Иммунотерапия колоректального рака: современное состояние и перспективы (обзор)

Впервые существование иммунного надзора при злокачественном опухолевом росте было предположено еще П. Эрлихом в 1909 г. Фундаментальные же основы теории, постулирующей, что клетки, претерпевшие неопластические изменения, узнаются иммунной системой и уничтожаются цитотоксическими лимфоцитами, были заложены в середине двадцатого века в работах M. Burnet и L. Thomas [1, 2]. Несмотря на непротиворечивость выдвинутых авторами постулатов, долгое время не удавалось получить их прямое экспериментальное подтверждение. Опыты с индуцированным онкогенезом на бестимусных мышах не выявляли достоверного повышения частоты образования опухолей по сравнению с иммунологически нормальными мышами [3]. Отсутствие успеха первых экспериментов могло быть связано с тем фактом, что бестимусные мыши все же не лишены Т-клеток (это было показано несколько позже) [4, 5].

Концепция иммунного надзора при злокачественном росте получила экспериментальное подтверждение только в начале XXI в. в работе V. Shankaran [6]. В данном исследовании использовались мыши, лимфоциты которых были полностью утеряны в результате мутации, выключающей ген активации рекомбинации 2 (RAG2), необходимый для процесса их дифференцировки. Именно на этой модели впервые удалось достоверно показать увеличение частоты развития опухолей при химически индуцированном канцерогенезе. Последовавшая интенсификация исследований в области иммунотерапии рака подтвердила феномен иммунного редактирования опухоли. Это явление заключается в том, что в результате элиминации высокоиммуногенных клонов на ранних этапах развития опухоли в дальнейшем происходит преимущественное накопление низкоиммуногенных клонов, а также клонов, обладающих иммуносупрессорной активностью. Способность опухоли избегать действия факторов иммунной системы реализуется посредством множества механизмов, среди которых, например, низкая экспрессия, или шеддинг опухолевых антигенов, молекул главного комплекса гистосовместимости (МНС), корецепторов; индукция CD4⁺CD25⁺FoxP3⁺ регуляторных Т-лимфоцитов, подавляющих эффекторные T-лимфоциты; продукция клетками опухоли и ее микроокружения иммуносупрессорных медиаторов и аутокринных факторов роста; нарушение созревания дендритных клеток (ДК) и др. Таким образом, к моменту клинической манифестации опухоли естественные механизмы сдерживания злокачественного роста, как правило, оказываются подавленными [7].

По современным представлениям, иммунотерапия — это комплекс терапевтических мер, направленных на снятие блокады и усиление ответа на опухоль с помощью факторов врожденного и адаптивного иммунитета. В данном обзоре мы будем применять понятие «иммунотерапия» именно в этой интерпретации.

В настоящее время в основе лечения рака толстой кишки лежит хирургическое удаление опухоли в сочетании с адъювантной химиотерапией [8, 9]. Протокол лечения рака прямой кишки также включает пре- и послеоперационную лучевую терапию [8]. Несмотря на то, что применение таргетных препаратов, блокирующих рецепторы эпидермального фактора роста (EGFR) и фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR), в сочетании с цитостатическими препаратами несколько способствует улучшению показателей выживаемости для некоторых форм метастатического колоректального рака, широкого распространения эта практика лечения злокачественных опухолей толстой кишки пока не получила [10–13]. Поиск новых иммунотерапевтических средств для колоректального рака по-прежнему остается актуальной задачей.

В настоящем обзоре приведены результаты современных клинических исследований иммунотерапевтических препаратов, а также некоторых экспериментальных исследований их на животных моделях, которые открывают новые перспективы в лечении рака толстой кишки.

