemotherapy, chemoresistance,
glioma, genotype, gene expression.
Адреса для переписки:
Чопик Наталія Григорівна
04050 м.Київ, вул. Платона Майбороди
(Мануїльського), 32
Інститут нейрохірургії,
відділ нейробіохімії
Тел., факс: 483-35-92
Е-mail: pcr07@mail.ru
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Andersson U%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Malmer B%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Bergenheim AT%22%5BAuthor%5D
file:///Q:/Oncology/13v1/javascript:AL_get(this, 'jour', 'Clin %0d%0aNeuropathol.');
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Nakagawa T%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Ido K%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Sakuma T%22%5BAuthor%5D
file:///Q:/Oncology/13v1/javascript:AL_get(this, 'jour', %0d%0a'Neuropathology.');
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=pubmed&cmd=Search&term=%22Sun+YH%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=pubmed&cmd=Search&term=%22Zhang+YZ%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=pubmed&cmd=Search&term=%22Wang+ZC%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Robertson N%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Leek R%22%5BAuthor%5D
file:///Q:/Oncology/13v1/javascript:AL_get(this, 'jour', 'Methods %0d%0aMol Med.');
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Zambrano P%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Segura-Pacheco B%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Perez-Cardenas E%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus
file:///Q:/Oncology/13v1/javascript:AL_get(this, 'jour', 'BMC Cancer.');
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Wrensch M%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Kelsey KT%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Liu M%22%5BAuthor%5D
file:///Q:/Oncology/13v1/javascript:AL_get(this, 'jour', 'Cancer %0d%0aEpidemiol Biomarkers Prev.');
file:///Q:/Oncology/13v1/javascript:AL_get(this, 'jour', 'Cancer %0d%0aEpidemiol Biomarkers Prev.');
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Calatozzolo C%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Gelati M%22%5BAuthor%5D
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Ciusani E%22%5BAuthor%5D
file:///Q:/Oncology/13v1/javascript:AL_get(this, 'jour', 'J %0d%0aNeurooncol.');
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19676 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T16:17:46Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Iнститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького |
| record_format | dspace |
| spelling | Васильєва, І.Г. Главацький, О.Я. Чопик, Н.Г. Олексенко, Н.П. Галанта, О.С. Цюбко, О.І. 2011-05-12T13:56:18Z 2011-05-12T13:56:18Z 2011 Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку / І.Г. Васильєва, О.Я. Главацький, Н.Г. Чопик, Н.П. Олексенко, О.С. Галанта, О.І. Цюбко // Онкологія. — 2011. — 13, N 1. — С. 4-11. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19676 Проведено дослідження генотипів глутатіонтрансфераз класів мью та тета, рівня експресії генів MDR1, MRP, LRP, GSTР1, MGMT з використанням методу ПЛР, а також здійснена оцінка життєздатності пухлинних клітин гліом головного мозку на основі підрахунку кількості живих клітин у короткостроковій культурі. Отримані результати вказують на зростання рівня експресії досліджуваних генів у гліальних пухлинах з високим ступе- нем анаплазії порівняно з низькозлоякісними гліомами, а саме: генів MDR1, MRP, LRР та GST-P — в анапластичних астроцитомах, гена MGMT — в гліобластомах. Застосування ряду хіміопрепаратів для дослідження життєздатності клітин пухлин головного мозку на основі підрахунку кількості живих клітин у короткостроковій культурі встановило більш високу чутливість низькозлоякісних пухлин до хіміопрепаратів порівняно з високозлоякісними, хоча, резистентні та чутливі зразки виявлені в усіх досліджених групах. Таким чином, ефективність застосування хіміотерапії при лікуванні гліом головного мозку залежить від детального урахування всіх можливих механізмів резистентності індивідуально для кожного пацієнта. Ключові слова: хіміотерапія, хіміорезистентність, гліоми, генотипування, експресія генів. The genotype of glutathione transferases mu and theta, the level of MDR1, MRP, LRP, GSTР1, MGMT genes expression with the use of PCR method is researched, and also the estimation of viability of tumor cells in brain gliomas on the basis of count of living cells amount in the short-term culture is carried out. Obtained results testify to the increase of level of MDR1, MRP, LRP, GST-P and MGMT genes expression in glial tumors with the high degree of malignancy as compared to glial tumors with the low degree of malignancy. Most high level of MDR1, MRP, LRР and GST-P expression was found for anaplastic astrocytomas, of MGMT expression – for glioblastomas. Application of chemotherapy agents for research of viability of tumor cells on the basis of count of living cells amount in the short-term culture set the higher sensitiveness of glial tumors with the low degree of malignancy as compared to glial tumors with the high degree of malignancy, although, resistant and sensible samples are discovered in all explored groups. Thus, success in conducting of chemotherapy at treatment of brain gliomas depends on the detailed account of all possible mechanisms of organism resistance individually for every patient. Key Words: chemotherapy, chemoresistance, glioma, genotype, gene expression. uk Iнститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького Оригинальные исследования Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку Chemoresistance gene expression in brain gliomas and their correlation with sensitiveness to chemotherapeutic agents Article published earlier |
| spellingShingle | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку Васильєва, І.Г. Главацький, О.Я. Чопик, Н.Г. Олексенко, Н.П. Галанта, О.С. Цюбко, О.І. Оригинальные исследования |
| title | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку |
| title_alt | Chemoresistance gene expression in brain gliomas and their correlation with sensitiveness to chemotherapeutic agents |
| title_full | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку |
| title_fullStr | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку |
| title_full_unstemmed | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку |
| title_short | Фактори хіміорезистентності гліом головного мозку |
| title_sort | фактори хіміорезистентності гліом головного мозку |
| topic | Оригинальные исследования |
| topic_facet | Оригинальные исследования |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19676 |
| work_keys_str_mv | AT vasilʹêvaíg faktorihímíorezistentnostíglíomgolovnogomozku AT glavacʹkiioâ faktorihímíorezistentnostíglíomgolovnogomozku AT čopikng faktorihímíorezistentnostíglíomgolovnogomozku AT oleksenkonp faktorihímíorezistentnostíglíomgolovnogomozku AT galantaos faktorihímíorezistentnostíglíomgolovnogomozku AT cûbkooí faktorihímíorezistentnostíglíomgolovnogomozku AT vasilʹêvaíg chemoresistancegeneexpressioninbraingliomasandtheircorrelationwithsensitivenesstochemotherapeuticagents AT glavacʹkiioâ chemoresistancegeneexpressioninbraingliomasandtheircorrelationwithsensitivenesstochemotherapeuticagents AT čopikng chemoresistancegeneexpressioninbraingliomasandtheircorrelationwithsensitivenesstochemotherapeuticagents AT oleksenkonp chemoresistancegeneexpressioninbraingliomasandtheircorrelationwithsensitivenesstochemotherapeuticagents AT galantaos chemoresistancegeneexpressioninbraingliomasandtheircorrelationwithsensitivenesstochemotherapeuticagents AT cûbkooí chemoresistancegeneexpressioninbraingliomasandtheircorrelationwithsensitivenesstochemotherapeuticagents |