CC BY
256
УДК 612.017
В.А. Козлов, Е.Р. Черных
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИММУНОТЕРАПИИ В ОНКОЛОГИИ
ГУ НИИ Клинической иммунологии СО РАМН, Новосибирск
В обзоре представлены современные данные о противоопухолевом иммунном ответе; обоснование иммунотерапии как важной составляющей комплексного лечения злокачественных опухолей; классификация различных методов иммунотерапии с анализом их клинической эффективности, преимуществ и недостатков. В заключении авторами обсуждаются дальнейшие перспективы в совершенствовании методов иммунотерапии и приводятся собственные данные, иллюстрирующие первые шаги в этом направлении.
Ключевые слова: противоопухолевый иммунитет, иммунотерапия, злокачественные опухоли
Мысль о возможной роли иммунной системы в защите от неконтролируемого роста опухолевых клеток зародилась задолго до осмысления иммунологических механизмов противоопухолевого иммунитета. Аргументами в пользу этого послужили наблюдения спонтанной регрессии опухоли, наличие лимфоидной инфильтрации опухолевой ткани, регрессия опухоли на фоне иммунотерапии (ИТ), повышенный риск возникновения опухолей на фоне угнетения иммунитета, а также развитие паранеопластических аутоиммунных реакций [1, 14]. Впервые феномен регрессии опухоли на фоне применения живых бактериальных культур, способных неспецифически активировать иммунную систему, был продемонстрирован более века тому назад исследованиями William Coley. Много позже, в 1988 гг., S.A. Rosenberg с соавт. применил высокие дозы Т-клеточного ростового фактора интерлейкина-2 больным с метастатической формой рака почки и меланомы и получил объективную регрессию опухоли у 15-20% пролеченных пациентов [23]. С другой стороны, к настоящему времени накопились факты о повышенном риске развития опухолей на фоне иммуносупрессии. Так, у больных, получающих иммунодепрессивную терапию по поводу трансплантации почки, регистрируется 90-кратное возрастание частоты возникновения лимфомы, 27-кратное возрастание рака кожи и 14-кратное увеличение частоты развития рака шейки матки.
Противоопухолевый иммунный ответ
Благодаря достижениям клеточной и молекулярной биологии за последние годы был сделан прорыв в области понимания сложных механизмов взаимодействия опухоли и организма. Этому во многом способствовало доказательство иммуногенности опухолей, в частности выявление опухолеассоциированных антигенов (ОАА), способных индуцировать клеточный и гуморальный иммунные ответы; идентификация и характеристика цито-кинов, участвующих в противоопухолевой защите; раскрытие клеточно-молекулярных механизмов ускользания опухоли от иммунного ответа [3, 5, 20].
Исследования на экспериментальных моделях и у человека показали, что защита от опухоли осуществляется с помощью различных типов клеток (Т-лимфоциты, НК-клетки, макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, эрит-робласты, тромбоциты), обладающих специфическим и неспецифическим цитотоксическими эффектами, и антител. Многие из клеточных эффектов реализуются через действие растворимых факторов - цитокинов.
Центральная роль в противоопухолевом ответе отводится клеточному иммунитету, опосредованному естественными киллерными клетками и специфическими цитотоксическими лимфоцитами (ЦТЛ). При этом считается, что наибольшим цитотоксическим противоопухолевым потенциалом обладают ЦТЛ. Генерация ЦТЛ требует наличия 2-х сигналов. Первым сигналом служит распознавание CD8 Т-клетками опухолевых антигенов в комплексе с МНС-антигенами I класса. Вторым - продукция IL-2 и других цитокинов CD4 Т-клетками. Активация последних происходит в процессе распознавания CD4 Т-клетками опухолевых антигенов в ассоциации с МНС-антигенами II класса. После полноценной активации ЦТЛ лизируют опухолевые клетки через высвобождение перфоринов либо запускают программированную клеточную гибель опухолевых клеток через Fas/FasL путь [5].
