СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ И КАНЦЕРОГЕНЕЗ: ДИСКУССИОННЫЕ ВОПРОСЫ

Свободные радикалы заняли прочное место среди принципов, объясняющих возникновения и развития опухолей. До сих пор нет однозначных представлений о роли этих чрезвычайно активных агентов в канцерогенезе. Экспериментальные результаты носят противоречивый, зачастую противоположный характер. Область исследования значения активности антиоксидантных систем по полученным результатам является не менее спорной. В связи с этим, актуальной проблемой является необходимость назначения антиоксидантов при онкологии. Противоопухолевые эффекты антиоксидантов ставятся под сомнение во многих работах, что выдвигает на передний план целесообразность и адекватность их назначения. Неоднозначная роль свободных радикалов в канцерогенезе обусловливает разработку терапевтических стратегий, основанных на точной модуляции окислительных процессов. 

1. Шапошников АВ, Рядинская ЛА. Канцерогенез и оксидативный стресс. Кубанский научный медицинский вестник. 2010;(3-4):211-215. [Shaposhnikov AV, Rjadinskaja LA. Cancerogenesis and oxidative stress. Kuban Scientific Medical Bulletin. 2010;(3-4):211-15 (in Russ.)].

2. Schumacker PT. Reactive oxygen species in cancer: a dance with the devil. Cancer Cell. 2015; 27(2):156-7. DOI: 10.1016/j.ccell.2015.01.007.

3. Martinez-Outschoorn UE, Balliet RM, Rivadeneira DB, Chiavarina B, Pavlides S, Wang C, et al. Oxidative stress in cancer associated fibroblasts drives tumor-stroma co-evolution: a new paradigm for understanding tumor metabolism, the field effect and genomic instability in cancer cells. Cell Cycle. 2010;9(16):3256-76. DOI: 10.4161/cc.9.16.12553.

4. Shrihari TG. Dual role of inflammatory mediators in cancer. Ecancermedicalscience. 2017;11:721. DOI: 10.3332/ecancer.2017.721.

5. Katakwar P, Metgud R, Naik S, Mittal R. Oxidative stress marker in oral cancer: a review. J Cancer Res Ther. 2016;12(2):438-46. DOI:10.4103/09731482.151935.

6. Martinez-Useros J, Li W, Cabeza-Morales M, Garcia-Foncillas J. Oxidative stress: a new target for pancreatic cancer prognosis and treatment. J Clin Med. 2017;6(3):29. DOI:10.3390/jcm6030029.

7. Juhasz A, Markel S, Gaur S, Liu H, Lu J, Jiang G, et al. NADPH oxidase 1 supports proliferation of colon cancer cells by modulating reactive oxygen species-dependent signal transduction. J Biol Chem. 2017;292(19): 7866-87. DOI: 10.1074/jbc.M116.768283.

8. Saed GM, Diamond MP, Fletcher NM. Updates of the role of oxidative stress in the pathogenesis of ovarian cancer. Gynecol Oncol. 2017 Feb 23. Epub ahead of print. DOI: 10.1016/j.ygyno.2017.02.033.

9. Valavanidis A, Vlachogianni T, Fiotakis K, Loridas S. Pulmonary oxidative stress, inflammation and cancer: respirable particulate matter, fibrous dusts and ozone as major causes of lung carcinogenesis through reactive oxygen species mechanisms. Int J Environ Res Publ. Health. 2013;10(9):3886-907. DOI:10.3390/ijerph10093886.

10. Looi ML, Mohd Dali AZ, Md Ali SA, Wan Ngah WZ, Mohd Yusof YA. Oxidative damage and antioxidant status in patients with cervical intraepithelial neoplasia and carcinoma of the cervix. Eur J Cancer Prev. 2008;17(6):555-60. DOI: 10.1097/CEJ.0b013e328305a10b.

11. Marinescu S, Anghel R, Gruia MI, Beuran M. Involvement of reactive oxygen species in the mechanisms associated with cervical cancer specific treatment. Chirurgia (Bucur). 2014;109(6):806-11. PMID: 25560505.

