Особливості цитогенетичних ефектів у онкологічних пацієнтів при променевій терапії на фоні попереднього радіаційного впливу
ARTICLE PDF

Ключові слова

аберації хромосом
геномні порушення
лімфоцити
онкологічні хворі
дистанційна променева терапія
повторне опромінення

Як цитувати

Мазник, Н., Сипко, Т., Старенький, В., Гукова, І., Артюх, С., & Черкаско, Л. (2021). Особливості цитогенетичних ефектів у онкологічних пацієнтів при променевій терапії на фоні попереднього радіаційного впливу. Український радіологічний та онкологічний журнал, 29(4), 48-64. https://doi.org/10.46879/ukroj.4.2021.48-64

Анотація

Актуальність. Променева терапія як один з найбільш ефективних засобів боротьби з онкопатологією може застосовуватися неодноразово для лікування онкологічних хворих. Проте даних щодо дослідження впливу попереднього радіаційного опромінення на подальший перебіг цитогенетичних пошкоджень за дії радіаційного чинника існує досить небагато. Крім того, радіотерапевтичне лікування як первинне, так і повторне, є прикладом складного сценарію фракціонованого опромінення, дослідження якого має фундаментальне та практичне значення для розуміння складних процесів утворення та елімінації цитогенетичних маркерів радіаційного впливу для подальшого вдосконалення системи біодозиметрії та розробки підходів індивідуалізації променевої терапії. Мета роботи – визначення характеру змін радіаційно-індукованих цитогенетичних пошкоджень та геномних порушень у пацієнтів з пухлинами голови та шиї та раком легені під час променевої терапії на фоні попереднього променевого лікування. Матеріали та методи дослідження. Обстежено 29 хворих на рак легені та з пухлинами голови та шиї, з яких 16 отримували променеву терапію вперше, а 13 – повторно. За допомогою цитогенетичного тесту досліджено зміни частот аберацій хромосомного типу та геномних порушень впродовж дистанційної променевої терапії. Результати та їх обговорення. У обстежених хворих допроменевий рівень цитогенетичних пошкоджень перевищував спонтанний. При цьому частота аберацій хромосом у хворих, які зазнали попереднього радіаційного впливу була достовірно вище, ніж у пацієнтів, які не отримували раніше променевого лікування, та залежала від проміжку часу між курсами променевої терапії. Показано зростання рівня радіаційно-індукованих цитогенетичних пошкоджень впродовж всього курсу променевого лікування онкологічних хворих незалежно від попереднього терапевтичного опромінення. За рахунок досить високого рівня хромосомних пошкоджень у групі вторинних хворих на початку лікування, темпи приросту аберацій хромосомного типу були вище у групі первинних хворих. Розподіли маркерів радіаційного впливу по клітинах при променевому лікуванні були наддисперсними за статистикою Пуассона у обох досліджуваних групах. Зміни частоти геномних порушень мали переважно флуктуаційний характер. Висновки. У вторинних пацієнтів рівень цитогенетичних показників до променевого лікування перевищував показники у первинних хворих. Рівень хромосомних пошкоджень зростав впродовж курсу променевої терапії як у первинних, так і вторинних пацієнтів, але із різною швидкістю. Додатковий генотоксичний вплив повторного опромінення проявлявся тільки у вигляді більшої максимальної кількості аберацій на аберантну клітину у вторинних хворих. За темпами зростання цитогенетичних пошкоджень не виявлено більшого генетоксичного ефекту від повторної променевої терапії на фоні попереднього променевого лікування.

https://doi.org/10.46879/ukroj.4.2021.48-64
ARTICLE PDF

Посилання

Pilinska MA, Shemetun OV, Talan OO, Dybska OB, Kravchenko SM, Sholoiko VV. Investigation of the influence of ionizing radiation on the level of chromosomal instability in human somatic cells during tumor development/induced witness effect. Problems of radiation medicine and radiobiology. 2020;25:353–61. (In Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.33145/2304-8336-2020-25-353-361

