Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования
Обобщены литературные данные относительно связи между нарушениями циркадианной (суточной) ритмики организма и возникновением злокачественных опухолей. Рассмотрены принципы молекулярной организации биологических часов, участия циркадианных генов в регуляции биологических процессов, в особенности клет...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Iнститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19693 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования / Е.Д. Шишко, Н.Ф. Гамалея, А.Г. Минченко // Онкологія. — 2010. — 12, N 4. — С. 316-320. — Бібліогр.: 47 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859827315165364224 |
|---|---|
| author | Шишко, Е.Д. Гамалея, Н.Ф. Минченко, А.Г. |
| author_facet | Шишко, Е.Д. Гамалея, Н.Ф. Минченко, А.Г. |
| citation_txt | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования / Е.Д. Шишко, Н.Ф. Гамалея, А.Г. Минченко // Онкологія. — 2010. — 12, N 4. — С. 316-320. — Бібліогр.: 47 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Обобщены литературные данные относительно связи между нарушениями циркадианной (суточной) ритмики организма и возникновением злокачественных опухолей. Рассмотрены принципы молекулярной организации биологических часов, участия циркадианных генов в регуляции биологических процессов, в особенности клеточной пролиферации. Анализируется роль циркадианных генов Per в ответе клетки на повреждения ДНК и значение этих генов как потенциальных супрессоров опухолевого роста. Ключевые слова: биологические
часы, гормонозависимые
опухоли, клеточный цикл,
супрессия опухолевого роста,
циркадианные (суточные)
ритмы, циркадианные гены.
Data published on the association of tumorigenesis with circadian rhythmicity disruption are summarized. Principles of the biological clock molecular organization, the involvement of circadian genes in bioregulation processes, especially in the cell proliferation, are discussed. The circadian genes Per participation in cell responses to DNA alterations and the genes role as potential suppressors of tumor growth are analyzed. Key Words: biological clock, circadian rhythms,
circadian genes, cell cycle, hormone-related
tumors, tumor growth suppression.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:30:24Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÎÁÇÎÐ
316 Î Í Ê Î Ë Î Ã È ß • Ò. 1 2 • ¹ 4 • 2 0 1 0
Многие биохимические, физиологические и по-
веденческие процессы в организме млекопитающих,
в том числе человека, протекают циклично с дли-
тельностью периода около 24 ч, подчиняясь так на-
зываемым циркадианным (от латинского circa —
около и dies — сутки), или суточным, ритмам [1,
2]. Такая цикличность объясняется выработанной
в процессе эволюции способностью организма адап-
тироваться к периодически изменяющимся услови-
ям внешней среды (циклам «свет — темнота») и ко-
ординировать свои физиологические процессы со-
образно с этими условиями.
Нарушения суточного ритма и риск возникнове-
ния онкологических заболеваний. В течение двух по-
следних десятилетий наблюдается значительное
повышение интереса к хронобиологическим ис-
следованиям. Одна из причин этого заключается
в накоплении данных, неоспоримо свидетельству-
ющих о связи нарушений циркадианной ритмики
организма с возникновением различных патологи-
ческих состояний, в том числе онкологических за-
болеваний. Показательным в связи с этим является
тот факт, что в 2007 г. Международное противора-
ковое агентство классифицировало работу в ночные
смены, а также частые трансмеридианные переле-
ты как факторы риска в отношении возникнове-
ния гормонозависимых опухолей — рака молоч-
ной и предстательной железы [3, 4]. Это заключе-
ние было основано на обследовании обширного
контингента лиц, подвергавшихся воздействию све-
та в ночные часы. В США в эти исследования, про-
водившиеся на протяжении 10 лет (1988–1998 гг.),
были включены 78 562 женщины, работавшие по-
сменно (медсестры, санитарки) и имевшие мини-
мум три ночные смены в месяц (наряду с дневны-
ми и вечерними) [5]. В дополнение к этим наблю-
дениям та же группа авторов в последующие 12 лет
провела обследование с привлечением 115 022 жен-
щин и подтвердила вывод о том, что посменная ра-
бота на 36% повышает частоту возникновения рака
молочной железы [6, 7], причем риск развития за-
болевания возрастает с увеличением количества лет
работы в таком режиме. Кроме того, у работающих
посменно женщин на 35% повышен риск возникно-
вения рака толстого кишечника [8]. Посменный ре-
жим работы (исследования с 1988 по 2004 г., вклю-
чавшие 121 701 женщину, из них 53 487 — работав-
ших посменно) достоверно повышает также частоту
возникновения рака эндометрия [9].
