CC BY
499
REVIEWS
© коллектив авторов, 2015 удк 616-056.43-085.373
Солдатов А.А., Авдеева Ж.И., Медуницын Н.В.
механизмы аллергической реакции немедленного типа, препараты и методы специфической иммунотерапии
ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России, 127051, г. Москва, Россия
В последние годы были пересмотрены представления о развитии аллергической реакции немедленного типа. В зависимости от состояния эпителиального барьера, системы иммунитета и/или других факторов, в ответ на аллерген система иммунитета может ответить развитием периферической толерантности или Т1п2-зависимой аллергической реакцией. Основными клетками толерантности являются CD4+ CD25+ FOXP3+ Treg, Tri и Tr3, продуцирующие ИЛ-10 и TGFp. Bri клетки являются ответственными за синтез аллерген-специфических IgG4 блокирующих антител. С использованием генно-инженерных технологий были созданы препараты нового поколения для аллерген-специфической иммунотерапии (АСИТ): препараты рекомбинантных аллергенов, их гипоаллергенные формы, препараты на основе Т-клеточных пептидов аллергенов и препараты моноклональных антител, направленных против ключевых молекул аллергической реакции. Для снижения развития побочных реакций при АСИТ разрабатываются пути введения аллергена, альтернативные традиционному подкожному введению, такие как су-блингвальный или введение непосредственно в лимфатический узел.
Ключевые слова: аллергические заболевания; периферическая толерантность; аллерген-специфическая иммунотерапия; рекомбинантные аллергены; гипоаллергенные препараты; Т-клеточные пептиды аллергенов; лекарственные препараты моноклональных антител; сублингвальная иммунотерапия; внутрилимфатическое введение препаратов. Для цитирования: Солдатов А.А., Авдеева Ж.И., Медуницын Н.В. Механизмы аллергической реакции немедленного типа, препараты и методы специфической иммунотерапии. Иммунология. 2016; 37 (1): 51-60. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-1-51-60.
Soldatov A.A., Avdeeva Zh.I., Medunitsin N.V.
MECHANISMS OF ALLERGIC REACTIONS OF IMMEDIATE TYPE, DRUGS AND METHODS OF IMMUNOTHERAPY
«Scientific centre of medical products» Ministry of health of Russia, 127051, Moscow, Russia
Ideas of development of allergic reaction of immediate type were reconsidered in recent years. In response to allergen the system of immunity can answer with development of peripheral tolerance or Th2-dependent allergic reaction, depending on a condition of an epithelial barrier and/or other factors. The main cells of tolerance are CD4+ CD25+ FOXP3+ Treg, Tri and Tr3 producing IL-10 and TGFp. Bri cell are responsible for synthesis allergen-specific IgG4 of the blocking antibodies. Using genetic engineering techniques have been established new generation of drugs for allergen-specific immunotherapy (ASIT) preparations of recombinant allergens, their hypoallergenic forms, preparations on the basis of T-cellular peptides of allergens and preparations of the monoclonal antibodies directed against key molecules of allergic reaction. To minimize adverse reactions in ASIT developed allergen administration route, alternative to the traditional subcutaneous administration, such as sublingual administration, or directly into the lymph node.
Keywords: allergic diseases; peripheral tolerance; allergen-specific immunotherapy; recombinant allergens; hypoallergenic allergens; T-cellular peptides of allergens; medicines of monoclonal antibodies; sublingual immunotherapy; intralymphatic administration.
citation: Soldatov A.A., Avdeeva Zh.I., Medunitsin N.V. Mechanisms of allergic reactions of immediate type, drugs and methods of immunotherapy. Immunologiya. 2016; 37 (1): 51-60. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-1-51-60.
For correspondence: Soldatov Aleksandr Alekseevich, Dr. med. Sciences, chief expert of the Department for expertise of allergens, cytokines and other immunomodulators Scientific centre of medical products" Russian Ministry of health, E-mail: Soldatov@expmed.ru
conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
введение
Среди аллергических болезней наиболее часто встречаются заболевания, развивающиеся по механизму гиперчувствительности немедленного типа. Первичный контакт с аллерге-
Для корреспонденции: Солдатов Александр Алексеевич, д-р мед. наук, главный эксперт Управления экспертизы аллергенов, цитокинов и других иммуномодуляторов «Научного центра экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России, E-mail: Soldatov@expmed.ru
Funding. The study had no sponsorship.
Received 07.05.15 Accepted 18.06.15
ном инициирует развитие Т1ь2-зависимого иммунного ответа с выработкой аллерген-специфических 1дЕ, обладающих троп-ностью к тучным клеткам. Повторный контакт аллергена с на поверхности тучных клеток провоцирует дегрануляцию тучных клеток. Массивный выброс медиаторов аллергии тучными клетками формирует клиническую картину аллергического воспаления. Несмотря на то, что клинические симптомы аллергического риноконъюнктивита и бронхиальной астмы в тяжелой форме встречаются нечасто, они сохраняются длительное время в течение года или круглогодично, влияя на жизнедеятельность организма, снижая качество жизни.
ОБЗОРЫ
Основной проблемой, связанной с данной патологией, является неуклонный рост аллергических заболеваний. В настоящее время в странах Европы аллергическими заболеваниями страдает уже более 30% населения [1]. Создание эффективных и безопасных препаратов и методов лечения аллергических заболеваний базируется на знаниях о механизмах, которые лежат в основе развития аллергической реакции, и использовании современных биотехнологических подходов для разработки лекарственных средств.
В последние 15 лет были получены новые данные о механизмах иммунологической толерантности, которые привели к пересмотру некоторых сторон развития аллергической реакции немедленного типа [2]. Параллельно изучению механизмов аллергической реакции были разработаны препараты нового поколения, например, различные формы рекомби-нантных аллергенов или препаратов моноклональных антител против ключевых молекул аллергической реакции.
В настоящей работе обобщены основные представления о роли периферической иммунологической толерантности в механизмах развития аллергической реакции немедленного типа, которые необходимо учитывать при проведении исследований качества, безопасности и эффективности новых препаратов для аллерген-специфической иммунотерапии (АСИТ) и представлен анализ основных направлений по разработке новых препаратов и методов иммунотерапии.
Клетки и медиаторы иммунологической толерантности
В зависимости от условий, например преобладания цитоки-нов определенного профиля, развитие иммунной ответной может пойти по одному из двух путей - Th1- или №2-зависимой иммунной реакции. Под влиянием цитокинов ИЛ-12 и ИНФу, антигенпрезентирующие клетки (АПК) запускают дифферен-цировку наивных Th в ТЫ-клетки. Преобладание ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-13 стимулирует дифференцировку Th2. Развитие Th1-зависимого иммунного ответа инициирует развитие острого воспаления и активного синтеза антител. №2-зависмый иммунный ответ обычно сопровождается развитием аллергического воспаления и синтезом аллерген-специфических IgE.
Классический путь иммунного ответа развивается в основном на антигены животного, микробного и другого происхождения, которые могут привести к повреждению организма. Однако организм человека контактирует не только с веществами, против которых требуется развитие защитной иммунной реакции, но и с веществами, которые, хотя и несут признаки чужеродности, но необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, например, пищевые продукты. При этом некоторые из этих веществ являются аллергенами. Развитие иммунной реакции против данных веществ не только нежелательно, но и приводит к развитию патологии. Поэтому, чтобы не допустить развитие иммунного ответа или чрезвычайно активной иммунной реакции, в норме к подобным веществам развивается иммунологическая толерантность.
В развитии толерантности участвуют практически все иммунокомпетентные клетки (ИКК) и многие цитокины, основной Т-клеткой механизма толерантности является T regulatory (Treg) клетка.
Т-регуляторные клетки (Тгeg). Описаны две популяции Treg: тимусные (естественные, натуральные, конституциональные - tTreg или nTreg) и периферические (индуцированные, адаптивные - iTreg или pTreg).
Натуральные nTreg являются первыми Treg, которые были идентифицированы как CD4+ CD25+.
Установлено, что CD4+ CD25+ nTreg дифференцируются в тимусе в процессе естественного созревания Т-кл и поступают в кровоток. Образование nTreg зависит от селекции тимоцитов, те из них, что обладают низкой аффинностью к собственным антигенам, дифференцируются в cD4+ наивные клетки. Тимоциты с высокой афинностью к собственным
белкам подвергаются апоптозу, а со средней аффинностью -дифференцируются в nTreg.
Непосредственное взаимодействие с митогенами или ал-лоантигенами не вызывает активации nTreg. В то же время присутствие активированных Т-кл или зрелых ДК индуцирует супрессорную активность nTreg, что приводит к подавлению активности и деления Th и созревания дендритных клеток (ДК). Основная функция центральной толерантности - удаление (ликвидация) клона аутореактивных лимфоцитов в процессе их развития в костном мозге и тимусе. При повышении количества данных клеток у мышей развивается раковое лим-фопролиферативное заболевание (так наз. "scurfy") [3].
Индуцированные или периферические iTreg приобретают супрессорные свойства в процессе активации cD4+ Т-кл в ответ на стимуляцию антигеном. Существует два подмножества периферических Treg - Tr1 и Th3. Ш-клетки обязательно продуцируют ИЛ-10, а также TGFp. №3-клетки секрети-руют преимущественно TGFp.
