Применение ингибиторов контрольных точек иммунитета (ИКТИ) привело к революции в лекарственной терапии солидных опухолей [1]. Механизм действия данной группы лекарственных препаратов изучен достаточно детально. Регуляторные T-лимфоциты экспрессируют на своей поверхности коингибирующие молекулы (белки-контролеры), которые действуют как негативные регуляторы активации лимфоцитов. Это позволяет избежать гиперактивации иммунной системы и повреждения здоровых тканей. Опухолевые клетки способны ускользать от иммунного ответа благодаря избыточной экспрессии таких иммуносупрессивных молекул, как цитотоксический антиген 4, ассоциированный с T-лимфоцитами (CTLA4), белок программируемой клеточной гибели (PD1) и его лиганд (PDL-1). Показано, что использование антител к CTLA4 и PD-L/PD-L1 позволяет потенцировать противоопухолевый иммунный ответ. Блокируя данные молекулы, ингибиторы контрольных точек реактивируют цитотоксические -лимфоциты, что приводит к разрушению опухолевых клеток [2].
В то же время воздействие на иммунные контрольные точки может приводить к иммуноопосредованному повреждению желудочно-кишечного тракта, кожи, легких, печени, эндокринной системы и других органов. Такие неблагоприятные реакции обозначаются термином «иммуноопосредованные нежелательные явления (ИОНЯ). ИОНЯ могут развиваться на любом этапе иммунотерапии, наиболее часто в первые 6 мес от начала лечения. Распространенность нежелательных явлений 3—4-й степени выше при использовании комбинированной терапии анти-CTLA-4 и анти-PD-L/PD-L1 — у 5—22% пациентов. Наиболее часто при применении блокады CTLA-4 поражаются кожа (сыпь, зуд) и желудочно-кишечный тракт (диарея, колит). При терапии анти-PD-1/PD-L1 препаратами ИОНЯ 3—4-й степени развиваются реже — у 7—12% пациентов [3].
Несмотря на высокую клиническую значимость прогнозирования потенциальных неблагоприятных последствий терапии ИКТИ, существует ограниченное число посвященных этому вопросу исследований. В целом описанные в источниках литературы факторы прогноза можно разделить на 2 основные группы: клинические, к которым относятся особенности схемы лечения, наличие у пациента определенных фоновых заболеваний и изменений состава тела, включая саркопению, а также лабораторные показатели — серологические биомаркеры.
Поиск предикторных маркеров развития ИОНЯ при использовании ИКТИ является важнейшей задачей клинической онкологии, поскольку направлен на дальнейшую индивидуализацию терапии у пациентов, получающих терапию ИКТИ. Ниже приводим анализ исследований, посвященных данной проблеме.
Механизм развития иммуноопосредованных нежелательных явлений
ИОНЯ — побочный эффект лечения, обусловленный избыточной активацией иммунной системы с аутоиммунным поражением нормальных тканей различных органов и систем и не являющийся основной целью иммунотерапии. ИКТИ влияют на основные механизмы, регулирующие реакцию T-лимфоцитов на антигены. В настоящее время известно, что для активации T-лимфоцитов требуется 2 сигнала: распознавание антигена T-клеточным рецептором и костимуляция. В рамках первого сигнала распознавание антигена происходит с участием молекул главного комплекса гистосовместимости на антигенпрезентирующих клетках (АПК). Костимуляция происходит при взаимодействии мембранно-связанных молекул на T-лимфоцитах и АПК, с участием молекул CD28 на T-лимфоцитах и молекул CD80/86 на АПК [4, 5]. После активации T-лимфоцитов активируется экспрессия CTLA-4. CTLA-4 экспрессируется как на активированных T-лимфоцитах, так и на популяции CD25+CD4+ T-лимфоцитов, которые называют регуляторными T-лимфоцитами [5]. CTLA-4 — член семейства иммуноглобулинов, на 30% гомологичный CD28; CTLA-4 связывается с CD80/86 с большей аффинностью и авидитетом, чем с CD28. Связывание CTLA-4 с CD80/86 уменьшает T-опосредованный иммунный ответ за счет снижения экспрессии ИЛ-2 и рецептора ИЛ-2 [6]. Другой механизм регуляции иммунного ответа с участием CTLA-4 связан с его влиянием на регуляторные T-лимфоциты [7].