В Японии проведены эпидемиологические ис-
следования относительно влияния посменной ра-
боты и, следовательно, воздействия света в ноч-
ные часы на возникновение рака предстательной
железы. Частоту этого заболевания сравнивали
у мужчин, работавших только в дневную смену,
с чередованием ночных и дневных смен или толь-
ко ночью [10]. Авторы показали статистически до-
стоверное повышение частоты возникновения рака
простаты у лиц, работающих в условиях чередо-
вания смен, по сравнению с работающими толь-
ко днем (у мужчин, работающих только в ночную
смену, повышение частоты этого заболевания было
недостоверным). Установлено также повышение
риска возникновения гормонозависимых опухо-
лей (рака простаты и молочной железы) у пилотов
и стюардесс международных авиалиний, соверша-
ющих трансмеридианные перелеты [11–13].
У людей, подвергающихся воздействию света
в ночные часы, происходят нарушения циркадиан-
ного ритма с развитием так называемого внутреннего
десинхроноза. Причиной этого, по современным дан-
ным, является расстройство ритмологической коор-
динации между главным ритмоводителем организма
и остальными органами и тканями. Главный ритмо-
водитель находится в супрахиазматических ядрах ги-
поталамуса [14]. Он содержит генетически закреплен-
ную информацию о характеристиках циркадианного
ритма. Большинство периферических тканей и ор-
СУТОЧНЫЙ РИТМ,
ЦИРКАДИАННЫЕ ГЕНЫ
И ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ
НОВООБРАЗОВАНИЯ
Резюме. Обобщены литературные данные относительно связи между на-
рушениями циркадианной (суточной) ритмики организма и возникновени-
ем злокачественных опухолей. Рассмотрены принципы молекулярной ор-
ганизации биологических часов, участия циркадианных генов в регуляции
биологических процессов, в особенности клеточной пролиферации. Ана-
лизируется роль циркадианных генов Per в ответе клетки на поврежде-
ния ДНК и значение этих генов как потенциальных супрессоров опухо-
левого роста.
Е.Д. Шишко
Н.Ф. Гамалея
А.Г. Минченко
Институт экспериментальной
патологии, онкологии
и радиобиологии
им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины
Институт биохимии
им. А.В. Палладина
НАН Украины, Киев, Украина
Ключевые слова: биологические
часы, гормонозависимые
опухоли, клеточный цикл,
супрессия опухолевого роста,
циркадианные (суточные)
ритмы, циркадианные гены.
ÎÁÇ ÎÐ
317Î Í Ê Î Ë Î Ã È ß • Ò. 1 2 • ¹ 4 • 2 0 1 0
ганов имеют собственные биологические часы, ко-
торые, однако, контролируются и синхронизуются
главным ритмоводителем (рис. 1).
Рис. 1. Схема биологических часов человека и участие
в них мелатонина (СХЯ — супрахиазматические ядра
гипо таламуса)
Супрахиазматические ядра гипоталамуса адапти-
руют внутренний ритм организма к изменяющим-
ся условиям внешней среды. Основным показателем
времени для человека и млекопитающих является
свет, а если говорить о дневных животных и челове-
ке , то это чередование светлого и темного времени
суток. Эта циркадианная информация воспринима-
ется особыми клетками ганглиев сетчатки, которые
содержат фотопигмент меланопсин, чувствительный
к свету синей области спектра (450–485 нм) [15, 16].
От сетчатки циркадианная информация по ретино-
гипоталамическому тракту пере дается в супрахиаз-
матические ядра гипо таламуса [17], а далее — в верх-
ний шейный ганглий и от него — в эпифиз. В верх-
нем шейном ганглии нервный сигнал превращается
в химический: нервные окончания ганглия выделя-
ют в ткань эпифиза норадреналин, который иници-
ирует в эпифизе синтез мелатонина (см. рис. 1). По-
средством поступающего в кровь мелатонина глав-
ный ритмоводитель контролирует и синхронизирует
ритмы всех периферических органов и тканей. Мела-
тонин синтезируется ночью, днем в плазме крови его
практически нет, поэтому мелатонин называют хими-
ческим маркером ночи. Мелатонин контролирует су-
точный ритм синтеза гормонов, в частности гормонов
репродукции. В результате пик содержания половых
гормонов (эстрогенов и тестостерона) в крови наблю-
дается в светлое время суток, в первой половине дня.
