Аннотация
Введение. Противоопухолевое действие соединений селена зависит от их строения и биотрансформации. Образование токсичных метаболитов может сопровождаться усилением селенопротеиновой защиты опухолевых клеток, поэтому химическая активность вещества не определяет его лечебной эффективности. Цель обзора. Обобщить редокс-механизмы действия соединений селена и предложить критерии их отбора для разработки противоопухолевых препаратов. Материал и методы. Выполнен нарративный анализ первичных исследований, выявленных в PubMed, архиве PubMed Central и на сайтах журналов по состоянию на 23 сентября 2026 г. Раздельно рассмотрены результаты клинических исследований, экспериментов на животных, в культурах клеток и в бесклеточных химических системах. Учтены опубликованные работы авторского коллектива. Основные положения. Сопоставлены селенит, селеноаминокислоты, метилселениновая кислота, эбселен и наночастицы селена. Образование селеноводорода и метилселенола существенно для действия ряда соединений, но не объясняет активность всех селенсодержащих веществ. Направленность клеточного ответа зависит от доступности тиолов, кислорода и механизмов утилизации селена. Разграничены L-селеноцистеин и L-селеноцистин – продукт окисления двух молекул L-селеноцистеина. Химические и пептидные разработки рассмотрены как основа дальнейших исследований, а не готовые противоопухолевые средства. Предложены проверки идентичности активного вещества, механизма гибели опухолевых клеток, селективности действия и достижимости эффективной концентрации в организме. Заключение. Перспективность соединения селена для разработки противоопухолевого препарата определяется воспроизводимым подавлением опухоли при допустимом повреждении нормальных тканей. Подтверждение химической активности не заменяет доклинической и клинической оценки эффективности и безопасности. Представленные критерии образуют исследовательскую модель отбора, требующую экспериментальной проверки.
Ключевые слова
Авторы и аффилиации
https://elibrary.ru/cvzveu П.А. Полубояринов(1), Д.Г. Елистратов(2), И.Я. Моисеева(1), А.В. Митшев(1), В.С. Погодина(1), А.В. Кузнецова(1),
1-ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», Российская Федерация, 440026,
Пенза, ул. Красная, 40; 2-ООО «Парафарм», Российская Федерация, 440033, Пенза, ул. Калинина, 116-а
Литература
1. Poluboyarinov P.A., Elistratov D.G., Moiseeva I.J. Antitumor activity of selenium and search parameters for its new potentially active derivatives. Russ J. Bioorg Chem. 2020; 46 (6): 989–1003. DOI: 10.1134/S1068162020060254.
2. Ingold I., Berndt C., Schmitt S., Doll S., Poschmann G., Buday K., Roveri A. et al. Selenium utilization by GPX4 is required to prevent hydroperoxide-induced ferroptosis. Cell. 2018; 172 (3): 409–22.e21. DOI: 10.1016/j.cell.2017.11.048.
3. Carlisle A.E., Lee N., Matthew-Onabanjo A.N., Spears M.E., Park S.J., Youkana D., Doshi M.B. et al. Selenium detoxification is required for cancer-cell survival. Nat Metab. 2020; 2 (7): 603–11. DOI: 10.1038/s42255-020-0224-7.
4. Clark L.C., Combs G.F. Jr., Turnbull B.W., Slate E.H., Chalker D.K., Chow J., Davis L.S. et al. Effects of selenium supplementation for cancer prevention in patients with carcinoma of the skin: a randomized controlled trial. JAMA. 1996; 276 (24): 1957–63. DOI: 10.1001/jama.1996.03540240035027.
5. Lippman S.M., Klein E.A., Goodman P.J., Lucia M.S., Thompson I.M., Ford L.G., Parnes H.L. et al. Effect of selenium and vitamin E on risk of prostate cancer and other cancers: the Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial (SELECT). JAMA. 2009; 301 (1): 39–51. DOI: 10.1001/jama.2008.864.
6. Kristal A.R., Darke A.K., Morris J.S., Tangen C.M., Goodman P.J., Thompson I.M., Meyskens F.L. Jr. et al. Baseline selenium status and effects of selenium and vitamin E supplementation on prostate cancer risk. J. Natl. Cancer Inst. 2014; 106 (3): djt456. DOI: 10.1093/jnci/djt456.
7. Li Z., Ferguson L., Deol K.K., Roberts M.A., Magtanong L., Hendricks J.M., Alzaem Mousa G. et al. Ribosome stalling during selenoprotein translation exposes a ferroptosis vulnerability. Nat Chem Biol. 2022; 18 (7): 751–61. DOI: 10.1038/s41589-022-01033-3.
