biophBiomedical PhotonicsBiomedical Photonics2413-9432Non-profit partnership for development of domestic photodynamic therapy and photodiagnosis10.24931/2413-9432-2017-6-3-39-44bioph-184Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИЗУЧЕНИЕ АПОПТОЗА В ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛАХ ЗОНЫ АБДОМИНАЛЬНОЙ ЛИМФОДИССЕКЦИИ ПОСЛЕ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ ПРИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЯХ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТАAPOPTOSIS IN THE LYMPH NODES OF THE ABDOMINAL LYMPHODISSECTION ZONE AFTER LOCAL INTRAOPERATIVE PHOTODYNAMIC THERAPY OF GASTROINTESTINAL CANCERSПавелецК. В.PavelecK. V.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

ОрёлВ. И.OrelV. I.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

КравцовВ. Ю.KravtsovV. Yu.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

kvyspb@mail.ruПротченковМ. А.ProtchencovM. A.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

ДысинА. П.DysinA. V.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

ДроздУ. А.DrozdU. A.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

КузьминаТ. И.KuzminaT. I.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

КостинаЮ. Д.KostinaU. D.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

ПавелецМ. К.PavelecM. K.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

РусановД. С.RusanovD. S.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

ЛацкоЕ. Ф.LackoE. F.

Санкт-Петербург.

St-Petersburg.

Городская Мариинская больница; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет; Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова.РоссияCity Mariinsky hospital; Saint-Petersburg State Pediatric Medical University; North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov.Russian FederationСанкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университетРоссияSaint-Petersburg State Pediatric Medical University.Russian FederationСеверо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова; Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных.РоссияNorth-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov; Military Medical Academy of S.M. Kirov; All-Russian Scientific Research Institute of Genetics and Breeding of Agricultural Animals.Russian FederationГородская Мариинская больницаРоссияCity Mariinsky hospitalRussian FederationВоенно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики.РоссияMilitary Medical Academy of S.M. Kirov; Saint-Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics.Russian FederationСанкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет.РоссияSaint-Petersburg State Pediatric Medical University.Russian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных.РоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Genetics and Breeding of Agricultural Animals.Russian FederationГородская Мариинская больница; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет.РоссияCity Mariinsky hospital; Saint-Petersburg State Pediatric Medical University.Russian Federation201707122017633944Copyright © Павелец К.В., Орёл В.И., Кравцов В.Ю., Протченков М.А., Дысин А.П., Дрозд У.А., Кузьмина Т.И., Костина Ю.Д., Павелец М.К., Русанов Д.С., Лацко Е.Ф., 20172017Павелец К.В., Орёл В.И., Кравцов В.Ю., Протченков М.А., Дысин А.П., Дрозд У.А., Кузьмина Т.И., Костина Ю.Д., Павелец М.К., Русанов Д.С., Лацко Е.Ф.Pavelec K.V., Orel V.I., Kravtsov V.Y., Protchencov M.A., Dysin A.V., Drozd U.A., Kuzmina T.I., Kostina U.D., Pavelec M.K., Rusanov D.S., Lacko E.F.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pdt-journal.com/jour/article/view/184

Методом ДНК-электрофореза исследован апоптоз в лимфоузлах после интраоперационной фотодинамической терапии (ФДТ) зоны абдоминальной лимфодиссекции при злокачественных новообразованиях желудочно-кишечного тракта. Апоптоз («апоптотическую лестницу») определяли в четырех клеточных популяциях лимфоузлов:

– в лимфоузлах с метастазами, не подвергавшихся ФДТ;

– в тех же лимфоузлах с метастазами после ФДТ;

– в лимфоузлах без метастазов, не подвергавшихся ФДТ;

– в тех же лимфоузлах без метастазов после ФДТ. Дизайн исследования включал интраоперационное разделение лимфоузлов на две части, одна из которых была сразу удалена и не подвергалась воздействию ФДТ, а вторая оставалась неудаленной и подвергалась ФДТ, затем через 60–90 мин после сеанса ФДТ также была удалена и исследована на апоптоз. В результате оказалось, что апоптоз обнаруживается только в лимфоузлах с метастазами, облучённых во время ФДТ. Полученные результаты указывают на тот факт, что в лимфоузлах зоны абдоминальной лимфодиссекции в результате местной интраоперационной ФДТ при злокачественных новообразованиях желудочно-кишечного тракта злокачественные клетки избирательно гибнут путём апоптоза, а незлокачественные клетки при этом в апоптоз не вступают (р<0,01). Таким образом, полученные клинические данные позволили оценить таргетный эффект ФДТ и подтвердить безопасность фотодинамического воздействия на здоровые ткани лимфоидной системы, находящихся в зоне облучения.

