Большое внимание в настоящее время уделяется разработке новых химио- и биотерапевтических препаратов направленного действия, позволяющих селективно убивать только опухолевые клетки. Использование новых подходов к лечению злокачественных новообразований создает большие возможности для молекулярного воздействия на белки, участвующие в канцерогенезе и определяющие способность опухоли к прогрессии и метастазированию (рис.).

Национальный раковый институт США имеет обширную исследовательскую программу по созданию таких препаратов, из которых около 200 были отобраны для более тщательного исследования.

Изучаемые препараты относятся к различным классам: природные соединения (ингибиторы металлопротеиназ, ангиогенеза), моноклональные антитела и их конъюгаты (Мабтера, Герцептин), малые синтетические молекулы (Иресса, SU 6661 и т.д.), молекулы ДНК или РНК (антисенс-терапия), вирусы (Ad p53, ONIX 015). В данном обзоре приводятся данные о наиболее перспективных препаратах, находящихся на стадии клинических испытаний.

Блокирование рецепторных механизмов активации клеток

Сигнальные механизмы, запускающие клеточное деление, тесно ассоциированы со злокачественным фенотипом клеток. Связывание ростового фактора (тромбоцитарный фактор роста, эпидермальный фактор роста, инсулиноподобный фактор роста и т.д.) с рецептором на поверхности клетки приводит к его димеризации и активации. Через каскад последовательных этапов активации внутриклеточных киназ (например, Ras-Raf-MAP) происходит активация синтеза белков, участвующих в пролиферации клеток. Дисрегуляция на любом из этапов передачи ростового сигнала ведет к многочисленным клеточным изменениям: увеличению пролиферативной активности; изменению метаболизма липидов, адгезивных свойств клеток и экспрессии некоторых генов.

Существует множество исследуемых препаратов, блокирующих ростовые белки и их сигнальные пути (таблица 1) [5].

Семейство рецепторов эпидермального фактора роста состоит из 4 членов: EGFR-1 (HER1), EGFR-2 (HER2/neu), EGFR-3 (HER3) и EGFR-4 (HER4). Низкий уровень рецепторов находят в нормальном эпителии, высокий – во многих эпителиальных опухолях, таких как немелкоклеточный рак легкого, колоректальная карцинома, рак молочной железы, рак простаты. Гиперэкспрессия рецепторов EGFR-1 и HER2/neu ассоциируется с плохим прогнозом течения заболевания и резистентностью к химиотерапии.

Активно изучаются различные препараты: моноклональные антитела, «малые» синтетические молекулы, блокирующие активность рецепторов этого семейства [11,12].

Цетуксимаб

Цетуксимаб (С225) представляет собой химерные моноклональные антитела к рецептору EGFR-1 человека [13].

В настоящее время проводятся II-III фазы клинических испытаний Цетуксимаба при различных типах опухолей. Рекомендуется введение Цетуксимаба внутривенно еженедельно по 250 мг/м² (первая доза – 300-400 мг/м²).

При метастазах рака почки применение Цетуксимаба обеспечивает длительную стабилизацию (более 6 месяцев) у 25% больных [14].

При плоскоклеточном раке в области головы и шеи комбинация Цетуксимаба и лучевой терапии вызывала полную или частичную ремиссию в 100% случаев (15 больных), средняя продолжительность ответа – 13,9 месяца [15].

Установлено, что Цетуксимаб может способствовать преодолению лекарственной резистентности. Так, у больных плоскоклеточным раком головы и шеи, имевших прогрессирование при использовании цисплатина, был достигнут эффект при использовании комбинации цисплатин + Цетуксимаб. У 38 больных получено 8 (21%) полных и частичных ремиссий, в 22 (58%) случаях – длительная стабилизация.

В другом исследовании у 121 больного с метастазами рака толстой кишки и экспрессией РЭФР при прогрессировании после лечения Иринотеканом и 5-фторурацилом терапию продолжали с использованием того же режима с добавлением Цетуксимаба. Частичная ремиссия получена у 17% больных, длительная стабилизация – у 31%. Сейчас проводится изучение комбинации Иринотекан + 5-фторурацил + лейковорин + Цетуксимаб в 1 линии химиотерапии.

