Особенности функционирования гена CPOX в клеточных культурах глиом человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.07, кандидат наук Пустогаров Николай Андреевич

• Пустогаров Николай Андреевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Пустогаров Николай Андреевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1 Первичные опухоли мозга

2 Фотодиагностика и фотодинамическая терапия на основе флюоресценции протопорфирина IX

3 Биосинтез гема

4 Модели глиом

5 Альтернативный сплайсинг

6 Натуральные антисмысловые транскрипты

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ГЛАВА 3 Результаты

1 Сбор образцов, получение клеточных культур и анализ

флюоресценции

2 Оценка уровня экспрессии клеточных маркеров в первичных культурах глиом человека

3 Анализ флюоресценции полученных клеточных культур

4 Анализ гетерогенности клеточных культур по способности накапливать протопорфирин IX

5 Количественный ПЦР анализ экспрессии генов, кодирующих ферменты биосинтеза гема

6 Анализ разнообразия транскриптов гена СРОХ

7 Нозерн-блот гибридизация

8 Обнаружение естественного антисмыслового транскрипта

9 Вестерн-блот гибридизация лизатов флюоресцентно-позитивных и флюоресцентно-негативных клеточных культур

10 Проверка гипотезы об альтернативном старте трансляции

11 Обнаружение нескольких белковых форм фермента СРОХ

12 Нокдаун гена СРОХ

13 Анализ пролиферативной способности клеточных культур и ее корреляции со статусом флюоресценции

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности функционирования гена CPOX в клеточных культурах глиом человека»

ВВЕДЕНИЕ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Глиома - самая распространенная из первичных опухолей мозга человека, отличающаяся высокими показателями смертности. Среди всех типов глиом 55% случаев составляет самая агрессивная из форм - глиобластома (Ostrom et al. 2014). Выживаемость пациентов с таким диагнозом составляет не более одного года (Noorbakhsh et al. 2014). Другие типы глиом, к которым относят астроцитомы, олигодендроглиомы и эпендимомы также отличаются низкой продолжительностью жизни пациентов. Средняя 5-летняя выживаемость пациентов с таким диагнозом зависит от степени злокачественности и в среднем составляет около 35% (Ostrom et al. 2014)

Кроме того, первичные опухоли мозга проявляются в различных нейрологических симптомах, таких как слабость, дисфазия, дисфункция зрительной системы, нарушение личности, сильные головные боли и множество других симптомов, снижающих качество жизни. (Rossetti and Stupp 2010).

Несмотря на значительный прогресс последних десятилетий, позволивших прояснить множество молекулярных механизмов образования глиом, не удалось достичь существенного прорыва в методах лечения, которые бы существенно повысили срок средней выживаемости пациентов с диагнозом глиома. Наиболее распространенной терапевтической практикой является хирургическое удаление опухоли. Причем полнота резекции во многом определяет среднюю продолжительность жизни пациентов, как с низкой, так и с высокой степенью злокачественности (van den Bent et al. 2017; Noorbakhsh et al. 2014). Возможность полноты резекции во многом зависит от локализации опухоли, опытности медицинского персонала и, что наиболее важно, использования предоперационных и внутриоперационных методик хирургического удаления злокачественного образования (Aldave et al. 2013; Ferraro et al. 2016). Одним из способов повысить качество и эффективность хирургического удаления глиом является интраоперационная навигация, которая позволяет визуализировать границы

опухоли и произвести максимально полное удаление опухоли без риска задеть функционально-важные участки здорового мозга. Данный метод основан на специфическом накоплении флюоресцентного вещества клетками опухоли. Наиболее распространенным видом интраоперационной навигации является применение 5-аминолевуленовой кислоты (АЛК) и ее метаболита протопорфирина IX (PPIX), оба этих соединения являются промежуточным веществом биосинтеза гема. Флюоресценция PPIX может быть легко визуализирована, а его фототоксические свойства могут быть использованы не только для интраоперационной навигации, но также и для фотодинамической терапии (Blake and Cumow 2010). Основанная на PpIX -флюоресценции внутри-операционная навигация отличается от остальных ее форм тем, что пациенту вводят не сам флюорохром, а его предшественник — 5-аминолевуленовую кислоту. Это позволяет добиться большей контрастности между клетками опухоли и окружающими ее здоровыми клетками, так как в этом случае исключается неселективное связывание флюорохрома с мембранами клеток.

Часть глиом, однако, не проявляют способности к накоплению PpIX в ответ на пероральное введение АЛК. В первую очередь это относится к глиомам низкой степени злокачественности. Так, лишь у 15,9% людей с глиомами II степени наблюдается интра-операционная флюоресценция PpIX (Jaber et al. 2016). В свою очередь, накопление PpIX в метастазах мозга происходит лишь в 50% случаев. (Kamp et al. 2012; Marbacher et al. Даже в случае глиобластом обнаруживаются области со слабой флюоресценцией, а некоторые и вовсе не флюоресцируют (Kast et al., 2018). В настоящее время в литературе описано множество факторов, влияющих на способность клеток опухоли накапливать PpIX. Так, некоторые авторы указывают на роль гемато-энцефалического барьера, который может препятствовать проникновению АЛК в клетки опухоли (Ennis et al. 2003). В работах других авторов обсуждается роль клеточных транспортеров (Jin et al. 2009, Yang et al. 2014). Некоторые исследовательские группы активно изучают роль ферментов пути биосинтеза гема, промежуточным продуктом которого и является флюоресцирующий PpIX. Так, в ряде работ было показано, что повышенная функциональная активность фермента феррохеллатазы может рассматриваться как

фактор, препятствующий накоплению PpIX (Blake and Cumow 2010; Cumow and Campbell 2010) . Другие исследователи обращают внимание на копропорфириноген оксидазу.

Несмотря на это, консолидированной позиции относительно причин отсутствия накопления PpIX клетками некоторых опухолей на сегодняшний день не существует. В связи этим актуальным является продолжение поиска и установление причин отсутствия такой флюоресценции. Такие исследования могут в дальнейшем позволить повысить процент флюоресцирующих опухолей в ответ на введение АЛК. Также подобные исследования дадут возможность лучше понять молекулярные и биохимические процессы, которые лежат в основе опухолеобразования глиом.

Цель работы.

Исследовать особенности функционирования гена CPOX в клеточных культурах глиом человека и оценить его вклад в феномен накопления протопорфирина IX в опосредованной им флюоресценции.

Задачи:

1. Получить первичные клеточные культуры глиом человека

2. Охарактеризовать полученные клеточные культуры по способности к накоплению протопорфирина IX в ответ на инкубацию с 5-аминолевуленовой кислотой.

3. Методом количественного ПЦР в реальном времени оценить представленность транскриптов, кодирующих ферменты участвующие в биосинтезе гема в клеточных культурах, различающихся по способности накапливать протопорфирин IX.

4. Оценить представленность и разнообразие транскриптного состава гена CPOX и продуктов трансляции в клеточных культурах глиом человека.

5. Исследовать связь между количеством фермента CPOX и скоростью накопления протопорфирина IX в клеточных культурах глиом человека.

6. Проанализировать связь между пролиферативным потенциалом клеточных культур и скоростью накопления протопорфирина IX.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

В данной работе были получены клеточные культуры глиом человека, сохраняющие свойства исходной опухолевой ткани по скорости накопления PpIX. Выявлены различия в скорости накопления PpIX между клетками, принадлежащими к одной клеточной культуре. Впервые произведена оценка разнообразия транскриптного состава гена СРОХ в клеточных культурах глиом человека и выявлено наличие альтернативно -сплайсированных форм этого транскрипта, а также найдены дополнительные белковые формы фермента.. Впервые обнаружен антисмысловой транскрипт гена СРОХ. Показано наличие взаимосвязи между количеством фермента CPOX и скоростью накопления клеточными культурами протопорфирина IX. Впервые проведен нок-даун гена СРОХ и обнаружена связь снижения уровня этого фермента со снижением скорости накопления

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Полученные данные расширяют научные знания о феномене специфического накопления PpIX клетками глиом и причинах отсутствия такой флюоресценции в группе опухолей. Результаты, полученные в данной работе, в дальнейшем позволят усовершенствовать подходы к терапии глиом с использованием фотодиагностики и фотодинамической терапии. Обнаружение альтернативных форм транскрипта гена СРОХ и антисмыслового транскрипта обогащают фундаментальные научные знания о функционировании этого гена, способах его регуляции и роли этого фермента в биосинтезе гема. Обнаруженная взаимосвязь между количеством фермента СРОХ и пролиферативным потенциалом в клеточных культурах глиом может в дальнейшем служить основной обновленных диагностических критериев для глиом человека.

МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Данная работа выполнена на современном оборудовании и с применением методов молекулярной и клеточной биологии. В настоящей работе использованы методы получения первичных клеточных культур, методы ПЦР и количественного ПЦР в реальном времени, клонирования, методы вестерн-блоттинга и 2D-вестерн-блоттинга, методы нозерн-блоттинга, нокдауна генов с использованием LNA-содержащих олигонуклеотидов и др.

ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Клеточные культуры глиом человека неоднородны по скорости накопления PpIX. Такая неоднородность наблюдается, как внутри одной клеточной культуры, так и между различными клеточными культурами.

2. В первичных клеточных культурах глиом человека ген CPOX активно подвергается процессам альтернативного сплайсирования.

3. В первичных клеточных культурах глиом человека и клеточной линии HEK 293 ген CPOX имеет антисмысловой пересекающийся транскрипт.

4. Уровень фермента CPOX коррелирует со статусом интраоперационной флюоресценции. Сравнительный уровень фермента в 6 раз выше в флюоресцентно-положительных клеточных культурах глиом человека, чем во флюоресцентно-отрицательных .

5. В клеточной линии HEK293 нокдаун гена CPOX приводит к пропорциональному снижению скорости накопления PpIX.

6. Статус интраоперационной флюоресценции коррелирует со скоростью пролиферации клеточных культур. Скорость пролиферации в 12 раз выше в клеточных культурах, полученных из образцов опухоли, проявивших интраоперационную флюоресценцию, чем в не проявивших.

СТЕПЕНЬ ДОСТОВЕРНОСТИ И АПРОБАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ

Результаты работы были опубликованы в 4-х рецензируемых научных журналах и представлены на 8 научных конференциях. Цель, поставленная в работе, достигнута, достоверность подтверждается достаточным объемом выбранных объектов исследования, методом статистической обработки и использованием современных технологий.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОР

Автор внес существенный личный вклад в получении изложенных в диссертации новых научных данных. Автором выполнен основной объем работы, принято участие в разработке стратегии научного исследования и написанных статей.

ПУБЛИКАЦИИ

1) Pustogarov N, Panteleev D, Goryaynov SA, et al. Hiding in the Shadows: CPOX Expression and 5-ALA Induced Fluorescence in Human Glioma Cells. Mol Neurobiol. 2017;54(7):5699-5708. doi:10.1007/s12035-016-0109-7

2) Н.И. Моисеева, О.Ю. Сусова, А, А.Митрофанов, Д.Ю. Пантелеев, Н.А. Пустогаров, Г.В.Павлова, А.А. Ставровская, Е.Ю.Рыбалкина.

Связь скорости размножения и лекарственной чувствительности первичныхкультур глиобластом с экспрессией мРНК генов YB-1 иLRP/MVP. Биохимия, 2016, т. 81, вып. 6, с. 835 - 843

3) Ревищин А.В., Пустогаров Н.А.,Нерадовский А.В., Павлова Г.В. 2016. Нейрогенные нишивзрослого мозга млекопитающих. Цитология. 58 (6) :478-481

4) К.А. Яковлева, Н.А. Пустогаров, Е.Ю.Рыбалкина, С.А. Горяйнов, Г.В. Павлова, А.М. Копылов Изучение экспрессии генетических маркеров глиом человека разной степени злокачественности. Вестник РФФИ 016 №2(90), стр 67-77.

Глава в книге:

1) Павлова Г.В., Пустогаров Н.А.. Ревищин А.В., Шишкина Л.В., Рыжова М.В. Иммуногистохимический и молекулярно-биологический анализ флуоресцирующих и нефлуоресцирующих глиом. Стр. 126-132. В книге Флуоресцентная навигация и лазерная спектроскопия в хирургии глиом головного мозга. Изд. Медиа Сфера. 2014г.

НАУЧНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ

1) Пустогаров Н.А., Пантелеев Д.Ю., Рыбалкина Е.Ю., Горяинов С.А., Копылов А.М., Коновалов А.Н., Павлова Г.В. Изучение особенностей метаболизма 5-афинолевулиновой кислоты в глиомах головного мозга человека. V Всероссийская научно-практическая конференция «Стволовые клетки и регенеративная медицина». 18-21 ноября 2013 Россия, Москва. стр.62

2).Павлова Г.В., Пустогаров Н.А., Вергун А.А., Ревищин А.В., Рысков А.П. Нестабильность генома прогениторных клеток при культивации. Международная конференция «Хромосома 2015», Новосибирск, 24-28 августа 2015 г, сборник тезисов стр 137.

3) Pavlova G., Pustogarov N., Kopylov A., Panteleev D. Molecular study of synthesis of protoporphyrin IX in fluoropositive and fluoronegative cell cultures of human glioblastoma. II International Symposium on Clinical and Basic Investigation in Glioblastoma^-12 September 2015, Spain

4) E. Rybalkina, G. Pavlova, N. Moiseeva, O. Susova, A. Mitrofanov, D. Panteleev, N. Pustogarov. Participationof the genes MVP/LRP and YB-1 in the determination of the rate of sensitivity of glioblastoma cells to temodal. European Journal of Cancer Supplements, Volume

13, Issue 1, Pages 47-48, 2015

5) Kopylov A., Pasynkova K., Pustogarov N., Pavlova G. A functional approach for searching biomarkers of glioma. II International Symposium on Clinical and Basic Investigation in Glioblastoma^-12 September 2015, Spain

6) Pavlova G., Pustogarov N., Kopylov A., Panteleev D. Molecular study of synthesis of protoporphyrin IX in fluoropositive and fluoronegative cell cultures of human glioblastoma. Cancer Diagnostics Conference & Expo, June 13-15, 2016 Rome, Italy

7) Kopylov A, Pasynkova K, Pustogarov N, Pavlova G. A Functional Approach for Searching Biomarkers of Glioma. Cancer Diagnostics Conference & Expo, June 13-15, 2016 Rome, Italy

8) Павлова Г.В., Пустогаров Н.А. «Культура клеток глиомы мозга человека как модель изучения флуоресценции».XVI Всероссийская научно - практическая конференция с международным участием «Поленовские чтения 2017» 19-21 апреля 2017 г

9) G. Pavlova, K. Yakovleva, N. Pustogarov, E.Savchenko, S. Goryaynov, A.Revishchin, A.Kopylov Technology for the research of Primary and Partially Passaged Cell Cultures by Human Glioblastoma is necessary for studying the characteristics of a tumor and searching for therapy. EANO 2018, Stockholm 10-14 October, 2018

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждения, заключения, выводы, список литературы. Работа изложена на 117 страницах, включает 3 таблицы и 28 рисунков.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1 ПЕРВИЧНЫЕ ОПУХОЛИ МОЗГА

Первичные опухоли мозга, к которым относятся глиомы, являются разнородной группой опухолей, и которые ведут свое происхождение от различных клеток ЦНС. Глиомы составляют 75% процентов от всех злокачественных первичных опухолей мозга (Ostrom et al. 2014). Глиомы — опухоли нейроэктодермального происхождения, развивающиеся из глиальных клеток и их предшественников. Они включают в себя астроцитомы, олигодендроглиомы и эпендимомы. Классификация глиом претерпела существенные изменения в версии классификации опухолей ЦНС ВОЗ 2016 (Louis et al. 2016). Изменились подходы к диагностическим критериям, тестам, стадиям, прогнозу и методам лечения. Объединение молекулярных и гистологических параметров в новой версии классификации, прогресс в геномных исследованиях и исследованиях в области иммунологии ЦНС определили новую эру в нейроонкологии.

