Ingibitory vnutrikletochnoy peredachi signala pri melanome: perspektivy i razocharovaniya targetnoy terapii

Full Text

Меланома кожи – одна из наиболее агрессивно протекающих злокачественных опухолей человека вообще и кожи в частности, поскольку обладает высоким потенциалом к регионарному и отдаленному метастазированию. Наиболее раннее описание этого злокачественного процесса можно найти в трудах Гиппократа, относящихся к V веку до нашей эры. Лишь в 1838 г. Carswell предложил термин "меланома". За прошедшие годы в изучении патогенеза заболевания, стадировании и тактике лечения больных сделано многое. Однако даже в наш век меланома во многом остается загадкой. Основным методом лечения первичной опухоли остается хирургический. Однако при дальнейшем развитии болезни, особенно в тех случаях, когда первичная опухоль имеет большую толщину, нодулярную или акральную форму роста, множественные регионарные метастазы, часто происходит диссеминация опухолевого процесса и возникает необходимость проведения медикаментозного лечения. К сожалению, до последнего времени эффективность лекарственной терапии у больных диссеминированной меланомой была низкой. В последние годы в клиническую практику вошел фотемустин, использование которого в первой линии терапии у больных с диссеминированной меланомой кожи, как в монорежиме, так и в комбинации с другими цитостатиками и/или интерферонами позволяет существенно улучшить непосредственные результаты лечения и увеличить время до развития церебральных метастазов. Тем не менее можно согласиться с мнением J.Manola и соавт. (2000 г.), полагающих, что в настоящее время не существует ни одного вида терапии, который бы существенно продлевал жизнь больных с диссеминированной меланомой кожи [1]. Последние десятилетия ознаменовались революционными изменениями наших представлений о молекулярной биологии опухолевой клетки. Изучены механизмы контроля деления клеток, пути регуляции процесса естественной гибели клетки (апоптоз), механизмы поддержания генетической стабильности и пути передачи сигналов от рецепторов к ядру клетки и т.д. Установлено, что структурные и функциональные изменения некоторых белков, участвующих в этих процессах (белков-промоторов и белков-супрессоров опухолевого роста) могут привести к опухолевой трансформации клеток. Способность опухолевых клеток к инвазии и метастазированию также определяют белки и молекулы, продуцируемые клетками и регулирующие взаимодействие клеток. Многочисленные изменения в геноме опухолевой клетки определяют ее злокачественные свойства: бесконтрольную пролиферацию, инвазию и метастазирование, редукцию апоптоза, способность к стимуляции ангиогенеза, генетическую нестабильность, иммортализацию и т.д. Сегодня очевидно, что в основе злокачественной трансформации клеток при меланоме лежит повреждение генетической информации. Известно более 100 белков и генов, изменение которых ведет к развитию злокачественных опухолей. Открытие иматиниба – ингибитора тирозинкиназы с-Kit и ингибитора всех АВL-киназ рецептора тромбоцитарного фактора роста, принципиально изменившего возможности терапии миелолейкоза и гастроинтестинальных стромальных опухолей, привлекла всеобщее внимание к таргетной терапии. Но если у большинства больных с хроническим миелолейкозом имеется только одна простая мутация, инициирующая заболевание (Филадельфийская хромосома или Bcr-Abl), то у больных меланомой выявляют постоянную активность многих сигнальных каскадов. С точки зрения разработки новых лекарственных средств особенности биологии опухолевой клетки представляют весьма заманчивую цель для создания средств молекулярно-нацеленной терапии. В настоящее время созданы первые противоопухолевые препараты, работающие на молекулярном уровне, мишенями которых являются рецепторы факторов роста опухоли, механизмы передачи ростового сигнала, механизмы апоптоза и неоангиогенеза. Сегодня спектр препаратов этих групп достаточно широк и включает моноклональные антитела к рецепторам эпидермального фактора роста и малые молекулы – ингибиторы тирозинкиназ рецепторов, ингибиторы фарнезилтрансферазы, модуляторы трансдукции сигнала и ингибиторы циклинзависимых киназ, средства генной терапии, антисмысловые олигонуклеотиды, гипоксические цитокины и т.