Использование моноклональных антител в иммунотерапии рака толстой кишки

В настоящее время для лечения метастатического рака толстой кишки в случае отсутствия мутации генов семейства RAS рекомендуют применять препараты на основе антител EGFR (цетуксимаб, панитумумаб) [9]. В современной литературе подробно описываются принципы противоопухолевого действия этих препаратов [14], в контексте же данного обзора представляет интерес выраженная способность цетуксимаба помимо непосредственного ингибирования EGFR индуцировать врожденные механизмы антителозависимой клеточной цитотоксичности, взаимодействуя с FcγRIII (CD16)-рецепторами на поверхности натуральных киллеров (NK) и придавая им тропность к клеткам опухоли с мембранным EGFR [15]. Дополнительным подтверждением клинической значимости обнаруженного эффекта послужило усиление действия цетуксимаба при совместном введении с агонистом CD137 — костимуляторной молекулы — на поверхности активированных NK, вызывающей повышение пролиферации последних [16]. Более того, даже эффективность применения цетуксимаба при колоректальном раке может зависеть от аллельного варианта FcγRIIIа пациента [17, 18].

В случае с цетуксимабом иммуномодулирующее действие оказалось непредусмотренным, хотя, по-видимому, частично обусловливающим эффект препарата; однако применение моноклональных антител целенаправленно для привлечения цитотоксических клеток в ткань опухоли толстой кишки практикуется сравнительно редко. Использование мышиного моноклонального антитела анти-EpCAM (эдреколомаб), несмотря на многообещающие результаты предварительных клинических исследований на пациентах с колоректальной карциномой [19] в III фазе клинического исследования, не показало существенного преимущества по сравнению с традиционной химиотерапией [20].

К иммунотерапии можно отнести сравнительно новое направление, базирующееся на том же принципе молекулярного узнавания антиген–антитело, а именно конструирование химерных белков, обладающих двойной или множественной специфичностью как к раковым антигенам, так и к мембранным рецепторам иммунных клеток. Получаемые исследователями конструкты намного превосходят моноспецифические антитела по эффективности и уже продемонстрировали обнадеживающие результаты в экспериментах на клеточных линиях и животных моделях колоректальной карциномы. Так, применение биспецифичес­ких антител анти-CD3/анти-Her2 привело к стимуляции цитотоксичности CD8⁺ лимфоцитов в отношении опухолевых клеток in vitro по сравнению с антителом анти-Her2 (герцептин) и замедлению роста ксенографта человеческой аденокарциномы толстой кишки [21]. Привлечение в опухоль NK путем связывания биспецифическим антителом к антигенам CD16 и CD133, свойственного стволовым клеткам колоректальной карциномы Caco-2, способствовало усилению цитотоксичности in vitro [22]. Активации неспецифического ответа в ткани колоректальной карциномы также удалось достичь, используя взаимодействие рецептора NKG2D, экспрессируемого на поверхности NK и ряда Т-клеток, и его лигандов. Обычно лиганды NKG2D присутствуют только на поверхности стареющих или малигнизированных клеток, способствуя их элиминации иммунной системой [23]. Тем не менее в результате иммунного редактирования экспрессия лигандов NKG2D в опухоли часто бывает подавлена [24], поэтому перспективным терапевтическим приемом может быть восстановление этого важного для элиминации опухоли взаимодействия путем введения лиганда NKG2D, объединенного с антителом против опухолевого антигена. Эффективность такого приема была продемонстрирована на ксенографтной модели колоректального рака с применением химерного белка, состоящего из ULBP2 — лиганда NKG2D — и антитела против раково-эмбрионального антигена (CEA) [25]. Клинических испытаний химерных иммунолигандов на колоректальном раке пока не проводилось.

Высокую эффективность при лечении ряда онкологических заболеваний показал новый класс иммунотерапевтических препаратов на основе антител, воздействующих на ключевые молекулярные пути, управляющие иммунным ответом, так называемые иммунные контрольные точки (ИКТ) [26]. Наиболее изученными на настоящий момент являются ИКТ, ассоциированные с экспрессией белка CTLA-4 на мембране цитотоксических Т-лимфоцитов и рецептора запрограммированной гибели клеток 1 (PD-1). Белок CTLA-4 вырабатывается в Т-лимфоцитах после их активации и служит естественным ингибитором цитотоксического ответа, призванным в норме ограничивать аутоиммунные реакции [27]. Рецептор PD-1 также экспрессируется на мембране активированных Т-лимфоцитов и, взаимодействуя со своим лигандом (PD-L1), вызывает их апоптоз [28]. Молекула PD-L1 экспрессируется на поверхности различных клеток организма, и часто ее содержание бывает повышено в ткани новообразований, что является одним из основных механизмов ускользания опухолей от иммунного ответа [29].

