Моделирование простатической интраэпителиальной неоплазии и рака предстательной железы в эксперименте
В.Г. Беспалов, Я.Г. Муразов, А.В. Панченко,
О.Ф. Чепик
ФГУ НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова
Минздравсоцразвития России, Санкт-Петербург
Модели канцерогенеза простаты необходимы для поиска новых средств химиопрофилактики и лечения рака данного органа. Моделирование предрака и рака простаты – одна из самых сложных проблем экспериментальной онкологии. В настоящее время чаще всего используются две группы моделей: 1) трансгенные мыши линии TRAMP и трансгенные крысы линии SV-40 Tag, у которых в результате генетических модификаций предрак и рак простаты развиваются спонтанно; 2) комбинированные двухстадийные модели у лабораторных грызунов, где в качестве инициатора канцерогенеза используют химический канцероген, а в качестве промотора – препараты тестостерона. Однако в большинстве моделей не удается адекватно воспроизвести все этапы канцерогенеза простаты, наблюдаемые у человека. Успешный поиск и изучение эффективности новых химиопрофилактических и терапевтических средств возможны при наличииадекватных экспериментальных моделей in vivo, которые отражали бы все этапы канцерогенеза простаты, включая фоновые (ДГПЖ, предопухолевые ПИН) и опухолевые изменения простаты.
Цель работы
Разработка и сравнительное изучение комбинированных моделей канцерогенеза простаты с использованием двух методов кастрации животных, канцерогена N-метил-N-нитрозомочевины (МНМ) и различных схем промоции пролонгированным препаратом тестостерона.
Эксперимент был проведен на 86 половозрелых крысах-самцах Вистар и включал две серии. В первой серии (n = 24) животным была выполнена фармакологическая кастрация стероидным антиандрогеном ципротерона ацетатом, трехдневное внутрибрюшинное введение в высокой дозе пролонгированного препарата тестостерона (смесь эфиров) для стимуляции митоза. Далее крысам внутривенно введен канцероген МНМ и выполнена 60-дневная промоция тем же препаратом тестостерона, но в меньшей дозе. Длительность первой серии экспериментов составила 63 нед. Во второй серии экспериментов (n = 38) крысам была выполнена хирургическая кастрация, далее по той же схеме, что и в первой серии, введен препарат тестостерона, МНМ и выполнена ранняя промоция, после чего начата длительная промоция препаратом тестостерона до конца эксперимента. Длительность эксперимента составила 56 нед. Параллельно каждой серии экспериментов наблюдали за 12 интактными крысами. По окончании эксперимента предстательные железы животных забирались и взвешивались в виде комплекса дорсальной, латеральных и вентральных долей, доли простаты подвергались стандартной гистологической обработке, проводились серийные срезы с шагом микротома 500 мкм, окраска гематоксилин-эозином и анализ при световой микроскопии.
В первой серии экспериментов удалось с высокой частотой получить лишь предраковые изменения (ПИН), которые были выявлены у 15 (75%) животных. Наибольшее число предраковых изменений было выявлено в дорсолатеральном отделе – 13 (65,0%). Выраженность ДГПЖ оценивали по величине простатического индекса (масса дорсолатеральной и вентральной простаты в мг/100 г массы тела), который в опытной группе достоверно не отличался от интактных животных. Во второй серии экспериментов с высокой частотой были смоделированы все этапы канцерогенеза простаты, характерные для человека. Рак простаты был выявлен у 22 (64,7%) животных. Среднее число злокачественных опухолей на крысу было равно 1,12 ± 0,18, на опухоленосителя – 1,73 ± 0,18. В дорсолатеральном отделе простаты рак развился у 20 (58,8%) животных. Количество метастатических форм рака простаты составило 11 (32,4%). По гистологическому типу все выявленные случаи рака были аденокарциномами, в основном низкой степени дифференцировки с высоким индексом Глисона. Предраковые изменения простаты были выявлены у 26 (76,5%) крыс. Наибольшее количество случаев ПИН было выявлено в дорсолатеральном отделе простаты – у 24 (70,6%) животных. При оценке выраженности ДГПЖ было выявлено достоверное увеличение простатического индекса (p < 0,001): 548,4 ± 30,4 у животных, подвергнутых воздействиям, и 241,6 ± 11,6 – у интактных крыс. При гистологическом анализе тканей простаты у крыс, подвергнутых воздействию кастрации, МНМ и пролонгированного препарата тестостерона, обнаруживали выраженные гистологические проявления ДГПЖ железистого, мышечного и железисто-мышечного типа: уменьшение межацинарных пространств, гиперплазия мышечной ткани в септах.
Таким образом, использование двух методов кастрации (фармакологической и хирургической), введения пролонгированного тестостерона и канцерогена МНМ позволяет смоделировать различные этапы канцерогенеза простаты. Длительное повышение уровня тестостерона в организме животных во второй серии наших экспериментов вызывает развитие всех этапов канцерогенеза простаты: от предрака до метастатического рака. Разработанные модели могут быть использованы с целью поиска и доклинического изучения эффективности новых и существующих средств, потенциально применимых для химиопрофилактики и лечения рак простаты.
Материалы VI Конгресса Российского общества Онкоурологов