Супрессорные функции CD4+ CD25+ Т-кл формируются под влиянием фактора транскрипции FOXP3. Дифференцировку периферических наивных CD4+ CD25+ Т-кл в CD4+ CD25+ FOXP3+ индуцирует TGFp. FOXP3 активно подавляет продукцию ИЛ-2 и активирует экспрессию маркеров Treg-клеток CD25 и CTLA4. Количественное содержание FOXP3 в крови прямо пропорционально коррелирует с супрессор-ной активностью Treg и отрицательно с уровнем IgE [4].
Супрессорные (регуляторные) функции Treg осуществляются, в первую очередь, за счет синтеза супрессорных цитокинов. Основными супрессорными медиаторами Treg-клеток являются ИЛ-10 и TGFp. У здоровых лиц в крови определяется высокий уровень аллерген-специфических Т-кл, секре-тирующих ИЛ-10 и TGFp, превышающий количество Т-кл секретирующих ИЛ-4 (№2-клетки) и ИНФ-у (Th1-клетки).
Толерогенная активность Treg при прямом контакте с клетками осуществляется за счет взаимодействия с лиганда-ми, блокирующими ко-стимулирующие сигналы (cTLA-4), стимулирования апоптоза и секреции цитотоксических веществ (гранзим В и перфорин).
При формировании толерантности одной из основных целей Treg-клеток является подавление активности ДК. Молекула CTLA-4, экспрессируемая на поверхности Treg, связывается с молекулами CD80 и CD86 на АПК, нарушая естественный процесс этапа представления антигена наивным Т-кл. Отсутствие ко-стимулирующего сигнала вызывает апоптоз, не до конца активированных Т-кл [5].
В процессе развития острого воспаления CD4+ CD25+ Treg мигрируют в очаг воспаления, подавляя развитие аутоиммунной реакции и иммунного повреждения тканей [6].
Кроме формирования периферической толерантности, Treg способны подавлять провоспалительную активность тучных клеток, базофилов и эозинофилов при аллергическом воспалении. Например, подавление FcsRI-зависимой де-грануляции тучных клеток осуществляется в результате неспецифических механизмов супрессии. Процесс начинается с межклеточного взаимодействия ОХ4 - ОХ4-лигандов тучных клеток и Treg, что сопровождается подавлением притока Са2+ в тучные клетки и выработки цАМФ [7].
Trl-клетки. Следует отметить, что в отличие от Treg, функция Tr1, не зависит от FOXP3. Активация Tr1 осуществляется через специфический TCR рецептор. Tr1 секретиру-ют ИЛ-10 и TGFp, которые ингибируют экспрессию MHC II и ко-стимулирующих лигандов на АПК, что тормозит развитие Т-зависимого иммунного ответа. Кроме того, Tr1 обладают способностью секретировать перфорин и гранзим В [8].
К П3-клеткам относятся Treg, продуцирующие TGFp. Данная популяция клеток играет ключевую роль в развитии толерантности в желудочно-кишечном тракте к пищевым веществам.
Супрессорной активностью, кроме FOXP3+ Treg, Tr1- и
Тг3-клеток, обладают у5Т-кл и CD8+ Treg-клетки, однако их участие в формировании и поддержании периферической толерантности изучено недостаточно [8].
Дендритные клетки. Незрелые ДК, особенно плазмоци-тарного происхождения, обладают способностью стимулировать дифференцировку Treg. В последние годы было показано, что это свойство сохранено и у некоторых популяций зрелых ДК. Толерогенная активность дендритных клеток не ограничивается участием в дифференцировке Treg-клеток, они могут активно продуцировать ИЛ-10 (так называемые ДК10). In vitro ДК10 подавляют продукцию ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-13, IgE и IgG1 и инициируют увеличение CD4+ CD25+ Treg-клеток [7].
При участии CDllb, экспрессируемых на ДК, происходит формирование оральной толерантности, за счет подавления дифференцировки наивных Th в Th17. ДК селезенки индуцируют дифференцировку CD8+ CD25+ в FOXP3+ Treg-клетки под влиянием TGFp. Активация антигеном CD11c+ ДК селезенки вызывает увеличение количества cD4+ cD25+ Treg даже в отсутствии воспаления, что свидетельствует о формировании антиген-специфической толерантности к антигену [9].
Следует отметить, что если против аллергена уже сформирована иммунологическая толерантность, ДК активно поддерживают это состояние, продуцируя ИЛ-10. В то же время, если механизм формирования толерантности нарушен и произошло развитие аллергической реакции, ДК активно поддерживают аллергическое воспаление, продуцируя ИЛ-13.
Breg. Ключевой клеткой аллергических реакций является В-клетка, которая в процессе активации дифференцируется в плазматическую клетку, синтезирующую аллерген-специфические IgE. В последние 10 лет были описаны В-кл, обладающие регуляторными (супрессивными) свойствами (Breg). Установлено, что в ответ на заражение мышей Schistosoma mansoni В-кл начинают продуцировать ИЛ-10, что вызывало стимуляцию дифференцировки Treg и угнетение активности №2-клеток и сопровождалось подавлением Th2 опосредованного воспаления. Супрессорная активность Breg, обусловленная их способностью продуцировать ИЛ-10, была подтверждена на моделях экспериментального энцефалита и коллаген-индуцированного артрита.
В-клетки человека, продуцирующие ИЛ-10, впервые были получены из крови здоровых пчеловодов и получили название Breg или Вг1 клетки. Вг1 в большом количестве экс-прессируют CD25 и CD71 и в небольшом количестве - CD73. Выделенные CD73- CD25+ CD71+Вг1 активно секретировали ИЛ-10 и подавляли пролиферацию аллерген-специфических Т-кл. Вг1 в популяции мононуклеарных клеток здоровых доноров in vitro в ответ на стимуляцию аллергеном из яда пчел индуцировали повышенную секрецию ИЛ-10 и IgG4 [10].
Noh J. с соавт. (2010) показали, что у больных аллергией на молоко, продукция ИЛ-10 CD5+ периферическими В-кл была ниже, чем у здоровых лиц [11].
Медиаторы толерантности
Основными цитокинами иммунологической толерантности являются ИЛ-10 и TGFp.
ИЛ-10 был впервые описан как фактор подавления секреции цитокинов TM-клеток. Он продуцируется практически всеми лейкоцитами: Treg, Th1, Th2, B, ДК, моноцитами, макрофагами, тучными клетками и NK. Наиболее активно его продуцируют моноциты/макрофаги и Th-клетками. ИЛ-10 действует на моноциты/макрофаги, подавляя их иммуномо-дулирующую активность за счет ингибирования секреции медиаторов, но при этом стимулируя фагоцитоз. Аналогично ИЛ-10 подавляет активность CD4+ Т-кл, блокируя продукцию TM-клетками ИЛ-2 и ИНФу и №2-клетками ИЛ-4 и ИЛ-5. При этом ИЛ-10 инициирует дифференцировку Treg-клеток, в том числе Tr1 и CD4+ CD25+ Treg, и опосредует их супрессивную активность.
Переключение синтеза IgE плазматическими клетками на IgG4 у больных аллергией осуществляется при обязательном
REVIEWS
участии ИЛ-10. При этом уровень IgG4 антител зависит от содержания в крови ИЛ-10. Переключение на синтез IgG4 антител сопровождается ингибированием продукции аллерген-специфических IgE, подавлением экспрессии рецептора к IgE на тучных клетках и его сигнальных молекул Syk, Fyn и Akt. Даже без участия Treg-клеток, ИЛ-10 подавляет аллергическое воспаление за счет снижения количества эозинофи-лов, уровня IgE и IgG1.
В подавлении Т-клеточной реакции на антиген/аллерген участвует не только один ИЛ-10, но и другие цитокины семейства ИЛ-10, к которым относятся ИЛ-19, ИЛ-20, ИЛ-22, ИЛ-24 и ИЛ-26 [12].
TGFß играет важную роль в формировании и поддержании периферической толерантности. Основным источником TGFß являются Treg-клетки. TGFß принимает непосредственное участие в дифференцировке CD4+ CD25- Treg в подтип FOXP3+ CD4+ CD25+ Treg-клетки, инициируя экспрессию FOXP3. В условиях in vitro TGFß повышает иммуносупрессив-ные свойства CD4+ CD25+ Treg-клеток. Свои функции TGFß осуществляет через smad фактор транскрипции, но возможно и при участии других факторов. Например, развитие связанных с FOXP3 супрессивных свойств Treg, TGFß осуществляется runt-зависимыми факторами транскрипции 1 и 3.
TGFß, стимулируя дифференцировку Treg, параллельно подавляет дифференцировку Th1, которая осуществляется за счет ингибирования экспрессии Tbed и экспрессии рецептора (IL-12Rß2) для ИЛ-12 на Th1 клетках. Подавляя экспрессию GATA-3 и продукцию ИЛ-4, TGFß тем самым ингиби-рует дифференцировку Th2 и STAT6-зависимую активность. Следует отметить парадоксальное свойство TGFß, связанное с участием в развитии иммунологической толерантности и, в то же время, способностью стимулировать развитие фиброза при бронхиальной астме [13].