Первичные опухоли мозга проявляются в различных нейрологических симптомах, как локальных, так и общего характера. Опухоли, расположенные в функционально-важных зонах мозга вызывают наиболее явные неврологические проявления, нежели те, что располагаются в менее функционально-значимых областях (Rossetti and Stupp 2010). В первом случае, пациенты с такой локализацией опухолей скорее обратятся за квалифицированной помощью и быстрее получат адекватное лечение. К примеру, опухоли в лобной доли могут вызывать слабость или дисфазию; опухоли теменной зоны могут вызывать чувство онемения или пространственную дизориентацию; опухоли, затрагивающие, зрительные пучки в какой-либо из областей могут приводить к деффектам зрения; опухоли расположеные в префронтальной, височной доле или в мозолистом теле часто приводят к более тонким когнитивным дисфункциям, к таким, к примеру, как изменения личностных качеств, расстройство настроения и к дефицитам краткосрочной памяти (Rasmussen et al. 2017) . Помимо симптомов связанных с какой-либо из функциональных областей мозга первичные опухоли ЦНС также могут

приводить и к более генерализованным симптомам: к примеру у 50%-80% пациентов в анамнезе наблюдались припадки (Giulioni 2014), у 30% - головные боли (Kirby and Purdy 2014) , у 15% - симптомы, ассоциированные с повышенным внутричерепным давлением: прогрессирующие головные боли, обостряющиеся в ночное время, тошнота, рвота, сонливость, помутнения зрения (Rossetti and Stupp 2010).

Дифференциальный диагноз при таком заболевании зависит от возраста пациента, риска инфекции, наличия других видов опухолей, поражения сосудов и др.

1.1 Классификация первичных опухолей ЦНС

До обновления классификации 2016 года ВОЗ, стадия первичных опухолей ЦНС определялась исключительно по гистологическим признакам, в обновленной версии к ним были добавлены также молекулярно-генетические признаки (Louis et al. 2016). Комбинирование фенотипических и генотипических признаков позволило создать новую интегральную классификацию, где за гистологическим признаком следуют генетические (к примеру: глиобластома, IDH-дикий тип). Пример обновленного алгоритма классификации ВОЗ 2016 см. рисунок 1. В случае, если данные гистологии противоречат данным генетического анализа, предпочтение отдается генотипическому исследованию (Louis et al. 2016). Такое использование молекулярной диагностики очевидно делает диагноз менее субъективным и более точным, что, в свою очередь, приводит к более точному прогнозу и облегчает поиск адекватного лечения.

До обновления классификации ВОЗ 2016 года все астроцитарные опухоли объединялись в одну группу. После 2016 года глиомы были разделены на инкапсулированные глиомы (I степень злокачественности) и диффузные инфильтрирующие глиомы (II-IV степени злокачественности). Их классификация основывается как на характере их роста, так и на наличии/отсутствии мутации в IDH. Инкапсулированные глиомы представляют из себя в основном доброкачественные опухоли поддающиеся полному хирургическому удалению. Такие глиомы не несут мутации в гене IDH, но часто имеют мутации в гене

БЯЛЕ. И наоборот, диффузные глиомы как правило не могут быть успешно вылечены лишь при помощи хирургического вмешательства. Таким образом, степень злокачественности в настоящее время определяется как по гистологическим критериям, так и по молекулярным маркерам.

Рисунок 1. Упрощенный алгоритм классификации диффузных глиом, основанный на сочетании гистологических и молекулярно-генетических признаков. (Louis et al. 2016)

Гистологически диффузные глиомы классифицируют по нескольким типам злокачественности: II степень - диффузные астроцитомы с выраженной атипией ядра; III степень - анапластические опухоли, с повышенной митотической активностью; и IV степень - глиобластомы, с признаками некроза и\или разрастанием сети каппиляров. В 2016 году глиомы со степенью злокачественности II-III были разделены на три диагностические и прогностические подгруппы. Это разделение основывается на

статусе мутаций в генах IDH, ATRX и коделеции участков 1p/19q (Batista et al. 2016; Eckel-Passow et al. 2015). Большинство глиом II-III степени злокачественности несут мутацию в генах IDH и ATRX (Louis et al. 2016). Данные типы глиом относят к диффузным астроцитомам, несущим мутации в IDH. Для глиом II-III степени, которые несут IDH мутацию, но не имеют мутаций в гене ATRX, статус 1p/19q коделеции позволяет отнести эти глиомы к астроцитомам или же к олигодендроглиомам (Labussière et al. 2014).

Несмотря на то, что в последнее время появилось несколько исследований, в которых утверждается, что мутации в промоторном регионе TERT являются хорошим прогностическим фактором для глиом II-III степени (Chan et al. 2015; Simon et al. 2015), их использование в настоящее время в качестве прогностического маркера не является общепризнанным.

1.2 Генетические критерии глиом

Мутации в гене IDH

Мутации в гене изоцитрат дегидрогеназы 1 и 2 (IDH1 и IDH2) считаются ранним событием возникновения глиом, с большей частотой эти мутации встречаются в глиомах низкой степени злокачественности (более 70% процентов астроцитом II-III степени и 100% олигодендроглиом несут эту мутацию). Лишь 10% глиобластом (IV степень) несут эту мутацию, причем такие глиобластомы относят к вторичным, т.е. к тем, которые произошли от глиом с низкой степенью злокачественности. Именно этот параметр (статус IDH) позволяет провести генетическую связь между вторичными глиобластомами и глиомами более низкой степени злокачественности. Диффузные глиомы, несущие мутации в гене IDH1/IDH2, ассоциированны с лучшим прогнозом, нежели те, что данную мутацию не несут. (Wick et al. 2009)

1p/19q

Коделеция в хромосомах 1p/19q вместе с наличием IDH мутаций в данный момент необходима для того, чтобы отнести опухоль к олигодендроглиоме. 1p/19q коделеция позволяет сделать благоприятный прогноз для пациентов с диффузными глиомами, а также является признаком хорошего ответа опухоли на лечение алкилирующими препаратами химиотерапии (Jenkins et al. 2006) .

H3 Lys27Met

Мутации в генах гистонов H3.3 и H3.1, которые приводят к замене лизина на метионин в 27 положении являются новым прогностическим признаком для диффузных глиом (Schwartzentruber et al. 2012; Wu et al. 2012). Указанные мутации никогда не встречаются совместно с мутациями в генах IDH, что указывает на то, что данная мутация является очень ранним процессом глиомогенеза (Chan et al. 2013). У детей опухоли, несущие мутации в генах гистонов H3.3 и H3.1, как правило локализуются в мосте, тогда как у людей молодого возраста в таламусе и спинном мозге (Ferris et al. 2017). Среди всех диффузных глиом те, которые несут данную мутацию отличаются наихудшим прогнозом (2-х летняя выживаемость не привышает 10%). Такие глиомы относят к IV степени злокачественности, даже в том случае, если по гистологическим признакам такая опухоль соответствует глиомам низкой степени злокачественности. Среди диффузных глиом, несущих мутацию в H3 гистоне, те, что несут ее в H3.3 ассоциированны с худшим прогнозом, нежели глиомы с мутацией в H3.1 гистоне (Castel et al. 2015).

