Postoperative autovaccinotherapy for patients with gastric cancer and expression of some proteins in tumor tissue

Aim: To study the efficacy of autovaccine in the treatment of gastric cancer and significance of molecular factors having prognostic values for disease outcome to evaluate its efficacy in clinical setting. Patients and Methods: 150 patients with histologically proven adenocarcinoma of the stomach of stages II, III or IV were enrolled into study. 86 patients have been treated with autovaccine (AV) after operation. Expression of p53, Bcl-2, receptors of tyrosine kinase, vascular endothelial growth factor (VEGF), Е-cadherin, α-catenin and β-catenin was determined in paraffin embedded tumor samples by means of immunohistochemical method with the use of respective monoclonal antibodies. Results: It was shown that application of AV has resulted in the increase of 3-year overall survival of patients having stage III of disease by more than 30%, but those having stage IV — only around 14%. The increase of 3-year overall survival of patients with metastases in lymph nodes (N1–2) was observed also in more than 30%. It has been suggested the optimal phenotype for vaccine application: р53(+), EGFR(+), HER-2 neu (+), β-catenin (+), VEGF(+) and Bcl-2(+) with no dependence on E-cadherin and α-catenin presence. Conclusion: It was determined that the best effect of AV application is observed in patients with category Т3–4, poorly-differentiated tumors, metastases in lymph nodes (N1–2), but without distant metastases (М0). Gastric cancer patients with p53, EGFR, HER-2/neu, β-catenin, VEGF and Bcl-2-positive tumors are the favorable group for the treatment with AV in the adjuvant regime

Influence of bacterial lectins on some reactions of nonspecific immunity in sarcoma 37 transplanted mice

The aim of this paper is to study preventive effect of cytotoxic lectin from Bacillus subtilis B-7025 on the tumor growth and nonspecific immunity in sarcoma 37 transplanted mice

Influence of teichoic acid from S. Aureus on metabolic activity of macrophages and cytotoxic activity of splenocytes of mice bearing Lewis lung carcinoma

To investigate the effect of teichoic acid (TA) from the cell wall of S. aureus on some indices of immunological reactivity in mice bearing Lewis lung carcinoma (LLC). Methods: The teichoic acid at the doses of 1, 2 and 4 µg/g of body weight has been administered subcutaneously simultaneously with tumor cells transplantation and in 7 days. The cytotoxic activity of peritoneal macrophages has been assessed by NBT-test. The splenocyte cytotoxic activity against the LLC cells has been tested by flow cytometry. The evaluation of tumor infiltration by lymphoid cells was carried out as well. Results: TA had no significant effect on oxidative metabolism of peritoneal macrophages in tumor bearing mice. Upon TA administration, the cytotoxic activity of splenocytes against the LLC cells has been augmented in a dose-dependent manner (at the TA dose of 4 µg/g, 2-fold decrease of tumor growth and metastasis has been registered) and leads to decreased tumor infiltration by mononuclear cells. Conclusion: TA caused a dose dependent inhibition of growth and metastasis of LLC. It was supposed that TA can influence the tumor grows by activation of splenocytes cytotoxic activity.Цель: исследовать влияние тейхоевой кислоты Staphylococcus aureus Wood 46 (ТК) на иммунологические параметры у мышей с карциномой легкого Льюис. Методы: в качестве модели использовали перевиваемую карциному легкого Льюис. Тейхоевую кислоту S. aureus Wood 46 получали по методу Арчибальда. Кислородзависимый метаболизм перитонеальных макрофагов оценивали по восстановлению нитросинего тетразолия (НСТ-тест). Цитотоксическую активность спленоцитов определяли методом проточной цитофлуориметрии. Результаты: ТК оказывала дозозависимое влияние на рост и метастазирование карциномы Льюис. У животных, получивших ТК в дозе 4 мкг/г, размеры первичной опухоли были на момент окончания эксперимента в 4 разa меньше по сравнению с контролем, метастазы в легких отсутствовали. ТК незначительно стимулировала кислородзависимый метаболизм перитонеальных макрофагов. Отмечали дозозависимую активацию цитотоксической активности спленоцитов: при использовании ТК в дозе 4 мкг/г цитотоксическая активность спленоцитов у животных опытной группы в 2 раза превышала показатели контрольных животных-носителей опухолей. Выводы: ТК оказывает дозозависимое ингибиторное влияние на рост и метастазирование карциномы легкого Льюис. Одним из механизмов, опосредующих супрессорное действие ТК на опухолевый рост, можнo считать активацию цитотоксической активности спленоцитов

