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

Effect of anticancer drugs on production of transforming growth factor and expression of P53 and BCL-2 proteins by MCF-7 and T47D cell lines of human breast carcinoma

Aim: To compare the capability of methotrexate, cisplatin, doxorubicine and vincristine to induce production of the transforming growth factor b1 (TGF- b1) in two cell lines — MCF-7 and T47D — of human breast carcinoma, as well as to study sensitivity of these cells to TGF- b1 and mentioned anticancer drugs. Materials and Methods: ELISA for detection of TGF- b content in conditioned culture media and Western-blot analysis of the proapoptotic p53 and antiapoptotic Bcl-2 proteins were applied. Results: t47d cells showing higher resistance to growth inhibiting effect of TGF- b1 were also refractory to cisplatin. There was no difference between MCF-7 and T47D cells in their sensitivity to methotrexate and doxorubicine, although T47D cells were more sensitive to vincristine. It was found that methotrexate and vincristine did not affect TGF- b1 production, while doxorubicine used at a dose of 1–100 ug/ml, significantly induced TGF- b1 production in both cell lines. p53 expression in T47D cells was higher than in MCF-7 cells where only doxorubicin induced strongly p53 expression. It should be noted, that Bcl-2 was better expressed in MCF-7 cells, while it was almost undetectable in T47D cells. Conclusion: In cells of human mammary carcinoma of MCF-7 and T47D lines doxorubicine, unlike vincristine and methotrexate, in dose depending manner induces production of TGF- b1. TGF- b1 production in carcinoma cells was associated with doxorubicine-mediated p53 expression in MCF-7 cells or high basal level of p53 in T47D cells. The cells of MCF-7 line were more sensitive to growth inhibition by exogenous TGF- b1 and to cisplatine action than T47D cells, but there was no difference between these cell lines in sensitivity to other anticancer drugs.Цель: провести сравнительный анализ способности метотрексата, цисплатина, доксорубицина и винкристина индуцировать продукцию трансформирующего фактора роста (TФР)-β1 клетками рака молочной железы человека (линии MCF-7 и T47D), а также исследовать чувствительность этих клеток к TФР-β1 и указанным противоопухолевым препаратам. Материалы и методы: для определения содержания TФР-β1 в кондиционированной среде использовали иммуноферментный анализ. Уровень белков p53 и Bcl-2 оценивали методом иммуноблоттинга. Результаты: клетки t47d, которые характеризовались большей резистентностью к ростингибирующему действию TФР-β1 по сравнению с клетками MCF-7, оказались менее чувствительными к цисплатину. Не выявлено различий между чувствительностью клеток MCF-7 и T47D к действию метотрексата или доксорубицина, хотя клетки T47D были более чувствительными к винкристину. Метотрексат и винкристин не влияли на продукцию TФР-β1 клетками MCF-7 и T47D, тогда как доксорубицин в дозе 1–100 мкг/мл существенно усиливал продукцию TФР-β1 . Экспрессия белка p53 была более интенсивной в клетках T47D, по сравнению с клетками линии MCF-7, и лишь в случае действия доксорубицина на клетки линии MCF-7 было выявлено значительное повышение его уровня. При этом белок Bcl-2 был выявлен только в клетках MCF-7. Выводы: в клеточных линиях карциномы молочной железы человека (MCF-7 и T47D) доксорубицин, в отличие от винкристина и метотрексата, дозозависимо индуцирует продукцию ТФР-β1 . Индукция доксорубицином ТФР-β1 в клетках карцином ассоциирована с индукцией экспрессии р53 в клетках MCF-7 или повышенным базальным уровнем этого белка в клетках T47D. Клетки линии MCF-7, более чувствительные к ростингибирующему действию экзогенного ТФР-β1 , чем клетки линии T47D, отличаются и более выраженной чувствительностью к действию цисплатина, но не отличаются по чувствительности от других цитостатиков