|
Prvi tretman obolelog od karcinoma je zabeležen 1600. godine
kada je Edwin Smith Papyrus odstranio tumor hirurškim putem.
1809. godine je hirurška ekscizija tumora uvedena kao
primarni način tretiranja solidnih tumora. Radioterapija je
uvedena u praksu 1896. godine i do danas je zadržala
značajnu ulogu. Hemoterapija je dostignuće 20. veka i
značajna je kao dodatna terapija solidnih tumora.
|
 |
Zasluge za prepoznavanje potencijalne uloge imunskog sistema
u terapiji kancera se pripisuju hirurgu William B. Coley. On
je početkom 20. veka uočio kod nekih od svojih pacijenata
spontanu regresiju sarkoma. Povezao je regresiju tumora sa
bakterijskom infekcijom. Dakle, prvi slučaj imunoterapije
tumora se zasnivao na
slučajevima povlačenja tumora u toku nekog drugog,
nepovezanog oboljenja, kada dolazi do aktivacije opštih
imunskih reakcija u sklopu kojih se aktiviraju i
antitumorske reakcije. Coley je inficirao pacijente sa
bakterijama i razvio prvu antitumorsku vakcinu koja se
sastojala od mrtvih bakterija. 1976. godine je otkriven i
kloniran IL-2, autokrini faktor proliferacije T limfocita.
Citokini su danas sastavni deo terapije tumora. U okviru
savremenih istraživanja se ispituje potencijalna uloga
ostalih komponenti i ćelija imunskog sistema.
Disfunkcija imunskog sistema koja je povezana sa razvojem
maligne bolesti se javlja kao posledica sličnosti između
tumorskih i vlastitih tkivnih antigena, na koje postoji
centralna toleranca, kao i nepravilne obrade i prezentacije
antigena i nedostatka kostimulatornih signala što dovodi do
razvoja nefunkcionalnih i anergičnih efektorskih ćelija.
Usled citokinskog i hemokinskog disbalansa u tumorsko tkivo
migriraju nefunkcionalne antigen-prezentujuće ćelije (APĆ) i
regulatorne T ćelije koje produkuju imunosupresivne citokine
(IL-10, TGF-β) koji zajedno sa vaskularnim endotelnim
faktorom rasta (engl. vascular endothelial growth factor,
VEGF), produkovanim od strane tumorskih ćelija, ometaju
imunske reakcije i doprinose razvoju imunosupresije u
tumorskom mikrookruženju. U cilju uništavanja ili
usporavanja rasta tumora primenjuju se različiti imunološki
principi i procedure koje poboljšavaju nespecifičnu i
specifičnu antitumorsku imunost.
▪ Antitumorski imunski odgovor
Moguća uloga imunskog sistema u kontroli pojave i rasta
tumora se naziva imunski nadzor. Indirektni dokaz u prilog
ovom konceptu su veća učestalost nekih malignih tumora kod
imunodeficijentnih osoba. Međutim, maligni tumori se
razvijaju i kod imunokompetentnih osoba što ukazuje na to da
je imunost na tumore često slaba u poređenju sa imunošću na
patogene kao i da brza progresija tumora nadjačava kapacitet
imunskog sistema da spreči rast transformisanih ćelija.
▪ Tumorski antigeni
U procesu maligne transformacije dolazi do ekspresije
mutiranih i virusnih gena ili neregulisane ekspresije
normalnih gena koji mogu biti prepoznati od strane
efektorskih mehanizama specifične imunosti. Klasifikacija
tumorskih antigena se može vršiti na osnovu više različitih
kriterijuma. Ako se kao kriterijum koristi to da li se
tumorski antigeni eksprimiraju isključivo na maligno
transformisanoj ćeliji ili na neizmenjenim ćelijama u nekoj
fazi njihovog razvoja onda se dele na tumor-specifične ili
tumor-asocirane antigene. Prema imunskim mehanizmima koji se
nalaze u osnovi tehnika za njihovu detekciju tumorski
antigeni se dele na one koje prepoznaju T limfociti i one
koji su identifikovani reakcijom sa specifičnim antitelima.