Гливек – новый перспективный ингибитор тирозинкиназ

Совсем недавно для клинического применения был одобрен новый перспективный препарат STI571 (Гливек; Novartis Pharmaceuticals) [2,16,17]. Было показано, что он является ингибитором рецептора тромбоцитарного фактора роста, всех Abl киназ, а также частично и c-kit тирозинкиназы. Основным механизмом действия этого препарата является блокирование связывания АТФ с ферментами, что приводит к ингибированию активности киназы.

Клинические испытания свидетельствуют, что Гливек эффективен у больных хроническим миелолейкозом в стадии бластного криза, акселерации или хронической фазы, а также у больных, резистентных к интерферону альфа.

Рекомендовано использование Гливека в дозе 400 мг 1 раз в день у больных хроническим миелолейкозом в хронической фазе и в дозе более 600 мг 1 раз в день при прогрессирующей стадии заболевания [16].

Эффективность Гливека в I-II фазах клинических исследований при гастроинтерстициальных опухолях желудочно-кишечного тракта (более 200 больных) составила около 60%, причем прогрессирование болезни было отмечено только у 10-20% больных. Среднее время до наступления эффекта составляло 12 недель. Исследования показали, что в дозах 400 мг и 600 мг препарат обладает сходной активностью. Лечение может продолжаться в течение длительного времени до появления прогрессирования или неблокируемой токсичности [17].

Среди 36 больных метастатическими гастроинтерстициальными опухолями, леченных Гливеком, 19 имели частичную ремиссию, 6 – минимальную ремиссию, 7 – стабилизацию процесса и 4 – прогрессирование. 29 больных продолжают лечение более 11 месяцев (от 11 до 15). Существуют перспективы увеличения дозы Гливека до 800 мг в день. Оказалось, что у 2 больных, имевших прогрессирование при дозе 400 мг, удалось достигнуть стабилизации болезни продолжительностью более 6 месяцев при увеличении дозы до 800 мг.

Перспективы использования препарата – лечение больных другими типами опухолей, характеризующихся высоким уровнем c-kit [18]. Известно, в частности, что в таких злокачественных опухолях, как немелкоклеточный рак легкого, рак молочной железы, рак простаты, происходит аутокринная активация рецептора тромбоцитарного фактора роста. Можно предполагать, что активированный c-kit может играть роль в патогенезе герменогенных опухолей, мелкоклеточного рака легкого, нейробластомы, меланомы, рака яичников и рака молочной железы. Однако исследований, подтверждающих это, пока не проводилось.

Блокирование белков семейства ras

Белки семейства Ras участвуют в процессах клеточного деления и дифференцировки, а также в передаче внеклеточных стимулов внутрь клетки. Белок Ha-Ras играет ключевую роль при передаче сигналов от ростовых рецепторов и интегринов к белкам, участвующим в делении клеток. Мутации гена Ras ассоциированы с постоянной активностью белка, что ведет к увеличению пролиферативной активности опухолей и блокированию апоптоза. Примерно в 25% опухолей отмечаются изменения белков Ras.

Одним из подходов к блокированию Ras является воздействие на фарнезилтрансферазу (ФТ) – фермент, необходимый для модификации Ras и его связывания с внутренней поверхностью плазматической мембраны [1]. Ингибиторы ФТ путем предотвращения связывания Ras с мембраной клетки прерывают постоянные сигналы к делению, запускаемые мутантным белком. Четыре ингибитора проходят сейчас успешные клинические испытания:

• SCH 66336 (Schering-Plough) – I фаза;
• SR115777 (Janssen Pharmaceutica);
• SL-778,123 (Merck);
• SBMS214662 (Bristol-Myers Squibb).

Однако в исследованиях in vitro и in vivo отмечено, что ингибиторы ФТ блокируют не только мутантный Ras, но и нормальный белок, причем даже более активно.

Другим подходом к ингибированию Ras является использование антисенс-олигонуклеотидов, направленных либо на сам белок, либо на c-raf киназу, белок-медиатор активности Ras (ISIS 5132). Начата II фаза клинических испытаний этого препарата при раке поджелудочной железы.

Противоопухолевые мишени: апоптоз

Увеличение популяции опухолевых клеток происходит не только за счет возрастания фракции делящихся клеток, но и блокирования механизмов нормальной гибели клеток (апоптоза). Исследования, проведенные на моделях in vivo и в культурах клеток, а также описательный анализ образцов опухолей различных стадий свидетельствуют, что практически все типы опухолей резистентны к запуску апоптоза. Восстановление чувствительности к этому механизму – новый перспективный подход к созданию новых лекарств направленного действия.

