Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Сегодня злокачественные опухоли занимают одно из первых мест по уровню
заболеваемости и смертности. В мире ежегодно регистрируется 10 млн новых
случаев рака.
В начале XX в. гениальный ученый Пауль Эрлих использовал определение
«волшебная пуля», говоря о препарате, который находил бы и избирательно
уничтожал причину болезни.
Достижения фундаментальной иммунологии и современных технологий позволили
создать противоопухолевые препараты нового класса — моноклональные антитела
(МАТ). Эти препараты сделали противоопухолевую терапию более эффективной и
менее токсичной. Если традиционная химиотерапия — это «ковровое бомбометание»,
при котором поражаются и здоровые клетки, то иммунотерапия МАТ — это «точечные
удары», направленные против белковых молекул в опухолевых клетках.
В данном обзоре мы представляем общие сведения о современных успехах и
перспективах развития технологии МАТ в лечении онкологических заболеваний.
История создания и развитие
технологии моноклональных антител
Первая попытка применения антител для лечения онкологических заболеваний
была сделана Hericourt и Richet в 1895 г. экстрактами остеогенной саркомы у 50
больных; результаты были весьма перспективны. Тем не менее оставалась проблема
побочных реакций, нестандартизируемости сывороток и слабого,
непродолжительного эффекта.
Лечение антителами получило дальнейшее развитие в 70-х годах XX столетия. К
этому времени уже было доказано, что образующиеся сывороточные антитоксины
представляют собой иммуноглобулины; установлено, что продуцентом антител
являются плазматические клетки. Исследователям Келеру и Мильштейну удалось
разработать технологию получения особых клеточных линий, представляющих собой
гибриды между нормальными антителопродуцирующими селезеночными клетками мыши и
клетками мышиной миеломы. Разнородные клетки образуют двухъядерные гибриды,
сохраняющие способность к клеточным делениям. Так возникает гибридома,
структура продуцируемых ею антител абсолютно одинакова. Такие антитела
называются моноклональными.
Гуманизация антител
В 1980-х годах было проведено несколько исследований, показавших наличие
аллергических реакций вплоть до анафилактического шока, недостаточную
эффективность мышиных антител в реализации механизма уничтожения
клетки-мишени.
Получение человеческих антител и антител частично человеческого
происхождения стало возможным после клонирования генов иммуноглобулинов и
разработки генно-инженерных методов. Как в легких, так и в тяжелых цепях
антител имеется константный регион и вариабельный регион, который
непосредственно связывается с антигеном. Константный и вариабельный регионы
независимо кодируются множеством генетических сегментов. Генно-инженерные
технологии позволяют создавать гибридные антитела мышь/человек, различающиеся
степенью «гуманизации». Наиболее ранней версией таких гибридных антител
являются химерные антитела. В химерных антителах константные регионы имеют
человеческое происхождение, а вариабельные получены от мыши. Типичный пример
химерного антитела — ритуксимаб.
Второе поколение гибридных антител — гуманизированные антитела, в которых
мышиное происхождение имеют только небольшие антигенсвязывающие участки
вариабельных регионов. Гуманизированные антитела обладают слабой
иммуногенностью. Типичным примером гуманизированного антитела является
алемтузумаб.
Как в химерных, так и в гуманизированных антителах участки, непосредственно
связывающие антиген, получали от иммунизированных животных. В последнее
десятилетие разработаны способы конструкции полностью человеческих антител,
минуя этап иммунизации человека.
Итак, сегодня, когда МАТ получают с помощью генно-инженерных способов,
нередко минуя этап иммунизации, ключевым в определении термина «моноклональные
антитела» является именно одинаковость антител, а не только моноклональность
продуцирующих их В-клеток.
Моноклональные антитела в лечении
онкологических заболеваний
В терапии опухолей используют два типа МАТ:
- простые, или неконъюгированные — МАТ, не связанные ни с какими
цитотоксическими веществами;
- конъюгированные — МАТ, лечебный эффект которых обусловлен
присоединенными к антителу веществами (радиоактивными частицами,
цитостатиками или токсинами).
Простые моноклональные антитела
Большинство эффективно применяемых в онкологии МАТ — это простые МАТ. Они
по-разному реализуют свое воздействие на злокачественную опухоль. Одни
антитела, связываясь с соответствующим антигеном, запускают естественные
механизмы иммунного ответа организма, которые разрушают опухолевые клетки.
