CONSILIUM MEDICUM UKRAINA
CONSILIUM PROVISORUM UKRAINA
СТАТЬИ
ФОРУМЫ ПРОФЕССИОНАЛОВ
НОВОСТИ
ПАРТНЕРАМ
КОНТАКТЫ
О НАС
Подписка
Поиск на сайте

Последние новости

25.2.2015
МІЖНАРОДНИЙ МЕДИЧНИЙ ФОРУМ – АВТОРИТЕТНИЙ ЗАХІД ДЛЯ СПЕЦІАЛІСТІВ ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я

20.2.2015
Програма науково-практичної конференції

20.2.2015
Шановні колеги!

16.2.2015
УКРАЇНСЬКА КАРДІОЛОГІЧНА ШКОЛА ІМ. М.Д. СТРАЖЕСКА ЗАСІДАТИМЕ У РАМКАХ МІЖНАРОДНОГО МЕДИЧНОГО ФОРУМУ

16.2.2015
ІНСТИТУТ ПАТОЛОГІЇ ХРЕБТА ТА СУГЛОБІВ ІМ. ПРОФ. М.І. СИТЕНКА ОРГАНІЗОВУЄ БЕЗПРЕЦЕДЕНТНИЙ ЗАХІД, ПРИСВЯЧЕНИЙ ЛІКУВАННЮ БОЙОВИХ ПОШКОДЖЕНЬ ОПОРНО-РУХОВОЇ СИСТЕМИ




Экспериментальное и клиническое обоснование применения препаратов интерферона при онкопатологии
А.Л. Воронцова, Ю.И. Кудрявец, В.Е. Жильчук, Н.А. Безденежных ГУ «Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого

Представлены данные экспериментальных и клинических исследований, обосновывающих целесообразность использования интерферона-альфа (ИФН-a) в качестве элемента оптимизации комплексного лечения, направленного на снижение метастатического риска и повышение качества жизни онкологических больных. Анализируются как традиционные механизмы противоопухолевого действия ИФН (антипролиферативноеиммуномодулирующее), так и менее известные. Рассматриваются, в частности, такие эффекты ИФН, как подавление экспрессии онкогенов и активация геновсупрессоров опухолевого роста, конкурентные взаимоотношения с факторами ростапромоторами пролиферации опухолевых клеток, антиангиогенное действие ИФН. Приводятся сведения об участии ИФН в апоптических процессах, развивающихся в опухолевых клетках при химиолучевом лечении. Обсуждается антитоксический эффект ИФН и анализируется участие ИФН в предотвращении метастатического всплеска, обусловленного хирургическим стрессом. На основании данных экспериментальных и клинических исследований выносятся на обсуждение некоторые рекомендации по применению ИФН при онкопатологии.

Ключевые слова: злокачественные новообразования, метастазирование, интерферон, противоопухолевая резистентность, апоптозЛаферобион.



В настоящее время известны 5 основных субтипов ИФН: альфа, бета, гамма, омега и тау. Поскольку наиболее широкое клиническое применение на сегодня получил альфа-ИФН, далее под этим сокращением будет подразумеваться именно этот субтип ИФН.

На сегодняшний день лечение онкологических больных неразрывно связано с хирургическим вмешательством в комплексе с химиолучевой терапией. К сожалению, применение цитостатических препаратов любой природысинтетических, полусинтетических, природныхнередко ограничено вследствие их высокой токсичности и недостаточной избирательности. В связи с этим проблема поиска дополнительных методов лечения, способных подавить рост и распространение злокачественных опухолей, устранить последствия традиционной полихимиотерапии, достичь у больного состояния стабильной и, по возможности, максимально длительной ремиссии, является чрезвычайно актуальной. Поиск таких лекарственных средств должен быть направлен не только на уничтожение популяции опухолевых клеток, но и на восстановление противо­опухолевой резистентности организма [2, 6].

