DOI: 10.24075/vrgmu.2019.018

ОБЗОР

Прецизионная медицина в онкологии: миф или реальность?

Т. А. Славянская1, С. В. Сальникова2
Информация об авторах

1 Российский университет дружбы народов, Москва, Россия

2 Институт иммунофизиологии, Москва, Россия

Для корреспонденции: Татьяна Александровна Славянская
ул. Миклухо-Маклая, д. 6, г. Москва, 117198; moc.liamg@ayaksnayvalst

Статья получена: 24.08.2018 Статья принята к печати: 25.03.2019 Опубликовано online: 31.03.2019
|

Проблема борьбы с онкологическими заболеваниями остается приоритетной во всем мире. В последние десятилетия достигнуты несомненные успехи в лечении различных заболеваний [13], в том числе злокачественных [410]. Достижения в области молекулярной биологии, генетики и иммунологии способствовали выявлению иммуногенетических и иммунобиологических особенностей различных опухолей, пониманию роли врожденного и адаптивного иммунитета в противоопухолевой защите.
Результаты проведенных работ убедительно показали, что эффективность иммунотерапии зависит от иммунологической составляющей опухоли. Новые исследования, направленные на понимание иммунных механизмов развития рака и процессов, происходящих в микроокружении опухоли [11], позволили изменить подходы к терапии злокачественных новообразований, поменять стратегию лечения [1214]. Комплексный подход к терапии, поиск новых мишеней, разработка инновационных методов и способов персонифицированной терапии могут способствовать успешному и результативному лечению рака различной локализации [4, 5, 15, 16].

Роль врожденного и адаптивного иммунитета в противоопухолевой защите

Реакция иммунной системы при развитии рака (цикл рак– иммунитет) характеризуется быстрой пролиферацией раковых клеток, что прежде всего связано с нарушением иммунологической противоопухолевой защиты и «ускользанием» опухоли от иммунологического надзора. Три фазы опухолевого процесса — устранение, равновесие и побег — либо контролируют рак, либо поддерживают его прогрессирование. Устранение включает эффективный ответ Т-клеток, направленный на разрушение опухоли. Локальное развитие опухоли происходит в равновесной фазе, в течение которой неполный контроль иммунной системой позволяет злокачественным клеткам сохраняться, расти и подвергаться значительным мутациям. Ингибирующая энергия Т-клеток приводит к фазе побега: локальному прогрессированию и метастазированию [1719].

Врожденный иммунитет

В элиминации опухолевых клеток принимают участие натуральные киллеры (NK), натуральные киллеры с Т-клеточным рецептором (NKT), гамма-дельта-Т-клетки (ɣδ-Т), макрофаги и гранулоциты.
Ключевую роль в неспецифической элиминации опухолевых клеток играют NK-клетки. Регуляция их функций осуществляется за счет цитокинов (IL2, IL15), костимулирующих молекул (CD40, CD70, CD80, CD86, ICOS), активирующих рецепторов (NKp30, NKp44, NKp46, NKp80), которые наряду с продукцией IFNɣ и перфоринов реализуют эффекторные функции NK и ингибирующих рецепторов (КIR, CD94) [18, 19].
NKT-клетки представляют собой субпопуляцию лимфоцитов, экспрессирующих как маркеры NK-клеток, так и Т-клеточные дифференцировочные антигены. Для реализации их эффекторных функций требуется присутствие гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и IL12 [20]. NKT-клетки служат важнейшими регуляторами иммунного ответа, способствуя защите организма от возникновения, роста и метастазирования опухолей.
Интеграцию врожденного и адаптивного иммунитета осуществляют ɣδ-Т-клетки, локализующиеся в эпителии кожи, желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. Они могут играть роль антигенпредставляющих клеток (АПК) [18].
Роль гранулоцитов и макрофагов оценить на ранних стадиях канцерогенеза не представляется возможным. На поздних стадиях макрофаги поддерживают рост опухоли [18].

