Význam imunitního systému a možnosti imunoterapie u karcinomu prostaty

Overview

Imunoterapie je v posledních letech díky novým znalostem v oblasti nádorové imunity součástí intenzivního výzkumu jako možné další strategie protinádorové léčby. Sipuleucel‑ T je prvním a zatím jediným léčivým přípravkem imunitní terapie schválený regulačními lékovými agenturami v USA a v Evropě pro léčbu asymptomatického či minimálně symptomatického generalizovaného kastračně‑refrakterního karcinomu prostaty. Jedná se o první přípravek autologní buněčné terapie. Tento článek dále podává stručný přehled nových přístupů protinádorové imunoterapie v klinickém vývoji.

Klíčová slova:
karcinom prostaty –  nádorová imunita –  imunoterapie –  nádorové vakcíny

Východiska

Historie protinádorové imunoterapie začala před téměř 150 lety. Mladý americký chirurg Wiliam Coley na základě pozorování spontánní regrese sarkomů u nemocných s komplikujícím erysipelem aplikoval intratumorózně živé či inaktivované kmeny Streptococcus pyogenes a Serratia marcescens s cílem aktivace imunitního systému stimulací zánětlivých procesů vedoucích k destrukci nádorových buněk. Tento přístup byl záhy opuštěn ve víře v efektivnější chirurgickou léčbu a chemoterapii. Intravezikální aplikace kmene Calmette‑ Guérin u superficiálního karcinomu močového měchýře byla jedinou výjimkou klinické aktivní imunoterapie.

Lidská imunita je velmi dynamický a flexibilní systém. Komunikaci nádoru a imunity můžeme rozdělit do třech fází: eliminace, equlibrium (rovnováha mezi imunitním systémem a nádorem) a escape (únik pozornosti imunitního systému). Eliminace je stav, kdy imunitní systém rozezná nádorovou buňku jako cizí organizmus a je ji schopen eliminovat. Tento proces je zajištěn prezentací nádorových antigenů na povrchu podskupiny bílých krvinek –  antigen‑ prezentujících buněk (antigen presenting cells –  APC) [1]. Nádorové antigeny mohou být specifické pro tumory, ale některé se vyskytují i za fyziologických podmínek, což může představovat překážku v buněčné terapii, kdy se imunitní systém obrátí proti vlastním zdravým strukturám. Nezralé APC vychytávají v průběhu své aktivace nádorové antigeny a prezentují je pomocí MHC (major histocompability complex) molekul na svém povrchu společně s dalšími ko stimulačními molekulami, které napomáhají aktivaci cytotoxických T lymfocytů. Nejúčinnějšími APC jsou dendritické buňky. Imunitní systém může být aktivován i díky molekulám zvaným damage‑associated molecular patterns –  DAMP [2]. Tyto molekuly jsou uvolňovány či prezentovány na buněčném povrchu buňkami umírajícími, podléhajícími stresu či buňkami poškozenými. Apoptotické buňky v důsledku protinádorové léčby, jako je chemoterapie a radioterapie, představují také zdroje DAMP vedoucí k odpovědi imunitního systému způsobující tzv. imunogenní buněčnou smrt. Důležitým faktorem pro udržení rovnováhy imunitního systému jsou kontrolní mechanizmy fungující podobně jako brzda u auta, zabraňující hyperaktivitě a reakci proti vlastnímu organizmu. CTLA‑ 4 představuje jednu z molekul zapojených do těchto mechanizmů, jejíž aktivace v kontextu eliminace nádorů je nežádoucí, a v současné době máme možnosti, jak ji eliminovat (ipilimumab, tremelimumab) [3]. PD‑ 1 (programmed death) je další negativní regulátor imunitní odpovědi, který po vazbě na svůj ligand (PD‑ L1 či PD‑ L2) utlumuje a vypíná imunitní odpověď. PD‑ L1 a PD‑ L2 se objevují v místě zánětlivé reakce a přispívají k periferní toleranci vlastních tkání. Tento mechanizmus ochrany před imunitním atakem je využíván i nádory a ukazuje se, že některé nádory exprimující PD‑ L1 mají horší prognózu než nádory bez PD‑ L1 exprese. Blokádou PD‑ 1 anti‑PD-1 protilátkami (nivolumumab, MK‑ 3475) lze umožnit delší a silnější protinádorovou odpověď [4,5].

