Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом
Мета нашої праці – ідентифікувати прозапальні цитокіни, які можуть бути задіяні в розвитку ендогенної інтоксикації в мишей з лімфомою NK/Ly та дослідити динаміку їх змін в контрольній групі та в тварин, що проходили курс хіміотерапії. Показано, що в пухлинних клітинах простежується зростання рів...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Західний науковий центр НАН України і МОН України
2007
|
| Schriftenreihe: | Праці наукового товариства ім. Шевченка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73971 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом / Р. Панчук, Н. Бойко, М. Луцик, Р. Стойка // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2007. — Т. XVIII: Хемія і біохемія. — С. 209–218. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-73971 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-739712015-01-18T03:02:14Z Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом Панчук, Р. Бойко, Н. Луцик, М. Сойка, Р. Біохемія Мета нашої праці – ідентифікувати прозапальні цитокіни, які можуть бути задіяні в розвитку ендогенної інтоксикації в мишей з лімфомою NK/Ly та дослідити динаміку їх змін в контрольній групі та в тварин, що проходили курс хіміотерапії. Показано, що в пухлинних клітинах простежується зростання рівня мРНК інтерлейкіну-6 (IL-6) на пізніх стадіях пухлинного росту, водночас рівень мРНК васкулярного ендотеліального фактору росту (VEGF) був високий, однак суттєво не коливався. Імуноензиматичний аналіз підтвердив дані RT-PCR по IL-6 (90 пг/мл на ранній стадії пухлинного росту і 570 пг/мл на термінальній). Також показано високий рівень IFN-γ в асцитній рідині на початку розвитку лімфоми, і його різке падіння на термінальних стадіях її розвитку (120 пг/мл і 30 пг/мл, відповідно). Після хіміотерапії різними протипухлинними агентами (доксорубіцин, вінкристин, дексаметазон) простежувалось падіння рівня IL-6 у асцитній рідині до 1200 пг/мл, і зростання рівня IFN-γ на пізніх стадіях росту пухлини (180 пг/мл, порівняно з 30 пг/мл у контрольній групі). На підставі цих досліджень показано, що IL-6 може бути головною причиною запальних процесів і загальної інтоксикації організму тваринпухлиноносіїв з лімфомою NK/Ly, а IFN-γ, навпаки, виступати як цитокін, високий рівень якого позитивно корелює з виживанням тварин. Cachexia is one of the major complications which appear at terminal stages of tumor progression. The molecular mechanisms of tumor-associated cachexia are still poorly understood. The main goal of this study was to identify cytokines, which could be involved in the development of endogenous intoxication in mice with NK/Ly lymphoma, and to investigate changes of their levels in ascitic fluid during early and terminal stages of tumor growth. The expression of VEGF mRNA stayed at high level and did not change significantly during tumor progression. In contrast to VEGF, the level of expression of IL6 mRNA in the NK/Ly cells, was rather low at the initial stages and markedly increased (up to 5-fold) at the terminal stages of tumor growth. The obtained data were confirmed by ELISA analysis, which showed 4-fold increase in IL-6 concentration in the ascitic fluid at late stages of NK/Ly tumor growth (90 pg/ml and 570 pg/ml, correspondingly). In contrast to IL-6, the level of IFN-γ in the ascitic fluid was very high at first stages of ascites (1.200 pg/ml), and then markedly (up to 30-fold) lowered at terminal ones (30 pg/ml). Chemotherapy with Dx and Vinc resulted in diminishing IL-6 level in ascites, and in increasing IFN-γ expression at late stages of tumor growth. This phenomenon also positively correlated with an increase in mean time of life in tumor-bearing animals. We suggest that IL-6 is the major factor of cachexia progression, which predetermines development of inflammatory processes and possible resistance of tumor cells to chemotherapy. High level of VEGF production can serve as marker of lymphoma progression. Rapid increase in IFN-γ expression at early stages of tumor growth, and its dramatic decrease at late stages can specify the level of immunological status of the organism and serve as a viabitity marker in tumor-bearing animals. 2007 Article Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом / Р. Панчук, Н. Бойко, М. Луцик, Р. Стойка // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2007. — Т. XVIII: Хемія і біохемія. — С. 209–218. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1563-3569 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73971 616-006.441+615.28 uk Праці наукового товариства ім. Шевченка Західний науковий центр НАН України і МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Біохемія Біохемія |
| spellingShingle |
Біохемія Біохемія Панчук, Р. Бойко, Н. Луцик, М. Сойка, Р. Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом Праці наукового товариства ім. Шевченка |
| description |
Мета нашої праці – ідентифікувати прозапальні цитокіни, які можуть
бути задіяні в розвитку ендогенної інтоксикації в мишей з лімфомою
NK/Ly та дослідити динаміку їх змін в контрольній групі та в тварин,
що проходили курс хіміотерапії. Показано, що в пухлинних клітинах
простежується зростання рівня мРНК інтерлейкіну-6 (IL-6) на пізніх
стадіях пухлинного росту, водночас рівень мРНК васкулярного ендотеліального фактору росту (VEGF) був високий, однак суттєво не коливався.