Ведущую роль в запуске апоптоза играет семейство белков Bcl-2. Различная экспрессия этих белков и связывающих их протеинов позволяет очень тонко регулировать апоптоз, запускаемый разнообразными вне- и внутриклеточными сигналами в зависимости от типа ткани. В настоящее время проводятся широкие исследования по созданию Bcl-2 антисенс-олигонуклеотидов для лечения гематологических опухолей с гиперэкспрессией белка Bcl-2 [3,4].

Ингибиторы протеосом

Протеосомы – ферменты, играющие ключевую роль в деградации белков, регуляции клеточного цикла и экспрессии генов. Ингибирование протеосом ведет к дисрегуляции клеточного цикла и запуску апоптоза.

PS-341 (Millenium Pharmaceuticals, Inc) является «малой» молекулой, ингибитором протеосом, которая проходит успешные клинические исследования при гематологических и солидных опухолях.

Первые данные об эффективности препарата вселяют большие надежды. Среди 202 больных рецидивирующей рефрактерной множественной миеломой, принимавших PS-341, у 52% наблюдался клинический ответ, 33% имели стабилизацию и только 15% больных – прогрессирование [19].

Проходит II фаза клинических испытаний PS-341 при рецидивирующей и резистентной множественной миеломе, хроническом миелолейкозе. Начато сравнение эффективности препарата при самостоятельном применении с высокими дозами дексаметазона при рецидивирующей миеломе. Продолжается I фаза клинических испытаний у больных солидными опухолями (рак легкого, рак молочной железы, рак простаты) в комбинации с химиотерапией.

Противоопухолевые мишени: ангиогенез, инвазия и метастазирование

Неоангиогенез – формирование сети капилляров из эндотелиальных клеток, выстилающих мелкие венулы – необходимое условие для дальнейшего роста опухолевого узелка, достигшего 1-2 мм в диаметре.

Ангиогенная активность опухоли обусловлена сложным балансом между ангиогенными стимулами и природными ингибиторами ангиогенеза [20]. В опухолях определяют повышенный уровень стимуляторов ангиогенеза (VEGF, bFGF, тимидинфософорилаза, ангиогенин и др.), тогда как уровень эндогенных ингибиторов ангиогенеза (тромбоспондин 1, ангиостатин, эндостатин и др.) снижен. Введение ингибиторов ангиогенеза (природных или синтетических) в экспериментах in vivo приводило к остановке роста опухолей и их регрессии.

Эти достижения позволили создать новую стратегию лечения злокачественных новообразований – антиангиогенную терапию [21-23], одной из особенностей которой является ее цитостатический эффект. В большинстве исследований показано, что использование такой терапии приводит к задержке роста опухоли, а не к ее регрессии.

Ингибиторы системы VEGF

Одним из основных стимуляторов ангиогенеза является VEGF (фактор роста эндотелия сосудов). Не удивительно, что блокирование механизмов неоангиогенеза, запускаемых через эту рецептор-лигандную систему, является достаточно популярным подходом. Примером его использования является разработка препарата Авастин.

Авастин (бевацизумаб) – химерные человеческие рекомбинантные антитела против VEGF. Препарат распознает все изоформы VEGF, но не связывается с другими ангиогенными факторами, такими как факторы роста фибробластов, тромбоцитарный фактор роста и др. Проводятся II-III фазы клинических испытаний Авастина.

Самостоятельная активность Авастина при резистентном раке молочной железы составляет 11-20%. При проведении II фазы испытаний у 110 больных метастатическим раком почки показано, что использование препарата в высоких дозах (10 мг/кг каждые 2 недели) в 2,5 раза удлиняет время до прогрессирования болезни по сравнению с плацебо [24].

Однако опубликованные в сентябре 2002 г. данные об эффективности Авастина в комбинации с Кселодой в испытаниях III фазы неутешительны [25]. В исследовании не наблюдалось значительных различий во времени до прогрессирования и одногодичной общей выживаемости у больных метастатическим раком молочной железы, резистентным к антрацилинам и таксанам, получавших Кселоду с Авастином и без него.

