CC BY
40
■■■ ■ I I I I I 11 Ф
Stem cells business
STEM CELLS BUSINESS
[IIHZQ
Рынок препаратов для мобилизации гемопоэтических предшественников: время перемен?
А.В. Куртова
Лаборатория клинической иммунологии и молекулярной диагностики,
Санкт-Петербургский Государственный Медицинский Университет им. акад. ИЛ. Павлова
Hematopoietic progenitors mobilization market: Is there time to change?
A.V. Kurtova
Laboratory of Clinical Immunology and Molecular Diagnostics, Pavlov state Medical University, St-Petersburg
В работе представлен обзор основных препаратов для мобилизации гемопоэтических предшественников с кратким анализом развития рынка данных услуг. Особое внимание уделено новым препаратам для мобилизации с перспективами широкого клинического применения.
Ключевые слова: мобилизация, ГСК, онкогематология, регенерационная терапия.
The purpose of this review is to perform a comprehensive comparative analysis of different hematopoietic progenitor's mobilizers with short excursus to mobilizers' market development. Special attention is paid to the new drugs with great clinical perspectives.
Key words: mobilization, HSC, oncohematoiogy, regeneration therapy.
Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) периферической крови, полученных в результате мо билизации и последующих процедур афереза, к настоящему времени успешно внедрена в практику лечения различных онкологических, онкогематологических и, в ряде случаев, аутоиммунных заболеваний. Первые попытки использовать периферическую кровь в качестве источника ГСК требо вали большого количества аферезов (часто 7 и более) и были осложнены медленным приживлением (1). В начале 1970х годов было доказано, что при введении таких ве ществ, как сульфат декстрана, адренокортикотропин и эн дотоксин, а также при напряженной физической нагрузке количество циркулирующих клеток предшественников в кровяном русле повышается. Увеличение содержания ГСК в 2 4 раза и последующее снижение до нормального уровня позволило предположить, что выход ГСК в периферическую кровь можно стимулировать (2). Первые протоколы моби лизации были основаны на применении миелосупрессив ной терапии, прежде всего, циклофосфана в высоких до зах. Значительным ограничением данного подхода были осложнения, ассоциированные с выраженной нейтропени ей, а также невозможность предсказать время начала афереза. Более того, у предлеченных пациентов эффек тивность мобилизации с использованием миелосупрессив ной терапии была чрезвычайно низка (3). Внедрение в практику гранулоцитарного колониестимулирующего фак тора (Г КСФ) - первоначально именно для преодоления нейтропении - позволило значительно повысить эффек тивность мобилизации, и сделать более прогнозируемым время начала афереза. С этого момента у врачей появился выбор стратегий мобилизации - только миелосупрессивная терапия, миелосупрессивная терапия плюс цитокины или применение ростовых факторов в качестве единственного агента.
Достаточно долгое время препараты Г КСФ и грануло цитарно макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМ КСФ) были единственными на рынке мобилизующих агентов. Позднее, когда более детально был изучен сам био логический процесс мобилизации ГСК, стали появляться новые препараты с более выраженным целевым механизмом действия.
Краткая биологическая характеристика
препаратов для мобилизации
Г КСФ представлен на рынке двумя основными торго выми марками IMeupogen® (filgrastim, филграстим, Amgen) и Granocyte (lenograstim, ленограстим, Sanofi Aventis). Оба препарата являются рекомбинантными бел ками, которые, обладая, единой аминокислотной последо вательностью, различаются по степени гликозилирования, что связано с разными системам наработки (Е. coli для фил грастима и линия опухолевых клеток млекопитающего для ленограстима). Принципиально степень гликозилирования, аутентичная человеку, повышает аффинность связывания препарата с рецептором к Г КСФ. Это приводит к тому, что при использовании гликозилированной (ленограстим) и не гликозилированной (филграстим) форм Г КСФ в одинако вых дозировках количество мобилизованных CD34^ ГСК при использовании ленограстима на 27% выше, чем при ис пользовании филграстима (4). Кроме того, высокая степень гликозилирования делает ленограстим более устойчивым к действию протеаз, изменениям температуры и pH. При хранении филграстима необходимо строго соблюдать температурный режим (+4С°) (5).