MGMT

O6-метилгуанин-ДНК метилтрансфераза (MGMT) — белок, ответственный за репарирование ДНК, в том числе репарирование повреждений ДНК, которые вызваны алкилирующими агентами, используемыми в химиотерапии (например, темозаламид). Метилирование промотора гена MGMT снижает экспрессию этого гена и, в свою очередь, снижает способность опухолевых клеток к репарации повреждения ДНК. Таким образом, метилирование этого промотора является хорошим признаком положительного ответа на алкилирующую химиотерапию пациентами с диагнозом глиобластома (Hegi et al. 2005; Stupp et al. 2005). Метилирование MGMT промотора также является хорошим прогнозом для анапластической астроцитомы (Wick et al. 2009). Среди глиобластом, от 30 до 50 процентов обладают этой мутацией, более 90% олигодендроглиом также являются положительными по этому признаку, тогда как она достаточно редко встречается в астроцитомах низкой степени злокачественности.

BRAF

B-raf — протеиновая киназа, регулирующая сигнальный путь RAS-RAF-MER-ERK. Мутации в этом гене и как следствие образование химерного белка приводят к активации этого пути и опухолевой прогрессии (Hawkins et al. 2011). Данная мутация наиболее распространена в инкапсулированных формах глиом, таких как плеоморфная ксантоастроцитома, дисэмбриопластическая нейроэпителиальная опухоль , ганглиома и пилоцитарная астроцитома (Park et al. 2017).

1.3 Хирургическое вмешательство

На данный момент оптимальным методом лечения глиом считается хирургическое удаление опухоли с последующим точным гистологическим и молекулярным анализом.

Полнота резекции во многом определяет среднюю выживаемость пациентов с глиомами как низкой, так и высокой степени злокачественности (van den Bent et al. 2017; Noorbakhsh et al. 2014).

Возможность полноты резекции во многом зависит от локализации опухоли, опытности медицинского персонала и использования пред-операционных и внутри-операционных методик (Aldave et al. 2013; Ferraro et al. 2016) . Крайне привлекательно использование при операции навигационных технологий, которые бы позволили лучше визуализировать контуры опухоли для ее более точного удаления. В этой связи может быть использована протопорфирин IX - зависимая флюоресценция, которая позволяет более четко оценить распространение опухоли в тканях мозга при операционном вмешательстве.

2. ФОТОДИАГНОСТИКА И ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ НА ОСНОВЕ ФЛЮОРЕСЦЕНЦИИ ПРОТОПОРФИРИНА IX

Было обнаружено, что 5-аминолевуленовая кислота (АЛК) является прекурсором флюоресцентного и фото-токсичного вещества протопорфирина IX (PpIX), которое является промежуточным веществом биосинтеза гема. Благодаря таким своим особенностям PpIX может быть использован для диагностики и точности оценки границ опухоли (благодаря флюоресценции), а также для терапии (благодаря фото-токсичности) (Stepp and Stummer 2018). Подобное использование основано на специфическом накоплении PpIX клетками злокачественных глиом при введении АЛК. Флюоресценция PpIX может быть легко визуализирована интра-операционно и использована для полного удаления опухоли. Применение PpIX-опосредованной флюоресценции при хирургическом вмешательстве является устоявшейся и одобренной практикой для резекции глиом III и IV степени злокачественности (Stepp and Stummer 2018). Использование данной методики для визуализации глиом с низкой степенью нежелательна, так как может приводить к ложно-отрицательным результатам (Stepp and Stummer 2018).

Также была показана терапевтическая эффективность и безопасность использования PpIX-флюоресценции при фотодинамической терапии глиобластом. Принцип данного метода основан на том факте, что при накоплении PpIX лишь клетками опухоли, именно они будут подвергаться фототоксическому эффекту при облучении светом. Таким образом, данная методика позволяет разрушить инфильтрированные опухолевые клетки без ущерба для окружающих их здоровых клеток мозга (Stepp and Stummer 2018). Фотодинамическая терапия может быть использована совместно с фотодиагностикой, в этом случае первая будет следовать за второй, по завершении хирургического удаления. Фотодинамическая терапия может быть использована и как самостоятельное терапевтическое средство, при применении оптических волокон, помещаемых непосредственно к очагу опухоли с использованием стереотаксиса. Такой подход, тем не менее, имеет свои ограничения, касающиеся, в первую очередь необходимости использовать сложное и дорогостоящее оборудование (Wiek et al. 2009). Как было сказано ранее одной из основных задач хирургического вмешательства является наиболее полное удаление всех клеток опухоли, что практически единственное способно продлить жизнь пациентов с глиомами высокой степени злокачественности. Такая задача, очевидно, не может быть решена традиционными методами хирургии. Более того, основную сложность представляют из себя инфильтрированные клетки, которые не могут быть удалены без риска задеть жизненно-важные, здоровые участки мозга (Stepp and Stummer 2018).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пустогаров Николай Андреевич, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Aizencang G.I. [и др.]. Uroporphyrinogen III Synthase // Journal of Biological Chemistry. 2000. № 4 (275). C. 2295-2304.

2. Aldave G. [и др.]. Prognostic Value of Residual Fluorescent Tissue in Glioblastoma Patients After Gross Total Resection in 5-Aminolevulinic Acid-Guided Surgery // Neurosurgery. 2013. № 6 (72). C. 915-921.

3. Allen M. [и др.]. Origin of the U87MG glioma cell line: Good news and bad news // Science Translational Medicine. 2016. № 354 (8). C. 354re3-354re3.

4. Allison K.H., Sledge G.W. Heterogeneity and cancer. // Oncology (Williston Park, N.Y.). 2014. № 9 (28). C. 772-8.

5. Amo T. [и др.]. Mechanism of cell death by 5-aminolevulinic acid-based photodynamic action and its enhancement by ferrochelatase inhibitors in human histiocytic lymphoma cell line U937 // Cell Biochemistry and Function. 2009. № 8 (27). C. 503-515.

6. Anand S., Hasan T., Maytin E. V. Mechanism of Differentiation-Enhanced Photodynamic Therapy for Cancer: Upregulation of Coproporphyrinogen Oxidase by C/EBP Transcription Factors // Molecular Cancer Therapeutics. 2013. № 8 (12). C. 1638-1650.

7. Anderson K.E. [и др.]. Recommendations for the diagnosis and treatment of the acute porphyrias // Annals of Internal Medicine. 2005. Т. 142. № 6. 439-450 с.

8. Anderson P.M., Desnick R.J. Purification and properties of delta-aminolevulinate dehydrase from human erythrocytes. // The Journal of biological chemistry. 1979. № 15 (254). C. 692430.

9. Astner I. [и др.]. Crystal structure of 5-aminolevulinate synthase, the first enzyme of heme biosynthesis, and its link to XLSA in humans // The EMBO Journal. 2005. № 18 (24). C. 3166-3177.

10. Astrin K.H. [и др.]. Regional assignment of the human uroporphyrinogen III synthase (UROS) gene to chromosome 10q25.2?q26.3 // Human Genetics. 1991. № 1 (87). C. 18-22.

11. Bagley S.J. [и др.]. CAR T-cell therapy for glioblastoma: recent clinical advances and future challenges // Neuro-Oncology. 2018.

12. Balla G. [и др.]. THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY Ferritin: A Cytoprotective Antioxidant Strategem of Endothelium*. 1992.

13. Barth R.F., Kaur B. Rat brain tumor models in experimental neuro-oncology: the C6, 9L, T9, RG2, F98, BT4C, RT-2 and CNS-1 gliomas // Journal of Neuro-Oncology. 2009. № 3 (94). C. 299-312.

14. Batista R. [и др.]. The prognostic impact of TERT promoter mutations in glioblastomas is modified by the rs2853669 single nucleotide polymorphism // International Journal of Cancer.

2016. № 2 (139). C. 414-423.

15. Battersby A.R. [h gp.]. Proof by synthesis that unrearranged hydroxymethylbilane is the product from deaminase and the substrate for cosynthetase in the biosynthesis of uro'gen-III // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1979. № 24. C. 1155-1158.