Адаптивный иммунитет

Ключевым моментом в работе адаптивного иммунитета является презентация антигена АПК, в роли которых в абсолютном большинстве случаев выступают дендритные клетки (ДК). Однако презентировать антиген могут также клетки эндотелия, В-лимфоциты и даже сами опухоли [19]. Определенную роль ДК играют также в индукции и поддержании толерантности к собственным антигенам.
В норме для адекватного иммунного ответа необходимо контактное и дистантное взаимодействие ДК и Т-хелперов (Тh). Контактное взаимодействие осуществляется группой молекул на мембране Т-клетки. В частности, происходит последовательное взаимодействие CD2, главного комплекса гистосовместимости класса II (МНС II) в комплексе с антигеном, CD40, ICAM I, CD 80/86, CD 83 на поверхности АПК с соответствующими им молекулами на поверхности Тh: CD58, TCR, CD154, CD11a/CD18, CD28, CD152.
Передачу сигнала внутрь клетки осуществляет группа вторичных мессенджеров, среди которых наиболее изучены система инозитол-3-фосфата, кальмодулин- кальциевая система, а также группа киназ, связанных с Т-клеточными рецепторами. В результате прямого и опосредованного взаимодействий происходит активация Тh1 и Тh2 и соответственно клеточного и гуморального звеньев иммунитета.
С точки зрения противоопухолевой защиты более важно клеточное звено иммунитета. Т-лимфоциты экспрессируют большое количество рецепторов, которые известны тем, что стимулируют или ингибируют активацию этих клеток (рис. 1). Относительное вовлечение данных рецепторов определяет конечный результат такой активации. Эти коингибиторные рецепторы Т-клеток, а также моноклональные антитела (МкАТ), блокирующие ингибиторные молекулы на иммунокомпетентных и опухолевых клетках, стали объектом исследования многих ученых с целью повышения эффективности противоопухолевого иммунного ответа.
Однако в некоторых работах in vivo показано, что антителозависимая клеточная цитотоксичность также вносит определенный вклад в деструкцию опухолевых клеток. На более поздних стадиях опухолевой прогрессии гуморальное звено иммунитета препятствует деструкции опухолевых клеток [18, 19].

Опухоль, особенно на ранних этапах развития, не является для организма чужеродной и в большинстве случаев не содержит антигенов, которые существенно отличали бы ее от нормальных тканей.
Фаза равновесия характеризуется интенсивным ростом опухоли и активацией процессов ангиогенеза. В микроокружении опухоли появляются ДК и макрофаги. Эта фаза характеризуется образованием опухолевого клона из трансформированных раковых клеток и опухоли. В этот период иммунологические реакции аналогичны таковым в фазе надзора, однако процессы канцерогенеза превалируют над защитными механизмами, в связи с чем наблюдается постепенное увеличение объема опухолевой массы.
Фаза ускользания характеризуется сдвигом цитокиновой регуляции в сторону иммуносупрессии, дисбалансом между эффекторными и супрессорными иммунокомпетентными клетками, наличием молекулярных дефектов на стадиях распознавания, презентации антигена и трансдукции сигнала внутрь клетки [19].
Цитокины — регуляторные пептиды, продуцируемые клетками организма. Трансформирующий ростовой фактор бета TGF-β (TGF-βl–3) — регуляторный пептид, участвующий во многих биологических процессах, включая канцерогенез, заживление ран и поддержание иммунологического гомеостаза. TGF-βs реализует свои биологические функции посредством серин-треониновых рецепторов I и II типов (TGF-βRI, TGF-βRП). Участие этого цитокина в формировании иммунологической толерантности обусловлено его влиянием на CD4+-, CD8+-лимфоциты и NК-клетки. TGF-β способствует сдвигу направления дифференцировки CD4+ в сторону преобладания иммунорегуляторных клеток (CD4+CD25+ Т-регуляторных клеток или естественных Treg), подавляет экспрессию перфоринов, гранзима В и FAS-лиганда в CD8+-лимфоцитах, блокирует IL12-индуцированную экспрессию IFN-r NK [2022].

Интерлейкин IL10 реализует свои функции посредством рецепторов двух типов IL10R1 и IL10R2, локализованных на ДК и Тh. Он блокирует продукцию IL12, костимулирующих молекул, экспрессию антигенов МНС II на ДК, нарушая их созревание, а также синтез цитокинов СD4+-клетками [19]. Гетеродимер IL23 состоит из двух субъединиц, одна из которых (р40) аналогична таковой у IL12. Как IL23, так и IL12 продуцируются клетками, относящимися к системе врожденного иммунитета, но регулируют функционирование компонентов адаптивного иммунитета. IL12 способствует созреванию Т-лимфоцитов и индуцирует продукцию IL6, IL15, IL18, TNFβ, GM-CSF, в то время как IL23 способствует дифференцировке незрелых клеток в Тh17 и синтезу IL17, IL17F, IL6, ТNFα. Кроме того, в ряде работ показано, что IL23 способствует стимуляции ангиогенеза за счет увеличения экспрессии матриксной металлопротеиназы 9-го типа (ММР9) [18, 19, 22].
Наиболее важным проангиогенным фактором, продуцируемым как опухолью, так и иммунокомпетентными клетками, служит сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF). В настоящее время известно семь изоформ, из которых VEGF-α наиболее значим для процессов ангиогенеза и иммуномодуляции. VEGF подавляет созревание ДК, а также способствует генерации незрелых миелоидных клеток (iMC), которые в свою очередь подавляют Т-клеточную активность [19].
Главное «поле битвы» иммунной системы и опухоли — ее микроокружение. В фазе ускользания отмечается увеличение доли незрелых ДК и супрессорных Т-регуляторов (Treg) в общей популяции. Зрелые ДК экспрессируют на своей поверхности CD40, CD80, CD83, CD86 и характеризуются высоким уровнем продукции IL12. Под действием VEGF, IL6, TGF-β, IL10, СОХ-2, PGE2, ганглиозидов, находящихся в микроокружении опухоли, блокируются дифференцировка и созревание ДК, что делает невозможным формирование адекватного иммунного ответа [19].

