CC BY
223
ПРОБЛЕМНЫЕ СТАТЬИ И ОБЗОРЫ fjT
Таргетная терапия и клоновая эволюция при опухолевых заболеваниях кроветворной ткани
Свирновский А.И.,
доктор медицинских наук, профессор,
заведующий лабораторией механизмов клеточной лекарственной резистентности РНПЦ трансфузиологии и медицинских биотехнологий, Минск
Svirnovski A.I.
Republican Research and Practical Center for Transfusiology and Medical Biotechnologies, Minsk, Belarus
Targeted therapy and clonal evolution in tumor diseases of hematopoietic tissue
Резюме. Таргетная терапия предусматривает избирательное воздействие на опухолевые клетки, в том числе лейкозные, с учетом молекулярных механизмов, лежащих в основе опухолевого роста. Однако таргетная терапия имеет определенные ограничения, обусловленные клоновой эволюцией опухолевого процесса, как и в случае стандартной химиотерапии. Так как не всегда удается предупредить клоновую эволюцию, с которой связана лекарственная резистентность, целесообразно мониторировать непосредственно лекарственную чувствительность клеток ex vivo.
Ключевые слова: лейкоз, лимфома, таргетная терапия, клоновая эволюция, лекарственная резистентность.
Медицинские новости. — 2014. — № 9. — С. 6-11. Summary. Targeted cancer therapies are drugs or other substances that block the growth and spread of leukemia and lymphoma as well as other cancers by interfering with specific molecules involed in tumor growth and progression. Nevertheless, targeted therapies have some limitations. Chief among these is the potential for cells to develop clonal evolution as in the case of more traditional therapies. While clone evolution may contribute to resistance to therapy and prevention of clonal evolution is not always possible, monttoing of cell drug resistance ex vivo may be of additional significance. Keywords: leukemia, lymphoma, targeted therapy, clonal evolution, drug resistance. Meditcinskie novosti. - 2014. -N 9. - P. 6-11.
Современный уровень развития фундаментальных исследованиий механизмов возникновения и развития опухолевых заболеваний, а также способов воздействия на опухолевый процесс не только в эксперименте, но и в клинической практике позволяет постоянно разрабатывать новые подходы к такой существенной проблеме онкологии и, в частности, онкогематологии, как взаимосвязь клоновой эволюции и эволюции лекарственной резистентности в период осуществления таргетной терапии.
Основные достижения противоопухолевой терапии в течение последних лет связаны именно с так называемой таргетной терапией («target» - цель, мишень), которая, в отличие от терапии, действующей неспецифически преимущественно на делящиеся клетки, в том числе и на нормальные, направлена на патогенетические молекулярные мишени, более или менее характерные именно для опухолевых клеток. Становится, например, очевидным, что интенсификация стандартной терапии в группах пациентов с лейкозами стандартного и высокого риска, несмотря на ее предшествующие успехи, не может решить все проблемы, связанные
с этой терапией, из-за побочных эффектов и рецидивов вследствие резистентности к терапии.
В связи с целесообразностью анализа постоянно возникающих вопросов при использовании в терапии расширяющегося арсенала лекарственных средств таргетной терапии и новых представлений о биологических свойствах опухолевых клеток все чаще предпринимаются попытки переосмыслить результаты клинических и молекулярных исследований с точки зрения возможности повышения качества не только прогнозирования течения заболевания, но и его лечения (ответа на терапию), в том числе и снижения токсических эффектов [1].
Принципы таргетной терапии и ее возможности при опухолевых процессах. Таргетная терапия способна приостановить пролиферацию и распространение опухолевых клеток путем воздействия на молекулы, участвующие в опухолевом росте и прогрессии. Молекулярная таргет-ная терапия считается специфичной для определенных типов опухолевых клеток и более эффективной, чем химио- и радиотерапия, будучи менее токсичной по отношению к нормальным клеткам. При
этом препараты таргетной терапии могут комбинироваться как друг с другом, так и со стандартной химиотерапией, чтобы обеспечить системное воздействие на опухолевые клетки, что в конечном итоге увеличивает продолжительность жизни пациентов и улучшает ее качество. Стадия болезни не является лимитирующим фактором для проведения таргетной терапии.
Фактически таргетная терапия, патогенетическая по своей сути, направлена на воздействие на внутриклеточные сигнальные пути, экспрессию генов и поверхностные клеточные рецепторы, обеспечивающие поддержание фундаментальных свойств опухолевых клеток, ответственных за их возникновение, пролиферацию и распространение в организме пациентов, сохранение жизнеспособности этих клеток в условиях стандартной химиотерапии, т.е. за ответ клеток на повреждающие воздействия. В русскоязычные справочные руководства по лекарственной терапии опухолей [2], не говоря уже об англоязычных, постоянно включаются многочисленные препараты таргетной терапии.
Влияя на белки, контролирующие внутриклеточные сигнальные пути, которые
создают комплексную коммуникативную систему, управляющую базовыми клеточными функциями, таргетная терапия блокирует сигналы, индуцирующие бесконтрольное размножение клеток, и включает механизмы апоптоза или стимулирует иммунную систему к распознаванию опухолевых клеток и их уничтожению. Иммунологический механизм может также использоваться для доставки токсических соединений непосредственно в клетки.