Другие МАТ не взаимодействуют собственно с иммунной системой человека. Их
эффект реализуется через связывание с антигенами, обеспечивающими пролиферацию
клеток или рост опухоли.
Механизм действия антител можно рассмотреть на примере алемтузумаба (Кэмпаса)
— препарата для терапии хронического лимфолейкоза. Вариабельный регион
алемтузумаба соединяется с антигеном CD52 на поверхности лимфоцитов, а
константный регион — с Fc-рецепторами на поверхности цитотоксических клеток,
которые уничтожают мишень (ADCC — антителозависимая клеточно-опосредованная
цитотоксичность). Кроме того, Кэмпас активирует систему комплемента, что
приводит к образованию комплекса, разрушающего мембрану злокачественной клетки
(CDC — комплемент-зависимая цитотоксичность). Именно эти два механизма, а
также индукция апоптоза считаются основными в действии данных антител.
Ритуксимаб (Ритуксан, Мабтера) стал первым МАТ,
одобренным для применения в онкологии. Изначально разработанный компанией Idec
(сейчас Biogen Idec), ритуксимаб был зарегистрирован в США в 1997 г. для
лечения В-клеточных вялотекущих неходжкинских лимфом. В России препарат
продается под названием Мабтера.
Ритуксимаб — это химерное моноклональное антитело, имеющее вариабельный
мышиный и константный человеческий регион, специфически связанное с антигеном
CD20 на В-лимфоцитах и инициирующее иммунологические реакции, которые
опосредуют лизис В-клеток. В 2006 г. препарат зарегистрирован еще по двум
показаниям: для лечения CD20-позитивных диффузных В-крупноклеточных лимфом (в
сочетании с режимом СНОР) и некоторых вариантов ревматоидного артрита.
Для обеспечения эффективности лечения перед началом терапии рекомендуется
провести скрининг на уровень экспрессии CD20-рецепторов.
Алемтузумаб (Мабкэмпас, Кэмпас) —
гуманизированное моноклональное антитело к антигену CD52, в котором только
маленькие участки, непосредственно связывающиеся с антигеном, имеют крысиное
происхождение, а вся остальная часть молекулы — человеческое.
Антитела к CD52 были разработаны в Англии. После многочисленных
исследований, алемтузумаб был одобрен в 2001 г. для лечения хронического
лимфолейкоза (ХЛЛ) — наиболее частого вида лейкоза у взрослых. В России
препарат продается под названием Кэмпас.
Антиген CD52 экспрессируется на мембране большинства зрелых нормальных и
опухолевых Т- и В-лимфоцитов с очень высокой плотностью — примерно 500 000
молекул на клетку (по сравнению с антигеном CD20, плотность экспрессии
которого составляет около 8000 молекул на клетку). Молекулы антигена CD52
покрывают около 5% всей клеточной поверхности лимфоцита и присутствуют на всех
клетках ХЛЛ у пациентов с данным заболеванием. Этим объясняется чрезвычайно
высокая активность алемтузумаба в отношении ХЛЛ и Т-клеточных лимфом, а также
отсутствие необходимости определять уровень экспрессии CD52 перед началом
терапии.
Кэмпас применяется в основном для лечения больных ХЛЛ, рефрактерных к
традиционной химиотерапии флударабином, а также в качестве первой линии в
терапии пациентов, имеющих крайне неблагоприятный прогноз заболевания в связи
с генетическими нарушениями, например делецией гена р53.
Кэмпас оказался эффективным и при Т-пролимфоцитарном лейкозе (Т-ПЛЛ). Это
редкое, но очень агрессивное заболевание, обычно резистентное к химиотерапии.
Хорошие результаты получены при терапии Кэмпасом Т-клеточных кожных лимфом —
синдрома Сезари и грибовидного микоза.
Важно отметить, что Кэмпас не оказывает какого-либо эффекта на
клетки-предшественники гемопоэза в костном мозге и не препятствует репопуляции
гемопоэтической системы нормальными лимфоцитами по окончании лечения.
В последние годы Кэмпас используется для уменьшения реакции «трансплантат
против хозяина» при аллогенной трансплантации стволовых кроветворных клеток.
Предварительная ex vivo очистка трансплантата с помощью Кэмпаса в 8 раз
снижает частоту случев острых реакций «хозяина», которые служат основной
причиной смерти больных после трансплантации.