Регуляторные Т-клетки относятся к системе адаптивного иммунитета и созревают из незрелых Т-клеток. Они подавляют иммунный ответ путем регуляции функций эффекторных клеток. В настоящее время выделяют три типа Treg: CD4+CD25+Foxp3+ и две разновидности индуцированных Treg: Treg1 и Treg2 (последние обозначали ранее как Th3). Кроме того, имеются супрессорные клетки с фенотипом CD8+, однако их функция не до конца понятна. Наибольшую роль в иммуносупрессии у онкологических больных играют CD4+CD25+ Treg- клетки, берущие свое начало в костном мозге. Их высокую концентрацию выявляют у больных раком молочной железы, колоректальным раком, раком легкого, поджелудочной железы. Образуются они из тех же клеток- предшественниц, что и Тh, под влиянием избыточных концентраций TGF-β, IL10 и VEGF. Механизм супрессивного действия CD4+CD25+ Treg-клеток связан с секрецией супрессорных цитокинов (TGF-β, IL10), с «конкуренцией» в отношении лигандов (IL2), индукцией толерантности ДК и в ряде случаев с их прямым лизисом [23].
Третьей характерной особенностью фазы ускользания является наличие молекулярных дефектов ДК и лимфоцитов. В частности, обнаружено снижение уровня экспрессии молекул МНС классов I и II, CD80, CD86, CD154 на поверхности АПК из опухоли, а также ξ-цепи TCR Тh [23].

Кроме нарушений функциональной активности лимфоцитов, выявлены изменения экспрессии и состава интегринов на опухолевых клетках, что может способствовать как уменьшению силы их взаимодействия между собой, так и неоангиогенезу. На поверхности опухолевых клеток нарушен также синтез селектинов (CD44, ELAM-1), что коррелирует с плохим прогнозом заболевания.
Одним из основных факторов, подавляющих функции лимфоцитов, находящихся в микроокружении опухоли, являются ганглиозиды (GD1а, GD2, GD3, GM1, GM2), экспрессирующиеся на поверхности опухолевых клеток и слущивающиеся в межклеточное пространство. Они обладают способностью подавлять функции лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль (TIL), вмешиваясь в процессы трансдукции сигнала внутрь клетки. Нарушения эффекторной функции лимфоцитов проявляются в виде снижения уровня экспрессии гранзима В и киназ, находящихся в комплексе с TCR-p59fyn и ZAP-70.

Среди интегральных показателей функционирования иммунной системы наиболее значимы снижение пролиферативного индекса, экспрессии α- и β-субъединиц рецептора IL2, степень фосфорилирования белка, кодируемого геном Rb. Все эти изменения характерны как для периферических лимфоцитов, так и для клеток, инфильтрирующих опухоль, однако выражены они в разной степени. Уровень экспрессии рецептора IL2, ξ-цепи TCR, CD54, а также некоторых других показателей составляет примерно 80% для периферических лимфоцитов (от уровня этих показателей, соответствующих здоровым людям) и 30% для лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль. Это подтверждает тот факт, что данные изменения носят вторичный характер по отношению к опухоли [23].
Описанные выше изменения характерны для иммунной системы больных с локально распространенными и диссеминированными формами опухолей.
Таким образом, иммунной системе принадлежит решающая роль в борьбе со злокачественными новообразованиями. Общая иммунодепрессия при онкологических заболеваниях имеет многофакторное происхождение и обычно сочетается со способностью клеток опухолевого клона активно противостоять воздействию эффекторов иммунной системы. Вместе с тем, понимание ключевых патогенетических механизмов, лежащих в основе развития опухоли, ее «ускользания» от иммунобиологического контроля, стали отправной точкой для создания нового направления в онкологии — специфической иммунотерапии, лежащей в основе прецизионного лечения.