В темное время суток содержание этих гормонов ми-
нимально. Если человек находится в условиях внеш-
него освещения круглые сутки, ночного повышения
содержания мелатонина в крови и его ингибирующе-
го влияния на продукцию половых гормонов не про-
исходит, повышается содержание последних в крови
и нарушается функция их рецепторов. Отсюда — риск
возникновения гормонозависимых опухолей.
В ряде исследований показано, что уровень мела-
тонина в крови снижается и под действием электро-
магнитного поля с частотой 60 Гц, характерного для
бытовых осветительных приборов [18, 19]. Следова-
тельно, для сохранения нормальной циркадианной
ритмики организма сон в ночные часы должен про-
текать при выключенных осветительных приборах.
Связь между нарушением циркадианной ритмики
и риском возникновения гормонозависимых опухо-
лей подтверждается и эпидемиологическими иссле-
дованиями на людях с поврежденным зрением [20–
24]. Сниженный риск возникновения гормоноза-
висимых опухолей у слепых людей показан как для
женщин, так и для мужчин. В то же время у лиц с ча-
стично утраченным зрением частота опухолей молоч-
ной и предстательной железы не отличалась от тако-
вой у людей с нормальным зрением.
Накапливаются данные о том, что нарушения
циркадианного ритма и развитие внутреннего десин-
хроноза причастны также к возникновению остро-
го миелоидного лейкоза [11], неходжкинской зло-
качественной лимфомы [25], а также патологий не-
опухолевого характера — депрессий [26], ожирения
[27], раннего диабета [28]. Наконец, нужно упомя-
нуть о статистических исследованиях, свидетельству-
ющих о том, что онкологические пациенты с сохра-
ненной в пределах нормы суточной ритмикой орга-
низма имеют бóльшую продолжительность и лучшее
качество жизни по сравнению с аналогичными боль-
ными, у которых суточная ритмика нарушена [29].
Молекулярная структура биологических часов.
На уровне молекулярной организации биологические
часы представляют собой особую группу так называ-
емых циркадианных генов и их белковых продуктов
[14, 30, 31]. В течение суток содержание циркадиан-
ных белков в клетке закономерно меняется, отражая
различные фазы суточного цикла. У млеко питающих
ключевыми циркадианными генами являются
Clock, Bmal1, Period (Per1, Per2, Per3) и Cryptochrome
(Cry1, Cry2). Циркадианные гены организованы
в транскрипционно-трансляционную петлю (рис. 2),
в которой регуляция осуществляется по принципу об-
ратной связи [32, 33]. Позитивное звено этой петли
составляют два гена — Clock и Bmal1, которые коди-
руют транскрипционные факторы CLOCK и BMAL1.
Эта пара циркадианных белков формирует транс-
крипционный гетеродимер CLOCK/BMAL1, присо-
единяющийся к Е-боксам промоторов других цирка-
дианных генов — Per и Cry [34]. Е-бокс представляет
собой определенную последовательность оснований
(CACGTG). Присоединившись к Е-боксам на про-
моторах генов Per и Cry, транскрипционный димер
CLOCK/BMAL1 активирует экспрессию этих ге-
нов. Белки PER и CRY составляют негативное зве-
но транскрипционно-трансляционной циркади-
анной регуляции. Когда содержание этих белков в
цитоплазме достигает определенного уровня, они
образуют комплекс, входят в ядро и, взаимодействуя
с белками BMAL1 и CLOCK, ингибируют собствен-
ную экспрессию [35]. Одновременно казеинкиназы
дельта и эпсилон фосфорилируют белки PER и CRY,
что приводит к их деградации [36]. Когда снижаю-
щийся уровень белков PER и CRY в клетке достигает
базового, транскрипционный димер CLOCK/BMAL1
ÎÁÇÎÐ
318 Î Í Ê Î Ë Î Ã È ß • Ò. 1 2 • ¹ 4 • 2 0 1 0
снова активирует их экспрессию. Эти события повто-
ряются в клетке ритмически с периодом около 24 ч.