д. Принципиально новым направлением лекарственной терапии является использование ингибиторов ангиогенеза – препаратов, воздействующих на сосуды опухоли. Опубликовано несколько сообщений о роли клеток, окружающих опухоль и продуцирующих в межклеточное пространство аутокринные и паракринные факторы роста. Несколько факторов роста, продуцируемых клетками, вовлечены в патогенез меланомы: основной фактор роста фибробластов (bFGF), трансформирующий фактор роста (transforming growth factor beta β, TGF-β), интерлейкин-8 (IL-8), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), продуцируемый тромбоцитами фактор роста клеток эндотелия (platelet-derived endothelial cell growth factor, PD-ECGF), ангиогенин. По мере прогрессии первичной меланомы с радиальной до вертикальной фазы роста наблюдается гиперэкспрессия bFGF, PDGF-A и TGF-β. Последний стимулирует рост и выживаемость клеток меланомы и участвует в запуске процессов приобретения клеткой инвазивного потенциала. Увеличение продукции фибробластами инсулиноподобного фактора роста-1 ведет к увеличению пролиферации и выживаемости клеток меланомы на ранних стадиях заболевания [2]. Давно установлено, что при меланоме наблюдается гиперэкспрессия фактора роста фибробластов (FGF), что in vitro ведет к стимуляции роста клеток меланомы [3]. Гиперэкспрессия FGF-2 способствует трансформации меланоцитов в клетки, подобные клеткам меланомы [4]. Однако роль этого феномена по-прежнему не ясна: обеспечивает ли гиперэкспрессия FGF выживаемость клеток меланомы или это необходимо для запуска и функционирования других, более важных сигнальных путей. Активирующие мутации рецептора FGF-2 выявляют у 10–15% больных меланомой кожи, что лишь подтверждает гипотезу о значении этого сигнального пути в патогенезе меланомы [5]. Установлено, что активируемые фактором роста гепатоцитов (hepatocyte growth factor, HGF) сигнальные пути участвуют в патогенезе меланомы [6]. Гиперэкспрессия периопухолевыми фибробластами HGF сопровождается активацией тирозинкиназного рецептора с-МЕТ, расположенного на мембране опухолевых клеток. От мембранных рецепторов сигнал передается по так называемому RAS/RAF/MEC/MAPK-сигнальному каскаду. В публикациях активно обсуждается роль HGF, FGF-β в ответе клеток на экспозицию с ультрафиолетом. На модели трансгенных мышей, гиперэкспрессирующих HGF, было показано, что неонатальная экспозиция с ультрафиолетом вызывает повреждения, схожие с меланомой по фенотипу [7]. Напротив, пересадка мышам клеток, не имеющих тирозинкиназных рецепторов c-MET, снижает способность к образованию опухоли [8]. В целом полученные данные убедительно свидетельствуют о роли клеток стромы, их влиянии на опухоль и способности активировать многочисленные сигнальные каскады. Моноклональные антитела к FGF и его рецептору типа FGF2 в настоящее время в стадии изучения. Пока еще не доступны для изучения малые молекулы – специфические ингибиторы тирозинкиназного домена FGFR2, но некоторые компоненты при оценке в клинических исследованиях I–II фазы продемонстрировали способность перекрестно ингибировать активность рецепторов FGFR2. В настоящее время продолжаются доклинические исследования малых молекул – ингибиторов тирозинкиназного домена рецептора c-MET, но их эффективность и безопасность у больных меланомой пока не оценивались. Несколько клинических исследований II фазы посвящено использованию таргетных препаратов, ингибирующих действие PDGF и VEGF, гиперэкспрессия которых характерна для меланомы. Иматиниб, ингибитор рецепторов PDGF-β, при использовании в монорежиме у больных с диссеминированной меланомой не эффективен [9]. Эффективность бевацизумаба, моноклонального антитела к VEGF-А, в этой популяции больных также незначительна [10]. В настоящее время продолжается клиническое исследование II фазы, в котором оценивается эффективность комбинации этих препаратов. Тем не менее значение ангиогенеза в качестве цели для таргетной терапии при меланоме остается не ясным. Целесообразность комбинации ингибиторов ангиогенеза и ингибиторов других сигнальных каскадов и/или цитостатиков и иммуномодуляторов нуждается в дальнейшем изучении. Наибольшее внимание исследователей в настоящее время сфокусировано на RAS/RAF/MEK/MAPK/ERK-сигнальном каскаде (mitogen-activated protein kinase, MAPK). Этот сигнальный каскад хорошо изучен при многих типах злокачественных опухолей, в том числе при меланоме. Протеины семейства RAS участвуют в регуляции роста клеток и могут действовать как онкогены в процессе злокачественной трансформации клеток. Примечательно, что активация RAS/RAF/MEK/MАPK-каскада может происходить и без активации рецепторов, например вследствие мутации в генах семейства RAS. В случае мутации белки RAS теряют способность гидролизовать связанные с ними ГТФ в ГДФ, что сопровождается утратой механизма негативной ауторегуляции. Активирующие мутации в генах семейства RAS