Инновационные методы лечения злокачественных новообразований

Идея использования неспецифической иммунотерапии (НИТ) при лечении онкозаболеваний зародилась давно. С целью профилактики рецидивов при неинвазивном уротелиальном раке (УР) на протяжении многих десятилетий применяют БЦЖ-вакцину — стандартный метод НИТ (Б-НИТ), либо ее комбинации с IL или анти-IL моноклональными антителами (МкАТ к IL) [6, 24]. Установлено, что Б-НИТ в сочетании с представителями семейства toll-подобных рецепторов (TLR2, TLR4, TLR9, TRAIL) приводит к уменьшению количества рецидивов. В клинических испытаниях перспективными были также признаны и агонисты TLR7 и TLR9 [25].
В настоящее время все большее внимание уделяют адаптивной специфической иммунотерапии — методу, основанному на введении в организм пациента собственных клеток иммунной системы, aктивированных in vitro [6].
Прорывом в лечении онкологических больных стала таргетная терапия с использованием МкАТ. Ее проводят с помощью препаратов, мишенями для которых служат ростовые факторы и рецепторы, экспрессируемые раковыми клетками [26]. Для многих опухолей человека характерны высокие уровни ростовых факторов и их рецепторов, что активно используют в качестве потенциальных терапевтических мишеней для таргетной терапии. Так, в настоящее время изучают противоопухолевое действие препаратов, влияющих на ангиогенез, например VEGF, рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) и др. [27].
Повышено внимание при терапии рака к ингибиторам ангиогенеза, однако мало что известно об их действии на сосуды опухоли. Результаты исследований по оценке ингибиторов VEGF (AG013736 и Vegf-Trap) показали, что эти препараты останавливают ангиогенез или вызывают регрессию существующих опухолевых сосудов. Лечение ими вызвало надежные и ранние изменения в эндотелиальных клетках, перицитах и базальной мембране сосудов при спонтанных опухолях островков РИП-Таг2 трансгенных мышей и при подкожно имплантированных карциномах легких Льюиса. Было отмечено уменьшение сосудистой плотности более чем на 70%, а оставшиеся эндотелиальные клетки приобрели нормальный фенотип, в них уменьшилась экспрессия EGFR [27].

Несомненный интерес для онкологии представляют интегриновые белки, облегчающие связь между клетками и их внеклеточной средой и контролирующие клеточную пролиферацию, выживание, миграцию и адгезию [28]. Понимание роли интегринов, значения уровня их экспрессии для иммунного контроля над опухолью, является активной областью исследований иммунотерапии. В настоящее время клинические испытания проходят несколько МкАТ, нацеленных на интегрины, — этаразицумаб, циленгитид [2930]. В I фазе клинических испытаний этарацизумаб (МкАТ против интегрина αvβ3) показал свою эффективность при лечении многих опухолей, однако в исследованиях II фазы эффективность препарата не была подтверждена [29]. Циленгитид (МкАТ к интегринам αvβ3 и αvβ5) показал эффективность и хорошую переносимость в I и II фазах клинических испытаний для лечения глиобластом, причем 69% имели безрецидивную выживаемость в течение 6 месяцев [31].
В дополнение к интегринам в качестве терапевтических мишеней исследуют другие молекулы, участвующие в клеточной передаче сигналов, которые подавляют иммунную функцию в микроокружении опухоли. На многих лейкоцитах обнаружен интегрин-ассоциированный белок CD47 — белок мембранного рецептора клеточной поверхности. Он связывается с бета-3-интегрином, тромбоспондином-1, сигнальным регуляторным белком- альфа (SIRP-α) и другими сигнальными белками для регулирования активации Т-клеток, миграции клеток, фагоцитоза и других функций иммунных клеток. CD47 экспрессируется не только во многих опухолях, но и в раковых стволовых клетках, что позволяет последним выживать, приводя к поздним рецидивам. Использование CD47 с МкАТ в мышиных моделях оказалось эффективным при лечении острого лимфоцитарного лейкоза, острого миелоидного лейкоза и лейомиосаркомы. В настоящее время проходит I фаза клинических испытаний в нескольких исследованиях с оценкой ингибирования CD47 у пациентов с УР, острым миелоидным лейкозом [32].