Перспективной представляется комбинация Авастина с химиотерапией при колоректальном раке. В рандомизированном исследовании II фазы больные метастатическим раком толстой кишки получали стандартную терапию – 5-фторурацил + Лейковорин или химиотерапию в сочетании с высокой (10 мг/кг каждые 2 недели) или низкой (5 мг/кг каждые 2 недели) дозой Авастина. Эффективность химиотерапии составила 20% (среднее время до прогрессирования 5,2 месяца), химиотерапии в комбинации с низкой или высокой дозой Авастина – 42% и 25% соответственно (среднее время до прогрессирования – 9,2 и 7,2 месяца) [22].

Продемонстрирована эффективность Авастина у больных другими злокачественными заболеваниями. Так, в рандомизированном исследовании больные раком легкого получали карбоплатин + паклитаксел ± Авастин (7,5 или 15 мг/кг каждые 3 недели). Выживаемость и эффект терапии были выше у больных, получавших высокие дозы Авастина. Кроме того, значительное улучшение выживаемости наблюдалось у больных, не имеющих плоскоклеточного рака легкого.

Продолжают изучаться различные комбинации Авастина с химиотерапией при раке легкого, раке молочной железы, хроническом миелолейкозе и других опухолях, в которых часто обнаруживается гиперэкспрессия VEGF [26]. Проводится III фаза клинических испытаний препарата у больных немелкоклеточным раком легкого (исключая плоскоклеточный рак) и раком почки.

Большие надежды возлагают на препараты нового поколения SU6668 и SU11248 (SUGEN), которые блокируют несколько типов рецепторов (VEGF, bFGF, c-kit, PDGF и др). Прводятся I и II фазы клинических испытаний этих препаратов.

Ингибиторы матриксных металлопротеиназ

Матриксные металлопротеиназы (ММ) – семейство ферментов, участвующих в деградации базальной мембраны, стимуляции ангиогенеза, инвазии и метастазирования.

Большие надежды возлагались на использование ингибиторов ММ в онкологической практике [6]. Доклинические исследования показали, что некоторые ингибиторы ММ (одни или в комбинации с химиопрепаратами) могут ингибировать рост опухолей в экспериментальных моделях у мышей.

Однако при клиническом изучении ММ (Батимастат, Маримастат, Приномастат, Таномастат) возникло множество неожиданных трудностей [27]. Уже ранние исследования I фазы (эскалация дозы) показали, что длительное введение ингибиторов ММ сопряжено с появлением мышечных болей и воспалительных процессов, которые не наблюдались в доклинических моделях. Осложнения имели обратимый характер, но ограничивали возможность использования доз, продемонстрировавших эффективность в доклинических исследованиях. Поэтому в последующем пришлось использовать меньшие дозы. Нерешенным остался и вопрос о том, какие из ММ связаны с появлением мышечных болей, а какие являются мишенями для противоопухолевой терапии.

Следует также отметить, что ингибиторы ММ – цитостатические препараты, и их биологическая активность во II фазе клинических испытаний определялась не по уменьшению объема опухоли, а по снижению темпов возрастания уровней опухолевых маркеров в сыворотке крови больных (в частности, для Маримастата). Большинство препаратов сразу после испытаний I фазы изучались во II/III фазах без проведения исследований на небольших группах больных.

Возможно, именно по этим причинам результаты III фазы клинических испытаний ингибиторов ММ оказались разочаровывающими. В большинстве исследований эти препараты не оказывала терапевтического влияния, а в ряде случаев даже ухудшали результаты химиотерапии. Высказывается мнение, что неэффективность ингибиторов ММ может объясняться включением в исследования больных на поздних стадиях злокачественных заболеваний.

В настоящее время проходят клинические испытания 5 ингибиторов ММ: Маримастат исследуется при ранних стадиях рака поджелудочной железы, BMS-275291 – при прогрессирующем немелкоклеточном раке легкого, Приномастат – при ранних стадиях солидных опухолей, Метастат (тетрациклиновый ингибитор ММ) – при саркоме Капоши, Неовастат (экстракт из хряща акулы) – при неоперабельном раке почки.

Разрабатываются ингибиторы ММ следующего поколения, обладающие высокой специфичностью к ММ одного типа. Кроме того, идет активное изучение биологического и прогностического значения ММ для определенных типов опухолей.

Генная терапия

Генная терапия может быть определена как трансфекция генетического материала в клетки с терапевтической целью. Трансфекция генов стала клинически доступной в результате достижений в понимании молекулярных механизмов многих болезней и разработки методов для манипуляции генетическим материалом в лабораторных условиях. Сегодня около 70% клинических испытаний, базирующихся на генной терапии, проводится при злокачественных опухолях [7,8].

