Historie glukokortikoidní terapie v léčbě akutních leukemií u dětí

Souhrn

Glukokortikoidy (GK) jsou posledních šest dekád významnou součástí terapie široké škály nemocí. V pediatrické onkologii nalezly uplatnění především v léčbě nejčastější malignity dětského věku, akutní lymfoblastické leukemie (ALL). Pro svou schopnost indukovat apoptózu v lymfatických buňkách sehrávají v chemoterapeutické léčbě dětské ALL klíčovou roli. Během posledních desetiletí se GK staly předmětem studií vedoucích k definování jejich chemických vlastností, syntéze nových glukokortikoidních analogů, objasnění mechanismu účinků a rezistence GK na buněčné a molekulární úrovni.

Význam kortikoterapie v léčbě dětských leukemií vzrostl za toto období natolik, že se stala nedílnou součástí léčebných protokolů všech mezinárodních pracovních skupin pro dětskou ALL. Historicky používaný kortizon a adrenokortikotropní hormon (kortikotropin, ACTH) postupně nahradila syntetická glukokortikoidní analoga, především prednison (PRED) a dexamethason (DEXA). Vlastnosti jednotlivých GK determinovaly jejich uplatnění v jednotlivých fázích léčby ALL. Odpověď na glukokortikoidní léčbu se stala nezávislým prognostickým faktorem dětské ALL. Vzhledem k individuální variabilitě in vivo odpovědi na kortikoterapii je v současnosti jedním z důležitých cílů individualizovat glukokortikoidní léčbu tak, aby byl dosažený maximální příznivý účinek se současnou minimalizací těch nežádoucích.

Klíčová slova:
akutní leukemie, glukokortikoidy, prednison, dexamethason

Úvod

Cesta vedoucí k prvním úspěchům v léčbě hematologických malignit byla zdlouhavá a vyvíjela se ruku v ruce s postupným objasňováním podstaty nemoci, ale také s objevy nových skupin protinádorových léčiv. Mezi tato léčiva patřily také glukokortikoidy (GK). Historie kortikoidní léčby sahá do první poloviny 20. století, kdy se v roce 1929 dvěma nezávislým skupinám amerických vědců pod vedením Franka A. Hartmanna a Wilbura W. Swingleho podařilo získat extrakt ze zvířecí kůry nadledvin. Tento extrakt získaný z adrenální kůry koček, psů a potkanů úspěšně kompenzoval funkci nadledvin u adrenalektomovaných zvířat a umožnil jejich přežívání [1, 2]. Tímto extraktem připraveným vědci z Princetonské univerzity (Swingle a Pfiffner) léčil o rok později Leonard G. Rowntree několik pacientů s Addisonovou nemocí, přičemž pozoroval nápadně příznivé ovlivnění průběhu nemoci u většiny pacientů se současným zlepšením celkového stavu a ústupem subjektivních obtíží [3]. Předpokládalo se, že v nadledvinách nevzniká pouze jedna substance. V následujících letech byl tento předpoklad potvrzen a z extraktů kůry nadledvin se podařilo izolovat téměř tři desítky různých složek [4, 5]. Přestože se svou strukturou odlišovaly, tak všechny tyto látky byly steroidní povahy. Zjistilo se, že tyto extrakty mají biologickou aktivitu ovlivňující metabolické děje, především metabolismus sacharidů a proteinů.

Dalším cílem byla izolace chemicky čistých látek, které by si zachovávaly biologickou aktivitu původního extraktu, s již přesně popsanou chemickou strukturou, která by byla výchozí pro syntézu v laboratorních podmínkách. Na izolaci a identifikaci těchto sloučenin se během roku 1935 podílelo souběžně a nezávisle několik vědeckých týmů. Tyto skupiny byly vedeny Edwardem C. Kendallem, Josephem J. Pfiffnerem a Tadeuschem Reichsteinem [6, 7]. Za účelem jednoduchého rozlišení byly chemické struktury (compounds) abecedně označeny. Potenciální využití v humánní medicíně vycházelo ze slibně se vyvíjejících experimentů na adrenalektomovaných zvířatech, kde především sloučeniny A, B, E a F zvyšovaly odolnost těchto zvířat vůči toxickým vlivům (tyfová vakcinace) [4]. Věřilo se, že by tyto účinky mohly pomoci pacientům s různým typem traumat (včetně popálenin) nebo infekcí. Bohužel, po dalších nepřesvědčivých výsledcích (rezistence k hypoxickým a traumatickým vlivům) nebyl ze strany velkých farmaceutických společností zájem o zahájení syntézy těchto sloučenin a tak se během dalších let jejich příprava omezila na experimentální syntézu v laboratoři, přičemž se zkoumání zaměřilo pouze na některé z nich. Jako nejslibnější se jevila „compound E”, která byla po jednom ze svých objevitelů označena jako Kendallova sloučenina [7], později známá pod názvem kortizon (17-hydroxy-11-dehydrokortikosteron) [8].