Одним из ключевых свойств толерогенной активности ИЛ-10 и TGFß является их способность подавлять экспрессию МНС II и ко-стимулирующих молекул на АПК, что блокирует дальнейшее развитие иммунного ответа на антиген.Несмотря на то, что свойства ИЛ-35 (член семейства ИЛ-12) до конца не изучены, предполагают, что он играет определенную роль в развитии периферической толерантности. Осуществляемая FOXP3+ Treg-клетками продукция ИЛ-35 у мышей повышает супрессивные свойства Treg. ИЛ-35 снижает активность воспаления, обусловленного аллергеном (влияет на ИЛ-17 зависимое воспаление при астме), и уровень IgE [14].
Толерантность к аллергенам
К аллергенам, вызывающим развитие аллергической реакции немедленного типа, относят белковые вещества, распознаваемые IgE (пыльца растений, перхоть и шерсть животных, клещи, яд насекомых, лекарственные препараты, пищевые продукты и др.). Самостоятельно данные вещества не могут вызвать повреждение тканей организма, а некоторые из них даже необходимы для жизнедеятельности организма. Поэтому в норме к аллергенам развивается иммунологическая толерантность. Если нарушается механизм формирования или поддержания толерантности, то происходит развитие иммунного ответа на аллерген по №2-типу.
Иммунологическая толерантность на чужеродные вещества, которые являются потенциальными аллергенами, в норме развивается в форме периферической толерантности с формированием iTreg супрессорных (регуляторных) клеток. Это хорошо иллюстрируется результатами изучения количественного содержания и функциональной активности данных клеток. В крови здоровых и больных аллергией встречаются все три популяции Th-клеток: Th1 (продуцирующие ИНФу), Th2 (ИЛ-4) и Tr1 (ИЛ-10). У здоровых лиц доминируют Tr1, продуцирующие ИЛ-10, а у больных аллергическими заболеваниями преобладают Th2, секретирующие ИЛ-4 [15].
В ответ на стимуляцию аллергенами клещей и пыльцы
Иммунология. 2016; 37(1)
DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-1-51-60
ОБЗОРЫ
Эффекты клеток, обусловленные влиянием IL-10 и TGFß
Клетка ИЛ-10 TGFp
Незрелые ДК Угнетает созревание ДК, что приводит к снижению на Стимулирует развитие клеток Лангерганса
ДК уровня МНС II и экспрессии ко-стимулирующих
лигандов
Ингибирует презентацию антигена, что приводит Подавляет созревание ДК и презентацию антигена
подавлению пролиферации Т-клеток и продукции
цитокинов
Угнетает секрецию провоспалительных цитокинов Подавляет экспрессию FceRI на клетках Лангер-ганса
Т-клетки Подавляет популяцию аллерген-специфических эффек- Тормозит пролиферацию, дифференцировку и
торных Т-клеток эффекторные функции ТЫ- и ТЬ2-клеток
Блокирует ко-стимулирующие сигналы (B7/CD28, ICOS Увеличивает популяции ТЫ7 и Ъ^-клеток
и CD2) на Т-клетках
В-клетки Усиливает выживание В-клеток Подавляет пролиферацию В-клеток
Индуцирует апоптоз незрелых или наивных
В-клеток
Стимулирует продукцию IgG, в частности IgG4 Блокирует переключение на синтез иммуноглобу-
линов другого класса
Клетки, продуцирующие IgE Подавляет продукцию аллерген-специфических IgE Подавляет продукцию аллерген-специфических ^Е
CD25+ FOXP3+ Treg Косвенно увеличивает популяцию CD25+ FOXP3+ Treg Повышает уровень FOXP3
Повышает популяцию периферических индуциро-
ванных FOXP3 Treg-клеток
Trl-клетки Усиливает функции Усиливает синтез ИЛ-10
Моноциты/макрофаги Подавляет антигенпрезентацию и синтез провоспали- Тормозит фагоцитарные и эффекторные функции
тельных цитокинов (антигенпрезентация, продукция провоспалитель-
ных цитокинов)
Усиливает хемотаксис
Эозинофилы Подавляет выживание эозинофилов и продукцию цито-кинов Является хемоаттрактантом для эозинофилов
Тучные клетки Подавляет активацию тучных клеток, в том числе про- Усиливает хемотаксис
дукцию ими цитокинов
Может подавлять экспрессию FceR
Нейтрофилы Подавляет продукцию хемокинов и провоспалительных Хемоаттрактант для нейтрофилов
цитокинов
березы мононуклеарных клеток периферической крови здорового человека происходит повышение уровня ИЛ-10 и TGFß, которые вызывают подавление секреции цитокинов Th1- и ТЬ2-клетками. Аллерген-специфические Т-кл, которые сформировались у здоровых лиц в ответ на аллерген березы, при стимуляции аллергеном продуцируют ИЛ-10, даже в присутствии ИЛ-4. К основным клеткам, которые продуцируют ИЛ-10 и TGFß, в данном случае относятся CD4+ CD25+ Treg-и Trl-клетки. При этом в культуре мононуклеарных клеток периферической крови здорового человека клетки фенотипа cD4+ cD25+ Treg и Tr1 подавляют продукцию аллерген-специфических IgE-антител и повышают синтез IgG4 [7, 15].
Хорошей моделью для изучения механизмов иммунного ответа и толерантности являются лица, которые занимаются пчеловодством. В начале сезона работ на пасеке первый укус пчел здоровых лиц сопровождается немедленным появлением Trl-клеток, продуцирующих ИЛ-10. Это инициирует снижение количество аллерген-специфических Т-кл, отвечающих за формирование поздней стадии кожной аллергической реакции. Параллельно происходит подавление аллерген-специфической пролиферации Т-кл и продукции цитокинов Th1- и Th2-клетками. После окончания сезона работ через 2-3 мес показатели иммунитета возвращаются к исходному уровню [16].
Таким образом, у здоровых лиц контакт с аллергенами сопровождается формированием периферической иммунологической толерантности, которая вызывает подавление аллерген-специфического Т-клеточного ответа на аллерген. После окончания действия аллергена, количество и активность Treg-клеток возвращается к исходному уровню.
Механизм развития аллергической реакции немедленного типа.
Нарушение формирования или поддержания иммунологической толерантности к аллергену приводит к развитию аллергической реакции немедленного типа.
В работе И.С. Гущина (2015) показано, что основной причиной нарушения толерантности к аллергенам является повреждение эпителиального барьера. В живом организме эпителиальный барьер выступает не только в роли механического защитного барьера, эпителиальные клетки обладают иммуномодулирующими свойствами, продуцируя цитокины и медиаторы [2].
Под влиянием вирусной инфекции, табачного дыма, физических или химических раздражителей и других агрессивных факторов клетки эпителия могут продуцировать цитокины (ИЛ-25, ИЛ-33 и TSLP), стимулирующие процесс дифференцировки №2-кл (см. рисунок). Под влиянием TSLP и ИЛ-33 ДК инициируют дифференцировку №2. Кроме того, ИЛ-25 и ИЛ-33 активируют некоторые популяции лимфо-идных клеток (например, врожденные лимфоидные клетки II типа (ГЬС2) или nuocytes). В активном состоянии данные клетки способны продуцировать ИЛ-5, ИЛ-9 и ИЛ-13, которые стимулируют дифференцировку №2-кл. Под влиянием ИЛ-25 миелоидные клетки II типа (Т2М) продуцируют ИЛ-4 и ИЛ-13. Следует отметить, что активная стимуляция дифференцировки ТЬ2-кл, вызванная ИЛ-25, ИЛ-33 и TSLP, наблюдается только у больных аллергией, у здоровых лиц активность этих цитокинов низкая [17].
REVIEWS
Схема развития иммунного ответа на аллерген.
Предполагают, что толерантность к аллергенам в слизистой дыхательных путей формируется в результате повторяющихся контактов безвредных аллергенов с ДК. Если происходит развитие воспалительного процесса, то это может привести к изменению микроокружения ДК и соответственно к изменению их функциональных свойств. Например, при хроническом воспалении у мышей длительная экспозиция антигена приводила тому, что ДК клетки запускали диффе-ренцировку №2-клеток.
Толерогенная активность ДК может измениться под влиянием провоспалительных медиаторов и цитокинов, например, под влиянием ИЛ-1, ИЛ-6 и хемокина CCL18. Активное поступление сигналов от TLR4 и TLR8 рецепторов (в ответ на взаимодействие с неспецифическими раздражителями) приводит к утрате толерантности. В то время как сигналы от TLR7 и TLR9 рецепторов поддерживают толерантность к пищевым аллергенам и аэроаллергенам [18].
В ряде работ показано, что в основе развития аллергической реакции на аллерген может лежать функциональная недостаточность Treg-клеток, которая не позволяет им сформировать или поддерживать иммунологическую толерантность к аллергену. Основной причиной функциональных нарушений FOXP3+ Treg, по мнению Pellerin L. (2014), являются мутации гена FOXP3, которые приводят к полиморфизму FOXP3. При исследовании близнецов, один из которых страдал бронхиальной астмой, выявлены различия в метилировании локуса FOXP3 [19].
