cancerspЮжно-Российский онкологический журнал/ South Russian Journal of CancerSouth Russian Journal of Cancer2686-9039АНО "Перспективы онкологии"10.37748/2686-9039-2022-3-2-2cancersp-160Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМоделирование первично-множественных злокачественных опухолей в экспериментеModeling of multiple primary malignant tumors in experimenthttps://orcid.org/0000-0003-3618-6890ФранциянцE. М.FrantsiyantsE. M.

Франциянц Елена Михайловна – доктор биологических наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе

Ростов-на-Дону

SPIN: 9427-9928,

AuthorID: 462868,

ResearcherID: Y-1491-2018,

Scopus Author ID: 55890047700

Elena M. Franzyants – Dr. Sci. (Biol.), professor, deputy general director for science

Rostov-on-Don

SPIN: 9427-9928,

AuthorID: 462868,

ResearcherID: Y-1491-2018,

Scopus Author ID: 55890047700

super.gormon@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3972-2452КаплиеваИ. В.KaplievaI. V.

Каплиева Ирина Викторовна – доктор медицинских наук, заведующая лабораторией изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 5047-1541,

AuthorID: 734116

Irina V. Kaplieva – Dr. Sci. (Med.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors

Rostov-on-Don

SPIN: 5047-1541,

AuthorID: 734116

super.gormon@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2302-8271БандовкинаВ. А.BondovkinaV. A.

Бандовкина Валерия Ахтямовна – доктор биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 8806- 2641,

AuthorID: 696989

Valeriya A. Bandovkina – Dr. Sci. (Biol.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors

Rostov-on-Don

SPIN: 8806-2641,

AuthorID: 696989

valerryana@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4318-7587СуриковаЕ. И.SurikovaE. I.

Сурикова Екатерина Игоревна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 2401- 4115,

AuthorID: 301537

Ekaterina I. Surikova – Cand. Sci. (Biol.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors

Rostov-on-Don

SPIN: 2401-4115,

AuthorID: 301537

sunsur2000@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7395-3086НескубинаИ. В.NeskubinaI. V.

Нескубина Ирина Валерьевна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 3581-8531,

AuthorID: 794688

Irina V. Neskubina – Cand. Sci. (Biol.), senior researcher at the laboratory for the study of the pathogenesis of malignant tumors

Rostov-on-Don

SPIN: 3581-8531,

AuthorID: 794688

neskubina.irina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9749-2747ТрипитакиЛ. К.TrepitakiL. K.

Трепитаки Лидия Константиновна – младший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 2052- 1248,

AuthorID: 734359

Lidiya K. Trepitaki – assistant researcher at the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors

Rostov-on-Don

SPIN: 2052-1248,

AuthorID: 734359

flora-73@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2674-9832ПогореловаЮ. А.PogorelovaYu. A.

Погорелова Юлия Александровна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 2168-8737,

AuthorID: 558241

Yuliya A. Pogorelova – Cand. Sci. (Biol.), senior researcher at Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study

Rostov-on-Don

SPIN: 2168-8737,

AuthorID: 558241

flora-73@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3711-8155ЧеряринаН. Д.CheryarinaN. D.

Черярина Наталья Дмитриевна – врач-лаборант лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 2189-3404,

AuthorID: 558243

Natalya D. Cheryarina – laboratory assistant at the laboratory for the study of the pathogenesis of malignant tumors

Rostov-on-Don

SPIN: 2189-3404,

AuthorID: 558243

scalolas.92@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9616-8996ШейкоЕ. А.SheikoE. A.

Шейко Елена Александровна – кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, д. 63

SPIN: 7293-3480,

AuthorID: 479978

Elena A. Sheiko – Cand. Sci. (Biol.), junior research fellow of the laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study

63 14 line str., Rostov-on-Don 344037

SPIN: 7293-3480,

AuthorID: 479978

esheiko@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0252-4708КотиеваИ. М.KotievaI. M.

