Immunoterapia

nowotworów.

Strategie i kliniczne zastosowanie.

Rafał Mazurek

Definicja nowotworu.

Nowotwór (łac. neoplasma)

- grupa chorób,

w których komórki organizmu dzielą się

w sposób niekontrolowany przez

organizm, a nowo powstałe komórki

nowotworowe nie różnicują się w typowe

komórki tkanki. Utrata kontroli nad

podziałami jest związana z mutacjami

genów kodujących białka uczestniczące

w cyklu komórkowym: protoonkogenami i

antyonkogenami. Mutacje te powodują,

że komórka wcale lub niewłaściwie

reaguje na sygnały z organizmu

• Powstanie nowotworu jest procesem

wieloetapowym

• Kancerogeny nie wywołują bezpośrednio

rozwoju nowotworu (indukują w

organizmie powstanie czynników

pośrednich, które uszkadzają DNA)

• W organizmie człowieka występują

naturalne czynniki antykancerogenne

(np. witaminy C i E, glutation, enzymy

[np. dysmutaza, katalaza], geny

kodujące białka, które hamują cykl

komórkowy [np. p53], enzymy

naprawiające DNA)

ŻADNEMU z wymienionych wcześniej

czynników chroniących przed rozwojem

nowotworu nie pomaga układ

immunologiczny!!!

Odgrywa on dość istotną rolę dopiero, kiedy

powstanie komórka nowotworowa.

Niemniej jednak w przypadku przewlekłej

immunosupresji zwiększa się ryzyko

zachorowań na różnego rodzaju nowotwory

(np. chłoniaki, mięsak Kaposiego) → układ

immunologiczny musi mieć duży udział w

odporności przeciwnowotworowej!

Antygeny nowotworów

• W przypadku choroby nowotworowej,

u pacjentów obserwuje się
podwyższoną aktywność
immunologiczną, która polega na:

 Podwyższonym stężeniu przeciwciał

przeciwko komórkom nowotworowym

 Aktywności immunologicznej limfocytów (np.

cytotoksyczność wobec własnych komórek
nowotworowych)

• Większość antygenów powstaje

spontanicznie i charakteryzuje się
brakiem swoistości

• Antygeny nowotworowe są bardzo

ważne w terapii; wykorzystywane są
w:

 Wykrywaniu
 Monitorowaniu
 Leczeniu nowotworów (tworzenie przeciwciał

monoklonalnych, produkcja szczepionek)

• Bardzo ważna jest swoistość tych

antygenów (charakterystyczne dla
danego nowotworu)

Immunoterapia

Jest stosowana jako uzupełnienie

konwencjonalnych metod leczenia
(np. radio-, chemioterapii, czy
zabiegów chirurgicznych)

W przypadku niektórych nowotworów

może stanowić pierwszą metodę
leczenia!

• Często badania dotyczące immunoterapii

in vitro/na zwierzętach wychodzą
pomyślnie; w przypadku ludzi (badania
kliniczne) nie można w większości
uzyskać równie dobrych wyników, co jest
wynikiem:

a) Komórki nowotworowe człowieka są

bardzo mało immunogenne (przeżywają
tylko, te które potrafią obronić się przed
ludzkim układem immunologicznym)

b) Komórki nowotworowe u człowieka są

charakteryzują się heterogennością
(komórki różnią się fenotypowo – różna
ekspresja poszczególnych antygenów)

FAZY BADAŃ KLINICZNYCH

I.

Ocena toksyczności terapii; określenie
maksymalnej tolerowanej dawki leku;
ustalenie sposobu leczenia;

II.

Określenie typu nowotworu, który jest
najbardziej wrażliwy na badaną terpię

III.

