Онкология-

И.А. Балдуева

ГУН НИИ онкологии им. проф. Н.Н. Петрова МЗ РФ, Санкт-Петербург

источник RosOncoWeb.Ru

"Вакцинотерапия - метод, основанный на использовании антигенаили комплекса антигенов в сочетании или без адъювантов для модуляциииммунного ответа" (Restifo N., Sznol M., 1997). Это метод активнойспецифической иммунотерапии, в основе которой лежит стимуляция иммунногоответа пациента на свою собственную опухоль. Вакцинация (вакцинотерапия)при раке может использоваться с адъювантной (после хирургическоголечения при отсутствии клинически определяемых отдаленных метастазов)и лечебной целью (в случае диссеминации опухоли).

Многочисленными работами последних десятилетий показано, чтопри злокачественных опухолях нет адекватного иммунного ответа.Это может быть обусловлено несколькими причинами:

1) недостаточная иммуногенность опухолевого/опухолеасоциированногоантигена;
2) способность опухоли вызывать местную или системную иммунодепрессию(интерлейкин-10, трансформирующий фактор роста-?, фактор ростаэндотелия сосудов и др.) со снижением активности Т-лимфоцитов;
3) нарушение механизма представления опухолеасоциированного антигена.
В 70-е годы прошлого столетия Hewitt et al. (1976) было высказанопредположение, что экспериментальные опухоли у линейных животныхв большинстве случаев оказываются неиммуногенными. Результатыклинических исследований также показали, что опухоли у человекамало отличаются от нормальных тканей. Последнее обстоятельствоможет отчасти объяснить отсутствие эффективной активации иммуннойсистемы. Вследствие этого было сформулировано заключение о том,что иммунологические вмешательства в опухолевый процесс являютсямалоперспективными. В последующем в работах van Pel и Boon (1982)на мышиных моделях было показано, что защитный иммунный ответможет быть индуцирован против "неиммуногенных опухолей",а недостаточная иммуногенность обусловлена скорее неспособностьюопухоли активировать иммунную систему, чем отсутствием на ее поверхностиопухолевых антигенов. Эти наблюдения впоследствии были подтвержденына неиммуногенных опухолях экспериментальных животных других видов,где с помощью манипуляций иммунной системой (другими словами -вакцинаций) было показано, что опухолевые антигены присутствуюти на неиммуногенных опухолях и могут эффективно стимулироватьиммунную систему для элиминации опухоли. Эти данные, судя по всему,могут быть экстраполированы на опухоли человека. Таким образом,опухоли всех локализаций могут быть чувствительными к иммунологическомувмешательству (Boon, 1996- van der Bruggen, 1996- Rosenberg S.,1999).

Клинические исследования по изучению активной специфической иммунотерапиибольных с опухолями различных локализаций проводятся в настоящеевремя во всех онкологических центрах мира. Объектами исследованияявляются вакцины на основе аутологичных или аллогенных не модифицированныхи модифицированных опухолевых клеток, синтетические поливалентныевакцины, вакцины на основе дендритных клеток и др.

Известно, что свободные (несвязанные) антигены не распознаютсяТ-лимфоцитами даже в том случае, если эти клетки экспрeссируютрецепторы соответствующие антигену. Для того чтобы инициироватьиммунный ответ, антиген должен быть представлен на поверхностиантиген-представляющей клетки в контексте с HLA молекулами и вассоциации с другими поверхностными молекулярными структурами(костимулирующие, адгезивные и др.). Это событие является определяющимкак в стимуляции Т-клеток, так и в формировании эффективного иммунногоответа (Guinan E., 1994). Т-клетки "памяти" могут инициироватьиммунный ответ в более короткий срок при взаимодействии с различнымиантиген-представляющими клетками (В-клетки, макрофаги, дендритныеклетки), из которых дендритные клетки (ДК) способны к индукциипервичного ответа непраймированными Т-клетками. К основным свойствамДК относятся:

1) уникальная способность собирать Т-клетки на своей поверхностиза счет наиболее высокой экспрессии собственных молекул главногокомплекса гистосовместимости II класса (HLA-DR, -DP и -DQ) и молекулI класса;
2) способность при созревании экспрессировать молекулы CD80, CD86и CD40, которые активируют соответствующие лиганды на Т-клетках- CD28, CTLA-4 и CD40L;
3) способность продуцировать ряд цитокинов, включая интерлейкин-12,который увеличивает иммунологический ответ за счет "направления"Т-клеток по пути дифференцировки их в Т-хелперы 1-ого типа;
4) способность захватывать растворимые антигены с помощью эндоцитоза;
5) наличие эффективных механизмов для обработки (процессинга)сложных белков до иммуногенных пептидов;
6) способность выполнять высокодифференцированную роль в тимусе:индуцируют толерантность к собственным тканевым антигенам с помощьюудаления развивающихся аутореактивных Т-клеточных клонов и др.
Как показали исследования, количество ДК в организме больных злокачественнымиопухолями снижено, а сами они функционально неполноценны. ДК,выделенные из периферических лимфоидных и нелимфоидных тканейи периферической крови как экспериментальных животных с опухолями,так и онкологических больных не способны стимулировать специфическийответ цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ) и слабо стимулируют Т-хелперы(Bernard J. et al., 1997- Gabrilovich D. et al., 1996- ZitvogelL. et al., 1996). Кроме того, на их поверхности было выявленоснижение экспрессии адгезивных и костимулирующих молекул, а такжекритическое снижение экспрессии HLA-молекул, особенно I класса.Предполагается, что уменьшение количества ДК и потеря ими рядафункций может быть одной из главных причин отсутствия полноценногоиммунного ответа на развивающуюся опухоль.