Отсюда следует, что разработка таргетной терапии прежде всего связана с определением соответствующих мише-ний, т. е. механизмов, ключевых в росте опухолевых клеток и их выживаемости. В качестве препаратов таргетной терапии обычно используют моноклональные антитела (химерные и гуманизированные), избирательно связывающие рецепторы на поверхности опухолевых клеток. Хотя такие антитела аналогичны тем, которые вырабатывают В-лимфоциты, однако В-лимфоциты не продуцируют антитела против молекулярных рецепторов, присутствующих на опухолевых клетках. Применяемые в терапии моноклональные антитела получают с помощью генно-инженерных технологий. В части случаев используют моноклональные антитела, конъюгированные с цитотоксическими веществами.
Моноклональные антитела могут использоваться для таргетной терапии даже если они не направлены на специфические опухолевые антигены. Так, для лечения лимфопролиферативных заболеваний применяются моноклональные антитела к 002, 004, 0020, 0022, 0025, 0030, 0040, 0052, 0080.
Не последнюю роль в целевом воздействии на лимфомные клетки могут играть антиидиотипические вакцины, которые индуцируют гуморальный и клеточный иммунитет и направлены против нескольких эпитопов одного антигена (индивидуальная специфическая иммунотерапия) или другие типы вакцин (ДНК-вакцины или вакцины на основе дендритных клеток), что пока в большей степени относится к научным разработкам, чем к клинической терапии.
Вместе с тем, в преклинических исследованиях показано, что вакцинация белком теплового шока в совокупности с введением интерлейкина-2 после трансплантации аутологичных гемопоэтических стволовых клеток повышает противоопухолевый иммунитет [3].
В отличие от моноклональных антител, которые в большинстве случаев не проникают в клетки, низкомолекулярные соеди-
нения, претендующие на роль препаратов для таргетной терапии (малые молекулы), диффундируют в клетки и проявляют в них противоопухолевую активность. Их способность воздействовать на специфические молекулярные мишени (активные центры рецепторов и ферментов) обычно выявляется путем скрининга в лабораторных тестах. При этом используются стандартные линии лейкозных клеток и мышиные модели. Целесообразно, по-видимому, и проведение исследований на клеточных линиях, характеризующихся повышенной устойчивостью к противолей-козным лекарственным средствам.
Наиболее перспективные кандидаты для таргетной терапии химически модифицируются с целью получения большого количества родственных соединений, которые тестируются на предмет выявления наиболее эффективных и специфических лекарственных препаратов. Благодаря такому подходу предклинические испытания проходят сотни препаратов, хотя число лекарственных средств, внедряемых в клиническую практику, измеряется пока десятками, что вполне естественно. Так, например, низкомолекулярные ингибиторы тирозинкиназных рецепторов (более ранних и поздних поколений) предотвращают фосфорилирование тирозиновых остатков внутриклеточных белков, что нарушает передачу сигнала к ядру клетки. Составлены библиотеки киназных ингибиторов.
Именно с ингибицией тиразинкиназ были связаны первые успехи таргетной терапии при хроническом миелоидном лейкозе, обусловленные инактивацией аберрантной тиразинкиназной активности, кодируемой гибридным геном В0В-ДВИ, с помощью иматиниба. Ответ на терапию был получен и при остром лимфобластном лейкозе с филадельфийской хромосомой без заметной дополнительной токсичности. Новые генерации ингибиторов киназ (дасатиниб, нилотиниб) оказались эффективными в преодолении резистентности, обусловленной последующими мутациями гена [4].
Клетки при хроническом лимфоцитар-ном лейкозе чувствительны к ингибитору тирозинкиназы Брутона иврутинибу [5].
Рецидив острого миелоидного лейкоза с мутантным геном РИЗ, продукт которого совмещает в себе функцию рецептора и внутриклеточной тирозинкиназы, поддается воздействию другого низкомолекулярного ингибитора - лестауртаниба. Обнаружены и так называемые мультики-назные ингибиторы, способные подавлять несколько рецепторных тирозинкиназ, препятствуя таким образом запуску сигналь-
ных путей, обеспечивающих повышенную выживаемость клеток. Возможны и такие варианты мультикиназной активности ингибиторов, например при действии со-рафениба, когда блокируется сигнальный путь в нескольких различных точках, что предотвращает компенсаторное повышение активности этого пути, которое могло бы привести к формированию приобретенной резистентности в случае использования ингибиторов с более селективным действием.
Такие эффекты обнаруживаются не только в экспериментальных исследованиях, но и в клинической практике при лейкозах взрослых и детей. Так, например, высокая экспрессия препятствующих в итоге апоптозу тирозинкиназ семейства Mer обнаруживается на Т- и В-лейкозных клетках, но не на нормальных лимфоцитах. С помощью соответствующих ингибиторов подавляется выживаемость лейкозных клеток как in vitro, так и in vivo и, что особенно важно, при этом наблюдается синергизм в действии ингибитров и цитостатических препаратов in vitro [6].