Котиева Инга Мовлиевна – доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Ростов-на-Дону

SPIN: 3478-5811,

AuthorID: 637665

Inga M. Kotieva – Dr. Sci. (Med.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors

Rostov-on-Don

SPIN: 3478-5811,

AuthorID: 637665

Kukulik70@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4362-9303ШумаринК. А.ShumarinK. A.

Шумарин Константин Александрович – аспирант

Ростов-на-Дону

SPIN: 5042-4897,

AuthorID: 1090463

Konstantin A. Shumarin – PhD student

Rostov-on-Don

SPIN: 5042-4897,

AuthorID: 1090463

super.gormon@yandex.ruНМИЦ онкологииРоссияNational Medical Research Centre for OncologyRussian Federation202228042022321421Copyright © Франциянц E.М., Каплиева И.В., Бандовкина В.А., Сурикова Е.И., Нескубина И.В., Трипитаки Л.К., Погорелова Ю.А., Черярина Н.Д., Шейко Е.А., Котиева И.М., Шумарин К.А., 20222022Франциянц E.М., Каплиева И.В., Бандовкина В.А., Сурикова Е.И., Нескубина И.В., Трипитаки Л.К., Погорелова Ю.А., Черярина Н.Д., Шейко Е.А., Котиева И.М., Шумарин К.А.Frantsiyants E.M., Kaplieva I.V., Bondovkina V.A., Surikova E.I., Neskubina I.V., Trepitaki L.K., Pogorelova Y.A., Cheryarina N.D., Sheiko E.A., Kotieva I.M., Shumarin K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.cancersp.com/jour/article/view/160Цель исследования

Цель исследования. Создание и изучение моделей первично-множественных злокачественных опухолей (модель ПМЗО) в условиях эксперимента.

Материалы и методы

Материалы и методы. Работа выполнена на мышах обоего пола линии BALB/c Nude (n = 42). Экспериментальные группы мышей: с меланомой В16/F10 (В16/F10), самцы (контроль 1) и самки (контроль 3) по n = 7; контроль 2 – с саркомой 45 (С45), самцы n = 7; контроль 4 – с карциномой Герена (КГ), самки n = 7; основные: модель ПМЗО № 1 – В16/ F10 и С45, самцы n = 7 и модель ПМЗО № 2 – В16/F10 и КГ, самки n = 7. Каждому животному с моделью ПМЗО под кожу спины слева перевивали по 0,5 мл взвеси клеток В16/F10 в физ. растворе в разведении 1:20, справа – по 0,5 мл взвеси, содержащей 0,5 × 106 клеток С45 или КГ в физ. растворе. Контрольным мышам перевивали опухоли в том же количестве и объёме, что и в модели ПМЗО.

Результаты

Результаты. В модели ПМЗО № 1 опухоли появлялись одновременно, быстрее, чем в контроле: В16/F10 – в 3 раза, С45 – в 2 раза. Объём каждой опухоли в модели ПМЗО № 1 превышал объём опухолей в соответствующих контролях: B16/F10 – в 8,5 раза, С45 – в 2,2 раза. B16/F10 метастазировала под капсулу опухоли С45. В модели ПМЗО № 2 опухоль в месте перевивки КГ вырастала в 5 раз быстрее, чем в месте перевивки В16/F10, при этом, обе опухоли появлялись в среднем в 3 раза раньше, чем в контролях 3 и 4. Объём опухолей в модели ПМЗО № 2 превышал объём опухолей в соответствующих контролях: B16/F10 – в 7,5 раза, КГ – в 2,1 раза. Однако, большую часть опухоли в зоне введения В16/F10 занимала ткань КГ вследствие её метастатического отсева из первичной опухоли. Ткань B16/ F10 сохранялась в виде небольшого чёрного пятна в месте её введения под кожей. Средняя продолжительность жизни мышей в моделях ПМЗО № 1 и № 2 была в 1,5–2 раза (p < 0,05) меньше, чем в соответствующих контролях.