12. Емельянов МО, Ким ЮА, Корыстова АФ, Кублик ЛН, Шапошникова ВВ, Корыстов ЮН. Быстрое подавление множественной лекарственной устойчивости лейкозных клеток окислительным стрессом. Биологические мембраны: Журнал мембранной и клеточной биологии. 2010;27(3):244251. [EmelYanov MO, Korystova AF, Kublik LN, Shaposhnikova VV, Korystov YuN, Kim YuA. Rapid suppression of multidrug resistance of leukemic cells by oxidative stress. Biochemistry (Moscow) Supplement. Series A: Membrane and Cell Biology. 2010;4(2):212219]. DOI: 10.1134/S1990747810020133.

13. Рязанцева НВ, Степовая ЕА, Коновалова ЕВ, Носарева ОЛ, Наумова АИ, Орлов ДС, и др. Моделирование окислительного стресса в лимфоцитах крови in vitro для изучения апоптоза опухолевых клеток линии JURKAT. Казанский медицинский журнал. 2013;94(5):736-740. [Ryazantseva NV, Stepovaya EA, Konovalova EV, Nosareva OL, Naumova AI, Orlov DS, et al. Oxidative stress modeling in the blood lymphocytes in vitro to examine the jurkat line tumor cells apoptosis. Kazan Medical Journal. 2013;94(5):736-740 (in Russ.)].

14. Шахристова ЕВ, Рязанцева НВ, Степовая ЕА, Носарева ОЛ. Индукция пероксидом водорода окислительного стресса in vitro в эпителиальных клетках молочной железы для изучения апоптоза опухолевых клеток линии MCF-7. Сибирский научный медицинский журнал. 2015;35(2):510. [Shakhristova EV, Ryazantseva NV, Stepovaya EA, Nosareva OL. Induction of oxidative stress by hydrogen peroxide in vitro in breast epithelial cells for studying MCF-7 tumor cell line apoptosis. Siberian Scientific Medical Journal. 2015;35(2):5-10 (in Russ.)].

15. Владимиров ЮА, Проскурнина ЕВ. Свободные радикалы и клеточная хемилюминесценция. Успехи биологической химии. 2009;49:341-388.

16. Lyamzaev KG, Pustovidko AV, Simonyan RA, Rokitskaya TI, Domnina LV, Ivanova OYu, et al. Novel mitochondria-targeted antioxidants: plastoquinone conjugated with cationic plant alkaloids berberine and palmatine. Pharm Res. 2011;28(11):2883-2895. DOI: 10.1007/s11095-011-0504-8.

17. Фархутдинов РР, Галимов ШН, Галимова ЭФ. Свободнорадикальное окисление в норме и патологии. Практикующий врач сегодня. 2010;(2):5461. [Farkhutdinov RR, Galimov ShN, Galimova EF. Free radical oxidation in health and disease. Practitioner Doctor Today. 2010;(2):54-61 (in Russ.)].

18. Barrera G. Oxidative stress and lipid peroxidation products in cancer progression and therapy. ISRN Oncol. 2012;2012:21. DOI: 10.5402/2012/137289.

19. Bhat AH, Dar KB, Anees S, Zargar MA, Masood A, Sofi MA, et al. Oxidative stress, mitochondrial dysfunction and neurodegenerative diseases; a mechanistic insight. Biomed Pharmacother. 2015;74:101-10. DOI: 10.1016/j.biopha.2015.07.025.

20. Lushchak VI. Free radicals, reactive oxygen species, oxidative stress and its classification. Chem Biol Interact. 2014;224:164-75. DOI: 10.1016/j.cbi.2014.10.016.

21. Eldridge RC, Flanders WD, Bostick RM, Fedirko V, Gross M, Thyagarajan B, et al. Using multiple biomarkers and determinants to obtain a better measurement of oxidative stress: a latent variable structural equation model approach. Biomarkers. 2017 Mar 29:1-8. Epub ahead of prin. DOI: 10.1080/1354750X.2017.1306752.

22. Павлов ВН, Галимова ЭФ, Катаев ВА, Фархутдинов РР, Мочалов КС, Баймурзина ЮЛ, и др. Сравнительный анализ антиоксидантных эффектов Коэнзима Q и L-карнитина у мужчин с идиопатической патоспермией. Медицинский вестник Башкортостана. 2013;8(6):161-163. [Pavlov VN, Galimova EF, Kataev VA, Farkhutdinov RR, Mochalov KS, Baimurzina JuL, et al. The comparative analysis of coenzyme Q and L-carnitine antioxidant effects in men with idiopathic pathospermia. Bashkortostan Medical Journal. 2013;8(6):161-163 (in Russ.)].