Так как сигнальный путь, связанный с убиквитином и протеасомами, имеет отношение к контролю состава и функций многих внутриклеточных белков, которые участвуют в формировании опухолевого процесса, то естественно было использовать с целью воздействия на него ингибиторы протеасом, подавляющие активность 26s. Ингибиция осуществляется вследствие накопления в клетке белков, регулирующих клеточный цикл, изменения содержания про- и антиапоптотиче-ских белков, а также путем увеличения концентрации природного ингибитора ядерного фактора NFkB. Блокирование функции протеасом может восстановить нормальную регуляцию клеточного цикла. Действительно, такой ингибитор про-теасом, как бортезомиб, активно влияет на резистентные лимфомы мантийной зоны, Т-клеточные лимфомы, миеломную болезнь, хронический лимфоцитарный лейкоз [7] и даже на острый лимфобласт-ный лейкоз у детей, причем в последнем случае и в сочетании с традиционной химиотерапией [8]. Более того, оказалось, что направленная на онкобелок MUCI тар-гетная терапия устраняет резистентность к ингибитору протеасом бортезомибу в миеломных клетках путем снижения содержания глутатиона и индукции оксида-тивного стресса [9].
Существенно важной представляется интенсификация работы по созданию нового поколения лекарственных средств, обладающих одновременно свойствами
моноклональных антител и низкомолекулярных препаратов с высокой специфичностью и низкой токсичностью по отношению к нормальным клеткам.
Не менее интересным и перспективным для клиники явлением можно считать недавно обнаруженную двойственную роль в гемопоэзе Notch сигнального пути, который обычно рассматривается как регулятор самообновления и диф-ференцировки в нескольких тканях и типах клеток. Так, гиперактивация Notch обладает онкогенным действием при раке груди и Т-клеточном остром лимфобласт-ном лейкозе, В-клеточном хроническом лимфоцитарном лейкозе и лимфоме маргинальной зоны селезенки. При этом накапливаются сведения о том, что Notch сигнальный путь выступает в роли супрессора при опухолевых заболеваниях миелоидной ткани [10].
При применении лекарственных средств, специфически воздействующих на различные мишени, можно говорить о мультитаргетной терапии. Например, сочетанное применение ритуксимаба (моноклональное антитело к CD20) с эверолимусом, активным ингибитором пролиферации опухолевых клеток, более эффективно при лечении лимфом, чем использование каждого препарата по отдельности [11]. Мультаргетность терапии может быть достигнута и при использовании одного препарата, который обеспечивает воздействие сразу на несколько молекулярных мишений [12].
Одним из стратегических направлений таргетной терапии является антиангиоген-ная терапия, препятствующая росту новых сосудов в опухолевой ткани благодаря блокированию пролиферации, миграции и индукции апоптоза в активированных эн-дотелиальных клетках. Проапоптотические пути могут быть активированы в опухолевых клетках непосредственно. Ингибиторы ангиогенеза успешно применяются и при лимфопролиферативных заболеваниях.
К перспективному виду терапии, например одного из вариантов острого лимфобластного лейкоза, можно отнести и так называемую СТШ19-терапию, основанную на тех процессах, которые наблюдаются при реакции «трансплантат против лейкоза», несмотря на ее возможные осложнения. Фактически речь идет о таргетной терапии, мишенью которой является белок CD19, присутствующий на всех опухолевых В-клетках, с помощью стимуляции генетических модифицированных собственных Т-клеток, в том числе и в сочетании с трансплантацией гемопо-этических стволовых клеток [13].
Вместе с тем, нельзя забывать о том, что наличие перекрестных связей между внутриклеточными сигнальными путями, которые становятся объектами таргетной терапии, может приводить к компенсаторной реакции со стороны родственных сигнальных путей, которые и будут обеспечивать сохранение жизнеспособности лейкозных клеток и поддержание их пролиферации. Аналогичное явление может наблюдаться и при ингибиции одного клеточного белка (фермента), что и определяет недостаточную эффективность терапии лейкозного процесса [1].
Если мишенью терапии являются клеточные рецепторы, то не исключается снижение их экспрессии, например 0020 после терапии ритуксимабом, что наблюдается при рецидиве лимфом. При рецидиве острого миелоидного лейкоза, леченного лестауртинибом, возможно исчезновение экспрессии РИЗ. 0ледовательно, таргетная терапия, в свою очередь, может способствовать отбору резистентных клеток.
Менее выраженное повреждение нормальных клеток при таргетной терапии не означает полное отсутствие неблагоприятных эффектов, в том числе и долгосрочных. Например, побочные эффекты при терапии иматинибом и дасатинибом могут проявляться в виде длительной иммунокомпрометации, задержке роста, нарушении функции сердца. Тем не менее таргетная терапия в значительной степени способствует определенной персонали-зации терапии, в частности она подразумевает в некоторых случаях применение анти-0022 моноклональных антител при пре-В-клеточном остром лимфобластном лейкозе, ингибитора РИЗ при остром лейкозе с перестройкой МИ, ингибитора гамма-секретазы при Т-клеточном остром лимфобластном лейкозе.
