Введение к работе
Актуальность проблемы
Из методов эффективной иммунотерапии опухолей наиболее перспективным является вакцинотерапия – введение в организм опухолевых антигенов.
Введение инактивированных опухолевых клеток больному сравнимо с введением опухолевых антигенов, так как предполагается, что после инъекции опухолевые клетки будут захвачены антиген-презентирующими клетками (АПК), процессированы и представлены в виде антигенных пептидов в комплексе с молекулами МНС. В настоящее время в научных центрах мира проходят исследования по применению противоопухолевых вакцин на основе опухолевых клеток. Для генерации более мощного иммунологического ответа опухолевые клетки трансфицируют геном, который кодирует тот или иной цитокин. Наибольшей активностью обладает GM-CSF. При использовании аллогенной вакцины решается проблема со временем и трудностью получения клеточной линии. Самый главный вопрос - это адекватность использования аллогенных опухолевых клеток для лечения и профилактики рецидивов онкологических заболеваний. Известно, что опухоль одинакового гистогенеза у одного больного будет отличаться от опухоли другого больного по спектру экспрессируемых опухолевых антигенов. Таким образом, эффективность лечения, при прочих равных условиях, будет зависеть от степени перекрывания опухолевых антигенов, экспрессирующихся на вводимой клеточной линии и опухоли самого больного, то есть повышения иммуногенности вакцины.
Опыт клинического применения GM-CSF-секретирующих вакцин из транзиторно трансфицированных аутологичных опухолевых клеток пациентов подтвердил эффективность такого вида биотерапии опухолей человека. Позитивные клинические изменения были получены у пациентов с III и IV стадией меланомы, недостаточно отвечающих на предшествующие курсы химиотерапии. Дополнительными преимуществами вакцин, секретирующих GM-CSF, оказались: хорошая переносимость и широкий интервал терапевтических доз (в сравнении с IL-2, IL-4, IL-6, IFN-).
В то же время, противоопухолевая вакцинация оказалась недостаточно эффективной в качестве самостоятельного средства терапии злокачественных новообразований. Одной из главных причин низкой эффективности противоопухолевых цельноклеточных вакцин является низкая иммуногенность самих опухолевых клеток. Плохое распознавание опухолевых клеток Т-лимфоцитами происходит вследствие неадекватной презентации антигенов. Это часто происходит по причине утрачивания комплексов МНС I и II классов, необходимых для презентации антигенов. Так, в случае с меланомой показано, что из 11 первичных линий клеток от больных меланомой, антигены HLA I класса были экспрессированы только в 10 случаях, а антигены НLA II - в 1 из клеточных линий.
Таким образом, восстановление экспрессии комплексов МНС имеет принципиальное значение для реализации нормального противоопухолевого иммунного ответа. Сложившаяся ситуация подталкивает исследователей к поиску методов повышения иммуногенности вакцин, подбору более эффективных комбинаций иммунотерапевтических методов с радио- и химиотерапией, а также к сочетанному применению иммунопрепаратов, воздействующих на разные этапы формирования и реализации противоопухолевого иммунного ответа.
Цель работы: экспериментальное обоснование подходов к повышению специфической активности цельноклеточной противоопухолевой вакцины, трансфицированной геном GM-CSF.
Задачи исследования:
-
Изучить возможность повышения эффективности противоопухолевой цельноклеточной вакцины, секретирующей GM-CSF, с помощью цитокинов (IFN-, ТNF-) in vitro.
-
Изучить возможность повышения эффективности противоопухолевой цельноклеточной вакцины, секретирующей GM-CSF, с помощью модификатора биологических реакций (ингибитора Н2-рецепторов гистамина – циметидина) in vivo.
-
Провести сравнительное исследование профилактической эффективности in vivo биотерапии с использованием интактной и модифицированной цитокинами in vitro цельноклеточной противоопухолевой вакцины, секретирующей GM-CSF.
-
Провести сравнительное исследование терапевтической эффективности in vivo биотерапии с использованием интактной и модифицированной цитокинами in vitro цельноклеточной противоопухолевой вакцины, секретирующей GM-CSF.
-
Изучить возможность повышения эффективности биотерапии путем сочетанного применения вакцинотерапии и других методов противоопухолевой терапии (низко- и высокодозная химиотерапия, хирургическое лечение, трансплантация костного мозга).
Научная новизна
Впервые изучено и показано, что терапевтическая эффективность цельноклеточных противоопухолевых вакцин, секретирующих GM-CSF, при воздействии IFN- значительно повышается. Впервые доказано, что увеличение уровня экспрессии МНС I и МНС II на опухолевых клетках в присутствие IFN- приводит к усилению противоопухолевого иммунного ответа. Впервые апробировано в эксперименте применение модифицированных преинкубацией с цитокинами in vitro цельноклеточных противоопухолевых вакцин, секретирующих GM-CSF, в различных терапевтических и профилактических режимах. Впервые выялено, что сочетанное применение блокаторов Н2-рецепторов гистамина (циметидина) и цельноклеточных противоопухолевых вакцин, секретирующих GM-CSF, приводит к усилению профилактического действия вакцинотерапии.
Практическая значимость
-
Разработан метод увеличения уровня экспрессии МНС I и MHC II на поверхности клеток путем культивирования in vitro в среде, содержащей IFN-.
-
Получены данные, свидетельствующие о потенциальной способности блокаторов Н2-рецепторов гистамина повышать профилактическое действие цельноклеточных противоопухолевых вакцин, секретирующих GM-CSF, при их сочетанном применении.
-
Разработаны рациональные схемы сочетанного применения цитостатиков, хирургического лечения и биотерапии цельноклеточными противоопухолевыми вакцинами, секретирующими GM-CSF, модифицированными in vitro с помощью IFN- .
-
Полученные экспериментальные данные демонстрируют целесообразность рекомендовать для клинического апробирования способа повышения in vitro иммуногенности цельноклеточных противоопухолевых вакцин, секретирующими GM-CSF, и схемы сочетанного применения такой вакцины, цитостатиков и хирургического лечения.
Апробация работы.
Апробация диссертационной работы состоялась на совместной научной конференции НИИ ЭДиТО РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН c участием лабораторий: лаборатории экспериментальной диагностики и биотерапии опухолей, лаборатории клеточного иммунитета, лаборатории иммунофармакологии, лаборатории биохимической фармакологии, лаборатории фармакологии и токсикологии, лаборатории лучевых методов лечения опухолей, лаборатории трансгенных препаратов, лаборатории медицинской биотехнологии, лаборатории фармацитокинетики, лаборатории медицинской химии, и отдела биотерапии опухолей НИИ Клинической онкологии РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН, состоявшейся 6 июля 2010 года.
Публикации
Материалы данной работы представлены на Национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология практическому здравоохранению» (Москва, 2010 г.), на Межрегиональном форуме «Актуальные вопросы аллергологии и иммунологии – междисциплинарные проблемы» (Санкт-Петербург, 2010 г.), на XIV Российском онкологическом конгрессе (Москва, 2010 г.)
По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 2 статьи, и 3 тезисов докладов.
Структура и объем диссертации