Antitumor and antimetastatic activities of vaccine prepared from cisplatin-resistant lewis lung carcinoma

To study antitumor and antimetastatic activities of antitumor vaccine (ATV) prepared from cisplatin (CP) sensitive and resistant strains of Lewis lung carcinoma (LLC). Methods: The inhibition of tumor growth, and the mean survival time of the tumor-bearing animals, the number and the volume of metastases were measured as the indices of ATV efficacy. The activity of cytotoxic T-lymphocytes and natural killer cells, peritoneal macrophages (Mph), the level of tumor necrosis factor and the total proteolytic activity of blood plasma (PA) were assessed. Results: ATV from CP resistant LLC prepared using cytolectin (CL) of В. subtilis В-7025 significantly inhibited growth of CP resistant tumors (by 52%) and increased mean survival time (MST) of animals (by 44.6%). The index of metastasis inhibition for ATV prepared from CP sensitive or resistant LLC was 154.5% and 227.0%, respectively. In all vaccine-treated animals, Mph activity was shown to be significantly increased. In spite of high antitumor and antimetastatic effects of ATV prepared from CP resistant LLC, PA in plasma of animals inoculated with CP resistant LLC was increased significantly upon vaccine administration

Elevation of efficacy of cancer vaccine combined with interferon and inducer of endogeneous interferon synthesis amixin

Aim: To study in vivo efficacy of combined administration of cancer vaccine (CV), interferon (IFN) and inducer of endogenous IFN — amixin. Materials and Methods: Sarcoma-37 cells were transplanted to female Balb/c mice. For the treatment, CV prepared from sarcoma-37 cells with the use of cytotoxic lectines from B. subtilis B-7025, murine IFN and amixin or their combinations were used. IFN production, content of circulating immune complexes and level of specific IgG antibodies in blood serum were determined by standard immunologic methods. Results: Using solid form of sarcoma-37 it has been shown that introduction of IFN and amixin significantly elevated efficacy of vaccine therapy, in particular index of tumor growth inhibition reach 89.2% and 81.7%. Upon combined use of CV and IFN or CV and amixin (25 mg/kg) respectively. Significant prolongation of average life span of the animals treated with CV and IFN or CV and amixin (25 mg/kg) has been registered (up to 92.7 ± 10.4 and 95.0 ± 6.2 days respectively, vs 46.8 ± 1.5 days for control animals). Conclusion: Obtained results have shown expediency of the development of schemes for combined introduction of CV with exogenous IFN, and with inducer of endogenous IFN (amixin) for elevation of efficacy of vaccine therapy.Цель: изучить в эксперименте эффективность комбинированной схемы введения противоопухолевой вакцины (CV) с интерфероном (ИФН) и индуктором эндогенного ИФН — амиксином. Материалы и методы: саркому-37 трансплантировали мышам-самкам Balb/c. Для лечения использовали CV, приготовленную из клеток саркомы-37 с помощью цитотоксических лектинов B. subtilis B-7025, мышиный ИФН (1000 ед.) и амиксин (10 и 25 мг/кг). Иммунологические исследования включали определение в сыворотке крови титров ИФН, количества циркулирующих иммунных комплексов и уровня специфических противоопухолевых IgG-антител. Результаты: на модели солидной формы саркомы-37 показано, что применение ИФН и амиксина достоверно способствует повышению результатов вакцинотерапии, а именно, при комбинированном использовании CV и ИФН индекс торможения опухолевого роста (ИТО) достигал 89,2%; при сочетании CV и амиксина (25 мг/кг) ИТО составил 81,7%. Зарегистрировано существенное увеличение средней продолжительности жизни животных, получивших CV с ИФН или амиксином (25 мг/кг), до 92,7 ± 10,4 и 95,0 ± 6,2 сут соответственно, по сравнению с такой контрольных мышей (46,8 ± 1,5 сут, p < 0,05). Выводы: полученные результаты свидетельствуют о перспективности разработки комбинированных схем введения CV как с препаратом экзогенного ИФН, так и с индуктором эндогенного ИФН (амиксин), что позволяет повысить эффективность вакцинотерапии