23. Павлов ВН, Галимова ЭФ, Мочалов КС, Петрова ИВ, Баймурзина ЮЛ, Зарипова РМ, и др. Оценка влияния L-карнитина на репродуктивную функцию мужчин с идиопатической патоспермией. Медицинский вестник Башкортостана. 2012;7(4):3640. [Pavlov VN, Galimova EF, Mochalov KS, Petrova IV, Baymurzina YuL, Zaripova RM, et al. Estimating l-carnitine influence on reproductive function in men with idiopathic patospermia. Bashkortostan Medical Journal. 2012;7(4):36-40 (in Russ.)].

24. Serbanescu GL, Gruia MI, Bara M, Anghel RM. The evaluation of the oxidative stress for patients receiving neoadjuvant chemoradiotherapy for locally advanced rectal cancer. J Med Life. 2017;10(1):99-103. PMID: 28255388.

25. Glasauer A, Chandel NS. Targeting antioxidants for cancer therapy. Biochem Pharmacol. 2014;92(1):90101. DOI: 10.1016/j.bcp.2014.07.017.

26. Кондакова ИВ, Какурина ГВ, Смирнова ЛП, Борунов ЕВ. Регуляция пролиферации и апоптоза опухолевых клеток свободными радикалами. Сибирский онкологический журнал. 2005;(1):58-61. [Kondakova IV, Kakurina GV, Smirnova LP, Borunov EV. Regulation of tumor cell proliferation and apoptosis by free radicals. Siberian Journal of Oncology. 2005;(1):58-61 (in Russ.)].

27. Wang J, Yi J. Cancer cell killing via ROS: to increase or decrease, that is the question. Cancer Biol Ther. 2008;7(12):1875-84. PMID: 18981733.

28. Prathap Kumar S Mahalingaiah, Kamaleshwar P Singh. Chronic oxidative stress increases growth and tumorigenic potential of MCF-7 breast cancer cells. PLoS One. 2014;9(4):e93799. DOI. 10.1371/journal. pone.0087371.

29. Kruk J, Aboul-Enein HY. Reactive oxygen and nitrogen species in carcinogenesis: Implications of oxidative stress on the progression and development of several cancer types. Mini Rev Med Chem. 2017 Feb 28. Epub ahead of print. DOI: 10.2174/1389557517666170228115324.

30. Зорькина АВ, Скопин ПИ. Модификация противоопухолевой химиотерапии антиоксидантными препаратами в эксперименте. Cибирский онкологический журнал. 2011;1(43):34-39. [Zorkina AV, Skopin PI. Modification of antitumor therapy with antioxidant drugs in experimental studies. Siberian Journal of Oncology. 2011;1(43):34-39 (in Russ.)].

31. Лалетин ВС, Колесниченко ЛС. Липоевая кислота как потенциальный прооксидант. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2010;92(1):7274. [Laletin VS, Kolesnichenko LS. Lipoic acid as a potential prooxidant. Siberian Medical Journal (Irkutsk). 2010;92(1):72-74 (in Russ.)].

32. Микуляк НИ, Миннигалеева СД, Магдеев РР, Кинзирский АС, Микуляк АИ, Соломанина ОО. Оценка влияния карубицина при раздельном и сочетанном применении с пробуколом, мексидолом, -токоферолом на рост первичного опухолевого узла и метастазирование карциномы легких Льюис. Фундаментальные исследования. 2014;7-4:753758. [Mikuleak NI, Minnigaleeva SD, Magdeyev RR, Kinzirsky AS, Mikulyak AL, Solomanina OO. Valuation of the impact of separate and combined use of carubicinum with probucol, mexidol and -tocopherol on the growth of primary tumor and metastasis of lewis lung carcinoma. Fundamental Research. 2014;74:753-758 (in Russ.)].

