Early-stage lung cancer markers in liquidators of the Chernobyl accident

Persons exposed to inhaled radionuclides are at high risk for lung cancer, primarily, due to lung fibrosis development. This work studied lung fibrotic changes and lung cancer genetic markers in liquidators of the Chernobyl accident consequences. The study involved 33 men worked at the Chernobyl station area in 1986-1987, aged from 37 to 65 years (average 45.45±0.95; M±m), and 10 control group men comparable on the age, hazards, social and occupational status, lung pathology, but had never exposed to radiation.

Lung function tests, fibreoptic bronchoscopy, histological examination of lung and bronchi tissues biopsy specimens, and lung computed tomography were performed. Oncogene c-myc, Ki-67 proliferation marker, and a deletion in the short arm of the chromosome 3 were investigated in the bronchial epithelium.

The lung fibrosis was detected in 13 (42.4%) liquidators and in no-one of the control group. The liquidators also had more bronchial epithelium dysregenerative changes with significant prevalence of basement cell hyperplasia (0.58±.09 and 0.2±0.13 cases in the groups accordingly, p<0.05). Meanwhile the control group had no mild dysplasia at all and demonstrated severe dysplasia rather more frequently (0.2±0.13 vs 0.06±0.04 in the liquidators, p<0.05). The liquidators showed the 3p deletion in the bronchial epithelium cells more often (0.21±0.07 and 0.1±0.1 accordingly, p<0.05) and tended to show other genetic lung cancer markers quite more frequent either.

The correlation was found between the lung fibrosis and 3p deletion presence (r=0.45, p<0.05) and also between a pneumonia number anamnestically and Ki-67 expression in the liquidators’ group (r=0.46, p<0.05). The second patients’ group did not demonstrated such the correlaions.

Thus, chronic respiratory pathology liquidators develop lung fibrosis earlier than other patients with the similar lung pathology. Basement cell hyperplasia and some oncogenes (3p deletion, c-myc) encounter considerably more often in liquidators that likely to be poor prognostic signs for lung cancer occurrence. Therefore, the Chernobyl accident liquidators are at higher risk for lung cancer compared to the similar lung pathology patients without radiation exposure

1. Аммосова С.П. Особенности клинического течения хронического бронхита у ликвидаторов аварии на ЧАЭС и эффективность длительного применения N-ацетилцистеина в комплексном лечении: Дис. ... канд. мед. наук. М.; 1998.

2. Величковский Б.Т. Молекулярные и клеточные основы экологической пульмонологии. Пульмонология 2000; 3: 10-18.

3. Вахлаков A.H., Лепихин Н.М., Мудров В.Б. Современные аспекты диагностики рака легкого. Кремлев. мед. Клин, вестн. 1998; 5: 1-5.

4. Власов П.А., Квачева Ю.В. Патология легких при остром радиационном поражении. В кн.: Патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС. М.: Грантъ; 1998. 65-75.

5. Власов П.А., Квачева Ю.В. Патоморфологическое исследование легочных инфекционных осложнений острой лучевой болезни у лиц, погибших в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Пульмонология 1993; 4: 23-27.

6. Международный Чернобыльский проект: Техн. докл. Международного Консультативного Комитета. Женева; 1989.

7. Зборовская И.Б., Татосян А.Г. Молекулярно-генетические маркеры при раке легкого: онкогены и гены-супрессоры. В кн.: Новое в терапии рака легкого. М.: Bristol Myers Squibb; 1997. 5-17.

8. Осложнения лучевой терапии у онкологических больных / Иваницкая В.И., Кисличенко В.А., Геринштейн И.Г. и др. Киев: Здоровья; 1989.

9. Коган Е.А. Рак легкого, индуцированный радионуклидами. В кн.: Патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС. М.: Грантъ; 1998. 190-235.

10. Коган Е.А., Жак Г., Кайзер У. и др. Иммуногистохимия био- молекулярных маркеров рака легкого. Арх. пат. 1997; 6: 23-30.

