Иммунологические аспекты метрономных режимов химиотерапии


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2021.7.81-86

Н.А. Ефремова (1), А.В. Новик (1, 2), А.Ю. Зозуля (1), Т.Л. Нехаева (1), А.Б. Данилова (1), Н.В. Емельянова (1), Д.В. Гирдюк (1), Г.И. Гафтон (1), И.А. Балдуева (1)

1) Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова, Санкт-Петербург, Россия; 2) Кафедра онкологии, детской онкологии и лучевой терапии, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет, Санкт-Петербург, Россия
Актуальность. Метрономные режимы химиотерапии, заключающиеся в непрерывном введении химиотерапевтических агентов в низких дозах, могут обладать дополнительной клинической эффективностью за счет активации противоопухолевого иммунного ответа, при этом не приводя к угнетению функций иммунной системы.
Цель исследования: оценка иммунологической эффективности метрономной химиотерапии по схеме циклофосфан+метотрексат (СМ) в сочетании с иммунотерапией аутологичной дендритно-клеточной вакциной CaTeVac больных саркомами мягких тканей.
Методы. В исследование 2013–2019 гг. включены 25 пациентов НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова с метастатическими СМТ, получавших CaTeVac в монорежиме (n=13) в сочетании с метрономной терапией циклофосфаном и метотрексатом (CaTeVac-СМ) (n=12) в качестве одного из этапов системного лечения. Произведена оценка иммунологических параметров и показателей выживаемости этой группы пациентов.
Результаты. Единственное различие между группами выявлено в количестве регуляторных Т-лимфоцитов (T-reg), число которых статистически значимо снижалось в процессе терапии CaTeVac-СМ (р=0,0315). Медиана общей выживаемости у пациентов, получавших CaTeVac-СМ, была выше, чем у таковых в группе, получавшей только CaTeVac, и составила 38,6 и 6,8 месяца соответственно (р=0,0074). Время до прогрессирования также значимо различалось между группами и составило 5,5 и 2,9 месяца соответственно (р=0,0416).
Заключение. Добавление метрономной химиотерапии по схеме СМ к иммунотерапии аутологичной дендритно-клеточной вакциной CaTeVac способствует увеличению показателей выживаемости пациентов за счет снижения уровня Т-reg. Сочетание иммунотерапии с метрономной химиотерапией может стать новым подходом к системной терапии пациентов с метастатическими СМТ.

Введение

Саркомы мягких тканей (СМТ) представляют собой гетерогенную группу злокачественных новообразований мезенхимального происхождения, включающую более 100 гистологических подтипов [1]. Стандартные схемы химиотерапии, используемые в лечении сарком, имеют невысокую эффективность, значительную токсичность и часто приводят к развитию резистентности, что делает поиск альтернативных методов лечения приоритетным.

Кроме того, высокие дозы цитотоксических препаратов способствуют т.н. опухолевой селекции, избирательно уничтожая чувствительные клоны клеток и приводя к отбору наиболее резистентных [2]. Метрономные режимы химиотерапии, нацеленные на микроокружение опухоли, могут нанести серьезный ущерб как резистентным, так и чувствительным клонам опухолевых клеток, что ослабляет всю их популяцию [3].

Исследования, посвященные оценке эффективности противоопухолевой иммунотерапии, зачастую сталкиваются с определенными препятствиями, связанными с активацией разнообразных супрессорных механизмов, включая анергию и апоптоз противоопухолевых клеток иммунной системы. Комбинируя иммунотерапию с метрономной химиотерапией, можно решить эти задачи путем активации процессов иммуногенной клеточной гибели, непосредственного воздействия на стволовые клетки опухоли, опухолевое микроокружение и ангиогенез, с помощью продукции иммуностимулирующих цитокинов и хемокинов, активации экспрессии МНС I и NKG2DL клетками опухоли, угнетения функции Т-reg и стимуляции цитотоксических Т-лимфоцитов и NK-клеток [4].