33. Потапова АА, Доркина ЕГ, Сергеева ЕО, Саджая ЛА. Влияние сухого экстракта из корней Шлемника Байкальского (scutellaria baicalensis georgi) на развитие окислительного стресса, вызванного циклофосфаном. Современные проблемы науки и образования. 2013;6:667. [Potapova AA, Dorkina EG, Sergeeva EO, Sadzhaya LA. Effects of dry root extract scutellaria baicalensis georgi on development oxidative stress induced by cyclophosphamide. Modern Problems of Science and Education. 2013;6:667 (in Russ.)].

34. Скопин ПИ, Скопина ЮА, Евстифеев СВ, Сухова ЛА, Кулаев МТ, Куслина АВ. Антиоксиданты на основе 3-оксипиридинов повышают эффективность противоопухолевых препаратов. Современные проблемы науки и образования. 2016;2:75. [Skopin PI, Skopina YuA, Evstifeev SV, Sukhova LA, Kulaev MT, Kuslina AV. 3-hydroxypyridine based antioxidants increase efficiency of anticancer drugs. Modern Problems of Science and Education. 2016;2:75 (in Russ.)].

35. Tekiner-Gulbas B, Westwell AD, Suzen S. Oxidative stress in carcinogenesis: new synthetic compounds with dual effects upon free radicals and cancer. Curr Med Chem. 2013;20(36):4451-9. PMID: 23834180.

36. Block KI, Koch AC, Mead MN, Tothy PK, Newman RA, Gyllenhaal C. Impact of antioxidant supplementation on chemotherapeutic toxicity: a systematic review of the evidence from randomized controlled trials. Int J Cancer. 2008;123(6):1227-39. DOI: 10.1002/ijc.23754.

37. Simone CB, Simone NL, Simone V, Simone CB. Antioxidants and other nutrients do not interfere with chemotherapy or radiation therapy and can increase kill and increase survival, part 1. Altern. Ther. Health Med. 2007;13:22-28. PMID: 17283738.

38. Ma-On C, Sanpavat A, Whongsiri P, Suwannasin S, Hirankarn N, Tangkijvanich P. Oxidative stress indicated by elevated expression of Nrf2 and 8-OHdG promotes hepatocellular carcinoma progression. Med Oncol. 2017;34(4):57. DOI: 10.1007/s12032-017-09145.

39. Choudhari SK, Chaudhary M, Gadbail AR, Sharma A, Tekade S. Oxidative and antioxidative mechanisms in oral cancer and precancer: a review. Oral Oncol. 2014;50(1):10-8. DOI: 10.1016/j. oraloncology.2013.09.011.

40. Prasad S, Gupta SC, Tyagi AK. Reactive oxygen species (ROS) and cancer: role of antioxidative nutraceuticals. Cancer Lett. 2017;387:95-105. DOI: 10.1016/j.canlet.2016.03.042.

41. Jiang B, Xiao S, Khan MA, Xue M. Defective antioxidant systems in cervical cancer. Tumour Biol. 2013;34(4):2003-9. DOI: 10.1007/s13277-013-0804-1.

42. Le Gal K, Ibrahim MX, Wiel C, Sayin VI, Akula MK, Karlsson C, et al. Antioxidants can increase melanoma metastasis in mice. Sci Transl Med. 2015;7(308):308. DOI: 10.1126/scitranslmed.aad3740.

43. Sayin VI, Ibrahim MX, Larsson E, Nilsson JA, Lindahl P, Bergo MO. Antioxidants accelerate lung cancer progression in mice. Sci Transl Med. 2014;6:221. DOI: 10.1126/scitranslmed.3007653.

44. Park SJ, Myung SK, Lee Y, Lee YJ. Effects of vitamin and antioxidant supplements in prevention of bladder cancer: a meta-analysis of randomized controlled trials. J Korean Med Sci. 2017;32(4):628-35. DOI: 10.3346/jkms.2017.32.4.628.

45. Tong L, Chuang CC, Wu S, Zuo L. Reactive oxygen species in redox cancer therapy. Cancer Lett. 2015;367(1):18-25. DOI: 10.1016/j.canlet.2015.07.008.

46. Watson J. Oxidants, antioxidants and the current incurability of metastatic cancers. Open Biol. 2013;3(1):120144. DOI:10.1098/rsob.120144.

