Возможности иммуногистохимических методов для оценки токсичности и механизма действия соединений с предполагаемым противоопухолевым действием в ходе доклинического исследования. От теории к реальной практике

Цель. Выявить наиболее целесообразные для углубленного изучения патогенетические механизмы реализации противоопухолевого и антиметастатического действия тестируемых гибридных оловоорганических соединений с помощью иммуногистохимического метода.

Материалы и методы. В качестве тестируемого соединения было исследована субстанция бис(3,5-ди-трет-бутил-4- гидроксифенилтиолат) диметилолова (лабораторный шифр Ме-3), относящаяся к классу гибридных оловоорганических соединений. Экспериментальная часть выполнена на 30 мышах линии C57Bl/6 (самки) с использованием универсальной модели перевиваемых опухолей со спонтанным метастазированием – меланомы В16. Через 48 часов после перевивки опухолевых клеток мышам-самкам линии С57Вl/6 Ме-3 вводили внутрибрюшинно 1 раз в сутки в течение 10 дней в суммарной дозе (СД) 375 мг/кг. Для морфологического анализа был использован первичный опухолевый узел меланомы В16, подготовка тканей была проведена по стандартной схеме. Иммунофенотипирование образцов ткани меланомы В16 мышей, полученных в эксперименте, проводили с использованием первичных антител: Polyclonal Antibody to Transforming Growth Factor Beta 1 (TGFb1) (Elabscience, dilution of 1:100), Vascular Endothelial Growth Factor A (VEGFA) (Elabscience, dilution of 1:200), Polyclonal Antibody to Bcl2 Associated X Protein (Bcl2) (Elabscience, dilution of 1:100), Polyclonal Antibody to Cluster Of Differentiation 34 (CD34) Elabscience, dilution of 1:200).

Результаты. В нашем исследовании под действием гибридного оловоорганического соединения (Ме-3) в опухолевой ткани активность иммуногистохимической реакции с антителами к TGF-β1 и Bcl-2 снижалась, модификация процесса образования патологических новых кровеносных сосудов и сосудоподобных структур из опухолевых клеток отмечалась только в метрономном режиме введения Ме-3 (десятикратно, в низкой дозировке).

Заключение. По результатам поискового иммуногистохимического исследования ткани меланомы В16 мышей при введении гибридных оловоорганических соединений наиболее целесообразными для углубленного изучения были выбраны два патогенетических механизма реализации противоопухолевого и антиметастатического действия тестируемых соединений: апоптотический и антинеоангиогенетический. Для наиболее эффективного доклинического отбора новых перспективных соединений с предполагаемым противоопухолевым действием необходимо расширять границы применения специфических морфологических методов, в том числе и иммуногистохимических.

1. González-Ballesteros M.M., Mejía C., Ruiz-Azuara L. Metallodrugs: an approach against invasion and metastasis in cancer treatment. FEBS Open Bio. 2022;12(5):880−899. https://doi.org/10.1002/2211-5463.13381

2. Peña Q., Wang A., Zaremba O., Shi Y., Scheeren HW., Metselaar JM., Kiessling F., Pallares RM., Wuttke S., Lammers T. Metallodrugs in cancer nanomedicine. Chem. Soc. Rev. 2022;51(7):2544- 2582. https://doi.org/10.1039/d1cs00468a

3. Syed Annuar S.N., Kamaludin N.F., Awang N., Chan K.M. Cellular basis of organotin(IV) derivatives as anticancer metallodrugs: A Review. Fron. Chem. 2021;9:657599. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.657599

4. Milaeva E.R., Shpakovsky D.B., Gracheva Y.A., Antonenko T.A., Ksenofontova T.D., Nikitin E.A., Berseneva D.A. Novel selective anticancer agents based on sn and au complexes. Mini-review. Pure and Applied Chemistry. 2020;92(8):1201−1216. https://doi.org/10.1515/pac-2019-1209

5. Милаева Е.Р., Додохова М.А., Шпаковский Д.Б., Антоненко Т.А., Сафроненко А.В., Котиева И.М., Комарова Е.Ф., Ганцгорн Е.В., Алхусейн-Кулягинова М.С. Механизмы цитотоксического действия оловоорганических соединений. Биомедицина. 2021;17(2):88−99. https://doi.org/10.33647/2074-5982-17-2-88-99

6. Додохова М.А., Сафроненко А.В., Котиева И.М., Сухорукова Н.В., Ганцгорн Е.В., Алхусейн-Кулягинова М.С., Комарова Е.Ф., Шпаковский Д.Б., Милаева Е.Р. Оценка фармакотерапевтического потенциала оловоорганических соединений in vivo. Биофармацевтический журнал. 2021;13(3):30−34. https://doi.org/10.30906/2073-8099-2021-13-3-30-34