Современная таргетная терапия, направленная против экспрессирующих 0019 злокачественных В-клеток (острый лимфобластный лейкоз, хронический лимфоцитарный лейкоз, неходжкинская лимфома) и базирующаяся на применении биспецифических анти-0019/00з антител, оказывается эффективной вследствие введения в Т-клетки пациента химерных антигенных рецепторов, активирующих эти клетки [14], что, опять-таки, не исключает такого побочного эффекта, как иммуносупрессия.
Перечень новых вариантов таргетной терапии постоянно расширяется. Так, например, в этом году при обнаружении с помощью методов полного секвениро-вания генома или экзома и высокотехно-
логичного анализа числа копий мутационного статуса ряда генов в клетках такого агрессивного лейкоза, каковым является Т-клеточный пролимфоцитарный лейкоз, показана возможность индукции апоптоза в опухолевых клетках в присутствии пимо-зида [15]. Установлено также, что белок ДТС4В, который связан с аутофагией и заметно экспрессирован в стволовых клетках и клетках-предшественниках при хроническом миелоидном лейкозе, может быть мишенью для терапии [16]. Нельзя не подчеркнуть, что многие из описываемых подходов к таргетной терапии лейкозов и лимфом успешно применяются и при лечении солидных опухолей в различных тканях и органах, что, однако, не является предметом анализа настоящей статьи.
Опухолевый рост в организме как проявление клоновой эволюции. Как уже отмечалось, предпосылкой для определения вариантов таргетной терапии является обнаружение тех процессов, которые определяют сущность опухолевого роста. Очевидно, что эти процессы начинают формироваться в период опухолевой трансформации клетки в условиях соответствующего микроокружения.
Генетическая нестабильность и кло-новая эволюция относятся к характерным признакам опухолевого роста, хотя в популяциях соматических клеток в организме лиц, у которых не возникают опухолевые заболевания, обычно также с возрастом накапливаются мутации. Несмотря на то что в геноме опухолевых клеток обнаруживается много мутаций, только небольшая часть из них связана непосредственно с опухолевым ростом (так называемые драйверные мутации, которые обусловливают клональную экспансию и остальные признаки опухолевого процесса), тогда как большинство соматических мутаций случайные (сопутствующие) и не подвергаются селекции, так как несущие их клетки не имеют ростовых преимуществ [17].
Генетическая нестабильность включает хромосомную нестабильность, повышенную частоту нуклеотидных мутаций и микросателлитную нестабильность, которая является особым случаем этой генетической нестабильности и характеризуется экспансией или ограничением числа олигонуклеотидных повторов, присутствующих в микросателлитных последовательностях [18].
Действительно, полагают, что большинство мутаций, обнаруживаемых в геноме при остром миелоидном лейкозе, имеют случайный характер и появляются уже в стволовых гемопоэтических клетках до того, как в последних происходит
инициирующее лейкозный рост событие. В образовании злокачественного клона участвуют одна или две дополнительных взаимодействующих мутации, которые, в свою очередь, сопровждаются появлением новых мутаций, приводящих к образованию субклонов, определяющих прогрессию заболевания. При остром лимфобластном лейкозе у детей в отдельных случаях выявляются множественные генетические субклоны инициирующих лейкоз клеток с комплексной клоновой структурой [19, 20].
Если проследить последовательность процессов в период формирования лей-козного роста, то легко обнаружить, что на фоне апластического состояния кроветворения, которое возникает в процессе повреждения стволовых клеток, может развиться лейкоз вследствие клоновой селекции и адаптации к повреждающим факторам. Поэтому несостоятельность костного мозга является одним из факторов риска для развития клоновой эволюции [21].
При использовании метода секвениро-вания всего генома установлено, что почти все костномозговые клетки пациентов в процессе прогрессии миелодиспластиче-ских синдромов во вторичный миелоидный лейкоз имеют клоновое происхождение. Генетическая эволюция вторичного острого миелоидного лейкоза представляет собой динамический процесс, включающий ряд циклов возникновения мутаций и их клоновой селекции. При этом мутации обнаруживаются как в основных клонах, так и в дочерних субклонах [22], что еще раз подчеркивает биологическую природу клоновой эволюции при опухолевых заболеваниях.
Очевидно, что обусловленная различными причинами генетическая нестабильность лежит в основе формирования и прогрессии опухоли. При этом источником клоновой эволюции могут быть не только мутационные процессы, связанные с изменением структуры ДНК, но и эпигенетические изменения, которые проявляются в модификации метилирования ДНК, а также в ацетилировании, метилировании, фосфорилировании гистонов, что приводит к изменению экспрессии генов вследствие влияния на структуру хроматина [23, 24]. Интересно отметить, что мутационный профиль лимфом связан с эпигенетически измененным статусом хроматина, соответствующим нормальным В-клеткам.
Таким образом, являясь фундаментальным биологическим процессом, кло-новая эволюция обеспечивает выживание клеток путем адаптации к неблагоприят-
ным факторам окружающей микросреды как в период опухолевой трансформации клетки, так и во время клеточной экспансии. Причем этот процесс, по-видимому, также является следствием нарушения внутриклоновых взаимодейстий. Важно еще раз подчеркнуть, что в предлейкозный период лейкозогенные мутации наблюдаются в способных к самоподдержанию гемопоэтических стволовых клетках, что показано путем анализа на уровне отдельной клетки [25].