Помимо основной транскрипционно-трансля-
ционной петли, в регуляции циркадианного ритма
участвуют дополнительные (см. рис. 2). Так, показано,
что транскрипция белка BMAL1 регулируется ядерны-
ми рецепторами: активируется белком ROR-α, инги-
бируется белком REV-ERBα [37–40]. В свою очередь,
экспрессия гена Rev-Erbα активируется транскрип-
ционным димером CLOCK/BMAL1 [37]. Эта допол-
нительная транскрипционно-трансляционная петля
способствует поддержанию четкого проявления цир-
кадианной ритмики у млекопитающих.
Рис. 2. Молекулярная структура биологических часов
млекопитающих (по Kondratov RV, Antoch MP, 2007 [32])
Циркадианные гены и клеточный цикл. Как уже
упоминалось, регуляция экспрессии циркадианных
генов Per и Cry осуществляется через Е-боксы на их
промоторах. Помимо циркадианных генов, Е-боксы
на своих промоторах имеют и другие гены, которые
находятся под контролем циркадианных. Регуляция
экспрессии генов, находящихся под контролем цир-
кадианных, представляет собой механизм, посред-
ством которого молекулярные биологические часы
контролируют физиологические процессы в орга-
низме и адаптируют их к изменяющимся услови-
ям внешней среды. Гены, контролируемые цирка-
дианными, кодируют множество белков, включая
пептиды, ферменты метаболизма, ионные каналы,
киназы, транскрипционные факторы [41]. Анализ
циркадианной экспрессии матричных РНК пока-
зал, что свыше 10% генов в различных тканях орга-
низма проявляют 24-часовую ритмику [42].
Под контролем циркадианных находятся и те ге-
ны, которые играют существенную роль в регуляции
клеточного цикла. Так, транскрипционный димер
CLOCK/BMAL1 непосредственно контролирует экс-
прессию гена Wee1, который в свою очередь контро-
лирует переход G2/M в клеточном цикле [43]. Кроме
того, этот димер регулирует экспрессию гена c-myc,
под контролем которого находится переход G0/G1,
а также гена Cyclin D1, контролирующего переход
G1/S [41]. Таким образом, циркадианный осциллятор
способен контролировать различные стадии клеточ-
ного деления. Так, на уровне генетических механиз-
мов становится понятной связь между нарушением
циркадианного ритма и возникновением опухолей,
опосредованным изменением процессов клеточной
пролиферации.
В последнее время появились работы, которые
свидетельствуют о том, что для генерации и поддер-
жания четкой циркадианной ритмики промоторы
циркадианных генов и генов, находящихся под их
контролем, должны содержать два или более Е-бокса
с короткими (несколько оснований) промежутками
между ними [44]. В свете этих данных представляет-
ся неслучайным то, что промотор гена Wee1 содер-
жит три Е-бокса [45].
Циркадианные гены — супрессоры опухолевого ро-
ста. Результаты наблюдений in vivo подтверждают,
что биологические часы могут играть роль в контро-
ле роста тканей. Так, в быстрообновляющихся тканях
процессы клеточной пролиферации и апоптоза под-
чинены суточному ритму [46]. Пролиферация кле-
ток в опухолях протекает согласно автономному рит-
му, который по фазе отличается от ритма аналогич-
ных неопухолевых клеток [47]. Циркадианные гены,
по-видимому, оказываются вовлеченными в реакцию
на генотоксический стресс, так как общим осложне-
нием у пациентов, получающих лучевую и химио-
терапию, является нарушение сна [48]. К настоящему
времени накопилось достаточно данных, свидетель-
ствующих о том, что ключевые циркадианные гены,
помимо их функции в биологических часах, могут
играть определенную роль в поддержании гомео стаза
в организме при ответе на стрессы различного типа,
в частности на повреждение ДНК.
Тяжелые повреждения клетки под действием
ионизи рующей радиации включают двунитевые
разрывы ДНК. Получив такое повреждение, клетка
может или задержаться в S-фазе, отсрочив переход
G2/M, и репарировать повреждение ДНК, или (если
полученное повреждение нерепарируемо) подвер-
гнуться апоптозу [49]. В данном случае апоптоз не-
обходим для предупреждения инициации опухоле-
вого роста вследствие повреждения ДНК.