Стремление получить препарат, более устойчивый к дей ствию протеаз, привело к созданию пегилированной формы Г КСФ (pegfilgrastim), выпускаемой под маркой IMeulasta® (Amgen). Данный препарат представляет собой Г КСФ
Адрес для корреспонденции: antonina.kurtova@gmail.com
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 3, 2007
Stem cells business
с дополнительной молекулой полиэтиленгликоля, что делает его устойчивым к протеолитическому расщеплению и замед ляет скорость выведения из организма. По мобилизующей активности препарат сопоставим с филграстимом, однако было показано, что трансплантат, полученный с использова нием пегилированной формы ГКСФ, снижает риск разви тия реакции трансплантат против хозяина (РТПХ) за счет экспансии I110 продуцирующих Т регуляторных клеток [6].
Рекомбинантный ГМ КСФ [sagramostim] представлен ный маркой Leukine6' [Berlex/Schering ДБ), первоначально также активно использовался для мобилизации. Сейчас его применение для данных целей заметно сократилось, однако, в случае немобилизуемых пациентов совместное назначе ние ГМ КСФ и Г КСФ позволяет добиться хороших клини ческих результатов [7]. Вероятно, его приложение все же будет расширено в связи с потенциальной возможностью мобилизовать предшественники дендритных клеток, что чрезвычайно востребовано в посттрансплантационной иммунотерапии [8].
Среди рекомендованных в настоящее время к широкому клиническому использованию препаратов для мобилизации также стоит отметить рекомбинантный негликозилирован ный аналог человеческого SCF (stem cell factor) - ancestim, нарабатываемый с использованием Е. coll. Выпускаемый под торговой маркой Stemgen® (Amgen), данный препарат имеет в качестве единственного показания к применению мобили зацию ГСК при планировании аутологичной трансплантации у сильно предлеченных пациентов с высоким риском плохого ответа на мобилизацию. Самостоятельная мобилизующая активность у препарата невысока, поэтому он не рекомендо ван к применению в качестве моноагента: показано только совместное использование с филграстимом в связи с выра женным синергизмом в действии, что актуально для повыше ния эффективности мобилизации (9). Главным ограничением использования является наличие рецепторов к SCF на повер хности тучных клеток, что резко увеличивает риск развития системных аллергических реакций.
Безусловным фаворитом среди препаратов, заканчи вающих клинические испытания, является селективный антагонист хемокинового рецептора CXCR4 - AMD3100 plerixafor коммерческое название - Mozobil™ (Genzyme, ранее AnorMed). Эта разработка является отличным при мером целевого воздействия мобилизующего агента на контакты ГСК с костномозговым микроокружением. Взаи модействие CXCR4 с его нативным лигандом SDF 1 (stromal cell derived factor 1) играет принципиальную роль в процессах направленной миграции ГСК. Блокируя данное взаимодействие, препарат вызывает быструю (в течение 4 11 часов) и достаточно эффективную миграцию ГСК в периферический кровоток (рис.), причем этот эффект дозозависимый, а последовательное введение препарата в течение трех дней не повышает эффективности мобилиза ции [10]. Принципиальным с биологической точки зрения фактом является отсутствие протеолитического воздействия на CXCR4 при мобилизации с использованием AMD3100, что позволяет мобилизовать ГСК с нативной структурой дан ного рецептора и сохранить высокий потенциал к хомингу. AMD3100 может быть назначен в качестве единственного агента и практически не имеет побочных эффектов, что яв ляется значительным преимуществом при использовании у здоровых доноров [11].
Попытки создания целевых агентов не ограничиваются AMD3100, однако остальные проекты не обрели такого успе ха. В частности, препарат leridistim [myelopoietin] химерный белок, состоящий из Г КСФ и интерлейкина 3 (II3), прошел третью фазу клинических испытаний в качестве агента для мобилизации, реализуемой с применением химиотерапии
у онкогематологических пациентов, еще в 2000 году [12], однако до сих пор его внедрение в клиническую практику не получило развития. Аналогичная ситуация сложилась с препаратом daniplestim (GD Searle&Co) представляю щим собой высокоэффективный агонист рецепторного комплекса к II 3. На второй фазе клинических испытаний у предлеченных пациентов с лимфомой и раком груди была по казана безопасность применения данного агента совместно с Г КСФ, однако преимущество совместного использова ния было выражено только при проведении дополнительных процедур афереза [13]. Дальнейшего внедрения препарат не получил.