47. Gorrini C, Harris IS, Mak TW. Modulation of oxidative stress as an anticancer strategy. Nat Rev Drug Discov. 2013;12(12):931-47. DOI: 10.1038/nrd4002.

48. Smith DG, Magwere T, Burchill SA. Oxidative stress and therapeutic opportunities: focus on the Ewing’s sarcoma family of tumors. Expert Rev Anticancer Ther. 2011;11(2):229-49. DOI: 10.1586/era.10.224.

49. Fang J, Seki T, Maeda H. Therapeutic strategies by modulating oxygen stress in cancer and inflammation. Adv Drug Deliv Rev. 2009;61(4):290302. DOI: 10.1016/j.addr.2009.02.005.

50. Saeidnia S, Abdollahi M. Antioxidants: friends or foe in prevention or treatment of cancer: the debate of the century. Toxicol Appl Pharmacol. 2013;271(1):4963. DOI: 10.1016/j.taap.2013.05.004.

51. Калинина ЕВ, Чернов НН, Саприн АН. Участие тио-, пероксии глутаредоксинов в клеточных редоксзависимых процессах. Успехи биологической химии. 2008;48:319-358. [Kalinina EV, Saprin AN, Chernov NN. Involvement of thio-, peroxi-, and glutaredoxins in cellular redox-dependent processes. Biochemistry (Moscow). 2008;73(13):1493-1510]. DOI: 10.1134/S0006297908130099.

52. Nelson ME, Lahiri S, Chow JD, Byrne FL, Hargett SR, Breen DS, et al. Inhibition of hepatic lipogenesis enhances liver tumorigenesis by increasing antioxidant defence and promoting cell survival. Nat Commun. 2017;8:14689. DOI: 10.1038/ncomms14689.

53. Сидорова ТА, Вагида МС, Калия ОЛ, Герасимова ГК. Роль каталазы в защите опухолевых клеток от окислительного стресса, индуцированного бинарной каталитической системой «терафтал + аскорбиновая кислота». Клиническая онкогематология. 2014;7(3):282-289. [Sidorova TA, Vagida MS, Kaliya OL, Gerasimova GK. Role of catalase in protection of cancer cells from oxidative stress induced by binary catalytic system “teraphtal + ascorbic acid”. Clin Oncohematol. 2014;7(3):282-289 (in Russ.)].

54. Wang L, Luo X, Li C, Huang Y, Xu P, LloydDavies LH, et al. Triethylenetetramine synergizes with pharmacologic ascorbic acid in hydrogen peroxide mediated selective toxicity to breast cancer cell. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:3481710. DOI: 10.1155/2017/3481710.

55. Hecht F, Cazarin JM, Lima CE, Faria CC, Leit o AA, Ferreira AC, et al. Redox homeostasis of breast cancer lineages contributes to differential cell death response to exogenous hydrogen peroxide. Life Sci. 2016;158:7-13. DOI: 10.1016/j.lfs.2016.06.016.

56. Чернов АН, Яцков НН, Скакун ВВ. Исследование чувствительности клеток интракраниальных неоплазий к химиопрепаратам. Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2015;2(4):51-57. [Chernov AN, Yatskov NN, Skakun VV. Research of the intracranial neoplasia cell sensitivity to chemotherapy drugs. Rus J Child Hematol Oncol. 2015;2(4):51-57 (in Russ.)].

57. Shah MH, Liu GS, Thompson EW, Dusting GJ, Peshavariya HM. Differential effects of superoxide dismutase and superoxide dismutase/catalase mimetics on human breast cancer cells. Breast Cancer Res Treat. 2015;150(3):523-34. DOI: 10.1007/s10549015-3329-z.

58. Герасименко МН, Зуков РА, Титова НМ, Дыхно ЮА, Модестов АА, Попов ДВ. Антиоксидантная система и маркеры окислительного стресса при раке почки. Сибирский онкологический журнал. 2012;5(53):39-43. [Gerasimenko MN, Zukov RA, Titova NM, Dvkhno YuA, Modestov AA, Popov DV. Antioxidant system and markers of oxidative stress in renal cell cancer. Siberian J Oncol. 2012;5(53):39-43 (in Russ.)].