Chua ML, Rothkamm K. Biomarkers of radiation exposure: can they predict normal tissue radiosensitivity? Clinical oncology. 2013;25(10):610–6. (In English). DOI: https://doi.org/10.1016/j.clon.2013.06.010

Demina EA. Problematic issues of radiation therapy for cancer patients from the standpoint of radiobiology. ScienceRise: Biological Science. 2015;4(9):11–6. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.40207

Lusiyanti Y, Surniyantoro H, Rahajeng N, Suvifan V, Purnami S, Choridah L. The Cytogenetic Effects on Peripheral Blood Lymphocytes in Cancer Patients After Radiation Therapy: Chromosome Aberrations and Micronuclei. Biosaintifika. 2021;13(1):9–15. (In English). DOI: http://dx.doi.org/10.15294/biosaintifika.v13i1.25264

Hartel C, Nasonova E, Fuss MC, Nikoghosyan AV, Debus J, Ritter S. Persistence of radiation-induced aberrations in patients after radiotherapy with C-ions and IMRT. Clinical and translational radiation oncology. 2018;13:57–63. (In English). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ctro.2018.10.002

Miszczyk J, Przydacz M, Zembrzuski M, Chlosta P. Investigation of Chromosome 1 Aberrations in the Lymphocytes of Prostate Cancer and Benign Prostatic Hyperplasia Patients by Fluorescence in situ Hybridization. Cancer management and research. 2021;13:4291–8. (In English). DOI: https://doi.org/10.2147/CMAR.S293249

Moquet J, Higueras M, Donovan E, Boyle S, Barnard S et al. Dicentric Dose Estimates for Patients Undergoing Radiotherapy in the RTGene Study to Assess Blood Dosimetric Models and the New Bayesian Method for Gradient Exposure. Radiation research. 2018;190(6)596–604. (In English). DOI: https://doi.org/10.1667/RR15116.1

Miszczyk J, Rawojc K, Panek A, Swakon J, Prasanna PG, Rydygier M. Response of human lymphocytes to proton radiation of 60 MeV compared to 250 kV X-rays by the cytokinesis-block micronucleus assay. Radiotherapy and oncology. 2015;115(1):128–34. (In English). DOI: https://doi.org/10.1016/j.radonc.2015.03.003

Sypko TS, Maznyk NO. Cytogenetic parameters in cancer patients with remote radiation therapy from different radiation sources. Ukrainian Radiological Journal. 2017;25(4):297–308. (In Ukrainian).

Hartel C, Nikoghosyan A, Durante M, Sommer S, Nasonova E, Fournier C, Lee R, Debus J, Schulz-Ertner D, Ritter S. Chromosomal aberrations in peripheral blood lymphocytes of prostate cancer patients treated with IMRT and carbon ions. Radiotherapy and oncology. 2010;95(1):73–8. (In English). DOI: https://doi.org/10.1016/j.radonc.2009.08.031

Minaei SE, Mozdarani H, Motazakker M, Mansouri M, Aghamiri S. M. R. Evaluation of Cytogenetic Alterations in Peripheral Blood Lymphocytes of Esophageal Cancer Patients Treated with Radiotherapy or Chemoradiotherapy using Cytokinesis-Blocked Micronucleus Assay. Acta medica Iranica. 2016;54(1):9–14. (In English).

Wegierek-Ciuk A, Lankoff A, Lisowska H, Kedzierawski P, Akuwudike P, Lundholm L, Wojcik A. Cisplatin Reduces the Frequencies of Radiotherapy-Induced Micronuclei in Peripheral Blood Lymphocytes of Patients with Gynaecological Cancer: Possible Implications for the Risk of Second Malignant Neoplasms. Cells. 2021;10(10):1–17. (In English). DOI: https://doi.org/10.3390/cells10102709

Cytogenetic Dosimetry: Applications in Preparedness for and Response to Radiation Emergencies. Vienna, 2011;229. (In English).