Ускользание опухоли от иммунного надзора
Несмотря на существование ОАА и генерацию ЦТЛ, способных лизировать опухолевые клетки in vitro и in vivo, продолжающийся рост опухоли у большинства пациентов в отсутствие противоопухолевой терапии свидетельствует о слабости иммунного ответа. В настоящее время выделяют несколько причин дефектности противоопухолевого иммунитета. Одна из них связана с неадекватной презентацией ОАА. Иммунное распознавание осуществляется в результате кроспрезентации ОАА находящимися поблизости профессиональными АПК -макрофагами и/или дендритными клетками (ДК). Однако в отличие от вирусов и бактерий опухолевые антигены не стимулируют продукцию цитокинов и хемокинов, необходимых для эффективного взаимодействия АПК и Т-лимфоцитов. Кроме того, профессиональные АПК на фоне опухолевого роста зачастую дефектны в силу продукции опухолевыми клетками иммуносупрессивных цитокинов (TGF-P, IL-10, PGE2 и др.). Указанные цито-кины угнетают экспрессию костимуляторных молекул на макрофагах и ингибируют созревание дендритных клеток. В результате, вместо развития эффективного иммунного ответа имеет место негативный исход Т-кле-точной активации в виде индукции анергии и апоптоза реактивных Т-клеток, а также генерации регуляторных Т-клеток с супрессорной активностью [28]. В качестве другой причины дефекта иммунного ответа рассматривается угнетение функций самих цитотоксических лимфоцитов. У больных со злокачественными опухолями имеется количественная и функциональная недостаточность ЦТЛ, что обусловлено действием иммуносупрес-
сивных факторов, которые продуцируются опухолевыми клетками либо клетками иммунной системы. Отсутствие мощного Т-клеточного ответа связано также с принадлежностью большинства ОАА к аутоантигенам, в отношении которых иммунная система толерантна. Наконец, одним из факторов, способствующих ус- ко-льзанию опухоли от иммунного ответа, являются низкая экспрессия ОАА- и МНС-антигенов на опухолевых клетках, потеря этих антигенов в процессе опухолевой прогрессии или их экранирование блокирующими антителами, что затрудняет распознавание опухолевых клеток цитотоксическими лимфоцитами [14, 30].
С учетом приведенных выше данных интересы многих исследователей были сфокусированы на разработке методов стимуляции/усиления иммунного ответа, в том числе генерации специфических цитотоксических лимфоцитов как одной из важных составляющих противоопухолевой терапии.
Методы иммунотерапии
Методы иммунотерапии при лечении злокачественных опухолей можно условно разделить на три класса: активная, адоптивная и пассивная иммунотерапия. Активная ИТ направлена на запуск иммунного ответа в организме опухоленосителя. Неспецифическая активная иммунотерапия основана на использовании цитокинов и бактериальных адъювантов. Специфическая - на применении антигенов опухолевых клеток (противоопухолевые вакцины). В качестве вакцин могут быть использованы ОАА; дендритные клетки, нагруженные ОАА, сами опухолевые клетки и их гибриды с ДК, а также изолированная ДНК. Адоптивная иммунотерапия направлена на усиление эффекторного звена противоопухолевого ответа за счет введения цитотоксических клеток - лимфокинактивированных киллеров (ЛАК) как варианта неспецифической терапии и антигенспецифиче-ских ЦТЛ как варианта специфической терапии. Пассивная ИТ основана на использовании антител, конъюгированных с цитотоксическими агентами, в качестве которых могут использоваться различные токсины, гамма-изотопы или цитостатики.
Неспецифическая иммунотерапия. Наиболее широкое распространение в качестве активной неспецифической иммунотерапии получили цитокины. Их действие обусловлено различными механизмами, включая:
- прямой цитотоксический и цитостати-ческий эффекты на опухолевые клетки (фактор некроза опухоли-а (ТЫР-а), интерфе-рон-а (1РЫ-а)), нарушение питания и васку-ляризации опухоли (ТЫР-а, 1РЫ-а);
- активацию функций АПК (гранулоци-тарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (вМ-С8Р), интерлейкин-4 (1Ь-4), 1РЫ-а, ТЫР-а, Р11>3 лиганд);
- повышение иммуногенности опухолевых клеток (1РЫ-а, интерлейкин-1 (1Ь-1), вМ-С8Р);
- активацию цитотоксических клеток (интерлейкин-2 (!Ь-2), интерлейкин-1 (1Ь-1), ТЫР-а, вМ-С8Р);
Таблица 1
Эффективность неспецифической ИТ в лечении злокачественных опухолей (объективный ответ в виде полной и частичной регрессии опухоли, %)
Диагноз IL-2 IFN-a IL-2+ IFN-a ЛAK
Меланома 24 18 18-41 21
Рак почки 22 12-1б 28 25
Рак желудка G - -
Колоректальный рак G - 1б
Рак печени G - -
Рак поджелуд. железы - - -
Рак легкого G - G
Рак молоч. железы G G 1б G
Саркома G - G
Гемобластоз ± 16^G -
- ослабление опухольиндуцированной супрессии за счет преодоления анергии антиген- специфических Т-клеток и нивелирование эффекта супрессорных СБ4+СБ25+ Т-клеток (1Ь-2).