Механизмы клоновой эволюции и лекарственная резистентность при лейкозах. Высокие геномные технологии позволяют анализировать геномные нарушения в опухолях на уровне всего генома, в том числе с учетом изменений количества копий ДНК, а также нуклеотидных мутаций. Кроме того, применение сложных вычислительных методов идентификации генов-мутаторов с учетом интенсивности нарушений этих генов обеспечивает более точную оценку времени появления опухоли и драйверных мутаций. Например, разработка новой технологии ДНК-секвенирования ([.утрИоБЮНТ) позволяет более детально оценить репертуар иммунных рецепторов Т- и В-лимфоцитов, а именно путем амплификации антиген-рецепторных генных сегментов обеспечить идентификацию всех клонотипов в образце. При этом удается стимулировать или генетически модифицировать Т-клетки пациента таким образом, что они начинают элиминировать опухолевые клетки более эффективно [26].
Для анализа изменения экспрессии генов, выявления однонуклеотидных полиморфизмов, генотипирования или повторного секвенирования мутантных геномов используют также ДНК-микрочипы, которые состоят из тысяч дезоксиоли-гонуклеотидов, сгруппированных в виде микроскопических точек и закрепленных на твердой подложке.
Следует отметить, что эпигенетические изменения в клетках имеют наследственный характер и влияют на фенотип клеток и их поведение, не нарушая при этом структуру ДНК. Тем не менее эти эпигенетические изменения обусловливают изменения экспрессии генов и могут участвовать, как уже констатировалось выше, в возникновении опухолевой трансформации клеток, клоновой гетерогенности и эволюции, используя свои специфические механизмы. С другой стороны, нельзя не подчеркнуть, что эпигенетическое ре-программирование может способствовать восстановлению лекарственной чувствительности клеток [24].
В течение заболевания лейкозные клетки накапливают мутации, продуцируя гетерогенные клеточные популяции, которые подвергаются селекции и неодинаково отвечают на терапию. Поэтому необходимо мониторировать изменения субклонального состава в процессе развития заболевания. С этой точки зрения время начала терапии до или сразу после появления первых признаков опухолевой прогрессии может иметь принципиальное значение, например при хроническом лимфоцитарном лейкозе.
Кстати, при исследовании биологической значимости клоновой эволюции с помощью традиционной или молекулярной цитогенетики при хроническом лимфоцитарном лейкозе не обнаружено корреляции между клоновой эволюцией и выраженной экспрессией ИДР70, не-мутантным статусом генов IGHV или мутаций ЫОТСН1, хотя клоновая эволюция и мутантный статус IGHV оказывали существенное влияние на продолжительность жизни без лечения [27].
Наличие клоновой эволюции определяет непредсказуемость течения лейкозов. Клоновая эволюция варьирует в зависимости как от типа опухолевого заболевания кроветворной ткани, так и от индивидуальных особенностей различных пациентов с одним и тем же заболеванием [28].
Разнообразие субклонов в период установления диагноза создает варьирующую основу для интраклонового происхождения рецидива и длительных периодов «дремлющего состояния» стволовых клеток при остром лимфобластном лейкозе с ETV6-RUNX [29]. Однако не все субклоны с филадельфийской хромосомой даже в случае их персистирования после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток при остром лимфобласт-ном лейкозе с этой хромосомой могут обладать способностью индуцировать рецидив заболевания [30]. Исследование клоновой гетерогенности у пациентов с цитогенетически нормальным острым миелоидным лейкозом с мутацией гена нуклеофосмина дает возможность констатировать, что эти мутации происходят в ранней стволовой клетке, способной к дифференцировке как в лимфоидном, так и в миелоидном направлении [31].
Химиотерапия повреждает ДНК, способствуя образованию новых мутаций, и может уничтожить наиболее чувствительные к лекарствам клетки и способствовать индукции и/или отбору резистентных субклонов. В связи с этим нельзя не обратить внимания на то, что терапия пациентов с хроническим миелоидным лейкозом
ингибиторами тирозинкиназы второго поколения обеспечивает цитогенетический ответ, двухлетнюю общую выживаемость и бессобытийную выживаемость в хронической фазе болезни вне зависимости от наличия или отсутствия клоновой эволюции. Однако клоновая эволюция оказывала значительный неблагоприятный эффект на течение заболевания в случае ассоциации ее с другими признаками в фазе акселерации [32].
При анализе клоновой эволюции при рецидиве острого миелоидного лейкоза путем секвенирования всего генома обнаружены два наиболее вероятных типа клоновой эволюции, один из которых обусловлен появлением новых мутаций в основном клоне первичной опухоли, что приводит к рецидиву заболевания. При втором варианте переживший первоначальную терапию субклон основного клона приобретает дополнительные мутации и пролиферирует, что определяет рецидив. В любом случае с помощью химиотерапии не удается уничтожить основной клон [33].