Рецепторы фактора некроза опухолей (TNF-R), включая индуцированные глюкокортикоидами TNF-R (GITR, CD357), CD27, OX40 (CD134) и 4-1BB (CD137), представляют собой семейство белков, ответственных за трансдуцирование дополнительных костимулирующих сигналов, необходимых для активации Т-лимфоцитов, участвующих в уничтожении опухолевых клеток. Для использования этого важного сигнального каскада были разработаны МкАТ-агонисты и специфические комплексы лигандов, которые могут взаимодействовать с TNF-R и активировать последующие реакции [33]. Завершена I фаза клинических испытаний препарата варлилумаб — агониста IgG1 человека, который направлен против CD27 (aCD27). В экспериментальных исследованиях на мышах было продемонстрировано, что его сочетание с aнтиPD-1 приводит к 100%-й элиминации опухоли благодаря способности aCD27 стимулировать цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ). Этот ответ намного сильнее, чем результат двойной терапии с помощью aPD- 1/aCTLA-4 [33].
Определенный интерес представляет рецептор колониестимулирующего фактора 1 (CSF1R) — поверхностный клеточный рецептор, экспрессируемый преимущественно макрофагами и моноцитами. Лигирование CSF1R способствует активации макрофагов (М) и трансформации их в сторону фенотипа М2 (участвуют в Т-хелперных иммунных реакциях 2-го типа, стимулируют процессы пролиферации и ангиогенеза), поэтому блокирование CSF1R или истощение клеток, экспрессирующих CSF1R, обусловливает развитие противоопухолевых макрофагов фенотипа M1 (способствуют выработке провоспалительных цитокинов, цитотоксических молекул и помогают реализовать Т-хелперные иммунные реакции 1-го типа). Эффективность методики была показана в исследованиях на животных [34]. В настоящее время проводят I и II фазы клинических испытаний ингибитора малых молекул CSF1R (PLX3397, Плексикон) в сочетании с пембролизумабом у пациентов с прогрессирующими раковыми заболеваниями. Были также получены МкАТ, нацеленные на CSF1R (FPA008, Five Prime Therapeutics, Еmactuzumab, Hoffmann-La Roche).
Успешная иммунотерапия невозможна без понимания процессов, происходящих в опухолевом микроокружении, где одним из важных факторов является уровень инфильтрации опухоли Т-клетками. В оценке уровня может помочь изучение связанных с опухолью макрофагов, сосудистых эндотелиальных клеток, фибробластов и иммуносупрессивных метаболитов, например кинуренина [7].
Одним из сильнейших иммуносупрессоров опухолевого микроокружения являются Тreg-клетки. Их ингибирование проводили с помощью МкАТ и ДК-вакцин [7]. Они накапливаются в крови, асцитической жидкости, метастазах и первичных опухолях. Клинические исследования даклизумаба, сорафениба, сунитиниба и иматиниба показали снижение количества Treg, что коррелировало с выживаемостью пациентов [7, 8]. Ряд исследователей изучали результаты сочетания Treg с инфильтративными супрессорными клетками, полученными из миелоидов (MDSC), при подавлении противоопухолевого иммунного ответа у пациентов с почечно-клеточным раком и саркомой мягких тканей [8]. В доклиническом исследовании была показана чувствительность MDSC к агонисту TRAIL- рецептора 2 (TRAIL-R2). Результаты I фазы клинических испытаний показали, что использование TRAIL-R2 (DS-8273a) для лечения распространенных форм УР, меланомы, гепатоцеллюлярной карциномы привело к эффективному уменьшению количества MDSC в 50% случаев, не влияло на количество нейтрофилов, моноцитов и других популяций миелоидных и лимфоидных клеток. Уменьшение MDSC обратно коррелировало с продолжительностью жизни пациентов без прогрессирования заболевания [7, 8].

Снижению количества Treg в периферической крови и смещению иммунного баланса к стимулирующей среде способствуют ингибиторы тирозинкиназ (сорафениб). Неоадъювантная терапия сорафенибом привела к значительному снижению процента тумор-инфильтрирующих Treg в сравнении с пациентами, не получавшими сорафениб: в среднем 17,3% против 28,1%, (р = 0,046) [35]. В клинических исследованиях отмечено также снижение активности Treg на фоне приема даклизумаба, сорафениба, сунитиниба и иматиниба при лечении рака почки, лейкозов, гастроинтестинальных стромальных опухолей [36, 37].
Исследования, направленные на изучение микроокружения опухоли, показали важную роль молекул межклеточной адгезии. Нарушения межклеточной адгезии характерны для большинства злокачественных опухолей эпителиального происхождения. Ключевым компонентом межклеточных адгезионных контактов в эпителиальных тканях является Е-кадгерин. Утрата экспрессии Е-кадгерина наблюдалась почти в 85% случаев долькового рака молочной железы, а резкое угнетение его экспрессии отмечено также в карциномах пищевода и желудка, гепатокарциномах [38]. Сохранение экспрессии Е-кадгерина характерно для медленно растущих и доброкачественных новообразований. Считается, что угнетение или утрата экспрессии Е-кадгерина коррелирует с инвазивностью опухоли, формированием отдаленных метастазов и неблагоприятным клиническим прогнозом [39].
Открытие регуляторных молекул, ответственных за предотвращение избыточной активации Т-лимфоцитов и их запрограммированную гибель, положило начало инновационному методу таргетной иммунотерапии, названному блокадой иммунных контрольных точек (БИКТ), или иммунных чек-поинтов. В настоящее время использование иммунных чек-поинтов для таргетной терапии стало стандартом лечения многих злокачественных опухолей. Исследователи применяли неоадъювантные и адъювантные схемы терапии. Опухоли с одной и той же гистологической картиной демонстрировали широкий спектр гетерогенности в том, как они подавляли иммунную систему, причем опухоли изменяли экспрессию PD-1 или имели разные количества инфильтрирующих лимфоцитов в микроокружении опухоли [40, 41]. БИКТ используют для того, чтобы заблокировать системы контроля и восстановить противоопухолевый иммунный ответ (рис. 2). К таким препаратам относятся: анти-CTLA-4 (ипилимумаб), анти-PD-1 (пембролизумаб и ниволумаб) [43] и анти-РD-L1 (авелумаб, атезолизумаб), показавшие высокую эффективность в лечении многих злокачественных новообразований, в том числе метастатического УР. Успех терапии ингибиторами PD-1 и PD-L1 при различных формах рака подчеркивает универсальность действия иммунотерапии. В клинических испытаниях эти препараты показали хорошие результаты и на сегодняшний день стали стандартом лечения нескольких видов онкологических заболеваний.

