Иммунотерапия при лечении больных с заболеваниями системы крови

д.м.н., профессор, О.А. Рукавицын
к.м.н., В.П. Поп,
Гематологический центр главного военного клинического госпиталя им. акад. Н.Н. Бурденко, Москва

Резюме

Иммунотерапия становится одним их методов лечения при заболеваниях системы крови. В данном обзоре рассматриваются отдельные иммунотерапевтические подходы в онкогематологии: адоптивная иммунотерапия, активная иммунотерапия, использование моноклональных антител. Обсуждаются вопросы, связанные с возможностью применения противоопухолевых вакцин.
Ключевые слова: онкогематология, иммунотерапия, моноклональные антитела, иммуноглобулины, интерфероны, иммунодефицит, заместительная терапия, хемоиммунотерапия.
В системе биологической защиты организмов можно выделить два взаимодополняемых звена. Одно из них эволюционно более старое и, по-видимому, более примитивно действующее, называемое врожденной иммунной системой, выявляется как у растений, так и у животных. Второе (значительно более “молодое”) относится к адаптивной, или антигенспецифической, иммунной системе, имеющейся только у позвоночных. Врожденная иммунная система человека состоит из многих клеточных элементов, включая гранулоциты, моноциты, макрофаги, натуральные киллеры (NK-клетки), мастоциты, эозинофилы и базофилы. Рецепторы для этих клеток неклональны, фиксированы в геноме, не нуждаются в реаранжировке и распознают стандартные консервативные молекулярные паттерны, специфические для различных патогенов. В- и Т-лимфоциты адаптивной иммунной системы имеют рецепторы с большой вариабельностью, которые могут распознавать почти неограниченное количество высокоспецифических патогенов благодаря реаранжировке сегментов генов рецепторов; они способны обеспечить иммунологическую память, что играет значительную роль при вакцинации. Возможности использовать свойства иммунной системы для борьбы с опухолями системы кроветворения и обусловливают смысл применения иммунотерапии в онкогематологии. Иммунотерапия все чаще используется для лечения заболеваний злокачественной природы наряду с хирургическими методами, химио- (введением цитостатических препаратов) и лучевой терапией. Однако в связи с тем, что иммунотерапевтические методы сравнительно недавно вошли в арсенал врача-онколога (онкогематолога), в настоящее время отсутствует четкое и общепринятое понимание термина “иммунотерапия”.
В современной гематологии понятие “иммунотерапия” включает в себя применение иммунокомпетентных клеток, лимфокинов, моноклональных антител и противоопухолевых вакцин для патогенетического лечения заболеваний системы крови. При этом особо следует рассматривать иммуносупрессивную терапию, к которой прибегают при патологических состояниях, связанных с избыточным и аномальным функционированием иммунной системы (например, циклоспорин А и антитимоцитарный глобулин), и заместительную терапию, применяемую при иммунодефицитных состояниях различной природы (например, иммуноглобулины).
Сам факт возникновения опухоли свидетельствует о том, что появившиеся клетки вышли из под контроля иммунной системы организма. Это привело к предположению об отсутствии в опухолевых клетках антигенных структур, вызывающих адекватный иммунный ответ. Однако впоследствии было установлено, что опухолевые клетки экспрессируют аберрантный набор антигенных детерминант, который может распознаваться иммунной системой. Более того, экспериментальными работами были намечены пути, которыми может быть индуцировано разрушение опухолевых клеток. Попытки развить иммунотерапевтический подход к лечению рака в основном сфокусировались на обеспечении индукции противоопухолевой активности естественных киллеров, лимфокинактивированных киллеров, Т-лимфоцитов и антител.
Из перечисленных факторов активность естественных киллеров и лимфокинактивированных киллеров достаточно легко индуцируется стимуляцией лимфокинами (интерлейкинами и интерферонами). Основной проблемой является плохая специфичность иммунных эффекторных клеток, а также выраженные побочные эффекты, вызываемые лимфокинами. Антитела и Т-лимфоциты оказались способными распознавать и удалять опухолевые клетки. При этом противоопухолевая активность антител строго зависит от васкуляризации опухолевой ткани, тогда как Т-лимфоциты обладают свойствами, мигрируя сквозь ткани, находить и уничтожить опухолевые клетки вдали от сосудов. Поэтому действие Т-лимфоцитов особенно ценно против солидных и метастатических опухолей. Кроме того, Т-клетки превосходят все известные методы иммунотерапии по своей противоопухолевой эффективности и специфичности, что делает их предметом противораковых исследований. Принято считать, что Т-клеточное звено иммунитета может использоваться для активации противоопухолевого иммунного ответа. Подходы, применяемые для активации и исправления Т-клеточного иммунного ответа, можно разделить на две категории: адоптивная иммунотерапия — получение активных по отношению к опухоли Т-клеток вне пациента (обычно in vitro) последующим переносом результирующих эффекторных клеток больному, и активная иммунотерапия — применение опухолевонаправленных вакцин и/или лимфокинов с целью репрограммировать иммунную систему.
