Онкология
Влияние сочетанного действия нейтронного и протонного излучений на пул стволовых клеток рака молочной железы и экспрессию генов стволовости in vitro
О.Н.Матчук1,2, А.О.Якимова1, В.О.Сабуров1, С.Н.Корякин1,3, С.А.Иванов1,4, И.А.Замулаева1,2 - 736-740
1Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф.Цыба — филиал ФГБУ НМИЦ радиологии Минздрава России, Обнинск, РФ; 2Объединённый институт ядерных исследований, Дубна, РФ; 3Обнинский институт атомной энергетики — филиал ФГАОУ ВО Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ", Обнинск, РФ; 4ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов, Москва, РФ
Изучен радиационный ответ опухолевых стволовых клеток двух клеточных линий люминального А-подтипа и тройного негативного РМЖ (MCF-7 и MDA-MB-231). Относительное количество CD44+СD24—/low клеток линии MCF-7 увеличивалось в 1.7 раза под влиянием гамма-излучения в дозе 4.0 Гр (р=0.047 по сравнению с контролем). Однако при облучении пучками нейтронов, протонов или их сочетанном действии в суммарной эквиэффективной дозе 4.0 Гр не обнаружено существенных изменений относительного количества опухолевых стволовых клеток и экспрессии генов OCT4, NANOG и SOX2 по сравнению с контролем в обеих клеточных линиях. Абсолютное количество опухолевых стволовых клеток уменьшалось по сравнению с контролем под влиянием нейтронного или протонного излучения (p<0.05 для обеих клеточных линий). При этом эффекты последовательного действия нейтронного и протонного излучения на размер пула опухолевых стволовых клеток зависели от молекулярного подтипа опухолевых клеток: для линии MCF-7 имели аддитивный характер, для линии МDA-MB-231 — антагонистический (коэффициент синергизма 0.96 и 0.45 соответственно).
Ключевые слова: опухолевые стволовые клетки; рак молочной железы; ионизирующее излучение; протоны; нейтроны
Адрес для корреспонденции: matchyk@mail.ru Матчук О.Н
DOI: 10.47056/0365-9615-2022-173-6-736-740
Effects of combined action of neutron and proton radiation on the pool of breast cancer stem cells and the expression of stemness genes in vitro
O. N. Matchuk1,2, A. O. Yakimova1, V. O. Saburov1, S. N. Koryakin1,3, S. A. Ivanov1,4, and I. A. Zamulaeva1,2
1A. F. Tsiba Medical Radiological Research Institute — Branch of National Medical Research Center of Radiology, Ministry of the Health of the Russian Federation, Obninsk, Russia; 2United Institute of Nuclear Research, Dubna, Russia; 3Obninsk Institute of Nuclear Power Engineering — Branch of National Research Nuclear University, Obninsk, Russia; 4Peoples' Friendship University of Russia (RUDN University), Moscow, Russia
Radiation response of cancer stem cells was studied in two breast cancer (BC) cell lines of luminal A (MCF-7) and triple negative (MDA-MB-231) subtypes. The relative number of CD44+CD24—/low CSCs of the MCF-7 line increased by 1.7 times under the influence of γ-irradiation at a dose of 4.0 Gy (p=0.047 compared with the control). However, no significant changes were found in the relative number of cancer stem cells and the expression level of OCT4, NANOG, and SOX2 genes after neutron, proton beam irradiation or their combined action at a total equieffective dose of 4.0 Gy compared with the control in both cell lines. The absolute number of cancer stem cells decreased under the influence of neutron or proton radiation compared with the control (p<0.05 for both cell lines). At the same time, the effects of sequential exposures to neutron and proton radiation on the size of the cancer stem cell pool depended on the molecular subtype of cancer cells. Additive interaction was observed for MCF-7 line and antagonistic one for MDA-MB-231 line (coefficients of synergism were 0.96 and 0.45, respectively).
Key Words: cancer stem cells; breast cancer; ionizing radiation; protons; neutrons