Tumorski antigeni koje prepoznaju T limfociti
T lifociti prepoznaju fragmente antigena koji se nakon
preuzimanja i proteolitičke obrade prezentuju u asocijaciji
sa molekulima I i II klase glavnog histokompatibilnog
kompleksa (engl. Major Histocompatibility Complex, MHC). U
ovu grupu spadaju:
·
tumorski antigeni kodirani genomom onkogenih virusa
·
tumorski antigeni kodirani ćelijskim onkogenima i
antionkogenima
·
tumorski antigeni kodirani genima koji se normalno ne
eksprimiraju
·
tumorski antigeni indukovani hemijskim karcinogenima ili
zračenjem
Tumorski antigeni definisani antitelima
Za dijagnozu i, eventualno, terapiju tumora značajni su
površinski antigeni koji se detektuju pomoću antitela
dobijenih imunozacijom druge životinjske vrste ćelijama
tumora. U ovu grupu spadaju:
·
onkofetalni antigeni
·
klonski i diferencijacijski tumorski antigeni
·
izmenjeni glikolipidni i glikoproteinski antigeni
▪ Efektorski mehanizmi antitumorske imunosti
T limfociti
Najveći broj tumorskih antigena koji pokreću imunski odgovor
su endogeno sintetisani citoplazmatski proteini koji se
prikazuju u sklopu MHC molekula I klase i koje prepoznaju
CD8+ T limfociti. Citotoksični CD8+ T
limfociti (CTL) imaju ključnu ulogu u ubijanju tumorskih
ćelija. Odgovor CTL protiv tumora se indukuje prepoznavanjem
tumorskih antigena na površini dendritskih ćelija u procesu
poznatom kao unakrsna prezentacija. Naime, ove APĆ
preuzimaju ćelije tumora, obrađuju ih i prezentuju antigene
u sklopu MHC molekula klase I i II naivnim CD8+ i
CD4+ T limfocitima. Istovremeno dendritske ćelije
eksprimiraju kostimulatorne molekule čime obezbeđuju “drugi
signal” za aktivaciju T limfocita. Kada se naivni CD8+
T limfociti diferenciraju u efektorske CTL za
obavljanje funkcije nije im više potrebna pomoć CD4+
T ćelija kao ni signali poreklom od kostimulatornih
molekula.
Makrofagi
Makrofagi su značajne efektorske ćelije antitumorske
imunosti koje imaju i pozitivnu i negativnu ulogu u rastu
tumora. Tumoricidna svojstva stiču po aktivaciji produktima
T ćelija i direktnim delovanjem infektivnih agenasa.
Direktno tumoricidno dejstvo aktiviranih makrofaga
ispoljavaju produkcijom reaktivnih metabolita kiseonika
azota i oslobađanjem proteolitičkih enzima. Sa druge strane,
kao rezultat kompleksne interakcije između makrofaga i
tumorskih ćelija, makrofage nakon infiltracije u tumor
(engl. Tumor-associated macrophages, TAM) mogu stimulisati
rast tumora produkcijom angiogenih faktora. TAM produkuju i
enzime koji razlažu bazalnu membranu, faktore rasta koji
deluju antiapoptotsko i proliferativno na maligne ćelije i
hemokine koji privlače hematopoetski ćelije čime doprinose
diseminaciji tumorskih ćelija i rastu tumora.
Ćelije prirodne ubice
Ćelije prirodne ubice (engl. Natural kiler, NK), za razliku
od CTL, za efektorske funkcije ne zahtevaju prethodni
kontakt sa antigenima ciljne ćelije, ne podležu MHC
restrikciji jer ne ispoljavaju klasične receptore za antigen
kao T i B limfociti. Ciljne ćelije prepoznaju pomoću
aktivacionih i inhibitornih receptora. Aktivacioni receptori
su receptori prirodne citotoksičnosti (engl. Natural
cytotoxicity receptors, NCR) koji prepoznaju molekule koji
se eksprimiraju kao posledica stresa, maligne transformacije
ili virusne infekcije. Po njihovoj aktivaciji dolazi do
ubijanja ciljne ćelije. Sa druge strane, inhibitorni
receptori prepoznaju molekule MHC klase I koji su
eksprimirani na svim ćelijama sa jedrom. Virusi i maligna
transformacija mogu da spreče ekspresiju MHC molekula klase
I na tumorskim i inficiranim ćelijama i pri interakciji sa
inhibitornim receptorima na NK ćelijama preovlađuje
aktivacioni signal i NK ćelija ispoljava svoju funkciju.