Хотя антитела к CTLA-4 называют ингибиторами иммунных ключевых точек, они могут также давать и другие эффекты, проявляющиеся в определенных областях (например, в микроокружении опухоли), и влиять на другие типы иммунных клеток [8, 9]. Так, лечение антителами к CTLA-4 обеспечивает элиминацию регуляторных T-лимфоцитов в микроокружении опухоли за счет взаимодействия с Fc-рецептором. Связь между локальным уменьшением числа регуляторных T-лимфоцитов и появлением ИОНЯ неясна, так как этот механизм больше характерен для очага активного воспаления.
Несмотря на то что ось PD-1/PD-L1 также участвует в регуляции T-лимфоцитов, результат действия антител к PD-1 отличается от такового при действии антител к CTLA-4. PD-1 является членом семейства иммуноглобулинов, экспрессия которого наблюдается при активации периферических T- и B-лимфоцитов. Основным эффектом PD-1, по-видимому, является поддержание периферической толерантности к антигенам [10]. PD-1 взаимодействует с двумя лигандами в периферических тканях: PD-L1 и PDL2. PD-L1 экспрессируется B-, T-лимфоцитами, макрофагами и дендритными клетками, находящимися в состоянии покоя. PD-L2 редко экспрессируется иммунными клетками в состоянии покоя; его образование вызывают провоспалительные цитокины [11]. Сигнальные пути CTLA-4 и PD-1 сходятся на Akt, хотя пути и последствия их подавления под действием антител различаются [12]. Akt представляет собой серинтреонинкиназу, играющую ключевую роль в регуляции процессов метаболизма, апоптоза и пролиферации. В случае T-лимфоцитов связывание лиганда с CD28 ведет к активации фосфатидилинозитол-3 киназы (PI3K), продукты которой связываются с Akt и способствуют его фосфорилированию. В то время как сигнальный путь PD-1 способен напрямую подавлять PI3K, действие CTLA-4 осуществляется через фосфатазу PP2A. Таким образом, антитела к CTLA-4 и PD-1 действуют по-разному, что позволяет предполагать более глобальный эффект от применения комбинации двух препаратов, который не может быть достигнут при действии каждого из них по отдельности. Комбинация может обеспечивать более высокую эффективность уничтожения раковых клеток, но в то же время и сопровождаться увеличением частоты возникновения ИОНЯ.
Таким образом, действие препаратов антител к CTLA-4 и PD-1/PD-L1 отличается воздействием на разные стадии активации T-лимфоцитов, сигнальные пути и по локализации действия. Эти различия нашли отражение в терминологии [13]. Антитела к CTLA-4 и антитела к PD-1/PD-L1 в настоящее время называют «иммунными энхансерами» и «иммунными нормализаторами» соответственно. Последний термин отражает идею «нормализации» T-клеточного иммунитета в микроокружении опухоли под действием антител к PD-1. В соответствии с механизмом действия ИКТИ, влияющие на PD-1, демонстрируют большую активность и меньшую токсичность, чем ИКТИ, действующие на CTLA-4, в частности, у пациентов с меланомой [14].
Клинические предикторы развития иммуноопосредованных нежелательных явлений
В соответствии с вышеизложенными особенностями воздействия направленных на различные мишени ИКТИ вероятность развития ИОНЯ отличается при использовании анти-CTLA-4-, анти-PD-1/PD-L1-препаратов либо их комбинации. У пациентов с меланомой ИОНЯ 3—4-й степени встречаются в 3 раза чаще при применении комбинации ипилимумаба и ниволумаба по сравнению с монотерапией ниволумабом [15] и в 2 раза чаще, чем при монотерапии ипилимумабом [15, 16]. В то же время комбинированная терапия связана со значительным увеличением выживаемости без прогрессирования по сравнению с монотерапией по крайней мере у пациентов с меланомой [16]. Распространенность нежелательных явлений 3—4-й степени при применении ипилимумаба в настоящее время значительно ниже, чем 10 лет назад [15—17], благодаря использованию протоколов, подразумевающих раннее начало и агрессивное лечение ИОНЯ, особенно колита [18, 19]. Также произошли изменения в регистрации и сообщении об ИОНЯ. Так, в течение многих лет регистрировались лишь единичные случаи артрита после терапии ипилимумабом, однако скорее всего это было связано с тем, что симптомы со стороны суставов не определяли как нежелательные явления [20]. Проведенные в последнее время рандомизированные контролируемые клинические исследования демонстрируют сопоставимую распространенность артралгии при терапии ипилимумабом или ниволумабом, а также умеренное повышение частоты артралгии у пациентов, получающих комбинированную терапию [15, 16].
