Общеизвестно, что глиальные опухоли являются одной из наиболее распространенных первичных неоплазий головного мозга, составляя не менее 80% от всех типов неоплазий центральной нервной системы [1, 2]. Заболеваемость глиомами головного мозга составляет 4—8 случаев на 100 тыс. населения в год [2]. Самыми распространенными клинико-неврологическими проявлениями глиом головного мозга выступают головная боль, головокружение, тошнота, рвота, судорожные припадки, очаговые неврологические нарушения, а также мнестико-интеллектуальные и психопатологические расстройства [3]. Согласно современной классификации опухолей центральной нервной системы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) глиомы головного мозга включают три большие патогистологические группы: диффузные астроцитарные и олигодендроглиальные неоплазии, другие астроцитарые опухоли и глиомы. При этом по степени злокачественности перечисленные группы глиом головного мозга классифицируются на глиомы низкой (I—II степень по ВОЗ) и высокой (III—IV степень по ВОЗ) степени злокачественности [4]. Особого внимания заслуживают глиомы III и IV степени злокачественности по ВОЗ (анапластическая астроцитома и олигодендроглиома, анапластическая плеоморфная ксантоастроцитома, а также три молекулярно-генетических подтипа глиобластом — ГБ) по причине наличия крайне неблагоприятного прогноза в отношении показателей выживаемости пациентов [5].

ГБ является самой злокачественной опухолью среди всех глиом III—IV степени по классификации ВОЗ и характеризуется быстрым и агрессивным ростом с формированием множественных очагов некроза с перитуморальным отеком вещества головного мозга [6]. Частота встречаемости ГБ среди всех первичных новообразований центральной нервной системы составляет 47,7%, а показатель заболеваемости глиобластомой достигает 3—4 случая на 100 тыс. населения в год [7]. Выживаемость пациентов с ГБ в течение одного года от момента постановки клинического диагноза составляет не более 40% [8].

Для ГБ характерен ряд молекулярно-генетических признаков, отличающих ее от других типов глиом центральной нервной системы. Так, в зависимости от молекулярных и генетических признаков принято различать первичные и вторичные ГБ. Первичная ГБ (наиболее распространенный тип ГБ) представляет собой впервые выявленную неоплазию головного мозга без предшествующих клинико-инструментальных признаков наличия глиомы более низкой степени злокачественности. Как правило, в подавляющем большинстве случаев первичная ГБ встречается у пациентов в возрасте 55 лет и старше, при этом продолжительность заболевания составляет в среднем 3—6 мес. Первичные ГБ характеризуются наличием амплификации, повышенной экспрессией и/или мутацией гена PTEN (Phosphatase and Tensin Homologue), а также делецией гена p16INK4a, принимающего участие в сигнальной регуляции нормального цикла клетки, амплификацией и/или избыточной экспрессией гена MDM2 (ингибитор белка p53) с потерей гетерозиготности в 10-й хромосоме [9]. Вторичные формы ГБ патогистогенетически образуются на фоне предшествующей глиальной опухоли более низкой степени злокачественности по классификации ВОЗ. Возраст пациентов, у которых верифицирована вторичная ГБ, составляет 45—55 лет. Для вторичных ГБ, как правило, характерно наличие мутации белка p53, чаще наблюдающейся в предшествующих глиальных неоплазиях I—III степени злокачественности. Также к отличительным признакам вторичных форм ГБ относятся утраты аллелей в хромосомах 19q и 10q. Метилированный статус гена MGMT (О[6]-MethylGuanine-DNA-MethylTransferase) чаще встречается у пациентов с вторичными формами ГБ [9]. Мутационные изменения генов IDH1 (Isocitrate DeHydrogenase1) и IDH2 (Isocitrate DeHydrogenase2) встречаются в 5% случаев первичных форм ГБ и в 90% случаев вторичных форм ГБ, что подтверждается результатами секвенирования [9]. При гистологическом исследовании в ГБ обнаруживаются развитая гетерогенная микрокистозная сеть, псевдопалисадные структуры, большое количество новообразованных сосудов и очагов некроза.