Antitela
Antitela ispoljavaju antitumorsku funkciju
aktiviranjem komplementa klasičnim putem ili ćelijskom
citotoksičnošću zavisnom od antitela (engl.
Antibody-dependent cell cytotoxicity, ADCC). Prvi mehanizam
rezultira u stvaranju kompleksa koji dovodi do oštećenja
membrane ciljne ćelije (engl. Membrane attack complex, MAC).
Drugi mehanizam se ostvaruje tako što antitelo IgG klase
specifično prepoznaje antigen i Fab fragmentom se vezuje za
tumorsku ćeliju sa jedne, a Fc fragmentom za NK ćeliju sa
druge strane. Pored efektorske uloge u antitumorskoj
imunosti, antitela mogu i da blokiraju efikasan imunski
odgovor formiranjem kompleksa sa solubilnim tumorskim
antigenima.
▪ Mehanizmi pomoću kojih tumor izbegava imunski odgovor
Imunski sistem se suočava sa izazovom da bude efikasan
protiv malignih tumora dok istovremeno tumori razvijaju
mehanizme za izbegavanje imunskog odgovora:
·
odsustvo ili smanjena ekspresija MHC molekula
·
neadekvatna prezentacija tumorskih antigena
·
tolerancija na tumorske antigene
·
indukcija regulatornih ćelija
·
imunosupresija
·
antigenska modulacija
▪ Imunoterapija
Prema načinu delovanja imunoterapija se deli na pasivnu,
kada se primenjuju preformirani produkti (antitela ili in
vitro stimulisani limfociti) i aktivnu, u kojoj se
aktivno angažuje organizam primenom vakcina i bioloških
agenasa. Dakle, imunoterapija tumora je u osnovi stimulacija
imunskog sistema koja ima za cilj povećanje broja
efektorskih ćelija, smanjenje supresorskih mehanizama uz
istovremeno povećanje produkcije proinflamatornih medijatora
kao i povećanje imunogenosti tumora.
▪ Pasivna imunoterapija
Monoklonska antitela
Pasivna imunoterapija tumora
monoklonskim antitelima (mAb) se zasniva na revolucionarnom
otkriću hibridoma od strane Koller i Millstein-a 1975.
godine, a danas i pomoću rekombinantne DNK tehnike, što je
omogućilo neograničenu proizvodnju mAb jedinstvene i dobro
definisane specifičnosti. Za ovu vrstu terapije pogodni su
tumorski antigeni koji su obilato i homogeno ispoljeni,
stabilni i od značaja za preživljavanje tumora, kao i da mAb
ispoljavaju jak afinitet za njih.
Monoklonska antitela mogu da
deluju direktno, kao antagonisti, kada se njihovim
vezivanjem za tumorske antigene inaktiviraju receptori bitni
za rast tumora sprečavanjem vezivanja njihovih prirodnih
liganada (receptori za IL-2 u leukemijama, TNF-α, HER2/neu.
EGFR u karcinomima), ometanjem funkcije površinskih molekula
(CD20, CD19 u limfomima) ili aktiviranjem molekula koji
dovode do smrti ćelije (Fas na tumorskim ćelijama).
Drugi mehanizam dejstva je
indirektni, aktivacijom citotoksičnih ćelija koje
ispoljavaju receptore za Fc fragment IgG što omogućava ADCC
kao i lizu ćelija posredovanu komplementom. Indirektan način
delovanja imaju i specifična mAb konjugovana citostaticima,
toksinima i radioizotopima koja omogućavaju ciljanu
destrukciju tumorskog tkiva. Novije tehnološke mogućnosti su
omogućile proizvodnju bispecifičnih mAb sa dva Fab
fragmenta. Jedan Fab fragmenat se vezuje za specifični
tumorski antigen, a drugi Fab fragment se može vezati za
neki molekul na citotoksičnoj ćeliji čime se povezuju
tumorska i citotoksična ćelija i aktivira citotoksični
mehanizam prema tumorskoj ćeliji.