V určité fázi růstu nádoru dochází k jisté rovnováze mezi procesy eliminace a nádorového růstu –  equilibrium. Při selhání obranných mechanizmů nádory unikají (escape) kontrole. Mluvíme o tzv. teorii tří E [6].

Dalším přístupem aktivace imunitního systému může být eliminace supresorových T regulačních lymfocytů (Treg), jejichž základní funkcí je zabránit vzniku autoimunních onemocnění, ale jejich přítomnost u nádorových procesů je nežádoucí, jelikož tlumí protinádorové imunitní mechanizmy [7]. V experimentu se používají k jejich eliminaci protilátky k jejich povrchovému znaku CD 25, v klinických podmínkách se k jejich eliminaci uplatňují nízké dávky cyklofosfamidu (metronomické podání). Bylo prokázáno, že nádor stimuluje různé zánětlivé mechnizmy (STA‑ 3, NF‑ κB, cytokiny –  IL‑6, IL‑17, IL‑23, TNF-α), jejichž inhibicí by bylo možné antagonizovat progresi nádoru i zvýšit aktivitu imunitního systému.

Místo imunoterapie v léčbě karcinomu prostaty

Androgeny jsou hlavním růstovým faktorem pro karcinom prostaty. Proto také hormonální manipulace u generalizovaného onemocnění představuje ve formě blokády androgenních receptorů a kastračního přístupu 1. linii terapeutického přístupu. Touto léčbou jsme schopni držet nemoc po kontrolou v průměru 3– 4 roky. U nemocných, kde tento přístup selhal kastračně‑refrakterní karcinom prostaty, je medián přežívání kolem 2 let. V posledních letech se možnosti léčby choroby v tomto stadiu značně rozšířily. Byly registrovány dva nové blokátory adrogenních receptorů –  abiretaron a enzulatamid a nové cytostatikum kabazitaxel pro léčbu nemocných předléčených docetaxelem a radium‑ 223 pro nemocné se symptomatickými kostními metastázami a přípravek imunoterapie sipuleucel‑ T.

