Russian Journal of BiotherapyRussian Journal of BiotherapyРоссийский биотерапевтический журнал1726-97841726-9792Publishing House ABV Press110010.17650/1726-9784-2018-17-3-43-49ORIGINAL REPORTSОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИExpression of epithelial marker CK19 in mice with mammary adenocarcinoma afterexposure to fito-anti-estrogen secoisolariciresinolЭкспрессия эпителиального маркера цитокератина CK19 у мышей с аденокарциномой молочной железы под действием фитоантиэстрогена секоизоларицирезинолаhttps://orcid.org/0000-0002-9374-3158ShubinaI. Zh.ШубинаИ. Ж.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

Ирина Жановна Шубина

115478 Москва, Каширское ш., 24

irinashubina@mail.ruTreshalinaE. M.ТрещалинаЕ. М.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

115478 Москва, Каширское ш., 24

KuznetsovS. A.КузнецовС. А.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

115478 Москва, Каширское ш., 24

SmirnovaG. B.СмирноваГ. Б.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

115478 Москва, Каширское ш., 24

BorisovaYu. A.БорисоваЮ. А.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

115478 Москва, Каширское ш., 24

https://orcid.org/0000-0002-2840-1186SitdikovaS. M.СитдиковаС. М.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

115478 Москва, Каширское ш., 24

https://orcid.org/0000-0002-0132-167XSitdikovaM. V.КиселевскийМ. В.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

115478 Москва, Каширское ш., 24

ShprakhZ. S.ШпрахЗ. С.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478

115478 Москва, Каширское ш., 24

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of RussiaФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России2511201817343492511201825112018https://bioterapevt.abvpress.ru/jour/article/view/1100

Introduction.Phyto-anti-estrogen secoisolariciresinol (SECO) has similar effectiveness to that of Tamoxifen (TAM), a member of selection estrogen receptor modulators, in estrogen-positive models of murine mammary adenocarcinoma and human breast cancer in vivo. Due to its antagonistic and agonistic functions Tamoxifen may enhance risk of development of uterine adenocarcinoma while providing effective prophylactics of breast cancer metastases. SECO effect on proliferative activity of circulating or disseminating tumor cells (occult metastases) is still unclear. We used epithelial cell marker – intracellular cytokeratin 19 (CK19) to study SECO function in terms of possible metastatic process, since prognostic significance of CK19 is well established for identifying occult metastases and breast cancer dissemination.

Objective.To evaluate risk of tumor cell dissemination in mice with transplanted mammary adenocarcinoma after exposure to SECO and TAM.

Materials and methods.Mice BDF 1 [C57Bl6j × DBA2] bearing Са755 of the 3rd passage were used for the experiments. CK19 expression was evaluated 24 hours after 10-day course of SECO in the effective single doses of 250 mg/kg or ТАM 50 mg/kg. Flow cytometry, immunofluorescence with light and luminescence microscopy were performed to evaluate CK19 expression.

Results.Parameter GMFI ± SD (geometric mean fluorescence intensity ± SD) for CK19 expression in SECO and TAM groups in blood accounted for 28.87 ± 13.70 and 28.02 ± 9.50 and in control tumor growth (CTG) group GMFI ± SD was 31.94 ± 5.02; while in bone marrow it was 30.14 ± 2.33, 39.07 ± 2.30 and 32.48 ± 3.75, respectively.

Conclusion.The results of the study showed similar expression of epithelial intracellular marker CK19 in blood in the studied groups of mice bearing mammary adenocarcinoma Ca755 sensitive to SECO and TAM exposure. GMFI for CK19 expression in bone marrow was lower in SECO group than in TAM (р = 0.0003). The data obtained in the murine model demonstrated no enhanced risk of tumor cell dissemination while performing treatment by phyto-anti-estrogen SECO in therapeutic regimen.