Effect of the visible light irradiation of fullerene containing composites on the ros generation and the viability of tumor cells

Aim: To study the effect of fullerene-containing composites, irradiated by visible light, on the radical oxygen species (ROS) generation in thymocytes, ascitic cells from Erlich’s tumor and leukemia cells L1210; to investigate viability of these cells in the presence of fullerene-containing composites under irradiation conditions. Materials and Methods: The viability of cells was evaluated by staining with 0.4% solution of the trypan blue; ROS were detected with the use of electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and spin traps; solutions of fullerene-containing composites were irradiated with mercury-vapor lamp. Results: We demonstrated that under irradiation conditions fullerene-containing composites increase the rate of ROS generation and decrease the number of viable tumor cells. Conclusions: The obtained data allow to consider the fullerene-containing composites as potential agents for photodynamic therapy.Цель: изучить влияние фуллеренсодержащих композитов, облученных видимым светом, на генерирование радикальных форм кислорода (РФК) в клетках тимоцитов, асцитного рака Эрлиха и лейкоза L1210. Исследовать жизнеспособность этих клеток в присутствии облученных фуллеренсодержащих композитов. Методы: жизнеспособность клеток определяли с использованием 0,4 % раствора трипанового синего; РФК регистрировали методом ЭПР- спектроскопии и спиновых ловушек; облучение водных раcтворов фуллеренсодержащих композитов в видимом диапазоне осуществляли с помощью ртутной лампы. Результаты: показано, что фуллеренсодержащие композиты при облучении повышают скорость генерирования РФК и уменьшают количество жизнеспособных опухолевых клеток. Выводы: полученные результаты позволяют рассматривать фуллеренсодержащие композиты как потенциальные препараты для фотодинамической терапии

Experimental study of the efficacy of combined use of cancer vaccine and interferon

Aim: To study in in vivo model the efficacy of combined scheme of administration of cancer vaccine (CV) and interferon (IFN). Materials and Methods: Lewis lung carcinoma (LLC) was transplanted to male C57Bl mice. For treatment, CV prepared from LLC cells with the use of cytotoxic lectins of B. subtilis B-7025, and preparation of murine IFN-alpha were used. Therapeutic effect was evaluated by measurement of tumor volume and analysis of average life span (ALS) of treated animals. Immunologic study included determination of antitumor cytotoxicity of T-lymphocytes (CTL) and natural killer (NK) cells by radiometric method, functional activity of peritoneal macrophages (MP) — by colorimetric test with nitroazole blue, and evaluation of titers of tumor necrosis factor (TNF) and interleukins-1 and -2 (IL-1, 2). Results: It has been shown that the use of IFN preparation significantly elevated efficacy of vaccine therapy of solid form of LLC: duration of latent period of tumor growth elevated by 25%, ALS — by 28%, index of tumor growth inhibition — by 35–40%. Upon combined use of CV and IFN, significant activation of the cells — effectors of nonspecific immune defense (MP), and specific one (CTL) was observed. Conclusion: The obtained results evidence on perspectiveness of the development of combined schemes of administration of CV and IFN for elevation of the efficacy of vaccine therapy.Цель: исследовать в эксперименте эффективность комбинированной схемы введения противоопухолевой вакцины (ПВ) и интерферона (ИФН). Материалы и методы: карциному легкого Льюис (КЛЛ) трансплантировали мышам-самцам C57Bl. Для лечения использовали ПВ, приготовленную из клеток КЛЛ с помощью цитотоксических лектинов B. subtilis B-7025, и препарат мышиного ИФН. Терапевтический эффект оценивали путем измерения объема солидной опухоли и анализа средней продолжительности жизни опытных животных. Иммунологическое исследование включало определение противоопухолевой цитотоксичности Т-лимфоцитов (ЦТЛ) и природных киллерных клеток (ПКК) радиометрическим методом; функциональной активности перитонеальных макрофагов (Мф) в колориметрическом НСТ-тесте; определение титров фактора некроза опухоли (ФНО), интерлейкинов-1 и -2. Результаты: показано, что использование препарата ИФН существенно повышает эффективность вакцинотерапии солидной формы модельной КЛЛ: на 25% повышается продолжительность латентного периода, на 28% — средняя продолжительность жизни мышей, на 35–40% — индекс торможения опухолевого роста. При комбинированном применении ПВ и ИФН отмечают существенную активацию клеток-эффекторов как неспецифической (Мф), так и специфической (ЦТЛ) иммунной защиты. Выводы: полученные результаты свидетельствуют о перспективности разработки комбинированных схем введения ПВ с ИФН, позволяющих повысить эффективность вакцинотерапии

