Новая иммуностимулирующая генная терапия при высокозлокачественной глиоме мозга

Развитие технологий и накопление знаний позволяют постоянно создавать новые эффективные методы лечения. В сентябре 2023 года совместная работа Yoshie Umemura и многих других учёных представила перспективный новый подход. Исследование направлено на высокозлокачественные глиомы — часто встречающиеся у взрослых опухоли с неблагоприятным течением.

Вирус-опосредованная генная терапия

В новых методах генной терапии высокозлокачественной глиомы использованы вирусные векторы — вирусы-переносчики, признанные безопасными для человека.

Однако среди трудностей этих методов — недостаточно эффективное уничтожение раковых клеток на месте и недостаточное распространение генетического материала. Это не позволяет предотвратить проникновение злокачественных клеток в другие области.

Клиническое исследование Медицинской школы Мичиганского университета включает комбинацию ферментов тимидинкиназы вируса простого герпеса типа 1 (HSV1-TK) и лиганда FMS-подобной тирозинкиназы 3 (Flt3L). HSV1-TK фосфорилирует пролекарство валацикловир, превращая его в нуклеозидный аналог, вызывающий гибель делящихся клеток, как при высокозлокачественной глиоме. Flt3L привлекает дендритные клетки в микроокружение опухоли .

Совместное применение Flt3L и HSV1-TK приводит к проникновению дендритных клеток в опухолевое микроокружение и увеличению эндогенных антигенов глиомы. Эти антигены высвобождаются вследствие цитотоксического действия HSV1-TK на опухолевые клетки. Высвобождённые антигены активируются вместе с ферментом HMGB1, агонистом TLR2, и дендритные клетки индуцируют специфический противоглиомный иммунный ответ против злокачественных клеток, оставшихся после операции удаления опухоли.

В доклинических исследованиях на животных этот подход вызывал цитотоксический ответ T-клеток, формирование иммунной памяти и уничтожение большей части опухоли. Хотя безопасность двухвекторной терапии показана на животных, у человека она пока не доказана.

Гипотеза опубликованного в сентябре исследования заключалась в том, что HSV1-TK и Flt3L можно совместно вводить в виде аденовирусов под контролем промотора CMV после удаления опухоли у пациентов с впервые выявленной высокозлокачественной глиомой, а затем безопасно сочетать со стандартной пероральной валацикловирной химиолучевой терапией. Предполагается, что комбинация создаст иммунный ответ против высокозлокачественной глиомы.

Первичная цель — определить максимально переносимую дозу Ad-hCMV-TK и Ad-hCMV-Flt3L. Вторичные цели — оценить потенциальную пользу двухвекторного лечения по общей выживаемости и исследовать гистопатологические индексы воспалительного ответа, используя иммунный ответ как маркер в образцах резекции, полученных при повторной операции.

Новаторские клинические исследования и первые результаты

Клиническое испытание фазы 1 проводилось открыто: исследователь и пациент знали обо всех процедурах. В Медицинской школе Мичиганского университета в нём участвовал 21 взрослый пациент с супратенториальным поражением мозга после резекции, соответствовавшим высокозлокачественной глиоме. Ранее пациенты не получали генной, химио- или лучевой терапии. Заболевания оценивали по системе оценки ответа на иммунотерапию в нейроонкологии. Она включает среди высокозлокачественных глиом мультиформную глиобластому степени 4, глиосаркому степени 4, анапластическую астроцитому степени 3, анапластическую олигодендроглиому степени 3 и анапластическую эпендимому степени 3. Состояние пациентов оценивали по шкале Karnofsky Performance Status (KPS). Эта оценка выражает состояние числом от 0 до 100: 0 означает, что пациент здоров, а 100 — что он умер. У всех пациентов испытания показатель KPS составлял 70 или выше.

Вирусные векторы для испытания изготовлены в Центре клеточной и генной терапии Baylor College of Medicine. Пациентам планируется вводить 6 разных векторов в возрастающих дозах. В первой группе из 3 пациентов дозы составят 1x10^10 Ad-hCMV-TK и 1x10^9 Ad-hCMV-Flt3L; в последующих группах их повышали. По протоколу, если у всех 3 пациентов на данной дозе нет дозолимитирующей токсичности, дозу повышают; если такая токсичность возникает у 2 из 3 пациентов, испытание останавливают, а следующую более низкую дозу признают максимально переносимой. Поскольку HSV1-TK применялся ранее, его начальная доза выше, тогда как Flt3L впервые используется у людей. После определения доз двумя туберкулиновыми шприцами — 2 шприца по 1 mL — вводят в образовавшуюся после резекции полость суммарно 2 mL векторов в 20 точек по 0,1 mL. После введения векторов проводят два 14-дневных курса валацикловира, начинающихся на 1-3-й день и на 10-12-й неделе. Пациенты получают валацикловир по 2 грамма 3 раза в день; при изменении состояния дозу можно корректировать. Через 15-35 дней после этих процедур начинают стандартную химиотерапию. Нежелательные явления классифицировали по Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE), версии 4. Любое предусмотренное классификацией состояние, возникшее в течение 21 дня после введения двух векторов, также считали дозолимитирующим фактором. Чтобы выявить изменения, за 14 дней до операции фиксировали анамнез, жизненные показатели, анализы крови, радиологические изображения, результаты физикального осмотра, KPS и психиатрического обследования. Во время операции тип опухоли подтверждают биопсией, а послеоперационная МРТ определяет объём резекции. Для сравнения с исходными данными обследования повторяют на 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 и 18-й неделях. Клиническое наблюдение за выживаемостью проводят на 12-м и 24-м месяцах. Если пациент отказывается от лечения, не завершает его или не получает 2-й курс валацикловира, его не включают в исследование. Пациента также не включают, если он отзывает согласие на участие или умирает.

