часть 1: фиброз, вызванный облучением
реклама
СОДЕРМИКС® МОНОГРАФИЯ ОНКОЛОГИЯ Оглавление ЧАСТЬ 1: ФИБРОЗ, ВЫЗВАННЫЙ ОБЛУЧЕНИЕМ ............................................................................. 3 TGF-p1 и развитие радиационного фиброза ......................................................................................... 7 Лучевая терапия, свободные радикалы (РМК) и развитие радиационного фиброза ........................ 8 Лечение радиационного фиброза и возможные принципы его профилактики ...............................10 Супероксиддисмутаза (СОД) ...............................................................................................................11 Местное применение СОД при радиационном фиброзе ...........................................................12 ЛИТЕРАТУРА .....................................................................................................................................14 ЧАСТЬ 2: РАДИАЦИОННЫЙ ДЕРМАТИТ ..........................................................................................18 Классификация радиационного дерматита по степени тяжести ......................................................19 Патофизиология радиационного дерматита .......................................................................................20 Лечение радиационного дерматита и возможные способы его профилактики ..............................21 Супероксиддисмутаза (СОД): регуляция образования цитокинов, вызывающих воспаление.......21 СОД: обладает ли она активностью при местном применении? ...................................................23 Существуют ли специальные исследования, посвященные благоприятному действию местного нанесения СОД при лечении радиационного дерматита? ................................................................23 ЛИТЕРАТУРА .......................................................................................................................................25 ЧАСТЬ 3: МОДЕТ ЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОД ВЛИЯТЬ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ? ................................................................................................................................................28 ЛИТЕРАТУРА .......................................................................................................................................29 ЧАСТЬ 1: ФИБРОЗ, ВЫЗВАННЫЙ ОБЛУЧЕНИЕМ Фиброз дермы и кератоз эпидермиса являются нередкими поздними осложнениями облучения, которое может быть как случайным, так и следствием лучевой терапии. 1 Основными факторами, влияющими на развитие фиброза, являются доза, фракционирование облучения и его длительность.2 Было показано, что гипофракционированное облучение вызывает развитие фиброза значительно чаще, чем облучение по обычной схеме фракционирования (57% против 16%). 6 Развитие фиброза является часто наблюдаемым отдаленным последствием при облучении как по типу «симультанный интегрированный буст», так и по типу «последовательный буст» и наблюдается по окончании периодов последующего слежения длительностью 7 месяцев и 3 года. 7 При сравнении ускоренного частичного облучения молочной железы (УЧОМЖ) и обычного дистанционного облучения выяснилось, что значения ВООТ (вероятности развития обычных осложнений в ткани) при последнем варианте значительно выше.8 Тем не менее, результаты недавно проведенных исследований показывают, что частота развития подкожного фиброза через 15 месяцев9 (33%) и через 43 месяца10 (44% против 9%) существенно выше. В двух различных исследованиях11, 12 фиброз молочной железы через 24 месяца после интраоперационной электронной радиотерапии (ИОЭРТ), проведенной во время осуществления органосохраняющих операций, развивался у 3.2% больных, а через 48 месяцев наблюдался уже у 33% пациентов. Через 25 месяцев после проведения интраоперационной радиотерапии (ИОРТ) с помощью низкоэнергетического рентгеновского облучения13 фиброз всей молочной железы развивался у 5% больных, а фиброз вокруг ложа опухоли – у 27% пациентов. Кроме того, развитие фиброза может быть связано с наличием у пациента сопутствующих коллагенозов(14), одновременно или последовательно проводимой химиотерапией(15, 16), с возрастом, 17 а также с индивидуальной радиочувствительностью соединительной ткани, которая у разных больных обычно бывает разной.(18) Следует отметить, что одновременность проведения химиотерапии и лучевой терапии после органосберегающих операций на молочной железе достоверно связана с повышением частоты развития фиброза степени тяжести 2.19 Частота развития фиброза превышает частоту развития всех прочих осложнений лучевой терапии.(20) Фиброз является поздним осложнением – частота его развития, наблюдаемая даже через 5 лет после лучевой терапии, не отражает полностью риска всего спектра фиброзных осложнений. То, что кажется безопасным через 5 лет после лечения, позже может привести к развитию серьезных осложнений.(20) 1 В другом исследовании было показано, что длительность периода времени до развития 90% всех фиброзных осложнений со степенью выраженности от умеренной до тяжелой составляла 3.2 года.(21) Для подкожного фиброза период времени до развития определенной степени выраженности этого осложнения растет с увеличением степени выраженности, что соответствует мнению клиницистов о том, что с течением времени степень тяжести фиброза увеличивается.(21) В большинстве тканей позднее радиационное поражение сопровождается потерей паренхиматозных клеток и избыточным образованием фиброзной ткани22. Фиброз представляет собой комплексный ответ ткани, основными характеристиками которого являются массивное отложение внеклеточного матрикса и избыточная пролиферация фибробластов. Это – динамический процесс, который включает постоянную перестройку ткани и длительную активацию фибробластов. Наряду с кожей, развитие фиброза описано во многих других тканях – таких, как ткани легких, сердца и печени.(23) Исследования показали, что вызванный облучением фиброз представляет собой бесконечный процесс рубцевания, ключевую роль в котором играет особый тип фибробластов – миофибробласты.(1) Причины активации фибробластов при фиброзе в настоящее время являются основным вопросом в данной области исследований. При обычном заживлении ран фибробласты активируются на определенное время, превращаются в миофибробласты, которые пролиферируют и продуцируют коллагеновый матрикс. Процессы же при фиброзе можно рассматривать как рану, которая постоянно продуцирует сигналы к заживлению ткани. Эти постоянные сигналы могут приводит к аномальному образованию цитокинов и факторов роста, что вызывает хроническую, длительно поддерживающуюся активацию миофибробластов, которая и приводит к развитию фиброза.(1, 23) Среди различных факторов роста основным цитокином, управляющим хронической активацией клеток и являющимся главным триггером, который запускает описанный выше механизм фиброза, считается TGF-р1 (трансформирующий фактор роста р1).(24) Гомеостаз тканей поддерживается скоординированной пролиферацией клеток и образованием и обменом внеклеточного матрикса. Клетки координируют свои функции с помощью постоянных сигналов самими себе (аутокринная активность) и друг другу (паракринная активность), которые передаются полипептидами, носящими название цитокинов (известными также как факторы роста). (25) Образование реактогенных метаболитов кислорода (РМК) при ионизирующем облучении26 представляет собой динамический процесс, включающий целый ряд цитокинов, индуцирующих воспаление, фиброз, а также 2 хемокинов, которые образуются множеством разнообразных типов клеток, включая макрофаги, эпителиальные клетки и фибробласты.27 Воспалительная реакция, запущенная радиационным поражением, приводит к стимуляции клеток тканей – в частности, фибробластов, вызывает их активную пролиферацию и дифференцировку, а также образование коллагена.