Iako se mAb produkuju u drugoj
životinji, najčešće mišu, danas se sintetišu himerična mAt
čiji je Fab fragment mišjeg, a Fc fragment je humanog
porekla. U cilju smanjenja veličine proizvode se i
jednolančana mAb koja sadrže samo Fab fragmente ili
hipervarijabilne domene (Fv) koji zadržavaju isti afinitet
za cilje tumorske antigene, čime se povećava prodornost u
tumorsko tkivo, a njihovim konjugovanjem sa citokinima i
dodatni terapijski efekat.
Terapijski efekat pasivne
imunoterapije antitelima je ograničen:
·
nepostojanošću tumorskih antigena
·
specifičnost mAb za za samo jedan tumorski
antigen
·
veličina i vaskularizacija tumora
·
stvaranje antitela na mAb (engl. human antimouse
Ab, HAMA)
·
slab avidited mAb za ciljni molekul
·
kratak poluživot mAb u organizmu
· fizičkim smanjivanjem ostvaruju veću prodornost u
tumorsko tkivo ali smanjenu sposobnost da pokrenu imunske
reakcije
Adoptivna imunoterapija
Ideja o adoptivnoj
terapiji potekla je od eksperimentalnih podataka da se
imunost na tumore može prenetu u drugu životinju primenom
limfocita životinja koje su imale tumor. 1985. Rosenberg je
uveo adoptivnu terapiju u kliničku praksu. Adoptivna LAK
ćelijska terapija se zasniva na ex vivo aktivaciji,
leukoferezom izolovanih mononuklearnih ćelija periferne krvi
(engl. Peripheral blood mononuclear cells, PBMC) osobe sa
malignitetom u prisustvu visokih koncentracija IL-2, što
dovodi do proliferacije ćelija ubica aktiviranih limfokinima
(engl. Lymphokyne activated killer cells), LAK ćelija. LAK
ćelije nastaju uglavnom od NK ćelija, ali manjim delom i od
visokoselektivnih CTL sa visokim aviditetom za tumorske
ćelije. Ovako aktivirane LAK ćelije se vraćaju obolelim
osobama u infuziji sa IL-2. Ova terapija je zbog izostanka
pomaka u lečenju bolesnika modifikovana 1986. godine. Na
isti način su modifikovani limfociti poreklom iz samog
tumorskog tkiva (engl. Tumor infiltrating limphocytes, TIL).
Za razliku od LAK ćelija TIL ćelije su mahom T limfociti i
to 25% sačinjavaju aktivirani specifični CD8+ T
limfociti čiji TCR prepoznaju multiple tumorske ćelije.
Citotoksični potencijal TIL ćelija povećan je transfekcijom
gena za TNF-α i perforin. Ova vrsta terapije se slabo
koristi usled složenosti produkcije i neznatne razlike u
poređenju sa kliničkim odgovorom nakon terapije samo sa
IL-2.
Danas se kao češći oblik
adoptivne imunoterapije koriste ex vivo umnožene
autologe tumor-specifične T ćelije. Da bi se značajno
povećao broj specifičnih T ćelija kod bolesnika sa odmaklim
stadijumom maligniteta koriste se in vitro umnožene
specifične T ćelije. Da bi se produžilo preživljavanje
ćelija u adoptivnoj T ćelijskoj terapiji transfektuju se
geni za IL-2 i IL-15, a za pojačanu citotoksičnost
transfektuju se geni za TNF-α i perforin, dok se za
pospešivanje imunskih reakcija transfektuje gen za GM-CSF.
Terapijska primena na ovaj način pripremljenih ćelija dovodi
do lize tumorskih ćelija, a postignuto intra- i
inter-molekularno širenje tumorskih antigenih determinanti
dovodi do bolje prezentacije tumorskih antigena (engl. Tumor
editing) što povećava stvaranje antitumorskih reakcija.
Ograničenja ove terapije su problemi u in vitro
umnožavanju specifičnih T ćelija.
▪ Aktivna imunoterapija
Nespecifična imunoterapija
Ovo je najstariji vid
imunoterapije koji se zasniva na aktiviranju opštih imunskih
reakcija primenom bakterijskih produkata koji na
nespecifičan način podstiču mnogobrojne, uključujući i
antitumorske, imunske reakcije kod bolesnika sa
malignitetima. Začetnik ovog pristipa je W. Coley, a i danas
se u nespecifičnoj imunoterapiji koriste pojedine bakterije
ili njihovi produkti, kao što su BCG (Bacillus
Calmette-Guerin), Bordatella pertussis, Corynebacterium
parvum. BCG u superficijalnom karcinomu mokraćne bešike
uspostavljanjem inflamacije i imunskih reakcija usporava
progresiju tumora i odlaže potrebu za hirurškom
intervencijom.