выявлены во многих типах опухолей [11]. Мутации NRAS в меланомах выявляют реже, чем активирующие мутации B-RAF [12]. Только 20% больных с меланомой кожи имеют RAS-мутации (NRAS). Однако при наследственной форме меланомы NRAS мутации в первичной опухоли обнаружены в 95% наблюдений (мутации CDKN2A). Напротив, при спорадической меланоме только 10% больных имели активирующие мутации NRAS, что подтверждает роль мутаций N-RAS при развитии наследственной формы меланомы [13]. Впервые возможность терапевтических воздействий на этот сигнальный каскад у больных меланомой стали обсуждать после того, как было установлено, что для большинства меланом кожи характерны мутации в генах семейства RAF, а именно BRAF, вследствие чего наблюдается постоянная активация этого сигнального каскада [14]. Так, мутация гена BRAF выявлена в 62% наблюдений при распространенных формах меланомы и в 72% наблюдений – при метастатической меланоме. В то время как при ранних стадиях заболевания эту мутацию обнаруживают только в 10%. Сегодня большинство исследователей полагают, что ген BRAF вовлечен в процессы прогрессирования меланомы, но не ее инициации [15]. Таким образом, было установлено, что у преобладающего большинства больных меланомой имеются активирующие мутации в RAS/RAF/MEK/MAPK-сигнальном каскаде. Интересно, что только активирующие мутации NRAS сопровождаются утратой PTEN, тогда как BRAF мутации – нет [16]. Мутации/делеции PTEN обнаружены в клеточных линиях меланомы и у 7–19% больных с метастатической меланомой [17]. У 60–70% больных меланомой с мутацией BRAF выявляют гиперэкспрессию V600E, что также поддерживает постоянную активность сигнальных путей. Следует заметить, что большинство клеток меланомы экспрессирует только одну из мутаций, но не обе. Значение этих более поздних находок пока не ясно, но многие исследователи полагают, что возможности лекарственного воздействия на этот сигнальный путь могут представлять наиболее интересную цель в лекарственной терапии меланомы. Значение BRAF- и NRAS-мутаций для лечения больных меланомой очевидно, что находит подтверждение и в других исследованиях. Так, Sumimoto и соавт. (2004 г.) показали, что добавление mRNA, малой молекулы-ингибитора BRAF, к культуре клеток меланомы с мутацией BRAF снижает пролиферацию клеток по сравнению с контролем, однако все же не прекращает их рост [18]. Фармакологические ингибиторы NRAS в настоящее время не синтезированы. Ингибиторы фарнезилтрансферазы являются неспецифическими ингибиторами RAS. В настоящее время Сancer and Leukemia Group В продолжает клиническое исследование II фазы по оценке эффективности и безопасности терапии R115777 – ингибитора фарнезилтрансферазы у больных меланомой. Для дальнейших клинических исследований необходимы более специфичные ингибиторы RAS. Среди селективных ингибиторов BRAF в клинических исследованиях лидирует Sorafenib (BAY 43-9006). В настоящее время Sorafenib получил одобрение FDA и зарегистрирован в США в качестве средства для лечения больных почечно-клеточным раком. Основанием для регистрации препарата послужили данные рандомизированного клинического исследования III фазы, в котором было показано, что время до прогрессирования в группе пациентов, получавших Sorafenib, было вдвое больше, чем в группе контроля при использовании плацебо [19]. Sorafenib ингибирует широкий спектр тирозинкиназ, включая CRAF, рецепторы VEGFR2 и VEGFR3, BRAF, V600E BRAF, рецептор PDGFR, p38, flt-3 и c-kit [20]. In vitro Sorafenib индуцирует апоптоз клеток меланомы в концентрациях менее чем 10 µm, существенно снижая активность MAP/МЕК-киназ и фосфорилацию, регулируемую экстрацеллюлярными киназами (ERK) [21]. Причем этот эффект не является селективным только для клеток, имеющих активирующую мутацию BRAF, поскольку эффект препарата реализуется и при отсутствии мутаций, посредством воздействия на другие таргетные мишени, а не только за счет ингибиции BRAF или RAF и контролируемого ими апоптоза. В исследованиях на трансгенных мышах с клеточными линиями меланомы с мутацией BRAF Sorafenib ингибирует рост, но не приводит к регрессу опухоли [21]. В клинических исследованиях II фазы при назначении Sorafenib в монорежиме частичный регресс достигнут только в 1 из 59 наблюдений; еще в 19 наблюдениях зарегистрирована стабилизация заболевания [22]. При биопсии опухоли, выполненной в процессе терапии, у большинства больных отмечено снижение уровня ERK-фосфорилации. Sorafenib в комбинации с цитостатиками (карбоплатином, паклитакселом или дакарбазином) в клинических исследованиях III фазы показал неплохие результаты [23]. CI-1040, ингибитор МЕК первого поколения, в клинических исследованиях первым продемонстрировал некоторую эффективность. Являясь ингибитором обоих изоформ MEK (MEK1 и MEK2), CI-1040 в концентрации 17 nmol/l ингибирует их на 50% [24]. В клинических исследованиях I фазы частичный регресс метастазов зарегистрирован при различных типах солидных опухолей, включая рак поджелудочной железы, НМРЛ, КРР, рак молочной железы. Однако в клинических исследованиях II фазы эффективность CI-1040 была низка, поэтому дальнейшие исследования были прекращены, но результаты этих исследований послужили основанием для разработки второго поколения представителей этой группы таргетных препаратов [25]. Селективный ингибитор МЕК1 и МЕК2 для приема внутрь – PD0325901 – прерывает передачу сигнала в сигнальном каскаде BRAF/МАР. Как сообщают, этот препарат ингибирует МЕК в 50 раз сильнее и имеет лучшие фармакологические характеристики по сравнению с его предшественником [26]. На доклиническом этапе исследования PD0325901 был преимущественно активен в отношении клеток меланомы с активирующими мутациями BRAF [27]. В клинических исследованиях I фазы 27 больным диссеминированной меланомой, получавшим PD0325901, в процессе лечения повторно выполняли биопсию опухоли. При всех дозовых уровнях PD0325901, за исключением первого, у больных достигнуто ингибирование ERK-фосфорилации более чем на 80%. Однако только в одном наблюдении достигнут частичный регресс и у 5 больных – стабилизация заболевания [28]. Опыт использования Sorafenib и PD0325901 в клинической практике свидетельствует, что эффективное ингибирование МАР-сигнального пути недостаточно для индукции апоптоза и регрессии опухоли, но у ряда больных возможно снижение пролиферативной активности и достижение стабилизации заболевания. При изучении на широком спектре ксенограмм солидных опухолей Sorafenib и другие ингибиторы МЕК меняют чувствительность клеток к цитостатикам [29]. При использовании комбинации Sorafenib, карбоплатин и паклитаксел у больных меланомой в клинических исследованиях II фазы получены многообещающие результаты, но не в отношении увеличения выживаемости без прогрессирования. В настоящее время оценка эффективности этого режима в сравнении с использованием только химиотерапии проводится в рандомизированном клиническом исследовании III фазы (Е260). В исследование включены 800 больных, результаты ожидаются в 2008 г. Другой привлекающий внимание исследователей при меланоме сигнальный каскад – РI3К еще не достаточно изучен. Его активация наблюдается примерно в 40–70% злокачественных меланом, наиболее часто в результате нарушения функционирования каскада, регулируемого PTEN [30]. Утрата опухолью супрессорной активности PTEN, выявляемая в значительном числе меланом, ведет к инактивации супрессорных биохимических каскадов и постоянной активации AKT. Вследствие инактивации PTEN наблюдается неконтролируемая пролиферация опухолевых клеток и исключение их из процесса апоптоза, что подчеркивает значение механизма негативной регуляции АКТ и последующих путей передачи сигнала в сигнальном каскаде РI3К [31]. Оптимальная мишень для таргетных препаратов в этом сигнальном каскаде еще не установлена, однако согласно результатам исследований особо интересной мишенью может быть АКТ3 [32]. Успех ингибиторов РI3К и АКТ в клинических исследованиях привлек внимание к ингибиторам mTOR, многие из которых в настоящее время оцениваются в клинических исследованиях. В доклинических исследованиях на моделях клеточных линий меланомы Rapamycin ингибировал пролиферацию клеток и демонстрировал синергизм с BAY 43-9006 [33]. Однако в клинических исследованиях II фазы при назначении CCI-779 больным с меланомой кожи объективный ответ получен только 1 из 33 включенных в исследование пациентов, в связи с чем исследование было досрочно прекращено [34]. В 2006 г. начато клиническое исследование II фазы по оценке эффективности комбинации BAY 43-9006 и CCI-779. Хотя проведенные исследования свидетельствуют о синергизме ингибиторов mTOR и цитостатиков, эффективность таких комбинаций у больных меланомой еще не оценена [35]. В настоящее время широко проводится доклиническое и клиническое изучение 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin – ингибитора протеосом PS-341 и ингибитора heat shock protein 90. Показано, что в ядре клеток меланомы наблюдается гиперэкспрессия фактора каппа В, который участвует в передаче сигнала как в МАК-, так и в РI3К-сигнальных каскадах [36]. Ингибирование в ядре фактора каппа В – мишень для таргетной терапии ингибитором