В.М.Моисеенко
НИИ онкологии им.проф.Н.Н.Петрова, Санкт-Петербург
Моноклональные антитела наряду с культивируемыми ex vivo опухоль- инфильтрирующими лимфоцитами (TIL) и лимфокинактивированными киллерами (LAK) являются методами пассивной иммунотерапии злокачественных опухолей (Rosenberg S., 1997).
Свое начало пассивная иммунотерапия берет с конца XIX века, когда впервые была получена противодифтерийная сыворотка и тогда же она была использована для лечения больных злокачественными опухолями (Hericourt и Richet) (таблица 1). Однако, в связи с отсутствием противоопухолевого эффекта интерес к применению этого метода постепенно угас.
Начало современного этапа использования моноклональных антител в клинической онкологии было положено работами D.Pressman, L.Korngol (1953). Авторами была высказана и обоснована идея использования антител для воздействия на опухолевые клетки , в том числе определения локализации метастазов остеогенной саркомы. Широкое использование этого метода было затруднено в связи с технологическими трудностями в получении моноклональных антител в достаточных количествах. Это стало возможным только после революционных работ G.Kohler, C.Milstein (1975), которые разработали рекомбинантную гибридомную технологию получения моноклональных антител, что сделало доступными антитела в терапевтических количествах. За эту разработку авторы получили Нобелевскую премию. И уже в 1979 году L.Nadler et al. были пролечены первые больные. С тех пор тысячи больных злокачественными опухолями получили лечение моноклональными антителами (Multani P., Grossbard M., 1998).
Таблица 1.
История изучения моноклональных антител
| Конец XIX века 1895 г. | получения противодифтерийной сыворотки использование сыворотки для лечения больных раком ( Hericourt и Richet) |
|---|---|
| Начало ХХ века | обнаружение специфических особенностей antisera и введение термина «антитела» ( Erlich P.) |
| 1953 г. | идея использования а/т для определения локализации метастазов остеогенной саркомы (Pressman D. et al.) |
| 1975 г. | разработка технологии получения а/т в достаточных количествах (Kohler, Milstein) начало использования а/т в диагностических целя |
В настоящее время известно три класса цитотоксических моноклональных антител. Первый класс включает неконъюгированные антитела, которые сами способны вызывать гибель опухолевых клеток. Два других класса представлены антителами конъюгированными с токсинами и изотопами (конъюгированные антитела).
Типичное антитело является иммуноглобулином и состоит из четырех цепей (двух легких и двух тяжелых) и имеет постоянный и гипервариабельный домены. Постоянным доменом антитело фиксируется к Fc-рецептору цитотоксического лимфоцита, а гипервариабельным доменом к соответствующему антигену.
Механизм противоопухолевого действия моноклональных антител достаточно сложный и включает следующие элементы (Jungans R.P. et al., 1996):
комплемент-зависимая цитотоксичность
антитело-зависимая клеточная цитотоксичность
Ав2 вакцины
фагоцитоз (только активированные макрофаги)
блокада рецепторов (антирецепторы)
апоптоз
внутриклеточные эффекты.
Наиболее значимыми являются первые три механизма. При реализации комплемент-зависимой цитотоксичности после связывания антителом антигена на поверхности опухолевой клетки активизируется многоэтапная система комплемента. На последнем её этапе образуется белок С9, способный формировать отверстия в базальной мембране клетки, что в конечном счете приводит её к гибели. Вторым важным механизмом является антитело-зависимая цитотоксичность. При этом моноклональное антитело своим гипервариабельным доменом связывается с соответствующим антигеном на поверхности опухолевой клетки, а постоянным доменом с Fc-рецептором цитотоксического лимфоцита, так называемых «киллеров». Последние способны синтезировать и выделять белки — перфорины (подобен протеину С9 системы комплемента) и сериновые протеазы, повреждающие клеточную мембрану.
Третьим важным механизмом противоопухолевого действия моноклональных антител является , так называемый, механизм Ав2 вакцины. Он реализуется при использовании моноклональных антител, содержащих чужеродный (чаще всего мышиный) белок. В ответ на его введение образуются антиидиотипические антитела, способные связываться с поверхностным опухолевым антигеном и запускать один из указанных механизмов цитотоксичности.