Так, использование высоких доз 1Ь-2 или 1РЫ-а в виде монотерапии (табл. 1) оказывает клинический эффект (полная или частичная регрессия) в среднем в 20% случаев у больных с метастатической формой меланомы и рака почки. Эффект несколько выше при сочетанном ис- пользовании 1Ь-2 и 1РЫ-а. Аналогичная эффективность регистрируется при проведении неспецифической адоптивной терапии, основанной на введении ЛАК. Введение ЛАК в комбинации с 1Ь-2 приводит к полной и частичной регрессии опухоли у 21-25% больных с продвинутыми формами рака почки и меланомы.
Таблица 2
Опухолеассоциированные антигены, распознаваемые Т-клетками как потенциальные мишени для противоопухолевых вакцин
Класс антигена Антиген Опухоль
Дифферен- Простатоспецифи- Рак простаты
цировочные ческий антиген Меланома
антигены MART-1 Меланома, глиома
Тирозиназа Меланома, глиома
Gp100 Рак щитовидной железы
Тиреоглобулин Рак печени
а-фетопротеин Рак груди, легкого,
Her2/neu яичников
CEA Рак легкого, кишечника, груди
Вирусспеци- HBV Аденокарцинома печени
фические HPV Рак шейки матки
антигены EBV Лимфома Беркита
Опухолево- MAGE, GAGE, BAGE, Меланома, глиома,
яичковые RAGE, LAGE, SAGE, лимфома; рак легкого,
антигены HAGE, NY-ESO-1 кишечника, желудка, груди; саркома
“Истинные” Id иммуноглобулинов В-клеточные лимфомы
опухоль- T-клеточный рецептор Т-клеточные лимфомы
специфические Bcr-abl fusion protein Хр. миелолейкоз
белки Мутантный р53, Рак легкого, кишечника,
мутантный р21/ras поджелудочной железы, мочевого пузыря и др.
Тем не менее рандомизированные клинические испытания показали, что активная неспецифическая ИТ не сказывается на продолжительности жизни. Существенным ограничением неспецифической ИТ является ее дороговизна и выраженные побочные эффекты в виде ци-токиновых реакций, развитие которых порой вынуждает прекращать лечение. Кроме того, необходимо учитывать, что действие цитокинов существенно нивелируется на фоне опухольиндуцированной супрессии, а также тот факт, что некоторые цитокины могут выступать в качестве ростовых факторов опухолевых клеток [8, 22, 23].
Специфическая иммунотерапия. Идентификация в последние годы ОАА, распознаваемых иммунной системой, существенно сместила вектор исследований, в том числе клинических испытаний, в сторону специфической ИТ, получившей название противоопухолевых вакцин. Главным преимуществом вакцин является то, что генерируемый иммунный ответ направлен против опухолевых клеток. Пока невозможно с определенностью сказать, какие из ОАА являются наиболее пригодными мишенями для противоопухолевой терапии. “Идеальный” антиген должен экспрессироваться исключительно опухолевыми клетками или его экспрессия на опухоли должна быть существенно выше, чем на нормальных тканях. В контексте активации Т-клеток этот антиген должен процессироваться и презентироваться в ассоциации с MHC-молекулами, поскольку именно в таком виде (короткие пептиды, связанные с MHC I и II класса) Т-клетки распознают опухолевые антигены. Большинство известных ОАА презентируются в комплексе с MHC-антигенами I класса и распознаются CD8 Т-клетками, и только небольшое количество опухолевых эпитопов презентируются в ассоциации с MHC-антигенами II класса и распознается соответственно, CD4 Т-клетками. Наибольшая часть ОАА охарактеризована при меланоме, в то время как при других формах опухолей количество идентифицированных ОАА значительно меньше.
Выделяют 5 типов ОАА, распознаваемых Т-клетка-ми (табл. 2). Первый ген, кодирующий антиген меланомы MAGE-1, был клонирован в 1991 г. На сегодня известно около 70 MHC-рестриктированных опухолевых пептидов [30]. Первую группу составляют дифференци-ровочные тканеспецифические антигены. Это наиболее распространенная группа протеинов, которые имеются на нормальных тканях и гиперэкспрессированы на опухолях. Ко второй группе относят так называемые опухолево-яичковые антигены, которые появляются в эмбриогенезе, а затем исчезают. Белки этой группы характерны для большинства типов опухолей, а также сохраняются в тканях яичек и плаценты. Третья группа включает вирусспецифические антигены с высокой иммуноген-ностью. Данный тип антигенов характерен исключительно для вирусиндуцированных опухолей. Четвертую группу составляют “истинные” опухолевые антигены. Это идиотипические детерминанты опухолевого клона или продукты специфических мутаций. Антигены данного типа экспрессируются специфически у различных пациентов. Пятая группа антигенов - карбогидраты (например, MUC-1) с измененными боковыми цепями, которые затрудняют распознавание пептидного фрагмен-
та эффекторными клетками. Наилучшими кандидатами для вакцин являются пептиды первых 3 групп [20].