16. Bénit C.P., Vecht C.J. Seizures and cancer: drug interactions of anticonvulsants with chemotherapeutic agents, tyrosine kinase inhibitors and glucocorticoids // Neuro-Oncology Practice. 2016. № 4 (3). C. 245-260.

17. Bent M.J. van den [h gp.]. Adjuvant Procarbazine, Lomustine, and Vincristine Chemotherapy in Newly Diagnosed Anaplastic Oligodendroglioma: Long-Term Follow-Up of EORTC Brain Tumor Group Study 26951 // Journal of Clinical Oncology. 2013. № 3 (31). C. 344-350.

18. Bent M.J. van den [h gp.]. Diffuse Infiltrating Oligodendroglioma and Astrocytoma // Journal of Clinical Oncology. 2017. № 21 (35). C. 2394-2401.

19. Bishop D.F. [h gp.]. X-linked Sideroblastic Anemia Due to Carboxyl-terminal ALAS2 Mutations That Cause Loss of Binding to the P-Subunit of Succinyl-CoA Synthetase (SUCLA2) // The Journal of Biological Chemistry. 2012. № 34 (287). C. 28943-28955.

20. Blake E., Curnow A. The Hydroxypyridinone Iron Chelator CP94 Can Enhance PpIX-induced PDT of Cultured Human Glioma Cells // Photochemistry and Photobiology. 2010. № 5 (86). C. 1154-1160.

21. Bloomer J.R. The liver in protoporphyria // Hepatology. 1988. № 2 (8). C. 402-407.

22. Brewer G.J. [h gp.]. Optimized survival of hippocampal neurons in B27-supplemented neurobasal?, a new serum-free medium combination // Journal of Neuroscience Research. 1993. № 5 (35). C. 567-576.

23. Briançon-Marjollet A. [h gp.]. NG2-expressing glial precursor cells are a new potential oligodendroglioma cell initiating population in N -ethyl- N -nitrosourea-induced gliomagenesis // Carcinogenesis. 2010. № 10 (31). C. 1718-1725.

24. Brouard S. [h gp.]. Heme oxygenase-1-derived carbon monoxide requires the activation of transcription factor NF-kappa B to protect endothelial cells from tumor necrosis factor-alpha-mediated apoptosis. // The Journal of biological chemistry. 2002. № 20 (277). C. 17950-61.

25. Buckner J. [h gp.]. Management of diffuse low-grade gliomas in adults — use of molecular diagnostics // Nature Reviews Neurology. 2017. № 6 (13). C. 340-351.

26. Burris T.P. Nuclear Hormone Receptors for Heme: REV-ERBa and REV-ERBP Are Ligand-Regulated Components of the Mammalian Clock // Molecular Endocrinology. 2008. № 7 (22). C. 1509-1520.

27. Cable E.E., Miller T.G., Isom H.C. Regulation of Heme Metabolism in Rat Hepatocytes and Hepatocyte Cell Lines: 8-Aminolevulinic Acid Synthase and Heme Oxygenase Are Regulated by Different Heme-Dependent Mechanisms // Archives of Biochemistry and

Biophysics. 2000. № 2 (384). C. 280-295.

28. Cacheux V. [h gp.]. Localization of the human coproporphyrinogen oxidase gene to chromosome band 3q12 // Human Genetics. 1994. № 5 (94). C. 557-559.

29. Carlberg M., Hardell L. Evaluation of Mobile Phone and Cordless Phone Use and Glioma Risk Using the Bradford Hill Viewpoints from 1965 on Association or Causation // BioMed Research International. 2017. (2017). C. 1-17.

30. Castel D. [h gp.]. Histone H3F3A and HIST1H3B K27M mutations define two subgroups of diffuse intrinsic pontine gliomas with different prognosis and phenotypes // Acta Neuropathologica. 2015. № 6 (130). C. 815-827.

31. Ceccarelli M. [h gp.]. Molecular Profiling Reveals Biologically Discrete Subsets and Pathways of Progression in Diffuse Glioma // Cell. 2016. № 3 (164). C. 550-563.

32. Chan A.K.-Y. [h gp.]. TERT promoter mutations contribute to subset prognostication of lower-grade gliomas // Modern Pathology. 2015. № 2 (28). C. 177-186.

33. Chan K.-M. [h gp.]. The histone H3.3K27M mutation in pediatric glioma reprograms H3K27 methylation and gene expression // Genes & Development. 2013. № 9 (27). C. 985990.

34. Chung C. [h gp.]. Imaging Biomarker Dynamics in an Intracranial Murine Glioma Study of Radiation and Antiangiogenic Therapy // International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics. 2013. № 3 (85). C. 805-812.

35. Claes A. [h gp.]. Phenotypic and Genotypic Characterization of Orthotopic Human Glioma Models and Its Relevance for the Study of Anti-glioma Therapy // Brain Pathology. 2008. № 3 (18). C. 423-433.

36. Clark M.J. [h gp.]. U87MG Decoded: The Genomic Sequence of a Cytogenetically Aberrant Human Cancer Cell Line // PLoS Genetics. 2010. № 1 (6). C. e1000832.

37. Collaud S. [h gp.]. On the Selectivity of 5-Aminolevulinic Acid-Induced Protoporphyrin IX Formation // Current Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents. 2004. № 3 (4). C. 301-316.

38. Curnow A., Campbell S.M. Clinical investigation of the novel iron-chelating agent, CP94, to enhance topical photodynamic therapy of nodular basal cell carcinoma: further explanation of a dose-escalating pilot study conducted primarily to consider the safety of this pharmacological modification // British Journal of Dermatology. 2010. № 1 (162). C. 224-225.

39. DAILEY T.A., WOODRUFF J.H., DAILEY H.A. Examination of mitochondrial protein targeting of haem synthetic enzymes: in vivo identification of three functional haem-responsive motifs in 5-aminolaevulinate synthase // Biochemical Journal. 2005. № 2 (386). C. 381-386.

40. Dubart A. [h gp.]. Assignment of human uroporphyrinogen decarboxylase (URO-D) to the p34 band of chromosome 1 // Human Genetics. 1986. № 3 (73). C. 277-279.

41. Eckel-Passow J.E. [h gp.]. Glioma Groups Based on 1p/19q, IDH , and TERT Promoter

Mutations in Tumors // New England Journal of Medicine. 2015. № 26 (372). C. 2499-2508.

42. Ecker S. [h gp.]. Epigenetic and Transcriptional Variability Shape Phenotypic Plasticity // BioEssays. 2018. № 2 (40). C. 1700148.

43. Ennis S.R. [h gp.]. Transport of 5-aminolevulinic acid between blood and brain. // Brain research. 2003. № 2 (959). C. 226-34.

44. Etminan N. [h gp.]. Heat-shock protein 70-dependent dendritic cell activation by 5-aminolevulinic acid-mediated photodynamic treatment of human glioblastoma spheroids in vitro // British Journal of Cancer. 2011. № 7 (105). C. 961-969.

45. Faghihi M.A., Wahlestedt C. Regulatory roles of natural antisense transcripts // Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2009. № 9 (10). C. 637-643.

46. Ferraro N. [h gp.]. The role of 5-aminolevulinic acid in brain tumor surgery: a systematic review // Neurosurgical Review. 2016. № 4 (39). C. 545-555.

47. Ferris S.P. [h gp.]. Characterization of gliomas: from morphology to molecules // Virchows Archiv. 2017. № 2 (471). C. 257-269.

48. Fest S. [h gp.]. Targeting of heme oxygenase-1 as a novel immune regulator of neuroblastoma // International Journal of Cancer. 2016. № 8 (138). C. 2030-2042.

49. Franklin M. Uroporphyria in the uroporphyrinogen decarboxylase-deficient mouse: Interplay with siderosis and polychlorinated biphenyl exposure // Hepatology. 2002. № 4 (36). C. 805-811.

50. Gandini N.A. [h gp.]. Heme oxygenase-1 expression in human gliomas and its correlation with poor prognosis in patients with astrocytoma // Tumor Biology. 2014. № 3 (35). C. 28032815.