Первые значительные успехи применения препаратов на основе антител к CTLA-4 (ипилимумаб) и PD-1 (ниволумаб), а также к PD-L1 у пациентов с меланомой и немелкоклеточным раком легкого [30–33] стимулировали многочисленные исследования эффективности терапии антителами к ИКТ и при других типах онкопатологий, в том числе и колоректальном раке. Хотя роль описываемых ИКТ считается универсальной, особенности варианта солидной опухоли могут оказывать влияние на эффект иммунотерапии подобными препаратами антител. В частности, литература приводит противоречивые сведения, характеризующие ИКТ при колоректальном раке. С одной стороны, на основании данных о повышенной предрасположенности к раку толстой кишки у пациентов, несущих однонуклеотидные полиморфизмы в гене PD-1, можно предположить, что взаимодействие между PD-1 и PD-L1 обусловливает развитие колоректального рака [34, 35]. Кроме того, при иммуногистохимическом исследовании было показано, что повышенный уровень экспрессии PD-L1 в ткани колоректальной карциномы ассоциирован с отсутствием инфильтрующих опухоль лимфоцитов, что коррелирует с худшим прогнозом выживаемости [36]. Тем не менее первые исследования эффективности антител, блокирующих взаимодействие PD-1 и PD-L1, не продемонстрировали существенного терапевтического эффекта у больных колоректальным раком [30, 32]. Позже было высказано предположение, что положительного отклика на блокаду взаимодействия PD-1 и PD-L1 можно ожидать, по всей вероятности, только на опухолях с микросателлитной нестабильностью [37], что было подтверждено в последовавшей работе D.T. Le с соавт. [38].

Подобно PD-1 также была установлена связь однонуклеотидных полиморфизмов с предрасположенностью к раку толстой кишки для гена CTLA-4 [34]. Тем не менее первое исследование человеческого анти-CTLA-4 моноклонального антитела (тремелимумаб) на пациентах с устойчивыми к химиотерапии формами рака толстого кишечника [39] не дало положительных результатов.

Требуются дальнейшие исследования и для того, чтобы определить, какие режимы лечения, включающие блокирование CTLA-4 и PD-1/PD-L1, будут наиболее эффективны при колоректальном раке, а также определить новые ИКТ, ингибирование или стимуляция которых приводит к индукции опухоль-специфического иммунного ответа при данной онкопатологии. В качестве потенциального кандидата для блокады можно привести иммуноглобулинподобный муцин Т-клеток 3 (TIM-3), участвующий в подавлении функции Т-хелперов 1-го типа и CD8⁺ лимфоцитов, содержание которого повышено как в крови, так и в ткани опухоли больных колоректальным раком [40]. Кроме того, эффективным может быть применение блокаторов гена активации лимфоцитов 3 (LAG-3), задействованного в негативной регуляции пролиферации целого ряда иммунокомпетентных клеток и демонстрирующего повышенную экспрессию в ткани колоректальной карциномы [41].

Помимо блокирования иммуносупрессорных ИКТ перспективным может оказаться стимулирование агонистическими антителами рецептора OX40, способствующего выживаемости активированных Т-лимфоцитов, поскольку описана прямая связь его экспрессии в ткани опухоли с более благоприятным прогнозом у больных колоректальным раком [42]. Итак, несмотря на то, что современная терапия злокачественных новообразований с применением блокаторов или агонистов ИКТ находится в самом начале своего развития, не возникает никакого сомнения в перспективности создания и применения новых многообещающих терапевтических решений для лечения рака толстого кишечника в этой области.