(23) Клетки типа PMF VI (PMF – постмитотические фибробласты) представляют собой конечные продукты дифференцировки в системе стволовых клеток фибробластов. Характерной особенностью клеток PMF VI является их способность образовывать интерстициальный коллаген типов I, III и V, протеогликаны и другие компоненты внеклеточного матрикса.(28) Было показано, что ионизирующее облучение вызывает преждевременную терминальную дифференциацию в системе фибробласт/фиброцит – предположительно, благодаря исчезновению значительной части митотически активных фибробластов-предшественников из-за их перехода в постмитотические фибробласты. Было показано, что образование интерстициального коллагена I, III и V типов индуцированными облучением постмитотическими фибробластами идет в 5-8 раз более активно, чем у их клеток-предшественников.(28) Результаты исследований недавнего времени позволяют предположить, что фиброз, вызванный облучением, представляет собой комплексный процесс, включающий запуск и поддержание фиброгенеза через межклеточные взаимодействия клеток различных типов, опосредованные образованием специфических цитокинов и факторов роста: быстрая и преходящая экспрессия факторов роста – таких, как тромбоцитарный фактор роста (PDGF), ИЛ-1, трансформирующий фактор роста (TGF-p) и фактор некроза опухолей (TNF-d) – развивается в течение нескольких часов после облучения.(23) Это нарушение экспрессии факторов роста и цитокинов может привести к изменению характера клеточных взаимодействий различных типов клеток, вовлеченных в реакции фиброза. Постоянное каскадное образование цитокинов после облучения было выявлено в тканях легких: начиналось оно сразу в момент облучения и продолжалось вплоть до развития поздних поражений.(15) В эфферентном звене – а именно, на клетках-мишенях (фибробластах) – активируется экспрессия рецепторов дл факторов роста, что приводит к передаче сигнала внутрь клетки. Стимулированные таким образом фибробласты отвечают активацией генов, кодирующих коллаген, что ведет к образованию белков внеклеточного матрикса. (29) Было постулировано, что эти ранние нарушения, выявляемые в течение первых дней – первых недель после облучения, никуда не исчезают и в дальнейшем и играют основную роль в последующем развитии хронического фиброза. После облучения легких и позвоночника было отмечено также и развитие прогрессирующей гипоксии 30, 31. Поскольку известно, что гипоксия сама по себе вызывает образование реактогенных метаболитов кислорода, активирует воспаление и повреждение сосудов, индуцирует 3 образование провоцирующих фиброз цитокинов и активирует образование коллагена32, 33, 34 , было выдвинуто предположение о том, что послерадиационная гипоксия может играть важную роль в поддержании фенотипических нарушений35. В исследованиях по иммунохимическому окрашиванию TGF-p в тканях облученного легкого было показано, что после облучения в тканях легких быстро возрастает и длительно поддерживается на повышенном уровне образование TGF-p.(36) Наиболее выраженное повышение образования TGF-p наблюдалось в начале фазы пневмонии (2 - 4 недели после облучения), и на этом пике экспрессии большинство клеток, синтезирующих TGF-p, представляли собой клетки воспаления. Все аспекты преобразования ткани регулируются цитокинами. В настоящее время TGF-p можно рассматривать как прототип многофункционального цитокина – в особенности, после того, как выяснилось, что он может действовать и как ингибитор, и как стимулятор репликации клеток, а также контролировать синтез многих компонентов внеклеточного матрикса. (37, 38) Ген TGF-p1 активируется в ответ на повреждение ткани, и именно TGF-p1 является той изоформой, которая играет основную роль в развитии фиброза.(25) Влияние TGF-p на образование и отложение внеклеточного матрикса опосредуется рецептором 1 типа, в то время, как его действие на размножение клеток опосредовано через рецептор 2 типа. (25) Другие цитокины, вместе с TGF-p1 участвующие в преображении ткани после ее повреждения (тромбоцитарный фактор роста – PDGF, щелочной фактор роста фибробластов – bTGF, фактор некроза опухолей – TNF, интерлейкин-1 – ИЛ-1), стимулируют пролиферацию и миграцию клеток и/или образование новых сосудов и/или активируют воспаление, однако TGF-p1 является уникальным по разнообразию своих эффектов, которые приводят к увеличению отложения внеклеточного матрикса.(38) Было показано(39), что экзогенный TGF-p может стимулировать образование соединительной ткани и коллагена, а подкожное введение TGF-p новорожденным мышам вызывает ангиогенез и быструю активацию фибробластов, синтезирующих коллаген; образующаяся новая ткань представляет собой по преимуществу грануляционную ткань, напоминающую ту, которая образуется при физиологическом заживлении раны. Более того, было показано, что TGF-p in vitro стимулирует образование коллагена фибробластами различных видов грызунов и человека. Было также показано, что специфические антитела к TGF-p могут отчасти нейтрализовать этот стимулирующий эффект. Наряду с этим, TGF-p1 подавляет функционирование Т-клеток и В-клеток и образование ими TNF и ИЛ-1.(40) В то время, как TGF-p1 может действовать и как агонист, и как антагонист клеточной пролиферации и воспаления, отложение внеклеточного матрикса он всегда только стимулирует, причем весьма активно. 4 TGF-p1 вызывает отложение внеклеточного матрикса, одновременно вызывая увеличение в несколько раз синтеза большинства белков внеклеточного матрикса, снижая образование протеаз, разрушающих белки матрикса, активируя образование ингибиторов этих протеаз и модулируя экспрессию интегринов таким образом, что клеточная адгезия к матриксу возрастает. (25) Накопление матрикса в тканях является основной патологической характеристикой фиброзных заболеваний. И у животных, и у человека острое ограниченное повреждение тканей сопровождается лишь временным повышением образования TGF-p1, и фиброз не развивается. При повторных повреждениях повышение образования TGF-p1 поддерживается длительное время, что приводит к прогрессирующему отложению внеклеточного матрикса и развитию фиброза тканей.(41) Повторные повреждения ткани, сопровождающиеся непрекращающейся аутоиндукцией образования TGF-p1, превозмогают нормальные сигналы к окончанию процесса, что приводит к возникновению хронического злокачественного порочного круга избыточного образования TGF-p1. Таким образом, TGF-p1 является своего рода обоюдоострым мечом, обладающим как благотворными, так и вредоносными свойствами. Существует очень тонкий баланс между благотворным действием TGF-p1 при нормальном заживлении тканей и его фиброгенными свойствами, и подавление активности TGF-p1 при многих заболеваниях человека может оказывать благоприятный эффект.(43) Очевидно, что существуют ситуации, когда постоянно повышенное образование или нарушение регуляции образования TGF-p вызывает чрезмерную реакцию тканей, которая может вести к развитию серьезных фиброзных или пролиферативных заболеваний.(38) Наряду с местным действием в качестве фактора роста, TGF-p1 может вызывать и системные эффекты – например, кахексию и множественный фиброз.(44) TGF-p1 и развитие радиационного фиброза Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что TGF-p1 является ключевым фактором в развитии фиброза. В исследованиях, проведенных на свиньях,(45) было показано, что TGF-p определяется в коже через 6 часов после одного сеанса гаммаоблучения в дозе от 16 до 64 Гр – и в форме информационной РНК, и в форме белка. На модели развития фиброза кожи у свиней было также показано,(45) что экспрессия TGFp1 была повышена на протяжении всех стадий развития фиброза. На ранней эритематозной фазе, начинавшейся через 3 недели после облучения, уровень иРНК для TGF-p1 в облученной коже был увеличен в 12 раз. На более поздних стадиях развития фиброза – с 6 по 12 месяцы после облучения, когда кожа уже заживает, он все 5 еще остается повышенным в 10 раз относительно исходного уровня.