Существует несколько вариантов проведения активной специфической иммунотерапии:
1) непосредственное введение ОАА в виде иде-пептидов/протеинов, ганглиозидов (сиалированные гликолипиды) или иммуноглобулиновых идиотипов в комбинации с адъювантом;
2) вакцинация ОАА представленными дендритными клетками (ДК, нагруженные пептидами/протеинами, идиотипическими детерминантами, лизатом опухолевых клеток или ДНК или РНК из опухолевых клеток);
3) использование в качестве источника ОАА опухолевых клеток;
4) применение гибридов ДК и опухолевых клеток;
5) вакцины на основе изолированной ДНК или рекомбинантных вирусов. При этом независимо от разновидности противоопухолевых стратегий главная их цель
- вывести ОАА-реактивные клетки из состояния толерантности и активировать противоопухолевую активность Т-лимфоцитов [21].
Вакцины на основе пептидов. Несмотря на большое количество идентифицированных к настоящему времени пептидов, только ограниченное число опухолевых пептидов, в частности распознаваемых СБ8 Т-клет-ками у больных меланомой, прошли клинические испытания в качестве вакцин. Основанием для проведения клинических испытаний послужили факты об эффективности пептидных вакцин (в комбинации с адъювантом) в предотвращении развития и регрессии опухолей у экспериментальных животных. Данные, характеризующие эффективность различных пептидных вакцин, приведены в табл. 1.
Первые клинические исследования в виде 1-2 фазы клинических испытаний были проведены, преимущественно, у больных с метастазирующей меланомой. Клинический эффект в виде полной и частичной регрессий варьировал от 0 до 42%, составляя в среднем 20%. Полученные результаты, безусловно, недостаточны для окончательных выводов, тем не менее они позволили сделать ряд заключений.
Во-первых, пептидные вакцины индуцируют специфический ЦТЛ ответ. Во-вторых, генерация ЦТЛ не всегда сопровождается регрессией опухоли. В этом аспекте следует отметить, что в качестве несомненного преимущества пептидных вакцин постулировалось, что иммунный ответ будет направлен на опухолевые клетки и в гораздо меньшей степени - на нормальные ткани. Однако оказалось, что специфические к опухолевым пептидам ЦТЛ не всегда способны лизировать опухолевые клетки. Поэтому увеличение числа антиген-реактивных Т-клеток далеко не во всех случаях ведет к регрессии опухоли. Третий момент, который обращает на себя внимание, - это более выраженный эффект полиэпитоп-ных вакцин по сравнению с моноэпитопными. Эффективность вакцины также существенно возрастает по мере увеличения антигенности пептидов, например за счет модификации, повышающей аффинность к молекулам гистосовместимости. Кроме того, исключительно важным моментом является применение пептидов в сочетании с адъювантами.
Так, в исследованиях С.А. Розенберга с модифицированным §р100 (с повышенным сродством пептида к молекуле НЬЛ-1 класса) иммунный ответ регистрировался у 91% больных, в то время как нативный пептид вызывал ответ лишь у единичных пациентов. Причем вакцинация модифицированным пептидом оказывала эффект только в сочетании с высокими дозами 1Ь-2 [5, 20,21].
Несомненным достоинством пептидных вакцин являются простота их использования и отсутствие выраженных побочных эффектов. К недостаткам следует отнести феномен МНС-рестрикции опухолевых пептидов, ограниченное число опухолей с известными пептидами, низкую иммуногенность ОАА и существование толерантности к большинству опухолевых пептидов как аутоантигенам, а также изменение спектра ОАА в процессе опухолевой прогрессии. Поэтому дальнейшие перспективы повышения эффективности пептидных вакцин связывают с использованием полиэпитопных вакцин, генной или химической модификаций пептидов (усиление аффинности к МНС-молекулам), рекомбинантных полноразмерных белков, алло- и ксеноантиге-нов. Для преодоления толерантности к ОАА обсуждается целесообразность презентации опухолевых пептидов дендритными клетками и использование белков теплового шока, участвующих в презентации антигенов.
Клеточные вакцины. Клеточные вакцины условно можно разделить на 3 типа: использование самих опухолевых клеток; дендритных клеток, нагруженных ОАА; гибридов опухолевых и дендритных клеток.