Za první syntézou malého, pouze několikamiligramového množství kortizonu v laboratorních podmínkách stál Lewis H. Sarett (Merck and Company) [7, 8]. Zdálo se, že Kendallova sloučenina nalezne své uplatnění v humánní medicíně pouze jako substituent adrenální funkce při jejím selhávání. Když však revmatolog Philip S. Hench podal v roce 1948 syntetický kortizon mladé pa-cientce s revmatoidní artritidou a pozoroval jeho výrazný protizánětlivý účinek [9], zřejmě netušil, že tím zahajuje éru nové skupiny léčiv, která nalezne uplatnění v téměř všech medicínských oblastech. Samotný Kendall později o potenciálu kortizonu řekl: „I shall venture a word about the future place of cortisone in clinical medicine. There is no doubt that the use of this hormone of the adrenal cortex will continue to increase“ [4].

Aplikace kortizonu se tak postupně rozšířila do dalších rozvíjejících se medicínských oborů, především oftalmologie, dermatologie, alergologie, endokrinologie a onkologie, kde nalezla své uplatnění v léčbě solidních nádorů a především hematologických malignit [10, 11, 12, 13]. Přibližně ve stejném období, ve kterém probíhala izolace extraktů ze zvířecí nadledvinové kůry, se Jamesovi B. Collipovi a jeho kolegům podařilo poprvé získat adrenokortikotropní substanci z hypofýzy [14]. O několik let později, v roce 1943, publikovala skupina vědců z University of California, (Choh H. Li, Herbert M. Evans a Miriam E. Simpson) metodiku izolace ACTH z ovčích hypofyzárních žláz [15]. Tyto extrakty byly později dodávány pro výzkumné účely prostřednictvím farmaceutických společností (Armour and Company).

Zavedení glukokortikoidů do hematoonkologické léčby

Vztah mezi lymfatickou tkání (thymem) a hormonální funkcí nadledvin popsal jako první Hans Selye. Na zvířecím modelu pozoroval změny velikosti thymu u potkanů se zachovanou adrenální funkcí ve srovnání se zvířaty po adrenalektomii. Zjistil, že u potkanů po odstranění nadledvin nedochází k involuci thymu ve srovnání se zdravými zvířaty [16]. Otázkou zůstávalo, které hormony nadledvin jsou odpovědné za tento účinek, kterým nadledvina ovlivňuje lymfatickou tkáň thymu. Vliv hormonu stimulujícího nadledviny – kortikotropinu (adrenokortikotropního hormonu; ACTH) – na lymfatickou tkáň pozorovali také Thomas F. Dougherty a Abraham White. V roce 1943 publikovali práci zaměřenou na sledování účinku ACTH na lymfatickou tkáň. U testovaných myší došlo po aplikaci ACTH ke zmenšení velikosti lymfatických uzlin a thymu a současně bylo pozorováno snížení počtu cirkulujících lymfocytů v periferní krvi (PK) [17]. Vztah mezi kůrou nadledvin a lymfatickou tkání ve vztahu k nádorovým onemocněním pozorovali také John B. Murphy a Ernest Sturm. Po intraperitoneální aplikaci leukemických buněk potkanům prodloužila aplikace ACTH jejich přežívání [18]. Tyto závěry podporovaly tvrzení, že hormony kůry nadledvin mohou inhibovat rozvoj nádorového onemocnění. Fordyce R. Heilmann a Edward C. Kendall potvrdili o rok později příznivé výsledky kortikoidního účinku u myší s transplantovanými lymfatickými nádory, kdy po aplikaci kortikosteronu pozorovali regresi nádorové hmoty [19].