Возможно, что в различных фазах острого миелоидного лейкоза рецидив связан в большей степени с неполной эрадикацией основного клона в процессе терапии, чем со стохастическим появлением полностью неродственного нового клона. В то же время могут обнаружиться два сосуществующих доминантных клона, по крайней мере один из которых является лекарственно чувствительным, а другой -резистентным к терапии [34].
Поэтому следует, вероятно, мони-торировать клеточную лекарственную резистентность ex vivo перед каждым циклом терапии с помощью более простых (в суспензионной культуре) и сложных (на слое мезенхимальных клеток) методов и определять при необходимости целесообразность назначения высокодозной терапии. Методы прогнозирования токсичности терапии на основании исследований in vitro считаются правомочными [35].
Не обсуждая хорошо известные механизмы лекарственной резистентности, можно полагать, что мониторинг лекарственной чувствительности клеток дополняет таргетную терапию. Более сложный анализ в перспективе может базироваться на исследовании сравнительной лекарственной чувствительности гемопоэти-ческих стволовых клеток и лейкозных клеток в присутствии мезенхимальных клеток. В настоящее время ведутся исследования, направленные на обнаружение и анализ драйверных мутаций, так как на начальных стадиях онкогенеза эти вопросы изучены недостаточно, хотя
появляется возможность манипулировать различиями в лекарственной чувствительности нормальных и лейкозных стволовых клеток для выбора адекватной терапии. Целесообразно уделять больше внимания оценке ответа клеток на лекарственные средства ex vivo и сопоставлению его с клиническим ответом.
Таргетная терапия может базироваться на молекулярном варианте заболевания и на результатах определения лекарственной чувствительности клеток каждого пациента, по крайней мере для индукции ремиссии. Между прочим, количество лекарственно чувствительных клеток важно для прогнозирования ответа на терапию. В случае терапии, основанной только на молекулярных маркёрах, объектом терапии может оказаться небольшой по размеру субклон при отсутствии информации о количестве клеток, готовых ответить на терапию. Тем более что не всегда обнаруживается совпадение между наличием неблагоприятных прогностических факторов и достаточно высокой выживаемостью пациентов. Справедливости ради напомним, что исследование лекарственной чувствительности ex vivo имеет свои определенные недостатки, что снижает иногда информативную ценность полученных результатов. Поэтому следует использовать многоуровневый подход к доклинической диагностике лекарственной чувствительности лейкозных клеток, что приближает процедуру ее оценки к условиям, существующим в организме [36-39].
Создается впечатление, что поиск новых отдельных прогностических молекулярных маркёров не является более предпочтительным, чем возможность предвидеть непосредственный клеточный ответ на терапию на основании определения лекарственной чувствительности лейкоз-ных клеток перед началом терапии и в ее процессе с целью достижения ремиссии. Такой подход дает возможность в клинических условиях принимать во внимание интегральнй ответ, не прибегая во всех случаях к более сложным, дорогостоящим и не всегда доступным исследованиям мутационных и эпигенетических механизмов в процессе опухолевой эволюции, несмотря на ограничения методов определения лекарственной чувствительности клеток вне организма.
У пациентов с одним и тем же вариантом лейкоза необязательно совпадают все особенности на геномном уровне. Персонализированная терапия, связанная с нестабильным индивидуальным профилем клеточной лекарственной чувствительно-
сти, имеет определенный смысл. Оценка лекарственной чувствительности клеток не является альтернативой определению минимальной остаточной болезни и полному секвенированию генома.
Так как профилактика опухолевой эволюции не всегда возможна, диагностика лекарственной чувствительности клеток в процессе эволюции может представлять значительный интерес для индукции ремиссии. Однако эффективность методов мониторинга пока может не быть во всех случаях очевидной.
С практической точки зрения клиническая значимость анализируемых процедур на разных этапах заболевания зависит от полного или хотя бы расширенного секвенирования генома (или экзома), оценки минимальной остаточной болезни и от непосредственного определения лекарственной чувствительности клеток.
Таким образом, более глубокий анализ механизмов опухолевой трансформации и опухолевой эволюции, основанный на совершенствовании методологическх подходов к проблеме опухолевого роста и методической базы исследований как генома клеток, так и взаимодействия их с микроокружением, позволил на новой основе перейти от эксперимента к клинике. Повышение эффективности противоопухолевой таргетной терапии достигается путем создания принципиально новых лекарственных средств и разработки методик их сочетания с традиционной химиотерапией и поддерживающей терапией в условиях соблюдения принципов персонализации терапии и адекватности регулярного мониторинга качества лечения с учетом возможности формирования и преодоления лекарственной резистентности. Если таргетная терапия действует только на один клон, то она может дополняться и стандартной терапией, способной влиять на несколько активно пролиферирующих клонов. Возможно, что таргетная и даже мультитаргетная терапия благодаря сниженной токсичности может в меньшей степени индуцировать лекарственно обусловленную клоновую эволюцию и лекарственную резистентность.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Lee-Sherick A.B., Langer R.M.A., Gore L. et al. // J. Haematol. - 2010. - Vol.151, N4. - P. 295-311.
