Short-term selective T-lymphocyte depletion can lead to regression of metastases in patients with melanoma

Full Text

Одной из наиболее приоритетных прикладных задач современной иммунологии является разработка новых методов лечения злокачественных новообразований. Несмотря на то, что прогресс в данной области пока невелик, в настоящее время сформировалось несколько направлений противоопухолевой иммунотерапии, находящихся на стадии клинических испытаний или уже внедренных в клиническую практику. Наиболее эффективным из них является адаптивная клеточная терапия [адаптивная иммунотерапия) [1].

Адаптивная клеточная терапия [АКТ] заключается в идентификации ex vivo ауто- или аллогенных лимфоцитов с противоопухолевой активностью, их экспансию и последующее введение пациентам совместно с факторами роста, стимулирующими выживание и пролиферацию клеток in vivo [рис.]. Важным этапом в разработке АКТ стала публикация в 1987 году научной группой S. Rosenberg результатов исследования, согласно которым специфичные в отношении опухолевых антигенов лимфоциты, инфильтрирующие меланому [tumour-infiltrating lymphocytes, TIL), были подвергнуты экспансии in vitro в присутствии IL-2 [2]. Первые клинические испытания показали относительно высокую эффективность АКТ у тяжелых пациентов с IV стадией меланомы, частота объективного клинического ответа у которых достигала 35% [3]. Однако, в этих же испытаниях был обнаружен ряд существенных недостатков АКТ с использованием TIL, одним из которых являлась короткая продолжительность жизни трансплантированных лимфоцитов [4]. Кроме того, важная информация была получена в исследованиях на экспериментальных моделях новообразований у мышей. Было показано, что противоопухолевый иммунный ответ активно подавляется регуляторными Т-клетками [5]. Более того, деплеция CD4⁺/CD25^high регуляторных Т-клеток с использованием анти-СО25 антител приводила к индукции выраженного Т-клеточного иммунного ответа против прогрессирующей меланомы у мышей [6, 7], а также ряда других злокачественных новообразований [8, 9].

Таким образом, эти данные служили основанием для важного вывода о том, что перед трансплантацией лимфоцитов необходимо проведение подготовительных мероприятий в виде обратимой лимфодеплеции, целью которой является удаление как регуляторных Т-лимфоцитов, так и эндогенных лимфоцитов, которые могут конкурировать с введенными Т-клетками за ключевые факторы роста [10]. Это привело к разработке современных клинических протоколов АКТ, включающих предварительную немиелоаблятивную химиотерапию, которые позволили повысить частоту клинического ответа у больных с IV стадией меланомы до 50% [11].

Перспективным направлением дальнейшего совершенствования АКТ является разработка селективных методов деплеции лимфоцитов, направленных, в первую очередь, на уничтожение CD4⁺/CD25^high/Foxp3⁺ регуляторных Т-клеток. Одним из препаратов, которым можно добиться подобного эффекта, является Denileukin diftitox [DAB/IL2], который представляет собой рекомбинантный цитотоксический белок, состоящий из фрагментов А и В дифтерийного токсина и молекулы IL-2. DAB/IL2 эффективно связывается с CD25 [a-цепь рецептора к IL-2] на поверхности Т-лимфоцитов, проникает внутрь клетки и ингибирует синтез белка, приводя к гибели клетки в течение нескольких часов [12].

Результаты исследования, опубликованного научной группой J. Chesney в Journal of Translational Medicine свидетельствуют, что введение DAB/IL2 пациентам с IV стадией меланомы не только приводит к кратковременной деплеции Т-лимфоцитов, но и может стимулировать выраженный противоопухолевый иммунный ответ.

В исследовании принимали участие 16 человеке меланомой кожи и/или слизистых оболочек с наличием множественных метастазов. Для оценки клинического ответа все пациенты подвергались обследованию на компьютерном [КТ] и позитронно-эмиссионном [ПЭТ] томографах за 1 месяц перед началом приема и через 1 месяц после последнего приема препарата. DAB/IL2 применялся в следующем режиме - внутривенное введение 12 мкг/кг 1 раз в сутки в течение 4 суток. Каждый пациент получил от 1 до 4 циклов введения препарата, с перерывом между циклами в 3 недели. Клинический ответ оценивался по критериям RECIST [The Response Evaluation Criteria in Solid Tumours] [13].

Уже первое введение препарата вызывало значительное снижение абсолютного количества Т-лимфоцитов в крови. Уровни CD8⁺ и CD4⁺ Т-лимфоцитов падали более чем на 50% в течение 28-42 часов после начала лечения. В течение 72 часов практически полностью исчезали CD4⁺/CD25^high / Foxp3⁺ регуляторные Т-лимфоциты. Субпопуляция СD4⁺/ CD25 Т-клеток также снижалась в численности, хотя и в менее значительных масштабах, возможно, благодаря непрямому механизму из-за гибели С025⁺ лимфоцитов. В течение 21 дня количество клеток всех популяций лимфоцитов приходили в норму.