Противоопухолевые вакцины как инструмент иммунотерапии рака толстой кишки

Конечной целью вакцинации является индукция эффективного иммунного ответа против опухоли, обеспечивающего долговременный контроль над ее ростом и распространением. На настоящий момент можно выделить четыре основные стратегии вакцинации против злокачественных новообразований: 1) применение препаратов из опухолевых клеток; 2) введение изолированных пептидных антигенов; 3) применение вирусных/бактериальных векторов и 4) вакцинирование с применением ДК. Создание вакцины на основе препаратов из клеток опухоли предполагает лизирование или облучение образца опухоли с последующим его введением пациенту. Для увеличения иммуногенности цельноклеточных вакцин возможно проведение предварительного инфицирования клеток опухоли перед облучением, в том числе рекомбинантными вирусными векторами, экспрессирующими костимуляторные молекулы, или совмещение введения инактивированного материала опухоли с инфекционными агентами, играющими роль иммунного адъюванта [43]. Такая стратегия использовалась в рандомизированном клиническом исследовании III стадии по оценке эффективности вакцинирования 50 пациентов с метастатическим колоректальным раком опухолевыми клетками, инфицированными NDV (newcastle disease virus). При этом для больных раком ободочной кишки было продемонстрировано достоверное улучшение общей и безрецидивной выживаемости [44].

Одним из недостатков вакцин на основе препаратов из опухолевых клеток является их низкая иммуногенность против собственно раковых антигенов, так как ткань опухоли содержит лишь небольшое количество антигенов, связанных со злокачественным ростом, которые находятся в значительно превосходящей массе антигенов, экспрессирующихся в норме на здоровых клетках взрослого организма.

Усиления индукции специфического иммунитета против опухолевых антигенов можно добиться путем использования в качестве агента для вакцинирования конкретного пептида или смеси пептидов, для которых установлена связь с малигнизированной тканью. Для иммунотерапии колоректального рака проводились исследования опухоль-специфических антигенов, экспрессия которых, по разным данным, повышена в ткани колоректальной карциномы и ассоциирована с худшим прогнозом. Это такие антигены, как CEA [45], муцин-1 (MUC-1) [46], β-хорионический гонадотропин человека (β-HCG) [47], сурвивин-2B [48], эфриновый рецептор А2-типа (EphA2) [49], антиген плоскоклеточной карциномы (SART3) [50], повышенная экспрессия которого отмечена также в ядре и в цитозоле клеток аденокарциномы и др. Из перечисленных антигенов положительные результаты в клинических исследованиях продемонстрировало применение вакцины на основе β-HCG, которое вызвало образование специфических антител у 56 из 77 пациентов и привело к увеличению общей выживаемости [51]. Вакцина против муцина-1 продемонстрировала профилактическое действие на модели перевивной опухоли [52], что вдохновило на поиск способов ее применения для предупреждения развития колоректального рака. Первые исследования в этом направлении уже продемонстрировали обнадеживающие результаты в клинических испытаниях у больных с предопухолевыми образованиями толстой кишки, вызвав выраженный гуморальный ответ у 43,6% из них [53].

Несмотря на то, что иммуногенность пептидных вакцин выше, чем иммуногенность цельноклеточной вакцины, ее уровень все же остается довольно низким. Его повышение зависит от применения адъювантов, таких как адъювант Фрейнда, наночастицы разного происхождения, алюминиевые квасцы и другие агенты, улучшающие доставку пептидов к ДК и/или стимулирующие доиммунное воспаление в тканях. Развитие методов молекулярной инженерии способствовало возникновению новой высокоэффективной стратегии совмещения вакцины с иммунным адъювантом — встраивание опухолевого антигена в нереплицируемый инфекционный вектор. При том что частица вируса сама по себе является сильным иммуностимулирующим агентом, для увеличения эффективности в нее могут дополнительно встраиваться молекулы, усиливающие реактивность иммуноцитов. На колоректальном раке одно из первых подобных исследований было произведено с применением вакцины ALVAC-CEA/B7.1, созданной на основе нереплицирующегося вируса канарипокс, экспрессирующего СЕА совместно с антигеном B7.1, который отвечает за стимуляцию Т-лимфоцитов [54, 55]. Было установлено, что вакцинирование в сочетании с химиотерапией вызывает 2,4-кратное увеличение количества СЕА-специфичных Т-клеток у 31% пациентов, а объективный клинический ответ наблюдается у 40%. Вакцина СЕА/TRICOM представляет собой рекомбинантный вирусный вектор, экспрессирующий СЕА, а также три костимуляторных молекулы: В7.1, молекулу межклеточной адгезии 1-го типа (ICAM-1) и антиген, ассоциированный с функцией лимфоцитов 3 (LFA-3). Ее действие показало высокую эффективность на мышиной модели рака толстой кишки и возможность безопасного применения для больных с метастатическим колоректальным раком [56, 57].