Несмотря на простоту концепции использования моноклональных антител при злокачественных опухолях, проблема пока далека от полного разрешения по следующим причинам:
биохимическая и биологическая нестабильность моноклональных антител, требующая их хранения и транспортировки в особых температурных условиях
сложности фармакокинетики антител (плохая экстравазальная диффузия и проникновение антител в опухоль, быстрое изменение иммунных комплексов на поверхности клетки)
иммуногенность мышиных моноклональных антител
гетерогенность опухоли и специфичность антител.
Наиболее важными факторами, мешающими эффективному использованию моноклональных антител, являются гетерогенность опухолевой массы и иммуногенность антител. Гетерогенность опухоли означает, что далеко не все опухолевые клетки могут содержать антиген, против которого направлено данное специфичное антитело. Кроме того, вследствие генетической нестабильности в опухолевых клетках часто происходят мутации, в том числе связанные с поверхностными антигенами. В результате часть клеток легко «ускользает» от терапевтического действия данного моноклонального антитела. Это a priori не позволяет обеспечивать 100% эффективность при использовании моноклональных антител и является причиной их главного парадокса: основное достоинство антител — их специфичность, но чем специфичнее антитело, тем больше шансов у опухолевых клеток избежать их влияния (Jungans R.P. et al.,1996 ).
Другим существенным недостатком моноклональных антител является иммуногенность, то есть образование в ответ на их введение нейтрализующих антител. Это происходит у 75% больных при введение чужеродного (чаще всего мышиного) белка. При последующих введениях препарата он немедленно нейтрализуется и ,таким образом, снижается его эффективность.
В настоящее время предпринимаются усилия с целью повышения эффективности терапии моноклональными антителами. Прежде всего это повышение их биологической активности. Наиболее перспективным в этом плане считается получение биспецифических антител. Биспецифическое антитело одним плечом гипервариабельного домена связывается с поверхностным антигеном опухолевой клетки, а другим с антигенным рецептором Т-клетки, что обеспечивает их тесный контакт.
Вторым направлением повышения эффективности моноклональных антител является снижение их иммуногенности. Для этого с помощью сложнейших методов генной инженерии получены химерные и гиперхимерные (гуманизированные) антитела с разным соотношением мышиного и человеческого белка. Химерное антитело содержит 30-35% мышиного и 65-70% человеческого белка, в гиперхимерном (гуманизированном) антителе содержание человеческого белка достигает 90%, а мышиного только 10%. В результате частота образования нейтрализующих антител в ответ на введение этих модернизированных антител уменьшается с 74% в случае мышиных до 46% — химерных и 4% — гиперхимерных (гуманизированных) антител.
Лечение моноклональными антителами обычно хорошо переносится больными и частота побочных эффектов несопоставима с аналогичным показателем для химиотерапии (таблица 2).
Наибольшую проблему представляют анафилактические реакции. Хотя их частота не превышает 1,8%, риск их появления требует тщательного мониторинга больных при каждом введении препарата.
Таблица 2.
Частота побочных реакций при лечении мышиным моноклональным антителом Панорекс (Ruethmuller G. et al.,1994)
| Побочные реакции | Панорекс (n=183) |
|---|---|
| Понос Тошнота Лихорадка Боли в животе Рвота Анафилактические реакции | 15% 9% 8% 7% 7% 1,8% |
В настоящее время большая группа моноклональных антител против различных опухолевых поверхностных антигенов проходит предклинические и клинические испытания. Наиболее изученными при солидных опухолях являются панорекс и герсептин.