Sipuleucel‑ T je prvním léčivým přípravkem autologní buněčné imunoterapie, který byl schválen lékovými regulačními agenturami pro léčbu nemocných s asymptomatickou či minimálně symptomatickou kastračně‑refrakterní chorobou. Je příkladem vskutku personalizované medicíny. Vyrábí se z autologních, tělu vlastních monocytů, které jsou získávány z periferní krve leukoferézou, dále jsou tyto buňky kultivované ex vivo s fúzním proteinem prostatické kyselé fosfatázy (acid phosphatase –  ACP) a růstovým faktorem –  cytokinem pro monocyty (granulocyte‑ monocyte colony stimulating factor –  GM‑CSF) [8]. Během tohoto procesu dochází k aktivaci APC a poté je tento produkt aplikován nemocným ve třech podáních ve formě podkožní injekce s dvoutýdenním intervalem. Cílem je aktivace a proliferace antigen specifických T lymfocytů proti ACP vedoucí k eliminaci nádorových buněk. Sipuleucel‑ T byl schválen na základě výsledků randomizované studie fáze III IMPACT [9]. V této studii bylo 512 nemocných randomizováno v poměru 2 : 1 do ramene s aktivní léčbou a kontrolou léčených placebem. Vstupním kritériem byl výborný celkový stav dle ECOG (0– 1), absence viscereálních metastáz a během posledních 28 dnů nesměli nemocní dostávat žádnou jinou protinádorovou terapii. Tato studie splnila svůj primární cíl, prokázala prodloužení celkového přežití (overall survival –  OS) o 4,1 měsíce. Překvapivě tento výsledek nebyl transformován do sekundárního cíle doby do progrese (progression‑free survival –  PFS) onemocnění. Studiová medikace byla dobře tolerována, nejčastějšími nežádoucími účinky byly třesavka, teplota, bolesti hlavy a myalgie. některé parametry imunologické odpovědi (aktivace a počet APC a celkový počet jaderných buněk) signifikantně korelovaly s délkou OS [10]. Léčba sipuleucelem-T byla nejúčinnější u nemocných se vstupními nízkými hladinami PSA, tedy u nemocných, kde lze předpokládat méně pokročilé onemocnění. Absence korelace dat o OS a PFS onemocnění ukazuje na nevhodnost použití klasických kritérií léčebných odpovědí u solidních nádorů (RECIST) založených na metrických faktorech pro hodnocení efektu imunoterapie, jejíž efekt může nastupovat s delší latencí. V důsledku imunitní léčby s následnou infiltrací tumoru imunokompetentními buňkami a následnému peritumoróznímu otoku může přechodně docházet i ke zvětšení nádorových lézí či se mohou manifestovat léze, které před léčbou nebyly grafickými metodami identifikované. Proto jsou v současné době v klinických studiích testována modifikovaná „immune‑related” RECIST kritéria [11]. Sipuleucel‑ T je indikován podle mezinárodních léčebných doporučení (NCCN, EAU) pro 1. linii léčby u asymptomatických či minimálně symptomatických kastračně‑refrakterních nemocných. Tato terapie by měla předcházet podání abiretaronu, který je podáván v kombinaci s kortikosteroidy, a zároveň můžeme touto sekvenční strategií rozšířit možnosti léčby. Sipuleucel‑ T byl také zkoušen v časnějších fázích choroby, u androgenně dependentní choroby s detekovatelnými hladinami PSA po prostatektomii. Léčba neměla vliv na čas do biochemického relapsu. Zároveň však bylo prokázáno 48% prodloužení zdvojovacího času po normalizaci hladin testosteronu.

Sipuleucel‑ T se zkouší také v neoadjuvantní indikaci před operací. Studie fáze II probíhá s kombinací s abiretaronem a kortikosteroidy. První časná data ukazují, že kortikoidy nemají vliv na parametry reflektující účinnost imunoterapie (aktivita APC, hladiny cytokinů) [12].

Léčivé přípravky v klinickém zkoušení

Ve studii fáze II byla studována vakcína s rekombinantním virem vakcinie a viru ptačích neštovic kódující PSA a trojici ko stimulačních molekul T lymfocytů (B7- 1, ICAM‑1, LFA‑ 3) [13]. Ve skupině nemocných s vyššími hodnotami antigenně specifických T lymfocytů (PSA) byl trend k delšímu OS a poklesu Treg. Nemocní léčení vakcínou žili o 8,5 měsíce déle a bylo u nich dosaženo 43% redukce rizika úmrtí v následných třech letech. V současné době probíhá klinická studie fáze III u asymptomatických či minimálně symptomatických nemocných s kastračně‑refrakterním metastatickým karcinomem.

Mechanizmus účinku DNA vakcín je založen na podávání DNA plazmidů kódujících nádorové antigeny podávané společně s růstovým faktorem GM‑CSF [14]. Tato léčba vedla k prodloužení zdvojovacího poločasu a identifikaci antigenně specifických T lymfocytů [15].

Vakcíny cílící pouze na jeden antigen mohou snadněji podlehnout selekčním tlakům a nádorové buňky s více antigeny snadněji unikají imunitní odpovědi. Proto byla snaha vyvinout vakcíny s několika antigeny. Největší zkušenosti byly publikovány s vakcínou GVAC integrující dvě allogenní buněčné linie karcinomu prostaty (LNCaP a PC3). Studie fáze III byla předčasně ukončena na základě výsledku interimové analýzy, která neprokázala rozdíly v primárním cíli studie prodloužení přežívání u nemocných v kombinaci vakcíny s docetaxelem a prednisonem u kastračně‑refrakterních pacientů [16].

