Моноклональные антитела (МКАТ) уже сегодня являются интегральной частью терапии злокачественных опухолей. Трастузумаб – МКАТ против рецептора тирозинкиназы HER2 – стал первым антителом, одобренным FDA (Food and Drug Administration) для лечения сóлидных опухолей [1]. Другие
антитела, одобренные на сегодняшний день для лечения негематологических злокачественных опухолей, включают цетуксимаб и панитумумаб, направленные против рецепторов эпидермального фактора роста (EGFR), и бевацизумаб, направленный на подавление сигнального пути фактора роста эндотелия (VEGF). Несмотря на успешное применение этих препаратов, многие антитела против опухолевых антигенов показали очень скромный эффект от применения в клинике [2].
Конъюгация МКАТ с более эффективными агентами позволяет добиваться таргетной доставки цитотоксических агентов непосредственно в опухолевые клетки. Примером реализации подобного подхода является гемтузумаб озогамицин – иммуноконъюгат, состоящий из МКАТ против CD33 и
калехиамицина. Этот препарат одобрен для лечения CD33-позитивной острой миелогенной лейкемии [3]. Хотя ни один иммуноконъюгат на сегодняшний день не был одобрен для применения в лечении сóлидных опухолей, многие агенты с улучшенными свойствами в настоящее время находятся на различных этапах клинических исследований.
Принципы терапии с использованием иммуноконъюгатов
Иммуноконъюгаты первого поколения продемонстрировали весьма скромную эффективность при при-
менении в клинике [4]. Причинами низкой активности этих агентов стали следующие: использование мышиных МКАТ, которые сами являлись иммуногенными, несовершенные методы конъюгирования, приводившие либо к выходу препарата в кровоток, либо к нарушению выделения препарата в опухолевую клетку, а также использование обычных химиотерапевтических агентов (например, доксорубицина, метотрексата, винкоалкалоидов), обладавших ограниченной активностью в составе конъюгата. Однако данные, полученные в результате клинических исследований, а также совершенствование технологии изготовления подобных агентов привели к разработке нового поколения иммуноконъюгатов, в настоящее время демонстрирующих существенную активность в клинических исследованиях [5].
Успех применения иммуноконъюгатов в лечении сóлидных опухолей зависит от нескольких факторов.
Во-первых, антиген, являющийся мишенью, должен широко экспрессироваться на опухолевых клетках и иметь очень ограниченную экспрес-сию или вообще отсутствовать в здоровых тканях. Из-за того что в иммуноконъюгатах в качестве активного ингредиента, как правило, используется мощный цитотоксический агент, даже ограниченная экспрессия антигена-мишени в жизненно важных органах может приводить к тяжелой токсической реакции. Вторым важным фактором является то, что МКАТ
должны обладать высоким аффинитетом и прочно связываться с антигеном, поскольку на поверхности опухолевой клетки экспрессируется ограниченное количество молекул антигена. В-третьих, имеет значение то, как объединены антитело и цитотоксический агент. Это критично для активности иммуноконъюгата. Крайне важно, чтобы при поступлении конъюгата в плазму связь была стабильной и препарат не выделялся системно. Однако также необходимо, чтобы препарат мог выделяться внутриклеточно после эндо- или лизосомального разрушения связи. Примерами химических связей,
используемых в создании конъюгатов “антитело–лекарственное средство”, являются кислотозависимая,
пептидная, эфирная и дисульфидная связи. Наконец крайне важно, чтобы в конъюгате “антитело–лекарственное средство” использовался очень эффективный химиотерапевтический агент с медианой подавляющей концентрации IC50 на субнаномолекулярном уровне, чтобы даже небольшое число моле-кул, достигающих опухолевую клетку, могли убить ее. Как правило, к антителу прикрепляется лишь несколько цитотоксических молекул, поскольку добавление молекул лекарственного препарата может приводить к нарушению свойств антитела, в частности нарушать способность связываться с
антигеном.
Цитотоксические агенты, используемые для изготовления
иммуноконъюгатов
Для соединения с МКАТ и получения иммуноконъюгатов использоваи несколько различных типов цито-
токсических агентов [5]. Применяли химиотерапевтические агенты, токсины бактериального или растительного происхождения, а также радиоизотопы. Последний подход – использование радионуклидов – оказался особенно эффективным при лечении гемобластозов. Два таких комплекса, ибритумомабтуиксетан (мышиные антиCD20-антитела, конъюгированные с изотопом Y90) и тозитумомаб (мышиные анти-CD20-антитела, конъюгированные с изотопом I131), были одобрены для лечения неходжкинской лимфомы. Однако радиоиммуноконъюгаты показали скромную эффективность
при лечении сóлидных опухолей из-за неспецифической токсичности, особенно дозолимитирующей токсичности для костного мозга, связанной с длительным периодом полужизни иммуноконъюгата, а также в связи со сложностями с проникновением препарата в ткань опухоли.