Ocena przewagi nowej metody/leku nad
standardowymi metodami/lekami;
określenie śmiertelności

3 FORMY IMMUNOTERAPII:

1.Czynna

2.Bierna

3.Adoptywna

Immunoterapia CZYNNA

• Polega na wzmożeniu aktywności

immunologicznej pacjenta;

• Podaje się komórki nowotworowe lub

ich antygeny (czynna swoista)

• Można również osiągnąć taki efekt

stymulując układ immunologiczny
(np. cytokinami – czynna nieswoista)

Immunoterapia BIERNA

•Opiera się na podaniu

przeciwciał pacjentowi;

•Przeciwciała są swoiste,

monoklonalne;

Immunoterapia

ADOPTYWNA

•Polega na podaniu dożylnym

pacjentowi komórek układu
immunologicznego;

•Są one wcześniej

(pozaustrojowo) odpowienio
aktywowane

Metody immunoterapii:

I.

SWOISTE

 Terapia „szczepionkami”

przeciwnowotworowymi

 Terapia przeciwciałami
 Immunoterapia adoptywna

II.

NIESWOISTE

 Immunoterapia cytokinami
 Terapia komórkami układu

immunologicznego

 Terapia preparatami immunostymulującymi

Immunoterapia nieswoista

Leczenie cytokinami

• Polega na nieswoistej aktywacji

mechanizmów obronnych
organizmu;

• Cytokiny – substancje zdolne do

modulowania proliferacji i funkcji
wielu rodzajów komórek (nie
tylko układu immunologicznego!)

Właściwości cytokin

(dzięki, którym możliwe jest ich stosowanie

w immunoterapii nowotworów)

• Bezpośredni efekt cytotoksyczny (np.

TNF-α)

• Wpływ na migrację limfocytów (np. IL-1)
• Zwiększenie wrażliwości komórek

nowotworowych (np. IFN-γ)

• Hamowanie proliferacji komórek (np. IFN)
• Efekt aktywujący komórki układu

immunologicznego [komórki NK] (np.

GM-CSF, IL-4)

• Białaczka włochatokomórkowa
• Przewlekła białaczka szpikowa

(IFN = uzupełnienie)

• Mięsak Kaposiego (uzupełnienie)
• Czerniak i rak nerki

(uzupełnienie)

Powodzenie terapii IFN-α:

Właściwości IFN-α determinujące jego

efekt p-nowotworowy:

• Wzmaganie ekspresji MHC na

komórkach nowotworowych

• Nasilenie róznicowania limfocytów
• Aktywacja komórek (NK, makrofagi)
• Nasilenie sekrecji innych cytokin
• Efekt antyangiogenny (hamowanie

tworzenia naczyń krwionośnych)

IL-2 → inna cytokina stosowana

w leczeniu nowotworów

• Stosowana w leczeniu (jest stosowana jako

uzupełnienie) raka nerki i czerniaka.

• Aktywuje komórki LAK lub TIL (dlatego

czasami podaje się ją jednocześnie z nimi)

LAK (Lymphokine activated killer cells) –

komórki NK aktywowane limfokinami

TIL (Tumor Infiltrating Lymphocytes) –

komórki T naciekające nowotwór

Immunoterapia nieswoista

Terapia komórkami układu

immunologicznego

• Lata 80’ pierwsze próby leczenia

nowotworów za pomocą komórek LAK.

• Podstawowa metoda leczenia polegała

na:

 Podawanie dużych dawek IL-2 (co 8h przez 5 dni –

aktywacja prekursorów LAK)

 Odzyskanie LAK z krwi w procesie leukaferezy
 Hodowanie komórek in vitro + stymulacja IL-2
 Wyhodowane komórki podawano pacjentom (od

których te komórki pochodziły)

 Dodatkowe podanie IL-2

• Stosowano również inne warianty terapii

Skuteczność tej terapii nie
przyniosła zadowalających
efektów (uzyskano
niewielki efekt leczniczy
jedynie w przypadku
czerniaka, raka nerki i
wątroby)

• Kolejną grupą komórek wykorzystaną

w leczeniu nowotworów jest grupa
makrofagów

• Badania in vitro wykazały, że

charakteryzuje je bardzo silny efekt
cytotoksyczny w stosunku do
komórek nowotworowych (po
wcześniejszej aktywacji)