Методами генной инженерии были также созданы хи мерные белки ГМ КСФ II 3 (PIXY-321) и Г КСФ flt3 L [progenipoietin PrGP). Клинические испытания первого препарата как мобилизующего агента начались более де сяти лет назад [14], однако развития не имели. Исследова ния второго препарата находятся на стадии доклинических испытаний и сосредоточены в большей степени на характерис тиках клеточных компонентов трансплантатов: в частности, NKT клеток и предшественников дендритных клеток [15] в контексте усиления эффекта трансплантат против опухоли и снижения РТПХ. Еще одним агентом, рассматриваемым для применения у плохомобилизуемых пациентов, является рекомбинантный гормон роста - somatropin (Serostim®, Serono) который при совместном с Г КСФ назначении позволяет значительно повысить эффективность мобилиза ции [16].
Развитие концепции о возможности модификации ниши, в особенности остеобластической, для усиления мобилиза ции ГСК привело к идее воздействия на нее с помощью пре паратов, регулирующих кальциевый метаболизм. В частности, препаратов паратгормона - teriparatide (Forteo6', Eli Lilly) и препаратов, действующих на кальциевый рецептор cinacalcet [Sensipar в Северной Америке и Австралии, М!трагаЁ в Европе, Amgen).
Механизм действия АМОЗЮО. Бицикпамовый антагонист АМОЗЮО без нарушения нативной структуры СХСЯ4 блокирует взаимодействие СХСИ4-ЗОР-1, что вызывает быструю и эффективную мобилизацию ГСК
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, hl< 3, 2007
Stem cells business
Недавно была успешно закончена I стадия клинических испытаний по сочетанному назначению Г КСФ и препарата паратгормона у онкогематологических пациентов, не ответив ших на предшествующие циклы мобилизации [17]. Хорошие перспективы есть также у препарата natalizumab (Tysabi’i'6', Biogen Idee], который способен воздействовать на адгези онную молекулу VLA 4, экспрессируемую на поверхности ГСК и также принимающую участие в заякоривании гемопоэти ческих предшественников в строме костного мозга.
Перспективы развития рынка препаратов для мобилизации
По мнению аналитиков компании AnorMed, объем рынка мобилизации в 2002 году был ограничен 80 000-120 ООО процедурами забора стволовых клеток, что, безусловно, позволяет отнести его к узкоспециализированному. Среди основных сегментов можно выделить три:
• донорство для проведения аллогенных трансплантаций, т.е. мобилизация у здоровых доноров;
Таблица, Характеристика основных препаратов для мобилизации гемопоэтических клеток-предшественников
Препарат Производитель, годовой доход, биржевой тикер Стратегия применения Фаза клинического внедрения Примечания
Neupogen® Amgen, США 12,430 млрд $ (в Европе - Roche) Nasdaq: AMGN Возможно использование в качестве единственного агента Широкое клиническое использование Негликозилированная форма, возможны аллергические реакции, ограничения по условиям хранения
Granocyte® Sanofi Aventis, Франция 34,013 млрд $ Euronext: SAN Возможно использование в качестве единственного агента Широкое клиническое использование Гликозилированная форма, нет ограничений по условиям хранения
NeuIasta® Amgen, США 12,430 млрд $ Nasdaq: AMGN Возможно использование в качестве единственного агента II фаза клинических испытаний в качестве агента для мобилизации (широкое применение для лечения нейтропении) Негликозилированная форма, возможны аллергические реакции, ограничения по условиям хранения
Leukine® Berlex/Schering AG, США/ Германия 1,3 млрд $ NYSE: SHR Предпочтительно использование совместно с Г-КСФ Широкое клиническое использование Слабая мобилизующая активность в качестве единственного агента, больше побочных явлений, чем при использовании Г-КСФ
Stemgen® Amgen, США 12,430 млрд $ Nasdaq: AMGN Только совместное с Г-КСФ назначение у пациентов с плохим прогнозом ответа на мобилизацию Разрешено к широкому клиническому применению Обязательная премедикация пациентов Н1-Нр блокаторами, а также бронходилататорами в связи с высоким риском развития аллергических осложнений
Mozobil™ Genzyme, США (ранее - AnorMed, Канада) 3,2 млрд $ Nasdaq: GENZ Возможно назначение в качестве монотерапии, а также совместное с Г-КСФ использование Многоцентровые клинические испытания (III фаза) совместного применения с Г-КСФ у пациентов с неходжкинской лимфомой и множественной миеломой, а также еще 7 активных клинических испытаний МИ фаз Минимальные побочные явления, хорошая переносимость у предлеченных пациентов, четкий временной пик действия
Forteo® Eli Lilly, США 15,6 млрд $ NYSE: LLY В качестве агента для мобилизации только совместное с Г-КСФ назначение I фаза клинических испытаний Низкая токсичность, хорошая переносимость у предлеченных онкогематологических пациентов
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 3, 2007
Stem cells business
менее пяти курсов полихимиотерапии;
•
циентов с высоким риском плохого ответа на мобилизацию.