Существует несколько подходов к использованию генной терапии в лечении больных новообразованиями (табл. 2). Все они могут быть разделены на две основных группы. Первая из них, так называемая «терапия генами», включает использование традиционных подходов, таких как иммунотерапия, повышение чувствительности к препаратам, защита клеток кроветворной системы от высокодозовой химиотерапии [9]. Недавно начатые исследования базируются на идее использования инфильтрирующих опухоль лимфоцитов, опухолевых клеток, фибробластов или дендритных клеток для выработки различных цитокинов, повреждающих опухоль.

Генная терапия включает также подходы, основанные на «замещении генами», когда мишенью воздействия становятся генетические повреждения, вызывающие появление опухолей. В возникновение злокачественных новообразований вовлечены, в основном, 2 семейства генов – онкогены и мутированные гены-супрессоры опухолевого роста [3,7,10].

Ген р53 относится к категории наиболее часто мутированных при различных типах опухолей человека. Более чем 50% всех опухолей содержат мутации этого гена, что ассоциируется с плохим прогнозом у большинства больных раком. При мутациях р53 происходят нарушение регуляции клеточного цикла, стабильности генетического материала и неконтролируемый синтез белков, в норме блокированных р53, что ведет к опухолевой трансформации. Кроме того, мутации р53 во многих опухолях ассоциируются с резистентностью к химио- и радиотерапии.

Восстановление функции р53 в опухолевых клетках может помочь преодолеть другие мутации генов и подавить неконтролируемые сигналы к росту и делению клеток. Доклинические исследования свидетельствуют, что трансфекция р53 дикого типа в опухолевые клетки приводит к запуску в них апоптоза [28].

Был создан аденовирусный вектор, экспрессирующий р53 нормального типа (Ad-р53 или RPR-INTGN-201). Завершена I фаза его клинических испытаний. Первые результаты применения вектора демонстрируют его хорошую переносимость, возможность синергизма с радиотерапией и цисплатином. Его введение ассоциировалось с увеличением чувствительности опухолевых клеток к терапии традиционными препаратами.

Другим оригинальным подходом, основанным на присутствии мутантного р53 в опухолевых клетках, является использование аденовируса с делецией Е1В55-kd гена, названного ONIX-015. Данный вирус успешно размножается и вызывает лизис клеток, содержащих только мутантный тип р53, тогда как в клетках с нормальным белком р53, вирус размножаться не может. Таким образом, нормальные клетки являются нечувствительными к этому препарату, тогда как опухолевые клетки, содержащие мутантный р53, разрушаются. Успешно заканчиваются исследования I-II фаз клинических испытаний ONIX-015 у больных рефрактерным метастатическим раком головы и шеи, немелкоклеточным раком легкого, раком печени [28].

Клинические испытания показали, что введение одного ONIX-015 эффективно менее чем в 15% случаев метастатического рака головы и шеи. Однако в исследованиях in vitro этот препарат увеличивал эффективность цисплатина в отношении опухолей, содержащих как мутантный, так и нормальный р53. В клинических исследованиях II фазы проводилось введение в опухоль ONIX-015 в комбинации с цисплатином и 5-фторурацилом больным метастатическим рефрактерным раком головы и шеи. При этом среди 30 оцененных больных полная ремиссия наблюдалась у 8 (27%) пациентов, частичная – у 11 (36%). Ни у одного из 19 больных с объективным ответом на лечение не было отмечено прогрессирования в течение 6 месяцев после начала терапии. Интересно, что у 11 больных, которым вирус вводили только в часть метастазов, ответ был достигнут в 8 из 11 инъецируемых опухолей и только в 3, в которые ONIX-015 не вводили. Проводится III фаза клинических испытаний по сравнению эффективности режима цисплатин + 5-фторурацил ± ONIX-015 [28].

В настоящем обзоре представлена информация лишь о незначительном числе лекарств, активно изучаемых в клинических исследованиях. В большинстве из них показаны высокая клиническую эффективность и низкая токсичность новых препаратов направленного действия, что дает основание надеяться на их скорое внедрение в клиническую практику. Можно утверждать, что тесная взаимосвязь между фундаментальными и клиническими исследованиями является основой для создания новых высокоэффективных химиотерапевтических лекарственных средств.