Изучение воздействия на опухоль метрономных дозировок химиопрепаратов в сочетании с иммунотерапией представляется перспективным и многообещающим в плане разработки новых режимов терапии СМТ, эффективность лечения которых низка, а прогноз неблагоприятен, особенно в случае развития метастатической болезни.

Цель исследования: оценка иммунологической эффективности метрономной химиотерапии по схеме циклофосфан+метотрексат (СМ) в сочетании с иммунотерапией аутологичной дендритно-клеточной вакциной CaTeVac больных саркомами мягких тканей.

Методы

Мы проспективно оценили данные 25 пациентов с метастатическими СМТ, получавших иммунотерапию противоопухолевыми вакцинами на основе аутологичных дендритных клеток CaTeVac, в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова с 2013 по 2019 г.

Критерии включения в исследование: возраст ≥16 лет; прогрессирование заболевания на момент начала иммунотерапии; статус ECOG 0–1; адекватная функция почек (клиренс более 50 мл/мин) и печени (повышение трансаминаз и билирубина не более 1-й степени [NCICTCAE v4.0]); адекватная гемопоэтическая функция (гемоглобин ≥90 г/л, нейтрофилы ≥ 1,5×109/л, тромбоциты ≥100×109/л).

Критериями исключения были возраст до 16 лет; стабилизация или частичный регресс на момент начала терапии; статус ECOG ≥2; первично-множественный характер заболевания; использование в предшествовавших линиях метрономной химиотерапии и противоопухолевой вакцинотерапии; отсутствие оценки эффекта проводимого лечения; комбинированный режим иммунотерапии с любым другим терапевтическим агентом, кроме схемы СМ; неконтролируемые сопутствующие заболевания, в т.ч. аутоиммунного характера; активная инфекция; положительный результат серологического теста на вирус иммунодефицита человека, гепатитов В и С; невозможность глотать пероральные лекарства; беременность и лактация.

Все пациенты были включены в исследование после предоставления письменного информированного согласия. Одна группа получала только CaTeVac (n=12), в другой введение циклофосфамида перед введением собственно вакцины CaTeVac было заменено на метрономный режим терапии по схеме CM – постоянный прием метотрексата 2,5 мг внутрь 2 раза в день 2 последовательных дня в неделю и циклофосфамида 50 мг внутрь ежедневно – CaTeVac-CM (n=13). Включение пациентов в группы осуществлялось последовательно, без рандомизации. Датой завершения сбора данных для этого исследования было 21.04.2021. Характеристика пациентов представлена в таблице.

82-1.jpg (121 KB)

Распределение участников исследования по полу было одинаковым между группами с преобладанием женщин. Наиболее частым гистологическим подтипом СМТ были лейомиосаркомы (n=9) и синовиальные саркомы (n=6). Кроме того, в исследование включили четыре пациента с липосаркомами, получавших комбинированное лечение, по одному в каждой группе с дедифференцированными плеоморфноклеточными саркомами, а также по одному больному с фибробластической гигантоклеточной, веретеноклеточной саркомами и эмбриональной рабдомиосаркомой. В большинстве случаев первичная опухоль была расположена в области конечности, метастатические очаги – в легких. Все пациенты получили от 2 до 8 линий лекарственного лечения, при этом 2 линии получили 6 человек в группе комбинированного лечения и 4 – в группе иммунотерапии, 3 линии – 2 и 3 больных, 4 – 4 и 3 пациентов, ≥5 линий терапии проведены 1 и 2 больным соответственно. Статистически значимых различий в основных характеристиках пациентов между группами выявлено не было.

Всем пациентам проводили иммунологическое обследование с количественной оценкой основных популяций и субпопуляций лимфоцитов в периферической крови на проточном цитофлюориметре BD FACS Canto™ II (BD Bioscience, USA) до начала иммунотерапии и каждые 2 месяца во время терапии. Определяли относительные и абсолютные значения уровней Т-лимфоцитов (CD3+CD19-), Т-лимфоцитов (CD3-CD19+), Т-хелперов (CD3+CD4+), активированных Т-хелперов (CD3+CD4+HLA-DR+ и CD4+CD25+), цитотоксических Т-лимфоцитов (CD3+CD8+), активированных цитотоксических Т-лимфоцитов (CD3+CD8+HLA-DR+), регуляторных Т-лимфоцитов (CD4+CD25brightCD127low), двойных положительных (CD3+CD4+CD8+) и двойных отрицательных Т-лимфоцитов CD3+CD4-CD8-), NKT- (CD3+CD16+CD56+) и NK-клеток (CD3-CD16+CD56+). Эффективность лечения оценивали в соответствии с критериями iRECIST каждые 2 месяца.