Імуноензиматичний аналіз підтвердив дані RT-PCR по IL-6 (90 пг/мл на
ранній стадії пухлинного росту і 570 пг/мл на термінальній). Також
показано високий рівень IFN-γ в асцитній рідині на початку розвитку
лімфоми, і його різке падіння на термінальних стадіях її розвитку
(120 пг/мл і 30 пг/мл, відповідно). Після хіміотерапії різними протипухлинними агентами (доксорубіцин, вінкристин, дексаметазон) простежувалось падіння рівня IL-6 у асцитній рідині до 1200 пг/мл, і зростання рівня IFN-γ на пізніх стадіях росту пухлини (180 пг/мл, порівняно з
30 пг/мл у контрольній групі).
На підставі цих досліджень показано, що IL-6 може бути головною причиною запальних процесів і загальної інтоксикації організму тваринпухлиноносіїв з лімфомою NK/Ly, а IFN-γ, навпаки, виступати як цитокін, високий рівень якого позитивно корелює з виживанням тварин. |
| format |
Article |
| author |
Панчук, Р. Бойко, Н. Луцик, М. Сойка, Р. |
| author_facet |
Панчук, Р. Бойко, Н. Луцик, М. Сойка, Р. |
| author_sort |
Панчук, Р. |
| title |
Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом |
| title_short |
Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом |
| title_full |
Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом |
| title_fullStr |
Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом |
| title_full_unstemmed |
Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом |
| title_sort |
роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом |
| publisher |
Західний науковий центр НАН України і МОН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Біохемія |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73971 |
| citation_txt |
Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом / Р. Панчук, Н. Бойко, М. Луцик, Р. Стойка // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2007. — Т. XVIII: Хемія і біохемія. — С. 209–218. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| series |
Праці наукового товариства ім. Шевченка |
| work_keys_str_mv |
AT pančukr rolʹcitokínívumehanízmahkaheksíízumovlenoípuhlinnimrostom AT bojkon rolʹcitokínívumehanízmahkaheksíízumovlenoípuhlinnimrostom AT lucikm rolʹcitokínívumehanízmahkaheksíízumovlenoípuhlinnimrostom AT sojkar rolʹcitokínívumehanízmahkaheksíízumovlenoípuhlinnimrostom |
| first_indexed |
2025-07-05T22:25:13Z |
| last_indexed |
2025-07-05T22:25:13Z |
| _version_ |
1836847531058790400 |
| fulltext |
УДК 616-006.441+615.28
Ростислав ПАНЧУК, Наталія БОЙКО, Максим ЛУЦИК,
Ростислав СТОЙКА
РОЛЬ ЦИТОКІНІВ У МЕХАНІЗМАХ КАХЕКСІЇ,
ЗУМОВЛЕНОЇ ПУХЛИННИМ РОСТОМ
Інститут біології клітини НАН України
Мета нашої праці – ідентифікувати прозапальні цитокіни, які можуть
бути задіяні в розвитку ендогенної інтоксикації в мишей з лімфомою
NK/Ly та дослідити динаміку їх змін в контрольній групі та в тварин,
що проходили курс хіміотерапії. Показано, що в пухлинних клітинах
простежується зростання рівня мРНК інтерлейкіну-6 (IL-6) на пізніх
стадіях пухлинного росту, водночас рівень мРНК васкулярного ендотелі-
ального фактору росту (VEGF) був високий, однак суттєво не коливався.