С учетом вышеизложенного внимание исследователей привлек интерферон (ИФН), открытый в 1957 г. Isaacs и Lindenmann [12], как естественный клеточный фактор противовирусной защиты. Впервые установленное нами антиканцерогенное действие ИФН [1] положило начало исследованиям об участии последнего в формировании противоопухолевой резистентности организма [2]. С учетом современных данных [2–4, 9] о роли ИФН в канцерогенезе не исключено, что ингибирующее действие этого цитокина на этапе инициации опухолевого процесса обусловлено его участием в регуляции экспрессии онкогенов и других участков генома, ответственных за злокачественную трансформацию клеток [9, 14]. В исследованиях, в частности, показано, что ИФН не только тормозит формирование трансформированного фенотипа клеток, индуцированного онкогенами ras, mos и др., но и способствует его реверсии к нормальному фенотипу [11, 13, 14]. Эти и другие данные свидетельствуют о причастности ИФН к регуляции экспрессии клеточных генов (в том числе и онкогенов), что может играть решающую роль на этапе инициации канцерогенеза. На этапе прогрессии злокачественного роста более важную роль играют, по-видимому, другие эффекты ИФН, каждый из которых вносит свой вклад в процесс формирования противоопухолевой резистентности организмаТак, в современной литературе представлен огромный материал, свидетельствующий о способности ИФН избирательно подавлять деление опухолевых клеток.

Согласно современным представлениям, антипролиферативное действие интерферонов, равно как и их антивирусную активность, следует отнести к одной из ведущих особенностей этого семейства цитокинов, которые классифицируются не только как негативные факторы роста, но и как антагонисты позитивных факторов роста, инициирующих и поддерживающих клеточную пролиферацию [9,14].

Следует заметить, что, антипролиферативное действие ИФН зависит также от чувствительности к нему определенных клеток, стадии их дифференцировки, экспрессии рецепторов к ИФН на их мембране и других обстоятельств. Наряду с прямым антипролиферативным действием, интерфероны могут осуществлять эту активность через непрямой механизм, в частности, через свою антивирусную активность в отношении опухолеассоциированных вирусовПоследние могут стимулировать пролиферацию опухолевых клеток, индуцируя в них факторы роста или их рецепторы. Перечисленные выше свойства ИФН в полной мере реализуются  при лечении таких предопухолевых заболеваний, как дисплазия шейки матки папилломавирусного и герпетического генеза. Следует подчеркнуть, что ростингибирующее действие ИФН распространяется преимущественно на трансформированные клетки и слабо проявляется по отношению к нормальным клеткам.





Особое внимание привлекают и иммунорегулирующие свойства ИФН. Нередко эффекторные цитолитические механизмы иммунной системы оказываются несостоятельными в распознавании и элиминации опухолевых клеток в силу их слабой антигенности и выраженной фенотипической нестабильности. В данной ситуации интерфероны помогают организму «обойти» это препятствие. С одной стороны, интерфероны ограничивают генетическую нестабильность опухолевых клеток и тем самым препятствуют процессу фенотипической диверсификации последних в направлении селекции клеток с высоким метастатическим потенциалом и способностью уклоняться от иммунных и неиммунных факторов надзора. С другой стороны, в настоящее время уже четко показана способность ИФН активировать как специфический, так и неспецифический иммунный ответ. В частности, показано, что ИФН необходим для создания эффективного Т-клеточно-опосредованного антиген­специфического иммунного ответа, включая увеличение экспрессии антигенов комплекса гистосовместимости МНС I и II класса, стимуляцию пролиферации Т-клеток памяти, усиление активности эффекторных Т-клеток, макрофагов и естественных киллеров. Недавно было также установлено, что ИФН-a является стимулятором созревания и активатором антигенпрезентующих дендритных клеток, и в некоторых случаях именно это обстоятельство было решающим в успешной терапии рака [3, 4, 13, 14].

Чрезвычайно интересный аспект проблемы целесо­образности использования ИФН в онкологической практике связан с его антиметастатическими эффектами. Еще в середине 80-х годов в ряде экспериментальных модельных систем нами было установлено, что ИФН подавляет метастатический процесс, особенно на ранних стадиях его развития. ИФН подавлял метастазирование  в условиях хирургического удаления первичной опухоли, а также повышал антиметастатическую эффективность полихимиотерапии при сочетанном применении с цитостатическими препаратами [3, 4].

