реферат
Головний
Дифторметилорнітин (DFMO) є синтетичним інгібітором орнітиндекарбоксилази (ODC), ключового ферменту в синтезі поліамінів (Pegg et al., 1987), і ефективний у профілактиці онкогенезу товстої кишки та шкіри (Kingsnorth et al., 1983; Reddy et al. ., 1990;). DFMO затримує прогресування раку молочної залози (Thompson and Ronan, 1986; Ratko et al., 1990). Оскільки майже всі пухлини молочної залози щурів залежать від естрогену, ці пухлини зазвичай реагують на агенти, які порушують сигнальні шляхи естрогену (Nandi et al., 1995). Однак естроген - не єдиний фактор, який впливає на розвиток раку молочної залози у людини (Kelloff et al., 1998). На відміну від пухлин молочної залози щурів та значної частки раку молочної залози людини, пухлини молочної залози миші менш залежать від естрогену. У мишей оваріектомія не блокує розвиток пухлини і не викликає регресію пухлини (Nandi et al., 1995; Russo and Russo, 1996). Таким чином, моделі пухлини молочної залози долають дефіцит моделей пухлини молочної залози щурів при скринінгу на засоби, що попереджають гормононезалежний рак молочної залози. На сьогоднішній день лише декілька моделей пухлинних пухлин молочної залози використовувались для виявлення механізмів хіміопрофілактики (Green et al., 2001; Hursting et al., 2001).
Трансгенна модель миші антигену промотору-Т сироваткового кислотного миша (WAP-TAg) була використана для дослідження впливу як на ранній, так і на пізній стадії прогресування пухлини молочної залози (Tzeng et al., 1993; Li et al., 1996; Furth та ін., 1999; Li та ін., 2000; Ren та ін., 2002). У цій моделі вірус мавпи 40 великих TAgs експресується в епітеліальних клітинах молочної залози під контролем WAP. Експресія починається спеціально після статевого дозрівання в клітинах епітелію молочної залози. Під час вагітності TAg також експресується в альвеолярних клітинах. У віці 7 місяців у 100% самок мишей розвинулася аденокарцинома молочної залози. Пухлини виявляють гістологічні особливості, подібні до раку молочної залози людини (Furth et al., 1999; Li et al., 2000), і мають деяку аналогію з підмножиною раку молочної залози людини, який має мутації p53 та одну або кілька відносно загальних змін. елементи шляху Rb, включаючи ампліфікацію та/або надмірну експресію цикліну D1, зниження експресії p16 або інші генетичні зміни (Ioachim et al., 2000), такі як SV40 TAg, інактивують функцію як p53, так і Rb (Furth, 1998) . Попередні дослідження використовували модель для дослідження ефекту надмірної експресії Bcl-2 та Маспіна та втрати Stat5a на конкретних стадіях прогресування раку молочної залози (Furth et al., 1999; Zhang et al., 2000; Ren et al., 2002).
Спочатку нетрансгенних самок мишей годували дієтою, що містить різні концентрації ДФМО (0, 3, 5, 4, 9, 7, 0 та 10 г/кг дієти), щоб перевірити системну токсичність. Через 6 тижнів лікування системної токсичності не спостерігалося. Для вивчення впливу лікування DFMO на прогресування раку молочної залози трансгенних самок мишей піддавали DFMO після початку канцерогенезу за допомогою експресії TAg. Щоб виключити можливість впливу DFMO на експресію TAg, рівні TAg в стаціонарному стані вимірювали за допомогою імуногістохімії та Вестерн-блот-аналізу та порівнювали з мишами з або без лікування DFMO (дієта 10 г/кг) протягом 30 днів. Лікування DFMO не зменшило експресію TAg (рис. 1а). Час затримки пухлини збільшувався залежно від дози (рис. 2). DFMO у найвищій дозі в цьому дослідженні (дієта 10 г/кг) суттєво затримував початок пухлини із середнього значення 109 днів у контрольних мишей до середнього значення 131 дня у мишей, які отримували DFMO (t-тест Стьюдента, P = 0,018). Не було значного впливу на швидкість росту пухлини або гістологію пухлини. Середній час подвоєння пухлин (n = 12) у мишей, які отримували лікування DFMO, становив 7,3 доби порівняно з 6,8 дня у контрольних мишей (n = 15).