Ipilimumab je monoklonální protilátka blokujícící CTLA‑ 4, „brzdu” obranných imunitních mechanizmů. V současné době je registrována pro léčbu generalizovaného melanomu. Data z klinických studií fáze I/ II u nemocných s kastračně‑refrakterním karcinomem prostaty vedla k otevření studie fáze III. Studie srovnávající OS nemocných léčených po selhání docetaxelu radioterapií v kombinaci s ipilimumabem či placebem neprokázala rozdíl mezi oběma rameny. Výsledky studie zjišťující efekt ipilimumabu u chemoterapií nepředléčených pacientů ve srovnání s placebem nejsou zatím k dispozici.

V současné době probíhá studie fáze I v kombinaci se sipuleucelem‑ T.

Tremelimumab je další monoklonální protilátka CTLA‑ 4, jejíž klinické zkoušení probíhá ve fázi I.

Exprese PD‑ 1 (programmed death‑ 1) povrchových molekul T lymfocytů představuje další kontrolní inhibiční mechanizmus.

V klinickém zkoušení se nachází několik monoklonálních protilátek vůči PD‑ 1 v různých indikacích solidních nádorů. Dostupná data o kombinaci anti PD‑ 1 léčby s ipilimumabem nasvědčují možnému komplementárnímu efektu této kombinované léčby. U nemocných s karcinomem prostaty je popsána výrazně vyšší exprese PD‑ 1. Data z časných fází klinické studie zatím neprokázala klinický benefit tohoto terapeutického přístupu.

V klinické studii fáze I byla zkoušena protilátka OX‑ 40 cílená na povrchovou OX‑ 40- ko stimulační molekulu, která po aktivaci T lymfocytů zvyšuje přežívání a antitumorózní efekt T lymfocytů [17,18].

Imunoterapeutický přípravek na bázi dendritických buněk DCVAC/ PCa vyvinutý v Ústavu imunologie 2. LF UK a FN v Motole (Praha) testuje nyní česká biotechnologická firma Sotio. Sotio sponzoruje čtyři studie fáze II v různých stadiích karcinomu prostaty. U pacientů s hormonálně‑refrakterním onemocněním je přípravek podáván v kombinaci s chemoterapií ve fázi III. klinického hodnocení, které bylo zahájeno v roce 2014. Výsledky se očekávají kolem roku 2018. Recentně byly publikovány první výsledky fáze I/ II u nemocných léčených v kombinaci s vakcínou u metastatického‑ kastračně refrakterního karcinomu prostaty. Medián OS byl 19 měsíců, což bylo o 8,2 měsíce déle než predikované přežití dle Halabiho normogramu. Kombinovaná léčba nebyla provázena žádnými závažnými nežádoucími příznaky a vedla ke snížení počtu Treg lymfocytů [19].

Závěr

V době personalizované cílené terapie je nutností maximální úsilí o identifikaci biomarkrů léčebné odpovědi či toxicity, které by nám pomáhaly určit skupinu nemocných majících maximální profit z léčby. Toto platí i pro imunoterapii. V současné době však pro tuto perspektivní léčebou strategii na rozdíl od jiných solidních nádorů (RAS mutace, HER‑ 2 exprese, BRAF mutace) nemáme validované biomarkery. Imunoterapie prožívá nyní svoji renesanci a v blízké době se jistě setkáme s dalšími léčebnými molekulami v indikaci léčby karcinomu prostaty v různých stadiích onemocnění.

Tato práce byla podpořena projektem (Ministerstva zdravotnictví) koncepčního rozvoje výzkumné organizace 0064203 (FN MOTOL).

Autorka prohlašuje konflikt zájmu: Sotio – spoluřešitel klinické studie.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

MUDr. Kateřina Kubáčková

Onkologická klinika

2. LF UK a FN v Motole

V Úvalu 84

150 06 Praha

e-mail: katerina.kubackova@fnmotol.cz

Obdrženo: 18. 8. 2015

Přijato: 16. 9. 2015