(45) При рассмотрении основных функций TGF-p1 и его роли в развитии фиброза внимания заслуживают несколько моментов. Очевидно, что двунаправленное действие TGF-p1 на пролиферацию клеток – подавление деления эпителиальных клеток и активация размножения фибробластов – может способствовать развитию фиброза и образованию рубца. Аналогичным образом, способность TGF-p индуцировать апоптоз отдельных видов клеток может способствовать повреждению паренхимы и ее замещению фиброзной тканью.(42) Исследовали и влияние цитокинов на образование внеклеточной супероксиддисмутазы (ВК-СОД) фибробластами дермы человека. (46) ВК-СОД является по преимуществу тканевым ферментом и представляет собой основной физиологический защитный барьер против супероксидных радикалов, высвобождаемых во внеклеточное пространство. ВК-СОД продуцируют лишь некоторые виды клеток, и фибробласты являются важным источником ВК-СОД в организме.(47) На экспрессию ВК-СОД в высокой степени влияют цитокины, участвующие в развитии воспалительного ответа. В то время, как интерферон-гамма (ИФγ), TNF-d и ИЛ-1 усиливают образование ВК-СОД, а ИФ-α, ИЛ-6 и ПГЕ2 – не влияют на нее, TGF-p существенно подавляет образование ВКСОД - на 96-97% по сравнению с контролем. Было также замечено, что TGF-p, подавляющий образование супероксидных радикалов, не только непосредственно угнетает продукцию ВК-СОД, но и подавляет стимулирующее действие ИФγ и ИЛ-1. (46) Лучевая терапия, свободные радикалы (РМК) и развитие радиационного фиброза Ионизирующее излучение может реагировать с атомами и молекулами в клетках (в особенности, молекулами воды) с образованием свободных радикалов, которые могут диффундировать на достаточно большие расстояния и поражать там важные мишени.(26) В настоящее время образованию свободных радикалов и их участию в развитии окислительного поражения тканей с последующим фиброзом отводится важная роль.(42) Многие химиотерапевтические препараты (в особенности, блеомицин) могут усиливать повреждающее действие облучения, что, по всей видимости, связано с их действием на образование РМК и окислительно-восстановительный цикл. (42) Таким образом, при проведении комбинированной лучевой и химиотерапии РМК могут оказывать синергический эффект и усиливать повреждающее действие указанных видов лечения. Свободные радикалы образуются в результате прямого разрушения молекул воды в клетке ионизирующим излучением: 2 H2O -> HO*+ + e- + H2O* 6 H2O* -> H* + OH* (гидроксильный радикал) H2O*+ + H2O -> H3O+ + OH* OH* + OH* —> H2O2 (перекись водорода) O 2 + e- —> O 2- (супероксидные радикалы) 2 O 2- + 2H+ —> 2 H2O2 (перекись водорода) Хорошо известно, что свободные радикалы, образующиеся при взаимодействии ионизирующего облучения с живыми тканями, играют основную роль в запуске биологического повреждения и развитии вторичного воспалительного ответа. (42) Повреждение ткани вызывает направленную миграцию нейтрофилов и макрофагов в экстравазальные ткани и активацию и пролиферацию фибробластов. При контакте с разрушенным коллагеном экстравазальные нейтрофилы и макрофаги стимулируются и начинают образовывать свободные радикалы и секретировать протеазы. Эта вторая волна образования свободных радикалов может играть основную роль в формировании и разрастании фиброзной ткани по типу самоподдерживающегося цикла. (42) После проведения лучевой терапии окислительное поражение наблюдается через 15-20 недель после первоначального облучения, что совпадает с отставленным клиническим проявлением поражений, вызванных облучением. Результаты исследований (48) показывают, что РМК – такие, как супероксидный анион и перекись водорода – в субмикромолярных концентрациях работают как новый внутри- и межклеточный медиатор, который может вызывать пролиферацию в культуре клеток. Механизмы этого эффекта могут быть связаны как с прямым взаимодействием со специфическими рецепторами, так и окислением молекул, передающих сигнал к пролиферации внутрь клетки – например, протеинкиназ, протеинфосфатаз, факторов транскрипции и ингибиторов факторов транскрипции. Возможно также, что перекись водорода может изменять окислительно-восстановительное равновесие и активировать передачу этих важных сигналов путем изменения уровня в клетке восстановленной формы глутатиона (GSH) и его окисленной формы – глутатиондисульфида (GSSG). Судя по всему, существует тонкое равновесие между пролиферацией клеток с одной стороны, и перекисным окислением липидов и гибелью клетки – с другой. Переход к состоянию с более активным течением окислительных процессов, ведущий вначале к стимуляции пролиферативного ответа, в дальнейшем приводит к активации гибели клеток. Более того, все большее число экспериментальных и клинических данных подтверждает важную роль окислительного повреждения тканей в патогенезе фиброза. 7 И в самом деле, многие этиологические факторы фиброгенеза стимулируют свободнорадикальные реакции либо непосредственно, либо через активацию воспаления. Свободные радикалы, как и продукты их взаимодействия с биологическими молекулами, могут изменять активность двух основных типов клеток, вовлеченных в процесс фиброза – а именно, фагоцитов и клеток, образующих внеклеточный матрикс. Перекисное окисление липидов и определенные его продукты вызывают избыточную экспрессию генов, кодирующих образование фиброгенных цитокинов, которые являются основными молекулами, играющими роль в патогенезе фиброза, а также повышение транскрипции и образования коллагена. Оба эти процесса можно подавить – во всяком случае, в экспериментальных условиях – с помощью антиоксидантов. Влияние окислительного поражения на экспрессию генов цитокинов, судя по всему, является важным механизмом, посредством которого активируется отложение соединительной ткани. (49) Следовательно, применение препаратов, содержащих СОД, может непосредственно и/или опосредованно усиливать естественную антиоксидантную защиту клеток и снижать степень окислительного поражения на клеточном и тканевом уровнях, подавляя таким образом процесс фиброгенеза. Лечение радиационного фиброза и возможные принципы его профилактики Совсем недавно мы начали понимать, что непосредственные биохимические реакции, связанные с облучением, ведут в дальнейшем к развитию клинически и гистологически проявляющихся поражений через целую серию генетических и молекулярных реакций.27 Эти данные также позволяют предположить, что, поскольку процесс является динамически развивающимся, он может быть необратим.27 Выяснение ключевой роли TGF-p1 в фиброгенезе предоставляет новую возможную мишень для разработки терапевтических препаратов с целью предотвращения развития фиброза.(42) Было показано, что некоторые препараты – например, галофугинон – способны снижать выраженность радиационного фиброза у человека через угнетение передачи сигнала TGFp.(50) Разумеется, с момента открытия СОД стало ясно, что эти ферменты обеспечивают защиту тканей от разрушительного действия супероксидного радикала. Супероксиддисмутаза (СОД) В присутствии СОД супероксидный радикал переходит в перекись водорода(H2O2) и 8 кислород. В дальнейшем H2O2 разрушается каталазой. O 2-+ O 2- супероксиддисмутаза> O 2 + H2O 2 2 H2O 2 каталаза> O 2 + 2 H2O В 1994 г. исследователями был продемонстрирован лечебный эффект СОД, входившей в состав наполнителя с ПЭГ (ПЭГ-СОД), на вызванный облучением фиброз: наполнитель в форме мази наносили на пораженный участок дважды в день в течение 3 месяцев.(51) После 6 месяцев лечения выраженность радиационного фиброза снизилась на 41% по сравнению с его выраженностью до лечения. Лечебная эффективность было тем более выраженной, чем на более ранней стадии фиброза наносилась мазь, а в развитии различных стадий излечения наблюдался определенный хронологический порядок. Через 6 недель ослабевала и исчезала боль, а через 3 месяца распадалась и размягчалась фиброзная структура ткани. Обычно эффективное снижение площади поражения, а также ослабление пигментации не развивается раньше 4-го месяца. Самым важным результатом этих исследований является то, что необратимость радиационного фиброза не является абсолютной, и антиоксидантные вещества могут эффективно излечивать фиброз.