«Современные тенденции развития лекарственной терапии опухолей»
ГЕМОПОЭТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РОСТА: БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
В.В. Птушкин
Онкологический научный центр им.Н.Н.Блохина РАМН, Москва
Возможность достижения эффекта химиотерапии в значительной степени зависит от ее интенсивности. Повышение интенсивности ограничено токсичностью, то есть повреждающим действием цитостатиков на нормальные ткани. Токсичность многообразна, но одним из наиболее распространенных и опасных ее видов является миелотоксичность или повреждение костного мозга. Перспективным подходом для борьбы с миелотоксичностью химиотерапии является применение гемоцитокинов - полипептидов, ускоряющих пролиферацию и дифференцировку предшественников гемопоэза после их лекарственного повреждения, что позволяет сократить период цитопении. В настоящее время известно около 30 цитокинов, влияющих на клетки-предшественники гемопоэза различной степени зрелости, принадлежащие к различным росткам кроветворения. Эффект гемоцитокинов на пролиферацию может быть как стимулирующим, так и подавляющим. По этому принципу и по уровню влияния на более или менее зрелые кроветворные клетки цитокины можно условно разделить на 3 группы:
Клиническое применение гемоцитокинов.
Существует несколько направлений использования гемоцитокинов в медицинской практике. Наибольшее клиническое применение получили гемоцитокины, позволяющие быстрее преодолеть повреждение костного мозга, связанное с применением цитостатиков. В первую очередь, это миелоидные колониестимулирующие факторы (Г-КСФ и ГМ-КСФ), а также эритроидный фактор роста (эритропоэтин) и фактор роста и развития мегакариоцитов (тромбопоэтин).
Из гемоцитокинов, действующих на ранние предшественники гемопоэза, в клинике получения и пролиферации in vitro клеток предшественников гемопоэза нашли применение интерлейкин-3 (мульти КСФ) и фактор стволовых клеток (лиганд рецептора c-kit). Рассматриваются также возможности использования факторов, тормозящих гемопоэз - макрофагального ингибиторного протеина 1 *(МИП -1*) и трансформирующего фактора роста * (ТГФ *) - для уменьшения повреждения предшественников гемопоэза цитостатиками.
Клиническое применение миелоцитокинов.
К основным показаниям для применения этих препаратов в гематологической и онкологической клинике следует отнести следующие.
Первичная профилактика нейтропении и связанной с ней инфекции. Назначение миелоцитокинов после цикла химиотерапии с ожидаемой глубокой нейтропенией относят к первичной профилактике. Первичную профилактику, как правило, проводят после жесткой индукционной химиотерапии или после химиотерапии у больного с пораженным костным мозгом. Введение миелоцитокинов после трансплантации костного мозга или при лечении миелодиспластического синдрома (МДС) до развития инфекционных осложнений также относят к первичной профилактике.
Многочисленные контролируемые исследования, в том числе охватывающие наибольшее количество пациентов (Американское и Европейское), проведенные с использованием Г-КСФ, показали достоверное (на 40%) уменьшение числа больных с глубокой нейтропенией и нейтропенической лихорадкой по сравнению с контрольной группой (1,2). Необходимость в повторных госпитализациях и потребность в антибиотикотерапии в группе получавших Г-КСФ также снизилась почти в 2 раза.
Поддержание запланированной интенсивности химиотерапии играет важную роль в достижении эффекта. Назначение миелоцитокинов позволяет за счет снижения нейтропении и инфекции сократить отсрочки лечения и редукцию дозы. Результаты проведенных исследований показали, что Г-КСФ позволяет достоверно чаще вовремя назначать химиотерапевтические препараты в полных дозах (2). При этом улучшения общей и безрецидивной выживаемости выявлено не было, что, возможно, определялось характером опухолевых заболеваний, включаемых в исследование.