51. Gardeck A.M., Sheehan J., Low W.C. Immune and viral therapies for malignant primary brain tumors // Expert Opinion on Biological Therapy. 2017. № 4 (17). C. 457-474.

52. Garey J.R. [h gp.]. Analysis of uroporphyrinogen decarboxylase complementary DNAs in sporadic porphyria cutanea tarda // Gastroenterology. 1993. № 1 (105). C. 165-169.

53. Garg A.D., Agostinis P. Cell death and immunity in cancer: From danger signals to mimicry of pathogen defense responses // Immunological Reviews. 2017. № 1 (280). C. 126148.

54. Gibbs P.N., Chaudhry A.G., Jordan P.M. Purification and properties of 5-aminolaevulinate dehydratase from human erythrocytes. // Biochemical Journal. 1985. № 1 (230). C. 25-34.

55. Gibson S.L. [h gp.]. Is S-Aminolevulinic Acid Dehydratase Rate Limiting in Heme Biosynthesis Following Exposure of Cells to S-Aminolevulinic Acid?^ // Photochemistry and Photobiology. 2007. № 3 (73). C. 312-317.

56. Gielen P.R. [h gp.]. Increase in Both CD14-Positive and CD15-Positive Myeloid-Derived Suppressor Cell Subpopulations in the Blood of Patients With Glioma But Predominance of

CD15-Positive Myeloid-Derived Suppressor Cells in Glioma Tissue // Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 2015. № 5 (74). C. 390-400.

57. Gingeras T.R. Origin of phenotypes: genes and transcripts. // Genome research. 2007. № 6 (17). C. 682-90.

58. Gogvadze V., Orrenius S., Zhivotovsky B. Mitochondria in cancer cells: what is so special about them? // Trends in Cell Biology. 2008. № 4 (18). C. 165-173.

59. Greenbaum L. [h gp.]. A porphobilinogen deaminase (PBGD) Ran-binding protein interaction is implicated in nuclear trafficking of PBGD in differentiating glioma cells // Oncogene. 2003. № 34 (22). C. 5221-5228.

60. Hagiya Y. [h gp.]. Expression levels of PEPT1 and ABCG2 play key roles in 5-aminolevulinic acid (ALA)-induced tumor-specific protoporphyrin IX (PpIX) accumulation in bladder cancer // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2013. № 3 (10). C. 288-295.

61. Hartmann C. [h gp.]. Patients with IDH1 wild type anaplastic astrocytomas exhibit worse prognosis than IDH1-mutated glioblastomas, and IDH1 mutation status accounts for the unfavorable prognostic effect of higher age: implications for classification of gliomas // Acta Neuropathologica. 2010. № 6 (120). C. 707-718.

62. Hawkins C. [h gp.]. BRAF-KIAA1549 Fusion Predicts Better Clinical Outcome in Pediatric Low-Grade Astrocytoma // Clinical Cancer Research. 2011. № 14 (17). C. 47904798.

63. Hefti M. [h gp.]. Susceptibility to 5-Aminolevulinic Acid Based Photodynamic Therapy in WHO I Meningioma Cells Corresponds to Ferrochelatase Activity // Photochemistry and Photobiology. № 1 (87). C. 235-241.

64. Hegi M.E. [h gp.]. MGMT Gene Silencing and Benefit from Temozolomide in Glioblastoma // New England Journal of Medicine. 2005. № 10 (352). C. 997-1003.

65. Helliwell J.R. [h gp.]. Time-resolved and static-ensemble structural chemistry of hydroxymethylbilane synthase // Faraday Discuss. 2003. (122). C. 131-144.

66. Hickmann A.-K., Nadji-Ohl M., Hopf N.J. Feasibility of fluorescence-guided resection of recurrent gliomas using five-aminolevulinic acid: retrospective analysis of surgical and neurological outcome in 58 patients // Journal of Neuro-Oncology. 2015. № 1 (122). C. 151160.

67. Hijikawa T. [h gp.]. INSULIN-LIKE GROWTH FACTOR 1 PREVENTS LIVER INJURY THROUGH THE INHIBITION OF TNF-a AND INOS INDUCTION IN d-GALACTOSAMINE AND LPS-TREATED RATS // Shock. 2007. № 6 (29). C. 1.

68. Holmberg Olausson K. [h gp.]. Prominin-1 (CD133) Defines Both Stem and Non-Stem Cell Populations in CNS Development and Gliomas // PLoS ONE. 2014. № 9 (9). C. e106694.

69. Huang J. [h gp.]. Immune Checkpoint in Glioblastoma: Promising and Challenging // Frontiers in Pharmacology. 2017. (8).

70. Jaber M. [h gp.]. The Value of 5-Aminolevulinic Acid in Low-grade Gliomas and Highgrade Gliomas Lacking Glioblastoma Imaging Features // Neurosurgery. 2016. № 3 (78). C. 401-411.

71. Jenkins R.B. [h gp.]. A t(1;19)(q10;p10) Mediates the Combined Deletions of 1p and 19q and Predicts a Better Prognosis of Patients with Oligodendroglioma // Cancer Research. 2006. № 20 (66). C. 9852-9861.

72. Jin Y. [h gp.]. ABCG2 is related with the grade of glioma and resistance to mitoxantone, a chemotherapeutic drug for glioma // Journal of Cancer Research and Clinical Oncology. 2009. № 10 (135). C. 1369-1376.

73. Johansson A. [h gp.]. 5-Aminolevulinic Acid-induced Protoporphyrin IX Levels in Tissue of Human Malignant Brain Tumors // Photochemistry and Photobiology. 2010. № 6 (86). C. 1373-1378.

74. Johnson D.R. [h gp.]. Pilocytic astrocytoma survival in adults: analysis of the Surveillance, Epidemiology, and End Results Program of the National Cancer Institute // Journal of Neuro-Oncology. 2012. № 1 (108). C. 187-193.

75. Kammerer R. [h gp.]. Induction of Immune Mediators in Glioma and Prostate Cancer Cells by Non-Lethal Photodynamic Therapy // PLoS ONE. 2011. № 6 (6). C. e21834.

76. Kamp M.A. [h gp.]. 5-Aminolevulinic acid (5-ALA)-induced fluorescence in intracerebral metastases: a retrospective study // Acta Neurochirurgica. 2012. № 2 (154). C. 223-228.

77. Karr S.R., Dailey H.A. The synthesis of murine ferrochelatase in vitro and in vivo // Biochemical Journal. 1988. № 3 (254). C. 799-803.

78. Katayama S. [h gp.]. Antisense transcription in the mammalian transcriptome. // Science (New York, N.Y.). 2005. № 5740 (309). C. 1564-6.

79. Kheifets L. [h gp.]. A Pooled Analysis of Extremely Low-Frequency Magnetic Fields and Childhood Brain Tumors // American Journal of Epidemiology. 2010. № 7 (172). C. 752-761.

80. Kiyosawa H. [h gp.]. Disclosing hidden transcripts: mouse natural sense-antisense transcripts tend to be poly(A) negative and nuclear localized. // Genome research. 2005. № 4 (15). C. 463-74.

81. Koch M. [h gp.]. Crystal structure of protoporphyrinogen IX oxidase: a key enzyme in haem and chlorophyll biosynthesis // The EMBO Journal. 2004. № 8 (23). C. 1720-1728.

82. Krieg R.C. [h gp.]. Cell-type Specific Protoporphyrin IX Metabolism in Human Bladder Cancer in vitro^ // Photochemistry and Photobiology. 2007. № 2 (72). C. 226-233.

83. Labussiere M. [h gp.]. TERT promoter mutations in gliomas, genetic associations and clinico-pathological correlations // British Journal of Cancer. 2014. № 10 (111). C. 2024-2032.

84. Lamoril J. [h gp.]. A molecular defect in coproporphyrinogen oxidase gene causing harderoporphyria, a variant form of hereditary coproporphyria // Human Molecular Genetics.