(1) Прекрасный инструмент для демонстрации действия СОД при фиброзе появился после разработки стандартизованной модели радиационного фиброза (РФ) на свиньях.(52) Достоверное снижение площади поражения кожи и объема фиброзного поражения на 70% по сравнению с животными из контрольной группы было поразительным результатом. В дальнейшем было показано (53), что активация экспрессии трансгена для Mn-СОД приводила к уменьшению выраженности отставленных эффектов после облучения целого легкого. На трансгенных мышах было показано, что повышенное образование ВК-СОД оказывает защитное действие на пораженные облучением легкие, сопровождающееся уменьшением тяжести окислительного поражения тканей.(54) Аналогичным образом, новый препарат, обладающий свойствами СОД, вызывал снижение выраженности радиационного поражения легких.(55) Интересно отметить, что в группе крыс, получавших лечение этим новым препаратом, было отмечено достоверное снижение содержания в плазме TGF-p. В другом исследовании (56) в культуре клеток с индуцированным радиацией фиброзом (РФ) был обнаружен дефицит эндогенной Mn-СОД, что было расценено как эффект, способствующий пролиферации клеток. Добавление в культуру Cu/Zn-СОД вызывало повышение активности эндогенной Mn-СОД и содержания белков, а также существенное снижение экспрессии генов TGF-p1 и тканевого ингибитора металлопротеаз (TIMP) в клетках с РФ, осуществляя таким образом непрямое воздействие на активность фибробластов кожи при РФ, опосредованное через активацию образования эндогенной Mn-СОД. Снижение образования TIMP приводит к тому, что он перестает подавлять активность коллагеназы, и она начинает разрушать избыточные отложения внеклеточного матрикса, что и приводит к исчезновению фиброза in vivo. 9 В другом исследовании (3) было четко продемонстрировано, что СОД не вызывала клеточную смерть миофибробластов, но значительно снижала образование TGF-p1 – следовательно, можно предположить, что СОД является мощным антагонистом этого основного фиброгенного фактора роста. В заключение было выдвинуто предположение, что антифиброзное действие СОД, наблюдавшееся in vitro, связано с превращением миофибробластов в обычные фибробласты. Местное применение СОД при радиационном фиброзе В 1994 г. исследователями был продемонстрирован лечебный эффект СОД, входившей в состав наполнителя с ПЭГ (ПЭГ-СОД), на вызванный облучением фиброз: наполнитель в форме мази наносили на пораженный участок дважды в день в течение 3 месяцев.(51) После 6 месяцев лечения выраженность радиационного фиброза снизилась на 41% по сравнению с его выраженностью до лечения. Лечебная эффективность было тем более выраженной, чем на более ранней стадии фиброза наносилась мазь, и наблюдался хронологический порядок развития различных стадий излечения. Через 6 недель боль ослабевала и исчезала, а через 3 месяца распадалась и размягчалась фиброзная структура ткани. Обычно эффективное снижение площади поражения, а также ослабление пигментации не развивается раньше 4-го месяца. В 1996 г. в рамках исследования, проведенного в институте Кюри в Париже, (57) было проведено лечение 42 больных с клинически выраженным кожным фиброзом, развившимся после лучевой терапии рака молочной железы; время между облучением и началом лечения варьировало от 3 месяцев до 40 лет (среднее время ± СО: 8.5 ± 8.4 года). Больных в течение трех месяцев лечили с помощью местного препарата, в состав которого входила СОД. До лечения, в процессе терапии и в течение 3 месяцев после ее окончания у больных брали последовательные биопсийные образцы кожи. При оценке выраженности поражения по данным гистохимии с использованием объективного спектрофотометрического метода было показано, что у 74% больных выраженность фиброза снизилась. В 2004 г. изучали антифиброзную эффективность мази, содержащей СОД и применявшейся дважды в день в течение 90 дней, у больных с клинически выраженным радиационным фиброзом, развившимся после консервативного лечения рака молочной железы.(58) Было показано, что местное нанесение мази с СОД вызывало снижение выраженности радиационного фиброза: через 6 месяцев лечения выраженность боли снижалась у 90% больных, а уменьшение зоны фиброзного поражения – у половины больных, определение плотности ткани при маммографии позволило предположить снижение выраженности фиброза у одной трети больных, в то время, как данные термографии продемонстрировали ее снижение у 80% больных. Указанные клинические изменения сохранялись на протяжении всего исследования, а переносимость препарата была оценена как прекрасная. 92% больных отметили субъективное местное улучшение в зоне поражения. 10 ЛИТЕРАТУРА 1. Anonymous. Effects of ionizing radiation on human skin. Clefs CEA, n°48, 2003. 2. Calle R et al. Conservative management of operable breast cancer: ten years experience at the Fondation Curie. Cancer, 42:2045-53, 1978. 3. Habibollaki F et al. Assessment of skin dose and its relation to cosmesis in the conservative treatment of early breast cancer. Int J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 14:291-6, 1988 4. Levit SH et al. Breast Cancer. In: Principles and practice of radiation oncology, edited by Perez CA & Brandy LW, J.B. Lippincott, 1987, p730-792. 5. Borger JH et al. Dose and volume effects on fibrosis after breast conservation therapy, Int J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 30:1073-81, 1994 6. Felhauer et al. Late effects and cosmetic results of conventional versus hypofractionated irradiation in breast-conserving therapy. Strahlenther. Onkol. 181(10):625-631, 2005 7. Raiyawa et al. Late effects and cosmetic results of simultaneous integrated boost versus sequential boost after conventional irradiation in breast-conserving therapy: outcome of 7 months follow-up. J Med Assoc Thai 92(3):390-397, 2009 8. Basu J. et al. Normal tissue complication probability of fibrosis in radiotherapy of breast cancer: accelerated partial beam irradiation vs. conventional external-beam radiotherapy. J Cancer Res Ther 4(3):126-130, 2008 9. Hepel JT et al. Toxicity of three-directional conformal radiotherapy for accelerated partial breast irradiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 75(5):1290-1296, 2009 10. Wadasadawala T. et al. Accelerated partial-breast irradiation vs. conventional whole-breast radiotherapy in early breast cancer: a case-control study of disease control, cosmesis, and complications. J Cancer Res Ther 5(2):93-101, 2009 11. Veronesi U. et al. Full-dose intraoperative radiotherapy with electrons during breast-conserving surgery. Annal of Surgery 242(1): 101-106, 2005 12. Mussari S et al. Full-dose intraoperative radiotherapy withelectrons in breast cancer. First report on late toxicity and cosmetic results from a single-institution experience. Strahlenther. Onkol. 182(10):589595, 2006 13. Kraus-Tiefenbacher U. et al. Long-term toxicity of an intraoperative radiotherapy boost using low energy X-rays during breast-conserving surgery. Int J Radiat Oncol Biol Phys 66(2):377-381, 2006 14. Fleck R et al. Consequences of breast irradiation in patients with pre-existing collagen vascular diseases. Int. J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 17:829-833, 1989. 15. Rubin P et al. A perpetual cascade of cytokines post-irradiation leads to pulmonary fibrosis. Int J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 33(1):99-109, 1995. 16. Rube CE et al. Dose dependent induction of transforming growth factor ß in the lung tissue of fibrosis-prone mice after thoracic irradiation. Int. J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 47(4):1033-42, 2000. 