На сегодняшний день стандартными методами лечения ГБ выступают микрохирургическая резекция с последующим проведением радио- и химиотерапевтических курсов воздействия [10]. Необходимо подчеркнуть, что достижение максимальной степени удаления ткани неоплазии играет важнейшую роль в увеличении показателя общей выживаемости пациентов с ГБ. Пожалуй, основными направлениями современной фундаментальной онкологии являются разработка и изучение безопасности различных лекарственных средств, действие которых направлено на уменьшение степени прогрессии неоплазии в послеоперационном периоде. При этом наибольшего внимания заслуживает молекулярная таргетная терапия глиом высокой степени злокачественности. Безусловно, использование различных таргетных лекарственных препаратов позволило увеличить показатели общей и безрецидивной выживаемости пациентов с ГБ, однако говорить о достижении значительных успехов в лечении ГБ пока не приходится.

Цель обзора — анализ современных данных литературы, посвященных изучению новых достижений молекулярной и клеточной биологии в лечении пациентов с глиобластомой.

Показатели общей и безрецидивной выживаемости

Несмотря на активное развитие современных методов лечения ГБ, показатели общей и безрецидивной выживаемости пациентов с ГБ остаются на прежнем уровне, при этом отмечается неуклонный рост заболеваемости ГБ в странах Южной Америки, Восточной и Южной Европы [11, 12]. Так, по данным Q. Ostrom и соавт. [13], в период с 2001 по 2014 г. средний уровень общей выживаемости пациентов с ГБ в течение одного года с момента постановки клинического диагноза составил 41,4%. С 2001 по 2004 г. общая выживаемость равнялась 34,4% и к 2014 г. увеличилась до 44,6%. Согласно отчету Центрального регистра опухолей головного мозга США (Central Brain Tumor Registry of the United States, CBTRUS) за период 2013—2017 гг. показатель медианы выживаемости пациентов с ГБ не превысил значения в 8 мес, при этом общая выживаемость в течение 5 лет от момента постановки диагноза ГБ составила 7,2% [12]. Бесспорно, перечисленные статистические показатели определяют крайне неблагоприятный прогноз в отношении выживаемости пациентов с ГБ и определяют острую необходимость в поиске новых методов воздействия на опухолевую ткань [14].

Доказано, что некоторые молекулярные и генетические характеристики ГБ влияют на показатели выживаемости пациентов и клиническую эффективность проводимой цитотоксической терапии [15]. Например, пациенты с подтвержденным клиническим диагнозом диффузной астроцитомы или анапластической астроцитомы и мутациями генов IDH1 и пациенты с ГБ и IDH1+ достоверно имеют более высокие показатели общей выживаемости. С другой стороны, наличие в генетическом анализе пациентов с глиомой высокой степени злокачественности IDH1 или 2-го дикого типа, как правило, статистически значимо ассоциируется с неблагоприятным прогнозом в отношении выживаемости. В некоторых исследованиях отмечено, что мутации генов IDH1 и IDH2 (в отличие от диких типов данных генов) в глиомах I и II степени злокачественности достоверно ассоциированы с благоприятным прогнозом в отношении показателя общей выживаемости пациентов [16]. Неметилированный MGMT коррелирует с фармакорезистентностью ткани опухоли к терапии темозоломидом и худшим прогнозом в отношении выживаемости пациентов с ГБ [17].

Общепринятые методы лечения

К общепринятым методам лечения пациентов с впервые выявленной ГБ относятся микрохирургическая резекция опухолевой ткани с максимально возможной «физиологически» дозволенной степенью удаления и с применением различных способов интраоперационной нейронавигации, выполнение гистологического исследования и генотипирования для определения наиболее оптимальных схем химиолучевой терапии [18—20]. С целью достижения максимальной степени резекции ткани неоплазии рекомендуется использовать интраоперационную флюоресцентную навигацию с 5-аминолевулиновой кислотой в комбинации с нейронавигационными системами [18]. К настоящему времени разработано и внедрено в широкую нейроонкологическую практику большое количество клинических рекомендаций лечения пациентов с глиальными опухолями III—IV степени злокачественности по классификации ВОЗ, в том числе и с ГБ [19, 20]. Как известно, основной целью лечения указанных групп пациентов выступает увеличение показателей общей и безрецидивной выживаемости при обязательной минимизации частоты встречаемости нежелательных явлений. Темозоломид занимает основные позиции в схеме химиотерапевтического воздействия на ГБ [21]. Темозоломид представляет собой противоопухолевое лекарственное средство с алкилирующим фармакодинамическим действием, химически — это имидазотетразиновое соединение. В крови при физиологических значениях pH подвергается быстрому химическому превращению с образованием активного соединения — монометилтриазеноимидазолкарбоксамида, который с легкостью проникает через структуры гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Считается, что клеточная токсичность монометилтриазеноимидазолкарбоксамида связана в первую очередь с алкилированием гуанина в положении O6 и дополнительным алкилированием в положении N7. Противоопухолевое действие, возникающее вследствие этого, запускает механизм аберрантного восстановления метилового остатка [22]. Пациентам с ГБ в возрасте не старше 70 лет, имеющим высокие значения индекса общего состояния (Карновского), показано проведение курса химиотерапевтического лечения с каждодневным приемом темозоломида (75 мг/м²) с последующими короткими 5-дневными ежемесячными курсами приема темозоломида (150—200 мг/м²/день). Радиотерапевтическое воздействие строго определяется после измерения объема опухолевой ткани в до- и послеоперационном периоде по данным магнитно-резонансной томографии в режиме Т1-взвешенного изображения с внутривенным усилением или Т2/FLAIR-изображения. Как правило, область захвата ионизирующим излучением опухоли и перитомурозной ткани определяют по данным Т1-взвешенного изображения с внутривенным усилением с дополнительным вовлечением ткани, окружающей неоплазию, до 3 см в диаметре. Суммарная поглощенная доза ионизирующего излучения составляет 54—60 Гр с фракциями по 1,8—2 Гр [23].