Вакцинация аутологичными или аллогенными опухолевыми клетками стала одним из первых видов клеточных вакцин [17]. Теоретической предпосылкой этого вида вакцин явилось то, что опухолевые клетки несут на себе весь набор ОАА, и в этом случае отсутствует необходимость идентификации опухолевых антигенов. Самые первые попытки иммунизации опухолевыми клетками оказались безуспешными [17, 13], поскольку ОАА не вызывают продукции провоспалительных цитоки-нов, необходимых для рекрутирования, активации и созревания АПК, способных презентировать опухолевые антигены. Поэтому впоследствии было апробировано использование опухолевых клеток совместно с бактериальными адъювантами. Результаты III фазы клинических испытаний показали, что такой подход в послеоперационном периоде у пациентов с колорек-та-льным раком (стадия В) позволяет значимо повысить длительность безрецидивного периода [20, 29].
Причем эффективность клеточных вакцин наиболее ярко проявлялась у пациентов с позитивной кожной пробой на вакцинальные антигены
[9].
Исследованиями последних лет показано, что иммуногенность опухолевых клеток может быть повышена за счет генной модификации, в частности трансфекции в опухолевые клетки генов цитокинов, индуцирующих созревание ДК (вМ-С8Р, 1Ь-4, ЮТ-а) или способ-
ствующих Th1/Th2 поляризации (IL-12, IL-18), а также использования аллогенных клеточных опухолевых линий [5]. Simons с соавт. наблюдали выраженную инфильтрацию кожи CD3+ Т-лимфоцитами и дендритными клетками при иммунизации пациентов раком почки аутологичными опухолевыми клетками с трансфекцией гена GM-CSF [27]. Jaffee с соавт. иммунизировали в послеоперационном периоде пациентов раком поджелудочной железы аллогенными опухолевыми клеточными линиями с трансфекцией гена GM-CSF [10]. Продолжительность безрецидивного периода у 4 из 14 пациентов с выраженной реакцией гиперчувствительности замедленного типа составила более 25 месяцев.
Вакцины на основе дендритных клеток. Стремление усилить эффективность презентации опухолевых антигенов привели к использованию в качестве клеточного адъюванта ДК [24]. ДК являются профессиональными АПК, которые играют ключевую роль в запуске и детерминировании типа иммунного ответа. Это обусловлено высоким уровнем экспрессии на ДК MHC-молекул I и II класса и костимуляторных молекул, а также продукцией цитокинов, которые являются вторым необходимым сигналом для активации Т-клеток. ДК способны активировать покоящиеся и, что особенно важно, наивные Т-лимфоциты [25]. Показано, что нагруженные опухолевым антигеном ДК стимулируют in vitro наиболее мощный ЦТЛ ответ. Иммунизация мышей- опухолено-сителей такими ДК повышает выживаемость животных. ДК способны преодолевать состояние толерантности к опухолевым антигенам у человека и активировать как CD4, так и CD8 Т-клетки. Описано прямое цитотоксиче-ское действие ДК на опухоль.
Все эти факты в совокупности с разработкой технологий получения большого количества ДК послужили основой для широкой клинической апробации ДК-вак-цин в клинической практике. За последние годы пилотные исследования ДК-вакцин были проведены при различных формах злокачественных заболеваний, включая меланому, лимфому, миеломную болезнь, колоректальный рак, рак простаты, злокачественные опухоли головного мозга и др. [2, 4, 6, 7, 15, 18, 24]. Эти исследования продемонстрировали, что ДК, полученные из прилипающей фракции мононуклеаров периферической крови, способны индуцировать противоопухолевый иммунный
Таблица 3
Эффективность ДК-вакцин
Опухоль Тип вакцины Кол-в о Ответ (CR+PR), % Ссылка
Меланома MART-1, gp100, tyrosenase, MAGE-3 32 25 [25]
MART-1, gp100, tyrosenase 28 17 [15]
MART-1, gp100, tyrosenase, MAGE-3.A2 18 17 [2]
Лизат 11 10 [4]
Рак простаты PSMA/A2 33 22 [18]
Колоректальный рак Modified CEA/A2 + адъювант (KLH, Flt-3) 12 17 [7]
Рак мочевого MAGE-3.A24 4 25 [19]
пузыря
Нейробластома (у детей) Лизат + адъювант (KLH) 10 50 [21]
ответ, который у части пациентов коррелирует с клиническим ответом.
Результаты I и II фаз клинических исследований ДК-вакцин показали, в целом, хорошую переносимость ИТ и способность ДК-вакцин активировать антигенспе-цифические СБ4 и СБ8 Т-клетки. Клинический ответ в виде полной и частичной регрессий (табл. 3) зарегистрирован в 10-50% случаев, причем не только при меланоме, но и других типах опухолей. Тем не менее переход к более широким клиническим испытаниям ограничен рядом нерешенных вопросов. До сих пор нет окончательной ясности в отношении оптимального источника ДК, методов индукции их созревания, технологий нагрузки опухолевыми антигенами, наиболее эффективных протоколов вакцинаций, пути введения ДК, использования цитокинов в качестве адъювантов и регуляторов типа Т-клеточного ответа (ТЫ/ТЪ2).