Приготовление и введение CaTeVac осуществляли в соответствии с ранее разработанным протоколом [5].

В группе CaTeVac-СМ больные получали иммунотерапию на фоне постоянного ежедневного перорального приема циклофосфамида в дозировке 50 мг и метотрексата в дозе 2,5 мг 2 раза в неделю. Схема исследования представлена на рис. 1.

83-1.jpg (96 KB)

Анализ данных и визуализацию результатов осуществляли с использованием R v.4.0.2. Для сравнения по качественным показателям применяли U-критерий Манна–Уитни. Различия в зависимых парных выборках оценивали с помощью непараметрического критерия Уилкоксона. Изменения медиан сравнивали с использованием минимально определяемых различий (MDD), определение и расчет которых описаны в разработанном нами методе оценки [6]. Изменение показателя меньше MDD трактовалось как отсутствие изменений. Для построения кривых общей выживаемости (ОВ) и времени до прогрессирования (ВДП) использовали метод Каплана–Мейера. Для сравнения кривых выживаемости использовали логранговый критерий. ВДП определено как время между датой начала иммунотерапии и датой рецидива или смерти, если смерть наступала до рецидива; живые и не имевшие рецидивов пациенты были цензурированы в последний день наблюдения. ОВ определена как время между датами операции и смерти по любой причине; живые пациенты подвергнуты цензуре в последний день наблюдения. Во всех случаях значения p<0,05 считали статистически значимыми.

Результаты

В группе пациентов, получавших CaTeVac в монорежиме, медиана ОВ составила 6,8 месяца, в группе, где иммунотерапию комбинировали с метрономным режимом химиотерапии, – 38,6 месяца (р=0,0074). ВДП также значимо различалось между группами и составило 2,9 и 5,5 месяца соответственно (р=0,0416; рис. 2). Медиана введенных вакцин составила 4,5 (min 4 – max 10) в группе CaTeVac и 6 (min 4 – max 18) в группе CaTeVac-СМ. При оценке частоты объективных ответов лечения полных и частичных регрессов отмечено не было. Частота стабилизаций в группе CaTeVac составила 33,3% (4/12) и 46,2% (6/13) в группе CaTeVac-СМ (p>0,05).

84-1.jpg (124 KB)

При анализе субпопуляционного состава иммунокомпетентных клеток до и через 2 месяца от начала проводимого лечения выявлено значимое снижение абсолютного значения регуляторных Т-лимфоцитов на фоне CaTeVac-СМ (p=0,03125) и отсутствие статистически значимых различий в группе CaTeVac с тенденцией к росту числа регуляторных Т-клеток (p=0,1563; рис. 3А, Б). Различия в медианах превышали обобщенные MDD для данного вида показателей, определенные нами ранее [6]. В других популяциях иммунокомпетентных клеток статистически значимых различий в динамике выявлено не было (р>0,05).