Аналогичные исследования с ГМ-КСФ по первичной профилактике показали его эффективность в снижении числа эпизодов нейтропенической лихорадки. Ценность исследования несколько снижается тем обстоятельством, что почти у трети больных препарат был отменен в связи с плохой переносимостью (3). Интерес представляют результаты рандомизированного исследования по применению ГМ-КСФ при проведении жесткой индукционной химиотерапии и в последующем периоде цитопении у 118 пожилых больных с острым нелимфобластным лейкозом. В этом исследовании было выявлено значительное сокращение общей смертности и смертности от инфекции в группе цитокина (4).
Вторичная профилактика нейтропении и инфекции. Некоторые больные больше подвержены нейтропении и инфекции, чем другие, однако, это не всегда можно предугадать до проведения химиотерапии. В случае, когда уже первый цитостатический курс лечения сопровождался нейтропенией и повышением температуры, вероятность инфекционных осложнений при последующем лечении очень велика. Назначение в таких случаях миелоцитокинов после второго и последующих курсов химиотерапии называют вторичной профилактикой.
Ко вторичной профилактике относят также назначение миелоцитокинов пациентам с миелодиспластическим синдромом, имевшим в анамнезе нейтропенические инфекционные осложнения. В двух контролируемых исследованиях, где Г-КСФ и ГМ-КСФ назначались после второго курса химиотерапии у пациентов, имевших фебрильную нейтропению после первого курса, отмечено 3-5 кратное снижение частоты этого осложнения. Таким образом, назначение миелоцитокинов у больных с нейтропенической инфекцией в анамнезе может значительно снизить риск ее возникновения при последующей химиотерапии.
Применение миелоцитокинов при развившейся нейтропении и нейтропенической инфекции. Нейтрофилы играют важную роль в защите организма от инфекции. Учитывая способность Г-КСФ и ГМ-КСФ увеличивать количество нейтрофилов и макрофагов, а также усиливать их противоинфекционные свойства (хемотаксис и фагоцитоз), было предложено использовать миелоцитокины при уже развившейся нейтропении и инфекции совместно с антибиотиками. Проведенные контролируемые исследования по применению миелоцитокинов у больных с уже развившейся нейтропенией и инфекцией показали, что при глубоком падении нейтрофилов (менее 100 клеток) назначение Г-КСФ почти вдвое сокращает продолжительность нейтропении, госпитализации и антибиотикотерапии. Потребность в проведении противогрибковой терапии снижалась с 11% до 6% (5). Последний факт достаточно важен, если принять во внимание токсичность некоторых противогрибковых препаратов.
Применение ГМ-КСФ в аналогичной ситуации вместе с антибиотиками показало значительно лучший эффект антибиотикотерапии в группе цитокина при лечении тканевой верифицированной инфекции (100% эффективности против 59% в группе плацебо).
Фармакоэкономические аспекты применения миелоцитокинов для профилактики и лечения фебрильной нейтропении и нейтропенической инфекции. Рекомбинантные цитокины достаточно дороги, поэтому очень важно иметь четкие критерии для их применения. Американское общество клинических онкологов на основании результатов контролируемых клинических исследований разработало рекомендации для использования миелоцитокинов в клинической практике.
Учитывая отсутствие достаточного количества данных относительно возможности миелоцитокинов увеличивать продолжительность жизни при проведении стандартной химиотерапии, следует использовать их для первичной профилактики при риске развития фебрильной нейтропении у 40 и более процентов больных. Это делает их применение экономически оправданным за счет снижения затрат на госпитализацию и лекарственные препараты.
Далеко не всегда можно точно предугадать развитие глубокой нейтропении у каждого конкретного пациента, однако при применении некоторых заведомо миелодепрессивных курсов цитостатического лечения оценка такого риска вполне возможна. В первую очередь, это относится к химиотерапии острых лейкозов. В частности, результаты крупного мультицентрового контролируемого исследования по применению Г-КСФ или плацебо в период индукции и последующей консолидации ремиссии у 521 пациента с острыми нелимфобластными лейкозами показали экономическое преимущество использования цитокина. Общие затраты на лечение в группе Г-КСФ оказались ниже на 2,8- 8,1% во всех 5 странах, в которых проводилось это исследование.