Среди других противоопухолевых лекарственных агентов, активно применяющихся в лечении пациентов с ГБ, выделяют ломустин, кармустин, бевацизумаб [24]. Особое место в лечении глиом высокой степени злокачественности занимают внутриполостные кармустиновые пластины и терапевтические устройства, генерирующие «противоопухолевые» электрические поля (Tumor Treating Fields, TTF) [25]. TTF представляет собой неинвазивный лечебный метод, основанный на использовании переменных электрических полей низкой интенсивности и промежуточной частоты, которые направлены на подавление роста и развития опухолевой ткани [25]. Клиническая эффективность методики TTF в отношении пациентов с ГБ наглядно продемонстрирована в крупном наблюдении R. Stupp и соавт. [26]. В III фазе многоцентрового рандомизированного контролируемого исследования показано, что комбинированное использование TTF и темозоломида при ГБ позволяет статистически значимо увеличить показатели выживаемости (общей и безрецидивной) в сравнении с таковыми при монотерапии темозоломидом (19,6 мес против 16,6 мес и 7,1 мес против 4 мес соответственно) [26]. Бесспорно, одной из наиболее сложных проблем современной нейроонкологии выступает тактика ведения пациентов с рецидивом ГБ. Лечение рецидивирующих форм ГБ включает микрохирургическую резекцию, применение цитотоксических лекарственных средств (темозоломид, производные нитрозомочевины, иринотекан, препараты платины), лучевой терапии и молекулярных таргетных антиангиогенных противоопухолевых агентов (бевацизумаб, ранибизумаб, афлиберцепт и др.) [27].

Действие противоангиогенных лекарственных препаратов всецело направлено на молекулярные механизмы формирования микрососудистой сети, что взято за основу фармакологической классификации последних на прямые ингибиторы неоангиогенеза, непрямые и смешанные [28]. Так, широкое применение в терапии ГБ получили следующие препараты, влияющие на фактор роста эндотелия сосудов (Vessel Endothelial Growth Factor, VEGF): бевацизумаб (химерное человеческое рекомбинантное антитело к рецепторам VEGF (VEGFR)), ранибизумаб (моноклональное гуманизированное антитело к рецептору VEGF—A (VEGFR—A)), афлиберцепт (рекомбинантное антитело к рецепторам VEGF—A (VEGFR—A), VEGF—B (VEGFR—B) и плацентарному фактору роста (Placental Growth Factor, PLGF)), циленгитид (суперселективный ингибитор трансмембранного клеточного рецептора интегрина) и цедираниб (ингибитор тирозинкиназ рецептора VEGF2 (VEGF2R), рецепторов α- и β-тромбоцитарного фактора роста (Platelet-Derived Growth Factor PDGF (PDGFR)), рецепторов фактора роста стволовых клеток (Stem Cell Factor, SCF (SCFR))) [28]. Эффективность использования анти-VEGF-лекарственных средств в терапии пациентов с ГБ путем достоверного увеличения значения выживаемости без прогрессирования наглядно доказана в ряде исследований, а также подтверждена в систематических обзорах и метаанализах [29—31]. На рисунке представлены основные химические и иммунологические методы лечения пациентов с ГБ.