Конъюгаты “антитело–лекарственное средство”
В первых иммуноконъюгатах, применявшихся в лечебных целях, использовались привычные химиоте-
рапевтические агенты, однако вскоре стала очевидной необходимость использования более мощных агентов.
В настоящее время к химиопрепара-
там, используемым в изготовлении
конъюгатов “антитело–лекарственное
средство”, относятся калихеамицин и
прозводные майтанзина, ауристатин и
CC-1065 (табл. 1).
Таблица 1. Примеры цитотоксических препаратов, используемых для создания конъюгатов “антитело–лекарственное средство”.
Калихеамицин – противоопухолевое средство естественного происхождения, повреждающее ДНК, вырабатывается Micromonospora chinospora spp. calichensis. Поломки обеих цепочек ДНК происходят в результате связывания с малой кривой [6]. Цитотоксическое действие калихеамицина в несколько тысяч раз мощнее доксорубицина, что делает его привлекательным объектом использования в составе конъюгата. Калихеамицин был конъюгирован с анти-CD33-моноклональным антителом гемтузумабом. Полученный иммуноконъюгат – гемтузумаб озогамицин –одобрен для лечения острого миелобластного лейкоза.
Майтанзин – антимитотический агент, блокирует сборку микротрубочек. Несмотря на то что майтанзин –крайне мощный цитотоксический агент, он продемонстрировал слабую активность в клинических исследованиях из-за ограниченности показаний. Чтобы конъюгировать майтанзин с МКАТ были получены его производные – майтанзиноиды, имеющие тиольные группы для создания дисульфидных связей [7]. Итогом работы стала разработка препаратов DM1 – (N-метил-N-[3-меркапто-1-оксопропил] L-аланин эфир майтанзинола, аналог майтанзина) и DM4 –N-метил-N-(4-меркапто-4-метил-1-оксопропил) L-аланин эфир майтанзинола. Преимущества использования дисульфидных связей в иммуноконъюгатах заключаются в их стабильности в сыворотке при сохранении способности внутриклеточного выделения агента.
Цитотоксический агент ауристатин – синтетический аналог долостатина-10, пентапептидного продукта естественного происхождения, изолированного из морского беспанцирного моллюска Dolabella auricularia. Ауристатин действует за счет подавления полимеризации тубулина. Два производных ауристатина использовались для изготовления иммуноконъюгатов, проходивших клинические испытания [8]. Речь идет о монометиле ауристатине Е (ММАЕ) и монометиле ауристатине фенилаланине (ММАF), которые могут присоединяться к моноклональным антителам при помощи гидрофильных связей, чувствительных к кислотности, или при помощи дипептидных связей, чувствительных к действию ферментов –протеаз.
Таблица 2. Иммуноконъюгаты в клинических исследованиях лечения сóлидных опухолей.
СС-1065 – антибиотик, выделенный из Streptomyces zelensis, действует за счет связывания малой кривой ДНК и алкилирования адениновых оснований. Цитотоксичность примерно в 1000 раз выше, чем у доксорубицина. Конъюгаты “антитело–лекарственное средство”, в которых используются синтетические аналоги СС-1065, в настоящее время проходят клинические испытания.
Иммунотоксины
Эти комплексы представляют собой МКАТ, объединенные с мощными токсинами растительного или бактериального происхождения. Первые иммунотоксины были получены путем объединения МКАТ и токсина. Новое поколение иммунотоксинов – рекомбинантные протеины, состоящие из МКАТ-антитела или его фрагмента, например FV (variable fragment), объединенного с токсином [9]. Для иммунотоксинов используются растительные токсины, например рицин, а также бактериальные токсины – дифтерийный токсин или экзотоксин А Pseudomonas aeruginosa. После связывания с антигеном-мишенью на поверхности клетки иммунотоксин поступает внутрь, подвергается процессингу внутри клетки и поступает в эндоплазматический ретикулум, а затем транслоцируется в цитозоль, где инактивирует фактор элонгации 2, что приводит к подавлению синтеза белка и клеточной гибели. Развитие иммунотоксинов и их внедрение в практику тормозятся неразрешимыми проблемами, такими как риск кровотечения и высокая иммуногенность. Однако новые иммунотоксины обладают меньшей токсичностью и более безопасны. Иммунотоксин денилейкин дифтитокс был одобрен FDA для лечения кожной Т-клеточной лимфомы. Два других иммунотоксина – BL22 и НА22, направленных против антигена CD22, продемонстрировали выраженную противоопухолевую активность при волосатоклеточном лейкозе [10]. В настоящее время только один иммунотоксин SS1P, направленный против мезотелина, находится на поздних этапах клинического исследования его применения в лечении сóлидных опухолей.