1995. № 2 (4). C. 275-278.

85. Layer G. [h gp.]. Structure and function of enzymes in heme biosynthesis // Protein Science. 2010. № 6 (19). C. 1137-1161.

86. Lee D.S. [h gp.]. Structural basis of hereditary coproporphyria // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2005. № 40 (102). C. 1423214237.

87. Lee E., Schiff D., Wen P. Neurologic complications of cancer therapy / E. Lee, D. Schiff, P. Wen, 2011.

88. Lee J. [h gp.]. Tumor stem cells derived from glioblastomas cultured in bFGF and EGF more closely mirror the phenotype and genotype of primary tumors than do serum-cultured cell lines // Cancer Cell. 2006. № 5 (9). C. 391-403.

89. Liu Y.L. [h gp.]. Regulation of ferrochelatase gene expression by hypoxia // Life Sciences. 2004. № 17 (75). C. 2035-2043.

90. Louis D.N. [h gp.]. The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary // Acta Neuropathologica. 2016. № 6 (131). C. 803-820.

91. Marbacher S. [h gp.]. Use of fluorescence to guide resection or biopsy of primary brain tumors and brain metastases // Neurosurgical Focus. 2014. № 2 (36). C. E10.

92. Martasek P., Nordmann Y., Grandchamp B. Homozygous hereditary coproporphyria caused by an arginine to tryptophane substitution in coproporphyrinogen oxidase and common intragenic polymorphisms // Human Molecular Genetics. 1994. № 3 (3). C. 477-480.

93. Marusyk A., Polyak K. Cancer Cell Phenotypes, in Fifty Shades of Grey // Science. 2013. № 6119 (339). C. 528-529.

94. Meissner P.N. [h gp.]. A R59W mutation in human protoporphyrinogen oxidase results in decreased enzyme activity and is prevalent in South Africans with variegate porphyria // Nature Genetics. 1996. № 1 (13). C. 95-97.

95. Mercer T.R. [h gp.]. Specific expression of long noncoding RNAs in the mouse brain. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2008. № 2 (105). C. 716-21.

96. Millesi M. [h gp.]. Analysis of the surgical benefits of 5-ALA-induced fluorescence in intracranial meningiomas: experience in 204 meningiomas // Journal of Neurosurgery. 2016. № 6 (125). C. 1408-1419.

97. MORGAN L.L. [h gp.]. Mobile phone radiation causes brain tumors and should be classified as a probable human carcinogen (2A) (Review) // International Journal of Oncology. 2015. № 5 (46). C. 1865-1871.

98. MORGAN R.R., ERRINGTON R., ELDER G.H. Identification of sequences required for the import of human protoporphyrinogen oxidase to mitochondria // Biochemical Journal.

2004. № 2 (377). C. 281-287.

99. Morton J.J. [h gp.]. Humanized Mouse Xenograft Models: Narrowing the TumorMicroenvironment Gap // Cancer Research. 2016. № 21 (76). C. 6153-6158.

100. Munakata H. Role of the Heme Regulatory Motif in the Heme-Mediated Inhibition of Mitochondrial Import of 5-Aminolevulinate Synthase // Journal of Biochemistry. 2004. № 2 (136). C. 233-238.

101. Nakae S. [h gp.]. Prediction of genetic subgroups in adult supra tentorial gliomas by pre-and intraoperative parameters // Journal of Neuro-Oncology. 2017. № 2 (131). C. 403-412.

102. Napier I. Iron trafficking in the mitochondrion: novel pathways revealed by disease // Blood. 2005. № 5 (105). C. 1867-1874.

103. Novotny A. [h gp.]. Mechanisms of 5-Aminolevulinic Acid Uptake at the Choroid Plexus // Journal of Neurochemistry. 2001. № 1 (75). C. 321-328.

104. Ostrom Q.T. [h gp.]. CBTRUS Statistical Report: Primary Brain and Central Nervous System Tumors Diagnosed in the United States in 2007-2011 // Neuro-Oncology. 2014. № suppl 4 (16). C. iv1-iv63.

105. Ostrom Q.T. [h gp.]. CBTRUS Statistical Report: Primary brain and other central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2010-2014 // Neuro-Oncology. 2017. № suppl_5 (19). C. v1-v88.

106. Park S.-H. [h gp.]. Molecular Testing of Brain Tumor // Journal of Pathology and Translational Medicine. 2017. № 3 (51). C. 205-223.

107. Peng Q. [h gp.]. Distribution and photosensitizing efficiency of porphyrins induced by application of exogenous 5-aminolevulinic acid in mice bearing mammary carcinoma // International Journal of Cancer. 1992. № 3 (52). C. 433-443.

108. Phillips J.D. A mouse model of familial porphyria cutanea tarda // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2001. № 1 (98). C. 259-264.

109. Phillips J.D. [h gp.]. Crystal Structure of the Oxygen-dependant Coproporphyrinogen Oxidase (Hem13p) of Saccharomyces cerevisiae // Journal of Biological Chemistry. 2004. № 37 (279). C. 38960-38968.

110. Poh-Fitzpatrick M.B. [h gp.]. Erythropoietic protoporphyria: Altered phenotype after bone marrow transplantation for myelogenous leukemia in a patient heteroallelic for ferrochelatase gene mutations // Journal of the American Academy of Dermatology. 2002. № 6 (46). C. 861866.

111. PONTEN J., MACINTYRE E.H. LONG TERM CULTURE OF NORMAL AND NEOPLASTIC HUMAN GLIA // Acta Pathologica Microbiologica Scandinavica. 2009. № 4 (74). C. 465-486.

112. Proulx K.L., Woodard S.I., Dailey H.A. In situ conversion of coproporphyrinogen to

heme by murine mitochondria: Terminal steps of the heme biosynthetic pathway // Protein Science. 1993. № 7 (2). C. 1092-1098.

113. Reifenberger G. [h gp.]. Expression of vimentin and glial fibrillary acidic protein in ethylnitrosourea-induced rat gliomas and glioma cell lines. // Acta neuropathologica. 1989. № 3 (78). C. 270-82.

114. Reuss D.E. [h gp.]. IDH mutant diffuse and anaplastic astrocytomas have similar age at presentation and little difference in survival: a grading problem for WHO // Acta Neuropathologica. 2015. № 6 (129). C. 867-873.

115. Reynolds B.A., Weiss S. Generation of neurons and astrocytes from isolated cells of the adult mammalian central nervous system. // Science (New York, N.Y.). 1992. № 5052 (255). C. 1707-10.

116. Roberts A.G. [h gp.]. Partial characterization and assignment of the gene for protoporphyrinogen oxidase and variegate porphyria to human chromosome 1q23 // Human Molecular Genetics. 1995. № 12 (4). C. 2387-2390.

117. Roberts A.G., Elder G.H. Alternative splicing and tissue-specific transcription of human and rodent ubiquitous 5-aminolevulinate synthase (ALAS1) genes // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression. 2001. № 1 (1518). C. 95-105.

118. Roberts W.G. [h gp.]. Host Microvasculature Influence on Tumor Vascular Morphology and Endothelial Gene Expression // The American Journal of Pathology. 1998. № 4 (153). C. 1239-1248.

119. Robey R.W. [h gp.]. ABCG2-mediated transport of photosensitizers: potential impact on photodynamic therapy. // Cancer biology & therapy. 2005. № 2 (4). C. 187-94.

120. Rossetti A.O., Stupp R. Epilepsy in brain tumor patients // Current Opinion in Neurology. 2010. № 6 (23). C. 603-609.

121. Rouault T.A., Tong W.-H. Iron-sulphur cluster biogenesis and mitochondrial iron homeostasis // Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2005. № 4 (6). C. 345-351.

122. Russell W.L. [h gp.]. Specific-locus test shows ethylnitrosourea to be the most potent mutagen in the mouse. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1979. № 11 (76). C. 5818-9.