8. Alborzinia H., Chen Z., Yildiz U., Porto Freitas F., Vogel F.C.E., Varga J.P., Batani J. et al. LRP8-mediated selenocysteine uptake is a targetable vulnerability in MYCN-amplified neuroblastoma. EMBO Mol. Med. 2023; 15 (8): e18014. DOI: 10.15252/emmm.202318014.
9. Zhang Y., Zhang Q., Wei B., Wang W., Chen X., Ding W., Li C. et al. SEPHS2 loss reprograms cancer metabolism from oxidative phosphorylation to gluconeogenesis via PCK1 stabilization. Cell Rep. 2026; 45 (5): 117297. DOI: 10.1016/j.celrep.2026.117297.
10. Olm E., Fernandes A.P., Hebert C., Rundlöf A.K., Larsen E.H., Danielsson O., Björnstedt M. Extracellular thiol-assisted selenium uptake dependent on the x(c)(–) cystine transporter explains the cancer-specific cytotoxicity of selenite. Proc Natl Acad Sci USA. 2009; 106 (27): 11400–5. DOI: 10.1073/pnas.0902204106.
11. Fernandes A.P., Wallenberg M., Gandin V., Misra S., Tisato F., Marzano C., Rigobello M.P. et al. Methylselenol formed by spontaneous methylation of selenide is a superior selenium substrate to the thioredoxin and glutaredoxin systems. PLoS One. 2012; 7 (11): e50727. DOI: 10.1371/journal.pone.0050727.
12. Peyroche G., Saveanu C., Dauplais M., Lazard M., Beuneu F., Decourty L., Malabat C. et al. Sodium selenide toxicity is mediated by O2-dependent DNA breaks. PLoS One. 2012; 7 (5): e36343. DOI: 10.1371/journal.pone.0036343.
13. Pan X., Song X., Wang C., Cheng T., Luan D., Xu K., Tang B. H2Se induces reductive stress in HepG2 cells and activates cell autophagy by regulating the redox of HMGB1 protein under hypoxia. Theranostics. 2019; 9 (6): 1794–808. DOI: 10.7150/thno.31841.
14. Dauplais M., Bierla K., Maizeray C., Lestini R., Lobinski R., Plateau P., Szpunar J. et al. Methylselenol produced in vivo from methylseleninic acid or dimethyl diselenide induces toxic protein aggregation in Saccharomyces cerevisiae. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (5): 2241. DOI: 10.3390/ijms22052241.
15. Dauplais M., Romero S., Lazard M. Exposure to selenomethionine and selenocystine induces redox-mediated ER stress in normal breast epithelial MCF-10A cells. Biol Trace Elem Res. 2025; 203 (3): 1453–64. DOI: 10.1007/s12011-024-04244-y.
16. Ip C., Thompson H.J., Zhu Z., Ganther H.E. In vitro and in vivo studies of methylseleninic acid: evidence that a monomethylated selenium metabolite is critical for cancer chemoprevention. Cancer Res. 2000; 60 (11): 2882–6.
17. Cui J., Zhao S., Chen H., Fu Y., Han K., Yin S., Zhao C. et al. Methylseleninic acid overcomes gefitinib resistance through asparagine-MET-TOPK signaling axis in non-small cell lung cancer cells. Biochem Pharmacol. 2023; 215: 115690. DOI: 10.1016/j.bcp.2023.115690.
18. Baskar S., Bharathiraja P., Rajendra Prasad N. Sensitization of multidrug resistant cancer cells to doxorubicin using ebselen by disturbing cellular redox status. Cell Biochem Funct. 2024; 42: e4134. DOI: 10.1002/cbf.4134.
19. Xu X., Ma J., Zeng W., Zhang S., Kong Y., Liu T., Zhang J. Aptamer-functionalized redox-responsive mesoporous organosilica-coated selenium nanoparticles for targeted therapy of triple-negative breast cancer cells. ACS Omega. 2025; 10 (33): 37353–65. DOI: 10.1021/acsomega.5c02939.
20. Liu X., Wu C., Song S., Ma L., Huang S., He Y., Li Q. et al. Selenium nanoparticles selectively target KRAS G13D to inhibit colorectal cancer. Adv Sci (Weinh). 2026: e23795. DOI: 10.1002/advs.202523795.
21. Полубояринов П.А., Дерягина В.П., Глебова Н.Н., Моисеева И.Я., Швец В.И. Токсичность L-селеноцистина и его влияние на рост перевиваемой метастазирующей карциномы легких Льюиса. Биофармацевтический журнал. 2018; 10 (3): 76–81. [Poluboyarinov P.A., Deryagina V.P., Glebova N.N., Moiseeva I.Ya., Shvets V.I. Toxicity of L-selenocystine and its effect on the growth of transplanted metastatic Lewis lung carcinoma. Biofarmatsevticheskii zhurnal. 2018; 10 (3): 76–81 (In Russ.)].