В экспериментах in vitro на клетках линии
HCT116 (рак толстого кишечника) было показано,
что трансфекция гена Per1 при последующем облу-
чении клеток ионизирующей радиацией в дозе 10 Гр
приводит к их апоптозу, запускаемому радиацион-
ным повреждением ДНК. В случае ингибирования
ÎÁÇ ÎÐ
319Î Í Ê Î Ë Î Ã È ß • Ò. 1 2 • ¹ 4 • 2 0 1 0
экспрессии гена Per1 радиационное повреждение
клеток не вызывает их апоптоза, и такие клетки про-
должают делиться [50]. На других линиях малигни-
зированных клеток человека MDA-MB-231 (рак мо-
лочной железы), SW48 (рак толстого кишечника),
NCI-H460 (рак легкого), Ishikawa (рак эндометрия)
эти же авторы показали, что трансфекция гена Per1
резко снижает колониеобразующую и клоногенную
способность клеток. Более того, на клиническом
материале была прослежена экспрессия гена Per1
в опухолях онкологических больных и установлено,
что при раке легкого и молочной железы экспрес-
сия гена Per1 в опухолевой ткани значительно сни-
жена (до 90%) по сравнению с соседними нормаль-
ными тканями. Кроме того, снижение экспрессии
гена Per1 (а также Per2) в опухолевой ткани по срав-
нению с соседними нормальными тканями было от-
мечено при раке толстого кишечника [51] и гепа-
тоцеллюлярном раке [52]. Эти результаты говорят
о том, что ген Per1 является потенциальным супрес-
сором опухолевого роста и его сниженная экспрес-
сия может играть роль в канцерогенезе.
Установлено [41], что у мышей, мутантных или но-
каутных по гену Per2, наблюдается повышенная склон-
ность к возникновению опухолей, спонтанных или ин-
дуцированных радиацией, а также снижение уровня
апоптоза в тимоцитах в ответ на радиационное воздей-
ствие. На 16-й месяц после облучения в дозе 4 Гр у 71%
таких мышей развивались злокачественные лимфомы,
причем первый случай лимфомы наблюдался на 5-й ме-
сяц после облучения. У облученных мышей выявляли
лимфомы во многих органах, включая печень, легкие,
селезенку, сердце, яичники, слюнные железы, мыш-
цы, поджелудочную железу, желудок и кости. Среди
мышей дикого типа аналогичные опухоли развились
на 16-й месяц после облучения только у 5% живот-
ных. Авторы показали, что высокая частота возникно-
вения злокачественных лимфом у мышей, мутантных
по гену Per2, связана со сниженной способностью их
лимфоцитов к апоптозу. После гамма-облучения тимо-
циты мышей дикого типа претерпевают быстрый р53-
опосредованный апоптоз [53]. У мышей, мутантных по
гену Per2, индукция р53 после облучения значительно
ослаблена, и, как следствие, наблюдаются уменьшен-
ный выход цитохрома с из митохондрий и снижен-
ный уровень активации каспаз, участвующих в запуске
апоптоза. В итоге лимфоциты, имеющие повреждения
в структуре ДНК, могут пролиферировать, не задержи-
ваясь в точках рестрикции клеточного цикла, что при-
водит к высокому выходу лимфом у этих мышей.
Обобщая представленные данные, можно ска-
зать, что повышенная экспрессия гена Per1 инду-
цирует апоптоз в клетках, имеющих повреждения
ДНК, а сниженная экспрессия генов Per1 и Per2
приводит к неконтролируемой пролиферации та-
ких клеток. Эти данные свидетельствуют о том, что
гены Per являются потенциальными супрессорами
опухолевого роста и снижение их экспрессии может
влиять на возникновение опухолей. Таким образом,
накопленные к настоящему времени сведения по-
зволяют утверждать, что ключевые циркадианные
гены не только организуют различные биологиче-
ские процессы (включая клеточную пролиферацию)
сообразно изменяющимся условиям внешней сре-
ды, но также играют важную роль в ответе клетки
на повреждения генетического материала, участвуя
в определении пути ее развития в сторону апоптоза
или злокачественной трансформации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Pittendrigh CS. Temporal organization: reflections of
a Darwinian clock-watcher. Annu Rev Physiol 1993; 55 (1): 17–54.
2. Hastings MH, Reddy AB, Maywood ES. A clockwork web:
circadian timing in brain and periphery, in health and disease. Nat
Rev Neurosci 2003; 4: 649–61.
3. Erren TC, Reiter RJ. Defining chronodisruption. J Pineal
Res 2009; 46 (3): 245–7.
4. Stevens RG. Light-at-night, circadian disruption and breast
cancer: assessment of existing evidence. Int J Epidemiol 2009;
38 (4): 963–70.