Кроме того, миелоцитокины могут быть назначены при первичной профилактике отдельным пациентам с заведомо высоким риском длительной постцитостатической гипоплазии костного мозга, даже при немиелодепрессивной химиотерапии (специфическое поражение костного мозга, множественные предшествующие курсы химиотерапии или облучение тазовой области).
В случае, когда пациент был отнесен в группу малого риска, но, тем не менее, у него развилась глубокая постцитостатическая нейтропения, нет смысла назначать миелоцитокины при отсутствии признаков инфекции. Если же нейтропения осложнилась развитием фебрильной лихорадки или другими признаками инфекции, то миелоцитокины совместно с антибиотиками экономически оправданно назначать пациентам с ожидаемой длительной (более чем 10 дневной) и глубокой (менее 100 клеток) нейтропенией, а также больным, имеющим тканевой очаг инфекции или грибковую инфекцию.
Интенсификация химиотерапии. Применение миелоцитокинов позволяет повысить интенсивность химиотерапии за счет уменьшения нейтропении в ответ на большие дозы химиопрепаратов. Кроме того, более быстрое восстановление показателей гемопоэза при использовании миелоцитокинов позволяет сократить интервалы между курсами и, таким образом, провести интенсивное лечение более безопасно.
Анализ результатов рандомизированных исследований по применению миелоцитокинов при первичной профилактике нейтропении свидетельствует о возможности повышения интенсивности химиотерапии за счет сокращения интервалов в лечении. Однако, в этих исследованиях не было получено улучшения непосредственных результатов лечения и безрецидивной выживаемости.
В отличие от рандомизированных, многие исследования первой фазы, ставившие основной целью не снижение нейтропенической лихорадки, а повышение дозы химиопрепаратов, достигли определенных результатов. Дозировку доксорубицина, этопозида, циклофосфана, митоксантрона удавалось относительно безопасно увеличить в 2-3 раза (6). Применение подобных сверхжестких химиотерапевтических режимов с поддержкой миелоцитокинами позволило добиться увеличения числа полных ремиссий и безрецидивной выживаемости у больных с прогностически неблагоприятными формами неходжкинских лимфом.
Получение клеток-предшественников гемопоэза для трансплантации. Существует определенная граница дозы вводимых химиопрепаратов, выше которой наступает очень длительное (месяцы) прекращение выработки клеток крови костным мозгом даже при назначении стимулирующих гемоцитокинов. Клетки - предшественники гемопоэза можно вывести из-под токсического воздействия химиопрепаратов, если их выделить и заморозить на время химиотерапии или заместить донорскими (трансплантация). Таким образом, они не подвергаются воздействию цитостатиков и способны полностью восстанавливать нормальное кроветворение в течение 2-4 недель после реинфузии. Данная методика позволяет увеличить разовые дозы для некоторых химиопрепаратов в 2-10 раз.
Долгие годы основным источником стволовых кроветворных клеток был костный мозг. Метод его получения включает необходимость общего наркоза, а, кроме того, бывают неудачи при метастатическом или лучевом повреждении костей таза - основной области взятия костного мозга. Учитывая способность клеток-предшественников гемопоэза мигрировать из костного мозга в периферическую кровь, были разработаны способы получения этих клеток из крови для трансплантации.
Миелоцитокины (Г-КСФ и ГМ-КСФ), интерлейкин 3 и фактор стволовых клеток (c-kit лиганд) способны увеличивать миграцию клеток-предшественников гемопоэза из костного мозга в периферическую кровь. Из периферической крови гемопоэтические предшественники могут быть получены с помощью сепараторов клеток крови для последующей поддержки кроветворения или использования в генотерапии. При помощи цитокинов можно получить кроветворные клетки из периферической крови в значительно большем количестве, чем из костного мозга, что приводит к более быстрому восстановлению гемопоэза после сверхвысокодозной химиотерапии (7).