22. Полубояринов П.А., Лещенко П.П., Моисеева И.Я., Колесникова С.Г., Эпштейн Н.Б. Механизм реакции элиминирования селена в диацетофенонилселениде под действием восстановленного глутатиона. Журнал аналитической химии. 2017; 72 (7): 633–8. [Poluboyarinov P.A., Leshchenko P.P., Moiseeva I.Ya., Kolesnikova S.G., Epshtein N.B. Mechanism of selenium elimination from diacetophenonyl selenide under the action of reduced glutathione. Zhurnal analiticheskoi khimii. 2017; 72 (7): 633–8. DOI: 10.7868/S0044450217070118 (In Russ.)]
23. Полубояринов П.А., Моисеева И.Я., Митишев А.В., Погодина В.С., Елистратов Д.Г., Кузнецова А.В. Синтез и исследование антиоксидантной активности, миметических свойств L-селеноцистина, N,N’-диацетил-L-селеноцистина. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2025; 28 (12): 46–57. [Poluboyarinov P.A., Moiseeva I.Ya., Mitishev A.V., Pogodina V.S., Elistratov D.G., Kuznetsova A.V. Synthesis of L-selenocystin, N,N’-diacetyl-L-selenocystin and their investigation as antioxidants and glutathione peroxidase mimics. Voprosy biologicheskoi, meditsinskoi i farmatsevticheskoi khimii. 2025; 28 (12): 46–57. DOI: 10.29296/25877313-2025-12-06 (In Russ.)]
24. Полубояринов П.А., Моисеева И.Я., Митишев А.В., Погодина В.С., Елистратов Д.Г., Кузнецова А.В. Синтез митохондриально адресованного (ориентированного) пептида-антиоксиданта, миметика глутатионпероксидазы на основе L-селеноцистина. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2026; 29 (4): 101–8. [Poluboyarinov P.A., Moiseeva I.Ya., Mitishev A.V., Pogodina V.S., Elistratov D.G., Kuznetsova A.V. Synthesis of a mitochondrial-targeted peptide with L-selenocystine as a glutathione peroxidase mimic antioxidant. Voprosy biologicheskoi, meditsinskoi i farmatsevticheskoi khimii. 2026; 29 (4): 101–8. DOI: 10.29296/25877313-2026-04-11 (In Russ.)]
25. Martinez Molina D., Jafari R., Ignatushchenko M., Seki T., Larsson E.A., Dan C., Sreekumar L. et al. Monitoring drug target engagement in cells and tissues using the cellular thermal shift assay. Science. 2013; 341 (6141): 84–7. DOI: 10.1126/science.1233606.
26. Lomenick B., Hao R., Jonai N., Chin R.M., Aghajan M., Warburton S., Wang J. et al. Target identification using drug affinity responsive target stability (DARTS). Proc Natl Acad Sci USA. 2009; 106 (51): 21984–9. DOI: 10.1073/pnas.0910040106.
27. Savitski M.M., Reinhard F.B.M., Franken H., Werner T., Savitski M.F., Eberhard D., Martinez Molina D. et al. Tracking cancer drugs in living cells by thermal profiling of the proteome. Science. 2014; 346 (6205): 1255784. DOI: 10.1126/science.1255784.
28. DeAngelo S.L., Zhao L., Dziechciarz S., Shin M., Solanki S., Balia A., El-Derany M.O. et al. Recharacterization of the tumor suppressive mechanism of RSL3 identifies the selenoproteome as a druggable pathway in colorectal cancer. Cancer Res. 2025; 85 (15): 2788–804. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-24-3478.
29. Park V.S., Pope L.E., Ingram J.P., Alchemy G.A., Purkal J.J., Murray M.B., Jin S. et al. Lipid composition alters ferroptosis sensitivity. Cancer Res. 2025; 85 (22): 4380–97. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-24-4207.
30. Brodin O., Eksborg S., Wallenberg M., Asker-Hagelberg C., Larsen E.H., Mohlkert D., Lenneby-Helleday C. et al. Pharmacokinetics and toxicity of sodium selenite in the treatment of patients with carcinoma in a phase I clinical trial: the SECAR study. Nutrients. 2015; 7 (6): 4978–94. DOI: 10.3390/nu7064978.
31. Knox S.J., Jayachandran P., Keeling C.A., Stevens K.J., Sandhu N., Stamps-DeAnda S.L., Savic R. et al. Results from a phase 1 study of sodium selenite in combination with palliative radiation therapy in patients with metastatic cancer. Transl Oncol. 2019; 12 (11): 1525–31. DOI: 10.1016/j.tranon.2019.08.006.