Современные химические и иммунологические методы лечения пациентов с ГБ (пояснение в тексте).

Новейшие методы лечения

Известен ряд рандомизированных контролируемых исследований, результаты которых не подтвердили наличия достоверных преимуществ использования иммунотерапии и прочих прецизионных онкологических терапевтических подходов [32]. Пожалуй, одним из основных вопросов фундаментальной онкологии является преодоление ГЭБ и иммунного микроокружения ткани неоплазии лекарственными препаратами с целью усиления их противоопухолевого действия при минимальном количестве нежелательных лекарственных реакций. В крупнейшем ретроспективном наблюдении, изучающем клиническую эффективность и безопасность трех экспериментальных противоопухолевых агентов (регорафениб, паксалисиб и VAL-083), в отношении впервые диагностированной и рецидивной форм ГБ отмечены многообещающие результаты [32]. VAL-083, или диангидрогалактитол, представляет собой алкилирующий агент, который способствует метилированию дезоксирибонуклеиновой кислоты в положении N7 и повышает проницаемость ГЭБ [33].

Частота встречаемости мутаций гена, который кодирует рецептор эпидермального фактора роста (Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR), у пациентов с ГБ варьирует от 30 до 60% [32]. В исследовании A. Lee и соавт. [32] отмечено, что применение анти-EGFR-лекарственных препаратов позволяет увеличить показатели выживаемости пациентов как с впервые выявленной, так и с рецидивной ГБ. Однако авторы систематического обзора указывают на необходимость проведения более крупных рандомизированных мультицентровых исследований с целью включения результатов последних в метаанализы для полноценного обоснования использования анти-EGFR-агентов в терапии ГБ с позиций доказательной медицины [32]. В последнее время в отечественной и зарубежной специализированной литературе появляется все больше данных о высокой противоопухолевой активности каннабиноидов, что подтверждается в доклинических испытаниях [33]. Иммуногистохимический анализ глиом различной степени злокачественности указывает на наличие каннабиноидных рецепторов CB₁ и CB₂ [33]. В сообщении G. Doherty и соавт. [19] оценена эффективность использования спрея, в состав которого входят тетрагидроканнабинол и каннабидил (1:1) и высокие дозы темозоломида, в качестве противоопухолевого лекарственного средства у пациентов с ГБ. К сожалению, исследователями получены неудовлетворительные результаты в отношении показателей выживаемости обследуемой группы респондентов и токсичности используемого экспериментального препарата [19].

Селинексор является селективным ингибитором ядерного экспорта и потенциально используется в качестве противоопухолевого лекарственного препарата [34, 35]. Селинексор блокирует не только действие экспортина 1, но и одновременно транспорт нескольких белков, участвующих в росте опухолевых клеток из ядра клетки в цитоплазму, и в конечном итоге способствует остановке клеточного цикла и активации процесса апоптоза [35]. Важно отметить, что это первый препарат с указанным механизмом противоопухолевой активности. Так, в I фазе международного исследования, посвященного изучению эффективности и безопасности селинексора у пациентов с ГБ, применение продемонстрировало статистически значимое увеличение показателя выживаемости без прогрессирования с среднем на 41 день. В другом рандомизированном исследовании в I фазе также отмечены обнадеживающие результаты использования комбинации селинексора, темозоломида и курсов лучевой терапии в отношении впервые выявленной ГБ [36].

Еще одним новейшим методом терапии пациентов с ГБ выступает использование рекомбинантных онколитических вирусов. Так, продолжаются исследования по изучению клинической эффективности использования генно-инженерной комбинации непатогенного полиовируса и риновируса при различных типах опухолей, в том числе и глиомах III—IV степени злокачественности [37]. Вакцины, созданные на основе пептидов и дендритных клеток, проходят испытания во II и III фазах рандомизированных контролируемых клинических исследований [37].