Обсуждая возможные механизмы антиметастатических эффектов интерферонов в свете данных литературы и собственных экспериментальных наблюдений, можно сделать вывод, что они носят как иммунологический, так и неиммунологический характер. Среди иммунологических механизмов, как уже упоминалось, доминирует способность ИФН стимулировать иммунное распознавание, цитолитическую активность МФ, ЕКК и Т-лимфоцитов. Именно эти компоненты антиметастатического иммунного надзора существенно нарушаются в период прогрессивного роста опухоли, особенно в ближайший послеоперационный период. ИФН в этих условиях может играть роль своеобразного естественного протектора от негативных последствий хирургического стресса. В плане антиметастатического действия ИФН важной является взаимосвязь интерферона с апоптозом (генетически программируемой клеточной смертью, или «самоубийством» опухолевых клеток), привлекающим в последние годы пристальное внимание онкологов. В основе этого эффекта ИФН лежит его способность индуцировать в опухолевых клетках-мишенях гены, обладающие проапоптической активностью [8, 10].

Защитный эффект ИФН относительно нормальных клеток четко проявляется в его детоксицирующем эффeктe in vivo, отчасти обусловленном нормализующим влиянием на систему соответствующих ферментов печени. Забегая вперед, заметим, что в клинике антитоксическое свойство ИФН ярко проявилось при комбинированном лечении больных с распространенным раком яичника. Наши наблюдения показали, что у пациентов, получавших ИФН, отмечалось значительное снижение интоксикационных побочных эффектов: алопеции, рвоты, диареи, дизурии, кардиотоксических проявлений и др [7].

Из других механизмов противоопухолевого и антиметастатического действия ИФН, связанного с опосредованным его влиянием на злокачественный рост, особый интерес вызывает выраженная способность ИФН подавлять ангиогенез [30]. В последнее время ИФН рассматривается некоторыми специалистами как один из важных компонентов противоопухолевой и антиметастатической терапии именно как антиангиогенный фактор. В основе этого свойства ИФН лежит прямое подавление транскрипции гена эндотелиального ангиогенного сосудистого фактора (VЕGF) и продукции этого и других факторов роста, подавление продукции металлопротеиназ и IL-8. 



Особенно заметно проявляется антиангиогенное действие ИФН при терапии высоковаскуляризированных нейроэндокринных опухолей человека, а также гемангиом: известны случаи полного излечения тяжелого гемангиоматоза с поражением кожи, печени и сердца путем подкожных инъекций ИФН-a в течение 12 мес.

В наших исследованиях при терапии саркомы Капоши ИФН также проявлял себя не только как противоопухолевый фактор, но, скорее, как антиангиогенный фактор. В сравнении с классическими ингибиторами ангиостатином и эндостатином ИФН-a оказался более эффективным ингибитором ангиогенеза. Показано, что ИФН вызывает апоптическую гибель эндотелиальных клеток и деструкцию опухолевых кровеносных капилляров, в частности, в опухолях мозга, что приводит к резкому уменьшению их объема. Особенно эффективным выглядело комбинированное применение ежедневных инъекций небольших доз ИФН и антиангиогенного фактора гемцитабина, что приводило к подавлению метастазирования и редукции массы панкреатической карциномы почти на 90%. Важно, что ИФН подавляет не только ангиогенез в опухолях, но может также подавлять продукцию ангиогенных факторов и неоваскуляризацию в окружающих опухоль здоровых тканях.

В наших исследованиях, проведенных на 89 больных раком молочной железы в стадии Т1-2N0-2М0, получавших в неадъювантном режиме лучевую терапию, а в адъювантномполихимиотерапию (ПХТ) на фоне длительной терапии ИФН-a (Лаферобион – 6–8 мес. по 30 млн МЕ на курс в течение 10 дней с перерывами 20 дней между курсами), было предотвращено возрастание уровня эндотелиального ростового фактора (VEGF) в сыворотке крови больных, обусловленное как самим опухолевым процессом, так и проведением лучевой и химиотерапии. (Последние, как известно, являются повреждающими факторами и приводят к значительному возрастанию уровня VEGF в сыворотке кровичто, в свою очередь, сопровождается повышением васкуляризации опухолевой ткани.) Наши исследования также показали, что повторные хирургические операции у больных раком молочной железы вдвое повышают риск возникновения прогрессии заболевания, которая протекает на фоне существенного возрастания уровня VEGF в сыворотке крови. Включение в лекарственные схемы ИФН (Лаферобиона) на 27% снижает указанный риск [5].