Імуноензиматичний аналіз підтвердив дані RT-PCR по IL-6 (90 пг/мл на
ранній стадії пухлинного росту і 570 пг/мл на термінальній). Також
показано високий рівень IFN-γ в асцитній рідині на початку розвитку
лімфоми, і його різке падіння на термінальних стадіях її розвитку
(120 пг/мл і 30 пг/мл, відповідно). Після хіміотерапії різними протипух-
линними агентами (доксорубіцин, вінкристин, дексаметазон) просте-
жувалось падіння рівня IL-6 у асцитній рідині до 1200 пг/мл, і зростан-
ня рівня IFN-γ на пізніх стадіях росту пухлини (180 пг/мл, порівняно з
30 пг/мл у контрольній групі).
На підставі цих досліджень показано, що IL-6 може бути головною при-
чиною запальних процесів і загальної інтоксикації організму тварин-
пухлиноносіїв з лімфомою NK/Ly, а IFN-γ, навпаки, виступати як цито-
кін, високий рівень якого позитивно корелює з виживанням тварин.
Численні побічні ефекти життєдіяльності пухлини (відомі під загаль-
ною назвою «кахексія») трапляються в анамнезі більшості онкохворих.
Незважаючи на значний прогрес сучасної науки у дослідженні цього яви-
ща, молекулярні механізми кахексії до кінця нез’ясовані. Відомо, що у
такому процесі задіяно багато прозапальних цитокінів, нейропептидів,
гормоноподібних сполук та ін [2, 8]. Водночас мало відомо про перебіг па-
тологічних процесів, які відбуваються при лейкеміях і лімфомах, позаяк
основна маса досліджень з кахексії виконана на солідних моделях пух-
лин. Лімфома NK/Ly – одна з небагатьох лімфом, яка проявляє ендо-
токсичні ефекти, що нагадують кахексію.
Асцитну пухлина NK/Ly вперше дослідили в 1961 р. Немет і Келлнер
[5], і ідентифікували її як лімфому за морфологічними та клінічними
критеріями. Середня тривалість життя мишей-пухлиноносіїв становить
210 РОСТИСЛАВ ПАНЧУК, НАТАЛІЯ БОЙКО, МАКСИМ ЛУЦИК, РОСТИСЛАВ СТОЙКА
21—24 дні, починаючи з ІІ стадії пухлинного росту (12—13 днів), у тварин
проявляється багато типових кахектичних ознак: втрата маси тіла, за-
пальні процеси, загальна інтоксикація. Молекулярні механізми цього фе-
номену в лімфомі NK/Ly не вивчали, що і зумовило вибір нашого об’єкту
досліджень.
Лімфому NK/Ly отримали в клітинному банку Інституту експеримен-
тальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАНУ, Ки-
їв. Пухлину підтримували за допомогою доочеревинного перещеплення
0.2 — 0.3 мл асцитної рідини (20 — 30 млн клітин) на 7 — 8 день росту лім-
фоми від тварини-пухлиноносія до тварини-реципієнта. Ріст пухлини
контролювали щоденним зважуванням мишей. Кількість живих клітин в
асцитній рідині, яку використовували для інокуляції, була не нижче 98 %.
Відбір асциту для досліджень проводили на 7 — 8, 13 — 14 та 20 — 21
дні після інокуляції пухлини. В кінці експерименту робили розтин тварин
і зважували їхні органи. Особливу увагу приділяли печінці, селезінці,
мозку, а також каркасній вазі (маса тіла тварини після усунення внут-
рішніх органів, голови, шкіри, хвоста і лап).