Одно из преимуществ активной иммунотерапии заключается в том, что нет необходимости манипулировать с эффекторными клетками вне организма пациента. Однако общее состояние онкологического больного (ослабление иммунной системы вследствие химио- и радиотерапии и иммуносупрессия, вызванная опухолью) часто не дает возможности применить такую терапию, ибо будет отсутствовать необходимый иммунный ответ.

Адоптивная иммунотерапия

Адоптивная иммунотерапия включает в себя применение иммунокомпетентных клеток. Обычно это адоптивный перенос донорских лимфоцитов реципиенту после трансплантации аллогенных стволовых клеток. Показанием к адоптивной иммунотерапии в онкогематологии (обсуждаются возможности лечения больных с острыми и хроническими лейкозами, лимфомами, множественной миеломой) является рецидив после трансплантации аллогенных стволовых клеток или остаточная (резидуальная) болезнь. Этот вид лечения применяется с целью индуцировать реакцию трансплантата против лейкоза (РТПЛ): донорские Т–лимфоциты должны уничтожить резидуальные лейкозные клетки. Основная опасность при использовании адоптивной иммунотерапии — вероятность развития полномасштабной реакции трансплантат против хозяина (РТПХ) с непредсказуемыми последствиями.
Режимы применения донорских лимфоцитов отрабатываются. Средняя разовая доза инфузируемых клеток — 5×107/кг. Количество введений колеблется от 1 до 11, составляя в среднем 4–5. Наилучшие результаты отмечены при использовании донорских лимфоцитов в срок до 8 месяцев после трансплантации аллогенных гемопоэтических клеток. По данным A. Raiola и соавторов (2001), развитие РТПЛ после введения донорских лимфоцитов (эффект терапии) зависит от нозологической формы. Так, РТПЛ констатируют у 70–80% больных хроническим миелолейкозом (ХМЛ), подвергшихся адоптивной иммунотерапии, в то время как у пациентов с лимфопролиферативными заболеваниями этот показатель не превышает 10%. При этом возникновение РТПХ отмечается у 40–70% пациентов; а ее выраженность находится в прямой зависимости от количества инфузированных CD3+-лимфоцитов.
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что применение NK-клеток в целях адоптивной иммунотерапии значительно улучшает результаты лечения. NK-клетки атакуют преимущественно гемопоэтические клетки хозяина, а не другие ткани, являющиеся обычными мишенями Т-клеточной опосредованной РТПХ. При этом аллореактивные NK-клетки убивают дендритические клетки хозяина, что предотвращает его презентацию антигенов хозяина донорским Т-клеткам, т.е. решающий шаг, инициирующий РТПХ. Использование аллореактивных NK-клеток в предтрансплантационном режиме кондиционирования в эксперименте на мышах защищало животных от РТПХ до такой степени, чтобы произвести безопасную инфузию или даже ввести летальную дозу аллогенных Т-лимфоцитов. Таким образом, NK-клеточная аллореактивность сочетает в себе все характерные черты, которые превращают ее в инструмент, уникально подходящий для неродственных трансплантаций гемопоэтических клеток.
Можно использовать комбинацию методов адоптивной и активной иммунотерапии, например сочетание инфузии донорских лимфоцитов с применением альфа-2-бета-интерферона и интерлейкина-2. К самостоятельным методам иммунотерапии может быть отнесено прекращение иммуносупрессивной терапии у реципиентов после трансплантации аллогенных стволовых клеток.

Активная иммунотерапия

Активная иммунотерапия включает в себя применение интерлейкинов, интерферонов и противоопухолевых вакцин.