Обсуждение

Многочисленные доклинические и ранние клинические исследования показали, что таргетирование иммунных механизмов в сочетании с метрономной химиотерапией может обеспечить надежный путь к преодолению химиорезистентности и ингибированию роста опухолей. Циклофосфамид является наиболее широко изученным агентом при таком подходе. Этот препарат оказывает многоплановое воздействие на опухолевые клетки, что выражается в индукции иммуногенной клеточной гибели, приводящей к выраженному противоопухолевому иммунному ответу; в антиангиогенном эффекте, направленном на опухолевые эндотелиальные клетки; элиминации T-reg и других иммуносупрессивных факторов [7]. В работе F. Ghiringhelli еt al. (2007) метрономный режим циклофосфамида помимо выраженного антиангиогенного эффекта значительно снижал уровень циркулирующих регуляторных CD25+Foxp3+ Т-лимфоцитов, восстанавливая количество цитотоксических Т-лимфоцитов и их способность к уничтожению опухолевых клеток [8]. В этом исследовании у 9 пациентов с прогрессирующими метастатическими опухолями и исчерпанными возможностями стандартного противоопухолевого лечения наблюдали выраженное снижение численности популяции супрессорных клеток и повышение цитотоксических свойств эффекторных лимфоцитов. При этом повышение дозировки циклофосфамида приводило к противоположным эффектам. В нашем исследовании содержание T-reg с фенотипом CD4+CD25brightCD127low статистически значимо снижалось на фоне лечения CaTeVac-СМ (р=0,03125), в то время как при терапии CaTeVac наблюдалась противоположная, но статистически не значимая тенденция (р=0,1536). Мы не наблюдали статистически значимых изменений числа цитотоксических лимфоцитов между сравниваемыми группами, хотя у 60% (6/10) пациентов обеих групп с объективным ответом на лечение регистрировали рост числа активированных цитотоксических Т-лимфоцитов с фенотипом CD3+CD8+HLA-DR+.

Сходные результаты в отношении регуляторных Т-клеток продемонстрировали H. Zhong еt al. (2020), которые в эксперименте на мышиной модели опухоли легкого показали снижение продукции TGF-β в микроокружении опухоли под воздействием метрономных введений циклофосфамида, сопровождавшееся повышением числа циркулирующих CD8+ Т-лимфоцитов и снижением уровня T-reg [7]. M. Schmittnaegal еt al. (2017) использовали композицию метрономной химиотерапии, антиангиогенного таргетного препарата с ингибитором PD-1 и продемонстрировали, что блокада опухолевого ангиогенеза может облегчить доступ цитотоксических Т-лимфоцитов к опухолевым клеткам, в то время как ингибиторы контрольных точек защищают эти Т-клетки от истощения, повышая их цитотоксичность [9].

В нашем исследовании выявлено статистически значимое повышение ОВ и ВДП у пациентов с метастатическими СМТ, получавших терапию CaTeVac-СМ, по сравнению с группой CaTeVac в монорежиме.

В других исследованиях мы уже демонстрировали преимущества иммунотерапии при СМТ [5, 10, 11]. Так, N. Pipia еt al. (2018) показали, что иммунотерапия CaTeVac по сравнению со стандартными режимами химиотерапии в 2 раза снижает риск наступления смерти [5], в работе A. Danilova еt al. (2020) продемонстрировано эффективное взаимодействие специфически активированных цитотоксических Т-лимфоцитов с клетками сарком в системе in vitro [11]. I. Desar еt al. (2018) предоставили обзор результатов клинических исследований эффективности различных комбинаций химиотерапевтических агентов во второй и последующих линиях лечения СМТ [12]. Медиана ОВ во всех группах не превышала 16,8 месяца, что более чем в 2 раза ниже, чем ОВ в группе CaTeVac-СМ в нашем исследовании.

Сочетание химио- и иммунотерапии может стать эффективной комбинацией для лечения пациентов с метастатическими СМТ. Оба типа терапии демонстрируют синергичное активирующее воздействие на клетки иммунной системы: прямое – для иммунотерапии и опосредованное – через иммуногенную гибель клеток опухоли, стромальные клетки и T-reg – для метрономной химиотерапии. Кроме того, проведение метрономной химиотерапии устраняет метаболическую конкуренцию между опухолевыми и иммунными клетками. Это будет способствовать инфильтрации опухоли цитотоксическими иммунными клетками, что в итоге также приведет к формированию полноценного иммунного ответа.

Заключение

Наше исследование показывает, что добавление метрономной терапии к иммунотерапии позволяет понижать содержание T-reg, соответственно, усиливать эффективность иммунологического воздействия. Требуются дополнительные проспективные исследования для подтверждения выявленных закономерностей.


Литература


1. Jo V.Y., Fletcher C.D.M. WHO classification of soft tissue tumours: An update based on the 2013 (4th) edition. Pathology. 2014;46(2):95–104. Doi: 10.1097/PAT.0000000000000050.