Nebylo to však pouze zmenšení nádorů, které bylo pozorováno v souvislosti s podáváním hormonů kůry nadledvin, ale také změny v periferním krevním obrazu, především leukogramu. Podobné změny, jaké pozorovali Dougherty a White u zvířat, popsal A. Gorman Hill u pacientů s širokým spektrem nemaligních onemocnění, avšak při zachované funkci nadledvin. U těchto pacientů pozoroval pokles lymfocytů a eozinofilů v periferní krvi po podání ACTH [20]. Shrneme-li tyto výsledky, aplikace ACTH a kortizonu způsobovaly významnou depleci cirkulujících lymfocytů a také regresi lymfatických tkání a orgánů při jejich nádorovém postižení. Tyto výsledky se staly základem pro možné využití kortikoidní terapie při léčbě lymfoidních nádorů.

Koncem 40. let 20. století se podařilo americkým vědcům pod vedením Sidneyho Farbera (The Children´s Medical Center, Boston) dosáhnout převratných výsledků v léčbě dětských leukemií, nikoliv však zásluhou kortikoidů. Ve své práci z roku 1948 popsali Farber a kolegové příznivé ovlivnění průběhu akutních leukemií u dětí podáním antagonistů kyseliny listové. Prvním pacien-tem, který spustil zájem o tuto skupinu léčiv, byla 4letá dívenka s akutní myeloidní leukemií (AML). Přesto, že po aplikaci diopterinu (kyselina pteroyldiglutamová) nebyl pozorován příznivý klinický ani hematologický efekt, hledala se další účinnější analoga těchto léčiv. V září 1947 byl na popud biochemika Yellapragady SubbaRowa, Seegerem v Calco laboratořích nasyntetizován aminopterin (4-aminopteroyl-glutamová kyselina), který byl následně použitý v léčbě 16 dětí s akutní leukemií [21]. Přesto, že aminopterin příznivě ovlivnil průběh nemoci u 10 nemocných dětí, a to především zmenšením lymfatických orgánů (lymfatických uzlin, jater a sleziny) a úpravou hematologických parametrů (snížení počtu nezralých leukocytů, vymizení blastů, úprava anemie a trombocytopenie), účinek byl pouze přechodný [22]. Přes Farberovy převratné výsledky a neuvěřitelné odhodlání zvrátit průběh dosud nevyléčitelného onemocnění zůstala jeho zásluha nedoceněna. Odbornou veřejností byly jeho výsledky přijaty s nedůvěrou až pobouřením a přes prokazatelný efekt se nevěřilo, že by léčba aminopterinem mohla mít kurabilní charakter. Pro pacienty a jejich rodiče však znamenala naději v boji s nevyléčitelnou nemocí [23].

Paralelně se zahájením léčby leukemií antifoláty se Howard A. Pearson se svými spolupracovníky zaměřil na účinek steroidní hormonální léčby (kortizon a ACTH). Zjistil, že kortikoidy mají u lidí příznivý účinek především na lymfoidní nádory. Soubor testovaných pacientů nebyl velký, zahrnoval skupinu celkem 6 pacientů s různým typem lymfatických nádorů. Kortikotropním hormonem byli léčeni 3 pacienti s chronickou lymfatickou leukemií (CLL), po jednom pa-cientovi s Hodgkinovým lymfomem a lymfosarkomem, další 1 pacient s CLL byl léčen kortizonem. U všech 6 pacientů došlo k významné regresi velikosti lymfatických uzlin a sleziny, tento stav popsal jako částečnou (parciální) remisi. K obnovení nádorového růstu došlo nejpozději do 10 týdnů od ukončení hormonální terapie. U jednoho CLL pacienta bylo po opětovném se objevení nemoci (relapsu) pozorováno 2. úspěšné potlačení nádorového růstu poté, co byl po iniciální léčbě ACTH do dosažení druhé klinické remise léčen kortizonem. Pearson již v této době popsal vedlejší účinky léčby kortikoidy důležité z pohledu udržení homeostázy organismu, jako jsou iontová dysbalance, zejména deplece kalia, chloridů a kalcia a zvýšení hladin natria a vody s odpovídajícími klinickými změnami [24]. Nutno říci, že u žádného z  pacientů nebylo dosaženo kompletní remise, která by zahrnovala současné zlepšení klinického stavu a příznivou laboratorní odezvu v PK a kostní dřeni (KD) s úpravou hematologických parametrů. O rok později Pearson a kolegové na tyto výsledky navázali dalším pozorováním 5 pacientů s akutní leukemií (2 dospělí a 3 dě-ti) léčených ACTH. U všech nemocných bylo pozorováno klinické zlepšení a tentokrát i hematologická odpověď. Kromě zmenšení lymfatických orgánů došlo ke zvýšení počtu zralých cirkulujících leukocytů, retikulocytů a trombocytů. KD vykazovala známky zlepšení erytropoézy a dozrávání myeloidní řady. U žádného z pacientů však nedošlo k úplnému vymizení blastických elementů z PK a KD [25].