Панорекс представляет собой мышиное моноклональное антитело против поверхностного антигена аденокарциномы 17-1А. Этот антиген наиболее часто экспрессируется опухолями ободочной кишки. В Германии доктором G.Reuthmuller et al.(1994) было проведено рандомизированное исследование с целью оценки эффективности препарата панорекс при адъювантном использовании после оперативного лечения у больных раком ободочной кишки с метастазами в регионарных лимфоузлах (Duke’s C ), то есть с высоким риском рецидива заболевания. В исследование было включено 189 больных, причем 99 из них получили пять внутривенных введений панорекса, а 90 пациентов составили контрольную группу. Как показали 7-летние результаты (Reuthmuller G.et al.,1998) применение панорекса позволило снизить на 32% число умерших от рака (P<0,01), на 23% число рецидивов заболевания (P< 0,04) и частоту отдаленных метастазов (P=0,004). При этом влияния панорекса на частоту местных рецидивов отмечено не было (Р=0,65), что вполне понятно, так как появление местного рецидива связано с техническими погрешностями оперативного лечения. Эти данные позволили авторам констатировать, что адъювантная терапия препаратом панорекс у больных раком ободочной кишки Duke’s C позволяет увеличить на 1/3 показатели общей и безрецидивной выживаемости, причем эффект сохраняется в течение 7 лет (Reuthmuller G. et al.,1998) (рисунок 5,6). Следует подчеркнуть, что подобная эффективность панорекса сопоставима с эффективностью химиотерапии по схеме 5-фторурацил + лейковорин, применяемой во всем мире, однако, несомненно предпочтительнее с точки зрения токсичности (таблица 2).
Препарат панорекс зарегистрирован и разрешен в Германии для клинического использования. В настоящее время проводится крупномасштабной клиническое исследование (более 3000 больных) , в котором сравнивается панорекс и панорекс+химиотерапия со стандартной химиотерапией 5-фторурацил+лейковорин.
Вторым препаратом моноклональных антител, результаты применения которого при раке молочной железы явились сенсацией конгресса Американского общества онкологов (ASCO) в 1998 году, является герсептин. Герсептин представляет собой гуманизированное моноклональное антитело против белковых трансмембранных рецепторов факторов роста Her2 или c-erbB2. Нормальная функция этих рецепторов и их лиганды неизвестны, но повышенная их экспрессия наблюдается в 25-30% опухолей и является признаком высокоагрессивного течения и плохого прогноза, что косвенно свидетельствует об участии этих рецепторов в регулировании роста. Считается, что повышенная экспрессия может быть связана с повышенной трансдукцией сигналов при отсутствии лигандов. Her2 , наряду с рецепторами эпидермального фактора роста (EGFr) и рецепторами тромбоцитарного фактора роста (PDGFr), относится к семейству транмембранных рецепторов.
M.Cobleigh et al.(1998) были представлены результаты лечения 213 больных раком молочной железы резистентным к стандартной терапии. У всех больных была повышенная экспрессия Her2-neu. В результате лечения герсептином у 44 больных (21%) были зарегистрированы объективные лечебные эффекты, в том числе у 8 больных (4%) полный регресс опухоли и у 36 больных (17%) частичный с уменьшением размеров метастазов более 50%. При этом лечебные эффекты характеризовались большой продолжительностью (средняя продолжительность ответа 8,4 месяца), а средняя продолжительность жизни больных составила 13 месяцев. Токсичность лечения герсептином оказалась низкой и только у 2 из 213 больных лечение было прервано по этой причине. Наиболее значимой оказалась кардиотоксичность. Снижение контрактильной способности миокарда (LVEF) отмечено у 9 больных, причем у 6 оно сопровождалось клиническими признаками сердечной недостаточности.
Вторым исследованием, посвященным изучению герсептина и представленным на этом же конгрессе, является работа D.Slamon et al.(1998). Это рандомизированное сравнительное изучение химиотерапии и химио-иммунотерапии герсептином в качестве I линии у больных раком молочной железы. В исследование было включено 469 больных с повышенной экспрессией Her2-neu. В качестве химиотерапии больные получали таксол или доксорубицин + циклофосфамид. Результаты представлены в таблице 3.
Как видно из таблицы частота лечебных эффектов и время до прогрессирования оказались достоверно выше у больных , получавших химио-иммунотерапию по сравнению с только химиотерапией. Очень важно, что рост эффективности лечения не сопровождался увеличением частоты побочных токсических реакций. Наиболее существенным осложнением, как и в исследовании M.Cobleigh et al.(1998) , оказалась кардиотоксичность. Она зарегистрирована у 18% больных, получавших доксорубицин+циклофосфамид+герсептин, и 2% таксол+герсептин, по сравнению с 3% после доксорубицин+циклофосфамид и 0% после таксола. Проведенное исследование убедительно продемонстрировало целесообразность комбинирования химиотерапии и пассивной иммунотерапии моноклональными антителами у больных раком молочной железы с повышенной экспрессией Her2-neu.