Toxic effect of C₆₀ fullerene-doxorubicin complex towards tumor and normal cells in vitro

Creation of new nanostructures possessing high antitumor activity is an important problem of modern biotechnology. Aim. To evaluate cytotoxicity of created complex of pristine C₆₀ fullerene with the anthracycline antibiotic doxorubicin (Dox), as well as of free C₆₀ fullerene and Dox, towards different cell types – tumor, normal immunocompetent and hepatocytes. Methods. Measurement of size distribution for particles in C₆₀ + Dox mixture was performed by a dynamic light scattering (DLS) technique. Toxic effect of C₆₀+ Dox complex in vitro towards tumor and normal cells was studied using the MTT assay. Results. DLS experiment demonstrated that the main fraction of the particles in C₆₀+ Dox mixture had a diameter in the range of about 132 nm. The toxic effect of C₆₀ + Dox complex towards normal (lymphocytes, macrophages, hepatocytes) and tumor (Ehrlich ascites carcinoma, leukemia L1210, Lewis lung carcinoma) cells was decreased by ~10–16 % and ~7–9 %, accordingly, compared with the same effect of free Dox. Conclusions. The created C₆₀ + Dox composite may be considered as a new pharmacological agent that kills effectively tumor cells in vitro and simultaneously prevents a toxic effect of the free form of Dox on normal cells.Створення нових наноструктур з високою протипухлинною активністю є важливою проблемою сучасної біотехнології. Мета. Оцінити цитотоксичність створеного комплексу фулерену C₆₀ з антибіотиком антрациклінового ряду доксорубіцином (Докс) на різні типи клітин (пухлинні, імунокомпетентнi і гепатоцити) та порівняти одержані результати з токсичною дією вільного фулерену C₆₀ і Докс за умов in vitro. Методи. Розподіл за розміром частинок у C₆₀+ Докс суміші вимірювали методом динамічного розсіювання світла (ДРС). Токсичний ефект комплексу C₆₀+ Докс щодо нормальних і пухлинних клітин вивчали in vitro з використанням МТТ-тесту. Результати. Встановлено, що в суміші C₆₀+ Докс в основному реєструються частинки з діаметром 132 нм. Токсична дія комплексу C₆₀+ Докс щодо нормальних (лімфоцити, макрофаги, гепатоцити) і пухлинних (асцитна карцинома Ерліха, лейкоз L1210, карцинома легені Льюїс) клітин виявилася меншою приблизно на 10–16 і 7–9 % відповідно порівняно із впливом вільного Докс. Висновки. Розроблений комплекс C₆₀ + Докс можна розглядати як новий фармакологічний препарат, що за умов in vitro здатний ефективно знищувати пухлинні клітини і одночасно запобігати побічним токсичним ефектам, притаманним традиційному протипухлинному препарату Докс щодо нормальних клітин.Создание новых наноструктур с высокой противоопухолевой активностью является важной проблемой современной биотехнологии. Цель. Оценить цитотоксичность созданного комплекса фуллерена C₆₀ с антибиотиком антрациклинового ряда доксорубицином (Докс) на разные типы клеток (опухолевые, иммунокомпетентные, гепатоциты) и сравнить полученные результаты с токсическим действием свободного фуллерена C₆₀и Докс в условиях in vitro. Методы. Распределение по размеру частиц в смеси C₆₀ + Докс измеряли методом динамического рассеивания света (ДРС). Токсический эффект комплекса C₆₀ + Докс на нормальные и опухолевые клетки in vitro изучали с использованием МТТ-теста. Результаты. Установлено, что в смеси C₆₀ + Докс регистрируются в основном частицы с диаметром 132 нм. Токсическое действие комплекса C₆₀+ Докс по отношению к нормальным (лимфоциты, макрофаги, гепатоциты) и опухолевым (асцитная карцинома Эрлиха, лейкоз L1210, карцинома легкого Льюис) клеткам оказалось меньшим на ~ 10–16 и 7–9 % соответственно по сравнению с действием свободного Докс. Выводы. Разработанный комплекс C₆₀ + Докс можно рассматривать как новый фармакологический препарат, способный в условиях in vitro эффективно уничтожать опухолевые клетки и одновременно предотвращать побочные токсические эффекты, присущие традиционному противоопухолевому препарату Докс относительно нормальных клеток