В противовес попытке дополнения клеточных или пептидных вакцин костимулирующими сигналами часть исследователей обратилась напрямую к ключевым элементам, отвечающим за формирование адаптивного клеточного иммунитета, — к дендритным клеткам. Процесс получения дендритно-клеточных вакцин включает выделение из крови пациента ДК, индукцию их созревания ex vivo и сенсибилизацию клеточными лизатами ткани опухоли, инактивированными цельными клетками опухоли, синтетическими опухоль-специфичными пептидами, рекомбинантными векторами, ДНК или РНК опухоли. Было показано, что дендритно-клеточная вакцина, сенсибилизированная антигенами, содержащимися в лизате опухоли, способна вызывать выраженный Т-клеточный опухоль-специфический ответ у пациентов с метастатическим колоректальным раком [58–60].

Помимо аутологичных препаратов опухоли в лечении рака толстого кишечника с помощью дендритно-клеточных вакцин довольно успешно применяются также аллогенные лизаты [61, 62]. Поскольку при колоректальном раке часто наблюдается повышенная экспрессия СЕА, дендритно-клеточные вакцины против этой опухоли изготавливаются также с применением пептида СЕА или экспрессирующих его векторов [63, 64]. В цитируемых здесь клинических испытаниях большинство больных продемонстрировали выраженный СЕА-специфичный Т-клеточный ответ, у ряда пациентов была получена также стабилизация роста опухоли.

Таким образом, можно заключить, что на настоящем этапе введение противораковых вакцин больным с колоректальной карциномой, как правило, стимулирует выработку выраженного иммунного ответа на определенный антиген, в ряде случаев это также приводит к улучшению показателей выживаемости, и такие примеры даны в обзоре. Тем не менее масштабные метаисследования эффективности вакцин различной природы в лечении колоректального рака показали, что индуцированный иммунный ответ редко сопровождается улучшением показателей выживаемости [65, 66]. Вероятно, терапевтические вакцины могут быть более эффективными в составе комплексной иммунотерапии, направленной не только на стимуляцию иммунного ответа, но также на снятие иммуносупрессивного влияния опухоли.

Применение цитокинов в иммунотерапии рака толстой кишки

Цитокины — биологически активные вещества, которые являются продуктами иммунокомпетентных клеток и одновременно регулируют их активность через соответствующие рецепторы. По основным механизмам действия цитокины подразделяются на ростовые (колониестимулирующие) факторы, контро­лирующие продукцию иммунокомпетентных клеток; провоспалительные, обеспечивающие мобилизацию и активацию клеток — участников воспаления и противовоспалительные с альтернативным характером действия, ограничивающие развитие воспаления, регулирующие клеточный и гуморальный иммунитет. Цитокины также регулируют процессы ангиогенеза, регенерации, пролиферации, апоптоза, метаболические процессы и т.д. [67]. Основными продуцентами провоспалительных цитокинов являются активированные моноциты, макрофаги, ДК, NK, Т-лимфоциты; противовоспалительных — Т-клетки, преимущественно CD3⁺CD4⁺CD8^– (Th1 и Th2). Однако продуцентами цитокинов могут быть не только иммунокомпетентные клетки, но и клетки опухоли и ее микроокружения [68]. Потенциальная высокая эффективность терапевтических средств на основе цитокинов позволяет отнести их к перспективным объектам исследования в иммунотерапии рака толстой кишки.