Досліджувані протипухлинні препарати виробництва “Ebeve” (адріамі-
цин), “Pierre Fabre” (вінкристин), “KRKA” (дексаметазон). Протипухлин-
ні агенти вводили мишам доочеревинно, курс хіміотерапії складався з 10
ін’єкцій з інтервалом в один день, і починався на п’ятий день після іно-
куляції лімфоми.
Для ідентифікації цитокінів, які можуть бути задіяні в розвитку ка-
хексії в лімфомі NK/Ly, ми використали метод зворотної полімеразної
ланцюгової реакції (RT-PCR) із специфічними праймерами до 7 цитокінів
(IL-1α, IL-1β, IFN-γ, TNF-α, TNF-β, VEGF і IL-6) (див. табл.)
Таблиця
Праймери, використані для RT-PCR
Ген Праймери Послідовність
IL-1α
IL1a-for
IL1a-rev
5’-GCCAGTTGAGTAGGATAAAGG-3’
5’-CAGTCTGTCTCCTTCTTGAGG-3’
IL-1β
IL1b-for
IL1b-rev
5’-GTGTGATGTTCCCATTACACA-3’
5’-TGAGAGGTGCTGATGTACCA-3’
IL-6
IL6-for
IL6-rev
5’-TGGAGTCACAGAAGGAGTGGCTAAG-3’
5’-TCTGACCACAGTGAGGAATGTCCAC-3’
TNF-α
TNFα-for
TNFα-rev
5’-TCTCATCAGTTCTATGGCCC-3’
5’-GGGAGTAGACAAGGTACAAC-3’
TNF-β
TNFβ-for
TNFβ-rev
5’-CCCATCCACTCCCTCAGAAG-3’
5’-CGCACTGAGGAGAGGCACAT-3’
VEGF
v-for
v-rev
5’—GGAGATCCTTCGAGGAGCACTT—3‘
5’—GGCGATTTAGCAGCAGATATAAGAA—3’
IFN-γ
IFN-for
IFN-rev
5’-GATCCTTTGGACCCTCTGACTT-3’
5’-AGACAGTGATAAACTATAAATGAGCG-3’
β-actin
act-for
act-rev
5’-TCACCCACACTGTGCCCATCTA-3’
5’-CAGCGGAACCGCTCATTGCCAA-3’
РОЛЬ ЦИТОКІНІВ У МЕХАНІЗМАХ КАХЕКСІЇ, ЗУМОВЛЕНОЇ ПУХЛИННИМ РОСТОМ 211
Тотальну РНК виділяли з пухлинних клітин за допомогою реагенту
Trizol (Sigma, США). Далі до зразків додавали по 0.2 мл хлороформу
(«Реахим», РФ) з розрахунку на 1 мл реагенту Trizol, вміст енергійно пе-
ремішували та центрифугували протягом 15 хв при 12 000 g (t = 2 — 8°С).
Відбирали верхню водну фазу в окрему пробірку типу Еппендорф. РНК
осаджували ізопропанолом (0.5 мл на 1 мл доданого реагенту Trizol), ін-
кубували протягом 10 хв при 15 — 30°С і центрифугували 10 хв при
12 000 g (t = 2 — 8°С). Отриманий осад промивали 75% етиловим спиртом
(1 мл на 1 мл доданого реагенту Trizol), перемішували на центрифузі
Vortex та повторно центрифугували протягом 5 хв при 7500 g (t = 2 —
8°С). Безпосередньо перед зворотною транскрипцією зразки РНК розчи-
няли у вільній від РНКаз воді, обробленій диетилпірокарбонатом, DEPC,
(Sigma, USA).
Концентрацію РНК в розчині розраховували за формулою
8
1000
1
5
1000
40260 ⋅=⋅⋅⋅= AACRNA .
У середньому вона становила 3 мкг/мкл.