В настоящее время изучается роль Кэмпаса в терапии некоторых аутоиммунных
заболеваний (ревматоидный артрит, рассеянный склероз).
Механизм действия некоторых МАТ (трастузумаб, бевацизумаб и цетуксимаб)
реализуется без иммунных механизмов.
Разработанный компанией Genentech трастузумаб (Герцептин)
стал первым гуманизированным антителом, зарегистрированным для лечения
солидных опухолей в 1998 г. В России препарат продается под маркой Герцептин.
Трастузумаб — рекомбинантные гуманизированные МАТ против
HER2/neu-рецепторов, принадлежащих к рецепторам эпидермального фактора роста.
Гиперэкспрессия HER2/neu в ткани рака молочной железы обнаруживается у 20–30%
больных и сопровождается резким снижением апоптоза, усилением пролиферации,
уменьшением числа рецепторов эстрогенов в опухоли, снижением эффективности
химио- и эндокринотерапии. Герцептин блокирует пролиферацию, вызывает апоптоз
клеток-мишеней и обладает антиангиогенной активностью. Препарат разрешен к
применению в монотерапии больных с экспрессией HER2/neu в сочетании с
метастатическим раком молочной железы, а также в комбинации с цитостатическими
агентами у больных, ранее не получавших химиотерапию. Перед началом лечения
Герцептином необходимо проводить скрининг на уровень экспрессии
HER2-рецепторов.
Бевацизумаб (Авастин) представляет собой
рекомбинантные гуманизированные моноклональные антитела, которые избирательно
связываются с биологически активным эндотелиальным сосудистым фактором роста (VEGF)
и нейтрализуют его, что приводит к снижению васкуляризации и угнетению роста
опухоли.
В клинических исследованиях показано, что Авастин обладает цитостатическим
и цитотоксическим эффектом при многих солидных опухолях, что выражалось в
регрессии опухоли, замедлении опухолевого роста или увеличении времени до
прогрессии. Кроме того, бевацизумаб усиливает противоопухолевый эффект ряда
цитостатиков. Бевацизумаб был зарегистрирован в США в 2004 г. в качестве
первой линии в терапии метастатического колоректального рака (в комбинации с
5-фторурацилом). В России препарат продается под маркой Авастин.
В настоящее время проводится более 130 клинических исследований
бевацизумаба при 25 разных типах злокачественных опухолей, включая рак
молочной железы, ободочной кишки, светлоклеточный рак почки, немелкоклеточный
рак легкого, меланому.
Цетуксимаб (Эрбитукс) — химерное МАТ, блокирующее
активацию рецептора эпидермального фактора роста (EGFR). В 2003 г. Эрбитукс
был зарегистрирован в США для лечения рака толстой кишки (в комбинации с
иринотеканом), а в 2006 г. — для лечения рака головы и шеи. В России препарат
продается под названием Эрбитукс.
Моноклональные антитела как носители активных веществ
В последние годы МАТ стали применяться для доставки цитотоксических веществ
непосредственно к опухолевым клеткам, что позволяет избежать повреждения
здоровых тканей, решает проблему, связанную со слабым противоопухолевым
эффектом некоторых антител из-за невозможности проникать глубоко в ткань
солидной опухоли.
В зависимости от активного вещества, присоединенного к антителу,
конъюгированные МАТ подразделяют на следующие группы:
- с радиоактивными частицами (этот вид терапии также получил название
радиоиммунотерапии);
- с цитостатиками;
- с токсинами (или иммунотоксинами).
В настоящее время для терапии опухолей в мире зарегистрировано только два
моноклональных антитела, соединенных с радиоактивными частицами.
Ибритумомаб тиуксетан (Зевалин) — МАТ против
CD20, соединенное с иттрием-90. Сочетанное действие препарата обеспечивает большую
эффективность по сравнению с терапией простым антителом к CD20. Зевалин
зарегистрирован в 2002 г. для лечения рецидивов и рефрактерных форм
фолликулярных лимфом. В настоящее время проводятся клинические исследования
Зевалина в качестве консолидирующей терапии первой линии в лечении
фолликулярных лимфом, а также В-крупноклеточных лимфом.
Зевалин связывается как со злокачественными, так и с нормальными
В-лимфоцитами, поэтому для удаления здоровых клеток, несущих антиген CD20, из
системы периферической крови пациенты получают сначала дозу простых антител.