Иммуноконъюгаты, в настоящее время проходящие клинические исследования
Несколько иммуноконъюгатов с улучшенными свойствами и более мощными цитостатическими агентами в настоящее время находятся на разных стадиях клинических исследований для оценки возможности их
применения при лечении сóлидных опухолей (табл. 2)
Трастузумаб-DM1
Анти-HER2-препарат трастузумабDM1 – иммуноконъюгат МКАТ трастузумаба и майтанзиноида DM1,
объединенных тиоэфировой связью [11]. В исследованиях на клеточных культурах препарат продемонстрировал высокую активность в отношении клеточных линий с гиперэкспрессией HER2, но не в отношении клеточных линий с нормальной экспрессией HER2. Трастузумаб-DM1 также продемонстрировал противоопухолевую активность в отношении трастузумабрефрактерного РМЖ с гиперэкспрессией HER2 на ксенографтных моделях.
В 1-й фазе клинического исследования 24 больных метастатическим РМЖ с гиперэкспрессией HER2 и прогрессированием после лечения схемой, содержащей трастузумаб, получали лечение препаратом трастузумаб-DM1 с повышением дозы. Максимальная переносимая доза составила 3,6 мг/кг внутривенно каждые 3 недели. Препарат достаточно хорошо переносился. Отмечены токсические явления: тромбоцитопения, нейтропения, анемия, тошнота; кардиотоксичность отсутствовала. Было зарегистрировано 6 случаев частичного регресса в группе из 16 пациентов, получавших лечение в дозе 2,4 или 3,6 мг/кг [12]. На основе этих данных было разработано исследование 2-й фазы, в котором
приняли участие 112 пациентов с прогрессированием на фоне анти-HER2-терапии, получавших лечебную химиотерапию. Из 107 больных, у которых оценивали эффективность лечения, у 41 отмечен частичный, у одной – полный регресс. Противоопухолевая активность наблюдалась также среди больных, ранее получавших лечение трастузумабом и лапатинибом [13].
Вторая фаза исследования препарата трастузумаб-DM1 проводилась также с участием больных метастатическим РМЖ с прогрессированием после лечения трастузумабом и лапатинибом, ранее получавших антрациклины, таксаны и капецитабин. В этой группе пациентов, ранее получавших многочисленные линии химиотерапии, применение трастузумаба-DM1 привело к объективному ответу в 32,7 % случаев. При этом 46,4 % больных оставались стабильными в течение 6 месяцев и более [14]. Трастузумаб-DM1 относительно хорошо переносился. Не было зафиксировано дозолимитирующей кардиотоксичности. Такая высокая эффективность применения трастузумаба-DM1 больными, получавшими несколько линий лечебной химиотерапии с прогрессированием на фоне как трастузумаба, так и лапатиниба, является весьма впечатляющей.
В настоящее время проводится несколько клинических исследований, направленных на оценку эффективности трастузумаба-DM1 в лечении РМЖ. К ним относится исследование 2-й фазы – оценка эффективности трастузумаба-DM1 в качестве 1-й линии лечебной химиотерапии метастатического РМЖ по сравнению с сочетанием трастузумаба и доцетаксела. В качестве критерия оценки эффективности используется выживаемость без прогрессирования. Кроме того, в настоящее время ведется рандомизированное исследование 3-й фазы, в котором оценивают эффективность одного трастузумаба-DM1 по сравнению с комбинацией лапатиниб + капецитабин при лечении больных местнораспространенным или метастатическим РМЖ, ранее получавших таксаны и трастузумаб. В качестве критерия оценки эффективности используется выживаемость без прогрессирования.
Эти и другие исследования препарата трастузумаб-DM1 помогут определить его роль в лечении РМЖ.
Заключение
МКАТ в настоящее время играют важную роль в лечении сóлидных опухолей. Обычно они применяются
в комбинации с химио- или лучевой терапией, поскольку сами по себе обладают ограниченной противоопухолевой активностью. Специфичность МКАТ при объединении их в конъюгаты с цитотоксическими препаратами, токсинами или радионуклидами позволяет добиваться таргетной доставки в опухолевые клетки. Несмотря на то что ранее иммуноконъюгаты не находили применения в клинике, совершенствование технологии их изготовления и использование более мощных цитотоксических агентов привели к разработке иммуноконъюгатов с улучшенными свойствами. И хотя на данный момент ни один из таких препаратов не одобрен для лечения сóлидных опухолей, многие из них проходят испытания в поздних фазах клинических исследований. Весьма вероятно, что в ближайшем будущем иммуноконъюгаты будут играть существенную роль в лечении больных негематологическими злокачественными опухолями.
Совершенствование технологии изготовления иммуноконъюгатов привело к разработке нескольких комплексов, обладающих достаточной безопасностью и выраженной противоопухолевой активностью на доклинических этапах исследования. Многие из этих вновь разработанных иммуноконъюгатов находятся на разных этапах клинических исследований – одни или в комбинации со стандартными
химиотерапевтическими агентами. Результаты этих исследований станут определяющим фактором в решении вопроса: приносит ли адресная доставка лекарственных средств пользу больным с сóлидными опухолями?