Значительная работа по исследованию цитокинового состава опухоли и немалигнизированной ткани толстой кишки была проведена в Российском научно-исследовательском онкологическом институте. Установлено, что тканевое содержание таких цитокинов, как IL-6, IL-8, IL-1α и других, в злокачественной опухоли толстой кишки существенно выше, чем в перитуморальной зоне и по линии резекции, а также чем в ткани доброкачественных опухолей — аденоматозных полипов [69, 70]. Было выявлено, что тканевой цитокиновый статус при первично-множественном колоректальном раке, в частности метахронных опухолях, имеет некоторые отличия от одинарных; различия по содержанию некоторых цитокинов (TNF-α, IL-1α) при метахронных и синхронных опухолях затрагивают также перитуморальную зону и линию резекции. Найденные изменения свидетельствуют о важной роли тканевых иммунно-воспалительных реакций в патогенезе рака толстой кишки.

Данные экспериментальных исследований применения цитокинов в составе комплексной терапии колоректального рака вселяют надежду [71–74], однако клинические испытания показали противоречивые результаты. Так, первоначально высокие ожидания в терапии рака толстой кишки были связаны с применением интерферонов, так как они обладают прямым и опосредованным через иммунокомпетентные клетки противоопухолевым действием: угнетением пролиферации клеток опухоли, индукцией их апоптоза, повышением экспрессии на них молекул МНС I, стимуляцией цитотоксичности NK и цитотоксических клеток, антиангиогенным действием [75]. Однако многолетние клинические исследования возможностей интерфероновой терапии этой онкопатологии показывают неоднозначные результаты. С одной стороны, на клеточных линиях колоректальной карциномы установлена эффективность дополнения химиотерапии IFN-α [73, 74], к тому же есть свидетельства в пользу того, что полиморфизм по генам интерферонового сигнального пути ассоциирован с повышенной предрасположенностью к раку толстой кишки [76, 77]. Тем не менее клинические испытания сочетания IFN-α с 5-фторурацилом [78], с 5-фторурацилом и левамизолом [79], а также сочетания с 5-фторурацилом IFN-β [80] и IFN-γ [81] не дали положительных результатов и показали токсичность такого комбинированного лечения.

Более успешными оказались исследования применения IL-2 в составе комплексного лечения колоректального рака. Этот интерлейкин вызывает апоптоз клеток опухоли, стимуляцию Т-, В- и NK-лимфоцитов, проявляет антиангиогенное действие [75]. Результаты недавних клинических испытаний показали, что добавление к традиционной химиотерапии гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и IL-2 (режим GOLFIG) приводит к увеличению общей выживаемости и продолжительности ремиссии у пациентов с раком толстого кишечника [82, 83]. Кроме того, российский опыт показал, что включение рекомбинантного IL-2 (Ронколейкин) в комплексную терапию распространенного колоректального рака совместно с традиционной химиотерапией позволяет добиться положительного эффекта у 77,2% пациентов при совмещении с традиционной химиотерапией, а также приводит к задержке роста печеночных метастазов и уменьшению их размеров при комбинации этого иммунопрепарата с регионарной артериальной химиоэмболизацией [84–86].

Обычно в организме активность цитокинов ограничена небольшой областью и коротким временем жизни, однако их терапевтическое применение связано с постоянным введением высоких доз препаратов, что может вызывать серьезные побочные явления, обусловленные системным воспалением [87]. Чтобы избежать побочного действия препаратов и увеличить их эффективность, была разработана стратегия локальной доставки цитокинов в опухоль путем введения генов, кодирующих синтез соответствующих цитокинов, в состав рекомбинантных векторов и транспорта их в опухоль посредством вирусных частиц или агентов невирусной природы. Первые успехи были продемонстрированы в доклинических испытаниях на животных моделях. Введение модифицированного вируса NDV, экспрессирующего IL-2, привело к сокращению роста опухоли и развитию полной регрессии у большинства подопытных мышей с перевивной CT26-опухолью [88]. На той же модели было продемонстрировано более эффективное по сравнению с немодифицированным вирусом сокращение печеночных метастазов при заражении животных вирусом герпеса (HSV-1), экспрессирующим IL-2 или GM-CSF [89], а также усиление противоопухолевого иммунного ответа при введении вируса везикулярного стоматита, экспрессирующего IL-15 [90]. Тем не менее пока не известно об успешных клинических испытаниях средств адресной доставки противораковых цитокинов при колоректальной карциноме.