Таким образом, имеющиеся клинические данные свидетельствуют, что пассивная иммунотерапия моноклональными антителами больных солидными опухолями обладает несомненной эффективностью, нередко сопоставимой с эффективностью химиотерапии. При этом спектр её токсичности несопоставим с последней. Это обстоятельство не означает, что пассивная иммунотерапия представляет альтернативу химиотерапии и уже в ближайшие годы вытеснит её. Наоборот, рациональное сочетание этих методов значительно расширяет возможности современного лекарственного лечения и делает его более эффективным.
Таблица 3.
Результаты рандомизированного исследования химиотерапия + герцептин у больных раком молочной железы с повышенной экспрессией Her2-neu (Slamon D. et al.,1998)
| Число б-ных | Время до прогрессирования (в мес.) | Частота лечебных эффектов (ПР+ЧР) (%) | Частота побочных эффектов (%) | |
|---|---|---|---|---|
| ХТ | 234 | 5,5 | 36,2 | 66 |
| ХТ+Г | 235 | 8,6* | 62,0** | 69 |
| АС | 145 | 6,5 | 42,1 | 71 |
| АС+Г | 146 | 9,0 | 64,9 | 68 |
| Т | 89 | 4,2 | 25,0 | 59 |
| Т+Г | 89 | 7,1 | 57,3 | 70 |
Р<0,001; ** P<0,01
ХТ- химиотерапия; Г- герцептин; АС — доксорубицин+ циклофосфамид;
Т- таксол
ЛИТЕРАТУРА:
Rosenberg S.A. Principles of cancer management : biologic therapy. In: Cancer: Principles & Practice of Oncology, Fifth Edition; edited by Vincent T. DeVita, Jr. M.D., Samuel Hellman, M.D., Steven A. Rosenberg, M.D. Ph.D.; Chapter 1, pp 349-373 Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia 1997.
Pressman D., Korngold L. The in vivo localization of anti-Wagner osteogenic sarcoma antibody. Cancer 6: 619-623, 1953
Kohler G., Milstein C. Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity. Nature 256: 495-497, 1975
Nadler L., Stashenko P., Hardy R. et al. Serotherapy of a patient with a monoclonal antibody directed against a human lymphoma-associated antigen. Cancer Res 40: 3147-3154, 1980
Jungans R.P., Sgouros G., Scheinberg D. Antibody-based immunotherapies for cancer. — In: Cancer chemotherapy and biotherapy, 2nd edit./ ed. by Bruce Chabner and Dan Longo. Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia, 1996, pp.655-689
Ruethmuller G., Schneider-Gadicke E., Schlimok G. et al. Randomized trial of monoclonal antibody for adjuvant therapy of resected Duke’s C colorectal carcinoma. Lancet 1994; 343:1177-83
Ruethmuller G., Holz E., Schlimok G. et al. Monoclonal antibody therapy for resected Duke’s C colorectal cancer: seven-year outcome of a multicenter randomized trial. JCO, vol.16, 5, 1998: pp.1788-1794
Multani P., Grossbard M. Monoclonal antibody-based therapies for hematologic malignancies. JCO, vol.16, 11, 1998: pp.3691-3710
Cobleigh M.A., Vogel C.L., Tripathy D. et al. Efficacy and safety of Herceptin (humanized anti-Her2 antibody) as a single agent in 222 women with Her2 overexpression who relapsed following chemotherapy for metastatic breast cancer. Proc. ASCO , May 16-19 1998, vol.17,p.97a (abst.376)
Slamon D., Leyland-Jones B., Shak S . et al. Addition of Herceptin (humanized anti-Her2 antibody) to first line chemotherapy for Her2 overexpressing metastatic breast cancer markedly increases anticancer activity: a randomized, multinational controlled phase III trial. Proc. ASCO , May 16-19 1998, vol.17,p.98a (abst.377)