Помимо влияния на результаты лечения варианта ИКТИ существует консенсусное мнение экспертов по применению терапии ИКТИ об опасности данного метода лечения у пациентов с аутоиммунными заболеваниями [2, 3]. Данное мнение обусловлено, в частности, тем, что состояние пациентов с аутоиммунными заболеваниями в анамнезе, в том числе получающих иммуносупрессивное лечение, не оценивалось в клинических испытаниях. Опыт применения ИКТИ в данной группе пациентов ограничен редкими клиническими наблюдениями [21—23].
Схожие опасения существуют в отношении пациентов, получающих по поводу фоновых заболеваний терапию, способную приводить к развитию иммуноопосредованных реакций. Так, X. Xiao и C. Chang в обзоре литературы [24] детально описали риски развития аутоиммунных заболеваний, включая системную красную волчанку и некоторые васкулиты, на фоне приема некоторых антиаритмических, антигипертензивных, антибактериальных препаратов, а также антиконвульсантов. Высказано предположение, что совместное применение данных групп препаратов с ИКТИ способно увеличить вероятность развития ИОНЯ. Вероятно, в будущем будут также изучены лекарственные взаимодействия ИКТИ и препаратов с иммуносупрессивным эффектом (например, стероидными гормонами, аллопуринолом, салицилатами, метформином) [2].
Остается практически неизученной возможность применения ИКТИ при хронических инфекционных заболеваниях, таких как вирусные гепатиты B и C, а также ВИЧ, при которых формируются антигенспецифические цитотоксические T-лимфоциты с особыми свойствами. У таких клеток снижена продукция цитокинов и пролиферативная активность, на их поверхности увеличена экспрессия ингибиторных рецепторов. Несмотря на потенциально синергичное противоопухолевое и противовирусное действие ИКТИ, вероятность усугубления иммунной инфильтрации тканей с развитием легочных или печеночных осложнений препятствует широкому проведению клинических исследований в данной группе пациентов [25, 26].
В Университетском онкологическом центре Sun Yat-Sen был проведен ретроспективный анализ данных 114 пациентов с наличием в анамнезе хронического вирусного гепатита B, получавших терапию ИКТИ. У 6 (5,3%) из 114 пациентов отмечена реактивация HBV в течение 18 нед от момента начала терапии ИКТИ. У всех 6 пациентов исходно ДНК HBV не определялась. При реактивации средний уровень ДНК HBV составлял 3,89. 104 Me/мл (диапазон 1,80. 103—6,00. 107 Me/мл). У 5 пациентов был диагностирован гепатит, связанный с активацией HBV, со средним уровнем АЛТ 281,2 Ед/л (диапазон 191,4—465,1 Ед/л); только у 1 пациента наблюдалось транзиторное повышение уровня ДНК HBV без повышения уровня АЛТ. Отсутствие противовирусной профилактики было единственным значимым фактором риска реактивации HBV ([OR], 17,50 [95% ДИ 1,95—157,07]; p=0,004). Пациенты, которые были серопозитивными по HBeAg, имели повышенный риск реактивации HBV [27].
Саркопения и индекс массы тела
Отдельным и бурно развивающимся направлением в поиске предикторов развития нежелательных явлений лекарственной терапии является изучение влияния особенностей состава тела пациента, определяющих объем распределения препаратов на результаты лечения. Важным феноменом в контексте данных исследований представляется саркопения, или дефицит скелетной мускулатуры — ведущий компонент синдрома раковой кахексии, который проявляется уменьшением объема скелетных мышц и нарушением их функции. Обычно наличие саркопении диагностируют с помощью обычной компьютерной томографии и определяют как состояние, при котором масса скелетной мускулатуры больного находится в диапазоне ≤5 процентиля данного показателя здоровых взрослых людей того же возраста и пола. Имеются данные о предикторной роли саркопении в отношении развития дозолимитирующей токсичности и непереносимости лекарственной терапии при распространенных формах рака молочной железы, толстой кишки, легкого и других локализаций, что предположительно обусловлено уменьшением объема распределения гидрофильных лекарственных препаратов и повышением их относительной концентрации в крови пациентов [28].