Еще одним фактором, который может привести к функциональному нарушению клеток, ответственных за толерантность, является протеолитическая активность некоторых белков аллергена. Wan H. с соавт. (2000) впервые показали, что основной аллерген Der p 1 клещей домашней пыли Dermatophagoides pteronyssinus обладает протеолитической активностью [20]. Протеазы и аминопептидазы были обнаружены в аллергенах из пыльцы растений (оливы, тимофеевки, кипариса и др.), грибов и продуктов питания. Про-теолитическая активность данных аллергенов позволяет им более активно проникать через эпителиальный барьер, а при контакте с клетками вызывать функциональные нарушения иммунокомпетентных клеток (ИКК).
Механизмы аллерген-специфической иммунотерапии (АсИТ)
Наиболее эффективным и патогенетически обоснованным методом лечения аллергических заболеваний является аллерген-специфическая иммунотерапия (иммунотерапия, гипосенсиби-
лизирующая терапия или десенсибилизация). АСИТ эффективна при лечении аллергических заболеваний, вызванных аэроаллергенами и аллергенами яда насекомых легкой и средней тяжести. В США АСИТ проводят с использованием всех аллергенов, на которые выявлены аллергические реакции в кожных тестах. В Европе для АСИТ назначают основные клинически значимые аллергены [21].
Исследования последних лет показали, что в процессе АСИТ происходит формирование (восстановление) иммунологической толерантности к вводимому аллергену, что сопровождается, прежде всего, восстановлением популяции CD4+ CD25+ FOXP3+ Treg и Тг1, которые подавляют нежелательные реакции П12-пути иммунного ответа. Восстановление количества Treg-, Тг1- и Вг1-клеток в процессе АСИТ в первую очередь приводит к повышению уровня ИЛ-10, который подавляет продукцию ИЛ-5 ТЬ0 и П12-клетками [22]. Основным иммунологическим маркером эффективности АСИТ остается переключение синтеза аллерген-специфических IgE на выработку блокирующих (аллерген-специфических IgG4) антител под влиянием постоянно увеличивающихся доз аллергена. Синтез блокирующих IgG4 антител осуществляют Вг1 клетки. По мнению ряда авторов, эффективность АСИТ обусловлена не только количеством IgG4, но в первую очередь связана с их блокирующей активностью [23, 24].
Кроме продукции супрессорных цитокинов и блокирующих антител при АСИТ, восстановление популяции Тreg-клеток сопровождается активацией механизмов, вызывающих гибель аллергенспецифических ТЬ2-клеток, ответственных за развитие иммунной реакции против аллергена [7, 15, 17, 22].
Формирование толерантности сопровождается подавлением развития иммунного ответа на аллерген, начиная со стадии антигенпрезентации. Т^- и Тг1-клетки инициируют снижение экспрессии CD86 на В-кл (CD19) и экспрессии CD80 на моноцитах. Данные лиганды отвечают за развитие ко-стимулирующих сигналов, без которых блокируется дальнейшее развитие иммунной реакции и включаются механизмы гибели не до конца активированных клеток. Кроме того, при АСИТ на АПК ^14, CD80 и CD19) усиливается экспрессия RD-L1 ("рецептора смерти"), который стимулирует развитие их апоптоза [25].
Т^, вырабатываемые в процессе АСИТ, прямо и косвенно подавляют активность эффекторных клеток аллергического воспаления (эозинофилов, базофилов и тучных клеток). В частности, секретируемый Тг1 ИЛ-10 инициировал подавление продукции гранулоцитарно-макрофагального колоние-стимулирующего фактора и экспрессию CD40 на активированных эозинофилах, что приводило к их гибели [25, 26].
Эффективность АСИТ обусловлена не только иммунологическими, но неспецифическими механизмами. Под влиянием иммунотерапии происходит снижение выброса медиаторов тучными клетками. Выход медиаторов из тучных клеток под влиянием АСИТ в меньшем количестве (относительно активного аллергического процесса) приводит к повышению порога активации тучных клеток и базофилов [27].
Препараты для специфической иммунотерапии аллергических заболеваний
Экстракты аллергенов из природного сырья. Считается, что оптимальным препаратом для АСИТ является экстракт аллергена, который содержит все стандартные аллергены в достаточном количестве.
В последние годы были разработаны современные методы очистки и стандартизации аллергенных экстрактов, которые позволили значительно повысить их эффективность и безопасность. Основным недостатком аллергенных экстрактов является их высокая аллергенность (способность
ОБЗОРЫ
экстракта аллергенов при взаимодействии с IgE на тучных клетках инициировать развитие аллергических осложнений). Аллергенность обычных экстрактов из природного сырья не позволяет вводить аллергены в высоких дозах. Однако эффективность АСИТ зависит, прежде всего, от количества введенного аллергена. Для того, чтобы снизить риск аллерген-ности экстрактов и повышения эффективности, используют различные методы их модификаций (высокая степень очистки, формалинизация, полимеризация, конъюгация и др.). В частности, формалинизация водно-солевых экстрактов аллергенов позволяет значительно снизить аллергенность и тем самым повысить дозу вводимого аллергена.
Изготовление экстрактов аллергенов из сырья, полученного в разных условиях, вызывает появление различий между препаратами аллергенов. В первую очередь это касается количественного содержания аллергенов. Из-за различия исходного сырья возможно отсутствие некоторых аллергенов в составе экстракта, контаминация экстракта одного вида аллергена другими аллергенами или контаминация компонентами бактерий [28-31].
Учитывая данные недостатки, в 2009 году были переработаны и дополнены нормативные требования для оценки качества и проведения клинических исследований лечебных аллергенов для АСИТ. В новые документы были включены ряд новых положений. В предыдущем документе было нечетко прописано представление о таксономических группах аллергенов, что позволяло экстраполировать результаты исследований, в том числе и изучение стабильности, на многие аллергены. В новом руководстве таксономические группы были заменены на "гомологичные ряды". Данная замена привела к повышению требований к аллергенам при составлении определенного гомологичного ряда и, в то же время, значительно расширило возможность экстраполяции результатов внутри ряда. Более детально обоснованы критерии составления гомологичных рядов. В новых документах пересмотрены и ужесточены требования к исходному сырью, сывороткам для оценки активности и составлению смесей аллергенов. В руководство включены новые разделы, касающиеся исследования препаратов нового поколения, например, рекомбинантных аллергенов [32].
Препараты на основе рекомбинантных аллергенов. Технология рекомбинантной ДНК позволяет получать препараты не только идентичные экстрактам аллергенов из природного сырья, но и разрабатывать различные их модификации с целью повышения эффективности и безопасности. Разработке рекомбинантных аллергенов предшествовали следующие исследования: во-первых, на основании таксономии были сформированы гомологичные ряды аллергенов и описаны основные перекрестно-реагирующие аллергены. Во-вторых, были охарактеризованы основные аллергены и описаны эпитопы, связывающие IgE, и эпитопы, которые играют второстепенную роль в развитии аллергии [33, 34].
Среди известных в настоящее время рекомбинантных аллергенов можно выделить две большие группы: нативные рекомбинантные аллергены (немодифицированные, соответствующие природным) и модифицированные рекомбинант-ные аллергены (гипоаллергенные аллергены, гибридобные аллергены и Т-клеточные пептиды).
Рекомбинантные аллергены. В 1988 г впервые методом технологии рекомбинантной ДНК были получены рекомби-нантные аллергены основного аллергена клеща домашней пыли (Dermatophagoides pteronyssinusinus) Der p 1 и основного аллергена яда осы Dol m 5. Первые рекомбинантные аллергены клеща домашней пыли Der p 2, основных аллергенов пыльцы березы Bet v 1 и Bet v 2 и аллергена из пыльцы тимофеевки Phl p 2 были созданы как точные копии аналогичных аллергенов из природного сырья. Например, молекула аллергена Der p 2 отличалась от природного аллергена только содержанием одной области N-пшкозилирования, при этом препарат связывал в сыворотках специфические антитела у 54% больных [35].
Первые клинические исследования рекомбинантных ал-
лергенов были проведены с использованием смеси основных аллергенов пыльцы тимофеевки луговой (Phl p 1, 2, 5a, 5b и 6). При проведении двойного слепого, плацебо-контролируемого клинического исследования, начальная доза препарата составила 0,02 мкг, при втором введении - 0,16 мкг, а максимальная - 50 мкг. Препарат вводили подкожно в течение 18 мес. Эффективность лечения в ответ на введение препарата была на 39% выше, чем в группе контроля. При этом выявлено увеличение IgG1 и IgG4 антител на фоне снижения IgE [36].
Проведено несколько исследований с использованием основного рекомбинантного аллергена березы (rBet v 1). В исследовании Pauli G. с соавт. (2008) проведено сравнительное исследование АСИТ рекомбинантным аллергеном, очищенным экстрактом аллергенов, экстрактом аллергенов из пыльцы березы при подкожном ведении. Все препараты были сорбированы на гидроксиде алюминия [37]. В группе больных, которые получали рекомбинантный препарат, было выявлено более значительное повышение аллерген-специфических IgG1, IgG2 и IgG4 при снижении реакции на аллерген в кожных тестах, относительно применения обычных и очищенных экстрактов аллергенов. Кроме того, АСИТ рекомбинантным аллергеном не вызывала дополнительной сенсибилизации, тогда как у 3 из 32 больных, которым вводили экстракт аллергена, были выявлены аллерген-специфические IgE антитела к новым аллергенам, сенсибилизация к которым не определялась до лечения [38].