5. Schernhammer ES, Laden F, Speizer FE, et al. Rotating
night shifts and risk of breast cancer in women participating in the
nurses̓ health study. J Natl Cancer Inst 2001; 93 (20): 1563–8.
6. Schernhammer ES, Kroenke CH, Laden F, et al. Night work
and risk of breast cancer. Epidemiology 2006; 17 (1): 108–11.
7. Medgal SP, Kroenke CH, Pukkala E, et al. Night work and
breast cancer risk: a systematic review and meta-analysis. Eur
J Cancer 2005; 41 (13): 2023–32.
8. Schernhammer ES, Laden F, Speizer FE, et al. Night-shift
work and risk of colorectal cancer in the nurses̓ health study. J Natl
Cancer Inst 2003; 95 (11): 825–8.
9. Viswanathan AN, Hankinson SE, Schernhammer ES. Night
shift work and the risk of endometrial cancer. Cancer Res 2007;
67 (21): 10618–22.
10. Kubo TO, Ozasa K, Mikami K, et al. Prospective cohort
study of the risk of prostate cancer among rotating-shift workers:
findings from the Japan collaborative cohort study. Am J Epidemiol
2006; 164 (6): 549–55.
11. Band PR, Le ND, Fang R, et al. Cohort study of Air
Canada pilots: mortality, cancer incidence , and leukemia risk.
Am J Epidemiol 1996; 143 (2): 137–43.
12. Rafnsson V, Tulinius H, Jonasson JG, et al. Risk of breast
cancer in female flight attendants: a population-based study
(Iceland). Cancer Causes Control 2001; 12 (2): 95–101.
13. Pukkala E, Aspholm R, Auvinen A, et al. Cancer incidence
among 10,211 airline pilots: a Nordic study. Aviat Space Environ
Med 2003; 74: 699–706.
14. Reppert SM, Weaver DR. Coordination of circadian timing
in mammals. Nature 2002; 418: 935–41.
15. Hattar S, Liao HW, Takao M, et al. Melanopsin-containing
retinal ganglion cells: architecture, projections, and intrinsic
photosensitivity. Science 2002; 295: 1065–70.
16. Berson DM, Dunn FA, Takao M. Phototransduction by retinal
ganglion cells that set the circadian clock. Science 2003; 295: 1070–3.
17. Provencio I, Rollag MD, Castrucci AM. Photoreceptive
net in the mammalian retina. Nature 2002; 415: 493.
18. Davis S, Kaune WT, Mirick D, et al. Residential magnetic
fields, light-at-night, and nocturnal urinary 6-sulphatoxymelatonin
in woman. Am J Epidemiol 2001; 154: 591–600.
19. Davis S, Mirick D. Circadian disruption, shift work and the
risk of cancer: a summary of the evidence and studies in Seattle.
Cancer Causes Control 2006; 17 (4): 539–45.
20. Hahn RA. Profound bilateral blindness and the incidence
of breast cancer. Epidemiology 1991; 2: 208–10.
21. Feychting M, Osterlund B, Ahlbom A. Reduced cancer
incidence among the blind. Epidemiology 1998; 9: 490–4.
ÎÁÇÎÐ
320 Î Í Ê Î Ë Î Ã È ß • Ò. 1 2 • ¹ 4 • 2 0 1 0
22. Pukkala E, Verkasalo PK, Ojamo M, et al. Visual
impairment and cancer: a population-based cohort study
in Finland. Cancer Causes Control 1999; 10: 13–20.
23. Verkasalo PK, Pukkala E, Stevens RG, et al. Inverse
association between breast cancer incidence and degree of visual
impairment in Finland. Br J Cancer 1999; 80: 1459–60.
24. Kliukiene J, Tynes T, Andersen A. Risk of breast cancer
among Norwegian women with visual impairment. Br J Cancer
2001; 84: 397–9.
25. Yong Zhu, Tongzhang Zheng. Clock-cancer connection in
non-Hodgkin̓s lymphoma. Medical Hypotheses 2008; 70: 788–92.
26. Srinivasan V, Smits M, Spence W, et al. Melatonin in mood
disorders. World J Biol Psychiatry 2006; 7: 138–51.
27. Spiegel K, Tasali E, Penev P, et al. Sleep curtailment
in healthy young men is associated with decreased leptin levels,
elevated ghrelin, and increased hunger and appetite. Ann Intern
Med 2004; 141: 846–50.
28. Spiegel K, Knutson K,Leproult R, et al. Sleep loss: a novel
risk factor for insulin resistance and Type 2 diabetes. J Appl Physiol
2005; 99: 2008–19.