В связи с этим большой интерес представляют данные L. Hirsch и соавт. [29] о влиянии саркопении на развитие ИОНЯ. С июня 2015 г. по январь 2017 г. в клинике Chochin в Париже 92 пациента, преимущественно страдавших раком легкого (72%), получили терапию ниволумабом. Всего было проведено 825 инфузий ниволумаба. Дополнительно определяли концентрацию (Cmin) препарата на 14-й день после начала лечения. У 19 (21%) пациентов было зарегистрировано 22 ИОНЯ. Наиболее частыми ИОНЯ были пневмонит (6,5%) и гастроинтестинальная токсичность (4,3%).
У пациентов с саркопенией чаще развивались ИОНЯ по сравнению с пациентами без потери мышечной массы. Среди пациентов, у которых были зарегистрированы ИОНЯ, 76,5% имели саркопению, в то время как при отсутствии саркопении ИОНЯ развились лишь у 45,7% пациентов (отношение шансов (ОШ) = 3,86; 95% ДИ 1,14—13,01; p=0,03). Также повышенный риск развития ИОНЯ был отмечен у женщин (ОШ=4,28; 95% ДИ 1,4—13,1; p=0,01). Однако при многофакторном анализе, включающем возраст, пол, индекс массы тела (ИМТ), уровень С-реактивного белка (СРБ), ECOG-статус, тип опухоли и саркопению, которая была единственным независимым параметром, связанным с повышенным риском возникновения ИОНЯ (ОШ=3,84; 95% ДИ 1,02—14,46; p=0,047).
L. Daly и соавт. [30] провели анализ результатов лечения 84 пациентов с диссеминированной меланомой, получавших ипилимумаб. Саркопения была выявлена у 20 пациентов, при этом проявления миостеатоза (низкая плотность мускулатуры по данным КТ) отмечены у 24 больных. Авторы отдельно учитывали общие нежелательные явления (усталость, тошнота, рвота, запор, боли в животе, отсутствие аппетита, анемия и др.) и ИОНЯ (зуд, сыпь, колит, гипотиреоидизм и др.). У 65% пациентов с саркопенией развились ИОНЯ 3—4-й степени по сравнению с 34% у остальных пациентов (p=0,03; при однофакторном анализе ОШ=3,54; 95% ДИ 1,23—10,17; p=0,019). Различия по частоте ИОНЯ были отмечены у 45% против 25%, однако не достигли статистической значимости. У пациентов с миостеатозом были более статистически значимые различия по частоте ИОНЯ, чем у пациентов с саркопенией и без нее (54% по сравнению с 23%; p=0,017; при однофакторном анализе ОШ=4,49; 95% ДИ 1,64—13,5; p=0,004). В частности, наличие миостеатоза было связано с повышенной частотой развития колита (16,7% против 2,1%; p=0,039). При многофакторном анализе, включавшем возраст, пол, ИМТ, саркопению и миостеатоз, независимыми факторами риска по развитию нежелательных явлений были наличие саркопении, миостеатоза и ИМТ 25 кг/м2 и более. В то же время единственным независимым параметром, связанным с повышенным риском возникновения ИОНЯ, был миостеатоз (ОШ=3,57; 95% ДИ 1,09—11,77; p=0,036). Развитие дозолимитирующей токсичности чаще отмечалось у пациентов с миостеатозом и саркопенией, однако эта тенденция не была статистически значимой.
Y. Eun и соавт. [31] провели ретроспективный анализ данных 391 пациента, которые получали по меньшей мере одно введение пембролизумаба в медицинском центре Samsung (Сеул, Корея) в период с июня 2015 г. по декабрь 2017 г. Клинически значимые ИОНЯ были отмечены у 67 (17,1%) пациентов: наиболее часто встречалась тяжелая дерматологическая токсичность, реже — пневмонит, артрит и эндокринные нарушения. У 14 (3,6%) пациентов отмечены ИОНЯ 3—5-й степени: у 4 пациентов иммуноопосредованный пневмонит привел к летальному исходу. При многофакторном регрессионном анализе, который включал пол, распределение по ИМТ, локализацию рака и показатели общего анализа крови, лишь несколько введений пембролизумаба по сравнению с однократным введением и наличие у пациента ИМТ более 25 кг/м2 оказались независимыми предикторами развития ИОНЯ (для ИМТ более 25 кг/м2 ОШ=1,08; 95% ДИ 1,01—1,16; p=0,036).