Каждый цикл мобилизации сопряжен с организацией гос питализации, планированием использования оборудования и расходных материалов для проведения афереза, а также рабочего времени сотрудников. Отсутствие или плохой ответ на мобилизацию обычно требует увеличения дозы мобили зующего агента и/или увеличение сроков его назначения. В некоторых случаях необходима смена стратегии мобили зации на более агрессивную, и, следовательно, более токсич ную, что влечет за собой дополнительные риски и затраты. Невозможность сбора достаточного для проведения ауто логичной трансплантации количества ГСК, в свою очередь, значительно затрудняет проведение необходимой высоко дозной терапии. Таким образом, в качестве двух целевых групп, принципиально заинтересованных во внедрении но вых эффективных препаратов для мобилизации, можно вы делить сильно предлеченных пациентов и здоровых доноров, для которых важно минимизировать все риски, в т.ч. отсро ченные, сопряженные с мобилизацией.
За последние пять лет значительное развитие получила также клеточная регенерационная терапия как в форме аутологичной трансплантации мобилизованных ГСК, так и в форме применения агентов для мобилизации в качестве терапевтических. Несмотря на весьма противоречивые данные об эффективности подхода с использованием мо билизации аутогенных стволовых клеток для лечения кар диологических пациентов [18], среди 42 клинических испытаний, зарегистрированных на август 2007 года на сайте www.clinicaltrials.gov по ключевому словосочетанию «stem cells mobilization», с темой регенерационной терапии в кардиологии сопряжено девять. Вполне возможно, что еле дующими будут пациенты с неврологической патологией и патологией печени. Эти направления особенно интересны, с учетом глобальных перспектив развития рынка регенера ционной медицины: прогнозируемый рост прибыли с 35 млн долларов в 2007 году до 8,5 млрд долларов в 2016 [19].
Долгое время препараты Г КСФ были единственными в своем роде: много исследований было посвящено поискам оптимальных дозировок, комбинаций с химиотерапевтически ми препаратами, сроками и режимами введения. Показанная
эффективность и относительная безопасность в большин стве случаев, безусловно, позволит им сохранить основные позиции в области мобилизации для онкологии и онкоге матологии, доходы от которой оценивают в 80 200 млн долларов в год [20]. Однако, через пятнадцать лет полного преобладания Г КСФ на рынке настало время для нови нок, среди которых главную интригу, вероятно, привнесут именно AMD3100 и препараты для модификации остеоб ластической ниши.
Обнадеживающие результаты клинических испытаний AMD3100 в качестве мобилизующего агента совместно с Г КСФ для пациентов с неходжкинской лимфомой [21 ] и мно жественной миеломой [20] предполагают его значительную востребованность в будущем. Прежде всего, потому что среда 55 ООО аутогенных трансплантаций, проводимых ежегодно в мире, две трети связаны с терапией неходжкинских лимфом и множественной миеломы [22]. Однако особое внимание хотелось бы обратить на возможность его применения в каче стве единственного мобилизующего агента. Обладая уникаль ным механизмом действия, AMD3100 позволяет в течение нескольких часов мобилизовать в периферическую кровь необходимое для трансплантации количество ГСК у здоро вых доноров. Отсутствие разрушительного эффекта на строму костного мозга и сопряженных с этим побочных эф фектов в совокупности с минимальным временем госпита лизации, дает данному агенту отличную фору в сегменте пре паратов для здоровых доноров ГСК. Неслучайно, отдельное масштабное клиническое испытание AMD3100 посвящено именно мобилизации у здоровых доноров [23]. Высокий потенциал мобилизованных с помощью Mozobil™ ГСК к хо мингу, вероятно, сделает его более привлекательным агентом для использования в регенерационной терапии, т.к. данная способность является принципиальной для заселения ство ловыми клетками поврежденных участков ткани. И хотя ком пания Genzyme, которая ожидает разрешения на использо вание Mozobil™ для лечения пациентов с лимфомой в первой половине 2008 года, достаточно скромно оценивает свои фи нансовые перспективы от внедрения данного препарата 9 млн долларов в 2008 году с ростом до 40 млн в 2010 году [20, 21 ], Mozobil™, вполне вероятно, сможет вырваться из ка тегории «orphan drugs» препаратов для очень ограничен ного круга потребителей, на которых специализируется Genzyme, и создать здоровую конкуренцию Г КСФ.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Appelbaum F.R. The use of bone marrow and peripheral blood stem cell transplantation in the treatment of cancer. Cancer J. Clin. 1996; 46: 142 64.
