Иммунотерапия как метод противоопухолевой терапии возникла около 100 лет назад из попыток использовать иммунную сыворотку для лечения больных остеосаркому. С этого времени для иммунотерапии начали использовать
большое разнообразие имунопотенциювальних агентов, в том числе фракции бактериальных клеток, цитокины, гормоны тимуса, антитела, модифицированные опухолевые клетки и клетки иммунной системы организма-хозяина.
Иммунотерапию используют для стимулирования активности слабого иммунного ответа хозяина (активная иммунотерапия) или пассивного обеспечения пораженного онкологическим процессом организма определенными факторами иммунитета в виде опухолеспецифических антител или Т-клеток (пассивная иммунотерапия).
Активная иммунотерапия опухолей. Активная иммунотерапия заключается во введении противоопухолевых вакцин, цитоткинив и костимуляторних молекул для стимулирования специфического ответа, а также индукторов воспаления и поликлональных активаторов лимфоцитов для неспецифического стимулирования иммунной
Вакцинация опухолевыми клетками и антигенами опухолей. Сейчас благодаря современным методам молекулярной биологии стало возможным идентификацию пептидов, распознаваемых опухолеспецифических ЦТЛ, и клонирование генов кодирующих эти антигены. Иммунизация очищенными антигенами опухолей вместе с адъювантом является одним из самых распространенных подходов в создании противоопухолевых вакнин (табл. 57). Недавно был разработан новый метод иммунизации онкобольных дендритными клетками, полученными от пациентов и инкубованимы с опухолевыми антигенами или трансфекованимы генами, кодирующих эти антигены. Для антигенов, уникальных для индивидуальных опухолей, таких как антигены, возникающие вследствие случайных точечных мутаций клеточных генов, такие методы вакцинации неперспективные, поскольку требуют идентификации антигенов с каждой опухоли. Такие антигены, как MAGE, gp 100 - соответственно антигены меланом и глиобластом, а также мутировавшие Ras и р53-белки многих опухолей являются потенциальными полезными имуногенамы для всех пациентов с определенными типами рака. Развитие индуцированных вирусами опухолей может быть заблокирован при помощи предохранительной вакцинации вирусными антигенами или ослабленными живыми вирусами, этот подход эффективен в уменьшении частоты возникновения лейкоза у котов и предотвращении герпесвирусиндукованим лимфомы (которые называют болезнью Марека) у цыплят. У людей такую вакцинацию проводят против гепатита В, может уменьшить частоту возникновения гепатоцеллюлярной карцином и ассоциированного с инфицированием HBV рака печени.
Повышение иммунитета хозяина к опухолей с помощью цитокинов и костимуляторних молекул. Опухолевые клетки индуцируют слабый иммунный ответ, поскольку не несут на своей поверхности костимуляторни молекулы и молекулы МНС II. Поэтому опухолевые клетки не способны непосредственно активировать Т-хелперы. Сейчас существует два потенциальных подхода для повышения иммунного ответа хозяина на опухоли: искусственное предоставления костимуляторних сигналов для опухолеспецифических Т-клеток и предоставления экзогенных цитокинов, которые увеличивают Т-клеточный рост и активацию, выполняя таким образом функции Т-хелперных клеток. Многие цитокинов также имеют такой потенциал для увеличения неспецифических воспалительных ответов с противоопухолевой активностью. Эффективность усиления Т-клеточной костимуляции для противоопухолевой терапии было продемонстрировано в экспериментах на животных. Опухолевые клетки были трансфековано генами, кодирующих В7-костимуляторни молекулы, и использованы для вакцинации животных. Эти В7-експресувальни опухолевые клетки индуцировало развитие протективного иммунитета против немодифицированных опухолевых клеток вводили в отдаленные сайты организма животного. Успешное использование нового подхода на экспериментальных моделях животных продолжили клинические испытания. Образец опухоли пациента выращивают in vitro. затем трансфекують генами костимуляторних молекул, облучают и опять вводят больному. Показано, что такой метод может быть успешным даже если иммуногенные антигены опухоли неизвестны.
Для повышения адаптивной и природного иммунного ответа на опухоли можно использовать цитокины. Опухолевые клетки непосредственно трансфекують генами цитокинов, чтобы достичь эффекта именно в том сайте, где это необходимо (табл. 58). Например, когда опухолевые клетки грызунов трансфекувалы генами ИЛ-2, ИЛ-4, ИФН-у или ГМ-КСФ, опухоли отторгались или начинали расти, а затем регрессировали. В некоторых случаях интенсивные воспалительные инфильтраты формировались вокруг цитокинсекретувальних опухолей. Природа инфильтрата зависела от типа цитокина. Следует отметить, что в некоторых из этих исследований инъекция цитокинсекретувальних опухолей индуцировало специфический Т-клитиноопосередкований иммунитет к немодифицированных опухолевых клеток вводили позже. Итак, локальное продуцирования цитокинов опухолевыми клетками может усилить Т-клеточный ответ. Сейчас у пациентов с распространенным раком различных локализаций проводят клинические испытания с использованием клеток опухолей, трансфекованих генами цитокинов.