Зворотну транскрипцію проводили відповідно інструкцій First Strand
cDNA Synthesis Kit (Fermentas, Литва), а умови ПЛР були підібрані екс-
периментально і становили 94°С, 55°С та 72°С (30 циклів) для цитокінів,
та 94°С, 65°С та 72°С (25 циклів) для β-актину, що слугував контролем
рівномірності нанесення проб. Електрофорез ПЛР-продуктів проводили у
ТЕ-буфері (20 mM EDTA, 50 mM Tris-HCl, pH = 7.5), 1% агарозі, етидію
бромід вносили безпосередньо в гель. Електрофорез проводили при на-
прузі 5 V/см до міграції мітки бромфенолового синього на 2/3 довжини
гелю. ДНК фарбували етидію бромідом (2 мкг/мл, “Реахим”) і фотогра-
фували на трансілюмінаторі (Macro Vue UV-20, Hoeffer Pharmacia Inc.,
USA) за допомогою цифрової фотокамери Olympus C-5000. Кількість
ДНК у кожному зі зразків на електрофореграмі визначали за допомогою
програми GelPro 3.1 (Media Cybernetics, CША).
Набори для імуноензиматичного аналізу (ELISA) для IL-6 та IFN-γ
придбали в eBioscience (San Diego, США) і використовували відповідно
до інструкцій виробника. Межа вимірювання становила 4 пг/мл для IL-6
та 15 пг/мл для IFN-γ згідно з даними виробника. Дослідження проводи-
лись в вільній від клітин асцитній рідині, а сироватку крові, взяту від
здорових тварин, використовували як контроль. Статистична обробка ви-
конана за Стьюдентом, у кожній групі (6 — 8 мишей) досліди повторювали
3 рази.
На термінальних стадіях росту лімфоми у тварин проявляються типо-
ві ознаки кахексії (див. рис. 1), які виявляються у погіршенні фізіологіч-
ного стану, втраті маси скелетних м’язів, печінки та селезінки, водночас
маса життєво важливих органів, таких як серце і мозок, залишається
незмінною.
212 РОСТИСЛАВ ПАНЧУК, НАТАЛІЯ БОЙКО, МАКСИМ ЛУЦИК, РОСТИСЛАВ СТОЙКА
Рис. 1. Деякі патофізіологічні показники тварин-пухлиноносіїв з лімфомою
NK/Ly (відмінності в каркасній вазі, масі печінки і селезінки є статистично
достовірними, P<0.001).
Рис. 2. (а) Електрофоретичний аналіз продуктів ПЛР-реакції з праймерами до
мРНК деяких цитокінів у клітинах лімфоми NK/Ly. 1, 2, 3 – зразки з 1-го
дренажу (6 — 7 днів після інокуляції лімфоми), 4, 5 – зразки з 2-го дренажу (13—
14 днів після інокуляції лімфоми), 6, 7 – зразки з 3-го дренажу (20 — 21 днів піс-
ля інокуляції лімфоми). (б) Порівняльний аналіз досліджуваних цитокінів на 3-ій
стадії пухлинного росту (20 днів після інокуляції пухлини). Дані нормалізовано
стосовно до бета-актину.
Дані денситометричного аналізу ПЛР-продуктів реакції з праймерами
до 7 цитокінів зображено на рис. 2. За результатами RT-PCR у пухлин-
них клітинах спостерігається високий рівень експресії мРНК лише двох
а
б
β-актин
IL-1α
IL-6
VEGF
РОЛЬ ЦИТОКІНІВ У МЕХАНІЗМАХ КАХЕКСІЇ, ЗУМОВЛЕНОЇ ПУХЛИННИМ РОСТОМ 213
цитокінів – IL-6 та VEGF. Відомо, що VEGF – один з ключових цитокі-
нів, який задіяний при канцерогенезі, і високий рівень його експресії
приводить до формування асциту та дегідратації периферійних тканин,
погіршуючи загальний фізіологічний стан тварин [3, 6]. Оскільки рівень
мРНК інших досліджуваних цитокінів (IL-1α, IL-1β, TNF-α, TNF-β) пере-
бував на низькому рівні, ми вважаємо, що ці цитокіни не відіграють
значної ролі у формуванні ендогенної інтоксикації, що супроводжує роз-
виток лімфоми NK/Ly. Ми не виявили суттєві зміни в експресії VEGF на
ранніх і пізніх стадіях пухлинного росту (див рис. 2, а), водночас рівень
мРНК IL-6 зростав в 4 рази порівняно з початковою стадією розвитку
лімфоми. Імуноензиматичний аналізпідтвердив дані RT-PCR по IL-6 (див.