2. Гарин A.M., Базин И.С. Справочное руководство по лекарственной терапии солидных опухолей. - М.: ЧеРо, 2007. - 300 с.
3. Newman R.G.,Dee M.J., MalekTR. et al. // Blood. -2014. - Vol.123, N19. - P.3045-3055.
4. Schultz K.R., Bowman W.P., Aledo A. et al. // J. Clin. Oncol. - 2009. - Vol.27. - P.5175-5185.
5. Wodarz D., Garg M., Komarova N.L. et al. // doi: 10.1182/blood-2014-02-554220.
6. Linger R.M., DeRyckere D., Brandao L. et al. // Blood. - 2009. - Vol.114. - P.2678-2687
7. Новик А.В. // Практ. онкология. - 2010. - Т.11, №3. - С.131-142.
8. Houghton P.J., Morto N.C.L, Kolb E.A. et al. // Pediatric Blood Cancer. - 2008. - Vol.59. - P.37-45.
9. Yin Li., Kufer Т., Avigan D. et al. // Blood. - 2014. -Vol.123, N19. - P.2997-3006.
10. Lobry C., Oh P., Mansuor M.R. et al. // Blood. -2014. - Vol.123, N16. - P.2451-2459.
11. Xu Xi-Zhen, Wang Wen-Fang, Fu Wan-Bin et al. // Leukemia & Lymphoma. - 2014. - Vol.55, N5. -P.1151-1157.
12. Ramasamy K., Agarval R. // Cancer Lett. - 2008. -Vol.269, N2. - P.352-362.
13. http:// www.mskcc.org/multimedia/immune-cell-engineerng-targeted-therapy-modified-t-cells.
14. KatzB.-Z., Herishanu Y.//Leukemia & Lymphoma. -2014. - Vol.55, N5. - P.999-1006.
15. Kieii M.J., Velusamy Т., Rolland D et al. // doi: 10.1182/blood-2014-03-559542.
16. RothelK., Lin H., Kevin D.L. Lin et al. // doi: 10.1182/ blood-2013-07-516807.
17. VogelsteiN.B., Paradopoulos N., Velculescu V.Eet al. // Science. - 2013. - Vol.339 (6127). - P.1546-1558.
18. Negrini S, Gorouiis V.G., Halazonetis T.D. // Nature
Rev. Mol. Cell. Biol. - 2010. - Vol.11, N3. - P.229-238.
19. Welch J.S., Ley T.J, LinkD.C. et al. // Cell. - 2012. -Vol.150, N2. - P.264-278.
20. Jan M.I, Majeti R. // Oncogene. - 2013. - Vol.32, N2. - P.135-140. doi: 10/1038/onc.2012.48.
21. Bagby G.C., Meyers G. // Hematology. - 2007. -ASH EducatioNProgram Book, 2007. - P.40-46.
22. Watter M.J., Shen D, Ding L. et al. // N. Engl. J. Med. - 2012. - Vol.366. - P.1090-1098. doi:10.1056/ NEJMoa1 106968.
23. Zhang J., Jimal D., Moffitt A.B. et al. // Blood. -2014. - Vol.123, N19. - P.2988-2996.
24. De S., Shachnovich R., Riester M. et al. // PLoS Genet. - 2013. - Vol.9. - e1003137.
25. Jan M.I., Snyder T.M., Corces-Zimmerman M.R. et al. // Sci. Transl. Med. - 2012. - Vol. 4 (149): 149ra118. doi: 10.1126/scitranslmed.3004315.
26. Youn A., Simon R. // BMC Bioinformatics. - 2013. -Vol.14. - P.363. doi: 10.1186/147-2105-14-363. http: ww w,biomedcentral,com/1471-2105/14/363.
27. Lopez C. Delgado J., Costa D. et al. // Genes, Chromosomes and Cancer. - 2013. - Vol.52, N10. -P.920-927. doi:10.1002/gcc.22087.
28. Landau D.A., Carter S.L., Getz G, Wul C.J. // Leukemia. - 2014. - Vol.28. - P.34-43. doi: 10.1038/ leu.2013.248.
29. vanDelft FW, Horsly S, Colman S. et al. // doi: 10.1182/blood-2010-10-31-314674.
30. Bohm A, Herrmann H., Mitterbauer-Hohendanner G. et al. // Leuk & Lymph. - 2011. -Vol.52, N5. - P.842-848.
31. Dvorakova D., Racil Z., Borsky M. et al. // Leuk & Lymph. - 2013. - Vol.54, N5. - P.1056-1060
32. Verma D., KantarjiaNH, ShaNJ. et al. // Cancer. -2010. - Vol.116, N11. - P.2673-2681.
33. Ding L., Ley T.J, Larson DT. et al. // Nature. - 2012. -Vol.481, N7382. - P.506. PubMed PMID:2237026.
34. Parkin B., Quillette P., Li Y. et al. // Blood. - 2012. doi: 1o.1182/blood-2012-04-427039.
35. Zhong Y, Bakke A.C., Fan G. et al. // Cytometry. Part B: Clinical Cytometry. - 2007. - Vol.72B, N3. - P.189-195.
36. Matutes S., Bosanquet A.G., Wade R. et al. // Leukemia. - 2013. - Vol.27. - P.507-510.
37. GaJderisi F, Stork L., Li J., Mori M. et al. // Pediatr. Blood Cancer. - 2009. - Vol.53, N4. - P.543-550.
38. Escheiich G, Troeger A.F, Gobel U. et al. // Haematologica. - 2010 [Epub. ahead of print] doi: 10.3324/haematol.2010.039735.