The method of DNA-electrophoresis was used to study apoptosis in the lymph nodes of the abdominal lymphodissection zone after local intraoperative photodynamic therapy (PDT) for the gastrointestinal cancers. Apoptosis (apoptotic ladder) was determined in the four cell populations of lymph nodes:

– in the lymph nodes with metastases that have not been irradiated;

– in the irradiated during PDT lymph nodes with metastases;

– in the lymph nodes without metastases that have not been irradiated;

– in the irradiated during PDT lymph nodes without metastases.

The implementation of this study was possible due to intraoperative division of lymph nodes into two parts, one of which was removed while another one intentionally wasn’t removed and was irradiated (in human). It was also removed 60-90 minutes after PDT treatment and examined for apoptosis. As a result, it was found that apoptosis is detected in the irradiated during PDT lymph nodes with metastases. The obtained results show the fact that in the lymph nodes of the abdominal lymphodissection zone tumor cells selectively die by apoptosis as a result of the local intraoperative photodynamic therapy (PDT) for the gastrointestinal cancers while in non-malignant cells apoptosis doesn’t occur after PDT (p <0.01). Thus, the obtained clinical and experimental data made it possible to evaluate the target PDT effect and confirm the safety of the photodynamic effect on healthy tissues of the lymphoid system located in the irradiation zone.