рис. 3).
а б
Рис. 3. Зміна концентрації IL-6 у пухлинних клітинах та асцитній рідині на
різних стадіях пухлинного процесу: (а) Експресія мРНК IL-6 у пухлинних
клітинах, (б) Рівень IL-6 у асцитній рідині.
Показано, що концентрація IL-6 на ранніх стадіях розвитку асциту (1-
ий дренаж, 6 — 7 днів після інокуляції пухлини) становила 90 пг/мл, і
різко зростала (до 570 пг/мл) на термінальній стадії пухлинного росту
(20 — 21 день після інокуляції асциту).
IL-6 – цитокін із плейотропними механізмами дії, що задіяний в роз-
витку різноманітних процесів, у тім числі і при кахексії [7]. Пухлинні клі-
тини різного походження часто експресують IL-6 та його рецептори, його
підвищений рівень виявлили в плазмі крові в онкохворих з різними ви-
дами злоякісних новоутворень [1, 4]. Враховуючи різке зростання концен-
трації IL-6 на пізніх стадіях канцерогенезу, ми припускаємо, що саме він
задіяний в ендотоксичних процесах, які відбуваються при патогенезі лім-
фоми NK/Ly. На відміну від IL-6, інший цитокін, IFN-γ, демонстрував
дещо іншу динаміку змін. Зворотна полімеразна ланцюгова реакція за-
свідчила, що експресія мРНК інтерферону-гамма в пухлинних клітинах
була на дуже низькому рівні протягом усіх стадій росту лімфоми, однак
в асцитній рідині простежувалась протилежна ситуація. На 6 — 7 день
розвитку пухлини рівень IFN-γ становив 1200 пг/мл, однак пізніше різко
214 РОСТИСЛАВ ПАНЧУК, НАТАЛІЯ БОЙКО, МАКСИМ ЛУЦИК, РОСТИСЛАВ СТОЙКА
падав до 30 пг/мл на термінальній фазі росту лімфоми (20 — 21 день піс-
ля інокуляції) (див рис. 4).
Цей феномен можна пояснити тим, що IFN-γ продукується не лімфом-
ними клітинами, а імунною системою, і таке різке падіння його концен-
трації зумовлене пригніченням діяльності імунної системи пухлиною
NK/Ly. Також виявлено сильну негативну кореляцію (r = 0.9) між рівнем
IL-6 у асциті та кількістю мертвих лімфомних клітин, і позитивну коре-
ляцію між концентрацією IL-6 в асциті та кількістю макроцитів (клітин з
збільшеними розмірами).
Одержані дані дають змогу припустити, що IL-6, крім негативної дії
на фізіологічний статус організму, також може певним чином впливати і
на самі лімфомні клітини, які його продукують.
а б
Рис. 4. Зміна концентрації IFN-γ у пухлинних клітинах та асцитній рідині на
різних стадіях пухлинного процесу; (а) експресія мРНК IFN-γ у пухлинних
клітинах, (б) рівень IFN-γ у асцитній рідині.
Відомо, що хіміотерапія далеко не завжди призводить до позитивного
результату, інколи лише погіршуючи загальний стан пацієнта. Наступне
завдання нашої праці – дослідити рівні IL-6 та IFN-γ при хіміотерапії
мишей з лімфомою NK/Ly протипухлинними агентами з різними меха-
нізмами дії: дексаметазоном, вінкристином і доксорубіцином, які широко
використовують при лікування пухлин лейкоїдного походження. Трива-
лість життя мишей-пухлиноносіїв, що отримували курс хіміотерапії, по-
казано на рис. 5.