Začátkem 50. let 20. století se glukokortikoidy společně s antifoláty staly centrem zájmu při optimalizaci hematoonkologické terapie. Na rozdíly mezi účinností kortikoidní léčby u dětských a dospělých pacientů poukázal v roce 1951 Martin C. Rosenthal. Z 15 případů dospělých a dětských nemocných s akutními a subakutními leukemiemi 3 pa-cienti zemřeli v průběhu léčby a ze zbývajících 12 nemocných jich 9 dosáhlo remise (69 %). Počet dětí a dospělých ve své práci přesně nespecifikoval, ale uvádí, že dětští leukemičtí pacienti dosáhli lepších výsledků ve srovnání s dospělými [26]. Použití kortikoidní léčby u hematoonkologických nemocných s sebou také přinášelo nezodpovězené otázky týkající se mechanismu vlastního působení léčiv. Rosenthal předpokládal, že kortikoidy přímo ovlivňují enzymatické děje v proliferujících a dozrávajících buňkách, v případě leukemií lymfoblastů a myeloblastů, v KD stimulují produkci všech krvetvorných buněk a v lymfatických tkáních a orgánech naopak indukují jejich involuci. Přes tyto příznivé výsledky byla problémem krátká délka trvání remise jako rozhodujícího faktoru pro vyhodnocení efektivnosti léčby.

Howard R. Bierman pozoroval u dětí s akutní leukemií po léčbě kortikoidy zlepšení celkového stavu projevující se zvýšenou chutí k jídlu, poklesem teplot a zlepšením psychické kondice pacientů. Objektivně došlo ke zmenšení lymfatických orgánů, poklesu počtu leukemických buněk v PK a KD a normalizaci hematopoézy ve všech krevních řadách. Medián přežití u těchto dětí byl 6,8 měsíce od zahájení kortikoterapie, tudíž byla remise pouze krátkodobá a léčba významně neprodloužila přežívání těchto pacientů [27]. Přesto se díky novým léčebným přístupům založených na léčbě glukokortikoidy a antifoláty podařilo dosáhnout zlepšení léčebných výsledků u pacientů s lymfoidními nádory.

Tyto úspěchy shrnul ve své práci Joseph H. Burchenal. Porovnal výsledky léčby maligních lymfoproliferativních onemocnění před érou antagonistů kyseliny listové a kortikoidů s novými terapeutickými přístupy kombinujícími aminopterin a kortizon. Lymfatické nádory představovaly v tomto období skupinu nemocí se 100% mortalitou. Zásluhou nových léčebných přístupů se prodloužilo přežívání nemocných až o 30 % [28]. V souladu se světovými standardy byli pacienti s leukemií léčeni také na našem území. Vladimír Jedlička publikoval v roce 1955 léčebné výsledky 4 pacientů s CLL, které léčil v období 1950–1954. Své výsledky hodnotil i přes malý soubor pacientů a s ohledem na dosud omezené terapeutické možnosti. U všech 4 pacientů pozoroval bezprostřední, ale pouze krátkodobou klinickou remisi, bez pozitivního ovlivnění PK obrazu. Popsal také insuficienci kůry nadledvin po náhlém vysazení GK léčby a přínosným bylo také zjištění, že pacienti s relapsem příznivě zareagovali na opětovné nasazení terapie [29]. Podobně publikoval své zkušenosti s využitím kortizonu u akutních dětských leukemií profesor Hrodek v roce 1954, a to u 4 pacientů, kdy pozoroval ve třech případech dosažení téměř úplné klinické i hematologické remise trvající 5 týdnů, a to jak v monoterapii, tak i v kombinaci s léčbou aminopterinem [30].