123. Schiff D. [h gp.]. Medical management of brain tumors and the sequelae of treatment // Neuro-Oncology. 2015. № 4 (17). C. 488-504.

124. Schwartzentruber J. [h gp.]. Driver mutations in histone H3.3 and chromatin remodelling genes in paediatric glioblastoma // Nature. 2012. № 7384 (482). C. 226-231.

125. Semyachkina-Glushkovskaya O. [h gp.]. Photodynamic opening of blood-brain barrier. // Biomedical optics express. 2017. № 11 (8). C. 5040-5048.

126. Simon C.S., Hadjantonakis A.-K., Schröter C. Making lineage decisions with biological

noise: Lessons from the early mouse embryo // Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology. 2018. № 4 (7). C. e319.

127. Simon M. [h gp.]. TERT promoter mutations: a novel independent prognostic factor in primary glioblastomas // Neuro-Oncology. 2015. № 1 (17). C. 45-52.

128. Smith A.G., Francis J.E. Decarboxylation of porphyrinogens by rat liver uroporphyrinogen decarboxylase // Biochemical Journal. 1979. № 2 (183). C. 455-458.

129. Son M.J. [h gp.]. SSEA-1 Is an Enrichment Marker for Tumor-Initiating Cells in Human Glioblastoma // Cell Stem Cell. 2009. № 5 (4). C. 440-452.

130. Srivastava G. [h gp.]. Regulation of 5-Aminolevulinate Synthase mRNA in Different Rat Tissues*. 1988.

131. Stocker R. [h gp.]. Bilirubin is an antioxidant of possible physiological importance. // Science (New York, N.Y.). 1987. № 4792 (235). C. 1043-6.

132. Stopschinski B.E., Beier C.P., Beier D. Glioblastoma cancer stem cells - From concept to clinical application // Cancer Letters. 2013. № 1 (338). C. 32-40.

133. Stummer W. [h gp.]. Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial // The Lancet Oncology. 2006. № 5 (7). C. 392-401.

134. Stupp R. [h gp.]. Radiotherapy plus Concomitant and Adjuvant Temozolomide for Glioblastoma // New England Journal of Medicine. 2005. № 10 (352). C. 987-996.

135. Sun M. [h gp.]. Evidence for a preferential targeting of 3'-UTRs by cis-encoded natural antisense transcripts // Nucleic Acids Research. 2005. № 17 (33). C. 5533-5543.

136. Surinya K.H., Cox T.C., May B.K. Transcriptional Regulation of the Human Erythroid 5-Aminolevulinate Synthase Gene // Journal of Biological Chemistry. 1997. № 42 (272). C. 26585-26594.

137. Suzuki T. [h gp.]. Cadherin 13 overexpression as an important factor related to the absence of tumor fluorescence in 5-aminolevulinic acid-guided resection of glioma // Journal of Neurosurgery. 2013. № 5 (119). C. 1331-1339.

138. Takahashi S. [h gp.]. Differential Regulation of Coproporphyrinogen Oxidase Gene Between Erythroid and Nonerythroid Cells // Blood. 1998. № 9 (92).

139. TAKETANI S. [h gp.]. Structure of the human ferrochelatase gene. Exon/intron gene organization and location of the gene to chromosome 18 // European Journal of Biochemistry. 1992. № 1 (205). C. 217-222.

140. Tanaka H. [h gp.]. Na+/H+ exchanger inhibitor, FR183998, has protective effect in lethal acute liver failure and prevents iNOS induction in rats // Journal of Hepatology. 2008. № 2 (48). C. 289-299.

141. Tran T.T. [h gp.]. Neurotransmitter Transporter Family Including SLC6A6 and SLC6A13

Contributes to the 5-Aminolevulinic Acid (ALA)-Induced Accumulation of Protoporphyrin IX and Photodamage, through Uptake of ALA by Cancerous Cells // Photochemistry and Photobiology. 2014. C. n/a-n/a.

142. Valdes P.A. [h gp.]. Quantitative fluorescence in intracranial tumor: implications for ALA-induced PpIX as an intraoperative biomarker // Journal of Neurosurgery. 2011. № 1 (115). C. 11-17.

143. Vanhee-Brossollet C., Vaquero C. Do natural antisense transcripts make sense in eukaryotes? // Gene. 1998. № 1 (211). C. 1-9.

144. Vella F. The metabolic and molecular bases of inherited disease seventh edition: Edited by C R Sriver, A L Beaudet, W S Sly and D Valle. p 4605. McGraw-Hill, New York. 1995. ISBN 0-07-909826-6 // Biochemical Education. 1996. № 1 (24). C. 65.

145. Verneuil H. de [h gp.]. Assignment of the gene for uroporphyrinogen decarboxylase to human chromosome 1 by somatic cell hybridization and specific enzyme immunoassay // Human Genetics. 1984. № 2-3 (66). C. 202-205.

146. Vries N.A. de [h gp.]. Rapid and Robust Transgenic High-Grade Glioma Mouse Models for Therapy Intervention Studies // Clinical Cancer Research. 2010. № 13 (16). C. 3431-3441.

147. Wang E.T. [h gp.]. Alternative isoform regulation in human tissue transcriptomes // Nature. 2008. № 7221 (456). C. 470-476.

148. Westermark B., Ponten J., Hugosson R. Determinants for the establisment of permanent tissue culture lines from human gliomas // Acta Pathologica Microbiologica Scandinavica Section A Pathology. 1973. № 6 (81A). C. 791-805.

149. Whatley S.D. [h gp.]. Variegate porphyria in western Europe: Identification of PPOX gene mutations in 104 families, extent of allelic heterogeneity, and absence of correlation between phenotype and type of mutation // American Journal of Human Genetics. 1999. № 4 (65). C. 984-994.

150. Whitcombe D.M. [h gp.]. Assignment of the human ferrochelatase gene (FECH) and a locus for protoporphyria to chromosome 18q22 // Genomics. 1991. № 4 (11). C. 1152-1154.

151. Wick W. [h gp.]. NOA-04 Randomized Phase III Trial of Sequential Radiochemotherapy of Anaplastic Glioma With Procarbazine, Lomustine, and Vincristine or Temozolomide // Journal of Clinical Oncology. 2009. № 35 (27). C. 5874-5880.

152. Wingert R.A. [h gp.]. Deficiency of glutaredoxin 5 reveals Fe-S clusters are required for vertebrate haem synthesis // Nature. 2005. № 7053 (436). C. 1035-1039.

153. Wu C.-K. [h gp.]. The 2.0 A structure of human ferrochelatase, the terminal enzyme of heme biosynthesis // Nature Structural Biology. 2001. (8). C. 156.

154. Wu G. [h gp.]. Somatic histone H3 alterations in pediatric diffuse intrinsic pontine gliomas and non-brainstem glioblastomas // Nature Genetics. 2012. № 3 (44). C. 251-253.

155. Yang D.-F. [h gp.]. Improve efficacy of topical ALA-PDT by calcipotriol through up-regulation of coproporphyrinogen oxidase // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2014. № 3 (11). C. 331-341.

156. Zhao S.-G. [h gp.]. Increased Expression of ABCB6 Enhances Protoporphyrin IX Accumulation and Photodynamic Effect in Human Glioma // Annals of Surgical Oncology. 2013. № 13 (20). C. 4379-4388.

157. Zimmermann M., Stan A.C. PepT2 transporter protein expression in human neoplastic glial cells and mediation of fluorescently tagged dipeptide derivative ß-Ala-Lys-N e -7-amino-4-methyl-coumarin-3-acetic acid accumulation // Journal of Neurosurgery. 2010. № 5 (112). C. 1005-1014.

158. Zook B.C., Simmens S.J., Jones R. V. Evaluation of ENU-Induced Gliomas in Rats: Nomenclature, Immunochemistry, and Malignancy // Toxicologic Pathology. 2000. № 1 (28). C. 193-201.