Найбільш суттєво цей показник зростав у тварин, що отримували
доксорубіцин та вінкристин – до 38 та 32 днів, відповідно, водночас дек-
саметазон суттєво не продовжував тривалість життя мишей – до 22 днів
порівняно з 20 — 21 днів у контрольній групі. Імуноензиматичний аналіз
засвідчив, що у всіх дослідних груп тварин, які проходили курс хіміоте-
рапії, простежувалось суттєве падіння рівня IL-6 на термінальній стадії
росту лімфоми до 120 пг/мл (порівняно з 570 пг/мл у тварин, що не про-
ходили лікування) (див. рис. 6). Динаміка IFN-γ при терапії дексаметазо-
ном суттєво не змінювалась, у мишей, що отримували доксорубіцин чи
вінкристин, на термінальній стадії розвитку лімфоми було виявлено
РОЛЬ ЦИТОКІНІВ У МЕХАНІЗМАХ КАХЕКСІЇ, ЗУМОВЛЕНОЇ ПУХЛИННИМ РОСТОМ 215
зростання рівня IFN-γ в 6 разів порівняно з контролем (180 пг/мл і 30
пг/мл, відповідно) (див. рис. 7).
Рис. 5. Середня тривалість життя мишей з лімфомою NK/Ly та при хіміотерапії:
Dz – дексаметазон, Dx – доксорубіцин, Vinc – вінкристин.
Рис. 6. Вплив хіміотерапії на концентрацію IL-6 у асцитній рідині мишей з
лімфомою NK/Ly на різних стадіях пухлинного процесу.
216 РОСТИСЛАВ ПАНЧУК, НАТАЛІЯ БОЙКО, МАКСИМ ЛУЦИК, РОСТИСЛАВ СТОЙКА
Рис. 7. Вплив хіміотерапії на концентрацію IFN-γ у асцитній рідині мишей з
лімфомою NK/Ly на різних стадіях пухлинного процесу.
Рис. 8. Вплив хіміотерапії доксорубіцином на експресію проапоптичних білків в
клітинах NK/Ly мишей-пухлиноносіїв.
Пояснити цей феномен можна так. Відомо, що дексаметазон є потуж-
ним протизапальним стероїдним агентом, який активно інгібує експресію
усіх прозапальних цитокінів, у тім числі IL-6, який відіграє негативну
роль у перебігу лімфоми NK/Ly, і IFN-γ, який, навпаки, підвищує опір-
ність організму й імунної системи до лімфоми. За рахунок такого „зрівно-
важування” ефектів дексаметазон не дає бажаних результатів при ліку-
Каспаза-7
Каспаза-3
β-актин
К 1 2 3
РОЛЬ ЦИТОКІНІВ У МЕХАНІЗМАХ КАХЕКСІЇ, ЗУМОВЛЕНОЇ ПУХЛИННИМ РОСТОМ 217
ванні такої пухлини. Доксорубіцин і вінкристин діють по-іншому, індуку-
ючи апоптоз у лімфомних клітинах (зокрема, це видно з експресії у них
активних форм каспази-7 та каспази-3, див. рис. 8) і тим самим механіч-
но знижуючи їхню кількість і рівень IL-6, який вони продукують. За ра-
хунок цього зменшується тиск пухлини на імунну систему тварини, що,
за нашими припущеннями, призводить до зростання рівня IFN-γ, який
підвищує опірність організму до пухлини.
Отже, на підставі отриманих даних можна зробити такі висновки.
1. Ідентифіковано два цитокіни, які відіграють важливу роль у формуван-
ні ендогенної інтоксикації при розвитку мишачої лімфоми NK/Ly –
IL-6 та IFN-γ.
2. Показано, що високий рівень IL-6 та падіння рівня IFN-γ негативно
корелює з тривалістю життя тварин-пухлиноносіїв.
3. Хіміотерапевтичні агенти доксорубіцин і вінкристин індукують а поп-
тоз в лімфомних клітинах та призводять до різкого зниження кон-
центрації IL-6 та зростання концентрації IFN-γ в асцитній рідині, що
позитивно корелює з виживанням тварин.