За последние годы более чем в 10 клинических исследованиях продемонстрирована эффективность рекомбинант-ных аллергенов в сравнении с плацебо.
Рекомбинантные гипоаллергенные аллергены. Немо-дифицированные формы рекомбинантных аллергенов также как и обычные экстракты аллергенов могут приводить к развитию аллергических осложнений из-за наличия в структуре рекомбинантного аллергена эпитопов, распознаваемых IgE на тучных клетках. В связи с этим разработаны (и продолжаются исследования) различные варианты модификаций рекомбинантных аллергенов с целью снижения их аллер-генности. Учитывая, что распознаваемые IgE-связывающие эпитопы аллергенов являются конформационными, для предотвращения их связывания с IgE антителами используется нарушение многомерной структуры эпитопа или олигомери-зация рекомбинантных аллергенов.
Наиболее простым вариантом изменения эпитопа, распознаваемого IgE, является использование восстановления и алкилирования, которое приводит к нарушению связей, формирующих многомерную структуру белка ("folding"-технология), и молекула белка разворачивается из многомерной в простую аминокислотную цепочку. На основании данной модификации были получены так называемые "foldmg''-аллерген rBet v 1. При проведении клинических исследований пациенты получали подкожно 1, 2, 4, 8, 20, 40 и 80 мкг белка аллергена, сорбированного на гидрокси-де алюминия. В группе контроля больные получали только гидроксид алюминия. АСИТ сопровождалась более высокой эффективностью (по показателю выраженности симптомов), снижением выраженности реакции на аллерген в кожном тесте и повышением уровня IgG [39, 40].
В настоящее время проводят исследования по изменению структуры IgE-связывающего эпитопа рекомбинантных аллергенов методом точечных мутаций. Например, методом сайт-направленного мутагенеза цистеинов для разрушения дис-ульфидных связей, удаления участков молекулы и связывания (сшивки) различных участков сайта. Однако эти исследования пока еще находятся на стадии лабораторной разработки [38].
Предполагают, что в процессе олигомеризации происходит изменение или экранирование эпитопов аллергена, распознаваемых аллерген-специфическими IgE, но это не влияет на связывание линейных Т-клеточных эпитопов с Т-кл. Подобные изменения могут позволить снизить аллергенность препарата
при сохранении Т-клеточной реактивности (иммуногенности). Клинические исследования смеси двух основных аллергенов березы и тримера основного аллергена березы (rBet v 1), сорбированных на гидроксиде алюминия показали, что введение препаратов вызывало выработку IgG1, IgG2 и блокирующих IgG4 (к аллергену березы и перекрестно-реагирующим аллергенам из пыльцы ольхи, орешника, сельдерея, моркови, яблока). Повышение уровня блокирующих антител сопровождалось снижением IgE в течение сезона пыления березы. При этом в крови определялось повышение уровня IgA и появление IgA в выделениях из носа. При проведении провокационного теста в выделениях из носа определялись IgG4 антитела, что может свидетельствовать о формировании толерантности к аллергену. Это подтверждалось снижением реакции на аллергены в кожных тестах. Кроме того, АСИТ пыльцевой аллергии, сопровождалась снижением выраженности симптомов пищевой аллергии [36, 39].
Purohit A. с соавт. при изучении безопасности олигомеров и гипоаллергенных фрагментов ("foldmg''-фрагментов) показали, что введение олигомеров сопровождается развитием местных аллергических реакций, а гипоаллергенных фрагментов - общих аллергических реакций [40].
Препараты на основе Т-клеточных пептидов аллергенов. Учитывая, что основной целью АСИТ является формирование иммунологической толерантности к вводимому аллергену, одним из направлений по разработке препаратов является использование подхода, при котором возможно формирование Т-кл толерантности к аллергену в обход его связывания с IgE для исключения развития побочных реакций. В белковой молекуле аллергена содержатся линейные участки Т-кл эпитопов. Поэтому введение в высоких дозах препаратов, которые представляют собой пептиды Т-кл эпитопов, снижает риск развития аллергических осложнений [41]. Проведены клинические исследования пептидов, полученных из аллергенов перхоти кошки, яда пчелы и амброзии.
В нескольких исследованиях проведено изучение АСИТ с использованием пептидов ICP-1 и ICP-2 из 27 аминокислот, которые являются Т-кл эпитопами аллергена перхоти кошки Fel d 1. В ряде исследований введение ICP-1 и ICP-2 пептидов больным аллергией не выявило ответа со стороны системы иммунитета и динамики показателей кожных проб [42].
При экспериментальном изучении биоптатов из тканей дыхательных путей не было выявлено изменения количества эозинофилов, нейтрофилов, базофилов и продуктов метаболизма арахидоновой кислоты (LTC4, PGD2, TXB2 и PGF2a) в ответ на введение Т-кл эпитопов аллергенов [43].
В ряде других исследований показана клиническая эффективность пептидов Т-кл эпитопов. Введение ICP-1 и ICP-2 пептидов в дозе 75 и 750 мкг сопровождалось формированием толерантности к аллергенам и снижением проявления симптомов аллергии [44]. В аналогичном исследовании была показана эффективность применения пептидов, но при этом у 16 из 24 больных, которые получали наибольшие дозы (750 мкг), выявлены побочные аллергические реакции, не требующие специального лечения [45].
В исследовании Oldfield W.L. с соавт. (2002) при введении аллергенов из перхоти кошки (Fel d 1) в дозе 90 мкг в течение 4-8 нед и 3-9 мес выявлено снижение активности кожных реакций на Fel d 1. Кроме того, отмечено статистически недостоверное снижение уровня ИНФ-у, ИЛ-13, ИЛ-4 и повышение ИЛ-10 в сравнении с группой плацебо [46].
Отсутствие IgE-связывающих эпитопов в пептидах из аллергенов перхоти кошки сопровождается исчезновением осложнений, развивающихся в виде немедленной аллергической реакции. Однако при этом происходит развитие отсроченной (поздней фазы) аллергической реакции, что было установлено в двух клинических исследованиях [47].
Клинические исследования препарата Т-кл пептидов аллергена пчелиного яда (аллерген фосфолипазы A2 (PLA2))
REVIEWS
показали, что введение препарата вызывало выработку IgG4 и снижение реактивности Т-кл, инициировало переключение синтеза с Th2 цитокинов на Th1. Изменение спектра продукции цитокинов сопровождалось активной продукцией ИЛ-10. При этом препарат хорошо переносился больными [48].
При клиническом исследовании 5 пептидов из аллергена яда пчелы Mueller с соавт. не было выявлено побочных реакций при введении препарата в дозе 100 мкг. В то же время не было выявлено изменения динамики цитокинов Th1- и Th2-клеток, IgG и IgE.
Учитывая неоднозначность результатов клинической эффективности пептидов аллергена, в настоящее время проводят исследования с целью подбора дозы и схемы введения препаратов.
Использование длинных пептидов молекулы аллергена, по мнению некоторых исследователей, не может рассматриваться как АСИТ пептидами Т-кл эпитопов [38]. Несмотря на это, продолжаются исследования для изучения возможности использования длинных пептидов молекулы аллергена для АСИТ. В частности, введение больным трех длинных пептидов основного аллергена березы (Bet v 1) индуцировало выработку IgG [48].
Гибридобные аллергены. Используемый в вакциноло-гии принцип, основанный на связывании антигена с белком носителем, который обеспечивает индукцию иммунного ответа, применен для создания гибридобных аллергенов. В настоящее время активно проводятся исследования в данном направлении.
В частности, созданы препараты на основе аллергенов тимофеевки (Phl p 1 и p 5), основного аллергена березы (Bet v 1), оливкового дерева (Ole e 1) и гриба Alternarie alternate, которые химически связывали с гемоцианином лимфы улитки. При введении данных препаратов мышам и кроликам они индуцировали синтез IgG, которые блокировали IgE больных аллергией [49, 50].
С учетом возможного влияния химического конъюгиро-вания на свойства конечного продукта, были изучены разные варианты связывания. Например, препарат на основе пептида аллергена из пыльцы тимофеевки (Phl p 1) и белка оболочки риновируса VP1 (58), пептида аллергена перхоти кошки и домена Pre S вируса гепатита и пептида аллергена пыльцы березы и домена Pre S вируса гепатита. В настоящее время проводят клинические исследования препарата на основе аллергенов березы Phl p 1. 2, 5 и 6 и домена Pre S вируса гепатита [50].
Комбинированные препараты, содержащие аллерген и агонист Толл-подобных рецепторов (TLRs). При взаимодействии патогенов (бактерии, вирусы, грибы и др.) с TLRs на АПК (макрофаги и ДК), они запускают развитие иммунного ответа по TM-пути. Стимуляция TLR-1, TLR-4, TLR-8 и TLR-9 может инициировать формирование периферической толерантности. Данные свойства TLRs были использованы для разработки комбинированных препаратов, содержащих TLRs и аллерген.