39. Свирновский А.И. // Мед. новости. - 2013. -№9. - С.6-11.
Поступила 08.07.2014 г.
м НАТУРАЛЬНЫХ «КИЛЛЕРОВ» ВПЕРВЫЕ СНЯЛИ щш ЗА РАБОТОЙ
Ученым Манчестерского университета удалось сделать высококачественные изображения молекулярных изменений, происходящих на поверхности клеток-киллеров иммунной системы во время атаки на опухолевые или инфицированные вирусами клетки организма. Высокое разрешение снимков позволяет лучше понять, как именно работает иммунитет. Работа опубликована в журнале Science Signalling.
Команда под руководством профессора Дэниэла Дэвиса (Daniel Davis) использовала в своей работе метод одномолекулярной флуоресцентной микроскопии сверхвысокой разрешающей способности, значительно превышающей по своим качествам обычную оптическую микроскопию.
Ученым удалось увидеть, что происходит на поверхности натурального киллера (NK) в момент активации. Поведение NK-клеток - распознавание «своих» и «чужих» клеток -регулируется динамическим балансом между сигналами, получаемыми ее поверхностными рецепторами. Существуют активирующие и ингибирую-щие рецепторы. Активирующие - естественные рецепторы цитотоксичности, NKG2D - связываются со специфическими белками, присутствующими только на поврежденных клетках, и запускают процесс атаки и уничтожения. А ингибирующие иммуноглобулинподобные рецепторы KIR2DL1, связываясь со специфическими белками, характерными для неповрежденных клеток, наоборот, блокируют активность киллеров.
Как оказалось, поверхностные рецепторы обмениваются сигналами: когда активирующие NKG2D принимают решение об атаке, блокирующие рецепторы KIR2DL1 собираются в кластеры на поверхности NK-клеток, которые становятся тем меньше и плотнее, чем активнее идет нападение на «чужую» клетку. Как полагают авторы, эффект реорганизации поверхностных рецепторов может иметь определяющее влияние на уровень реактивности иммунной системы.
это втшш ЗШЬ
«Нам впервые удалось увидеть натуральных киллеров за работой в столь высоком разрешении - подчеркнул Дэвис. - Возможность столь детально рассмотреть этот процесс позволяет значительно продвинуться в понимании того, как именно действует иммунная система, а значит, дает ключи к разработке новых подходов к терапии заболеваний».
http://medportal.ru/mednovosti/news/2013/07/24/203nkillers/
м ПАПИЛЛОМАВИРУС ОТВЕТСТВЕН щш ЗА ТРЕТЬ СЛУЧАЕВ РАКА ГОРЛА
Более трети случаев рака ротовой полости и гортани связано с заражением вирусом папилломы человека (ВПЧ). К такому выводу пришла международная группа ученых, изучавшая взаимосвязь между ВПЧ и онкологическими заболеваниями области ротоглотки. Работа опубликована в журнале Journal of Clinical Oncology. В исследовании были задействованы 638 пациентов с диагностированным орофарингеальным раком. В контрольную группу входило более полутора тысяч человек, не страдающих онкологическими заболеваниями. Все участники были отобраны для исследования благодаря тому, что авторам были доступны данные о наличии в плазме их крови антител к наиболее распространенным онкогенным штаммам папил-ломавируса, в первую очередь HPV16, собранные за шесть-десять лет до постановки диагноза. Выяснилось, что антитела к ключевому белку ВПЧ-Е6, ответственному за выключение защитной системы клетки-хозяина, нарушение процесса регуляции деления клеток и запуск механизма канцерогенеза, присутствовали в плазме крови 35% участников со злокачественными новообразованиями в области ротоглотки еще за десять лет до постановки диагноза. В контрольной группе этот показатель равнялся 0,6%. Результаты еще одного исследования, опубликованного в журнале PLOS One, говорят о том, что Cervarix, бивалентная вакцина от онкогенных штаммов HPV16 и HPV18, эффективно защищает от инфицирования ВПЧ ротоглоточ-ной области. Авторы исследования сравнили данные о почти шести тысячах вакцинированных и 1626 непривитых женщинах и девушках в возрасте от 18 до 25 лет. Оказалось, что эффективность вакцины в течение четырех лет после иммунизации достигает 93%. Напомним, что помимо рака шейки матки и ротоглотки, ВПЧ может также вызывать рак легких: в апреле 2013 года американские ученые представили данные о том, что папилломавирус ответственен примерно за шесть процентов случаев появление рака легких у некурящих.
http://medportal.ru/mednovostl/news/2013/07/22/162hpv/
Кластеры ингибирующих рецепторов на поверхности NK-клетки. Фото авторов