На сегодняшний день наибольшее распространение получили вакцины на основе миелоидных ДК, полученных культивированием прилипающей фракции моно-нуклеаров периферической крови с ОМ-С8Б и !Ь-4 либо с вМ-СвБ в комбинации с ШМ-а. Для созревания ДК применяется либо комбинация определенных цитокинов, либо кондиционная среда моноцитов. Источником опухолевых антигенов при нагрузке ДК могут быть пептиды и протеины, ДНК или РНК из опухолевых клеток, апоптотические тельца или грубый лизат опухолевых клеток.
Стратегии антигенной нагрузки можно разделить на 2 группы. В первом случае происходит захват и процессинг антигена. Во втором - прямое связывание пептида с антигенами гистосовместимости. Каждый вариант имеет преимущества и недостатки. Например, нагрузка пептидом проста, но ограничивает число пациентов, которых можно включить в исследование из-за наличия МНС-рестрикции. Нагрузка лизатом опухолевых клеток позволяет презентировать весь набор иммуногенного материала. Кроме того, захваченные и процессирован-ные антигены презентируются как молекулами I, так и II класса, т. е. активируют обе популяции (СБ4 и СБ8) Т-клеток.
Наиболее оптимальным путем введения ДК-вакцин на сегодня признан подкожный/ внутрикожный, а кратность иммунизаций, которой придерживаются большинство исследователей, составляет 1 раз в 1-2 недели. Вопрос о сочетании ДК-вакцин с использованием цитокинов представляется особо важным, поскольку известно, что !Ь-2 и !Ь-7 стимулируют пролиферацию активированных Т-лимфоцитов и способствуют их экспансии. В свою очередь, !Ь-12 и !Ь-18 детерминируют ТЫ направленность ответа, а !Ь-15 стимулирует накопление Т-клеток памяти [7, 16, 22, 24, 26].
Вакцины на основе гибридов опухолевых и дендритных клеток. Одной из разновидностей клеточных вакцин является использование гибридов опухолевых и дендритных клеток, которые получают путем технологий слияния с помощью полиэтиленгликоля или методом электростимуляции. Гибридные клетки несут весь набор опухолевых антигенов и при этом обладают антиген- презентирующей способностью ДК. Первые клинические испытания такого рода при раке почки [12] и злокачественных глиомах головного мозга [11] показали обнадеживающие результаты.
Так, вакцинация гибридными клетками больных раком почки сопровождалась развитием клинического эффекта у 6/17 пациентов (полная регрессия - у 4 пациентов и частичная регрессия - у 2 пациентов). Технология использования гибридных клеток имеет бесспорные перспективы. Однако прежде чем данный подход будет более широко внедрен в практику, предстоит ответить на ряд вопросов, касающихся выбора предпочти- тельного режима слияния клеток и определения оптимального типа используемых ДК.
Настоящее и будущее иммунотерапии злокачественных опухолей
Иммунотерапия является многообещающим подходом в профилактике и лечении злокачественных опухолей. Среди различных методов специфическая ИТ представляет особый интерес, поскольку является единственным истинно лечебным мероприятием, осуществление которого в организме не затрагивает (или затрагивает минимально) функции иммунокомпетентных клеток иной специфичности и других регуляторных систем организма. И судя по прогнозам аналитических обзоров, следующее десятилетие станет беспрецедентным по росту исследований в области противоопухолевых вакцин. Создание противоопухолевых вакцин - чрезвычайно сложная задача. Многие стратегии, успешные для создания эффективных противовирусных вакцин, оказались здесь непригодными в силу ряда обстоятельств.
Противоинфекционные вакцины являются профилактическими, а противоопухолевые - пока только лечебными на фоне уже выраженных изменений иммунитета. Могут ли они использоваться с профилактической целью? По-видимому, да. Однако чтобы в будущем избежать поголовного вакцинирования против злокачественных опухолей, следует решать проблему картирования индивидуальных маркеров, прогнозирующих развитие той или иной формы опухоли у конкретного индивида. По-видимому, важную роль здесь могут сыграть антигены главного комплекса гистосовместимости. Так, в проведенных нами исследованиях идентифицированы НЬЛ- гены (В41, -В51, -БЯ1, -БЯ7) и их комбинации в фенотипах (В13/В18, -В18/В27, -БЯ1/БЯ7) и гаплоти-пах (Л2/В41, -Л3/В51, Л9/В22,-Л9/В41, -Л10/В5, -Л10/В51, -Л1/БЯ1, -Л2/БЯ7), частота которых у больных раком желудка существенно выше. Аналогичным образом выявлены НЬЛ-антигены (Л30, В40 и БЯ6) и их сочетания (НЬЛ- В40 с Л1, Л9 БЯ6 и НЬЛ-БЯ6 с Л2, Л9, В40), частота встречаемости которых существенно повышена при раке молочной железы.