Citokini čine novu
generaciju nespecifičnih imunostimulativnih agenasa:
· Primenom interferona-α (IFN-α) imunoterapija je
zvanično uvedena u kliničku praksu. IFN-α deluje
antiproliferativno na tumorske ćelije, ali i
imunomodulatorno na različite vidove imunskog odgovora.
Primenjuje se bilo kao monoterapija u niskim, srednjim ili
visokim dozama, u kombinaciji sa drugim citokinima (najčešće
IL-2) ili u sklopu hemioterapije u više od 14 različitih
tumora.
·
Sledeći najčešće korišćen citokin, IL-2, odobren
je 1992. za terapiju metastatskog karcinoma bubrega, a1998.
i za terapiju metastatskog melanoma. Koristi se za
produkciju LAK i TIL ćelija, ali i samostalno, najčešće u
kombinaciji sa IFN-α, a u poslednje vreme u mnogobrojnim
tumorima u kombinaciji sa IL-12, pasivnom imunoterapijom mAb
i hemioterapijom. U visokim dozama IL-2 ima izrazitu
toksičnost u vidu hemodinamskih poremećaja i iz tih razloga
se doze smanjuju do ultra niskih.
·
I pored toga što može da dovede do nekroze
tumora, TNF-α se primenjuje u izolovanoj perfuziji
ekstremiteta zahvaćenih sarkomima ili melanomom, jer pri
sistemskoj terapiji ispoljava visoku toksičnost.
·
Primena IL-12, kao proinflamatornog citokina koji
modulira i urođene i adaptivne imunske reakcije, ograničena
je zbog izražene toksičnosti i za sada se najčešće
primenjuje sa IL-2 koji potencira njegovo dejstvo i
omogućava smanjenje doze.
·
Terapija GM-CSF-om dovodi do aktivacije
dendritskih ćelija, dok u kombinaciji sa IL-2 i IFN-α dovodi
do značajne aktivacije antitumorskih efektorskih ćelija.
Nova istraživanja treba
da pokažu koji citokin u određenom tumoru daje najbolji
efekat, kao i mogućnosti njihovog kombinovanja u cilju
postizanja sinergističkog ili aditivnog efekta.
Specifična imunoterapija
Specifična aktivna imunoterapija
se, za razliku od nespecifične imunoterapije, zasniva na
primeni vakcina koje stimulišu specifičan imunski odgovor
usmeren protiv tumorskih antigena. Iako se pojam vakcinacije
vezuje za profilaksu infektivnih bolesti on u onkologiji ima
primenu kod bolesnika sa metastatskim tumorima ili kod
bolesnika po ustavljanju remisije u cilju sprečavanja
recidiva bolesti. Profilaktičke vakcine u onkologiji su
malobrojne i upotrebljavaju se samo u grupama koje imaju
visok rizik za dobijanje virusnih infekcija povezanih sa
malignitetima. U njih se ubrajaju vakcina za humani papiloma
virus u prevenciji karcinoma grlića materice, za hepatitis B
kao zaštita od hepatocelularnog karcinoma, dok bi
potencijalni značaj u prevenciji Burkitovog limfoma i
nazofaringealnog karcinoma imala vakcina za Epstein-Barr
virus. Terapijske tumorske vakcine su ćelijske, poreklom od
autologog ili alogenog tumora iste patofiziologije. Tumorske
ćelije se razmnožavaju in vitro i atenuiraju
ozračivanjem, hlađenjem ili zagrevanjem i primenjuju u
kombinaciji sa adjuvansima, BCG, bakterijskim toksinima, KLH
ili atenuiranim virusima u cilju imunostimulativnog
konteksta pogodnog za predstavljanje tumorskih antigena.