Поскольку у многих интерлейкинов установлены не только иммунорегуляторные свойства, но и ростостимулирующая активность по отношению к опухолевым клеткам [91], присутствие в ткани аденомы и колоректальной карциномы IL-6, IL-17A, IL-22, TNF-α и ряда других цитокинов, а также факторов роста расценивается как связь их с такими ключевыми признаками раковых клеток, как устойчивость к апоптозу, аномальный рост и пролиферация, индукция генетической нестабильности, развитие кровеносных сосудов, инвазия и метастазирование [92–95].

Таким образом, наличие множества проонкогенных цитокинов в ткани колоректальной карциномы подразумевает, что не только цитокиновая, но и антицитокиновая терапия может иметь успех в лечении этой опухоли. Первые успехи уже были получены на экспериментальных моделях. Так, блокирование IL-6/STAT3 сигнального пути приводило к достоверному уменьшению частоты образования опухолей на мышиной модели ассоциированного с хроническим колитом онкогенеза [96]. В другой работе на такой же модели индуцированного онкогенеза было показано, что блокирование гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (G-CSF), активирующего рост и миграцию в культуре клеток колоректальной карциномы, привело к уменьшению частоты появления новообразований и усилению иммунного ответа [97]. В нашей работе [98] были показаны положительный клинический эффект и динамика иммунного статуса при включении в комплексное лечение больных колоректальным раком комбинации Мексидола и Галавита, ингибирующего избыточный синтез TNF-α, IL-1, IL-6 и других провоспалительных цитокинов.

Серьезным препятствием на пути комплексной терапии с применением цитокинов, как и иммунотерапии вообще, является не проясненное до настоящего момента влияние различных химиотерапевтических препаратов для химиотерапии на активность иммунной системы. В зависимости от механизма действия препарата он может влиять на такие параметры, как количество и состав высвобождаемых опухолевых антигенов, и запускать различные трансформации микроокружения опухоли, которые в свою очередь будут влиять на поведение иммунной системы и, соответственно, определять ответ на стимуляцию тем или иным цитокином или его инактивацию [99]. Дальнейшее развитие наших знаний в области взаимодействия цитокиновых сетей в ткани опухоли толстой кишки и влияния на них традиционной химиотерапии, а также разработка новых средств снижения токсичности цитокинотерапии, позволит в будущем разработать и предложить большое количество новых высокоэффективных противораковых иммунопрепаратов и режимов комплексного лечения.

Адоптивная иммунотерапия рака толстой кишки

Принцип адоптивной иммунотерапии заключается в ex vivo активации цитокинами лимфоцитов, полученных из крови или ткани опухоли больного, и их обратном введении пациенту. Лимфокин-активированные киллерные клетки (LAK) были впервые применены для терапии рака S.A. Rosenberg [100] в середине восьмидесятых годов прошлого века. Они происходят из NK-клеток крови пациента; ex vivoстимуляция IL-2 вызывает усиление их цитолитической активности и расширение спектра клеток-мишеней, тем не менее они остаются факторами врожденного иммунитета и не обладают антиген-специфичностью. Немногим позже были получены цитокин-индуцированные киллерные клетки (CIK) — это циркулирующие лимфоциты, стимулированные INF-γ, IL-1, IL-2 и антителами к СD3, они обладают свойствами как NК, так и Т-клеток по способности распознавать клетки-мишени, экспрессирующие и неэкспрессирующие молекулы МНС-I [101].

Инфильтрующие опухоль лимфоциты (ТILs) имеют множество разновидностей, включая Т-клетки, бывшие в контакте с антигенами опухоли, поэтому ряд авторов считает их наилучшим материалом для получения цитокин-индуцированных опухоль-специфических киллерных клеток, главная же сложность обусловлена ограниченной доступностью TILs по сравнению с циркулирующими лимфоцитами [102]. Применение цитокин-индуцированных TILs показало позитивный эффект при лечении метастатической меланомы — опухоли, демонстрирующей высокую иммуногенность по сравнению с другими злокачественными ново­образованиями [103]. Чтобы преодолеть недостаточную иммуногенность других опухолей, некоторые исследователи пошли путем модификации аутологичных циркулирующих Т-лимфоцитов и снабжения их Т-клеточными рецепторами (TCR), обладающими высокой специфичностью к известному раковому антигену. Однако функция таких рецепторов зависит от гаплотипа главного комплекса гистосовместимости пациента и потому они не могут быть использованы универсально. В связи с этим были разработаны так называемые химерные рецепторы, состоящие из узнающей антиген тяжелой цепи моноклонального антитела, сцепленной с сигнальными внутриклеточными доменами, запускающими цитотоксические реакции, характерные для Т-клеток [104]. Поскольку антитела способны узнавать специфический антиген без связи с белками МНС-I, терапевтические средства на основе Т-клеток с химерными рецепторами могут быть применены вне зависимости от иммуногенетических особенностей больных.