протеосом PS-341 [37]. К сожалению, назначение PS-341 в монорежиме больным с метастатической меланомой оказалось неэффективным [38]. Доклинические исследования показали, что комбинация PS-341 и цитостатиков обладает синергизмом. В настоящее время в клиническом исследовании II фазы оценивают эффективность комбинации PS-341 и темозоломида. Использование 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin для ингибиции HSP90 дестабилизирует V600E BRAF и является новым направлением таргетной терапии [39]. В клинических исследованиях I фазы у больных с меланомой получена длительная стабилизация заболевания. Новая цель для таргетной терапии – стволовые клетки. В настоящее время установлено, что существует туморогенная популяция клеток, которая обладает характеристиками стволовых клеток и способна к образованию изолированных клеточных линий меланомы [40]. Эти клетки характеризуются экспрессией СD20 и способны к дифференцировке в несколько клеточных линий, в том числе в остеоциты, хондроциты, адипоциты и меланоциты. Значение этого открытия многогранно. Во-первых, это выход на популяцию клеток меланомы, способную к самовоспроизведению, что может поддерживать рост опухоли после того, как основная популяция опухолевых клеток погибнет при воздействии цитостатиков. Во-вторых, большинство, но не все клеточные линии меланомы экспрессируют АВСВ5 и АВСG2, отвечающие в клетке за транспорт препаратов [41]. В будущем это открытие может помочь в преодолении резистентности к цитостатикам у больных с диссеминированной меланомой. Наконец, стволовые опухолевые клетки способны выполнять репарацию ДНК. Каждая из перечисленных особенностей может обеспечивать стволовым клеткам меланомы выживаемость и давать репопуляцию опухолевых клеток после воздействия цитостатиками. Хотя исследований, посвященных изучению стволовых клеток меланомы, меньше, чем при гематологических заболеваниях, обсуждаются возможные модели лекарственной резистентности, обусловленные наличием клеточных линий меланомы. Наличие популяции клеток, резистентных к воздействию цитостатиков, подтверждается на примере лечения иматинибом больных лейкозом [42]. В этом исследовании авторы представили интригующие доказательства того, что иматиниб может эффективно влиять на дифференцировку клеток. С терапевтических позиций это открытие может помочь в изучении механизмов резистентности и последующего синтеза препаратов, направленных на ее преодоление. Подводя итоги научных исследований по лекарственной, в том числе таргетной, терапии у больных диссеминированной меланомой, можно полагать: 1. Терапевтический нигилизм в отношении лекарственного лечения диссеминированной меланомы преодолен. 2. Заболевание остается неизлечимым, однако с помощью современных подходов удалось увеличить медиану выживаемости больных. 3. Улучшены контроль симптомов и качество жизни больных. 4. В лечении больных цитостатиками достигнуто плато. 5. Улучшение результатов лечения возможно при условии новых терапевтических походов (индивидуальный выбор лечения, использование новых таргетных препаратов, в том числе в комбинации с цитостатиками). Будущее таргетной терапии меланомы – в дальнейших фундаментальных исследованиях, которые позволят идентифицировать ключевые молекулы, препятствующие действию цитостатиков, что негативно сказывается на эффективности химиотерапии. Концепция использования комбинированых терапевтических воздействий, хотя и не нова, при меланоме нуждается в дополнительных исследованиях, поскольку в настоящее время многие из режимов комбинированной терапии с использованием таргетных препаратов и цитостатиков демонстрируют минимальный эффект или вообще отсутствие эффекта. Таким образом, активное сотрудничество ученых и клиницистов необходимо для достижения общей цели – разработки эффективных методов лекарственной терапии, которые могут быть внедрены в повседневную клиническую практику. Исследования по изучению стволовых клеток меланомы также могут иметь значение для новой стратегии противоопухолевой терапии. Тем не менее в настоящее время большинство исследователей улучшение результатов лечения больных диссеминированной меланомой все же связывает с использованием в первой линии терапии цитостатиков, прежде всего мюстофорана, который в рандомизированных клинических исследованиях при хорошей переносимости продемонстрировал высокую эффективность при любой локализации метастазов как при назначении в монорежиме, так и в комбинации с другими цитостатиками и/или интерфероном.

About the authors

M M Konstantinova

References

Supplementary files