Введение. Эффективность фитоантиэстрогена секоизоларицирезинола (СЕКО) из группы лигнанов аналогична эффективности селективного модулятора экстрогенных рецепторов тамоксифену (ТАМ) на эстрогенпозитивных моделях рака молочной железы (РМЖ) мышей и человека in vivo. Тамоксифен в силу антагонистических и агонистических свойств одновременно с эффективной профилактикой метастазирования РМЖ увеличивает риск развития аденокарциномы матки. Влияние СЕКО на пролиферативную активность циркулирующих опухолевых клеток, а также их способность к прогрессии (образование скрытых метастазов) не изучена.

Цель исследования – оценка риска диссеминации опухолевых клеток у мышей с перевиваемой аденокарциномой молочной железы под действием СЕКО в сравнении с ТАМ.

Материалы и методы. Исследование проводили на мышах линии BDF1 [C57Bl6j × DBA2] c подкожно привитой карциномой молочной железы Са755. Для выявления диссеминированных опухолевых клеток использовали эпителиальный маркер – внутриклеточный цитокератин CK19. Оценку содержания CK19-положительных клеток в циркуляции и костном мозге животных проводили методом проточной цитометрии и иммунофлуоресцентной микроскопии через 24 ч после 10-дневного введения СЕКО (в эффективной разовой дозе 250 мг/кг) или ТАМ (в разовой дозе 50 мг/кг).

Результаты. В группах мышей, получавших СЕКО и ТАМ, величины среднего геометрического интенсивности флуоресценции (GMFI) для экспрессии CK19 в крови составили 28,87 ± 13,70 и 28,02 ± 9,50 соответственно; в контрольной группе роста опухоли (КРО) без лечения – 31,94 ± 5,02. Показатель GMFI экспрессии СK19 в костном мозге в группах СЕКО, ТАМ и КРО составил 30,14 ± 2,33; 39,07 ± 2,30 и 32,48 ± 3,75 соответственно.

Заключение. В результате установлено, что у мышей с аденокарциномой молочной железы Са755, чувствительной к СЕКО или ТАМ, показатели экспрессии СK19 в клетках периферической крови имеют близкие значения и недостоверно отличаются от такового в контрольной группе животных. В костном мозге мышей-опухоленосителей показатель GMFI экспрессии СK19 в группе СЕКО был достоверно ниже по сравнению с этим показателем в группе ТАМ (р = 0,0003). Данные, полученные на мышиной модели, свидетельствуют в пользу низкого риска потенцирования диссеминации клеток аденокарциномы молочной железы при применении фитоантиэстрогена СЕКО по терапевтической схеме.