17. Lilla C et al. Predictive factors for late normal tissue complications following radiotherapy for breast cancer. Breast Cancer Res Treat 106(1):143-150, 2007 18. Turesson I, Individual variation and dose dependency in the progression rate of skin telangiectasia. Int. J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 19:1569-1574, 1990 19. Toledano A et al. Concurrent administration of adjuvant chemotherapy and radiotherapy after breastconserving surgery enhances late toxicities: long-term results of the ARCOSEIN multicenter randomized study. Int J Radiat Oncol Biol Phys 65(2):324-332, 2006 20. Roberts A et al. Transforming growth factor type ß: rapid induction of fibrosis and angiogenesis in vivo and stimulation of collagen formation in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 83:4167-71, 1986. 21. Brandes ME et al. Transforming growth factor ß1 suppresses acute and chronic arthritis in experimental animals. J Clin. Invest.; 87:1108-1113, 1991. 22. Fajardo LF et al. Morphology of radiation effects on normal tissues, in Perez CA, Brady LW (eds): Principles and practice of radiation oncology (ed 2), Philadelphia, PA, JB Lippincott Company, 1992, pp114-123 23. Border W. Fibrosis linked to TGF- ß is yet another disease. J Clin. Invest. 96:655-6, 1995. 24. Moses HL et al. TGF-production by chemically transformed cells. Cancer Res. 41:28428, 1981. 25. Border W et al. Transforming growth factor ß in tissue fibrosis. New Eng J Med. 331:1286-92, 1994. 26. Riley PA: Free radicals in biology: oxidative stress and the effects of ionizing radiation. Int J Radiat Biol 65:27-33, 1994 27. Anscher MS. The irreversiblityof radiation-induced fibrosis: fact or folklore? J Clin Oncol 23(34):8551-2, 2005 28. Rodemann HP et al. Cellular basis of radiation-induced fibrosis. Radiother. Oncol. 15:267-274, 1995. 29. Wazer DE et al. Factors influencing cosmetic outcome and complication risk afterconservative surgery and radiotherapy for early-stage breast carcinoma. J Clin. Oncol. 10:356-363, 1992 30. Vujaskovic Z et al. Radiation-induced hypoxia may perpetuate late normal tissue injury. Int J Radiat Oncol Biol Phys 50:851-855, 2001 31. Li YQ et al. Hypoxia in radiation-induced blood-spinal cord barrier breakdown. Cancer Res 61:33483354, 2001 32. Shweiki D et al. Vascular endothelial growth factor induced by hypoxia may mediate hypoxiainitiated angiogenesis. Nature 359:843-845, 1992 33. Haroon ZA et al. Early wound healing exhibits cytokine surge without evidence of hypoxia. Ann Surg 231:137-147, 2000 34. Zhong Z et al. Cyclosporin A increases hypoxia and free radical production in rat kidneys: prevention by dietary glycine. Am J Physiol 275:F595-F604, 1998 35. Anscher MS et al. Recent progress in defining mechanisms and potential targets for prevention of normal tissue injury after radiation therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 62:255-259, 2005 36. Beadle GF et al. The effect of adjuvant chemotherapy on the cosmetic results after primary radiation treatment for early stage breast cancer. Int. J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 10:2031-2037, 1984. 37. Massague J. Transforming growth factor d. J Biol. Chem. 265(35):21393-6, 1990. 38. Sporn MB. Transforming growth factor ß : recent progress and new challenges. J Cell. Biol. 119(5): 1017-21, 1992. 39. Johansson et al. Dose response and latency for radio-induced fibrosis, edema and neuropathy in breast cancer patients. Int. j Radiot. Oncol. Biol. Phys. 52:5:1207-1219, 2002 40. Bentzen SM et al. Latent-time estimation for late cutaneous and subcutaneous radio-induced reactions in a single-follow-up clinical study. Radiot. Oncol. 15(3):267-274, 1989. 41. Yamamoto T et al. Sustained expression of TGF- ß1 underlies development of progressive kidney fibrosis. Kidney Int. 45:916-927, 1994. 42. Hamsakutty H. Radiation-induced fibrosis. University of Iowa. 2003. 43. Bernasconi P et al. Expression of TGF- ß1 in dystrophic patient muscles correlates with fibrosis; pathogenetic role of a fibrogenic cytokine. J Clin. Invest. 96:1137-44, 1995. 44. Zugmaier G et al. Transforming growth factor ß1 induces cachexia and systemic fibrosis without an antitumor effect in nude mice. Cancer Res. 51(13):3590-4, 1991. 45. Martin M et al. TGF- ß1 and radiation fibrosis: a master switch and a specific therapeutic target. Int J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 47(2):277-290, 2000. 46. Marklundt S. Regulation by cytokines of extracellular superoxide dismutase and other superoxide dismutase isoenzymes in fibroblasts. J Biol. Chem. 267(10):6696-6701, 1992. 47. Marklundt S. Biochem J. 266:213-9, 1990 48. Burdon RH. Superoxide and hydrogen peroxide in relation to mammalian cells proliferation. Free Radic. Biol. Med. 18(4):775-794, 1995. 49. Poli G et\al. Oxidative damage and fibrogenesis. Free Radic. Biol. Med. 22(1-2):287-305, 1997. 50. Xavier S et al. Amelioration of radio-induced fibrosis: inhibition of transforming growth factor ß signaling by halofuginone. J Bioch. Mol. Biol., 2004. 51. Perdereau B et al. Superoxide dismutase (Cu/Zn) in cutaneous application in the treatment of radioinduced fibrosis. Bull. Cancer 81(8):659-69, 1994. 52. Lefaix JL et al. Successful treatment of radiation-induced fibrosis using Cu/Zn SOD and Mn SOD: an experimental study. Int. J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 35(2):305-12, 1996. 53. Epperly M et al. Prevention of late effects of irradiation lung damage by manganese superoxide dismutase gene therapy. Gene Ther. 5(2):196-208, 1998. 54. Kang SK et al. Overexpression of extracellular superoxide dismutase protects mice from radiationinduced lung injury. Int. J Radiot. Oncol. Biol. Phys. 57(4):1056-66, 2003. 55. Vujaskovic Z et al. A small molecular weight catalytic metalloporphyrin antioxidant with superoxide dismutase (SOD) mimetic properties protects lung from radiation-induced injury. Free Radic. Biol. Med. 33(6):857-63, 2002. 56. Delanian s et al. Cu/Zn superoxide dismutase modulates phenotypic changes in cultured fibroblasts from human skin with chronic radiotherapy damage. Radiother. Oncol. 58(3):325-31, 2001. 57. Benyahia et al. Effects of superoxide dismutase topical treatment on human skin radiofibrosis: a pathological study. Breast 5:75-81, 1996 58. Campana F et al. Topical superoxide dismutase reduces post-irradiation breast cancer fibrosis. J Cell. Mol. Med. 8(1):109-116, 2004 ЧАСТЬ 2: РАДИАЦИОННЫЙ ДЕРМАТИТ Радиационный дерматит в той или иной степени развивается у очень многих больных, перенесших лучевую терапию. Частота развития этих реакций и их выраженность зависят о суммарной дозы облучения, дозы на фракцию, общего времени лучевой терапии, вида и энергии луча, а также площади поверхности подвергшейся облучению кожи.1 Эти показатели зависят также и от области облучения: у больных, получавших лучевую терапию по поводу местного разрастания рака головы и шеи, частота развития радиационного дерматита варьировала в диапазоне 47%-94% (степень выраженности 0-2) и 3%-46% (степень выраженности ≥3), в зависимости от использованной схемы облучения.2 В Японии у больных, которые получали стандартный курс облучения всей молочной железы по поводу ее рака,3 частота развития дерматита составляла 94% (степень выраженности 1-2) и 2% (степень выраженности ≥3), в то время, как в другой группе, где облучение всей молочной железы проводили в гипофракционированном режиме, частота развитя дерматита была несколько ниже: 82% (степень выраженности 1-2) и 2% (степень выраженности ≥3). В другом исследовании4 сравнивали стандартный курс облучения (СКО) и радиационную терапию модулированной интенсивности (IMRT) при лечении рака молочной железы и показали, что при IMRT риск развития радиационного дерматита (степень выраженности 1-2) был ниже, чем при СКО – 39% и 52% соответственно. В исследовании RTOG (Radiation Therapy Oncology Group – Группа по лучевой терапии рака) 90035 частота острого поражения кожи была несколько выше при гиперфракционировании (11%) и ускоренном режиме фракционирования с одновременным бустом (11%), чем при стандартном режиме