Účinky kortikoidní léčby nebyly spolehlivě hodnotitelné především pro výraznou heterogenitu pacientů, s rozdílnými typy leukemií, a to přesto, že u většiny nemocných bylo pozorováno zlepšení klinického stavu společně s dobrou hematologickou odezvou. Problémem zůstávalo, že zlepšení bylo krátkodobé a pouze přechodné. Proto se hledala účinnější kortikoidní analoga s dlouhodobějším účinkem. K významnému pokroku v syntéze kortikoidních léčiv došlo začátkem 50. let 20. století. Jak bylo uvedeno, mezi první dostupná syntetická glukokortikoidní analoga patřil kortizon poprvé připravený v roce 1944 zásluhou Lewise H. Sarreta [31]. V hematoonkologické léčbě nalezla postupně uplatnění především dvě nová syntetická glukokortikoidní analoga – prednison (PRED) a dexamethason (DEXA). Syntézu PRED uskutečnil v roce 1950 Arthur Nobile. PRED vyrobil z hydrokortizonu (kortizolu) pomocí bakteriální metabolické transformace a pod názvem Medicorten se dostal v roce 1955 do komerční výroby (Schering Corporation, USA) [32]. Další syntetický analog DEXA se stal komerčně dostupným od roku 1958 pod označením Decadron (Merck Company, USA) [33]. Mezi první publikované výsledky o léčebném efektu PRED u dětí s ALL patřila studie kalifornského pracoviště z roku 1956 pod vedením Hymena a Sturgeona. Byl pozorován léčebný efekt PRED monoterapie u 21 dětí ve věku 5 měsíců až 10 let s diagnózou ALL. Hodnocení léčby bylo posuzováno podle subjektivního zlepšení celkového stavu, klinického nálezu s posouzením velikosti lymfatických orgánů, změn v PK a redukce blastů v KD. Tři pacienti dosáhli kompletní remise (absence, resp. redukce blastů v KD pod 10 %, normalizace hodnot krevního obrazu s redukcí počtu blastů v PK, asymptomatický status, normální fyzikální nález). Dvanáct dětí dosáhlo částečné remise, kdy blasty v KD byly nad 10 % [34].

Glukokortikoidy jako součást kombinované chemoterapie ALL

Od 50. let 20. století prakticky dodnes jsou PRED a DEXA součástí léčby hematologických malignit. Protinádorová léčiva byla ve svých počátcích podávána pacientům téměř výhradně v monoterapii. Až ve druhé polovině 50. let byly iniciovány první studie zaměřené na kombinaci léčiv s protinádorovým účinkem, s cílem prodloužit přežívání pacientů [35]. GK sehrály klíčovou roli již v počátcích zahájení kombinované léčby, a to i přesto, že mechanismus jejich účinků nebyl v této době dostatečně objasněn. Významný klinický dopad zaznamenaly experimenty na myších leukemiích pod vedením Howarda Skippera, který v roce 1964 pozoroval příznivý účinek protinádorové léčby kombinací různých léčiv a formuloval principy kombinované chemoterapie na zvířecím modelu. Pozoroval, že léčiva mohou být kombinována paralelně, aniž by se tím snižovala jejich individuální aktivita, přičemž procento usmrcených buněk záviselo na dávce protinádorových léčiv. frakce nádorových buněk přežívajících chemoterapii byla nezávislá na primární velikosti nádorové populace, přitom léčba musí být zahájena v co nejkratší době od diagnózy [36]. Na základě těchto výsledků postavil ve stejném roce Emil J. Freireich a kolegové z NIH (National Institute of Health) koncept prvního kombinovaného protokolu použitého v léčbě akutní lymfoblastické leukemie. Souběžnou kombinaci čtyř cytostatik nazvali „VAMP“ protokol, kde jde o kombinací vinkristinu, amethopterinu (metotrexátu; MTX), 6-merkaptopurinu (6-MP) a prednisonu. Tímto protokolem dosáhli kompletní remise u 14 z 16 dětí s ALL [37]. O rok později, v roce 1965, Emil Frei III a kolegové publikovali výsledky studie, které se účastnilo 10 léčebných center z USA. Do studie bylo zařazeno 166 pacientů s ALL do 20 let, z toho nejvíce byly zastoupeny děti do 4 let. V indukci remise byl pacientům podán PRED společně s 6-merkaptopurinem v terapeutických dávkách (obr. 1). Významné redukce lymfoblastů v KD dosáhlo 82 % pa-cientů, kteří zahájili indukci remise kombinací PRED a 6-merkaptopurinu [38].