29. Mormont MC, Waterhouse J, Bleuzen P, et al. Marked 24-h
rest/activity rhythms are associated with better quality of life, better
response, and longer survival in patients with metastatic colorectal
cancer and good performance status. Cancer Res 2000; 6: 3038–45.
30. Cermakian N, Boivin DB. A molecular perspective of human
circadian rhythm disorders. Brain Res Rev 2003; 42: 204–20.
31. Dardente H, Cermakian N. Molecular circadian rhythms in
central and peripheral clocks in mammals. Chronobiol Int 2007;
24 (2): 195–213.
32. Kondratov RV, Antoch MP. Circadian proteins in the
regulation of cell cycle and genotoxic stress responses. TRENDS
in Cell Biology 2007; 17 (7): 311–6.
33. Dunlap JC. Molecular bases for circadian clocks. Cell
1999; 96: 271–90.
34. Yoo SH, Ko CH, Lowrey PL, et al. A noncanonical E-box
enhancer drives mouse Period 2 circadian oscillation in vivo. Proc
Natl Acad Sci USA 2005; 102: 2608–13.
35. Sato TK, Yamada RG, Ukai H, et al. Feedback repression
is required for mammalian circadian clock function. Nat Genet
2006; 38: 312–9.
36. Akashi M, Tsuchiya Y, Yoshino T, et al. Control
of intracellular dynamics of mammalian period proteins by casein
kinase I epsilon (CKIepsilon) and CKIdelta in cultured cells.
Mol Cell Biol 2002; 22: 1693–703.
37. Preitner R, Damiola F, Lopez-Molina L, et al. The orphan
nuclear receptor REV-ERBalpha controls circadian transcription
within the positive limb of the mammalian circadian oscillator.
Cell 2002; 110: 251–60.
38. Akashi M, Takumi T. The orphan nuclear receptor
RORalpha regulates circadian transcription of the mammalian
core-clock Bmal1. Nat Struct Mol Biol 2005; 12: 441–8.
39. Guillaumond F, Dardente H,Giguere V, et al. Differential
control of Bmal1 circadian transcription by REV-ERB and ROR
nuclear receptors. J Biol Rhythms 2005; 20: 391–403.
40. Sato TK, Panda S, Miraglia LJ, et al. A functional
genomics strategy reveals Rora as a component of the mammalian
circadian clock. Neuron 2004; 43: 527–37.
41. Fu L, Pelicano H, Liu J, et al. The circadian gene Period2
plays an important role in tumor suppression and DNA damage
response in vivo. Cell 2002; 111: 41–50.
42. Duffield CE. DNA microarray analyses of circadian timing:
the genomic basis of biological time. J Neuroendocrinol 2003; 15:
991–1002.
43. Matsuo T, Yamaguchi S, Mitsui S, et al. Control mechanism
of the circadian clock for timing of cell division in vivo. Science
2003; 302: 255–9.
44. Nakahata Y, Yoshida M, Takano A, et al. A direct repeat
of E-box-like elements is required for cell-autonomous circadian
rhythm of clock genes. BMC Mol Biol 2008; 9: 1.
45. Hirayama J, Cardone L, Doi M, et al. Common pathways
in circadian and cell cycle clocks: light-dependent activation of
Fos/AP-1 in zebrafish controls Cry-1a and WEE-1. Proc Natl
Acad Sci USA 2005; 102 (29): 10194–9.
46. Bjarnason GA, Jordan R. Circadian variation of cell
proliferation and cell cycle protein expression in man: clinical
implications. Prog Cell Cycle Res 2000; 4: 193–206.
47. Barbason H, Herens C, Robaye B, et al. Importance
of cell kinetics rhythmicity for control of cell proliferation and
carcinogenesis in rat liver. In vivo 1995; 9: 539–48.
48. Winningham ML. Strategies for managing cancer-related
fatigue syndrome: a rehabilitation approach. Cancer 2001; 92
(Suppl 4): 988–97.
49. Sancar A, Lindsey-Boltz LA, Unsal-Kacmaz K, et al.
Molecular mechanisms of mammalian DNA repair and the DNA
damage checkpoints. Annu Rev Biochem 2004; 73: 39–85.
50. Gery S, Komatsu N, Baldjyan L, et al. The circadian gene
Per1 plays an important role in cell growth and DNA damage
control in human cancer cells. Mol Cell 2006; 22: 375–82.