Лабораторные биомаркеры
Наряду с клиническими показателями состояния пациента активно изучаются серологические, молекулярно-генетические и иные лабораторные биомаркеры. Например, V. Shahabi и соавт. [32] провели анализ экспрессии генов у 162 пациентов, получавших лечение ипилимумабом по поводу диссеминированной меланомы, и выявили у пациентов с гастроинтестинальными ИОНЯ увеличение экспрессии таких маркеров активации нейтрофилов, как CD177 и CEACAM1, на фоне проводимой терапии.
Такие показатели общей крови, как соотношение количества нейтрофилов, тромбоцитов, эозинофилов и лимфоцитов (neutrophil-lymphocyte ratio (NLR), platetet-lymphocyte ratio (PLR), и eosinophil-lymphocyte ratio (ELR)), могут быть ассоциированы с иммунным ответом при раке, тем самым выступая в качестве биомаркеров токсичности и эффективности у пациентов, получающих анти- CTLA4- и анти-PD1/PDL-1-терапию [33].
Так, например, в упомянутом выше исследовании Y. Eun и соавт. [31] при анализе результатов лечения пембролизумабом 391 пациента было показано, что показатель dNLR (отношение абсолютного числа нейтрофилов к разнице общего числа лейкоцитов и абсолютного числа нейтрофилов), превышающий на момент начала лечения 3, является предиктором низкого риска развития ИОНЯ (ОШ=0,37; 95% ДИ 0,17—0,81).
Y. Nakamura и соавт. [34] проанализировали влияние данных показателей на безрецидивную выживаемость и частоту развития ИОНЯ у 45 пациентов с меланомой, которые получали ниволумаб либо пембролизумаб с июля 2014 г. по октябрь 2017 г. Ниволумаб вводили в дозе 2 мг/кг с последующим 3-недельным перерывом или 3 мг/кг с 2-недельным перерывом. Пембролизумаб вводили в дозе 2 мг/кг с последующим 3-недельным перерывом. Проведение терапии ингибиторами контрольных точек сопровождалось развитием 1 ИОНЯ и более у 26 (59,1%) пациентов (множественные ИОНЯ у 17 из них). Всего было отмечено 56 ИОНЯ, в том числе 15 (26,8%) 3—4-й степени. Наиболее часто поражалась кожа (22 случая, 39,3%), затем эндокринная система (14 случаев, 25%) и желудочно-кишечный тракт (6, или 10,7%). Среди эндокринных ИОНЯ были отмечены дисфункция щитовидной железы (10, или 17,9%), дисфункция гипофиза (2, или 3,6%), первичная недостаточность надпочечников (1, или 1,8%) и сахарный диабет 1-го типа (1, или 1,8%).
При многофакторном регрессионном анализе была продемонстрирована связь исходного абсолютного количества эозинофилов с вероятностью развития эндокринных ИОНЯ (ОШ=1,6; p=0,045; пороговое значение 240 в 1 мкл). Среднее исходное абсолютное количество эозинофилов у пациентов с и без эндокринных ИОНЯ составило 237 и 124 в 1 мкл соответственно. Анализ ROC-кривых показал, что исходное абсолютное количество эозинофилов более 240 в 1 мкл позволяло прогнозировать развитие эндокринных ИОНЯ с чувствительностью 87,5% и специфичностью 50%. Также было показано, что относительное количество эозинофилов через 1 мес после начала терапии более 3,2% наряду с исходным уровнем более 240 в 1 мкл может быть многообещающим биомаркером для прогнозирования развития эндокринных ИОНЯ у пациентов, получающих анти-PD-1/PD-L-1-терапию [34].