Joseph H. Burchenal a M. Lois Murphy potvrdili tyto výsledky ve stejném roce u 71 pacientů (53 dětí a 18 dospělých) s akutní leukemií. Více než 5 let od stanovení diagnózy přežilo 36 dětí (67,9 %) a 6 dospělých (33,3 %). Jeden dětský pacient přežil dokonce 12 let [39]. V roce 1968 publikovala americká pracovní skupina pod vedením Donalda Pinkela z univerzity v Memphisu první ucelený pohled z hlediska komplexního přístupu v léčbě dětských AL, tzv. „totální léčbu“. Cílem studie nebylo jen prodloužení přežití nemocných dětí, ale především pokus o jejich úplné vyléčení. Základním konceptem totální terapie byl třífázový přístup a v rámci indukční fáze snaha o úplnou eliminaci nádorových buněk, přičemž PRED byl součástí indukce remise (tab. 1). Pacienti, kteří v indukci dosáhli kompletní remise (fáze I), pokračovali v léčbě krátkým intenzivním blokem vysoce dávkované kombinované chemoterapie (fáze II) a následně udržovací léčbou (fáze III) zahrnující také iradiaci centrálního nervového systému (CNS) jako profylaxi leukemického postižení.

Studie na souboru 31 pacientů s ALL navrženým způsobem navodila remisi u 87 % dětí. Délka trvání remise od vstupu do udržovací fáze terapie byla v trvání od 11 do 177 týdnů, s mediánem 78 týdnů [40]. Autoři významným prodloužením trvání remise prokázali účinnost kombinované léčby s budoucím potenciálem úplného vyléčení nemoci. Paralelně s Pinkelovou pracovní skupinou rozvíjela kombinovanou chemoterapeutickou léčbu skupina Berlin – Frankfurt – Münster (BFM) pod vedením Hansjörga Riehma. PRED se stal v roce 1970 v  kombinaci s dalšími protinádorovými léčivy (vinkristin, daunorubicin, 6-merkaptopurin, asparagináza, cytosin arabinozid, cyklofosfamid, metotrexát) součástí čtyřtýdenní indukční fáze v dávce 60 mg/m². Také DEXA byl již součástí protokolární BFM léčby. Koncept protokolu ALL-BFM 76 s DEXA v postindukční fázi výrazně zlepšil přežívání dětí s ALL [41]. Také v tehdejší ČSSR se převzetím léčebných schémat ze zahraničních center (USA, NDR) postupně začaly zlepšovat léčebné výsledky ALL dětí. Protokolární léčba byla u nás zahájena v roce 1985 na Dětské klinice FN v Praze-Motole protokolem ALL-BFM 83. V průběhu roku 1986 byla protokolární léčba převzata všemi centry, čímž se sjednotil terapeutický přístup ke všem nově diagnostikovaným pacientům na našem území [42].

Prednison response, prognostický faktor dětské ALL

GK tedy měly nejen terapeutický přínos, ale také se staly významným prediktorem odpovědi na léčbu. Od roku 1983 je dětským ALL pacientům v tzv. prednisonové předfázi léčby, před zahájením indukční fáze terapie, podáván PRED po dobu 7 dnů společně s jednou intrathekální dávkou MTX (obr. 2). Riehm a kolegové zjistili, že vymizení/přetrvávání blastů v PK (resp. KD), tzv. in vivo odpověď na prednisonovou předfázi léčby, je nezávislým prognostickým znakem úspěšnosti léčby ALL. Pacienti byli podle iniciální odpovědi na PRED terapii rozděleni na dobré a špatné respondéry a i na základě PRED response stratifikováni do léčebných schémat. Redukce blastů v PK <1000 na µl byla definována jako dobrá odpověď na prednisonovou předfázi (prednison good response – PGR), resp. špatná odpověď (prednisone poor response – PPR >1000 na µl). PRED response jako nezávislý prediktivní faktor odpovědi na léčbu se stal součástí protokolu ALL/NHL-BFM 86 a definoval pacienty s vysokým rizikem relapsu [43]. PRED response byla definována jako nejsilnější prediktor odpovědi na terapii také u kojeneckých ALL [44].