фотодинамическая терапияапоптозфотосенсибилизаторцитологическое исследованиеДНК-электрофорезphotodynamic therapyapoptosisphotosensitizercytopathological examinationDNA electrophoresisReferencesDougherty T.J. Photodynamic therapy // Photochemistry and Photobiology. – 1993. – Vol. 58. – P. 895-900.Dougherty T.J. Photodynamic therapy, Photochemistry and Photobiology, 1993, Vol. 58, pp. 895-900.Dougherty T.J., Gomer C.J., Henderson B.W., Jori G., Kessel D., Korbelik M., Moan J., Peng Q. Photodynamic therapy // Journal of the National Cancer Institute. – 1998. – Vol. 90. – P. 889-905.Dougherty T.J., Gomer C.J., Henderson B.W., Jori G., Kessel D., Korbelik M., Moan J., Peng Q. Photodynamic therapy, Journal of the National Cancer Institute, 1998, Vol. 90, pp. 889-905.Reynolds T. Photodynamic therapy expands its horizons // Journal of the National Cancer Institute. – 1997. – Vol. 89. – P. 112-114.Reynolds T. Photodynamic therapy expands its horizons, Journal of the National Cancer Institute, 1997, Vol. 89, pp. 112-114.Rowe P.M. Photodynamic therapy begins to shine // Lancet. – 1998. – Vol. 351. – P. 1496.Rowe P.M. Photodynamic therapy begins to shine, Lancet, 1998, Vol. 351, pp. 1496.Mroz P., Yaroslavsky A., Kharkwal G.B., Hamblin M.R. Cell death pathways in photodynamic therapy of cancer // Cancers (Basel). – 2011. – Vol. 3(2). – P. 2516-2539.Mroz P., Yaroslavsky A., Kharkwal G.B., Hamblin M.R. Cell death pathways in photodynamic therapy of cancer, Cancers (Basel), 2011, Vol. 3(2), pp. 2516-2539.Сербин М.Е., Щербак Е.В. Апоптоз и его молекулярные эффекторы / Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии: Сборник // Под ред. проф., д.м.н. Н.Н. Ильинских. – Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2004. –Вып. 1.Serbin M.E., Shcherbak E.V. Apoptosis and its molecular effectors, in Aktual'nye problemy biologii, meditsiny i ekologii, Sbornik [Actual problems of biology, medicine and ecology, Collection], by ed Il’inskih N.N. Tomsk, Sibirskii gosudarstvennyi meditsinskii universitet Publ., 2004, Is. 1. (in Russian).Wen L.Y., Bae S.-M., Do J.H., et al. The effects of photodynamic therapy with Photodithazine on HPV 16 E6/E7 associated cervical cancer model // Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. – 2011. – Vol. 15(3). – P. 174-180.Wen L.Y., Bae S.-M., Do J.H., Park K.-S., Ahn W.S. The effects of photodynamic therapy with Photodithazine on HPV 16 E6/ E7 associated cervical cancer model, Journal of Porphyrins and Phthalocyanines, 2011, Vol. 15(3), pp. 174-180.Mirzaei H., Djavid G.E., Hadizadeh M., et al. The efficacy of Radachlorin-mediated photodynamic therapy in human hepatocellular carcinoma cells // Photochemistry and Photobiology. – 2015. – Vol. 142. – P. 86-91.Mirzaei H., Djavid G.E., Hadizadeh M., Jahanshiri-Moghadam M., Hajian P. The efficacy of Radachlorin-mediated photodynamic therapy in human hepatocellular carcinoma cells, Photochemistry and Photobiology, 2015, Vol. 142, pp. 86-91.Ajani J.A., Bentrem D.J., Besh S., et al. Gastric Cancer, Version 2.2013: featured updates to the NCCN Guidelines // Journal of the National Comprehensive Cancer Network. – 2013. – Vol. 11(5). – P. 531-546.Ajani J.A., Bentrem D.J., Besh S., D’Amico T.A., Das P., Denlinger C., Fakih M.G., Fuchs C.S., Gerdes H., Glasgow R.E., Hayman J.A., Hofstetter W.L., Ilson D.H., Keswani R.N., Kleinberg L.R. Gastric Cancer, Version 2.2013: featured updates to the NCCN Guidelines, Journal of the National Comprehensive Cancer Network, 2013, Vol. 11(5), pp. 531-546.Ajani J.A., D’Amico Th.A., Almhanna K., et al. Esophageal and Esophagogastric Junction Cancers, version 1.2015. // Journal of the National Comprehensive Cancer Network. – 2015. – Vol. 13(2). – P. 194-227.Ajani J.A., D’Amico Th.A., Almhanna K., Bentrem D.J., Besh S., Chao J., Das P., Denlinger C., Fanta P., Fuchs C.S., Gerdes H., Glasgow R.E., Hayman J.A., Hochwald S., Hofstetter W.L., Ilson D.H., Jaroszewski D. , Jasperson K. Keswani R.N.,. Kleinberg L.R, Korn W. M., Leong S., Lockhart A.C., Mulcahy M.F., Orringer M.B., Posey J.A., Poultsides G.A., Sasson A.R., Scott W.J., Strong V.E., Varghese T.K.Jr, Washington M.K., Willett C.G., Wright C.D., Zelman D., McMillian N., Sundar H. Esophageal and Esophagogastric Junction Cancers, version 1.2015., Journal of the National Comprehensive Cancer Network, 2015, Vol. 13(2), pp. 194-227.Tempero M. Active Systemic Treatment of Pancreatic Cancer // Journal of the National Comprehensive Cancer Network. – 2017. – Vol. 15. – P. 723-725.Tempero M. Active Systemic Treatment of Pancreatic Cancer, Journal of the National Comprehensive Cancer Network, 2017, Vol. 15, pp. 723-725.Messersmith W.A. Systemic Management of Colorectal Cancer // Journal of the National Comprehensive Cancer Network. – 2017. – Vol. 15. – P. 699-670.Messersmith W.A. Systemic Management of Colorectal Cancer, Journal of the National Comprehensive Cancer Network, 2017, Vol. 15, pp. 699-670.Соколов В.В., Филоненко Е.В. Комбинированное лечение стенозирующего рака пищевода: реканализация, эндопротезирование и фотодинамическая терапия // Паллиативная медицина и реабилитация. – 2004. – № 2. – С. 49b-49.Sokolov V.V., Filonenko E.V. Combined treatment of obstructing esophageal cancer: recanalization, endoprosthetics and photodynamic therapy, Palliativnaya meditsina i reabilitatsiya, 2004, No. 2, pp. 49b-49. (in Russian).

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