Наряду с вышеупомянутыми показателями общего анализа крови изучалось влияние различных соотношений субпопуляций мононуклеарных клеток на развитие ИОНЯ. Так, при обследовании пациентов с меланомой, получавших ипилимумаб, более высокий исходный уровень супрессорных клеток миелоидного происхождения CD14+/IL4Rα+ был связан со снижением общей выживаемости, а экспрессия PD-1 на CD4+ T-лимфоцитах после курса лечения была связана с меньшей распространенностью ИОНЯ [35].
Было также показано, что у пациентов с ИОНЯ доля вновь образованных клонов T-клеток в их общей популяции на 2-й неделе лечения ипилимумабом значительно выше, чем у пациентов без ИОНЯ (p=0,04), и ниже доля тех клонов, которые выявлялись исходно. Сделан вывод о том, что развитие ИОНЯ ассоциировано с увеличением числа рецепторов на циркулирующих в кровотоке T-лимфоцитах на фоне лечения ипилимумабом [36].
Низкий уровень регуляторных T-лимфоцитов в периферической крови был связан с долгосрочной выживаемостью и развитием колита у пациентов с меланомой, получавших ипилимумаб [37]. Наконец, проведенное недавно исследование продемонстрировало, что расширение популяции CD21lo PD-1+ B-лимфоцитов связано с развитием тяжелого колита у пациентов, получающих лечение препаратами анти-PD1, анти-CTLA4 или их комбинацию [38].
Показано также, что развитие иммуноопосредованного колита может быть обусловлено не только различиями в исходном состоянии иммунной системы пациента, но и с преобладанием в кишечной микробиоте пациента бактерий рода Faecalibacterium и других бактерий типа Firmicutes, а не видов Bacteroides [39].
Необходимо отметить, что гастроинтестинальная токсичность в целом часто развивается на фоне применения ИКТИ. Основными проявлениями являются диарея и колит, которые встречаются у 32,8% пациентов. Боли в животе отмечают 15,3% пациентов, 3—4-й степень гастроинтестинальной токсичности развивается приблизительно в 5% случаев. Описаны единичные случаи перфорации кишки на фоне терапии анти-CTLA-4 [40].
A. Tarhini и соавт. исследовали уровень 36 цитокинов в крови 35 пациентов с распространенной меланомой, получавших ипилимумаб в дозе 10 мг/кг каждые 3 нед. Было продемонстрировано, что исходный уровень IL-17 в крови значительно коррелирует с частотой возникновения диареи/ колита 3-й степени (p=0,02), при этом данная тенденция сохраняется и при определении уровня IL-17 через 6 нед от начала лечения (p=0,02) [41]. Была также обнаружена статистически значимая связь между исходным уровнем IL-17 и развитием всех ИОНЯ 3-й степени (p=0,03), что, впрочем, было ожидаемо, поскольку именно иммуноопосредованный колит отмечался более чем у 50% пациентов с эпизодами ИОНЯ.
Ранее при сравнении уровня IL-17 в сыворотке у 13 пациентов с иммуноопосредованным колитом и у 16 больных без иммуноопосредованной токсичности также было отмечено, что в сыворотке крови пациентов с колитом на 7-й неделе (p=0,007) и на 12-й неделе (p=0,02) лечения отмечаются значительно более высокие уровни IL-17 [42].
Заключение
Использование иммуноонкологических препаратов стало частью рутинной практики современного онколога. Воздействие на иммунные контрольные точки приводит к развитию нового варианта токсичности — иммуноопосредованных нежелательных явлений. Понимание механизмов развития и поиск предикторов развития иммуноопосредованных нежелательных явлений является важной задачей современной онкологии. На сегодняшний день лишь начинают развиваться подходы к раннему прогнозированию ответа на лечение ингибиторами контрольных точек иммунитета и оценке вероятности развития ИКТИ. Потенциально наибольший интерес с практической точки зрения имеют данные о связи развития иммуноопосредованной токсичности с показателями общего анализа крови пациентов, а также особенностями состава тела, включая саркопению и миостеатоз. Считаем, что при использовании ИКТИ как новой парадигмы в лекарственной терапии рака большое внимание должно уделяться созданию проспективных баз данных, которые позволят найти предикторы ответа и развития дозолимитирующей токсичности и, следовательно, разработать персонализированный подход к назначению этой интересной группы противоопухолевых препаратов.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.