В наибольшем количестве TLR-9 экспрессируется на поверхности плазмоцитарных ДК и В-клеток. В ответ на стимуляцию TLR-9 активированные ДК начинают продукцию ИНф-а, который активирует моноциты, естественные киллеры и нейтрофилы; B-клетки начинают секретировать ИЛ-6 и ИЛ-10. При этом ИЛ-10 индуцирует переключение плазматических клеток на синтез IgG.
Известны три класса (А, В и С) олигодезоксинуклеотидов (ISS-ODNs), которые являются агонистами TLR-9. Проводились работы по созданию комбинированных препаратов с использованием агонистов А и В для АСИТ, а класса В и С -для получения препаратов для профилактики инфекционных заболеваний и лечения опухолевых заболеваний. Связывание агониста TLR-9 с аллергеном из пыльцы амброзии (Amb 1) в препарате TOLAMBA вызывало снижение аллергенности и по-
ОБЗОРЫ
вышение иммуногенности аллергена. In vitro препарат вызывал снижение секреции ИЛ-5 и повышение продукции ИНФу мононуклеарными клетками, полученными из крови больных аллергией (15 Nana Fenny). При проведении клинического исследования (225 больных аллергией) больные опытной группы в течение 6 недель еженедельно получали возрастающие дозы препарата TOLAMBA, контрольной группы - плацебо. Введение препарата вызывало снижение выраженности и частоты симптомов аллергии, подавление синтеза IgE в течение двух сезонов пыления амброзии и повышение уровня IgG, в течение одного сезона. Предсезонная АСИТ препаратом TO-LAMBA приводила к снижению уровня эозинофилов и ИЛ-4. Дальнейшее изучение препарата было прекращено, так как в клинических исследованиях не было выявлено достоверного снижения симптомов ринита в сравнении с плацебо [51].
В исследовании изучали препарат, в котором агонист TLR-9, связанный с аллергеном из клещей домашней пыли, был покрыт вирус-подобной оболочкой на основе фосфодиэ-фирных соединений. Введение больным препарата в течение 10 нед приводило почти к полному исчезновению симптомов аллергии в течение 38 нед и снижению реакции на аллерген в кожном тесте. На следующих этапах клинических исследований было показано, что АСИТ с данным препаратом вызывает снижение реакции на аллерген в провокационном тесте в 100 раз. Агонистами TLR-4 являются эндотоксины (липополисахариды грамотрицательных бактерий), которые, связываясь с рецептором, стимулируют ТЫ-зависимый иммунный ответ. Препарат Pollinex содержит модифицированные глутаровым альдегидом экстракты аллергенов из пыльцы, сорбированные на L-тирозине вместе с агонистом TLR-4 (монофосфориллипид А, производный ЛПС Salmonella R595). Препарат вводился предсезонно 4 раза в течение 3 недель. Клиническое исследование в течение двух сезонов показало увеличение IgG, IgG4 и FOXP3+ Treg-клеток. Препарат вызывает снижение симптомов аллергии в 93% случаев, снижение применения антигистаминных средств в 75%. Препарат зарегистрирован во многих странах [52].
Аналогичный препарат CRX-675 был разработан для ин-траназального введения. При проведении клинических исследований препарат вводили в дозах 2, 10, 100 и 200 мкг. Препарат не вызывал снижения симптомов ринита и только при дозе препарата 100 мкг установлено снижение симптомов [51].
Препараты, блокирующие ключевые молекулы аллергической реакции. Ключевой молекулой аллергической реакции является аллерген-специфические IgE, синтез которых индуцируется после дифференцировки нативных Th в ТЬ2-кл. Основным цитокином, индуцирующим дифференцировку Th2, является ИЛ-4, который также является ответственным за переключение на синтез другого изотипа иммуноглобулинов. Предполагалось, что блокирование ИЛ-4 приведет, соответственно, и к блокированию синтеза IgE. Проведены клинические исследования растворимого рецептора ИЛ-4, однако его эффективность при лечении бронхиальной астмы была невысокой [53].
Другое направление исследований связано с разработкой препарата Xolair на основе моноклональных антител (мАт) против IgE (омализумаб). Моноклональное антитело, связываясь с IgE, блокирует взаимодействие последнего с рецептором на тучных клетках FсeRI, кроме того, низкое связывание IgE с FсeRI приводит к снижению экспрессии FceRI на клетках. Препарат зарегистрирован в США, применение в клинической практике продемонстрировало его высокую эффективность. К основным недостаткам данного препарата является то, что он не изменяет течение аллергического процесса, т. е. не вызывает формирования толерантности к аллергену. Поэтому при достаточно высокой стоимости препарата больной должен его вводить каждые 3 недели пожизненно [54].
В последнее время активно проводят исследования комбинированной АСИТ с использованием обычных/модифицированных аллергенов и препарата анти-IgE мАт. Включение
в схему АСИТ анти-IgE мАт вызывает снижение риска развития аллергических осложнений за счет блокирования связывания вводимого препарата с IgE на тучных клетках. Это позволяет значительно быстрее вызывать формирование толерантности к аллергену [55].
Вторым рецептором для связывания IgE является FcsRII (CD23). Разработан препарат на основе мАт, направленных против CD 23 (limiliximab). Введение препарата приводило к снижению уровня IgE в сыворотке крови, но не влияло на выраженность симптомов аллергии [56].
Как указано выше, активную роль в дифференцировке Th2-кл у больных аллергией играет ИЛ-33. Kim Y.H. с соавт. (2012) провели изучение препарата мАт против ИЛ-33 на модели сенсибилизации мышей овальбумином. Введение мАт против ИЛ-33 сенсибилизированным животным приводило к снижению проявления симптомов аллергии, снижению эозинофиль-ной инфильтрации слизистой носа и количества эозинофилов, ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-13 в бронхоальвеолярной жидкости [57].
Методы проведения специфической иммунотерапии. Подкожное введение аллергенов является наиболее эффективным методом проведения АСИТ. Однако для достижения эффекта требуется достаточно большое количество инъекций при проведении основного и поддерживающего курсов. При этом подкожное введение требует определенных условий и является травмирующим фактором для больного. В связи с этим постоянно проводят исследования для использования альтернативных путей введения аллергенов при проведении АСИТ.
Одним из направлений для устранения данных недостатков является сублингвальная иммунотерапия (СЛИТ). Механизмы СЛИТ изучены хуже, чем при подкожной АСИТ, несмотря на то, что они во многом и сходны. Большинство показателей состояния иммунитета в ответ на сублингваль-ное введение препаратов или не изменяется совсем, или изменяется незначительно. Кроме того, при анализе данных различных клинических исследований СЛИТ выявляют высокие вариации полученных результатов.
Формирование толерантности при сублингвальном введении препарата ассоциируется с формированием Treg и повышением уровня IgG4. При проведении СЛИТ аллергенами из клещей домашней пыли установлено снижение пролифе-ративной активности Т-кл. В другом исследовании установлено увеличение мРНК ИЛ-10 и мРНК TGF-р, которые положительно коррелировали с уровнем ИЛ-10 и отрицательно с ИЛ-5. СЛИТ в течение 6 месяцев приводила к снижению уровня катионного белка эозинофилов и ИЛ-13. При СЛИТ аллергенами из пыльцы трав в течение 2-х лет не было выявлено изменения Т-кл активности методами in vitro, на фоне снижения симптомов аллергии [58, 59].
В сравнительном мета-анализе результатов эффективности АСИТ при подкожном и сублингвальном введении показано, что эффективность СЛИТ составляет всего 50% от эффективности подкожной АСИТ. При этом в процессе СЛИТ происходит повышение уровня IgG4, но уровень IgE не изменяется. Однако Akdis M. и Akdis C.A. (2014) считают, что при СЛИТ наблюдается несущественное повышение IgG4. В большинстве исследований сублингвальной АСИТ авторы приходят к выводу о еще недостаточном количестве данных для того, чтобы сделать окончательные выводы об эффективности данного вида АСИТ [22].
Для повышения эффективности сублингвальной АСИТ проводят исследования по разработке комбинированного препарата на основе рекомбинантного аллергена и мукоадге-зивных веществ (например, рекомбинантный аллерген пыльцы березы и амилопектин) [60].
Для АСИТ при пищевой аллергии был предложен оральный путь введения аллергенов. Исследования по совершенствованию методов оральной АСИТ позволили получить трансгенный рис, содержащий белки, которые, сохраняют его устойчивость к протеолитической деградации в желудочно-
кишечном тракте. Проводят исследования по изучению возможности включения в состав использования трансгенного риса гипоаллергенных пептидов пищевых аллергенов или аллергенов из пыльцы растений (например, пептиды основного аллергена березы Bet v 1) [61, 62].
Проводят исследования использования накожного пути введения препарата. При этом используют пластыри или специальные подходы, например, использование лазерного излучения [63, 64].
Неудачей закончилась попытка использования ректального введения препарата при АСИТ. На первом этапе клинического исследования рекомбинантного препарата основного аллергена арахиса наблюдалось развитие тяжелых аллергических реакций у 20% больных [65].