фракционирования (7%). Интересно отметить, что у детей и подростков, получавших лучевую терапию по поводу педиатрических сарком,6 результаты соответствовали данным, полученным ранее у взрослых больных: частота развития дерматита составила 32% (степень выраженности 1), 45% (степень выраженности 2), 12% (степень выраженности 3) и 2% (степень выраженности 4). Был отмечена достоверная связь между степенью тяжести поражения кожи и дозой облучения, объемом кожи, облученной в дозе более 4000 Гр, а также использованием болюса. В сравнительном исследовании частоты развития радиационного дерматита было показано, что у чернокожих больных развиваются более тяжелые поражения кожи, чем у лиц европеоидной расы.7 Общепринято, что добавление химиотерапии к лучевой терапии (хеморадиотерапия) повышает частоту развития острых побочных эффектов лечения8,9 – в особенности, в сочетании с измененным режимом фракционирования. В отчете об исследовании фазы 1 III,10 в котором большинство больных получили дозу ≥ 60 Гр в режиме с одновременным бустом, причем 53% из них одновременно получали и химиотерапию, средняя частота развития радиационного дерматита степеней выраженности 2, 3 и 4 составила 54%, 20% и 4% соответственно. Авторы сравнивали эти данные с соответствующими значениями – 49%, 8% и 0% - наблюдавшимися во всех группах в целом в исследовании RTOG 9003.5 Было показано, что степень выраженности острых кожных реакций определяла как степень тяжести поздних осложнений, так и выраженность косметических проблем – в особенности, у больных с инфекциями облученной кожи.11 Наконец, была отмечена корреляция между развитием радиационного дерматита и качеством жизни больного,10 и важность этого аспекта самочувствия больного также нельзя недооценивать. Классификация радиационного дерматита по степени тяжести Обычно радиационный дерматит развивается в течение нескольких недель после начала лучевой терапии – время его развития зависит от мощности дозы облучения и чувствительности нормальных тканей пациента к облучению. По мере увеличения суммарной дозы облучения преходящая эритема, развивающаяся вначале, может перейти в более стойкую эритему с сухой или даже влажной десквамацией эпителия, что говорит о поражении базального слоя клеток, а также потовых и сальных желез. Очевидно, что назрела необходимость в информативных и надежных методах, которые бы позволили оценивать токсичность лучевого лечения рака, а также сравнивать результаты, полученные в разных центрах. Общепризнанной считается классификация радиационного дерматита по степени тяжести, предложенная Национальным институтом рака США (НИР).12 Она классифицирует его следующим образом: Степень 0: отсутствие. Степень 1: слабо выраженная эритема или сухая десквамация. Степень 2: эритема от умеренно выраженной до активной; десквамация в основном очагового характера, ограниченная по большей части складками и сгибами кожи; умеренно выраженный отек. Степень 3: влажная десквамация, не ограниченная только кожными складками и сгибами кожи; кровотечение при малейшей травме или царапине. Степень 4: некроз кожи или изъязвление на всю толщу дермы; спонтанные кровотечения в очаге поражения. Степень 5: смерть. 2 Патофизиология радиационного дерматита Ранние изменения (степень 1) отражают вовлечение базального слоя эпидермиса, снижение скорости пролиферации клеток эпидермиса и выживших клеток волосяных фолликулов, а также сосудистые поражения.13 Тем не менее, дифференцировка кератиноцитов в основном сохранена. В связи с этим между третьей и пятой неделями после начала лечения развивается фаза регенерации, в которой происходит замещение клеток эпидермиса за счет значительного усиления их пролиферации. Развивающиеся в дальнейшем поздние изменения возникают в основном из-за повреждения структур дермы – в особенности, ее сосудистой сети, и основной характеристикой этих изменений является развитие фиброза. Эти изменения являются необратимыми и часто сопровождаются осложнениями эстетического характера. Иногда, в зависимости от степени выраженности поражения, они приобретают очень серьезный характер и могут сопровождаться также и функциональными ограничениями. Облучение кожи запускает комплексный механизм, включающий прямое повреждение тканей и привлечение клеток воспаления, повреждение базальных клеток эпидермиса, эндотелиальных клеток и сосудов.2 Чувствительность клеток Лангерганса к облучению была установлена уже давно.14 У человека было показано, что через 72 часа после трех сеансов облучения в одинаковой дозе – 3 Гр, число КЛ снижается. Было показано, что облучение всего тела перед пересадкой костного мозга снижает содержание КЛ в коже. Выраженность вызванного облучением разрушения КЛ и их предшественников зависит от дозы, а клетки эти относительно устойчивы к облучению.14 При тяжелом радиационном дерматите наблюдается массивная инфильтрация эпидермиса нейтрофилами и выраженный апоптоз кератиноцитов. Это увеличение числа апоптозных кератиноцитов было выявлено с помощью мечения TUNEL (выявление апоптозных клеток in situ с помощью мечения фрагментов разрушенной ДНК дезоксиуридинтрифосфатом, который присоединяется к ним с помощью терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы).16 В том же исследовании было показано, что апоптоз кератиноцитов отчасти зависел от образования РМК после гамма-облучения, и что различная чувствительность кератиноцитов к облучению была связана с разной степенью окислительного поражения. В то же время, на кератиноцитах повышается экспрессия рецептора для фактора роста эпидермиса (EGFR), что, возможно, является механизмом, уравновешивающим активацию апоптоза и способствующим репопуляции облученных зон. 17 3 Лечение радиационного дерматита и возможные способы его профилактики Понимание того, что окислительное повреждение и вызванное им повышение содержания промоторов воспаления является ключевым фактором в развитии радиационного дерматита, позволяет выбрать новую возможную цель для разработки средств лечения и профилактики этого заболевания. Супероксиддисмутаза (СОД): регуляция образования цитокинов, вызывающих воспаление Ключевым элементом в этой стратегии будет СОД. СОД является одним из наиболее активных из существующих антиоксидантов. Наряду со своей антиоксидантной активностью, которая изучена достаточно подробно (см. ниже), СОД, о чем мы уже упоминали в предыдущей главе, может снижать in vivo экспрессию TGF-3. Было также показано,18 что генная терапия с использованием гена СОД может снижать экспрессию иРНК для TGF-31 в облученных легких. С другой стороны, СОД также значительно снижает экспрессию TNF-a в различных клеточных линиях. Эти данные были получены в исследовании на крысах и мышах на моделях воспалительного процесса – отека, вызванного кротоновым маслом, и отека задней лапы, вызванного каррагинаном. В обоих случаях воспаление было успешно излечено с помощью СОД, в полной мере проявившей свои противовоспалительные свойства: СОД в значительной степени подавляла активность воспаления за счет снижения содержания в экссудате и TNF-a, и ИЛ-1.19 Антралин, который используется для лечения псориаза, обладает токсическим побочным действием – в частности, вызывает раздражение кожи и воспаление. Максимальная выраженность отека уха у мышей, вызванного местным нанесением антралина, по времени совпадала с повышением экспрессии в коже иРНК для цитокинов, включая ИЛ-6 и TNF-a. И в этом случае СОД эффективно подавляла вызванное антралином воспаление и повышение содержания обоих этих цитокинов.20, 21 Было также показано, что Cu/Zn супероксиддисмутаза ослабляет выраженность поражения почек крысы, вызванного ишемией-реперфузией. Как только крыс начинали лечить СОД, содержание ИЛ-1 значительно снижалось, а TNF-a вовсе не определялся.22 Было показано, что при вызванном озоном воспалении легких у нелинейных мышей в тканях легких значительно повышается содержание макрофагов, что приводит к 4 активации транскрипционного фактора-kB (NF-kB), который, в свою очередь, активирует гены медиаторов воспаления и вызывает повышение образования TNF-a. В отличие от этого, мыши линии СОД+/+ были устойчивы к токсическому действию озона, и у них содержание как TNF-a, так и NF-kB не повышалось.23 Что касается экспрессии ИЛ-1, то, наряду с уже рассмотренными данными, Mn-СОД вызывала значительное снижение образования ИЛ-1 в клетках эндотелия сосудов.24 В исследовании, где мышей с идиопатическим фиброзом легких лечили низкими дозами ВК-СОД, было показано, что СОД подавляет развитие фиброза и одновременно вызывает значительное снижение образования ИЛ-1.25 Судя по всему, СОД также в значительной степени влияет и на образование интерлейкина-6 (ИЛ-6). Наряду с уже рассмотренными двумя публикациями20, 21, было показано, что СОД подавляет индуцированное угольной пылью образование ИЛ-6 в легких рабочихгорняков.26 РМК, судя по всему, вызывает активацию образования ИЛ-6 в мышечных трубочках скелетной мускулатуры – при этом активация гена ИЛ-6 опосредована через активацию транскрипционного фактора NF-kB. СОД же блокирует вызванное РМК образование ИЛ6.27 На модели острого воспаления было показано, что основную роль в развитии воспалительного ответа играет анион О2-, который повышает содержание в тканях ключевых медиаторов воспалительного каскада – TNF-a, ИЛ-1 и ИЛ-6. После введения синтетической СОД содержание всех трех медиаторов воспаления возвращалось к нормальным значениям.28 Эти результаты согласуются с данными другого исследования29, в котором со всей очевидностью продемонстрировано, что ВК-СОД играет важную роль в снижении активности воспаления путем подавления высвобождения медиаторов воспаления фагоцитами. СОД: обладает ли она активностью при местном применении? Разумеется, это ключевой вопрос, поскольку мы планируем использовать СОД в лекарственной форме для местного применения. Данные литературы свидетельствуют, что местное применение СОД защищает кожу от повреждения, вызванного УФ-облучением. 5 В другой работе тех же авторов30 показано, что предварительная обработка кожи СОД защищает ее от вызванных PUVA-терапией воспалительных реакций не только у мышей, но и у человека. Используя меченную флуоресцеином Cu/Zn-СОД, было показано, что и у мышей, и у человека СОД локализуется в роговом слое кожи и в верхней части гранулемы, а также в слое эпидермальных клеток, который окружает просветы волосяных фолликулов. В другом исследовании31 было также показано, что при местном нанесении СОД, несмотря на свою высокую молекулярную массу – 30 кД, может проникать в кожу, а ее защитное действие на кожу опосредовано непрямыми механизмами. Эффективность местного нанесения СОД проверяли также и на модели отека уха у мышей, вызванного тетрадеканоилфорбол-13-ацетатом (ТРА).32 Местное нанесение СОД через час после нанесения ТРА раз в день в течение 3 дней вызывало у животных зависимое от дозы снижение выраженности индуцированного ТРА отека уха и подавление образования медиаторов воспаления – TNF-a, ИЛ-1 и ИЛ-6, а также циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2), и одновременно – активацию синтеза ПГЕ2. Более того, местное нанесение СОД приводило к существенному подавлению активации NF-kB в тканях уха мышей, обработанных ТРА. Было также показано, что накожное нанесение СОД значительно (на 70%) снижает выраженность отека уха, индуцированного у мышей арахидоновой кислотой33, что позволяет надеяться на то, что местное нанесение СОД может быть новым способом лечения местного воспаления. Существуют ли специальные исследования, посвященные благоприятному действию местного нанесения СОД при лечении радиационного дерматита? Разумеется, ряд авторов провели клинические испытания этого интересного и безопасного метода, позволяющего сгладить или избежать побочного действия лучевой терапии на кожу, и опубликовали их результаты. Одна из этих работ34 особенно интересна. В исследовании, схема которого была разработана специально для оценки эффективности местного нанесения СОД у онкологических больных с острым радиационным дерматитом, приняли участие 57 больных с дерматитом степени тяжести 2 или более, которым дважды в день наносили мазь с СОД; по окончании лечения за состоянием больных наблюдали в течение 12 недель. К моменту окончания лечения частичное или полное излечение от дерматита было отмечено у 77.1% больных, а по окончании 12-недельного периода наблюдения радиационный дерматит исчез у всех 100% участников. Ни одного случая рецидива острой токсичности в форме дерматита отмечено не было. Это исследование продемонстрировало, что местное нанесение СОД может эффективно излечивать радиационный дерматит. 6 ЛИТЕРАТУРА 1. Hymes SR, Strom EA, Fife C. Radiation dermatitis: clinical presentation, pathophysiology, and treatment 2006. J Am Acad Dermatol 2006; 54: 28-46. 2. Bernier J, Bonner .J, Vermorken JB, Bensadoun R-J, Dummer R, Giralt J, Kornek G, Hartley A, Mesia R, Robert C, Segaert S, Ang KK. Consensus guidelines for the management of radiation dermatitis and coexisting acne-like rash in patients receiving radiotherapy plus EGFR inhibitors for the treatment of squamous cell carcinoma of the head and neck. Ann Oncol 19:142-149, 2008 3. Osako T, Ogushi M, Kumada M, Nemoto K, Iwase T, Yamashita T. Acute Radiation Dermatitis and Pneumonitis in Japanese Breast Cancer Patients with Whole Breast Hypofractionated Radiotherapy Compared to Conventional Radiotherapy. Jpn J Clin Oncol 38(5):334-338, 2008 4. McDonald MW, Godette KD, Butker EK, Davis LW, Johnstone PA. Long-term outcomes of IMRT for breast cancer: a single-institution cohort analysis. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2008 Nov 15;72(4):103140. 5. Fu KK, Pajak TF, Trotti A et al. A Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) phase III randomized study to compare hyperfractionation and two variants of accelerated fractionation to standard fractionation radiotherapy for head and neck squamous cell carcinomas: first report of RTOG 9003. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000; 48: 7-16. 6. Krasin MJ, Hoth KA, Hua C, Gray JM, Wu S, Xiong X. Incidence and correlates of radiation dermatitis in children and adolescents receiving radiation therapy for the treatment of paediatric sarcomas. Clin Oncol (R Coll Radiol). 2009 Dec;21(10):781-5. 7. Ryan JL, Bole C, Hickok JT, Figueroa-Moseley C, Colman L, Khanna RC, Pentland AP, Morrow GR. Post-treatment skin reactions reported by cancer patients differ by race, not by treatment or expectations. Br J Cancer 97(1):14-21, 2007. 8. Wendt TG, Grabenbauer GG, Rodel CM et al. Simultaneous radiochemotherapy versus radiotherapy alone in advanced head and neck cancer: a randomized multicenter study. J Clin Oncol 1998; 16: 13181324. 9. Adelstein DJ, Li Y, Adams GL et al. An intergroup phase III comparison of standard radiation therapy and two schedules of concurrent chemoradiotherapy in patients with unresectable squamous cell head and neck cancer. J Clin Oncol 2003; 21: 92-98. 10. Elliott EA, Wright JR, Swann RS et al. Phase III trial of an emulsion containing trolamine for the prevention of radiation dermatitis in patients with advanced squamous cell carcinoma of the head and neck: results of Radiation Therapy Oncology Group Trial 99-13. J Clin Oncol 2006; 24: 2092-2097. 11. Dorr W, Hendry JH. Consequential late effects in normal tissues. Radiother Oncol 2001; 61: 223-231. 12. Common Terminology Criteria for Adverse Events v3.0 (CTCAE). http://ctep.cancer.gov/forms/CTCAEv3.pdf. 13. Carrotte-Lefebvre I, Delaporte E, Mirabel X, Piette F. Radiation-induced skin reactions (except cancers) Bull Cancer 2003 ; 90 (4) : 319-25 14. Bourhis J, Lapeyre M, Tortochaux J et al. Phase III randomized trial of very accelerated radiation therapy compared with conventional radiation therapy in squamous cell head and neck cancer: a GORTEC trial. J Clin Oncol 2006; 24:2873-2878. 