Гемостимулирующие полипептиды сами по себе способны увеличивать миграцию стволовых клеток, но, кроме того, их назначение после проведенной химиотерапии может еще больше усиливать эту миграцию в периоде восстановления гемопоэза. В клинических исследованиях применение различных цитокинов (Г-КСФ, ГМ-КСФ или ГМ-КСФ+ИЛ-3) после химиотерапии было равно эффективным по мобилизации гемопоэтических предшественников в фазе восстановления гемопоэза. Во всех случаях полученные клетки-предшественники гемопоэза оказались способными быстро восстанавливать показатели крови после высокодозной химиотерапии. При применении в моно режиме в некоторых исследованиях ГМ-КСФ оказался менее активным, чем Г-КСФ. Наибольший мобилизирующий эффект показала комбинация фактора стволовых клеток (c-kit лиганд) и Г-КСФ. В клинических исследованиях было отмечено в несколько раз большее действие комбинации фактора стволовых клеток с Г-КСФ, чем действие Г-КСФ в отдельности. Применение модифицированных цитокинов, в частности синтокина (ИЛ-3 + Г-КСФ), оказывала большее мобилизирующее действие, чем у Г-КСФ.
Повышение эффективности индукционной химиотерапии острых нелимфобластных лейкозов. Многие химиопрепараты действуют циклоспецифически, другими словами, их разрушающий эффект значительно более выражен в клетках, находящихся в активной фазе деления. В эту фазу происходит синтез ДНК и белков, повреждение которых вызывает гибель клетки. Напротив, в стадии покоя клетка менее чувствительна к цитостатикам. Как уже было сказано, некоторые гемоцитокины (Г-КСФ, ГМ-КСФ, ИЛ-3) способны переводить нормальные клетки гемопоэтической системы в активную фазу пролиферации. Этот же эффект они вызывают в опухолевых клетках, относящихся к системе гемопоэза, например в лейкемических бластах. Гемопоэтины способны также ингибировать ген множественной лекарственной устойчивости в опухолевых бластных клетках, что делает их более чувствительными к цитостатикам (8). Данное свойство цитокинов легло в основу их включения в схемы цитостатической терапии острых нелимфобластных лейкозов.
В большинстве из 7 контролируемых рандомизированных исследований, проведенных в этом направлении, хотя и значительно различающихся по своей структуре, не было получено достоверного улучшения безрецидивной выживаемости. В то же время в одном из исследований использование ГМ-КСФ у пожилых пациентов в процессе индукционной терапии острого нелимфобластного лейкоза и в последующем цитопеническом периоде достоверно и значительно снижало смертность от инфекции.
Обнадеживающие результаты получены в Германском мультицентровом контролируемом исследовании. В этом исследовании 254 пациента с резистентным течением или рецидивом острого нелимфобластного лейкоза получали десятидневную химиотерапию высокими дозами цитозара с митоксантроном. Часть из них от начала химиотерапии и до выхода из цитопении получала Г-КСФ. Длительность нейтропении и смертность от инфекции имела тенденцию к снижению в группе цитокина. Период безрецидивной выживаемости был достоверно (в 2,5 раза) выше в группе получавших цитокин в сравнении с группой контроля (7 и 3 мес соответственно).
Клиническое применение эритропоэтина.
Патогенез анемии при опухолевых заболеваниях многообразен. С одной стороны, анемизация определяется уменьшением продолжительности жизни эритроцитов со 120 дней в норме до 60-90 дней. С другой стороны, снижается продукция эритроцитов костным мозгом, что происходит из-за уменьшения доступности железа, накопленного в ретикулоэндотелиальной системе, не достаточного повышения уровня эритропоэтина в ответ на анемизацию и выработки ингибирующих эритропоэз цитокинов.
В большей степени анемизация характерна для пациентов с гематологическими новообразованиями и такими солидными опухолями, как рак простаты, яичников и легких. Химиотерапия, особенно с включением препаратов платины, значительно увеличивает количество больных с анемией. Будучи даже умеренной, анемия значительно ухудшает качество жизни пациентов, а также переносимость инфекций и других осложнений. Гемотрансфузии, обычно применяемые для коррекции анемии, несут серьезную опасность риска передачи вирусов гепатита и иммунодефицита человека. Кроме того, множественные гемотрансфузии вызывают развитие гемосидероза внутренних органов и оказывают иммунодепрессивное воздействие.