ЛІТЕРАТУРА
1. Argiles J.M., Busquets S. and Lopez-Soriano F.J. Cytokines in the pathogenesis of
cancer cachexia // Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care – 2003. – Vol. 6. –
P. 401 — 406.
2. Inui A. Cancer Anorexia-Cachexia Syndrome: Are Neuropeptides the Key? //
Cancer Res. – 1999. – Vol. 59. – P. 4493 — 4501.
3. Koukourakis M.I., Papazoglou D., Giatromanolaki A., Bougioukas G., Maltezos E.
and Sivridis E. VEGF gene sequence variation defines VEGF gene expression
status and angiogenic activity in non-small cell lung cancer // Lung Cancer –
2004. – Vol. 43. – P. 293 — 298.
4. Martignoni M.E., Kunze P., Hildebrandt W., Kunzli B., Berberat P., Giese T.,
Kloters O., Hammer J., Buchler M.W., Giese N.A. and Friess H. Role of
mononuclear cells and inflammatory cytokines in pancreatic cancer-related
cachexia // Clin. Cancer. Res. – 2005. – Vol. 11. – P. 5802 — 5808.
5. Nemeth L., Kellner B. A new mouse ascites tumor to be used as screening tool //
Neoplasma – 1961. – Vol. 8. – P. 337 — 343.
6. Senger D.R., Galli S.J., Dvorak A.M., Perruzzi C.A., Harvey V.S. and Dvorak H.F.
Tumor cells secrete a vascular permeability factor that promotes accumulation of
ascites fluid // Science – 1983. – Vol. 219. – P. 983 — 985.
7. Strassmann G., Fong M., Kenney J., Jacob C.O. Evidence for the involvement of
interleukin 6 in experimental cancer cachexia // J. Clin. Invest. – 1992. –
Vol. 89. – P. 1681 — 1684.
8. Tisdale M.J. Pathogenesis of Cancer Cachexia // J Support Oncol. – 2003. –
Vol. 1. – P. 159 — 168.
218 РОСТИСЛАВ ПАНЧУК, НАТАЛІЯ БОЙКО, МАКСИМ ЛУЦИК, РОСТИСЛАВ СТОЙКА
SUMMARY
Rostyslav PANCHUK, Natalia BOIKO, Maxim LOOTSIK, Rostyslav STOIKA
ROLE OF CYTOKINES IN THE MECHANISMS OF CACHEXIA,
INDUCED BY TUMOR GROWTH
Institute of Cell Biology NASU
Cachexia is one of the major complications which appear at terminal stages of tumor prog-
ression. The molecular mechanisms of tumor-associated cachexia are still poorly understood.
The main goal of this study was to identify cytokines, which could be involved in the develop-
ment of endogenous intoxication in mice with NK/Ly lymphoma, and to investigate changes of
their levels in ascitic fluid during early and terminal stages of tumor growth.
The expression of VEGF mRNA stayed at high level and did not change significantly du-
ring tumor progression. In contrast to VEGF, the level of expression of IL6 mRNA in the
NK/Ly cells, was rather low at the initial stages and markedly increased (up to 5-fold) at the
terminal stages of tumor growth. The obtained data were confirmed by ELISA analysis, which
showed 4-fold increase in IL-6 concentration in the ascitic fluid at late stages of NK/Ly tumor
growth (90 pg/ml and 570 pg/ml, correspondingly). In contrast to IL-6, the level of IFN-γ in
the ascitic fluid was very high at first stages of ascites (1.200 pg/ml), and then markedly (up
to 30-fold) lowered at terminal ones (30 pg/ml).
Chemotherapy with Dx and Vinc resulted in diminishing IL-6 level in ascites, and in incre-
asing IFN-γ expression at late stages of tumor growth. This phenomenon also positively
correlated with an increase in mean time of life in tumor-bearing animals.
We suggest that IL-6 is the major factor of cachexia progression, which predetermines de-
velopment of inflammatory processes and possible resistance of tumor cells to chemotherapy.
High level of VEGF production can serve as marker of lymphoma progression. Rapid increase
in IFN-γ expression at early stages of tumor growth, and its dramatic decrease at late stages
can specify the level of immunological status of the organism and serve as a viabitity marker
in tumor-bearing animals.
|