2. Авдонкина Н.А., Данилова А.Б., Нехаева Т.Л., Балдуева И.А.Современные представления о клональной эволюции сарком. Вопросы онкологии. 2019;65(6):798–806.


3. Kareva I., Waxman D. J., Klement G. L. Metronomic chemotherapy: An attractive alternative to maximum tolerated dose therapy that can activate anti-tumor immunity and minimize therapeutic resistance. Cancer Letters. 2015;358(2):100–6. Doi: 10.1016/j.canlet.2014.12.039.


4. Butt A.Q., Mills K.H.G. Immunosuppressive networks and checkpoints controlling antitumor immunity and their blockade in the development of cancer immunotherapeutics and vaccines. Oncogene. 2014;33(38):4623–31. Doi: 10.1038/onc.2013.432.


5. Pipia N., et al. Autologous dendritic-cell vaccine based on cancer-testis antigens ‘CaTeVac’ in the treatment of soft tissue sarcoma. Ann Oncol. 2018;29:viii410–viii411. Doi: 10.1093/annonc/mdy288.026.


6. Новик А.В., Гирдюк Д.В., Кузнецова А.И., Балдуева И.А. Способ определения значимости различий результатов измерения субпопуляции лимфоцитов методом проточной цитофлюориметрии. Патент № RU 2720411 C1 от 29.04.2020.


7. Zhong H., et al. Low dose cyclophosphamide modulates tumor microenvironment by TGF-β signaling pathway. Int J Mol Sci. 2020;21(3):957. Doi: 10.3390/ijms21030957.


8. Ghiringhelli F., et al. Metronomic cyclophosphamide regimen selectively depletes CD4 +CD25+ regulatory T cells and restores T and NK effector functions in end stage cancer patients. Cancer Immunol Immunother. 2007;56(5):641–48. Doi: 10.1007/s00262-006-0225-8.


9. Schmittnaegel M., et al. Dual angiopoietin-2 and VEGFA inhibition elicits antitumor immunity that is enhanced by PD-1 checkpoint blockade. Sci Transl Med. 2017;9(385):eaak9670. Doi: 10.1126/scitranslmed.aak9670.


10. Балдуева И.А., Данилова А.Б., Новик А.В. и др. Дендритные клетки, активированные раковотестикулярными антигенами (РТА+), в лечении метастатических сарком мягких тканей. Вопросы онкологии. 2014;60(6):700–6.


11. Danilova A., et al. Cancer/testis antigens expression during cultivation of melanoma and soft tissue sarcoma cells. Clin Sarcoma Res. 2020;10:3. Doi: 10.1186/s13569-020-0125-2.


12. Desar I.M.E., Fleuren E.D.G., van der Graaf W.T.A. Systemic Treatment for Adults with Synovial Sarcoma. Curr Treat Option Oncol. 2018;19(2):13. Doi: 10.1007/s11864-018-0525-1.


Об авторах / Для корреспонденции


Автор для связи: Н.А. Ефремова, научный сотрудник научного отдела онкоиммунологии, врач онколог-иммунолог, НМИЦ онкологии 
им. Н.Н. Петрова, Санкт-Петербург, Россия; petrovcenter.celltech@gmail.com
Адрес: 197758, Россия, Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68


ORCID: 
Н.А. Ефремова, https://orcid.org/0000-0002-3533-2721
Н.В. Емельянова, https://orcid.org/0000-0002-0125-9263
А.В. Новик, https://orcid.org/0000-0002-2430-4709
Д.В. Гирдюк, https://orcid.org/0000-0003-4679-7281
А.Ю. Зозуля, https://orcid.org/0000-0003-0635-6967
Г.И. Гафтон, https://orcid.org/0000-0003-3172-2201
Т.Л. Нехаева, https://orcid.org/0000-0002-7826-4861
И.А. Балдуева, https://orcid.org/0000-0002-7472-4613
А.Б. Данилова, https://orcid.org/0000-0003-4796-0386


Похожие статьи


Бионика Медиа