Цитокины вводят также системно для лечения различных типов опухолей. Наибольший клинический опыт получен при применении Ил-2. После введения ИЛ-2 в крови значительно увеличивается количество Т-и В-лимфоцитов, а также НК-клеток. Повышается активность НК-клеток и увеличиваются сывороточные уровни ФНО, ИЛ-1 и ИФН-у. Считают, что Ил-2 стимулирует пролиферацию и противоопухолевую активность НК-клеток и ЦТЛ. Ограничением для применения этого метода лечения могут быть токсические эффекты ИЛ-2, что приводит к развитию лихорадки, легочной эдемы и васкулярного шока. Описанные побочные эффекты встречаются через стимулирование ИЛ-2 продуцирования других цитокинов Т-клетками, таких как ФНО и ИФН-у. Эти цитокины действуют на эндотелий сосудов и другие типы клеток. ИФН-а эффективен также для лечения опухолей, поскольку имеет антипролиферативный воздействие на клетки, увеличивает цитолитического активность НК-клеток, увеличивает экспрессию молекул МНС И на разных типах клеток. Клинические испытания этих цитокинов доказали, что они могут индуцировать регрессию карцином почек, меланом, сарком Капоши, различных лимфом, волохатоклитинного лейкоза. Сейчас ИФН-а используют наряду с химиотерапией для лечения меланомы. Другие цитокины, такие как ФНО и ИФН-у, являются эффективными противоопухолевыми агентами в моделях на животных, однако их использование для больных лимитировано серьезными токсическими побочными эффектами. В некоторых клинических испытаниях ФНС вводят изолированно (перфузия конечностей) пациента с меланомой или саркомы конечностей. В последнее время возрос интерес к ИЛ-12, что повышает противоопухолевую активность Т-и НК-клитиноопосередкованои ответа. Проводят клинические испытания с использованием, этого цитокина. Неспецифическое стимулирования иммунной системы. Иммунный ответ на опухоли можно стимулировать локальным введением субстанций, вызывающих воспаление, или системным применением агентов, имеющих эффект поликлональных активаторов лимфоцитов. Неспецифическое стимулирования иммунитета у онкобольных вследствие инъекции субстанции, вызывает воспаление, - противотуберкулезной вакцины из микобактерий туберкулеза бычьего типа (BCG) в сайты роста опухолей использовали на протяжении многих лет. Вакцина BCG активирует макрофаги и, следовательно, повышает их способность убивать опухолевые клетки. Кроме того, бактерии работают как адъюванты и могут стимулировать Т-клеточные ответы на опухолевые антигены. Другой способ для стимулирования иммунитета - это введение в низких дозах активирующих анти-CD3-антиriл. В исследованиях на животных с трансплантированными опухолями применения этого метода лечения способствовало поликлональной активации Т-клеток и как следствие - предотвращению роста опухолей. Сейчас проводят ранние клинические испытания с анти-CD3-антителами У пациентов со значительными (диссеминированные) опухолями.
Пассивная иммунотерапия опухолей. Пассивная иммунотерапия включает перенос к пациентам эффекторных компонентов иммунного ответа, в том числе опухолеспецифических Т-клеток и антител. Пассивная иммунизация против опухолей не вызывает длительного иммунитета, поскольку введенные иммунные эффекторные факторы быстро элиминируются.
Клеточная иммунотерапия включает перенос культивируемых иммунных клеток, обладают противоопухолевой активностью, в организм носителей опухолей и называется адоптивная. Клетки, которые переносят, сначала получают из лимфоцитов онкобольных. Один из распространенных подходов терапии-получения ЛАК-клеток. Лимфоциты получают из периферической крови больных и культивируют их с ИЛ-2 в высоких концентрациях. Затем вводят ЛАК-клетки в организм пациента. ЛАК-клетки содержат в основном НК-клетки. При адоптивная терапии аутологичной ЛАК-клетками в комплексе с введением in vivo ИЛ-2 или противоопухолевых препаратов наблюдали поразительные результаты у мышей, у которых отмечали регрессию солидных опухолей. Попытки ЛАК-терапии людей до сих пор были ограничены и проводились только для пациентов с очень большими метастатическими опухолями. Поэтому эффективность этого метода варьирует от пациента к пациенту. Одной из модификаций этого метода является изоляция лимфоцитов (ПОЛ *), что инфильтрируют опухоль, из воспалительного инфильтрата, который окружает солидную опухоль (получают во время хирургического удаления образцов опухоли), и культивирование ПОЛ in vitro с добавлением ИЛ-2. Преимуществом этого метода является то, что ПОЛ обогащенные на опухолеспецифических ЦТЛ и активированные НК-клетки. Сейчас проводят клинические испытания использования культивируемых с ИЛ-2 ПОЛ у людей.