Введение антигена непосредственно в лимфатические узлы антигена сопровождается развитием активного Т-клеточного иммунного ответа, с высоким уровнем формирования цитотоксичных клеток и продукцией ИНФу, что является долговременной защитой от вирусов и опухолей. Современные методы ультразвуковой диагностики позволяют под их контролем вводить препараты в любые органы. Предполагают, что при внутрилимфатическом введении аллергена исключается его контакт с тучными клетками шоковых органов и, в то же время, взаимодействие аллергена с ИКК в лимфоидной ткани позволит более эффективно стимулировать развитие толерантности к аллергену. Введение аллергенов из пыльцы луговых трав или березы в паховые лимфатические узлы вызывало снижение симптомов аллергии без развития побочных аллергических реакций. Эффективность внутрилимфатического введения была на уровне подкожного АСИТ при меньшем количестве введений и меньшей дозе вводимого аллергена [66].
В исследовании Senti G. с соавт. (2012) использовали препарат, полученный путем слияния короткого пептида аллергена из перхоти кошки Fel d 1 и участка цепи пептида производного ВИЧ-ТАТ (мембранный домен транслокации), который планировали использовать в качестве мишени для МНС II. Внутрилимфатическое введение препарата сопровождалось индукцией Treg-клеток и повышением уровня IgG. Препарат вводили вместе с алюминиевыми квасцами в паховые лимфатические узлы один раз в четыре недели. Больные хорошо переносили введение, после курса лечения у них отмечено снижение реакции на аллерген кошки в провокационных тестах и повышение уровня аллерген-специфических IgG4. Препарат был эффективен в дозах, которые в 100 раз ниже, чем дозы, применяемые при АСИТ обычным экстрактом аллергенов [67].
Заключение
Учитывая современные представления о роли иммунологической толерантности в развитии аллергической реакции, эффективность АСИТ обусловлена формированием толерантности к причинно-значимому аллергену. Соответственно, это требует и пересмотра маркеров для оценки эффективности и безопасности при изучении препаратов нового поколения для АСИТ. Технология получения аллергенов с использованием метода рекомбинантной ДНК позволяет не только создать стандартный препарат, но и значительно изменить его отрицательные свойства, такие как аллергенность. Поэтому в настоящее время активно проводится разработка и изучение свойств различных типов препаратов рекомбинантных аллергенов. Современные генно-инженерные методы позволили разработать несколько препаратов на основе моно-клональных антител, механизм действия которых основан на блокировании ключевых молекул аллергической реакции, например, IgE на тучных клетках или CD23. В настоящее время активно проводят исследования в данном направлении. Совершенствование методов ультразвуковой диагностики позволило изучить возможность непосредственного введе-
REVIEWS
ния аллергена в лимфатические узлы вместо травматичного традиционного подкожного введения. Проводимые исследования, направленные на разработку препаратов и методом АСИТ, предполагают значительно повысить эффективность и безопасность иммунотерапии аллергических заболеваний. Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
литература
2. Гущин И.С. IgE-опосредованная гиперчувствительность как ответ на нарушение барьерной функции тканей. Иммунология. 2015; 36 (1): 45-52.
32. Солдатов А.А., Медуницын Н.В., Авдеева Ж.И., Бондарев В.П.. Миронов А.Н. Препараты лечебных аллергенов: проблемы и пути повышения качества, безопасности и эффективности. Ведомости НЦЭСМП. 2013; (4): 31-8.
references
1. Palomares O., Crameri R., Rhyner C. The contribution of biotechnology toward progress in diagnosis, management, and treatment of allergic diseases. Allergy. 2014; (69): 1588-601.
2. Gushchin I.S. IgE-mediated hypersensitivity in response to the violation of the barrier function of the tissue. Immunology. 2015; 36 (1): 45-52. (in Russian)
3. McCaughtry T.M., Hogquist K.A. Central tolerance: what have we learned from mice? Semin. Immunopathol. 2008; 30: 399-409.
4. Workman C.J., Szymczak-Workman A.L., Collison L.W., Pillai M.R., Vignali D.A. A.The development and function of regulatory T cells. Experientia. 2009; 16 (66): 2603-22.
5. Onishi Y., Fehervari Z., Yamaguchi T., Sakaguchi S. Foxp3+ natural regulatory T cells preferentially form aggregates on dendritic cells in vitro and actively inhibit their maturation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008; (105): 10 113-8
6. Fehervaril Z., Sakaguchil Sh. CD4+ Tregs and immune control. J. Clin. Invest. 2004; (114): 1209-17.
7. Soyer O.U., Akdis M., Ring J., Behrendt H., Crameri R., Lauener R., Akdis C. A. Mechanisms of peripheral tolerance to allergens. Allergy. 2013; (68): 161-70.
8. Shalev I., Schmelzle M., Robson S.C., Levy G. Making sense of regulatory T cell suppressive function. Semin. Immunol. 2011; (23): 282-92.
9. Yamazaki S., Dudziak D., Heidkamp G.F., Fiorese C., Bonito A.J., Inaba K. et al. CD8+ CD205+ splenic dendritic cells are specialized to induce Foxp3+ regulatory T cells. J. Immunol. 2008; (181): 6923-33.
10. Hussaarts L., van der Vlugt L.E., Yazdanbakhsh M., Smits H.H. Regulatory Bcell induction by helminths: implications for allergic disease. J. Allergy Clin. Immunol. 2011; (128): 733-9.
11. Noh J., Lee J.H., Noh G., Bang S.Y., Kim H.S., Choi W.S. et al. Characterisation of allergen-specific responses of IL-10-producing regulatory B cells (Br1) in Cow Milk Allergy. Cell. Immunol. 2010; (264): 143-9.
12. Akdis C.A., Blesken T., Akdis M., Wuthrich B., Blaser K. Role of inter-leukin 10 in specific immunotherapy. J. Clin. Invest. 1998; 102: 98-106.
13. Yoshimura A., Wakabayashi Y., Mori T. Cellular and molecular basis for the regulation of inflammation by TGF-beta. J. Biochem. 2010; (147): 781-92.
14. Whitehead G.S., Wilson R.H., Nakano K., Burch L.H., Nakano H., Cook D.N. IL-35 production by inducible co-stimulator (ICOS)-pos-itive regulatory T cells reverses established IL-17-dependent allergic airways disease. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; (129): 207-15.
15. Akdis M. Immune tolerance in allergy. Curr. Opin. Immunol. 2009; (21): 700-7.
16. Meiler F., Zumkehr J., Klunker S., Ruckert B., Akdis CA., Akdis M. In vivo switch to IL-10-secreting T regulatory cells in high dose allergen exposure. J. Exp. Med. 2008; (205): 2887-98.
17. Wambre E., James E.A., Kwok W.W. Characterization of CD4+ T cell subsets in allergy. Curr. Opin. Immunol. 2012; 24 (6): 700-6.
18. Kucuksezer U.C., Palomares O., Ruckert B., Jartti T., Puhakka T., Nan-dy A. et al. Triggering of specific Toll-like receptors and proinflamma-tory cytokines breaks allergen-specific T-cell tolerance in human tonsils and peripheral blood. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; (131): 875-85.
19. Pellerin L., Jenks J.A., Begin P., Bacchetta R., Nadeau K.C. Regulatory T cells and their roles in immune dysregulation and allergy. Immunol. Res. 2014; (58): 358-68.
20. Wan H., Winton H.L., Soeller C., Gruenert D.C., Thompson P.J., Cannell
ОБЗОРЫ
M.B. et al. Quantitative structural and biochemical analyses of tight junction dynamics following exposure of epithelial cells to house dust mite allergen Der p 1. Clinl. Exp. Allergy. 2000; (30): 685-98.
21. Calderon M.A., Cox L., Casale T.B., Moingeon P., Demoly P. Multiple-allergen and single-allergen immunotherapy strategies in polysensitized patients: looking at the published evidence. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; (129): 929-34.
22. Akdis M., Akdis C.A. Mechanisms of allergen-specific immunotherapy: Multiple suppressor factors at work in immune tolerance to allergens. J. Allergy Clin. Immunol. 2014; (133): 621-31.
23. Durham S.R. Allergen immunotherapy (desensitisation) for allergic diseases. Clin. Med. 2006; 6 (4): 348-51.
24. Kwok W.W., Roti M., Delong J.H., Tan V., Wambre E., James E.A. et al. Direct ex vivo analysis of allergen-specific CD4+ T cells. J. Allergy Clin. Immunol. 2010; (125): 1407-9.
25. Popescu F.-D. Molecular biomarkers for grass pollen immunotherapy. World J. Methodol. 2014; 4 (1): 26-45.
26. Ohkawara Y., Lim K.G., Glibetic M., Nakano K., Dolovich J., Croitoru K. et al. CD40 expression by human peripheral blood eosinophils. J. Clin. Invest. 1996; (97): 1761-6.
27. Eberlein-Konig B., Ullmann S., Thomas P., Przybilla B. Tryptase and histamine release due to a sting challenge in bee venom allergic patients treated successfully or unsuccessfully with hyposensitization. Clin. Exp. Allergy. 1995; (25): 704-12.
28. Focke M., Marth K., Flicker S., Valenta R. Heterogeneity of commercial timothy grass pollen extracts. Clin. Exp. Allergy. 2008; 38 (8): 1400-8.
29. Focke M., Marth K., Valenta R. Molecular composition and biological activity of commercial birch pollen allergen extracts. Eur. J. Clin. Invest. 2009; (39): 429-36.