После элиминации клеток-мишеней CD20 из периферической крови меченые антитела
могут специфично связываться с опухолевыми клетками. Это гарантирует высокую
биодоступность препарата в местах расположения очагов опухоли и препятствует
распространению радиоактивности по организму циркулирующими лимфоцитами.
90% эффективной энергии иттрия-90 — в том виде, в котором он используется в
препарате Зевалин — действует на глубину 5 мм, в результате чего все возможные
вредные воздействия на здоровые ткани сведены к минимуму. Иттрий-90 выделяет
только β-излучение, поэтому при применении Зевалина не требуется
госпитализировать или изолировать пациента. Лечение Зевалином с иттрием-90
может безопасно проводиться в амбулаторных условиях.
В России препарат находится в процессе регистрации.
Тозитумомаб (Бексар) — мышиные МАТ к антигену
CD20, к которым прикреплен радиоактивный изотоп йода-131. Препарат получил
одобрение FDA в 2003 г. для лечения рецидивов фолликулярных лимфом. Режим
применения Бексара включает два этапа: дозиметрический и собственно
терапевтический. Йод-131 распадается, высвобождая β- и γ-излучение с периодом
полураспада 8 дней. На время лечения требуется изоляция больного и особые
условия его пребывания в больнице, так как радиоактивный изотоп йода-131
выводится с мочой. В России препарат не зарегистрирован.
Что касается МАТ, соединенных с химиотерапевтическими препаратами, в
настоящее время зарегистрированных и доступных препаратов этой группы нет.
Иммунотоксины получают присоединением к МАТ бактериальных
(дифтерийного токсина, экзотоксина синегнойной палочки) или растительных
токсинов (рицина А или сапорина). Результаты первых клинических испытаний
иммунотоксинов показали высокую перспективность метода.
Единственным иммунотоксином, зарегистрированным в настоящее время для
лечения злокачественных заболеваний, является гемтузумаб
озогамицин (Милотарг), применяемый в терапии острого
миелобластного лейкоза у пожилых. Милотарг представляет собой человеческие
антитела к антигену CD33, который присутствует на большинстве лейкемических
клеток, в комбинации с токсином калихимицином. В России препарат не
зарегистрирован.
Перспективы развития технологии МАТ в лечении онкологических заболеваний
С каждым годом МАТ все более активно применяются в лечении онкологических
заболеваний. Противоопухолевые антитела составляют 50% объема рынка всех
продаваемых препаратов МАТ; для сравнения: 37% рынка занимают антитела для
коррекции аутоиммунных/воспалительных нарушений, 11% — МАТ для лечения
заболеваний органов дыхания и 2% — для сердечно-сосудистых. Этот разрыв будет
возрастать и дальше, так как из 400 исследований, которые ведутся сейчас с
МАТ, около 250 составляют исследования в области онкологии: у больных раком
молочной железы, раком яичников, колоректальным раком, у пациентов с лимфомами
и немелкоклеточным раком легкого.
Однако несмотря на успехи МАТ, у этой технологии есть свои ограничения. МАТ
— слишком крупные молекулы, неспособные проникать внутрь клетки или глубоко в
ткани. Их нельзя применять перорально. Технологии производства МАТ по-прежнему
очень дороги, что сказывается на стоимости лекарственных препаратов.
И все же у МАТ есть несколько важных свойств: высокая избирательность
действия при низкой токсичности и способность активировать иммунную систему на
борьбу с опухолевыми клетками.
Целый ряд биотехнологических и фармацевтических компаний сегодня работает
над созданием МАТ-технологий нового поколения, объединяющих в себе
преимущества МАТ и низкомолекулярных препаратов, обладающих высокой
специфичностью и низкой токсичностью, возможностью воздействовать на объекты,
нераспознаваемые современными МАТ, в том числе на активные центры ферментов и
рецепторов. Такие МАТ обладают более высокой стабильностью, что допускает
возможность их перорального, ингаляционного или местного применения.
Во всем мире проводится огромное количество испытаний МАТ: 4 из 10
препаратов, которые находятся в финальной стадии испытаний, — это МАТ. Новые
биотехнологии уже сегодня дают больше шансов на продление активных лет жизни
онкологическим больным, а в будущем приведут к победе над раком.