Уместно также отметить, что вирусные антигены высоко иммуногенны, в то время как опухолевые - обладают низкой иммуногенностью. Более того, к опухолевым антигенам имеется толерантность, поскольку большинство из них принадлежит к аутоантигенам номаль-ных тканей. С учетом этих обстоятельств новый прорыв следует ожидать не в области открытия новых ОАА и путей запуска иммунного ответа, а в решении вопросов переключения иммунного ответа и его поддержания, то есть это проблемы элиминации активности супрессорных факторов, создания длительной иммунологической памяти, протекции Т-клеток от анергии и апоптоза, выключения активности регуляторных клеток, способствующих поддержанию толерантности. Соответственно, важным критерием эффективности вакцин для больных
с продвинутыми стадиями опухолевого процесса может служить не только выраженность регрессии опухоли, но и длительность стабилизации процесса.
Среди способов оптимизации противоопухолевой ИТ, которые реально можно использовать уже сегодня, выделяются следующие:
- отбор для иммунотерапии должен быть ориентирован на больных с минимальными остаточными проявлениями опухоли после лечения;
- иммунотерапия должна включать сочетание различных подходов, в частности комбинацию стратегий, направленных как на инициацию ответа, так и эффек-торную фазу иммунного ответа; использование мульти-эпитопных вакцин вместо моноэпитопных; усиление эффективности вакцин за счет адъювантов (бактериальные адъюванты, цитокины, ДК, белки теплового шока);
- необходимо дальнейшее совершенствование протоколов ИТ в отношении выбора антигена и его дозы, пути и способы введения, типа адъюванта.
В качестве примера эффективности сочетанных вариантов ИТ можно привести два протокола иммунотерапии, разработанных в нашем институте. Первый из них основан на использовании ксеногенной полианти-генной клеточной вакцины (патент № 2192884) в сочетании с неспецифической активной иммунотерапией !Ь-2 (“Ронколейкин”). Индуцирующий курс включал 10-14 иммунизаций в течение 4 месяцев; поддерживающий -
но адоптивную ИТ и базируется на введении ЛАК и ЦТЛ в комбинации с !Ь-2 в ложе удаленной опухоли. Третий этап включает введение комплекса аутологичных цитокинов, полученных при культивировании лимфоцитов больного с опухолевыми антигенами в присутствии !Ь-2, и направлен на поддержание активности ци-тотоксических клеток. Использование предложенного протокола в послеоперационном периоде у больных со злокачественными опухолями головного мозга позволило существенно повысить уровень выживаемости и улучшить качество жизни прооперированных больных
Рис. 1. Выживаемость больных меланомой IV стадии в группах пациентов, получавших (опыт) и не получавших (контроль) иммунотерапию
6-12 иммунизаций в течение 6 месяцев. Сравнительный анализ выживаемости больных меланомой IV стадии выявил значимое (ри<0,01; П-критерий Вилкоксо-на-Манна-Уитни) увеличение продолжительности жизни больных, получивших иммунотерапию (рис. 1).
Второй протокол комбинированной иммунотерапии основан на сочетании специфической
и неспецифической адоптивной иммунотерапии с методами неспецифической активной ИТ в комплексном лечении больных со злокачественными опухолями головного мозга (патент № 2199115). Метод комбинированной иммунотерапии включает 3 этапа.
На первом - проводят индукторную фазу с использованием комплекса нативных цитокинов в виде препарата “Лейкинферон”. Второй этап представляет собствен-
Рис. 2. Показатели 1-, 2- и 3-летней выживаемости у больных со злокачественными опухолями головного мозга.
Пациенты контрольной группы (ряд 1; п=90) получали стандартную терапию, включающую хирургическое удаление опухоли и радиотерапию. Пациенты основной группы (ряд 2; п=68), наряду со стандартной терапией, получали комбинированную иммунотерапию.
* - достоверность различий; ри<0,01 (и - критерий Вилкоксо-на-Манна-Уитни)
по сравнению с контрольной группой (рис. 2).
Суммируя представленные выше данные, можно заключить, что имеющиеся на сегодняшний день результаты иммунотерапии пока далеки от совершенства. Тем не менее прорыв в области молекулярной биологии и осмысление тонких механизмов взаимодействия опухоли и организма являются основой для разработки новых стратегий ИТ и вселяют надежду, что результаты лечения злокачественных опухолей могут быть существенно улучшены уже в ближайшем будущем.