Заключение

Заключение. Последовательная подкожная перевивка мышиной B16/F10 и крысиной С45 самцам мышей BALB/c Nude увеличивала злокачественный потенциал каждой из опухолей: опухоли появлялись раньше и росли активнее, что способствовало уменьшению продолжительности жизни животных. Последовательная подкожная перевивка мышиной B16/F10 и крысиной КГ самкам мышей линии BALB/c Nude способствовала подавлению опухолевого роста мышиной В16/F10 и увеличивала злокачественный потенциал крысиной КГ.

Purpose of the study

Purpose of the study. Creation and study of models of primary multiple malignant tumors (MMPT model) under experimental conditions.

Materials and methods

Materials and methods. The study was carried out involving male and female BALB/c Nude mice (n = 42). Experimental groups of mice: with melanoma B16/F10 (B16/F10), males (control 1) and females (control 3) by n = 7; control 2 – with sarcoma 45 (C45), males n = 7; control 4 – with Guerin carcinoma (KG), females n = 7; basic: MMPT model No. 1 – B16/F10 and S45, males n = 7, and MMPT model No. 2 – B16/F10 and GC, females n = 7. 0.5 ml suspension of murine B16/F10 melanoma tumor cells diluted in the saline proportions 1:20 was injected under the skin of the left dorsal side to all animals with MMPT model, as well as 0.5 ml of a suspension containing 0.50 × 106 S45 or GC tumor cells in the saline under the skin on the right dorsum. Control groups received the same amount of tumors as the MMPT model.

Results

Results. Tumors in male mice in MMPT model No. 1 appeared simultaneously and significantly earlier than in controls: В16/ F10 melanoma by 3 times, S45 by 2 times. Tumor zises in MMPT model No. 1 were larger than in the corresponding controls: by 8.5 times at the area of В16/F10 melanoma inoculation and by 2.2 times at the area of S45 inoculation. Melanoma metastasized under the S45 capsule. Tumor at the area of GC transplantation in MMPT model No. 2 grew 5 times faster than at the area of В16/F10 melanoma injection; both tumors appeared on average 3 times earlier than in control groups 3 and 4. Tumor volumes in MMPT model No. 2 were larger than in the corresponding controls: by 7.5 times at the area of В16/F10 melanoma inoculation and by 2.2 times at the area of GC inoculation. However, almost the entire volume of the tumor node in the area of B16/F10 melanoma transplantation was represented by GC tumor tissue due to metastasis from the primary GC tumor. Melanoma remained as a small black spot with a diameter of 5–6 mm at the area of its inoculation under the skin. The average survival of mice in MMPT models No. 1 and No. 2 was 1.5–2 times (p < 0.05) lower than in the corresponding controls.

Conclusions

Conclusions. Sequential subcutaneous transplantation of mouse B16/F10 melanoma and rat sarcoma 45 to BALB/c Nude mice increased the malignant potential of each tumor: the time of their onset was shorter, and the growth rate of tumors increased which decreased the survival of animals. Sequential subcutaneous transplantation of mouse B16/F10 melanoma and Guerin's rat carcinoma to female BALB/c Nude mice suppressed tumor growth of B16/F10 melanoma and increased the malignant potential of rat GC.