15. Muller K, Meineke V. Radiation-induced alterations in cytokine production by skin cells. Exp Hematol 2007; 35: 96-104. 16. Isoir M, Buard V, Gasser P, Voisin P, Lati E, Benderitter M. Human keratinocyte radiosensitivity is linked to redox modulation. J Dermatol Sci. 2006 Jan;41(1):55-65. 17. Peter RU, Beetz A, Ried C et al. Increased expression of the epidermal growth factor receptor in human epidermal keratinocytes after exposure to ionizing radiation. Radiat Res 1993; 136: 65-70. 18. Epperly M, Bray J, Kraeger S, Zwacka R, Engelhardt J, Travis E, Greenberger J. Prevention of late effects of irradiation lung damage by manganese superoxide dismutase gene therapy. Gene Ther. 1998 Feb;5(2):196-208. 19. Zhang Y, Wang JZ, Wu YJ, Li WG, Anti-inflammatory effect of recombinant human superoxide dismutase in rats and mice and its mechanism, Acta Pharmacol Sin 2002;23(5):439-44. 20. Lange RW, Germolec DR, Foley JF, Luster MI. Antioxidants attenuate anthralin-induced skin inflammation in BALB/c mice: role of specific proinflammatory cytokines. J Leukoc Biol. 1998 Aug;64(2):170-6. 21. Lange RW, Hayden PJ, Chignell CF, Luster MI. Anthralin stimulates keratinocyte-derived proinflammatory cytokines via generation of reactive oxygen species. Inflamm Res. 1998 Apr;47(4):17481. 22. Yin M, Wheeler MD, Connor HD, Zhong Z, Bunzendahl H, Dikalova, Samulski RJ, Schoonhoven R, Mason RP, Swenberg JA, Thurman RG. Cu/Zn-Superoxide Dismutase Gene Attenuates IschemiaReperfusion Injury in the Rat Kidney. J Am Soc Nephrol 12: 2691-2700, 2001 23. Fakhrzadeh L, Laskin JD, Gardner CR, Laskin DL. Superoxide Dismutase-Overexpressing Mice Are Resistant to Ozone-Induced Tissue Injury and Increases in Nitric Oxide and Tumor Necrosis Factor-a. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. Vol. 30, pp. 280-287, 2004 24. Gurjar MV, Deleon J, Sharma RV, Bhalla RC. Role of reactive oxygen species in IL-1 b-stimulated sustained ERK activation and MMP-9 induction. Am J Physiol Heart Circ Physiol 281: H2568-H2574, 2001. 25. Tamagawa K, Taooka Y, Maeda A, Hiyama K, Ishioka S, Yamakido M. Inhibitory Effects of a Lecithinized Superoxide Dismutase on Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis in Mice. Am. J. Respir. Crit. Care Med., Volume 161, Number 4, April 2000, 1279-1284 26. Zhang Q, Huang X. Induction of interleukin-6 by coal containing bioavailable iron is through both hydroxyl radical and ferryl species. J Biosci 28(1):95-100, 2003. 27. Kosmidou I, Vassilakopoulos T, Xagorari A, Zakynthinos S, Papapetropoulos A, Roussos C. Production of Interleukin-6 by Skeletal Myotubes - Role of Reactive Oxygen Species. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. Vol. 26, pp. 587-593, 2002 28. Salvemini D, Mazzon E, Dugo L, Riley DP, Serraino I, Caputi AP, Cuzzocrea S. Pharmacological manipulation of the in" ammatory cascade by the superoxide dismutase mimetic, M40403. Br J Pharmacol 132;815-827, 2001. 29. Bowler RP, Nicks M, Tran K, Tanner G, Chang LY, Young SK, Worthen CS. Extracellular superoxide dismutase attenuates lipopolysaccharide-induced neutrophilic inflammation. Am J Respir Cell Mol Biol 31 ;432-439, 2004. 30. Filipe P, Emerit I, Vassy J, Rigaut JP, Martin E, Freitas J, Fernandes A. Epidermal localization and protective effects of topically applied superoxide dismutase. Exp Dermatol. 1997 Jun;6(3):116-21. 31. Emerit I, Filipe P, Freitas J, Vassy J. Protective Effect of Superoxide Dismutase AgainstHair Graying in a Mouse Model. Photochem Photobiol 80(3):579-582, 2004. 32. Song HY, Lee JA, Ju SM, Yoo KY, Won MH, Kwon HJ, Eum WS, Jang SH, Choi SY, Park J. Topical transduction of superoxide dismutase mediated by HIV-1 Tat protein transduction domain ameliorates 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)-induced inflammation in mice. Biochem Pharmacol. 2008 Mar 15;75(6):1348-57 33. Simoes S, Marques C, Cruz ME, Martins MB. Anti-inflammatory effects of locally applied enzymeloaded ultradeformable vesicles on an acute cutaneous model. J Microencapsul. 2009 Nov;26(7):649-58. 34. Manzanas Garcia A, Lopez Carrizosa MC, Vallejo Ocana C, Samper Ots P, Delgado Perez JM, Carretero Accame E, Gomez Serranillos P, Morena del Valle L. Superoxide dismutase (SOD) topical use in oncologic patients: treatment of acute cutaneous toxicity secondary to radiotherapy. Clin Transl Oncol 10:163-167, 2008. ЧАСТЬ 3: МОЖЕТ ЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОД ВЛИЯТЬ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ? Разумеется, это - первый вопрос, который приходит в голову, поскольку годами нас учили, что биологические эффекты ионизирующего излучения развиваются практически сразу и состоят в образовании реактогенных метаболитов кислорода, которые и опосредуют благоприятное действие облучения.1 Поэтому существует справедливое опасение, что использование СОД одновременно с проведением лучевой терапии может снизить эффективность последней. Недавно была разработана новая технология лечения радиационных поражений с помощью генной терапии – она состоит в доставке в органы-мишени (легкие, пищевод, ротовая полость, ротоглотка и мочевой пузырь) с помощью генных векторов (плазмиды/липосомы и аденовирус) трансгена для Mn-СОД. На моделях поражения ряда органов у грызунов было показано, что эта технология позволяла значительно снизить степень органного поражения. Более того, в настоящее время проводятся клинические испытания по оценке эффективности использования генной терапии с трансгеном Mn-СОД для предотвращения эзофагита при фракционированной хеморадиотерапии немелкоклеточного рака легких и для профилактики мукозита при комбинированном лечении карцином головы и шеи. Обнадеживающие результаты, полученные на доклинических моделях, позволяют надеяться, что радиопротекторная генная терапия может позволить увеличить дозу облучения и повысить таким образом эффективность лучевой терапии рака.2 Эти результаты были подтверждены и данными о том, что повышение экспрессии Cu/ZnСОД и Mn-СОД в первичных фибробластах легких вызывало, в сравнении с контролем, повышение выживаемости клоногенных клеток после облучения.3 Кроме того, было показано, что СОД не оказывает радиопротекторного действия на клетки опухолей с повышенной экспрессией СОД. Недавно действие Mn-СОД было изучено in vitro на облученных нормальных и раковых клетках, а также in vivo на мышах C57Bl/6J, облученных в летальной дозе.4 Полученные результаты показали, что Mn-СОД оказывает радиопротекторное действие на нормальные клетки (in vitro) и нормальные ткани (in vivo), в то время, как на опухолевые клетки (in vitro) ее действие противоположно – она вызывает повышение их чувствительности к облучению. Более того, если животные, получавшие лечение без Mn-СОД, после облучения жили не более 6-7 дней, то выживаемость после облучения мышей, лечение которых включало Mn-СОД, была значительно выше – они жили до 30 дней. На основании всех этих данных мы можем сделать вывод, что, отнюдь не снижая эффективности лучевой терапии, применение СОД оказывает радиопротекторное действие на нормальные клетки и радиосенсибилизирующее – на опухолевые клетки. 1 ЛИТЕРАТУРА 1. Riley PA: Free radicals in biology: oxidative stress and the effects of ionizing radiation. Int J Radiat Biol 65:27-33, 1994 2. Greenberger, J. S.; Epperly, M.W.; Gretton, J.; Jefferson, M.; Nie, S.; Bernarding, M.; Kagan, V.; Guo, H. L. Radioprotective gene therapy. Curr. Gene Ther. 3:183-195; 2003. 3. Veldwijk MR, Herskind C, Sellner L, Radujkovic A, Laufs S, Fruehauf S, Zeller WJ, Wenz F. Normaltissue radioprotection by overexpression of the copper-zinc and manganese superoxide dismutase genes. Strahlenther Onkol. 2009 Aug;185(8):517-23. 4. Borrelli A, Schiattarella A, Mancini R, Morrica B, Cerciello V, Mormile M, d'Alesio V, Bottalico L, Morelli F, D'Armiento M, D'Armiento FP, Mancini A. A recombinant MnSOD is radioprotective for normal cells and radiosensitizing for tumor cells. Free Rad Biol Med 46:110-116, 2009.