phyto-anti-estrogensecoisolariciresinolСK19tumor disseminationфитоантиэстрогенсекоизоларицирезинолCK19опухолевая диссеминацияMilder I.E., Arts I.C., van de Putte B. Lignan contents of Dutch plant foods: a database including lariciresinol, pinoresinol, secoisolariciresinol and matairesinol. Br. J Nutr 2005;93(3):393–402. DOI: 10.1079/BJN20051371.Nifantjev N.E., Yashunsky D.V., Menshov V.M. Patent RU 2359666, 2009. Method of isolation of secoisolariciresinol and dihydroquercetin from wood (In Russ.)Нифантьев Н.Э., Яшунский Д.В., Меньшов В.М. Патент РФ 2359666, 2009. Способ выделения секоизола рицирезинола и дигидрокверцетина из древесины.Sedakova L.A., Smirnova G.B., Borisova Yu.A., Treschalina E.M. Results of screening of the new phyto-antiestrogen secoisolariciresinol in a hormone-dependent tumor model in vivo. Rossiysky Bioterapevtichesky Zhurnal = Russian Journal of Biotherapy 2013;12(2):73 (In Russ.)Седакова Л. А, Смирнова Г.Б., Борисова Ю.А., Трещалина Е.М. Результаты скрининга нового фитоантиэстрогена секоизоларицирезинола на гормонозависимой опухолевой модели in vivo. Российский биотерапевтический журнал 2013;12(2):73.Sedakova L.A., Borisova Yu.A., Smirnova G.B., Treschalina E.M. Comparative effectiveness of secoisolariciresinol and tamoxifen including that in combination with arimidex. Rossiysky Bioterapevtichesky Zhurnal = Russian Journal of Biotherapy 2013;12(2):73 (In Russ.).Седакова Л.А., Борисова Ю.А., Смирнова Г.Б., Трещалина Е.М. Сравнительная эффективность секоизоларицирезинола и тамоксифена, в том числе в комбинации с аримидексом. Российский биотерапевтический журнал 2013;12(2):73.Sedakova L.A., Borisova Yu.A., Smirnova G.B., Treschalina E.M. Effect of the new anti-estrogenic drug secoisolariciresinol on the growth of estrogen-dependent advanced tumor and metastases of melanoma B16/F10. Rossiysky Bioterapevtichesky Zhurnal = Russian Journal of Biotherapy 2013;12(3):74 (In Russ.)Седакова Л.А., Борисова Ю.А., Смирнова Г.Б., Трещалина Е.М. Действие нового антиэстрогенного препарата секоизоларицирезинола на рост запущенной эстрогензависимой опухоли и метастазирование меланомы В16/F10. Российский биоте рапевтический журнал 2013;12(3):74.Borisova Yu.A., Smirnova G.B., Reichlin N.T., Treschalina E.M. Results of screening of phytoantiostrogen secoizolariciresinol on estrogen-dependent adenocarcinoma of the mammary gland Ca755. Vestnik RONC im. N.N. Blokhina = Journal of N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center 2014;25(1–2):26–30 (In Russ.)Борисова Ю.А., Смирнова Г.Б., Райхлин Н.Т., Трещалина Е.М. Результаты скрининга фитоантиэстрогена секоизоларицирезинола на эстрогензависимой аденокарциноме молочной железы Са755. Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, 2014;25(1‒2):26–30.Borisova Yu.A., Smirnova G.B., Andronova N.V. et al. Results of preclinical study of secoisolariciresinol on tumor models in vivo. Vestnik RONC im. N.N. Blokhina = Journal of N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center 2014;25(3–4):43–6 (In Russ.)Борисова Ю.А., Смирнова Г.Б., Ан дронова Н.В. и др. Результаты доклинического изучения секоизоларицирезинола на опухолевых моделях in vivo. Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина 2014;25(3–4):43–6.Borisova Yu.A., Smirnova G.B., Andronova N.V. et al. Results of preclinical study of secoisolariciresinol on subcutaneous xenografts of human breast cancer. Vestnik RONC im. N.N. Blokhina = Journal of N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center 2015;26(1):47–51 (In Russ.)Борисова Ю.А., Смирнова Г.Б., Андронова Н.В. и др. Результаты доклинического изучения секоизоларицирезинола на подкожных ксенографтах рака молочной железы человека. Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина 2015;26(1):47–51.Borisova Yu.A., Smirnova G.B., Shubina I.Zh. et al. Phytoestrogens are potential selective modifiers of biologically active reactions in breast cancer. Rossiysky Onkologichesky Zhurnal = Russian Journal of Oncology 2016;21(4):212–9 (In Russ.).Борисова Ю.А., Смирнова Г.Б., Шубина И.