Терапия антителами к антигенам опухолей. Потенциальная возможность использовать антитела как «магические шары» исследуется учеными уже много лет и сейчас также является актуальной. Противоопухолевые антитела уничтожают опухоли по тому же эффекторным механизмом, который применяется для элиминации микробов, в том числе опсонизация, фагоцитозом и активацией системы комплемента. МКАТ, специфичные для продукта онкогена Her2/neu1, который экспрессируется некоторыми опухолями в значительном количестве, успешно зарекомендовали себя в терапии больных опухоли молочной железы. Кроме активации иммунных эффекторных механизмов анти-Hеr2/neu1-антитила нарушают функцию передачи сигналов через Her2/neu1-рецептор. Поскольку противоопухолевые антитела, которые первоначально использовали для терапии людей, были мышиного происхождения, иммунный ответ часто возникала на мышиные иммуноглобулины, что приводило к ускоренному выводу противоопухолевых антител или блокирования их связывания со своей мишенью. Преодолеть это препятствие можно с помощью «гуманизированные» антител, состоящие из вариабельный участок мышиных антител, специфической к определенному опухолевого антигена, комбинированной с Fc-фрагментом антител человека (см. разд. 22). Серьезной проблемой в использовании противоопухолевых антител является способность опухолевых клеток терять экспрессию антигена, к которому специфические антитела. Эту проблему можно преодолеть, используя «коктейль» антител, специфичных к различным антигенам, которые экспрессируются одной опухолью.
Для повышения эффективности антитилотерапии использовали различные конъюгаты противоопухолевых антител. Опухолеспецифических антитела коньюгувалы с токсичными молекулами, радионуклидами и противоопухолевыми лекарственными средствами, чтобы улучшить специфическую доставку этих цитотоксических агентов к опухоли. Такие токсины, как рицин или дифтерийный токсин, являются потенциальными ингибиторами синтеза протеинов и могут быть эффективными в очень низких дозах, когда их доставляют в опухоли в конъюгированном с МКАТ виде. Такие конъюгаты называют имунотоксинамы. Этот подход требует ковалентного связывания токсина с противоопухолевым антителом без нарушения токсичности токсина и специфичности антитела. Имунотоксины, которые вводят систематически, ендоцитуються опухолевыми клетками, и часть токсина доставляется в своей внутриклеточной мишени для реализации активности. Применение этого метода связано с определенными трудностями. Токсины, лекарственные средства и радионуклиды, связанные с антителами, могут иметь системный эффект вследствие циркуляции через нормальные ткани. Например, при терапии имунотоксинамы часто наблюдают гепатотоксичность и нарушения проницаемости капилляров. Введение имунотоксинив может приводить к иммунного ответа против токсинов и введенных антител. Через эти практические трудности клинические испытания имунотоксинив имеют умеренный успех. Антитела к антигенам опухолей используют также для удаления опухолевых клеток из костного мозга перед аутологичной трансплантацией костного мозга.
Терапевтическая эффективность иммунотерапии опухолей неустойчивая и непродолжительная, поэтому его используют в комбинации с основными пухлинознищувальнимы мерами, такими как хирургическая операция, химио-и радиотерапия Однако высокая специфичность иммунотерапии а также содействие удлинению продолжительности и повышению качества жизни больных делают этот подход актуальным и важным компонентом комплекса мероприятий современной терапии онкобольных. ВЫВОДЫ.
Иммунная система осуществляет надзор за гомеостазом соматических клеток в организме и, согласно теории Ф. Бернета, обеспечивает уничтожение латентных очагов опухолевых клеток, предотвращая тем самым развитию большинства опухолей. Однако эффективному контролю, очевидно, поддаются не все типы опухолей. Иммунный надзор, возможно, эффективен в отношении опухолей, ассоциированных с онкогенными вирусами, особенно ДНК-содержащими. Подтверждением этого является установленный факт, что в Т-иммунодефицитных людей и животных с повышенной частотой возникновения новообразований большинство опухолей ассоциированы с онкогенными вирусами.
Основой противоопухолевой защиты является Тхи-зависимая клеточный ответ с участием цитотоксических Т-лимфоцитов, продукты которых повышают противоопухолевую активность клеток - эффекторов естественного иммунитета (НК-клеток и макрофагов). Индукторами адаптивной звена иммунного ответа является экспрессированных на опухолевых клетках антигены, являющиеся продуктами вирусных генов или изменены или неадекватно экспрессированных продукты собственных генов. Экспрессированных на клетках опухолей некоторые нормальные антигены, прежде антигены дифференцировки, могут использоваться для диагностики или как мишени для моноклональных антител - для терапии опухолей. Иммунотерапия опухолей с использованием различных подходов и средств является перспективной, поскольку направлена на специфическое повышение эффективности системы противоопухолевой защиты.