Повнорозмірне зображення
Вплив DFMO затримує розвиток пухлини. Мишей спостерігали до часу першої пальпувальної пухлини та евтаназії, коли найбільша пухлина досягла розміру 1 см 3 за допомогою зовнішньої пальпації. Захворюваність пухлиною реєстрували двічі на тиждень. ( a ) DFMO у найвищій дозі (дієта 10 г/кг) суттєво затримував початок пухлини від середнього віку 109 днів у контрольних мишей (n = 14) до середнього віку 131 днів у мишей, які отримували DFMO (n = 14) ( T-тест Стьюдента, p = 0,018). Дозозалежне збільшення латентності пухлини, яке не було статистично значущим, спостерігалося при трьох нижчих дозах DFMO (дієта 3, 5, 4, 9 та 7,0 г/кг, n = 15 для кожної групи). ( b ) Інгібування захворюваності на пухлину молочної залози шляхом лікування DFMO (дієта 10 г/кг). Через 160 днів частота пухлин знизилася приблизно на 30%. Чорна лінія (суцільні коробки): оброблений DFMO; сіра лінія (відкриті поля): позначте
Повнорозмірне зображення
Спостереження, що DFMO значно скорочує середній час до появи пухлини, але не впливає на ріст виявлених пухлин, вказує на те, що DFMO інгібує ріст переднеопластичних клітин епітелію молочної залози. Щоб перевірити цю гіпотезу, вплив DFMO на ріст переднеопластичних епітеліальних клітин молочної залози у мишей, що зазнали впливу DFMO (дієта 10 г/кг) та без впливу DFMO (дієта 10 г/кг) протягом 1 місяця аналізували, визначаючи відсоток апоптотичні епітеліальні клітини молочної залози (апоптотичний індекс (AI))) (Малюнок 1b) та проліферуючі епітеліальні клітини молочної залози (індекс проліферації (PI)) (Рисунок 1c) для окремих мишей та обчислення співвідношення AI/PI (Рисунок 3). Співвідношення AI/PI суттєво збільшилося в епітеліальних клітинах молочної залози у мишей, оброблених DFMO (0,0558 ± 0,001 порівняно з 0,013 ± 0,003 у контрольних мишей; ANOVA, P = 0,013), що вказує на те, що вплив DFMO інгібує ріст передпухлинного епітелію молочної залози клітин. Хоча спочатку вважалося, що DFMO впливає переважно на проліферацію клітин (Peralta Soler та співавт., 1998), і це дослідження, і попереднє дослідження на трансгенній моделі мишачого раку шкіри показали значний апоптоз після лікування цим агентом (Arbeit et al., 1999 ).
Лікування DFMO збільшило відношення апоптозу до проліферативних клітин у переднеопластичній тканині молочної залози. Відмічено статистично значуще збільшення співвідношення ШІ/ПІ у молочних залозах, які отримували DFMO (дієта 10 г/кг) (0,058 ± 0,001) порівняно з контрольними (0,013 ± 0,003) мишами (ANOVA, P = 0, 013). ШІ визначали шляхом обчислення відсотка апоптотичних клітин у загальній популяції 500 доопухолевих епітеліальних клітин молочної залози у залозах, оброблених DFMO (1,8% ± 0,6, n = 5) та контрольних 0,6% ± 0,2, n = 5). Значення PI визначали шляхом обчислення відсотка мічених BrdU клітин у популяції 500 донеопластичних епітеліальних клітин молочної залози у DFMO-оброблених (37, 4 ± 13, 8, n = 5) та контрольних (51, 8 ± 12, 7, n = 5) залози та ШІ. Співвідношення PI/PI розраховували для кожної миші. Наведені середні стандартні помилки
Повнорозмірне зображення
Повнорозмірне зображення
Лікування DFMO не впливало на збільшення ваги або загальну токсичність мишей; однак це запобігло успішну вагітність при застосуванні трьох найвищих доз. Підгрупи з п’яти мишей з кожної з різних груп доз були спарені після лікування DFMO. Усі миші з контрольної групи та групи, яка отримувала DFMO (дієта 3,5 г/кг) завагітніли протягом 20 днів. Жодна з мишей, які отримували DFMO у концентрації 4,9 г/кг у раціоні або вище, не дратувалася. Цей вплив на вагітність був оборотним. Миші, зібрані з DFMO після лікування протягом принаймні 1 місяця, змогли завагітніти протягом 20 днів. Вплив DFMO не запобігав еструс-діеструсу, виміряному методом вагінального мазка (Cooper et al., 1993), і не міняв гістології яєчників. Цілком ймовірно, що інгібуючий ефект DFMO на вагітність є вторинним у порівнянні з впливом на матку, що узгоджується з попередніми повідомленнями щурів (Fozard et al., 1980; Reddy and Rukmini, 1981).
Коротко кажучи, DFMO (дієта 10 г/кг) суттєво збільшує латентність пухлини, змінюючи швидкість проліферації та апоптозу в переднеопластичних клітинах епітелію молочної залози. Ці зміни були пов'язані зі зменшенням відсотка клітин, які продемонстрували ядерний циклін D1. Зміни в активності цикліну D1 можуть бути раннім біомаркером хіміопрофілактичної активності та узгоджуються з механічною роллю цикліну D1 у прогресуванні раку молочної залози.
Дякую
Підтримувані NIH, NCI, MAO/RFP NO1-CN-85076-46 (CJG та PAF) та NIH HD 38955 (JAF).