Međutim, ove vakcine pokreću humoralni imunski odgovor koji
je manje efikasan u eliminaciji tumora od ćelijskog
imunskog odgovora. Kako su tumori slabo imunogeni
transfekcijom gena za imunopotencirajuće citokine (IL-2,
IFN-α, TNF-α, GM-CSF), kostimulatorne molekule (CD80, CD86)
ili adhezivne molekule u tumorske ćelije dobijaju se
genetski modifikovane tumorske vakcine koje u tumorskoj
mikrosredini aktiviraju APĆ koje fagocituju i prezentuju
tumorske antigene.
|
 |
Dendritske ćelije (DĆ) ,
kao profesionalne APĆ, imaju izuzetnu sposobnost da
prezentuju antigene T limfocitima. Ove ćelije predstavljaju
važnu kariku između urođenog i stečenog imuniteta.
Prekursori DĆ iz kostne srži putem krvi dospevaju do tkiva
na specifičnim anatomskim lokacijama. U perifernim tkivima
su DĆ fenotipski i funkcionalno nezrele sa izraženim
svojstvima internalizacije i proteolitičke obrade antigena.
Nakon kontakta sa antigenima i produktima inflamacije DĆ se
aktiviraju i migriraju u periferne limfoidne organe.
Migracija DĆ je praćena sazrevanjem koje se ogleda u
smanjenju kapaciteta obrade antigena i povećanju sposobnosti
njihove prezentacije, povećanom ekspresijom kostimulatornih
molekula i produkcijom citokina. Zrele DĆ u perifernim
limfoidnim tkivima i organima stimulišu proliferaciju i
diferencijaciju naivnih T limfocita u različite
subpopulacije efektorskih T limfocita
(Th1,
Th2, Th17
i regulatornih
Т
limfocita).
Pokazano je da zrele DĆ koje pokreću Th1 i Th17 efikasno
stimulišu anti-tumorski imunski odgovor, dok nezrele DĆ nisu efikasne APĆ i
mogu delovati imunoinhibitorno. Anti-tumorski imunski
odgovor kod obolelih od tumora je suprimiran i razvoj DĆ je
usmeren u pravcu tolerogenih DĆ koje nemaju sposobnost
aktivacije
CD8+ T
limfocita. U cilju rekonstitucije anti-tumorskog odgovora
kod osoba sa malignitetom kao jedno od najznačajnijih
savremenih oruđa se koriste in vitro pripremljene DĆ.
Danas su kliničarima i istraživačima na raspolaganju
različiti načini pripreme ovih ćelija. DĆ se mogu dobiti od
CD34+ hematopoetskih prekursora ili CD14+
monocita periferne krvi. Monociti su najčešći izvor ovih
ćelija od kojih se u kulturi u prisustvu GM-CSF i IL-4 tokom
5-7 dana dobijaju nezrele DĆ. Na ovaj način pripremljene DĆ
se potom stimulišu agonistima receptora urođene imunosti i
proinflamatornim citokinima radi sazrevanja i obrazovanja
imunogenih DĆ. Iako je do sada u preko 100 kliničkih studija
opisano korišćenje DĆ za terapiju različitih vrsta malignih
tumora, za sada još nisu standardizovani protokoli za
pripremu DĆ za kliničku upotrebu. Najviše nerešenih problema
se odnosi na postupke za izolaciju monocita, pravilan odabir
medijuma bez seruma za njihovu kultivaciju, koncentracije
primenjienih agonista i citokina, na izbor in vitro
testova za proveru fenotipskih i funkicionalnih svojstava
DĆ. Sledeće značajno pitanje se odnosi na način primene DĆ
vakcina a da se pri tome maksimalno podstakne imunogenost.
Zbog toga se najčešće primenjuju metode subkutane aplikacije
čime se imitira normalni fiziološki put migracije DĆ iz kože
u regionalne limfne čvorove. Opisani su i drugi načini
primene DĆ kao što je intravenska aplikacija koja omogućava
akumulaciju DĆ u T-zavisnim regionima limfnih čvorova.
Takođe se primenjuju i intralimfatički načini aplikacije DĆ,
direktno ubrizgavanje DĆ u limfni čvor ili intratumorska
aplikacija. Za sada nema dovoljno studija koje bi pokazale
koji je od navedenih načina primene DĆ najpogodniji za
terapiju, koji broj od ubrizganih DĆ migrira sa mesta
aplikacije do ciljnog tkiva kao ni koliko često treba vršiti
reimunizaciju. |