Testování glukokortikoidní senzitivity a rezistence in vitro

Účinnost jednotlivých protinádorových léčiv, včetně GK, lze posuzovat v laboratorních podmínkách pomocí cytotoxického, tzv. MTT (3-[4,5-dimethyltiazol-2-yl]-2,5-difenyltetrazolium bromide) testu. Metodu měření cytotoxicity léčiv in vitro dobře srovnatelnou s odpovědí na léčbu in vivo popsal v roce 1983 Timothy R. Mossman [45]. Metoda byla několik let optimalizována na buněčných nádorových liniích a za účelem potenciálního využití v klinické praxi i na pacientských nádorových buňkách. Tento jednoduchý kolorimetrický test umožňuje stanovit senzitivitu nebo rezistenci lymfoblastů k jednotlivým GK [46]. Gertjan J. L. Kaspers a kolegové v roce 1996 publikovali studii o rozdílné antileukemické aktivitě PRED a DEXA in vitro na souboru 133 ALL dětí. Zjistili až 16,2násobně vyšší antileukemickou aktivitu DEXA ve srovnání s PRED [47]. Rozdílnou antileukemickou odpověď prokázali také Mihál a kolektiv v roce 1999 srovnáváním antileukemické aktivity PRED a DEXA u 69 dětí s ALL. Pomocí cytotoxického MTT testu zjistili rozdílnou in vitro odpověď u 30 % dětí. Citlivost k DEXA a rezistenci k PRED vykazovalo 16 % dětí (11/69), PRED-senzitivních a DEXA-rezistentních bylo 14 % pacientů [48]. Tyto výsledky byly zajímavé především proto, že při spolehlivé predikci in vitro/in vivo odpovědi na léčbu by individualizace kortikoidní terapie mohla vést ke zlepšení léčebných výsledků. Schrappe a kolegové publikovali velkou randomizovanou klinickou studii (3655 dětí s ALL), která byla zaměřena na srovnání účinku PRED a DEXA v indukční fázi léčby, přičemž studie zachovala koncept sedmidenní PRED preindukce zavedené Riehmem (obr. 3). V rámci indukční fáze byli pacienti rozděleni do dvou ramen: rameno PRED a rameno DEXA. Po PRED předfázi byli léčeni buď PRED (60 mg/m²/den), nebo DEXA (10 mg/m²/den).

Bylo zjištěno, že DEXA významně snižuje riziko relapsu a má také prokazatelně lepší průnik do CNS, ale ve srovnání s PRED vykazuje vyšší toxicitu a výraznější nežádoucí účinky. Dlouhodobá expozice DEXA je prokazatelně spojena s myelosupresí a doprovázejícími těžkými infekcemi. Šestiletý EFS (event-free survival; přežití bez příznaků nemoci) byl 79,1 % PRED vs. 84,1 % DEXA (p = 0,0083). Izolovaných dřeňových relapsů bylo 12 % PRED vs. 8 % DEXA, CNS relapsů 4 % vs. 2 % [49].

Glukokortikoidy a jejich současné postavení v léčbě ALL

V současnosti jsou děti s ALL léčeny podle mezinárodních protokolárních schémat. Postavení GK terapie v rámci těchto léčebných režimů se v jednotlivých zemích lehce různí, a to především v souvislosti s dávkováním jednotlivých léčiv a jejich uplatněním v jednotlivých fázích terapie [50]. Prednison (obr. 4a), prednisolon (obr. 4b) a dexamethason (obr. 4c) jsou hlavními GK zástupci v terapii dětských ALL [51].

GK, tak jako ostatní léčiva, podléhají základním farmakokinetickým procesům. Absorpce PRED a DEXA je ovlivněna aplikační formou (perorální, intravenózní), místem aplikace, absorpční plochou a prokrvením. DEXA se do organismu dostává v aktivní formě, zatímco PRED jako proléčivo, které musí v metabolicky aktivních orgánech, zejména játrech, podstoupit metabolickou transformaci na biologicky aktivní metabolit prednisolon (obr. 4b) pomocí cytochromu P450 3A4 za vzniku příslušných β-hydroxymetabolitů. V krvi mohou být oba GK distribuovány ve volné nebo vázané formě. V plazmě představuje transkortin neboli corticosteroid binding globulin (CBG) hlavní transportní protein GK [52]. Distribuce GK krevním řečištěm je dynamický děj závislý na perfuzi jednotlivých orgánů. Metabolity GK se v těle rovněž nacházejí ve formě volné nebo vázané a mohou následně podléhat eliminaci z organismu. V cílových tkáních a orgánech se vážou na intracelulární glukokortikoidní receptory (GR) obsažené ve všech buňkách lidského organismu [53]. Vazbou GK na GR vzniká komplex, který po translokaci do buněčného jádra aktivuje buněčnou, tkáňovou nebo systémovou odpověď [54]. Strukturálně se DEXA a PRED od sebe liší umístěním methylové skupiny a přítomností atomu fluoru, který zpomaluje metabolismus DEXA a prodlužuje tím jeho biologický poločas [55]. Umístění methylové skupiny (C16) DEXA minimalizuje jeho mineralokortikoidní efekt, zejména retenci natria a vody v organismu ve srovnání s PRED. Obecně je akceptován téměř sedminásobně vyšší účinek DEXA ve srovnání s PRED, který doložila řada studií [55, 56]. Někteří autoři uvádí až 16,2násobně vyšší antileukemickou aktivitu DEXA ve srovnání s PRED [47]. Proč DEXA vykazuje vyšší cytotoxický účinek na lymfoblastické buňky oproti PRED, není zatím zcela objasněno. Některé studie spekulují o možné vyšší afinitě GR leukemických buněk k DEXA, další studie však toto tvrzení oponují a poukazují na stejnou, resp. vyšší afinitu GR k PRED [57, 58, 59].

