Противоопухолевый эффект локальной ферромагнитной гипертермии при различных температурно-временных режимах

Цель исследования. Анализ противоопухолевого эффекта локальной ферромагнитной гипертермии (ЛФГ) в зависимости от температуры и длительности нагрева, а также размера опухоли у экспериментальных животных.

Материал и методы. Исследование выполнено на мышах линии Af, носителях солидной формы перевиваемой опухоли карциномы Эрлиха. Суспензию тепловыделяющих магнитных наночастиц вводили интратуморально, наркотизированное животное помещали в переменное магнитное поле. Температура под нижним полюсом опухоли автоматически поддерживалась на заданном уровне (44, 45 или 46°С) 10, 15 или 20 мин в различных опытах, одновременно регистрировалась температура в центре опухоли. Прослеживали изменение объема опухоли, выживаемость и продолжительность жизни животных.

Результаты. Показано, что однократная процедура ЛФГ в режиме 44°С 10мин не оказывает противоопухолевый эффект в отношении карциномы Эрлиха у мышей. После ЛФГ в режиме 44°С 15 мин; 44°С 20 мин; 46°С 15 мин зарегистрировано снижение объема опухолей по сравнению с контролем, а в ряде опытов наблюдалось увеличение продолжительности жизни опухоленосителей и полный регресс опухоли. Эффективность ЛФГ увеличивается при повышении температуры локального нагрева на краю и в центре опухоли. Наблюдается умеренная отрицательная корреляция между размером опухоли и вероятностью ее полного регресса в результате ЛФГ.

Заключение. В опытах in vivo показано противоопухолевое действие ЛФГ, выражающееся в торможении опухолевого роста, увеличении продолжительности жизни опухоленосителей или полном регрессе новообразования. Эффективность процедуры ЛФГ зависит от температуры и длительности нагрева, а также от размера опухоли.

Локальная гипертермия позволяет осуществить нагрев опухоли до температур, вызывающих ее разрушение, и избежать при этом повреждения окружающих тканей. Нагрев свыше 42°С оказывает прямое цитотоксическое действие на опухолевые клетки. В опытах in vitro продемонстрировано, что при температуре 42—50°С происходит как немедленная, так и отсроченная (в течение нескольких часов после окончания воздействия) гибель опухолевых клеток [1, 2]. Кроме того, повышение температуры способствует усилению иммуногенных свойств опухоли, прежде всего благодаря экспрессии белков теплового шока. Поэтому прогретые или погибшие при высокотемпературном воздействии опухолевые клетки можно рассматривать как вакцину, индуцирующую развитие специфического иммунитета [3—6].

Исследуется возможность локальной магнитной гипертермии, основанной на поглощении энергии переменного магнитного поля высококоэрцитивными магнитными наночастицами, вводимыми непосредственно в область опухоли. Ранее изучены закономерности поглощения энергии переменного магнитного поля суспензиями высококоэрцитивных наночастиц [7—9], синтезированы и изучены частицы с нужными для магнитной гипертермии свойствами [10, 11], разработан способ контролируемого нагрева опухоли in vivo, заключающийся в поддержании в течение определенного времени температуры края опухоли на заданном уровне, и метод привитальной окраски на модели крыс— носителей альвеолярного рака печени и полиморфноклеточной саркомы. Продемонстрировано, что локальная ферромагнитная гипертермия (ЛФГ) может приводить к некротизации большей части опухолевой ткани (57—92%) через сутки после воздействия [12, 13].

Настоящая работа посвящена исследованию противоопухолевого эффекта ЛФГ при различных температурных режимах и длительности нагрева на модели экспериментальной перевиваемой опухоли у мышей. Изучалась динамика роста или регрессии опухоли у животных-опухоленосителей, подвергнутых ЛФГ при различных режимах, проанализирована связь гипертермии с размерами опухоли.

Л И Т Е Р А Т У Р А
1.    Терпинская Т. И., Кашевский Б. Э., Кульчицкий В. А. // Новости мед.-биол. наук.— 2008.— № 1—2.— С. 83—87.
2.    Терпинская Т. И. // Новости мед.-биол. наук.— 2010.    —    №2.— С. 174—181.
3.    Srivastava P. К., Udono H., Blachere N. E., Li Z. // Immunogenetics.— 1994.— Vol. 39.— P. 93—98.
4.    Menoret А., Chandawarkar R. // Semin. Immunol.— 1998.— Vol. 2S.— P. 654—660.
5.    Ito А., Shinkai M., Honda H., et al. // Cancer Immmunol. Immunother.— 2001.— Vol. S0.— P. S15—522.
6.    Ito А., Shinkai M., Honda H., et al. // Cancer Immunol. Immunother.— 2003.— Vol. S2.— P. 80—88.
7.    Кашевский Б. Э. // ИФЖ.— 2005.— Т. 78, № 2.— С. 83—92.
8.    Kashevsky B. E., Kashevsky S. B., Prokhorov I. V. // Particuology— 2009.— Vol. 7.— P. 451—458.
9.    Kashevsky B. E., Kashevsky S. B., Prokhorov I. V. // Solid State Phenomena.— 2009.— Vol. 152—153.— P. 175— 181.
10.    Kashevsky B. E., Agabekov V. E., Kashevsky S. B., et al. // Particuology.— 2008.— Vol. 6.— P. 322—333.
11.    Kekalo K A., Kashevsky B. E., Agabekov V. E., et al. // JMMM.— 2009.— Vol. 321.— P. 1514—1516.
12.    Кашевский Б. Э., Улащик В. С., Истомин Ю. П. и др.// Докл. НАН Беларуси.— 2010.— Т. 54, №2.— С. 114—117.
13.    Kashevsky B. E., Istomin Yu. P., Ulashchik V. S., et al. //AIP CP.— 2010.— Vol. 1311.— P. 280—287.
14.    Lim C. U., Zhang Y., Fox M. H. //Int. J. Hyperthermia.— 2006.— Vol. 22.— № 1.— P. 77—91.
15.    Moriyama-Gonda N., Igawa M., Shiina H., et al. // BJU Int.— 2002.— Vol. 90, № 3.— P. 317—325.
16.    Hildebrandt B, Wust P., Ahlers O, et al. // Crit. Rev. Oncol. / Hematol.— 2002.— Vol. 43.— P. 33—56.
17.    Pietrangeli P., Mondovi B. // Hyperthermia in Cancer Treatment: A Primer. / Eds. G. F. Baronzio, E. D. Hager.— Landes Bioscience and Springer Science+Business Media, 2006.— P.110—118.
18.    Терпинская Т. И. // Новости мед.-биол. наук.— 2011.    —    № 1.— С. 24—30.

Поступила 25.10.13.

Адрес для корреспонденции:
Терпинская Татьяна Ильинична. Институт физиологии НАН Беларуси.
220072, г. Минск, ул. Академическая, 28; сл. тел. (8-017) 332-16-00.

Ключевые слова: , , , , ,
Автор(ы): Терпинская Т. И., Кашевский Б. Э., Кашевский С. Б., Манина Е. Ю., Улащик В. С.
Медучреждение: Институт физиологии НАН Беларуси, Инстит тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси