Проблемы и перспективы в иммунотерапии злокачественной меланомы

Определение
Мелано́ма — злокачественная опухоль, развивающаяся из меланоцитов — пигментных клеток,
продуцирующих меланины и происходящих из нервного гребня (нейроэктодермальное прохождение).
Наряду с плоскоклеточным ибазальноклеточным раком кожи относится к злокачественным
опухолям кожи.
Рис. 1
Меланома
кожи

Актуальность
Меланома относится к наиболее опасным и агрессивным видам рака, обладающая высокой степенью резистентности к проводимой фармакотерапии и крайне неблагоприятным прогнозом в случае начала
метастазирования.
Способна находить метастатические ниши практически во всех органах.
Диссеменированные формы отличаются высокой резистентностью к проводимой фармако- и иммунотерапии. Часто рецидивирует.

Актуальность
Рис. 2
Метастазы
меланомы

Актуальность
Рис. 3 Метастазы меланомы

Эпидемиология
В 2017 г. в Российской Федерации меланомой кожи заболело 11 057 человек.
В 2018 г. в Российской Федерации меланомой кожи заболело 11258 человек.
В структуре онкопатологии заболеваемость меланомой кожи в 2016 г. составила 1,5 % у мужчин и 2 % у женщин.
В 2017 г. от меланомы кожи в России умерло 1757 мужчин и 1956 женщин.
По оценке Американского общества лечения рака в 2019 году в Америке впервые выявлено 96,480 случаев меланомы, из которых 7230 закончились смертью пациента.
Исключительно настораживающий факт, по оценкам американских авторов меланома является наиболее распространенным онкологическим процессом в возрастной группе 25 - 29 лет.

Фототипы кожи по Фицпатрику

Диагностика

Диагностика

Диагностика
Запомните:
Быстрый рост (недели, месяцы), внезапное появление невуса.
Неравномерность окраски (более 3х цветов).
Ассиметрия.
=
СИТУАЦИЯ ТРЕБУЕТ ВНИМАНИЯ

Проблемы патогенеза диссеменированной меланомы
Проблема опухолевой стволовой клетки.
Проблема метастазирования.
Проблема резистентности к фармако- иммунотерапии.

Проблема опухолевой стволовой клетки.
Cancer stem cell
Отдельная популяции клеток в пределах единичной опухоли, которая может быть выделена из опухолевой массы и обладает способностью к самоподдержанию и дифференцировке в гетерогенные линии дифференцированных опухолевых клеток.
Иммунобиологические свойства СОК:
1. Образуют самоподдерживающуюся популяцию, т.е. среди дифференцированных клеток, с определенным антигенным составом на поверхности, всегда существуют стволовые.
2. Они могут неограниченное количество раз делиться и давать любое число поколений потомков в течение жизни данного организма.
3. Потомки таких клеток могут дифференцироваться в разных направлениях

Проблема опухолевой стволовой клетки.
Cancer stem cell
Начиная с 1995 года во многих исследованиях сообщалось о наличии определенной субпопуляции
раковых клеток меланомы, характеризующихся самообновляемостью и способностью инициировать
метастазы в необычно высоком проценте случаев.
Первым случаем обнаружения СОК меланомы считается работа Д. Фанга с соавторами.
Рис. 3
Микрофотографии
культуры клеток
меланомы

Проблема опухолевой стволовой клетки.
Cancer stem cell

На данный момент нет единого мнения о происхождении СОК. Наиболее частой является теория о
накоплении мутаций и повреждение генетического аппарата нормальной стволовой клетки.
Проблема опухолевой стволовой клетки.
Cancer stem cell
Рис. 4
Гипотезы
происхождения
СОК меланомы

Прикладные аспекты изучения СОК
Метастазирование
Резистентность к терапии
Диагностика
Таргетная терапия
Онкогенез и прогноз

Проблема опухолевой стволовой клетки.
Cancer stem cell
Рис. 5
Возможности
терапии с
учетом СОК

Проблема опухолевой стволовой клетки.
Cancer stem cell
Антигенные детерминанты стволовой клетки меланомы:
Компоненты клеточной мембраны, поверхностные клеточные рецепторы (CD271, CD133, CD20, CD44, CD34, IL-3R, CD184, EpCAM)
Компоненты сигнальных и метаболических путей клетки (Hedgehog, Notch, Wnt/β-катенин, BMI, BM1, PTEN, CATENIN\CADGERIN, WNT5A, PI3K, EGFR-сигнальные пути)
Эпитопы, связанные с сигнальными путями или рецепторами ниш стволовых клеток (PD-1/PDL-1, CTLA-4, VEGF и др.;)
Клетки и сигнальные пути, ответственные за создание иммуносупрессивного окружения опухоли (CD4+CD25+FOXP3+ Т-клетки, CD8+CD28– Т- клетки, CD3+CD8+CD16+
NKT-клетки 2 типа, миелоидные супрессорные клетки (M2Мф и др.)
Белки, участвующие в энергозависимом транспорте веществ из клетки(ABC-белки, альдегид-дегидрогеназа, ALDH1, JARID1)

Современный взгляд на проблему метастазирования
На стадии in situ меланоцитарные образования не несут непосредственной угрозы жизни, однако
появленияединственного удаленного метастаза, а точнее циркулирующих опухолевых клеток,
решительно меняет ситуации на более серьезную по прогнозу и плану лечения.
При адекватно проведенном лечении при меланоме in situ 5 летняя выживаемость прилижается к 100%.
При выявлении 3 стадии инвазии 5 летняя выживаемость не превышает 25%.

Современный взгляд на проблему метастазирования

Современный взгляд на проблему метастазирования
Рис. 6
Схема
метастазирования
опухоли

Современный взгляд на проблему метастазирования
По экспериментальным оценкам в системный кровоток может поступать около 2 500 000
циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) в день в зависимости от обьема поражения.
При перевивании подопытным мышам меланимы линии В16 выявилась зависимость, что введение
100 000 клеток опухоли вызывает метастазы в большинстве органов, 10 000 – костном мозге и
яичниками, 1000 – только костный мозг.
Метастатическая ниша (МН) — зона с подходящим микроокружением ( в том числе дистанционно «подготовленная» первичной опухолью посредством сигнальных молекул), в которую уже попала или может потенциально закрепиться ЦОК.

Современный взгляд на проблему метастазирования
Рис. 7
Схема формирования
метастатических ниш

Современный взгляд на проблему метастазирования
Рис. 8
Схема
метастазирования
опухоли

Проблема резистентности меланомы к химио- и иммунотерапии.
Рис. 9
Схема формирования резистентности к терапии

Проблема резистентности меланомы к химио- и иммунотерапии.
Рис. 6
Схема
путей опухолевой
резистентности

Проблема резистентности меланомы к химио- и иммунотерапии.
Основные молекулярные механизмы, ответственные за развитие резистентности:
Белки транспортеры семейства ABC
Активность V-АТФаза – протонных помп
Меланосомальный транспорт
Семейство антиапоптотических белков BCL2 (B-cell lymphoma 2)
Фактор NFκB

Механизмы противоопухолевого иммунитета
Меланома - иммуноактивная опухоль!

Механизмы противоопухолевого иммунитета
Принципиально, эффективный иммунный ответ реализуется при согласованной работе трех составляющих:
1. Что будет атаковано = индуктивная фаза.
2. Как и чем будет атаковано = эффекторная фаза.
3. Регуляция процесса.

Механизмы противоопухолевого иммунитета
”there is something unique about a cancer cell that distinguishes it from normal cells, and that this difference can be recognized by the body’s immune system”
professor Lloyd J. Old, pioneer of cancer immuno-oncology
Functional classification of cancer-associated genes
CATEGORY I: PROTO-ONCOGENES THAT INDUCE CELLULAR PROLIFERATION
CATEGORY II: TUMOR SUPRESSOR GENES, INHIBITORS OF CELLULAR PROLIFERATION
CATEGORY III: GENES THAT REGULATE PROGRAMMED CELL DEATH OR APOPTOSIS

Tumor-specific antigens (TSAs) and Tumor-associated antigens (TAAs)

Механизмы противоопухолевого иммунитета

Механизмы противоопухолевого иммунитета

Механизмы противоопухолевого иммунитета
Рис. 10
Различные
компоненты
врожденного
иммунитета
могут
вносить контр-
и про-онкогенный
эффект

Иммунотерапия

Иммунотерапия
Цитокинотерапия
В соответствии с действующими клиническими рекомендациями рекомендовано лечение меланомы поздних стадий в режиме адьювантной терапии препаратами ИЛ - 2 и ИНФ - альфа.
Первые попытки их применения были в начале 90х годов. После серии клинических исследований препарат интерлейкина 2 был одобрен FDA для терапии злокачественной меланомы в 1998 году, в 1995 году интерферон гамма.
Основные проблемы применения этих средств в практике – недостаточная частота объективного ответа (по данным разных источников и исследований от 4 -6% до 40 – 100%) и высокая частота побочных эффектов. Основные побочные эффекты – лихорадочный синдром, головная боль, кишечные расстройства, цитопения и т. д.

Иммунотерапия
Использование антител
Спустя несколько лет после открытия в Мельштейном и Келером (Milstein and Köhler) в 70х годах прошлого века гибридомной технологии и получения первых моноклональных антител в 1997 FDA одобряет Рутуксимаб - моноклональные антитела к CD20. В настоящий момент синтезированы сотни препаратов моноклональных антител, используемых при терапии рака.

Иммунотерапия
Использование антител. Иммунотоксины

Иммунотерапия
Онковакцины
Пептидные вакцины
Клеточные вакцины
ДНК - вакцины
Дендритно-клеточные вакцины
Вакцины на основе полноразмерных раковых
антигенов и искусственных иммуногенов
Вакцины на основе неоантигенов

Иммунотерапия
Онколитические вирусы