Higueras M, Gonzalez JE, Di Giorgio M, Barquinero JF. A note on Poisson goodness-of-fit tests for ionizing radiation induced chromosomal aberration samples. International journal of radiation biology. 2018;94(7):656–63. (In English). DOI: https://doi.org/10.1080/09553002.2018.1478012

McDonald JH. Handbook of biological statistics. Baltimore, Maryland: Sparky House Publishing. 2008;287. (In English).

Ittel A, Gervais C, Galoisy AC, M’Kacher R, Mauvieux L, Fornecker LM. Triradial and quadriradial chromosomes detected in a case of B-cell prolymphocytic leukaemia. British journal of haematology. 2017;179(5):704. (In English). DOI: https://doi.org/10.1111/bjh.14895

Vodenkova S, Polivkova Z, Musak L, Smerhovsky Z, Zoubkova H et al. Structural chromosomal aberrations as potential risk markers in incident cancer patients. Mutagenesis. 2015;30(4):557–63. (In English). DOI: https://doi.org/10.1093/mutage/gev018

Fucic A, Gamulin M, Katic J, Milic M, Druzhinin V, Grgic M. Genome damage in testicular seminoma patients seven years after radiotherapy. International journal of radiation biology. 2013;89(11):928–33. (In English). DOI: https://doi.org/10.3109/09553002.2013.825057

Kadam SB, Shyama SK, Kumar MKP, D’costa A, Almeida VG. Cytogenetic Analysis on the Yields of Chromosomal Aberrations Induced by the Scattered Doses of γ-Radiation. Journal of nuclear medicine & radiation therapy. 2016;7(1):1–8(1000270). (In English). DOI: https://doi.org/10.4172/2155-9619.1000270

Zedginidze A, Namchevadze E, Ormocadze G, Kapanadze A, Nikuradze T, Lomidze D. Biodosimetry of Persons Chronically Exposed to Low and Therapeutic Doses of Ionizing Radiation. Genome integrity. 2016;7(12):1–6. (In English). DOI: https://doi.org/10.4103/2041-9414.197169

Sreedevi B, Rao BS, Nagaraj H, Pal NK. Chromosome aberration analysis in radiotherapy patients and simulated partial body exposures: biological dosimetry for non-uniform exposures. Radiation protection dosimetry. 2001;94(4):317–22. (In English). DOI: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a006505

Cao J, Liu Y, Sun H, Cheng G, Pang X, Zhou Z. Chromosomal aberrations, DNA strand breaks and gene mutations in nasopharyngeal cancer patients undergoing radiation therapy. Mutation research. 2002;504(1–2):85–90. (In English). DOI: https://doi.org/10.1016/s0027-5107(02)00082-9

Balajee AS. Applications of Fluorescence in Situ Hybridization in Radiation Cytogenetic Biodosimetry and Population Monitoring. OBM Genetics. 2018;2(4):1–35. (In English). DOI: https://doi.org/10.21926/obm.genet.1804042

Maznyk NO, Sipko TS, Starenky VP, Bogatyrenko ND, Bilozor NV Cytogenetic damage in patients with lung cancer during remote radiation therapy. Problems of radiation medicine and radiobiology. 2019;24:411–25. (In Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.33145/2304-8336-2019-24-411-425

Coleman CN, Hafer N, Maidment B, Manning R, Prasanna P., Okunieff P. Radiological and Nuclear Terrorism: Relevance to the Radiation Oncology and Biology Communities. Radiation Oncology. 2014;293–311. (In English). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-72314-1_20

Dainiak N, Albanese J, Kaushik M, Balajee AS, Romanyukha A, Sharp TJ, Blakely WF. Concepts of operations for a us dosimetry and biodosimetry network. Radiation protection dosimetry. 2019;186(1):130–8. (In English). DOI: https://doi.org/10.1093/rpd/ncy294

Raavi V, Surendran J, Karthik K, Paul S. FD, Thayalan K., Arunakaran J, Venkatachalam P. Measurement of γ-H2AX foci, miRNA-101, and gene expression as a means to quantify radiation-absorbed dose in cancer patients who had undergone radiotherapy. Radiation and environmental biophysics. 2019;58(1):69–80. (In English). DOI: https://doi.org/10.1007/s00411-018-0767-0

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.