• Najsilniejszym ich aktywatorem jest

IFN-γ

• Źródłem makrofagów w badaniach

były monocyty izolowane z krwi

Czynniki stymulujące wzrost in

vitro:

1. IFN-γ
2. GM-CSF
3. 1,25-dihydroksywitamina D3

• Makrofagi podawano systemowo

(dożylnie) lub miejscowo (do jamy

otrzewnej) – drugi wariant okazywał

się być korzystniejszy

Immunoterapia nieswoista

Terapia preparatami immunostymulującymi

• Mechanizmy odporności (w tym

nowotworowej) są osłabione u
pacjentów z zaawansowanymi
postaciami nowotworów.

• Wyniki badań klinicznych były

dość zadowalające → włączenie
tej metody do standardów terapii
nowotworowej

•

Opracowano dwie metody, które
zasługują na zwrócenie uwagi:

I. Wlew zawiesiny BCG do pęcherza

moczowego; taki zabieg zmniejsza
odsetek pooperacyjnych nawrotów
nowotworu;

II. Dotyczy raka okreżnicy; połączenie

lewamizolu (immunostymulant) z 5-
fluorouracylem; uzupełnienie terapii
chirurgicznej; zmniejszenie
nawrotów i przedłuża przeżycie;

Leczenie czerniaka

(nieswoiste)

• W leczeniu czerniaka przy pomocy

immunoterapii nieswoistej jak dotąd
prowadzono badania wypróbowując
TNFα, interferony oraz interleukiny 2,
6, 10, 12 i 15. Jednak wyniki
zachęcające do dalszych prób
leczenia uzyskały jedynie interferon
alfa (INFα) oraz interleukina 2.

• Mechanizm działania interferonu alfa

związany jest z ekspresją genów,
których produkty aktywują komórki
prezentujące antygeny nowotworowe
oraz komórki zdolne do niszczenia
innych komórek (limfocyty T
cytotoksyczne). INFα był podawany
pacjentom podskórnie. Terapia ta wiąże
się z występowaniem objawów
paragrypowych (dreszcze, gorączka
brak łaknienia), co może być przyczyną
konieczności zmniejszenia dawki
podawanego interferonu i tym samym
zmniejszenia jego skuteczności.

• Drugi z modulatorów odpowiedzi

immunologicznej badany w terapii

nieswoistej, czyli IL2, jest odpowiedzialny

za migrację leukocytów poza naczynia.

Cytokina ta powoduje również aktywację

limfocytów T i komórek NK (ang. Natural

Killers) oraz LAK (ang. Lymphokine-

Activated Killer). Wśród kilkunastu

procent pacjentów (którzy odpowiedzieli

na leczenie) obserwowano także

długoletnie całkowite remisje. Jednak

terapia IL2 wiąże się z wysoką

toksycznością (!), co u części chorych

doprowadziło do konieczności przerwania

leczenia (udział zgonów wywołanych

leczeniem sięga 4%).

• Przy temacie immunoterapii

nieswoistej należy także wspomnieć o

immunostymulatorach pochodzących

z obcych organizmów. Ich przykładem

jest BCG (Bacillus Calmette-Guérin),

które może być wykorzystywane do

miejscowego leczenia. Szczepionkę

BCG podaje się jednorazowo do danej

zmiany, co powoduje zahamowanie

wzrostu guza. Należy podkreślić, że

jest to sposób leczenia zmian

powierzchownych, co powoduje, że

chorzy często umierają z powodu

przerzutów do narządów

wewnętrznych.

Leczenie czerniaka (swoiste)

• Immunoterapia swoista czerniaka złośliwego

opiera się– mówiąc w uproszczeniu- na
stymulowaniu organizmu do zwiększonej
prezentacji antygenów zlokalizowanych na
komórkach czerniaka i tym samym do
produkcji specyficznych przeciwciał
skierowanych przeciwko tym antygenom
(jest to tak zwana odpowiedź humoralna) czy
do powstania cytotoksycznych limfocytów T
(jest to tak zwana odpowiedź komórkowa).