Культивирование периферических ДК in vitro в условиях, позволяющихполучить их максимальный рост и активацию, приводило к увеличениюэкспрессии поверхностных молекул, но уровень их часто оказывалсянедостаточным для индукции устойчивого ответа специфических ЦТЛ(Gabrilovich D. et al., 1996). Наибольшей способностью по сравнениюс периферическими ДК к представлению специфического опухолевогоантигена Т-лимфоцитам обладают костномозговые предшественникиДК, а также сингенные или аллогенные ДК из периферической кровиздоровых индивидуумов, активированные in vitro опухоль-ассоциированнымиантигенами (Palmer E. et al., 1997- Reid C., 1997). Только такиеДК в большинстве случаев стимулировали нормальный ответ ЦТЛ. Этопозволяет считать активированные ДК перспективными кандидатамидля активной специфической иммунотерапии пациентов с распространеннымиформами злокачественных опухолей, в том числе и резистентных кстандартному лечению.

Формирование эффективного противоопухолевого иммунного ответана вакцинотерапию, как правило, требует от нескольких недель донескольких месяцев. Поэтому клинический эффект активной специфическойиммунотерапии является отсроченным (Jefford M. et al., 2001).Понятно, что этот метод должен быть более эффективным при применениис адъювантной целью в случае так называемой резидуальной опухолевойболезни. При большой опухолевой массе эффективность вакцинотерапииa priori значительно ниже, так как в этих случаях часто наблюдаетсянедостаточное проникновение в опухоль клеток-эффекторов, генерированныхв результате вакцинации.

Вакцинотерапия может быть неэффективной у пациентов с быстрымопухолевым ростом, так как при прогрессировании злокачественныеопухоли генетически нестабильны (следствие мутаций), и это можетспособствовать "уклонению" новых опухолевых клонов отраспознавания иммунной системой хозяина. Поэтому многие клиническиеисследования ДК-вакцинотерапии проводятся на пациентах с минимальнойостаточной болезнью. Это связано с решением таких важных задачкак увеличение выживаемости и безрецидивного периода. Вместе стем применение современных методов иммунотерапии у больных с диссеминированнымиопухолями, устойчивыми к традиционным методам лечения, помогаютболее полно понять эффективность иммунологического ответа, биологиюопухолевого роста, а также определить место иммунотерапии в комплексномлечении онкологических больных.

При разработке методов вакцинотерапии большое значение имеютлабораторные тесты, результаты которых могут прогнозировать клиническоетечение заболевания. К ним относится: исследование специфическихпептид-HLA-тетрамеров, внутрицитоплазматического интерферона-?,ELISPOT-тест (enzyme-linked immunospot), полимеразная цепная реакцияс использованием обратной транскриптазы (Sznol M. & MarincolaF., 2000). Эти тесты позволяют определить количество антиген-специфическихТ-клеток в периферической крови и способность Т-клеток повреждатьклетки-мишени, экспрессирующие чужеродный антиген.

Большие споры вызывает вопрос о выборе материала для лабораторногоисследования при оценке ответа на вакцинотерапию: периферическаякровь, опухолевая ткань или дренированные лимфатические узлы.Определение содержания антигенспецифических эффекторных клетокв циркулирующей крови отмечено как наиболее значимое. Вместе стем важным остается изучение связи лабораторных показателей иотсроченного регресса опухоли. С практической точки зрения наибольшеезначение имеют клинические методы оценки лечебного эффекта (полный,частичный регресс, стабилизация процесса и их продолжительность).

В настоящее время рассматриваются различные типы миелоидных ДК,которые могут быть пригодными для клинического использования:ДК, выделенные из периферической крови, выращенные ex vivo изих костномозговых предшественников (CD34+-гемопоэтические стволовыеклетки), полученные из моноцитов периферической крови. Тип ДК- это определенная стадия созревания гемопоэтической клетки запределами костного мозга, в которой важная роль отводится типуантигенной стимуляции. Встреча с иммуногенным антигеном способствуетих созреванию или активации и может изменять функцию (например,миграцию, стимуляцию Т-клеток, продукцию цитокинов и др.).