4 пациента получили 4 цикла введения препарата. При проведении 2-4 циклов лечения у них отмечалось менее выраженное снижение количества лимфоцитов, чем при проведении первого цикла. Это явление ассоциировалось с появлением в крови анти-DАВ/ІІ_2 IgG. После проведения 4 циклов уровень CD4⁺/CD25^high/Foxp3⁺ регуляторных Т-клеток снижался в значительно большей степени относительно CD8⁺Т-лимфоцитов [70-е сут. после начала лечения - CD4⁺/CD25^high/Foxp3⁺T клетки = 37±16% от контроля; СD8⁺Т-клетки = 128±48% от контроля; n=4; р=0,031].

У 7 пациентов, принимавших участие в испытании, анализировалось наличие в крови СD8⁺Т-лимфоцитов, специфичных к антигену меланомы MART1. До начала лечения DAB/IL2 данная субпопуляция СD8⁺Т-лимфоцитов в крови не определялась. Тем не менее, формирование de novo MART1-специфичных СD8⁺ Т-клеток наблюдалось у 4 из 7 пациентов уже после окончания первого цикла введения препарата. Эти данные свидетельствуют, что кратковременная деплеция Т-лимфоцитов в дальнейшем может сопровождаться экспансией эффекторных Т-лимфоцитов, специфичных к опухолевым антигенам.

Лечение DAB/IL2 привело к частичному клиническому ответу у 5 пациентов и прекращению опухолевой прогрессии у 1 пациента [31%]. Лишь у 2 из 4 пациентов с формированием de novo MART1-специфичных CD8⁺ Т-клеток наблюдалась регрессия метастазов. У двоих пациентов регрессия одних групп метастазов одновременно сопровождалась прогрессией других групп. У одного пациента с полной регрессией многочисленных метастазов печени, легких и средостения два резидуальных метастаза были удалены хирургическим путем. Гистологическое и иммуногистохимическое исследование резецированного материала показало, что опухоль была инфильтрирована CD8⁺, при отсутствии CD4⁺ Т-клеток. Однако клетки меланомы не экспрессировали молекулы HLA-A, В или С, необходимые для распознавания опухолевых клеток цитотоксическими Т-лимфоцитами.

В целом введение препарата в указанных режиме и дозах характеризовалось малой токсичностью и единичными осложнениями [слабость, эритема, дерматит, артрит].

Учитывая полученные результаты, авторы предположили, что DAB/IL2 может иметь прямой цитотоксический эффект на клетки меланомы. Тем не менее, экспозиция препарата с пролиферирующими клетками меланомы in vitro в концентрациях, превышающих в 15 раз максимальную концентрацию препарата в плазме, не имело какого-либо эффекта.

Таким образом, кратковременная деплеция СD4⁺и CD8⁺ Т-лимфоцитов у пациентов с меланомой, опосредованная введением DAB/IL2, приводила кобновлениюТ-клеток крови и [у части пациентов] формированию de novo СD8⁺Т-клеток, специфичных к антигенам меланомы. Тем не менее, не у всех пациентов появление специфичных к антигенам меланомы Т-лимфоцитов приводило к регрессии опухоли. Более того, у 2 пациентов наблюдался смешанный клинический ответ - одни метастазы регрессировали, тогда как другие прогрессировали. Это явление может объясняться различием в экспрессии клетками опухоли молекул МНС, наличие которых необходимо для их распознавания Т-лимфоцитами. В пользу данного предположения свидетельствует отсутствие молекул HLA-A, В или С у опухолевых клеток резидуальных метастазов одного из пациентов.

Ранее уже были опубликованы результаты клинического исследования с ведением DAB/IL2 12 пациентам с IV стадией меланомы [14]. Однако в этом исследовании не было обнаружено каких-либо признаков регрессии или стабилизации заболевания, а также значительного снижения экспрессии специфического для регуляторных Т-клеток фактора транскрипции Foxp3 и подавления супрессивной активности CD4⁺/CD25^high лимфоцитов. Причина возникших противоречий может быть объяснена разными режимами и дозами введения препарата, а также небольшим количеством пациентов, участвующих в испытаниях.

Полученные в исследовании результаты могут стать существенным стимулом для разработки новых, более эффективных клинических протоколов АКТ. Подготовительные мероприятия в виде специфической кратковременной деплеции преимущественно CD25⁺Т-лимфоцитов могут иметь существенный терапевтический эффект, чего не наблюдается при проведении немиелоаблятивной химиотерапии. Более того, существуют веские основания для мнения, что предшествующая кратковременная деплеция Т-лимфоцитов, особенно регуляторных Т-клеток, может значительно усилить терапевтические эффекты введения противоопухолевых вакцин [15].

По материалам: Rasku M., Clem A. Chesney J. et al. Transient T cell depletion causes regression of melanoma metastases. J. Translat. Med. 2008; 6: 12

About the authors

V. S. Sergeyev

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Figure

Download (872KB)

Indexing metadata