мыши линии BALB/c Nudeсаркома 45карцинома Геренамеланома В16/F10полинеоплазиисамцысамкиBALB/c Nude micesarcoma 45Guerin's carcinomaB16/F10 melanomamultiple primary tumorsmalesfemalesReferencesCheon D-J, Orsulic S. Mouse models of cancer. Annu Rev Pathol. 2011;6:95–119. https://doi.org/10.1146/annurev.pathol.3.121806.154244Cheon D-J, Orsulic S. Mouse models of cancer. Annu Rev Pathol. 2011;6:95–119. https://doi.org/10.1146/annurev.pathol.3.121806.154244Simonetti G, Bertilaccio MTS, Ghia P, Klein U. Mouse models in the study of chronic lymphocytic leukemia pathogenesis and therapy. Blood. 2014 Aug 14;124(7):1010–1019. https://doi.org/10.1182/blood-2014-05-577122Simonetti G, Bertilaccio MTS, Ghia P, Klein U. Mouse models in the study of chronic lymphocytic leukemia pathogenesis and therapy. Blood. 2014 Aug 14;124(7):1010–1019. https://doi.org/10.1182/blood-2014-05-577122Ten Hacken E, Wu CJ. Understanding CLL biology through mouse models of human genetics. Blood. 2021 Dec 23;138(25):2621– 2631. https://doi.org/10.1182/blood.2021011993Ten Hacken E, Wu CJ. Understanding CLL biology through mouse models of human genetics. Blood. 2021 Dec 23;138(25):2621– 2631. https://doi.org/10.1182/blood.2021011993Ломшаков А. А., Асташов В. В., Козлов В. И., Рыжакин С. М., Улога М. В., Медянцева Д. А. Морфологическое исследование лимфоидных органов при подозрении на канцерогенез простаты. Урология. 2019;(3):89–94. https://doi.org/10.18565/urology.2019.3.89-94Lomshakov AA, Astashov VV, Kozlov VI, Ryzhakin SM, Uloga MV, Mediantseva DA. Morphological study of lymphoid organs at early stages of experimental prostate carcinogenesis. Urologiia. 2019;(3):89–94. (In Russ.). https://doi.org/10.18565/urology.2019.3.89-94Кит О. И., Котиева И. М., Франциянц Е. М., Каплиева И. В., Трепитаки Л. К., Бандовкина В. А. и др. Влияние хронической нейропатической боли на течение злокачественного процесса меланомы в16/f10 у самцов мышей. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2019;(1(201)):106–111.Kit OI, Kotieva IM, Franciyancz EM, Kaplieva IV, Trepitaki LK, Bandovkina VA, et al. Influence of chronic neuropathic pain on the course of malignant в16/f10 melanoma in male mice. News of higher educational institutions. The North Caucasus region. Series: Natural Sciences. 2019;(1(201)):106–111. (In Russ.).Saito R, Kobayashi T, Kashima S, Matsumoto K, Ogawa O. Faithful preclinical mouse models for better translation to bedside in the field of immuno-oncology. Int J Clin Oncol. 2020 May;25(5):831–841. https://doi.org/10.1007/s10147-019-01520-zSaito R, Kobayashi T, Kashima S, Matsumoto K, Ogawa O. Faithful preclinical mouse models for better translation to bedside in the field of immuno-oncology. Int J Clin Oncol. 2020 May;25(5):831–841. https://doi.org/10.1007/s10147-019-01520-zКит С. И., Максимов P. А., Гончарова А. С., Лукбанова Е. А., Карнаухов Н. С., Непомнящая Е. М. и др. Создание пациентоподобной модели рака пищевода на иммунодефицитных мышах. Сибирский онкологический журнал. 2020;19(2):70–75. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2020-19-2-70-75Kit SO, Maksimov RA, Goncharova AS, Lukbanova EA, Karnaukhov NS, Nepomnyashchaya EM, et al. Creation of a patient-like model of esophageal cancer in immunodeficient mice. Siberian journal of oncology. 2020;19(2):70–75. (In Russ.). https://doi.org/10.21294/1814-4861-2020-19-2-70-75Балыкова Л. А., Инчина В. И., Тарасова Т. В., Мосина Л. М., Гвоздикова Е. Н., Хайдар Д. А. и др. Эффективность липосомального доксорубицина гидрохлорида в комбинации с циклофосфаном в лечении рака молочной железы в эксперименте. Исследования и практика в медицине. 