Прямые доказательства роли ИФН в обеспечении всего спектра противоопухолевых реакций организма, включая антиангиогенез, были получены в недавних экспериментах с внедрением генов ИФН в опухоль с помощью электропорации. Эта процедура сопровождалась полной регрессией опухолей у половины животных. Последующий генетический анализ показал, что этот эффект обусловлен активацией в опухолях спектра именно тех клеточных генов, которые подавляют ангиогенез и опухолевый рост, убивают опухолевые клетки и увеличивают экспрессию других противоопухолевых генов.

Обсуждая проблему модификации интерфероном экспрессии клеточных генов, нельзя не указать на весьма любопытные результаты длительной обработки опухолевых клеток указанным цитокином при их культивировании in vitro. Упомянутые исследования[13] были проведены в нашем Институте и преследовали цель установить, не возникает ли резистентность к ИФН в ситуации, когда цитокин вводится длительными курсами, что нередко наблюдается в онкологической клинике. Эксперименты были проведены на модели немелкоклеточного рака легкого человека линии А-549; клетки подвергали длительной экспозиции (до 316 сут.) in vitro с рекомбинантным интерфероном ИФН-2b в нарастающей концентрацииот 100 до 10000 МЕ/мл.

Установлено, что в процессе экспозиции в интерферон-модифицированных клетках действительно формируется резистентность к антипролиферативному действию цитокина в высоких дозах. Вместе с тем морфологические изменения и ультраструктурная организация клеток свидетельствуют о повышении уровня их дифференцировки; пролиферативная активность клеток также заметно снижается: снижается митотический индекс, время удвоения клеточной популяции возрастает почти в 2 раза. Злокачественный фенотип клеток существенно изменяется: клетки практически утрачивают способность к колониеобразованию в полужидком агаре и приобретают высокую чувствительность к гидродинамическим воздействиям; продукция ими комплекса факторов с ангиогенной активностью снижается в 3 раза относительно контроля. Эти изменения свидетельствуют о подавлении туморогенности клеток и их способности к гематогенному метастазированию. Важно, что и в отсутствие ИФН в среде культивирования клетки продолжают сохранять (на протяжении как минимум 2–3 нед.) новые свойства. Более того, в клетках на протяжении недели сохраняется антивирусное состояние, что может быть связано с активацией в опухолевых клетках системы эндогенного ИФН. В целом же полученные данные свидетельствуют о кардинальных и относительно стойких изменениях генотипических и фенотипических свойств опухолевых клеток при длительном воздействии ИФН даже при формировании резистентности к его антипролиферативному действию в условиях высокодозной и длительной терапии этим цитокином [13]. 



Подводя итог анализу некоторых противоопухолевых и антиканцерогенных свойств ИФН, можно заключить, что система интерферона на всех уровнях (клеточном и организменном) является универсальным негативным регулятором практически всех звеньев онкогенеза: инициации, пролиферации, прогрессии, ангиогенеза и метастазирования.

Описанные выше эффекты ИФН обусловили его широкое применение в онкологической практике: опубликованы тысячи работ отечественных и зарубежных исследователей по данной проблеме.

Ниже мы приводим информацию об эффективности применения ИФН-a (табл.) при онкологических заболеваниях, сосредоточившись на результатах отечественных исследователей, в содружестве с которыми мы имели честь работать и анализировать клинический материал; приведенные результаты получены с использованием отечественного препарата a2b-интерферона (Лаферобион), выпускаемого ЧАО «Биофарма», гКиев.