Úspěšnost léčby leukemií je také závislá na efektivní CNS profylaxi, ve které se GK významným způsobem uplatňují jak v rámci penetrace GK do cerebrospinální tekutiny (cerebrospinal fluid, CSF) při systémové chemoterapii, tak i v rámci přímé intrathekální GK léčby. Frank M. Balis v experimentech na primátech (Macaca mulatta) potvrdil prokazatelně lepší CNS průnik a delší CSF-poločas DEXA ve srovnáni s PRED [60]. Schrappe a kolegové prokázali, že DEXA v indukci remisi prokazatelně snižuje riziko CNS relapsu u ALL dětí [49]. Hydrokortizon, společně s metotrexátem a cytosinarabinosidem použila jako součást cílené intrathekální CNS profylaxe Children´s Cancer Group. „Triples“ (kombinace metotrexátu, hydrokortizonu a cytozinarabinosidu) ve srovnání s monoterapií metotrexátem (intrathekálně) snížila riziko izolovaného CNS relapsu (3,4 % vs. 5,9 %), avšak byl zde pozorován vyšší výskyt dřeňových a testikulárních relapsů a nezlepšila celkové přežívání pacientů [61, 62].

Závěr

Glukokortikoidní léčba se stala od 50. let 20. století součástí moderního chemoterapeutického přístupu v léčbě dětské ALL. Pozorování příznivého ovlivnění průběhu nemoci vedlo k zařazení glukokortikoidní terapie do randomizovaných klinických pokusů a podrobnému studiu jejich cytotoxického účinku na nádorové buňky. Po úspěšné syntéze nových analogů glukokortikoidních léčiv patřily GK prakticky od začátku chemoterapeutické léčby mezi klíčová léčiva v hematoonkologické terapii, přičemž jejich úloha v léčbě dětských malignit je v současnosti nezastupitelná. GK jsou součástí léčebných protokolů všech mezinárodních pracovních skupin pro dětskou ALL. Díky rozvoji nových analytických a molekulárně genetických metod se podařilo také objasnit mechanismus jejich účinku na buněčné a molekulární úrovni. Senzitivita//rezistence nádorových buněk k jednotlivým GK u dětí s ALL je rozdílná a je ovlivněna biologickými vlastnostmi organismu a řadou zev-ních i vnitřních faktorů. Odpověď na glukokortikoidní (prednisonovou) léčbu se ukázala být významným nezávislým prognostickým faktorem pro dětskou ALL. Rezistence na kortikoterapii v iniciální fázi léčby je negativním prognostickým znakem a v současnosti představuje aktuální terapeutický problém u přibližně 10 % dětí. Identifikace prediktivních faktorů odpovědných za kortikorezistenci by mohla v budoucnu představovat významný nástroj k přizpůsobení terapie pro jednotlivé pacienty. Vhodnou cílenou léčbou by bylo možné zlepšit prognózu těchto kortikorezistentních dětí.

Další perspektivy glukokortikoidní terapie dětských leukemií jsou zaměřeny na výběr vhodné léčby pro jednotlivé pacienty, s cílem minimalizovat vedlejší nežádoucí účinky kortikoterapie. Snaha je proto zaměřena na hledání spolehlivého prediktoru odpovědi na GK léčbu.

Poděkování

Práce byla podpořena vnitřními granty Univerzity Palackého v Olomouci IGA UP 2014_19 a 2014_10. Infrastrukturní část byla podpořena Národním programem udržitelnosti NPUI LO1304 a grantem České technologické agentury TE02000058.

Došlo: 29. 4. 2014

Přijato: 25. 6. 2014

Korespondující autor

MUDr. Petr Džubák, Ph.D.

Ústav molekulární a translační medicíny

Hněvotínská 5

775 15 Olomouc

e-mail: dzubakp@gmail.com