В исследовании, проводившемся с 8 апреля 2014 года по 13 марта 2019 года, первоначально подходящим признали 21 пациента. Затем одну пациентку исключили из-за беременности, а другого пациента — из-за метастатической карциномы. Позже ещё один пациент добровольно отказался от участия, поэтому исследование двухвекторного лечения завершили с 18 пациентами: 8 женщинами и 10 мужчинами. Работа закончилась в 2019 году, но сбор данных продолжался до 14 июня 2021 года. Из 18 опухолей 17 были глиобластомами, одна — анапластической эпендимомой. Все опухоли являются агрессивным вариантом гена, связанного с глиобластомой. У шести пациентов отмечались предположительно связанные с лечением тошнота, спутанность сознания и острые заболевания почек, однако ни одно из этих явлений не признали дозолимитирующим. У 10 пациентов возникли более серьёзные нежелательные явления. У одного из этих 10 пациентов развилась пневмоцистная пневмония (PCP, разновидность инфекции лёгких), и, к сожалению, он умер. Эту смерть не связали с исследованием. У другого пациента после операции и введения двух векторов произошло кровоизлияние в ложе опухоли; после необходимого лечения его выписали в стабильном состоянии. Кровотечение также не связали с исследованием. Несмотря на множество нежелательных явлений, дозолимитирующих факторов не обнаружили, однако максимальную дозу Ad-hCMV-TK и Ad-hCMV-Flt3L определить не удалось. Общая выживаемость составила 21,3 месяца. В исследовании 14 пациентов умерли из-за прогрессирования болезни, 2 — по не связанным с исследованием причинам, 1 — по неустановленной причине. При столь агрессивном и смертельном раке, к сожалению, наблюдается высокая смертность. Но получены и обнадёживающие результаты: выживаемость через 12 месяцев составила 72,2%, а через 24 месяца — 38,8%. Особенно примечательно, что 3 из 18 пациентов были живы уже 4 года, а один пациент — 59 месяцев после лечения. Для глиобластомы такие результаты дают основания с надеждой смотреть в будущее. У 8 пациентов иммуногистохимически изучили различия между первичными и рецидивными опухолями. Значимых различий в клетках CD45+ не было, однако отмечено существенное увеличение CD3e+ клеток (T-клеток) и CD8+ клеток. У 6 из этих 8 пациентов уменьшилось количество регуляторных T-клеток в микроокружении рецидивной опухоли. При этом в рецидивах усилились межклеточные взаимодействия подгрупп T-клеток с макрофагами, а взаимодействия опухолевых клеток с макрофагами уменьшились. При региональном анализе иммунитета рецидивных опухолей по сравнению с другими участками в опухолевой области выявили повышенную плотность T-клеток, двойных положительных T-клеток и плазмацитоидных дендритных клеток. Кроме того, анализ у 5 из 8 пациентов выявил увеличение клеток HSV1-TK в рецидивных опухолях. У одного пациента эффекты исследования наблюдались даже через 17 месяцев после введения. Анализ концентрации Flt3L в сыворотке показал значительное повышение через 2 недели после лечения по сравнению с исходным уровнем.

Значение исследования фазы 1 и дальнейшие перспективы

В исследовании фазы 1 максимально переносимая доза комбинации векторов HSV1-TK и Flt3L ещё не достигнута. Хотя отмечались нежелательные явления, предположительно связанные с валацикловиром, из-за малого размера исследования невозможно определить, благоприятно или неблагоприятно он влияет на общую токсичность. Несмотря на полученные показатели выживаемости, работа недостаточна для полноценного анализа выживаемости; нужны дальнейшие исследования. В них можно изучить добавление блокады иммунных контрольных точек и уменьшение иммуносупрессивных факторов опухолевого микроокружения, что может повысить эффективность. По полученным данным, рост антител в крови после введения вирусных векторов указывает на возможность инъекций аденовирусных векторов в зону резекции запускать или усиливать системный гуморальный иммунный ответ. Обнаружено увеличение CD8+ T-клеток и плазмацитоидных дендритных клеток; предполагается, что это полезно для эффективного противоглиомного иммунного ответа. Для доказательства этой важной гипотезы необходимы более крупные испытания фазы 2 или 3. Количественная оценка подгрупп иммунных клеток позволила выполнить анализ их соседства. Доли подгрупп отличались от других исследований; иммунная инфильтрация возникала в участках с высокой плотностью опухолевых клеток как внутри опухоли, так и вокруг неё. Предполагается, что различия обусловлены введением вирусных векторов. Как сообщалось в работе в 2021 году, иммуносупрессивные макрофаги могут снижать действие возросшего количества CD8+ T-клеток и плазмацитоидных дендритных клеток. Также считается, что применение вирусных векторов для экспрессии трансгена и иммунной инфильтрации превращает «холодные» опухоли, бедные иммунными и воспалительными клетками, в «горячие», обогащённые ими. Это исследование также доказало осуществление такого перехода.

Заключение и взгляд в будущее

Это важное исследование изучает применение двух векторов и валацикловира и показывает распространение дендритных клеток в микроокружении опухоли. Результаты указывают на возможность расширить применение валацикловира и сохранить аденовирус-опосредованную экспрессию трансгена до 17 месяцев. Обнадёживающие данные о выживаемости и накоплении иммунных клеток свидетельствуют о значительном потенциале метода. Для усиления эффекта и получения более подробных окончательных результатов необходимы крупные испытания фазы 2 и 3.