7. Додохова М.А., Сафроненко А.В., Котиева И.М., Комарова Е.Ф., Трепель В.Г., Алхусейн-Кулягинова М.С., Шпаковский Д.Б., Милаева Е.Р. Исследование острой пероральной токсичности оловоорганических соединений, содержащих фрагмент 2,6-ди-трет-бутилфенола. Уральский медицинский журнал. 2021;20(3):73-77. https://doi.org/10.52420/2071-5943-2021-20-3-73-77

8. Додохова М.А., Воронова О.В., Котиева И.М., Сафроненко А.В., Шлык С.В., Дроботя Н.В., Акименко М.А., Шпаковский Д.Б., Милаева Е.Р. Сравнительный анализ морфологических и биохимических изменений при однократном внутрижелудочном введении гибридных оловоорганических соединений. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(1):167-174. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2023-38-1-167-174

9. Dodokhova M.A., Safronenko A.V., Kotieva I.M., Alkhuseyn-Kulyaginova M.S., Shpakovsky D.B., Milaeva E.R. Impact of organotin compounds on the growth of epidermoid Lewis carcinoma. Research Results in Pharmacology. 2021;7(4):81-88. https://doi.org/10.3897/rrpharmacology.7.71455

10. Dodokhova M.A., Safronenko A.V., Kotieva I.M., Alkhuseyn-Kulyaginova M.S., Shpakovsky D.B., Milaeva E.R. Evaluation of the pharmacological activity of hybrid organotin compounds in a B16 melanoma model in the classical and metronomic administration modes. Research Results in Pharmacology. 2022;8(1):85-94.

11. Koh J., Kwak Y., Kim J., Kim W.H. High-Throughput Multiplex Immunohistochemical Imaging of the Tumor and Its Microenvironment. Cancer Res. Treat. 2020;52(1):98−108. https://doi.org/:10.4143/crt.2019.195

12. Workman S., Jabbour S.K., Deek M.P. A narrative review of genetic biomarkers in non-small cell lung cancer: an update and future perspectives. AME Med. J. 2023;8:6. https://doi.org/10.21037/amj2022-01

13. Kalra J., Baker J. Multiplex Immunohistochemistry for Mapping the Tumor Microenvironment. Methods Mol. Biol. 2017;1554:237−251. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6759-9_17

14. Koh J., Kwak Y., Kim J., Kim W.H. High-Throughput Multiplex Immunohistochemical Imaging of the Tumor and Its Microenvironment. Cancer Res. Treat. 2020;52(1):98−108. https://doi.org/10.4143/crt.2019.195

15. Magaki S., Hojat S.A., Wei B., So A., Yong W.H. An Introduction to the Performance of Immunohistochemistry. Methods. Mol. Biol. 2019;1897:289−298. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8935-5_25

16. Schildhaus H.U. Immunohistochemistry-based predictive biomarkers for lung cancer. Pathologe. 2020;41(1):21−31. https://doi.org/10.1007/s00292-020-00750-7

17. VanderLaan P.A., Rangachari D., Majid A., Parikh M.S., Gangadharan S.P., Kent M.S., McDonald D.C., Huberman M.S., Kobayashi S.S., Costa D.B. Tumor biomarker testing in non-small-cell lung cancer: A decade of change. Lung Cancer. 2018;116:90−95. https://doi.org/10.1016/j.lungcan.2018.01.002

18. Sukswai N., Khoury J.D. Immunohistochemistry Innovations for Diagnosis and Tissue-Based Biomarker Detection. Curr. Hematol. Malig. Rep. 2019;14(5):368−375. https://doi.org/10.1007/s11899-019-00533-9

19. Villar V.H., Subotički T., Đikić D., Mitrović-Ajtić O., Simon F., Santibanez J.F. Transforming Growth Factor-β1 in Cancer Immunology: Opportunities for Immunotherapy. Adv. Exp. Med. Biol. 2023;1408:309−328. https://doi.org/10.1007/978-3-031-26163-3_17

20. Xue V.W., Chung J.Y., Córdoba C.A.G., Cheung A.H., Kang W., Lam E.W., Leung K.T., To K.F., Lan H.Y., Tang P.M. Transforming Growth Factor-β: A Multifunctional Regulator of Cancer Immunity. Cancers (Basel). 2020;12(11):3099. https://doi.org/10.3390/cancers12113099

21. Xiong H., Liu X., Xie Z., Zhu L., Lu H., Wang C., Yao J. Metabolic Symbiosis-Blocking Nano-Combination for Tumor Vascular Normalization Treatment. Adv. Healthc. Mater. 2022;11(17):e2102724. https://doi.org/10.1002/adhm.202102724