В настоящее время нет свидетельств успешного применения LAK в терапии рака толстой кишки. Больший интерес у исследователей вызывает терапия колоректального рака цитокин-индуцированными киллерными клетками, и здесь существующие данные указывают на потенциально высокую эффективность применения CIK в сочетании с традиционной химиотерапией [105]. В литературе также описаны положительные результаты комплексного лечения, а именно применение CIK совместно с дендритно-клеточной вакциной, сенсибилизированной аутологичным лизатом опухоли, в дополнение к традиционной послеоперационной адъювантной химиотерапии колоректального рака [106–108]. Во всех исследованиях включение иммунотерапии в курс противоопухолевого лечения приводило к достоверному увеличению общей выживаемости, была продемонстрирована хорошая переносимость такой терапии и улучшение клинических показателей больных.

Применение антиген-специфичных и химерных рецепторов для дополнительной модификации аутологичных циркулирующих Т-клеток у пациентов с раком толстой кишки пока не дало значительного преимущества и, кроме того, это нередко сопровождалось выраженными побочными эффектами. Так, была проведена первая фаза испытания протокола лечения таких больных Т-клетками человека, экспрессирующими СЕА-специфичный мышиный TCR [109]. В результате исследования у всех пациентов отмечалось существенное понижение уровня циркулирующего СЕА, но при этом лечение сопровождалось развитием острого колита. Серьезные побочные эффекты также отмечены при метастатическом раке толстой кишки в ходе изучения терапевтического воздействия Т-клетками, экспрессирующими Her2-специфичный химерный рецептор [110].

Таким образом, анализ литературных данных показал необходимость дополнительных исследований с целью поиска путей повышения эффективности и безопасности адоптивной иммунотерапии рака толстой кишки. Кроме того, серьезным препятствием на пути развития адоптивной иммунотерапии остается ее высокая трудоемкость и дороговизна.

Заключение

Иммунотерапия колоректального рака в настоящий момент находится в фазе интенсивного накопления новых знаний и зарождения новых многообещающих методик. Особенно перспективными видятся исследования в области поиска новых контрольных точек иммунитета, разработки высокоэффективных иммунных адъювантов на основе рекомбинантных вирусов для улучшения результатов применения противораковых вакцин, а также конструирования химерных рецепторов для совершенствования адоптивной клеточной терапии, придающего ей антиген-специфическую составляющую. Тем не менее уже сейчас понятно, что создание какого-либо универсального иммунотерапевтического средства, которое обладало бы высокой эффективностью в качестве монопрепарата, практически невозможно. Успех в лечении злокачественных новообразований, в том числе и рака толстого кишечника, зависит от комплексного применения как новейших разработок в области иммунотерапии, так и традиционных средств лечения онкологических заболеваний — хирургического удаления опухоли, цитостатиков, облучения и др. Использование различных методов иммунотерапии в адъювантном режиме для элиминации резидуальных опухолевых клеток предполагает получение противорецидивного эффекта и повышение общей и бессобытийной продолжительности жизни больных. Важнейшей задачей является оптимизация выбора варианта иммунотерапии, а также ее места в составе комплексного лечения, позволяющего добиться потенцирования действия новых и известных подходов к лечению злокачественных опухолей.

Финансирование исследования. Работа выполнена при поддержке внутреннего гранта Южного федерального университета 213.01-07-2014/05 ПЧВГ.

Конфликт интересов. Потенциальные конфликты или существующие противоречия в интересах отсутствуют.