11. Коган Е.А., Мазуренко H.H., Юшков П.В. и др. Иммуногистохимия клеточных онкогенов при предраке и раке легкого. Там же 1990; 8: 3-11.

12. Копылев И.Д., Аммосова С.П., Марачева A.B. и др. Особенности заболеваний органов дыхания у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС, программа их лечения и реабилитации. В кн.: Патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС. М.: Грантъ; 1998. 165-176.

13. Кошурникова H.A., Креслов В.В., Болотникова М.Г. и др. Смертность от рака легкого среди персонала ПО “Маяк”. Радиация и риск 1995; 5: 145-150.

14. Кутъков В.А. Радионуклидное загрязнение воздушной среды в результате аварии на Чернобыльской АЭС и облучение легких. В кн.: Патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС. М.: Грантъ; 1998. 10-43.

15. Кутъков В.А., Муравьев Ю.Б., Арефьева 3. С., Камариц- кая О.И. “Горячие частицы” - взгляд спустя семь лет после аварии на Чернобыльской АЭС. Пульмонология 1993; 4: 10-19.

16. Марачева A.B., Татарский А.Р. Патология органов дыхания у лиц, участвовавших в ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС. Тер. арх. 1996; 3: 8-12.

17. Никитин В.П., Кирюшкин В.И. К вопросу о рентгенодиагностике плутониевого пневмосклероза. Радиация и риск 1995; 5: 97-102.

18. Провоторов В.М., Ромашов В.Б. Эпидемиологичекое исследование заболеваемости раком легкого в Воронежской области и её связь с Чернобыльской аварией. В кн.: Национальный конгресс по болезням органов дыхания, 7-й: Сб. рез. М.; 1997. 325, № 1208.

19. Романова Т.В. Клинико-морфологические и иммунологические особенности воспалительного процесса органов дыхания у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС в отдаленные сроки: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Н. Новгород; 1998.

20. Татарский А.Р., Марачева A.B., Кирюхин A.B. и др. Особенности клинического течения заболеваний органов дыхания у лиц, участвующих в ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС. Пульмонология 1993; 4: 20-23.

21. Трахтенберг A.X. Онкопульмонология. М.: Практика; 2000.

22. Харченко В.П., Кузьмин И.В., Галил-Оглы Т.к. Онкоморфология легких. М.: Медицина; 1994.

23. Чучалин А.Г. Белая книга. Пульмонология. М.: Гэотар Медицина; 2000.

24. Чучалин А.Г., Гробова О.М., Черников В.П. Радионуклид в ткани легких у ликвидатора последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Пульмонология 1993; 4: 27-31.

25. Шойхет Я.H., Лазарев А.Ф. Рак легкого в Алтайском крае и некоторые вопросы взаимосвязи его с испытаниями ядерных зарядов в атмосфере на Семипалатинском полигоне. Там же 85-89.

26. Hung J., Kishimoto Y., Sugio К. et al. Allele-specific chromosome 3p deletions occur at an early stage in the pathogenesis of lung carcinoma. JAMA. 1995; 273 (7): 558-563.

27. Mapp C.E. Occupational lung disorders. (European respiratory monograph. Vol. 4. Monograph 11). Sheffield; 1999.

28. Sekido Y., Fong K., Minna J. Progress in understanding the molecular pathogenesis of human lung cancer. Biochim. Biophys. Acta 1998; 1378: 21-59.

29. Ponticiello A., Barra E., Giani U. et al. P53 immunohistochemistry can identify bronchial dysplastic lesions proceeding to lung cancer: a prospective study. Eur. Respir. J. 2000; 15 (3): 547-552.

30. Wagner G.R. Screening and medical surveillance of workers exposed to mineral dust. Geneva: World Health Organization; 1996.

31. Weinberger S.E. Lung cancer: etiologic and pathogenic aspects. In: Principles of pulmonary medicine. 3-rd ed. Philadelphia: W.B. Saunders Company; 1998. 247-256.