Cytotoxic activity of immune cells following administration of xenogeneic cancer vaccine in mice with melanoma B-16

Aim: To study the effects of xenogeneic cancer vaccine (XCV) developed on the basis of nervous tissue antigen from rat embryo of late gestation period and protein-containing metabolite of Bacillus subtilis with molecular weight of 70 kDa, on specific and unspecific antitumor reactions of cellular and humoral chains of immune system, and to analyze possible mechanisms of its antimetastatic action. Materials and Methods: XCV was administered triply with 3-day intervals after surgical removal of experimental melanoma В-16 in C57Bl/6 mice. Cytotoxic activity (CTA) of splenocytes against target cells К-562 as well as CTA of splenocytes, peritoneal macrophages (PM) and blood serum against melanoma В-16 target cells were determined using МТТ test. The content of circulating immune complexes (CIC) in blood serum was evaluated by precipitation reaction. Results: Immunologic effects of XCV vaccination in experimental animals with surgically removed melanoma B-16 in comparison with similarly treated unvaccinated mice were as follows: prevention of medium molecular weight CIC accumulation in blood serum during all observation period, significant increase (р < 0.05) of CTA of effectors of unspecific antitumor immunity (natural killer cells — NK — by 25.5 ± 1.7 vs 12.5 ± 5.4%, and PM — by 37.3 ± 0.6 vs 32.0 ± 0.9%, respectively) at 37th day after the surgery, and also preservation of functional activity of specific cytotoxic lymphocytes at the level of intact control. Conclusion: The results of the study allow propose that antimetastatic effect of XCV vaccination could be based on increased CTA of NK and PM, and preservation of CTL functional activity at late terms after surgical removal of B-16 primary tumors. Key Words: xenogeneic cancer vaccine, melanoma В-16, natural killer cells, macrophages, cytotoxic lymphocytes, cytotoxic activity, antimetastatic activity

Use of xenogeneic vaccine modified with embryonal nervous tissue antigens in the treatment of B16‑melanoma-bearing mice

The aim of the work was experimental study of anticancer efficacy of xenogeneic cancer vaccine (XCV) developed on the basis of rat embryonic nervous tissue and protein-containing metabolite of Bacillus subtilis В-7015 (70 kDa), in В-16 melanoma-bearing С57Bl/6 mice. Methods: Immunological methods and methods of experimental oncology were used. Effects of XCV on primary and secondary organs of immune system of experimental animals, its anticancer and antimetastatic efficacy were evaluated. Results: It has been shown that XCV did not induced toxic effects on organism, and did not caused inflammatory reactions. The relation between the degree of XCV anticancer efficacy with the regimen of its use and the presence of primary tumor has been analyzed. It has been demonstrated that the developed XCV possesses significant antimetastatic activity if it is used after surgical removal of the primary tumor: in this case lung metastasis inhibition index reached 97.4%. Conclusion: High immunogenecity of new XCV creates perspectives for detailed study of its mechanisms of action. Key Words: oncofetal antigens, xenogeneic cancer vaccine, В-16 melanoma, immunotoxicity, effectors of anticancer defence