• Komórki nowotworowe czerniaka

charakteryzują się występowaniem

antygenów będących potencjalnym

punktem uchwytu dla odpowiedzi układu

odpornościowego. Należą do nich fragmenty

białek np. MAGE (ang. melanoma antigen

gene), MART (ang. melanoma antigen

recognized by T-cells), tyrozynaza czy

gangliozydy GM2, GM3. Ponadto możemy

wykorzystać wzbudzenie odporności

przeciwko tzw. antygenom różnicowania

znajdującym się na komórkach czerniaka i

prawidłowych melanocytach (komórki

barwnikowe skóry) czy w nabłonku

barwnikowym siatkówki, a także przeciwko

antygenom embrionalnym występującym na

zdrowych komórkach tylko w stadium

embriogenezy (stadium zarodka).

• Najprostszą metodą swoistej immunoterapii jest

zastosowanie całych komórek nowotworowych

(uprzednio „unieszkodliwionych” najczęściej poprzez

napromieniowanie). Jedną z możliwości jest

stosowanie szczepionek opartych na komórkach

autologicznych (czyli pochodzących od samego

chorego). Terapia taka wymaga uzyskania

odpowiedniej liczby komórek, co w wielu przypadkach

okazuje się niemożliwe, zwłaszcza, gdy leczenie

uzupełniające jest prowadzone bezpośrednio po

zabiegu chirurgicznym. Rozwiązaniem problemu, a

zarazem drugą możliwością „tworzenia” szczepionek

komórkowych jest wykorzystanie komórek tzw. linii

ustalonych (szczepionki allogeniczne– opierające się

na komórkach pochodzących od innego chorego).

Przedstawicielem tej grupy jest szczepionka

„Cancervax” składająca się z trzech ustalonych linii

ludzkiego czerniaka. W badaniach obejmujących 157

chorych w IV stopniu zaawansowania choroby

odpowiedzi kliniczne uzyskano u 15-20% chorych

(badania II fazy).

• Genetycznie zmodyfikowane szczepionki

komórkowe (GMTV- ang. genetically
modifified tumor vaccines) są kolejną
możliwością w walce z nowotworami. Terapia
GMTF polega, tak jak terapia szczepionkami I
generacji, na podawaniu choremu komórek
nowotworowych, które mają za zadanie
pobudzić układ odpornościowy. Jednak
uprzednio są one wzbogacane o gen(y)
cząsteczek MHC koniecznych do prezentacji
antygenów, samych antygenów czerniaka,
czy wreszcie różnych cytokin jak interleukina
2, interleukina 6, których zadaniem jest
zwiększanie odpowiedzi
przeciwnowotworowej. Istnieje cały szereg
tego typu szczepionek będących w fazie
badań klinicznych.

• Jedną z nich jest szczepionka GMTV

modyfikowana kompleksem genów

interleukiny 6 ( IL-6) oraz agonistycznego

receptora (sI-6R). W badaniach II fazy

wykazano że u 22 chorych (54%)

zaobserwowano kliniczną korzyść z leczenia,

w tym u 5 chorych stwierdzono całkowitą

remisję, u 4 częściową odpowiedź, a u 13

stabilizację choroby. Natomiast u 19 chorych

(co stanowiło 46%) niestety nastąpiła

progresja. Objawy uboczne związane z jej

stosowaniem były minimalne i u żadnego z

chorych nie spowodowały przerwy w leczeniu.

U chorych stwierdzono wzrost aktywności

komórek CTL i NK, a także wzrost stosunku

limfocytów Th1 do Th2, co świadczy o

aktywizacji swoistej komórkowej odpowiedzi.

Obecnie przeprowadzane są badania III fazy.

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ 

Bibliografia:
„Immunologia” – J.Gołąb, M. Jaóbiskiak,

W. Lasek

Wikipedia.pl -http://pl.wikipedia.org/
Hylostet – „Immunoterapia czerniaka

złośliwego…” -
http://hylostet.pl/igm/article/41/