В настоящее время установлено, что использование в лечении сочетанного воздействия стандартной химиотерапии (ХТ) и ипилимумаба приводило к увеличению активности CD4+- и CD8+-T-лимфоцитов, выработки провоспалительных цитокинов (IL2, IL12) и GM-CSF [44]. Однако из-за токсичности ипилимумаба его применение в лечении УР может быть ограничено. Пембролизумаб одобрен для использования в I и II линии терапии метастатического УР, тогда как ниволумаб — только для II линии, после ХТ на основе платины [9].
В клинических исследованиях было выявлено, что пути PD-1 и CTLA-4 играют нерегулярную роль в ингибировании иммунных реакций [10, 45]. Показана эффективность комбинированной терапии ниволумабом и ипилимумабом у пациентов с метастатической меланомой, в сравнении с монотерапией, в связи с чем в 2016 г. использование комбинированной терапии этими препаратами было одобрено для неоперабельной или метастатической меланомы [43]. Прошли клинические испытания и разрешены к использованию дурвалумаб и авелумаб — ингибиторы анти-PD-L1 [46].
Иммунотерапия злокачественных новообразований МкАТ-агонистами 4-1BB выявила возможность элиминации опухоли in vivo [33]. В настоящее время проходят испытания препараты урелюмаб (МкАТ изотипа IgG4) и утомилюмаб (МкАТ изотипа IgG2), являющиеся полностью МкАТ-агонистами против 4-1BB (a4-1BB) человека [33, 47]. С целью фокусирования иммунных реакций на опухолевые клетки разработан комплексный препарат PRS-343, состоящий из МкАТ-агонистов 4-1BB и МкАТ к HER2 (трастузумаб) [33].
Одним из направлений является исследование индуцирования противоопухолевого иммунного ответа путем активации генов сигнальных путей врожденного иммунитета через STING (трансмембранный белок 173, помогающий регулировать активность иммунной системы за счет стимулирования продукции интерферонов I типа — IFN-I) и TLR. В доклинических испытаниях было показано, что TLR увеличивают секрецию цитокинов, индуцирующих иммунный ответ через клетки Лангерганса, макрофаги и лимфоциты, а также стимулируют пролиферацию Т-клеток через путь протеинкиназы. В то же время агонисты TLR ингибируют рост опухоли, противодействуя подавлению иммунной системы в микроокружении опухоли [48]. Клинические исследования показали, что агонист TLR Имиквимод в 72% случаев эффективен в лечении нескольких видов рака (глиомы, меланомы, рака молочной железы) [49]. Наряду с этим имеются данные о применении агонистов TLR в качестве адъювантов для противоопухолевых вакцин [18, 4951].
В последнее время проводят активные исследования по изучению рецептора химерного антигена (CAR) Т-клеток, представляющего собой мембранный рецептор, способный связываться с определенным опухолевым антигеном, и содержащий внутриклеточный компонент, который активирует Т-клетку в присутствии антигена [52]. Было показано, что CAR-T-клетки способны активировать костимуляторный сигнал (для CD28 или CD137), который активирует Т-клетки и приводит к устойчивому иммунному ответу [53].

Другая стратегия — комбинированная иммунотерапия, включающая использование онколитических вирусов, например аденовирусов, экспрессирующих CD40L и 4-1BBL. Она предназначена для развития противоопухолевого иммунитета при введении в микроокружение опухоли агентов, способных стимулировать Т-клеточные реакции самостоятельно или в сочетании с другими иммунологическими препаратами [54]. Создание активной комбинации препаратов, влияющих на клетки конкретной опухоли, представляет определенные проблемы.
Так, продолжаются исследования различных комбинаций с целью определения их оптимального взаимодействия (на примере модели рака предстательной железы и саркомы): МкАТ-агонист OX40 в комбинации с атезолизумабом (aPD-L1); МкАТ-агонист OX40 с бевацизумабом (рекомбинантные гуманизированные анти-VEGF-МкАТ), МкАТ-агонист OX40 (PF-04518600) с МкАТ-агонистами a4-1BB (NCT02315066) [55]. Авелумаб (МкАТ aPD-L1) используют в нескольких вариантах: комбинация A (авелумаб и агонист 4-1BB, PF-05082566); комбинация B (авелумаб и МкАТ-агонист OX40, PF-04518600); комбинация C (авелумаб и МкАТ к колониестимулирующему фактору 1, PD 0360324); комбинация Д (авелумаб и МкАТ-агонисты 4-1BB и МкАТ-агонисты OX40, NCT02554812). Показано, что комбинированная иммунотерапия МкАТ-агонистами OX40/ CTLA-4 повышает выживаемость и способствует регрессии опухоли [56, 57].
Проводятся исследования I фазы у пациентов с меланомой III/IV стадии с использованием следующей комбинации: гуманизированные МкАТ изотипа IgG1, не содержащие аминокислоты aglycosyl IgG1 (агонист GITR, от англ. Glucocorticoid-induced tumоr necrosis factor receptor — глюкокортикоид-индуцированный рецептор к фактору некроза опухоли), с ниволумабом или ипилимумабом, либо их комбинация [58].