Результаты наиболее крупных рандомизированных контролируемых клинических исследований

На протяжении последних 30 лет разрабатываются и внедряются в широкую нейроонкологическую практику новые методы терапевтического воздействия на ГБ. В обзоре L. Xu и соавт. [39] наглядно показано, что иммунотерапия представляет собой перспективный метод лечения пациентов с ГБ. Однако иммунотерапия находится лишь на начальных этапах (I/II фазы) клинического исследования эффективности и безопасности [39]. Продолжается изучение клинической эффективности и токсичности различных доз темозоломида при рецидиве ГБ. Исследователи пришли к заключению, что в изучаемой группе у 18% респондентов увеличились показатели выживаемости без прогрессирования с сохранением уровня качества жизни без выраженных нежелательных лекарственных реакций и в 45% случаев стабилизировался рост опухолевой ткани [39]. В работе H. Okada и соавт. [41] изучены результаты применения ретровирусной векторной вакцины (TFG-Interleukin-4(IL-4)-Neo-TK вектор) у двух пациентов с ГБ. Авторами получен удовлетворительный клинический ответ на примененную векторную вакцину. При изучении биопсийного материала выявлены множественные очаги IL-4-зависимой инфильтрации ткани опухоли CD4+ и CD8+ T-лимфоцитами. Более того, обнаружен системный Т-зависимый иммунный ответ на HLA-A2-глиомаассоциированный антиген без морфологических признаков энцефалита [40]. C. Crane и соавт. [42] изучили особенности иммунного ответа у 12 пациентов после введения белковой иммунотерапевтической вакцины массой 98 кДа, взятой из вещества головного мозга и содержащей белки ГБ. Нейроцитологическое тестирование выявило наличие иммунного ответа лейкоцитов периферической крови на введение вакцины у 11 пациентов. Патоморфологический анализ биопсийного материала вещества головного мозга показал развитие лимфоцитарной инфильтрации CD4, CD8 и CD56, что указывает на иммунологическую эффективность введенной белковой вакцины [41]. В наблюдении L. Liau и соавт. [43] изучалась иммунологическая активность вакцинотерапии дендритными клетками у 12 пациентов с ГБ. Результаты исследования показали активный системный противоопухолевый иммунный ответ у 6 респондентов, при этом у 1 пациента верифицированы признаки стабилизации опухолевого роста по данным магнитно-резонансной томографии. Тем не менее введение вакцины, основанной на дендритных клетках, не продемонстрировало достоверного влияния на показатели выживаемости пациентов с ГБ [42].

Эффективность и безопасность различных схем лучевой терапии изучены в нескольких исследованиях. Так, в работе W. Roa и соавт. [44] исследованы две схемы радиотерапии у пациентов пожилого и старческого возраста с впервые диагностированной ГБ. Первая группа респондентов подвергнута серии коротких курсов лучевой терапии, а во второй группе проведен стандартный курс радиотерапии. Авторский коллектив пришел к заключению, что статистически значимых различий в показателях выживаемости между применяемыми схемами лучевой терапии нет и наиболее безопасная схема коротких курсов радиотерапии может быть рекомендована пациентам старшей возрастной группы с ГБ [43].

Еще одним перспективным направлением иммунной терапии ГБ является использование блокаторов рецепторов T-лимфоцитов (CTLA-4 и PD-1). Так, в работе B. Huang и соавт. [45] наглядно продемонстрировано, что применение блокаторов CTLA-4-рецепторов и PD-1-рецепторов лимфоцитов статистически значимо увеличивает показатели выживаемости пациентов с ГБ. Также исследователи утверждают, что комбинированное использование блокаторов рецепторов и вакцин позволит значительно увеличить показатели выживаемости указанной группы пациентов при минимальной распространенности токсических осложнений [44, 45].

Заключение

В настоящем обзоре литературы авторами предпринята попытка предоставить данные, касающиеся современных достижений молекулярной и клеточной биологии в лечении пациентов с ГБ. Накопленные знания о биологии туморогенеза и глиомогенеза в частности, а также иммунного микроокружения опухоли позволяют активно разрабатывать и внедрять в широкую нейроонкологическую практику новые противоопухолевые агенты. Стоит подчеркнуть, что разработка новых противоопухолевых лекарственных средств должна идти строго параллельно с изучением способов преодоления и повышения проницаемости ГЭБ. На наш взгляд, наиболее перспективными направлениями в лечении пациентов с глиомами высокой степени злокачественности выступают методы иммунной терапии (введение вакцин и использование блокаторов рецепторов лимфоцитов), а также молекулярные таргетные лекарственные средства. Бесспорно, дальнейшее изучение биологии глиальных опухолей головного мозга, способов преодоления ГЭБ и разработка новых безопасных методов терапевтического воздействия позволят значительно продвинуться в лечении пациентов нейроонкологического профиля.

Исследование выполнено при поддержке Фонда содействия инновациям (проект №14419ГУ/2019).