ВЫВОДЫ 

1. Среди пока еще немногочисленных средств биотерапии рака ИФН занимает ведущее место благодаря его полипотентным эффектам, реализующимся на молекулярно-генетическом, клеточном и системном уровнях.

2. Препараты ИФН могут рассматриваться в качестве адъювантного средства в комплексной терапии рака и в качестве средства профилактики опухолевой прогрессии (рецидивов, метастазов).

3. Для достижения эффекта важны не столько большие дозы ИФН (более того, они нецелесообразны!), сколько длительность применения цитокина (6–12 мес. после радикального лечения больного).

4. Интерферон (Лаферобион) прекрасно сочетается с ретиноидами, антиоксидантами, вакцинами и другими средствами биотерапии рака. Он может быть полезен в комплексных схемах полихимиотерапии (введение между курсами полихимотерапии), а также одновременно с некоторыми цитостатиками (5-фторурацил), с которыми он «работает» в синергизме.

 

Литература

1. Воронцова АЛ. Исследование возможной роли интерферона в сопротивляемости клетки процессу злокачественной трансформации. Канцерогенез, методы диагнос­тики и лечения опухолей. – К., 1971. – С. 37–38.

2. Воронцова АЛ. Роль интерферона в противоопухолевой резистентности // Эксперим. онкол. – 1989. –  11 (6). – С. 49–54.

3. Воронцова А.Л., Кудрявец Ю.И. Интерферон как важный элемент оптимизации лечения онкологических  больных // Онкология. – 2000. – Т. 2,  1–2. – С. 16–20.

4. Воронцова А.Л., Кудрявец Ю.И., Жильчук В.Е. Интрефероны и их применение в клинической онкологии // Здоровье женщины. – 2003. –  4 (16). – С. 8–13.

5. Жильчук В.Е., Лисняк И.А., Воронцова А.Л. Ингибирующее влияние интерферона-альфа на уровень фактора роста эндотелия сосудов в сыворотке крови больных раком молочной железы при комплескном лечении // Онкология. – 2008. – Т. 10,  3. – С. 321–326.

6. Кавецкий Р.Е. Взаимодействие организма и опухоли. – К.: Наук. думка, 1966. – 235 с.

7. Кудрявец Ю.И., Воронцова А.Л., Орловский А.А. и др. Нормализующее действие интерферона на систему многоцелевых оксидаз печени мышей с карциномой // Льюис Экспер. онкол. – 1987. –  9. – С. 58–61.

8. Кудрявець Ю.Й. Інтерферон-альфа посилює розвиток апоптозу, індукованого різними чинниками в пухлинних клітинах in vitro // Ескпериментальна онкологія. – 2001. –  23 (4). – С. 267–273.

9. Fridman R.M. Interferons as cell growth inhibitors and antitumor factors. – New York: Alan К Liss, 1986. – 541 p.

10. Chawla-Sarkar M., Lindner D.J., Liu Y.F. et al. Apoptosis and interferons: Role of interferon-stimulated genes as mediators of apoptosis// Apoptosis. – 2003. –  8 (3). – P. 237–249.

11. Gutterman J.U. Cytokine therapeutics: Lessons interferon alpha // Proc. Natl. Sci. USA. – 1994. –  91. – P. 1198–1205.

12. Isaacs A., Lindenmann J. Virus interference: I. The interferon // Proc Roy Soc B. – 1957. – V. 147. – P. 258–267.

13. Kudryavets Yu.I., Bezdenezhnykh N.O., Lukyanova N.Yu. et al. Modifying influence of prolonged action of interferon on phenotypic characteristics of human lung cancer cells in vitro // Experimental Oncology. – 2008. –  4. – P. 283–288.

14. Johnson H.M., Bazer F.W., Szente B.E., Jarpe M.A. How interferon figth disease // Scientific Amer/ – 1994. – V. 5. – P. 40–47.

15. Mc Carty M., Bielenberg D., Donawho C. et al. Evidence for the causal role of endogenous interferon-alpha/beta in the regulation of angiogenesis, tumorigenisity, and metastasis of cutaneous neoplasms // Clin. Exp. Metastasis. – 2002. –  19 (7). – P. 609–615.