2021;8(4):23–32. https://doi.org/10.17709/2410-1893-2021-8-4-2Balykova LA, Inchina VI, Tarasova TV, Mosina LM, Gvozdikova EN, Khaydar DA, et al. The effectiveness of liposomal doxorubicin hydrochloride in combination with cyclophosphan in the treatment of breast cancer in an experiment. Research and Practical Medicine Journal. 2021;8(4):23–32. (In Russ.). https://doi.org/10.17709/2410-1893-2021-8-4-2Yarmolinskaya M, Bulgakova O, Abashova E, Borodina V, Tral T. The effectiveness of resveratrol in treatment of PCOS on the basis of experimental model in rats. Gynecol Endocrinol. 2021;37(sup1):54–57. https://doi.org/10.1080/09513590.2021.2014665Yarmolinskaya M, Bulgakova O, Abashova E, Borodina V, Tral T. The effectiveness of resveratrol in treatment of PCOS on the basis of experimental model in rats. Gynecol Endocrinol. 2021;37(sup1):54–57. https://doi.org/10.1080/09513590.2021.2014665Кит О. И., Франциянц Е. М., Димитриади С. Н., Шевченко А. Н., Каплиева И. В., Трипитаки Л. К. Экспрессия маркеров неоангиогенеза и фибринолитической системы в динамике экспериментальной ишемии почки у крыс. Экспериментальная и клиническая урология. 2015;(1):20–23.Kit OI, Franciyanc EM, Dimiriadi SN, Kaplieva IV, Trepitaki LK. Neoangiogenesis and fibrinolytic system biomarkers expression in the dynamics of experimental kidney ischemia in rats. Experimental and clinical urology. 2015;(1):20–23. (In Russ.).Mehdi SH, Morris CA, Lee JA, Yoon D. An Improved Animal Model of Multiple Myeloma Bone Disease. Cancers (Basel). 2021 Aug 25;13(17):4277. https://doi.org/10.3390/cancers13174277Mehdi SH, Morris CA, Lee JA, Yoon D. An Improved Animal Model of Multiple Myeloma Bone Disease. Cancers (Basel). 2021 Aug 25;13(17):4277. https://doi.org/10.3390/cancers13174277Rossi M, Botta C, Arbitrio M, Grembiale RD, Tagliaferri P, Tassone P. Mouse models of multiple myeloma: technologic platforms and perspectives. Oncotarget. 2018 Apr 13;9(28):20119–20133. https://doi.org/10.18632/oncotarget.24614Rossi M, Botta C, Arbitrio M, Grembiale RD, Tagliaferri P, Tassone P. Mouse models of multiple myeloma: technologic platforms and perspectives. Oncotarget. 2018 Apr 13;9(28):20119–20133. https://doi.org/10.18632/oncotarget.24614Shavit R, Maoz-Segal R, Frizinsky S, Haj-Yahia S, Offengenden I, Machnas-Mayan D, et al. Combined immunodeficiency (CVID and CD4 lymphopenia) is associated with a high risk of malignancy among adults with primary immune deficiency. Clin Exp Immunol. 2021 May;204(2):251–257. https://doi.org/10.1111/cei.13579Shavit R, Maoz-Segal R, Frizinsky S, Haj-Yahia S, Offengenden I, Machnas-Mayan D, et al. Combined immunodeficiency (CVID and CD4 lymphopenia) is associated with a high risk of malignancy among adults with primary immune deficiency. Clin Exp Immunol. 2021 May;204(2):251–257. https://doi.org/10.1111/cei.13579Kiaee F, Azizi G, Rafiemanesh H, Zainaldain H, Sadaat Rizvi F, Alizadeh M, et al. Malignancy in common variable immunodeficiency: a systematic review and meta-analysis. Expert Rev Clin Immunol. 2019 Oct;15(10):1105–1113. https://doi.org/10.1080/1744666X.2019.1658523Kiaee F, Azizi G, Rafiemanesh H, Zainaldain H, Sadaat Rizvi F, Alizadeh M, et al. Malignancy in common variable immunodeficiency: a systematic review and meta-analysis. Expert Rev Clin Immunol. 2019 Oct;15(10):1105–1113. https://doi.org/10.1080/1744666X.2019.1658523

The authors declare that there are no conflicts of interest present.