30. Trivedi B., Valerio C., Slater J.E. Endotoxin content of standardized allergen vaccines. J. Allergy Clin. Immunol. 2003; (111): 777-83.
31. Valerio C.R., Murray P., Arlian L.G., Slater J.E. Bacterial 16S ribo-somal DNA in house dust mite cultures. J. Allergy Clin. Immunol. 2005; (116): 1296-300.
32. Soldatov A.A., Medunitsyn N.V., Avdeeva J.I., Bondarev V.P., Mironov A.N. Preparations medical allergens: problems and ways to improve the quality, safety and efficacy. Sci. centre for expert evaluation med. prod. Bull. 2013; (4): 31-8. (in Russian)
33. Valenta R., Steinberger P., Duchene M., Kraft D. Immunological and structural similarities among allergens: prerequisite for a specific and component-based therapy of allergy. Immunol. Cell. Biol. 1996; (74): 187-94.
34. Cromwell O., Hafner D., Nandy A. Recombinant allergens for specific immunotherapy. J. Allergy Clin. Immunol. 2011; (127): 865-72.
35. Thomas W.R., Hales B.J., Smith W.A. House dust mite allergens in asthma and allergy. TrendsMol. Med. 2010; (16): 321-8.
36. Jutel M., Jaeger L., Suck R., Meyer H., Fiebig H., Cromwell O. Allergen-specific immunotherapy with recombinant grass pollen allergens. J. Allergy Clin. Immunol. 2005; (116): 608-13.
37. Pauli G., Larsen T.H., Rak S., Horak F., Pastorello E., Valenta R. et al. Efficacy of recombinant birch pollen vaccine for the treatment of birch-allergic rhinoconjunctivitis. J. Allergy Clin. Immunol. 2008; (122): 951-60.
38. Niederberger V., Horak F., Vrtala S., Spitzauer S., Krauth M.T., Valent P. et al. Vaccination with genetically engineered allergens prevents progression of allergic disease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004; 101 (Suppl. 2): 14 677-82.
39. Pree I., Reisinger J., Focke M., Vrtala S., Pauli G., van Hage M. et al. Analysis of epitope-specific immune responses induced by vaccination with structurally folded and unfolded recombinant Bet v 1 allergen derivatives in man. J. Immunol. 2007; (179): 5309-16.
40. Purohit A., Niederberger V., Kronqvist M., Horak F., Gr^neberg R., Suck R. et al. Clinical effects of immunotherapy with genetically modified recombinant birch pollen Bet v 1 derivatives. Clin. Exp. Allergy. 2008; (38): 1514-25.
41. Moldaver D., Larche M. Immunotherapy with peptides. Allergy. 2011; (66): 784-91.
42. Simons F.E., Imada M., Li Y., Watson W.T., HayGlass K.T. Fel d 1 pep-tides: effect on skin tests and cytokine synthesis in cat-allergic human subjects. Int. Immunol. 1996; (8): 1937-45.
43. Haselden B.M., Lar^ M., Meng Q., Shirley K., Dworski R., Kaplan A.P. et al. Late asthmatic reactions provoked by intradermal injection of T-cell peptide epitopes are not associated with bronchial mucosal infiltration of eosinophils or T (H)2-type cells or with elevated concentrations of histamine or eicosanoids in bronchoalveolar fluid. J. Allergy Clin. Immunol. 2001; (108): 394-401.
44. Maguire P., Nicodemus C., Robinson D., Aaronson D., Umetsu D.T. The safety and efficacy of ALLERVAX CAT in cat allergic patients. Clin. Immunol. 1999; (93): 222-31.
45. Norman P.S., Ohman J.L.Jr., Long A.A., Creticos P.S., Gefter M.A.,
Shaked Z. et al. Treatment of cat allergy with T-cell reactive peptides. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996; (154): 1623-8.
46. Oldfield W.L., Larche M., Kay A.B. Effect of T-cell peptides derived from Fel d 1 on allergic reactions and cytokine production in patients sensitive to cats: a randomised controlled trial. Lancet. 2002; (360): 47-53.
47. Fellrath J.M., Kettner A., Dufour N., Frigerio C., Schneeberger D., Leimgruber A. et al. Allergenspecific T-cell tolerance induction with allergen-derived long synthetic peptides: results of a phase I trial. J. Allergy Clin. Immunol. 2003; (111): 854-61.
48. Pellaton C., Perrin Y., Boudousquie C., Barbier N., Wassenberg J., Cor-radin G. et al. Novel birch pollen specific immunotherapy formulation based on contiguous overlapping peptides. Clin. Transl. Allergy. 2013; (3): 17.
49. Edlmayr J., Niespodziana K., Focke-Tejkl M., Linhart B., Valenta R. Allergen-specific immunotherapy: towards combination vaccines for allergic and infectious diseases. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2011; (352): 121-40.
50. Edlmayr J., Niespodziana K., Linhart B., Focke-Tejkl M., Westritschnig K., Scheiblhofer S. et al. A combination vaccine for allergy and rhino-virus infections based on rhinovirus-derived surface protein vP1 and a nonallergenic peptide of the major timothy grass pollen allergen Phl p 1. J. Immunol. 2009; (182): 6298-306.
51. Casale T.B., Stokes J.R. Future forms of immunotherapy. J. Allergy Clin. Immunol. 2011; (127): 8-15.
52. Rosewich M., Schulze J., Eickmeier O., Telles T., Rose M.A., Schubert R. et al. Tolerance induction after specific immunotherapy with pollen allergoid adjuvanted by monophosphoryl lipid A in children. Clin. Exp. Immunol. 2010; (160): 403-10.
53. Holgate S.T., Davies D.E. Rethinking the pathogenesis of asthma. Immunity. 2009; (31): 362-7.
54. Plosker G.L., Keam S.J. Omalizumab: a review of its use in the treatment of allergic asthma. BioDrugs. 2008; (22): 189-204.
55. Massanari M., Nelson H., Casale T., Busse W., Kianifard F., Geba G.P., Zeldin R.K. Effect of pretreatment with omalizumab on the tolerability of specific immunotherapy in allergic asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2010; (125): 383-9.
56. Poole J.A., Meng J., Reff M., Spellman M.C., Rosenwasser L.J. Anti-CD23 monoclonal antibody, lumiliximab, inhibited allergeninduced responses in antigen-presenting cells and T cells from atopic subjects. J. Allergy Clin. Immunol. 2005; (116): 780-8.
57. Kim Y.H., Yang T.Y., Park C.-S., Ahn S.-H., Son B.K., Kim J.H. et al. Anti-IL-33 antibody has a therapeutic effect in a murine model of allergic rhinitis. Allergy. 2012; (67): 183-90.
58. Radulovic S, Wilson D, Calderon M, Durham S. Systematic reviews of sublingual immunotherapy (SLIT). Allergy. 2011; (66): 740-52.
59. Calderon M.A., Penagos M., Sheikh A., Canonica G.W., Durham S.R. Sublingual immunotherapy for allergic conjunctivitis: Cochrane systematic review and meta-analysis. Clin. Exp. Allergy. 2011; (41): 1263-72.
60. Tourdot S., Airouche S., Berjont N., Moussu H., Betbeder D., Nony E. et al. Efficacy of sublingual vectorized recombinant Bet v 1a in a mouse model of birch pollen allergic asthma. Vaccine. 2013; (31): 2628-37.
61. Rancitelli P., Hofmann A., Burks A.W. Vaccine approaches for food allergy. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2011; (352): 55-69.
62. Wang S., Takahashi H., Kajiura H., Kawakatsu T., Fujiyama K., Takai-wa F. Transgenic rice seeds accumulating recombinant hypoallergenic birch pollen allergen Bet v 1 generate giant protein bodies. Plant Cell Physiol. 2013; (54): 917-33.
63. Dioszeghy V., Mondoulet L., Dhelft V., Ligouis M., Puteaux E., Ben-hamou P.H et al. Epicutaneous immunotherapy results in rapid allergen uptake by dendritic cells through intact skin and downregulates the allergen-specific response in sensitized mice. J. Immunol. 2011; (186): 5629-37.
64. Senti G., Graf N., Haug S., Ruedi N., Von M.S., Sonderegger T. et al. Epicutaneous allergen administration as a novel method of allergen-specific immunotherapy. J. Allergy Clin. Immunol. 2009; (124): 9971002.
65. Wood R.A., Sicherer S.H., Burks A.W., Grishin A., Henning A.K., Lind-blad R. et al. A phase 1 study of heat/phenol-killed, E. coli-encapsulated, recombinant modified peanut proteins Ara h 1, Ara h 2, and Ara h 3 (EMP-123) for the treatment of peanut allergy. Allergy. 2013; (68): 803-8.
66. Hylander T., Latif L., Petersson-Westin U., Cardell L.O. Intralymphat-ic allergen-specific immunotherapy: an effective and safe alternative treatment route for pollen-induced allergic rhinitis. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; (131): 412-20.
67. Senti G., Crameri R., Kuster D., Johansen P., Martinez-Gomez J.M., Graf N. et al. Intralymphatic immunotherapy for cat allergy induces tolerance after only 3 injections. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; 129 (5): 1290-6.
Поступила 07.05.15 Принята к печати 18.06.15