Интерлейкин-1 (ИЛ-1, лимфоцитактивирующий фактор, гемопоэтин-1) представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 14–17 кД. Есть две его формы альфа и бета. Основным продуцентом являются моноциты и макрофаги. ИЛ-1 оказывает гемопоэтический и противоопухолевый эффект. Он стимулирует пролиферацию и дифференцировку нейтрофилов, увеличивает чувствительность клеток-предшественников к действию других цитокинов (колониестимулирующие факторы, ИЛ-3) и обладает способностью индуцировать продукцию факторов роста (ИЛ-2, ИЛ-6 и др.). ИЛ-1 получен в рекомбинантной форме. Рекомбинантный ИЛ-1 бета разрешен к использованию в форме лекарственного препарата беталейкина. Показания к применению беталейкина — лейкопении, возникающие после химио- и радиотерапии злокачественных опухолей, иммунодефицитные состояния и инфекционные осложнения при хирургических вмешательствах. Препарат обладает выраженным стимулирующим действием на гранулоцитопоэз. Вводят его в дозе 15–20 нг/кг внутривенно капельно при лейкопениях, и в дозе 5 нг/кг при иммунодефицитных состояниях. Курс лечения состоит из пяти ежедневных инфузий.
Препарат обладает выраженной токсичностью. Поскольку ИЛ-1 относится к провоспалительным цитокинам, применение беталейкина сопровождается гриппоподобным синдромом, лихорадкой, ознобом, дозозависимой гипотензией.
Интерлейкин-2 (ИЛ-2) стимулирует пролиферацию и активацию Т-лимфоцитов, натуральных и лимфокинактивированных киллеров. Опухольинфильтрирующие лимфоциты после активации ИЛ-2 превращаются в киллерные клетки, которые способны распознавать и уничтожать злокачественные клетки. Под влиянием ИЛ-2 Т-лимфоциты стимулируют образование антител В-лимфоцитами. Возможно, образующиеся антитела обладают самостоятельным противоопухолевым действием. ИЛ-2 увеличивает образование гамма-интерферонов и фактора некроза опухоли, которые также обладают противоопухолевой активностью.
Существуют рекомбинантные генноинженерные препараты ИЛ-2 (пролейкин, альдеслейкин, ронколейкин). Как показание к их применению зарегистрирована метастатическая ренально-клеточная карцинома. Рекомендуется следующий способ применения: 18×106 МЕ/м2 — непрерывная (24 часа) инфузия в течение 5 дней, затем перерыв 2–6 дней и повторение курса. Это составляет один индукционный цикл, который повторяется 4 раза с трех недельными интервалами. У 40% больных с метастатической неоперабельной ренально-клеточной карциномой в результате применения ИЛ-2 удалось достичь полной или частичной ремиссии заболевания. Возможны подкожное введение препарата, а также комбинации с альфа-интерферонами и химиотерапией. Отрабатываются режимы сочетанного применения ИЛ-1 и ИЛ-2.
В гематологии продолжаются попытки использовать ИЛ-2 при острых лейкозах, ХМЛ, множественной миеломе и других онкогематологических заболеваниях. Как правило, такое лечение применяют у пациентов с рецидивирующими и резистентными формами заболеваний, когда возможности стандартной терапии уже исчерпаны. Так, есть сообщение о лечении 25 пациентов с лимфомами, рецидивировавшими после аутологичной ТКМ. Использовались 4 уровня доз в зависимости от переносимости: 12×, 16×, 20× или 24×106 МЕ/м2 в сутки. Терапия состояла из одного пятидневного и четырех дополнительных двухдневных циклов. Авторы наблюдали умеренную клиническую и гематологическую токсичность, в то время как ожидаемая четырехлетняя безрецидивная выживаемость составила 72%.
Продолжаются исследования эффективности сочетанного применения ИЛ-2 и трансплантации аутологичных гемопоэтических стволовых клеток. Известно о попытках лечения больных с ХМЛ ИЛ-2 в сочетании с гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором. В результате уменьшалось число Рh-позитивных метафаз в костном мозге.
Интерлейкин–3 (ИЛ-3) — гликопротеин с молекулярной массой 25–32 кД — продуцируется активированными Т-лимфоцитами и тучными клетками. Основное его действие — стимулирующий эффект (индукция пролиферации и дифференцировки) в отношении клеток гранулоцитарного, эритроидного и мегакариоцитарного ростков костного мозга. Кроме того, ИЛ-3 способствует увеличению продукции ИЛ-1, ИЛ-6 и фактора некроза опухоли.
В настоящее время в России нет зарегистрированного препарата ИЛ-3, однако в мировой практике такие лекарственные формы применяются для восстановления числа нейтрофилов и тромбоцитов после химио- и лучевой терапии. Обсуждаются возможности использования ИЛ-3 совместно с колониестимулирующими факторами, эритропоэтинами и другими цитокинами для усиления гемопоэзстимулирующего и противоопухолевого действия. Режимы применения отрабатываются, однако наиболее часто назначаются дозы в диапазоне 2,5–10 мкг/кг в сутки. Возможно использование ИЛ-3 для мобилизации периферических стволовых клеток. При его введении отмечаются умеренные токсические реакции — наиболее часто субфебрилитет, гриппоподобный синдром и головная боль.