Интенсивное исследование эффективности эритропоэтина у онкологических больных, применявшегося с целью уменьшить потребность в гемотрансфузиях, началось в конце 1980-х годов после внедрения в клинику рекомбинантного препарата. Первые исследования оказались успешными. В одном из таких плацебо контролируемых рандомизированных исследований было выявлено снижение потребности в гемотрансфузиях у больных с солидными опухолями с 45.5% до 27.8% и 10% соответственно через 3 и 6 месяцев применения эритропоэтина (9). Итоги аналогичного контролируемого исследования были подведены в 1992 году. Применение эритропоэтина у 413 пациентов в дозе 150-900 МЕ/кг/нед. приводило к восстановлению уровня гематокрита до 38% и выше у 93.5% пациентов, не получавших препаратов платины, и у 80.9% пациентов, получавших такие препараты.
Обзор клинических результатов применения эритропоэтина у больных множественной миеломой (207 пациентов) и неходжкинскими лимфомами (364 пациента) показал возможность нормализации гематокрита при применении данного препарата у 65% больных миеломой и 55% пациентов с лимфомами.
Анализ исследований показал отсутствие эффекта эритропоэтина в первые 2 недели применения даже при высоких его дозировках. Доза препарата в 1000 МЕ/кг/нед. оказалась неэффективной, в то время как дозы 5000 и 10000 МЕ/кг/нед. были эквивалентно высокоэффективными при лечении анемии. Равная эффективность этих дозировок позволяет рекомендовать экономически более привлекательную дозу 5000 МЕ/кг/нед. для лечения пациентов со злокачественными лимфомами и миеломой. Использование подобной схемы лечения позволяет добиться эффекта у 61% больных через 2 месяца лечения (10).
Клиническое применение тромбопоэтина.
Клиническое применение фактора роста и развития мегакариоцитов (тромбопоэтина) началось относительно недавно. Тромбоцитопения и связанные с ней геморрагические осложнения часто осложняют проведение химиотерапии. Геморрагические осложнения, особенно при наличии сопутствующей инфекции, представляют большую опасность. Попытки клинического применения различных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-11, ГМ-КСФ, ИЛ-3), а также их комбинаций для стимулирования мегакариоцитов и их предшественников были мало успешными.
Наряду с низкой эффективностью применение некоторых цитокинов и их комбинаций осложнялись развитием выраженной токсичности. Часто имело место снижение артериального давления, признаки системной воспалительной реакции. Открытие и получение в рекомбинантной форме тромбопоэтина позволило значительно продвинуться в терапии постхимиотерапевтической тромбоцитопении (11).
Первые контролируемые клинические исследования у больных с прогностически неблагоприятными вариантами опухолевых заболеваний показали, что применение тромбопоэтина после интенсивной химиотерапии снижает выраженность тромбоцитопении. В частности в группе тромбопоэтина не было потребности в трансфузиях тромбоконцентрата. Кроме того, имело место сокращение интервалов между курсами химиотерапии (12).
Список литературы:
1. Crauford J. et. N.Engl.J Med. 1991 325, 164.
2. Trillet-Lenour V. et. al. Eur. J Cancer 1993 29A, 319.
3. Gerhartz H.H. et al. Blood 1993 82, 2329 Abstr.
4. Rowe J.M. et al. Blood 1993 82, 329 Abstr.
5. Maher D. et al. Proc.ASCO 1993 J.Clin.Oncol 12, abstr 434.
6. Sarosy G. et al. 1992 J.Clin.Oncol 10, 1165.
7. Shmitz N. et al. Lancet, v.347, 353. 1996.
8. De Witte et al. Behring Inst. Mitt. 1988, 83, 301.
9. Abels R.I. et al. Acta hematol 1992, 87, S1, 4.
10. Osterborg et al. Int. Worcshop on Multiple Myeloma 5th,1995.
11. Kaushansky K. et al. Blood 1995;86:419.
12. Basser R. et al. Blood 1995, 86, 257a.