Одновременно оцениваются различные методы доставки антигена дляДК ex vivo. Для активации ДК используют специфические пептиды,но их применение ограничено в связи с зависимостью от HLA фенотипапациента (Nestle F., 2000). При некоторых опухолях опухолеассоциированныеантигены остаются неизвестными, поэтому используется лизат цельныхопухолевых клеток (Ashley D. et al., 1997), пептиды, элюированныес поверхности аутологичных опухолевых клеток, конъюгаты "ДК-опухолеваяклетка" (Hart I. & Colaco C., 1997). РНК и ДНК опухолевойклетки также могут быть трансфицированы в ДК с целью синтеза антигенногоопухолевого белка и/или представления на своей поверхности иммуногенныхпептидов (Nair S. et al., 1998- Philip R. et al., 1998). Противоопухолевымэффектом обладают также экзосомы, которые представляют собой "антиген-представляющиепузырьки", полученные из опухолевых клеток или ДК (ZitvogelL. et al., 1999).

В последнее время установлено, что выбор типа ДК для клиническогоприменения зависит от типа антигена (Serody J. et al., 2000).ДК процессируют антиген, который может быть доставлен как пептид,белок или генетическая вакцина. Незрелые ДК, которые активно используютэндоцитоз и эффективно захватывают экзосомы, могут быть наиболееподходящими для доставки иммуногенного белка или антигенных комплексов.В противоположность этому, зрелые ДК с высокой экспрессией HLAмолекул могут быть наиболее подходящими для использования пептидов.Короткие пептиды (от 8 до 10 аминокислотных остатков) могут напрямуюсвязываться с HLA молекулами (молекулами главного комплекса гистосовместимости)на поверхности ДК и не нуждаются в захвате антигена и его процессинге.В клинических исследованиях оцениваются молекулярно-биологическиеметоды, которые способствуют увеличению функциональной активностиДК. Генные манипуляции с ДК ex vivo способствуют экспрессии наих поверхности молекул цитокинов или иммуностимулирующих молекул,которые могут усилить ДКТ-клеточное взаимодействие и, как следствие,противоопухолевый иммунный ответ (Philip R. et al., 1998).

Производится также поиск оптимальной дозы ДК, разрабатываетсяграфик вакцинаций, оцениваются пути введения ДК-вакцины. Установлено,что ДК должны обладать следующими свойствами:

1) после культивирования ex vivo быть жизнеспособными in vivoв течение продолжительного времени, так как они могут достаточнодолго не встретить уникальные (редко встречающиеся) антигенспецифическиеТ-клетки в лимфатических узлах;
2) эффективно мигрировать к лимфатическим узлам-
3) содействовать эффекторной функции Т-клеток in vivo.
Кроме того, выживаемость in vivo эффекторных Т-клеток, генерированныхс помощью вакцинации, нуждается в продолжительной стимуляции,обеспечивая тем самым оптимальную и устойчивую ориентацию на опухоль.

Важным является клинически оценить подкожное, внутрикожное, внутрилимфатическоеи внутривенное введение ДК-вакцин. Введение вакцины в периферическиелимфатические узлы требует от нагруженных ДК миграции в лимфоиднуюткань и длительного поддержания там стимулирующей способностиТ-клеток. При внутривенном введении ДК оседают в легких, печени,селезенке и костном мозге, но они не обнаруживаются в лимфатическихузлах или опухолевых образованиях (Morse M. et al., 1999). В противоположностьэтому, исследования с использованием внутрикожного введения ДК,полученных из моноцитов, показали миграцию ДК в лимфатическиеузлы. В этих исследованиях использовались незрелые ДК, и их количествобыло незначительным. Большинство ДК остаются в месте введения(Thomas R. et al., 1999). Это свидетельствует о том, что незрелыеДК являются субоптимальной популяцией для достижения вакцинойлимфоидной ткани. Вместе с тем Schuler-Thurner B. et al. (2000)использовали ДК, полученные из моноцитов ex vivo, которые эффективностимулировали противоопухолевый иммунный ответ. Без прямого сравненияэти данные можно объяснить эффективной миграцией и представлениемопухолеспецифического антигена Т-лимфоцитам активированными exvivo ДК.

Перспективным является применение ДК-вакцин с гемопоэтическимифакторами, провоспалительными средствами, Т-клеточными или другимицитокинами (Flt-3 лиганд, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующийфактор, CD40 лиганд, интерлейкин-2, -12, интерфероны ?, ? и др.).Эти рекомбинантные клеточные факторы могут быть использованы какадъюванты при проведении ДК-вакцинотерапии (Pulendran B. et al.,1998- Williamson E. et al., 1999- Nestle F. et al., 2001).

Таким образом, представленный обзор данных литературы показывает,что методы вакцинотерапии на основе ДК при лечении онкологическихбольных могут быть самыми разнообразными. Разработке перспективныхметодов ДК-вакцинотерапии способствуют успехи, достигнутые в областимолекулярной биологии, гибридомная технология, рекомбинантныеформы различных биологически активных веществ и многие другиедостижения.

Решение вопроса об эффективности противоопухолевых вакцин, применяемыхс лечебной и адъювантной целями, будет основано на получении объективныхданных об увеличении продолжительности жизни онкологических больных,отсутствии риска развития поствакцинальных осложнений и соотношениистоимость/эффективность.