MODERN PROBLEMS OF CANCER IMMUNO- THERAPY V.A. Kozlov, E.R. Chernykh
The modern data evidencing tumor-specific immune response, the basing of cancer immunotherapy as essential part of complex management of malignant tumors, classification of different immune-based therapies and their clinical responses, advantage and disadvantage are presented in the current review. In conclusion the authors discuss future perspectives of cancer immunotherapy improvement and offer personal data illustrating the first steps in this direction.
ЛИТЕРАТУРА
1. AlbertM.L. //Nat. Med. 1998. Vol. 4. P. 1321-1324.
2. Banchereau J., Palucka A.K., Dhodapkar M., Burkeholder S., TaquetN., RollandA. etal. // Cancer Res. 2001. Vol. 61. P. 6451-6458.
3. Boon T., CoulieP.G., Van denEyndeB. //Immunol. Today.
1997. Vol. 18. P. 267-268.
4. Chang A.E., Redman B.G., Whitfield J.R. et al. //Clin. Cancer Res. 2002. Vol. 8. P. 1021-1032.
5. Espinoza-Delgado I. // The Oncologist. 2002. Vol. 7. (suppl. 3). P. 20-33.
6. Fong L., Hou Y., Rivas A. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. Vol. 98. P. 8809-8814.
7. FongL., EnglemanE.G. // Annu. Rev. Immunol. 2000. Vol. 18. P. 245-273.
8. Fyfe G., Fisher R.I., Rosenberg S.A. et al. // J. Clin. Oncol. 1995. Vol. 13. P. 688-696.
9. Harris J.E., Ryan L., Hoover Jr.H.C. et al. // J. Clin. Oncol.
2000. Vol. 18. P. 148-157.
10. JaffeeE.M., HrubanR.H., BiedrzyckiB. etal. // J. Clin. Oncol. 2001. Vol. 19. P. 145-156.
11. Kikuchi T., Akasaki Y., Irie M. et al. // Cancer Immunol. Im-munother. 2001. Vol. 50. P. 337-344.
12. Kugler A., Stuhler G., Walden P. et al. // Nat. Med. 2000. Vol. 6. P. 332-336.
13. Livingston P.O., Watanabe T., Shiku H. et al. // Int. J. Cancer. 1982. Vol. 30. P. 413-422.
14. LokichJ. //Am. J. Clin. Oncol. 1997. Vol. 20. P. 416-418.
15. Lotze M.T., Shurin M., Esche C., Tahara H., Storkus W., Kirkwood J.M. et al. // Cancer J. Sci. Am. 2000. Vol. 6. (Suppl. 1). P. 61-66.
16. Mashino K., SadanagaN.F., TanakaM. OhtaH., Yamaguc-hi and M. Mori // Mol. Cancer Ther. 2002. Vol. 1. (10). P. 785-794.
17. McIllmurray M.B., Embleton M.J., Reeves W.G. et al. // Br. Med. J. 1977. Vol. 1. P. 540-542.
18. Murphy G.P., Tjoan B.A., Simmons S.J., Jarisch J., Bowes V.A., Ragde H. et al. // Prostate. 1999. Vol. 38. P. 73-78.
19. Nishiyama T., Tachibana M., Horiguchi Y., Nakamura K., Ikeda Y., Takesako K. et al. // Clin. Cancer Res. 2001. Vol. 7. P. 23-31.
20. Parmiani G., Castelli C., Dalerba P., Mortarini R., Rivolti-niL., MarincolaF.M., Andrea A. // J. of the National Cancer Institute. 2002. Vol. 94. № 11. P. 805-818.
21. Parmiani G., PillaL., Castelli C., RivoltiniL. // Ann. Oncol. 2003. Vol. 14. P. 817-824.
22. Rosenberg S.A., Yang J.C., White D.E. etal. // Ann. Surg.
1998. Vol. 8. P. 307-319.
23. Rosenberg S.A. etal. //N. Engl. J. Med. 1985. Vol. 313. P. 1485-1492.
24. Santini S.M., Belardelli F. // Stem Cells. 2003. Vol. 21. P. 495-505.
25. Schadendorf D., Nestle F.O. // Recent Results Cancer Res.
2001. Vol. 158. P. 236-248.
26. Shimizu K., Fields R., Giedlin M., Mule J. J. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. Vol. 96. P. 2268-2273.
27. Simons J.W., Jaffee E.M., Weber C.E. et al. // Cancer Res. 1997. Vol. 57. P. 1537-1546.
28. Staveley-O’Carroll K., Sotomayor E., Montgomery J. etal. //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. Vol. 95. P. 1178-1183.
29. Vermorken J.B., Claessen A.M., van Tinteren H. et al. // Lancet. 1999. Vol. 353. P. 345-350.
30. Yu Z, Restifo N.P. // J. Clin. Invest. 2002. Vol. 110. P. 289-294.