51. Krugluger W, Brandstaetter A, Kallay E, et al. Regulation
of genes of the circadian clock in human colon cancer: reduced
period-1 and dihydropyrimidine dehydrogenase transcription
correlates in high-grade tumors. Cancer Res 2007; 67 (16): 7917–22.
52. Lin YM, Chang JH, Yeh KT, et al. Disturbance of circadian
gene expression in hepatocellular carcinoma. Mol Carcinog 2008;
47 (12): 925–33.
53. Lowe SW, Schmitt EM, Smith SW, et al. p53 is required
for radiation-induced apoptosis in mouse thymocytes. Nature
1993; 362: 847–9.
DIURNAL RHYTHMS, CIRCADIAN GENES
AND MALIGNANT TUMORS
E.D. Shishko, N.F. Gamaleia, A.G. Minchenko
Summary. Data published on the association of tumori-
genesis with circadian rhythmicity disruption are
summarized. Principles of the biological clock molecular
organization, the involvement of circadian genes in
bioregulation processes, especially in the cell proliferation,
are discussed. The circadian genes Per participation in
cell responses to DNA alterations and the genes role as
potential suppressors of tumor growth are analyzed.
Key Words: biological clock, circadian rhythms,
circadian genes, cell cycle, hormone-related
tumors, tumor growth suppression.
Адрес для переписки:
Гамалея Н.Ф.
03022, Киев, ул. Васильковская, 45
Институт экспериментальной патологии,
онкологии и радиобиологии
им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины
E-mail: gamaleia@onconet.kiev.ua
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19693 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-1774,0204-3564 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:30:24Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Iнститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького |
| record_format | dspace |
| spelling | Шишко, Е.Д. Гамалея, Н.Ф. Минченко, А.Г. 2011-05-12T14:47:52Z 2011-05-12T14:47:52Z 2010 Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования / Е.Д. Шишко, Н.Ф. Гамалея, А.Г. Минченко // Онкологія. — 2010. — 12, N 4. — С. 316-320. — Бібліогр.: 47 назв. — рос. 1562-1774,0204-3564 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19693 Обобщены литературные данные относительно связи между нарушениями циркадианной (суточной) ритмики организма и возникновением злокачественных опухолей. Рассмотрены принципы молекулярной организации биологических часов, участия циркадианных генов в регуляции биологических процессов, в особенности клеточной пролиферации. Анализируется роль циркадианных генов Per в ответе клетки на повреждения ДНК и значение этих генов как потенциальных супрессоров опухолевого роста. Ключевые слова: биологические часы, гормонозависимые опухоли, клеточный цикл, супрессия опухолевого роста, циркадианные (суточные) ритмы, циркадианные гены. Data published on the association of tumorigenesis with circadian rhythmicity disruption are summarized. Principles of the biological clock molecular organization, the involvement of circadian genes in bioregulation processes, especially in the cell proliferation, are discussed. The circadian genes Per participation in cell responses to DNA alterations and the genes role as potential suppressors of tumor growth are analyzed. Key Words: biological clock, circadian rhythms, circadian genes, cell cycle, hormone-related tumors, tumor growth suppression. ru Iнститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького Обзор Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования Diurnal rhythms, circadian genes and malignant tumors Article published earlier |
| spellingShingle | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования Шишко, Е.Д. Гамалея, Н.Ф. Минченко, А.Г. Обзор |
| title | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования |
| title_alt | Diurnal rhythms, circadian genes and malignant tumors |
| title_full | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования |
| title_fullStr | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования |
| title_full_unstemmed | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования |
| title_short | Суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования |
| title_sort | суточный ритм, циркадианные гены и злокачественные новообразования |
| topic | Обзор |
| topic_facet | Обзор |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19693 |
| work_keys_str_mv | AT šiškoed sutočnyiritmcirkadiannyegenyizlokačestvennyenovoobrazovaniâ AT gamaleânf sutočnyiritmcirkadiannyegenyizlokačestvennyenovoobrazovaniâ AT minčenkoag sutočnyiritmcirkadiannyegenyizlokačestvennyenovoobrazovaniâ AT šiškoed diurnalrhythmscircadiangenesandmalignanttumors AT gamaleânf diurnalrhythmscircadiangenesandmalignanttumors AT minčenkoag diurnalrhythmscircadiangenesandmalignanttumors |