Другие интерлейкины пока еще не нашли широкого клинического применения. Исследования, посвященные изучению действия этих лимфокинов, преимущественно носят экспериментальный характер. Определяются возможные точки приложения и уточняются показания к их использованию. Ниже приводятся краткие сведения об интерлейкинах, наиболее перспективных для клинического применения.
Интерлейкин-4 (ИЛ-4, В-клеточный стимулирующий фактор) представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 18–20 кД. Основной его продуцент — активированные Т-лимфоциты. Действие — местная противоопухолевая активность и модуляторная роль в гемопоэзе. В частности, ИЛ-4 переводит покоящиеся В-клетки в S-фазу клеточного цикла, индуцирует продукцию Ig G и Ig E; под его влиянием ИЛ-4 может происходить ингибиция или стимуляция клеточного роста в зависимости от концентрации и присутствия других цитокинов. Интерлейкин-7 (ИЛ-7; пре-В-клеточный фактор роста) — гликопротеин с молекулярной массой 25 кД. Продуцируется стромальными клетками костного мозга и селезенки. Является одним из регуляторов лимфоцитопоэза. Индуцирует синтез ИЛ-1, ИЛ-6 и фактора некроза опухоли. Возможно, способствует мобилизации периферических стволовых клеток и имеет противоопухолевый эффект. Интерлейкин-11 (ИЛ-11) — протеин с молекулярной массой 19–21 кД — продуцируется фибробластами костного мозга. Стимулирует пролиферацию и дифференцировку клеток-предшественников мегакариоцитов и эритроцитов. Производит дозозависимый тромбопоэтический эффект. При его использовании уменьшается летальность от инфекций в ходе цитоаблативной терапии (эксперименты на мышах). Возможная область применения — восстановление тромбоцитов после химио- и лучевой терапии. Интерлейкин-12 поддерживает пролиферацию и активацию цитотоксических клеток и естественных киллеров.
Наиболее часто в качестве средств активной иммунотерапии используются интерфероны. Это группа низкомолекулярных гликопротеидов, которые образуются клетками животных и человека при вирусной инфекции, а также при контакте с митогенами и сенсибилизированными лимфоцитами после связывания специфического антигена.
Различают три основных типа интерферонов: альфа, бета и гамма. Альфа-интерфероны вырабатываются в В–лимфоцитах. Бета-интерфероны синтезируются фибробластами кожи, костного мозга и клетками эпителия. Гамма-интерфероны продуцируются Т–лимфоцитами в присутствии макрофагов. Все интерфероны обладают противовирусным, иммуномодулирующим и противоопухолевым эффектом. Однако у бета-интерферона наиболее выражено противовирусное, а у гамма-интерферона — иммуномодулирующее действие. При этом альфа-интерфероны оказывают отчетливый противоопухолевый эффект.
Самый большой клинический опыт накоплен в использовании альфа-интерферонов. Эти препараты применяют для лечения больных ХМЛ, волосатоклеточным лейкозом, множественной миеломой, неходжкинскими лимфомами (НХЛ), острыми лейкозами, миелодиспластическим синдромом.
Один из наиболее распространенных альфа-интерферонов Веллферон, получаемый путем вирусной активации клеток лимфомы Беркитта, представляет собой препарат природного человеческого интерферона (содержит 18 подтипов), другие препараты альфа-интерферона получены генно-инженерным путем, т. е. посредством встраивания гена интерферона в культуру Е. coli, после чего генно-инженерный штамм продуцирует заданный тип интерферона.
Точный механизм действия альфа-интерферонов при опухолевых заболеваниях пока неизвестен. Их клинический эффект у больных с онкологическими заболеваниями может быть связан:
1. с прямым антипролиферативным действием на опухолевые клетки вследствие ингибиции экспрессии онкогенов, увеличения экспрессии мембранных антигенов опухолевых клеток и рецепторов к гормонам;
2. активированием макрофагов, природных киллеров и цитотоксических эффекторных клеток;
3. усилением регуляторного воздействия костномозгового микроокружения: альфа-интерферон восстанавливает нормальное ингибирующее действие стромальных клеток на пролиферацию клеток-предшественников миелоидного ряда и усиливает адгезию последних к стромальным клеткам.
Применение препаратов альфа-интерферона у больных ХМЛ позволяет достичь не только клинико-гематологической, но и цитогенетической ремиссии заболевания (редукции злокачественного Рh-позитивного клона), а также существенно увеличить продолжительность жизни таких пациентов.