Интересной представляется комбинация, включающая GR-MD-02, — препарат, который специфически ингибирует Галектин-3. Галектин-3 относят к маркерам опухолевой трансформации клеток, участвующим в регуляции всех процессов опухолевой прогрессии. Он активируется при раке многих локализаций, а уровень его экспрессии коррелирует с метастатическим потенциалом и плохим прогнозом заболевания. Кроме того, Галектин-3 может играть определенную роль в подавлении иммунитета. Доклинические испытания показали, что добавление GR-MD-02 к МкАТ-агонисту OX40 или к ингибирующим контрольным точкам приводит к увеличению случаев выживаемости и регрессии опухоли по сравнению с применением одной только иммунотерапии [56]. Эти данные послужили основанием для проведения I фазы клинических испытаний у пациентов с распространенным раком — тестированию блокатора GR-MD-02 с ипилимумабом или пембролизумабом (NCT02117362, NCT02575404) [33].
По мнению исследователей, перспективной молекулой для терапевтического вмешательства может служить индоламин-2,3-диоксигеназа 1 (IDO1). Она снижает пролиферацию Т-клеток и увеличивает неоваскуляризацию, противодействуя гамма-интерферону [59]. В связи с этим проводят испытания комбинаций ингибиторов IDO1 с другими иммуномодулирующими агентами, включая исследование фазы III в меланоме с ингибитором PD-1 пембролизумабом [60].
Поздние стадии онкологических заболеваний, как правило, ассоциируются с гиперэкспрессией EGFR опухолевыми клетками. Были проведены II и III фазы клинических испытаний по оценке эффективности препарата цетуксимаб (С225), представляющего собой рекомбинантное химерное МкАТ, обладающее высокой специфичностью к внеклеточному домену EGFR и способное конкурировать с естественными лигандами (EGF; TGF-α) за связывание с рецептором. Препарат синтезирован на основе мышиного МкАТ М225, к которому для снижения иммуногенности присоединили фрагмент человеческого IgG1. Была оценена возможность использования этого препарата как в монорежиме, так и в комбинации с цисплатином. У двух из 52 пациентов с прогрессированием заболевания головы и шеи зарегистрированы частичные ремиссии [61].

Несмотря на успех таргетной терапии, не у всех пациентов достигается полный терапевтический эффект, что диктует необходимость разработки других, более эффективных методов лечения. Создание противоопухолевых вакцин и использование онколитических вирусов для усиления специфического иммунного ответа к опухоли путем увеличения процесса представления антигена Т-клеткам являются новым, инновационным научным направлением, способствующим повышению эффективности противоопухолевого лечения [33, 54].
Использование цельноклеточных вакцин, представляющих собой опухолевые клетки, лишенные способности делиться, в экспериментах на лабораторных животных вызывало хороший противоопухолевый иммунный ответ, однако клинические испытания не были столь успешными [13, 62, 63].
Активно изучают пептидные вакцины на основе синтетического пептида Сурвивина, комплекса специфических опухолеассоциированных пептидов, а также NY-ESO-1 + GM-CSF с адьювантом в виде Б-НИТ. Использование персонализированной пептидной вакцины (PPV), состоящей из комбинации четырех пептидов, способствовало двукратному повышению выживаемости пациентов [54, 63].
В экспериментальных исследованиях на мышах предпринимают попытки объединить вакцины на основе ДК с костимуляторным агонистом анти-OX40 или с МкАТ анти-4-1BB. Первые результаты показали, что комбинированные вакцины давали лучший иммунный ответ по сравнению с ДК-вакцинами у трансгенных мышей Her-2/neu, вплоть до полного исчезновения опухоли [33, 6467].
Кроме того, проводится II фаза клинических испытаний вакцины Lapuleucel-T на основе ДК с целью оценки выживаемости, безопасности и наличия иммунных реакций у пациентов с высоким риском рецидива болезни (с гиперсекрецией антигена HER-2 + антигена рака мочевого пузыря UBC (NCT01353222) [68].