Ж. и др. Фитоэстрогены – потенциальные селективные модификаторы биологически активных реакций при раке молочной железы. Российский онкологический журнал 2016;21(4):212–9.Neis K.J., Brandner P., Schlenker M. Tamoxifen-induced hyperplasia of the endometrium. Contrib Gynecol Obstet 2000;20:60–8. PMID: 11791286.Dmitrieva E.V., Pustotina O.A., Kostin I.N. Status of endometrium in women receiving adjuvant therapy with tamoxifen after surgical treatment of breast cancer. Vestnik RUDN = Journal of Peoples’ Friendship University of Russia 2013;5:219–24 (In Russ.).Дмитриева Е.В., Пустотина О.А., Костин И.Н. Cостояние эндометрия у женщин, получающих адъювантную терапию тамоксифеном после хирургического лечения рака молочной железы. Вестник РУДН 2013;5:219–24.Xenidis N., Mavroudis D., Kalmanti L. et al. Effect of adjuvant Tamoxifen and Letrozol on the fate of peripheral blood CK-19 mRNA+ cells in patients with early breast cancer. Ann Oncol 2007;18:1623–31. DOI: 10.1093/annonc/mdm208.Saloustros E., Perraki M., Apostolaki S. et al. Cytokeratin-19 mRNA-positive circulating tumor cells during follow-up of patients with operable breast cancer: prognostic relevance for late relapse. Breast Cancer Research 2011;13(R60): 2–11. DOI. ORG/10.1186/BCR2897.Braun S., Pantel K., Muller P. et al. Cytokeratin-positive cells in the bone marrow and survival of patients with stage I, II, or III breast cancer. N Engl J Med 2000;342:525–33. DOI: 10.1056/NEJM200002243420801. PMID: 10684910.Stathopoulou A., Onikolis I., Mavroudis D. et al. Molecular detection of cytokeratin-19-positive cells in the peripheral blood of patients with operable breast cancer: evaluation of their prognostic significance. J Clin Oncol 2002;20:3404–12. DOI: 10.1200/JCO.2002.08.135. PMID: 12177100.Wang L., Wang Y., Liu Y. et al. Flow cytometric analysis of CK19 expression in the peripheral blood of breast carcinoma patients: relevance for circulating tumor cell detection. J Exp Clin Cancer Res 2009;28(1):57. DOI: 10.1186/1756-9966-28-57.Shubina I.Zh., Borisova Yu.A., Smirnova G.B. et al. Dissemination of adenocarcinoma cells of the mammarygland Ca755 into the bone marrow of mice against the background of selective modifiers of estrogen receptors(SMER). Rossiysky Bioterapevtichesky Zhurnal = Russian Journal of Biotherapy 2015;13(1):146–7. (In Russ.)Шубина И.Ж., Борисова Ю.А., Смирнова Г.Б. и др. Диссеминация клеток аденокарциономы молочной железы Са755 в костный мозг мышей на фоне селективных модификаторов эстрогеновых рецепторов (СМЭР). Российский биотерапевтический журнал 2015;13(1):146–7.Sparano J., O’Neill A., Alpaugh K. et al. Circulating tumor cells five years after diagnosis are prognostic for late recurrence in operable stage II–III breast cancer. 2018; San Antonio Breast Cancer Symposium. Abstract GS6–03.Kit O.I., Novikova I.A., Selutina O.N. et al. Study of the CSC level in epithelial tumors of various localizations. Mezhdunarodny Zhurnal Prikladnykh i Fundamentalnykh Issledovaniy = International Journal of Applied and Fundamental Research. 2015;12(5):817–20 (In Russ.)Кит О.И., Новикова И.А., Селютина О.Н. и др. Исследование уровня ЦОК при эпителиальных опухолях различных локализаций. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований 2015;12(5):817–20.Treschalina E.M., Zhukova O.S., Gerasimova G.K. et al. Guidelines for pre-clinical study of antitumor activity of drugs. In: Guidelines for pre-clinical trials of drugs. Part one. M.: Grif i K, 2012. P. 642–657 (In Russ.)Трещалина Е.М., Жукова О.С., Герасимова Г.К. и др. Методические рекомендации по доклиническому изучению противоопухолевой активности лекарственных средств. В кн. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К, 2012. C. 642–657.European Convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes, EEC, Strasbourg, 1985; Animalogiya = Animalogy1993;1:29 (In Russ.)Европейская конвенция по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей. ЕЭС. Страсбург, 1985. Анималогия 1993;1:29.Bolshakov O.P., Neznanov N.G., Babakhanyan R.V. Didactic and ethical aspects of research on biomodels and laboratory animals. Kachestvennaya Klinicheskaya Praktika = Quality clinical practice. 2002;1:54–9 (In Russ.)Большаков О.П., Незнанов Н.Г., Бабаханян Р.В. Дидактические и этические аспекты проведения исследований на биомоделях и на лабораторных животных. Качественная клиническая практика 2002;1:54–9.