2. To L.B., Haylock D.N., Simmons P.J., Juttner C.A The biology and clinical uses of blood stem cells. Blood 1997; 89(7): 2233 58.
3. Kessinger A., McMannis J. Practical consideration of apheresis in peripheral blood stem cell transplantation. 1a ed. Lakewood: СОВЕ Inc; 1994.
4. Hoglund M. Glycosylated and non glycosylated rhG CSF what is the difference? Med. Oncol. 1998; 15: 229 33.
5. Martin Christin F. Granulocyte colony stimulating factors: how different are they? How to make a decision? Anti Cancer Drugs 2001; 12: 185 91.
6. Morris E.S., MacDonald K.P.A., Rowe V. et al. Donor treatment with pegylated G CSF augments the generation of IL 10 producing regulatory T cells and promotes transplant tolerance. Blood 2004; 103: 3573 81.
7. Nowrousian M.R., Waschke S., Bojko P. et al. Impact of chemotherapy regimen and hematopoietic growth factor on mobilization and collection of peripheral blood stem cells in cancer patients. Ann. Oncol. (Suppl) 2003; 14: i29 36.
8. http://www.clinicaltrials.gov/ct/show/NCT00208949?order=31
9. Facon T., Harousseau J.L., Maloisel F. et al. Stem cell factor in combination with filgrastim after chemotherapy improves peripheral blood progenitor cell yield and reduces apheresis requirements in multiple myeloma patients: a randomized clinical trial. Blood 1999; 94(4): 1218 25.
10. Liles W.C., Broxmeyer H., Rodger E. et al. Mobilization of hematopoietic progenitor cells in healthy volunteers by AMD310O, a CXCR4 antagonist. Blood 2003; 102(8): 2728 30.
11. UrbanolspizuaARiskassessmentinhematopoieticstemcellstransplantation: stem cell source. Best Pract. Res. Clin. Haematol. 2007; 20(2): 265 80.
12. www.cancer.gov
13. DiPersio J.F., Shuster M.W., Abboud C.N. et al. Mobilization of PBSC by concurrent administration of daniplestim and GCSF in patients with breast cancer and lymphoma. J. Clin. Oncol. 2000; 18: 2762 71.
14. Bishop M.R., Jackson J.D., O'Kane Murphy B. et al. Phase I trial of recombinant fusion protein PIXY321 for mobilization of peripheral blood cells. J. Clin. Oncol. 1996; 14: 2521 6.
15. Morris E.S., MacDonald K.P., Rowe V. et al. Stem cell mobilization with novel GCSF analogues augment NKT cell restricted graft versus leukemia effects. Biol. Blood Marrow Transpl. 2005: 11 [2; Sup.1): 45 [abstract 133).
16. Carlo Stella C., Di Nicola М., Milani R. et al. Use of recombinant human growth hormone (rhGH) plus recombinant human granulocyte colony stimulating factor [rhG CSF) for the mobilization and collection of CD34~ cells in poor mobilizers. Blood 2004; 103: 3287 95.
17. Ballen K., Shpall E.J., Avigan D. et al. Phase I trial of parathyroid hormone to facilitate stem cell mobilization. Biol. Blood Marrow Transpl. 2007; 13(7): 838 43.
18. Zohlnhofer D., Ott I., Mehilli J. et al. Stem cell mobilization by granulocyte colony stimulating factor in patients with acute myocardial infarction: a randomized controlled trial. JAMA 2006; 295[9):1003 10.
19. http://www.stemcellsummit.com/book tour/index.html
20. http://www.genzyme.com/corp/media/GENZ%20PR 080207.asp
21. http://www.genzyme.com/corp/investors/GENZ%20PR 071907.asp
22. Copelan E.A. Hematopoietic stem cell transplantation. NEJM 2006; 354: 1813 26.
23. www.clinicaltrials.gov
Поступила 24,08,2007
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 3, 2007