Аутологичные ДК-вакцины могут инициировать и усиливать опухолевые антиген-специфичные реакции путем активации как Тh, так и ЦТЛ [67]. Это направление противоопухолевой иммунотерапии активно изучают не только за рубежом, но в нашей стране для лиц с исчерпанными возможностями лечения (метастатические формы рака) [4, 5, 69]. К настоящему времени завершены многочисленные исследования и/или проходят II фазу клинических испытаний вакцины на основе аутологичных ДК при различных формах рака.
Ввиду восприимчивости злокачественных новообразований к иммунотерапии в последнее время в литературе появляются исследования, посвященные разработке противоопухолевых вакцин [70], в частности, на основе раковотестикулярного антигена (NY-ESO-1), синтетического пептида (Сурвивина) или его сочетания с IFNα, ДК с дополненной блокадой костимулирующей молекулы В7-Н1(PD-L1) [71]. Однако эти исследования носят единичный характер, находятся на стадии разработки и не имеют широкого клинического применения.

Наномедицина с помощью прогрессивных нанотехнологий предлагает уникальные подходы к лечению больных раком новыми препаратами для ХТ или иммунотерапии. Так, в ряде работ наночастицы (НЧ) использовали для повышения терапевтической эффективности и снижения побочных эффектов ХТ путем нацеливания химиотерапевтических агентов на специфическую ткань и увеличения их биодоступности [72, 73].
Предложена новая технология Immunoswitch, в которой МкАТ и МкАТ-агонисты связаны с НЧ [73]. Immunoswitch-НЧ покрыты двумя разными антителами, которые одновременно блокируют ингибирующий чек-поинт PD-L1 сигнал и стимулируют Т-клетки через 4-1ВВ костимуляторные пути. Они способны преодолевать иммуносупрессирующее микроокружение опухоли. Исследования in vivo показали существенное замедление опухолевого роста и увеличение выживаемости мышиной меланомы и рака толстой кишки по сравнению с результатами использования растворимых антител и НЧ, отдельно соединенных с ингибиторами и стимуляторами антител. Использование immunoswitch- НЧ привело к увеличению плотности, специфичности и функциональности опухоль-инфильтрирующих ЦТЛ [73].
Функционализация НЧ со специфическими МкАТ является многообещающей стратегией для создания комплекса НЧ с МкАТ, целенаправленной его доставки и поглощения опухолевыми клетками, что приведет к повышению эффективности лечения и снижению побочных эффектов [7376].
Однако, несмотря на наличие позитивных противоопухолевых эффектов, полученных при различных методологических подходах в лечении рака, молекулярные и клеточные механизмы противоопухолевой защиты, позволяющие обеспечить иммунную толерантность, до сих пор не до конца изучены. Одним из новых многообещающих кандидатов для расширения возможности иммунотерапии являются NK-клетки, хотя успех их применения на сегодняшний день ограничивается лечением гематологического рака. В эксперименте на трансгенных мышах было показано, что с использованием активирующего рецептора NKp44 NK-клетки связывают тромбоцитарный фактор роста DD (PDGF-DD), в результате чего рост опухоли прекращался [77].

Генную терапию, в частности CRISPR-технологии (редактирование генома), относят к новому виду лечения онкозаболеваний, многообещающие исследования в этом направлении активно развиваются.

ВЫВОДЫ

Прецизионная (персонализированная) медицина в онкологии становится реальностью. Таргетная терапия, использование нанотехнологий, терапия блокаторами иммунных чек- поинтов, поиск новых перспективных мишеней и путей преодоления иммунологической толерантности, создание противоопухолевых вакцин, молекулярно-генетические исследования позволят не только диагностировать и лечить онкологические заболевания на ранних их стадиях, но и подобрать адекватную эффективную специфическую терапию при их различных клинических формах, а также улучшать качество жизни больного. На современном этапе в онкологии на первый план выходит прецизионная медицина, которая предусматривает мультидисциплинарный персонализированный пациент- ориентированный подход к диагностике, лечению и реабилитации онкологических больных. Наступила эра онкоиммунологии, но использование ее достижений возможно только в комплексной терапии, наряду с химио- и таргетной терапией. Наиболее эффективная терапия должна быть назначена на первых этапах лечения, в противном случае шансы пациента получить последующее лечение становятся минимальными. Составляющие эффективного противоопухолевого лечения — это его клиническая эффективность (общая выживаемость, выживаемость без прогрессирования и контроль над болезнью), безопасность (управляемый контроль токсичности), фармакоэкономическая эффективность, а также качество жизни больного. При каждой локализации опухоли имеется своя приоритетная стратегия противоопухолевой терапии, зависящая от ее биологических особенностей.

КОММЕНТАРИИ (0)