В настоящее время препараты альфа-интерферона редко используются для индукции ремиссии у впервые выявленных больных ХМЛ. Как правило, сразу же после установления диагноза в целях максимально быстрого уменьшения опухолевой массы и улучшения состояния паицента проводится терапия гидроксимочевиной в дозе 1,5–2,5 грамма в сутки в сочетании с лейкоцитаферезом при гиперлейкоцитозе и аллопуринолом. При снижении уровня лейкоцитов ниже 20×109/л начинают вводить препараты альфа-интерферона, постепенно отменяя гидроксимочевину. Существуют различные схемы введения препаратов альфа-интерферона, различающиеся интенсивностью наращивания доз. Доза уменьшается наполовину при снижении уровня нейтрофилов ниже 1,5×109/л и/или тромбоцитов ниже 100×109/л. Препарат следует отменить при уровне нейтрофилов ниже 1×109/л и/или тромбоцитов ниже 50×109/л. Введение препаратов возобновляют при восстановлении количества нейтрофилов и/или тромбоцитов, при этом доза составляет 50% от применявшейся.
Важным вопросом является определение оптимальной дозы препаратов альфа-интерферона для лечения больных ХМЛ. Хотя диапазон доз, применявшихся разными авторами, весьма широк — от 2×106МЕ/м2 трижды в неделю до 5×106МЕ/м2 ежедневно, большинство считает оправданным назначение больших доз, т.е. 5×106МЕ/м2 ежедневно. Однако при использовании больших доз нередко проявляются побочные действия препаратов — токсические эффекты разной степени выраженности: слабость, потеря массы тела, депрессия, нейротоксичность, гемолиз, тромбоцитопению, гипотиреоидизм, патологические изменения соединительной ткани, повреждения сердечно-сосудистой, мочевыделительной, а также других систем и органов.
Обилие побочных эффектов в ответ на введение препаратов альфа-интерферона в стандартных дозах инициировало проведение исследований их терапевтической эффективности в сниженных дозах. Установлено, что сравнительно низкие дозы этих препаратов (2 млн МЕ/м2 в сутки) существенно увеличивают продолжительность хронической фазы ХМЛ и улучшают выживаемость в сравнении с монохимиотерапией.
Возможно, прорывом в лечении больных ХМЛ будет сочетание терапии альфа-интерферонами с недавно появившимся принципиально новым препаратом иматиниба мезилатом. На этот препарат, являющийся по механизму действия ингибитором тирозинкиназы, возлагаются большие надежды, связанные, в частности, с перспективами комбинированной терапии. Сочетание иматиниба мезилата с другими лекарственными средствами, в том числе с альфа-интерферонами, будет предметом интенсивных исследований в ближайшие годы.
В лечении больных волосатоклеточным лейкозом, множественной миеломой, НХЛ применяют сравнительно небольшие дозы препаратов альфа-интерферона (от 6 до 24 млн МЕ в неделю). Как правило, лечение проводится в промежутках между курсами полихимиотерапии. Использование альфа-интерферонов позволяет несколько улучшить результаты традиционной терапии. Режимы применения этих препаратов у больных острыми лейкозами и миелодиспластическим синдромом отрабатываются.
Моноклональные антитела. Весьма перспективным представляется использование моноклональных антител в качестве средств направленного воздействия в лечении заболеваний системы крови. Хотя концепция направленной терапии обсуждается уже на протяжении многих десятилетий, однако только в последнем десятилетии благодаря достижениям в молекулярной биологии появились новые глубокие знания о биологии опухолей и клеточных мишенях.
Целью направленной терапии является разработка возможностей избирательно поражать опухоли или ограничивать выраженность побочных эффектов химиотерапии на нормальные ткани, усиливая таким образом рост эффективности лечения при ограничении токсичности. Потенциальные клеточные мишени включают в себя мембраносвязанные антигены (например, CD20 или опухольспецифические идиотипы), места связывания ферментов (например, рецептор тирозинкиназы), или прямые генетические цели (например, bcl-2). Наиболее обещающими новыми/разрабатываемыми формами направленной терапии НХЛ являются моноклональные антитела против антигенов клеточной поверхности, как неконъюгированные (ритуксимаб, Campath-1H), так и конъюгированные с радиоизотопами — радиоиммунотерапия с помощью 131I-тозитумомаба и 90Y-ибритумомаба тиуксетана.

Полный текст статьи опубликован в журнале  "Мистецтво лікування. – 2005. – № 5"