II.A Interleukin-2
Interleukin-2 er det mest undersøgte af denne gruppe af molekyler til behandling af kræft. IL-2 blev identificeret og klonet i begyndelsen af 1980’erne som en T-cellevækstfaktor. IL-2 produceres af aktiverede T-celler og fremmer yderligere vækst og differentiering af aktiverede T-celler. Dens virkninger omfatter proliferation af CTL, T-helperceller og NK-celler, samtidig med at den øger sekretionen af IFN-γ og TNF-α. IL-2-receptoren har tre kæder: α, β og γ. På hvilende T-celler udtrykkes β- og γ-kæderne og binder til IL-2 med moderat affinitet. Ved aktivering af T-celler udtrykkes α-kæden, som danner en receptor med høj affinitet sammen med β- og γ-kæderne. I genetiske knockout-undersøgelser af IL-2 hos mus udviklede dyrene nedsat T-celle-reaktivitet over for talrige antigeniske stimuli, og nogle udviklede efterfølgende et syndrom, der ligner inflammatorisk tarmsygdom.
Systemisk administration af IL-2 i murine dyremodeller har resulteret i regression af etablerede pulmonale og subkutane metastaser på en dosisafhængig måde. Intraperitoneal administration af IL-2 hver 8. time medierede regressionen af etablerede lungemetastaser i MCA-105 og MCA-106 syngene sarkomer samt syngene B16-melanom. Lymfocytter blev visualiseret på de steder, hvor tumorerne gik i regression. Erfaringerne med dyremodellerne førte i sidste ende til udvikling af højdosis IL-2-regimer til klinisk undersøgelse.
Der er udført adskillige kliniske forsøg med IL-2 på mennesker med kræft. IL-2 er blevet administreret til patienter ad forskellige veje: intravenøst, subkutant, intraperitonealt og intratekalt. IL-2 er blevet givet som et enkelt middel eller i kombination med andre cytokiner som f.eks. interferon. Det er blevet anvendt sammen med både autologe og allogene lymfocytter i adoptiv overførselsterapier og som en adjuvans i adskillige vaccinationsstrategier. IL-2 er undersøgt i en række forskellige tumortyper, men er blevet mest anvendt til behandling af nyrecellekarcinom og metastatisk melanom.
Højdosis bolus IL-2 behandlinger (600.000-720.000 IU/kg IV hver 8. time på dag 1-5 og 15-19; maksimalt 28 doser pr. forløb) som enkeltstof eller i kombination med lymfokinaktiverede dræberceller (LAK) resulterer i samlede responser på 15-20 % med komplet respons hos 4-6 % af patienter med nyrecellekarcinom og melanom. Varige responser, der blev observeret ved nyrecellekarcinom, førte til PDA-godkendelse af bolus-IL-2 i højdosis i 1992. I en undersøgelse, der gennemgik behandlingen af 270 patienter i otte protokoller med højdosis IL-2 til behandling af metastatisk melanom, var den mediane varighed af komplette responser (CR) over 40 måneder, og den mediane progressionsfri overlevelsestid for patienter med responser var over et år. Der opstod ingen tilbagefald hos patienter, der reagerede efter 30 måneder. Højt doserede IL-2-behandlinger giver en betydelig klinisk fordel for et mindretal af patienterne. I betragtning af at en lille delmængde af patienterne havde et varigt komplet respons, blev højdosis IL-2 imidlertid PDA-godkendt til patienter også med metastatisk melanom. De alvorlige toksiciteter som følge af administration af højdosis IL-2 har begrænset brugen heraf til patienter med fremragende præstationsstatus og intakt slutorganfunktion.
I dyreforsøg viste LAK-celler, der blev høstet fra perifert blod og efterfølgende aktiveret in vitro, kombineret med IL-2, sig at være effektive til at formindske tumorer. De første undersøgelser, der blev gennemført med LAK-celler på mennesker, viste op til 35 % responsrate for nyrecellekarcinom og 21 % responsrate for melanom med en responsvarighed på mellem 1 og 5 år. Histologisk undersøgelse af kutane metastaser hos melanompatienter, der reagerede, viste infiltrerende lymfocytter. NK-celler, der udsættes for høje doser IL-2, bliver den fremherskende komponent i de adoptive LAK-celler. Mekanismen for den observerede antitumoraktivitet er stadig relativt dårligt forstået. Både T-celler og NK-celler kan spille en rolle. Det er uklart, om der er nogen virkelig påviselig fordel ved kombinationen af LAK-celler med højdosis IL-2 sammenlignet med højdosis IL-2.
Et andet program for adoptiv immunterapi involverer tumorinfiltrerende lymfocytter (TIL’er). TIL’er er celler, der findes i hele tumorer. TIL’er, der potentielt tilbyder antitumor-antigen-specificitet, kan let ekspanderes in vitro ved tilsætning af IL-2. TIL’er, der er ekspanderet i tilstedeværelse af autolog tumor og IL-2, udviser cytolytisk aktivitet mod autologe og HLA-matchede tumorer. I den mest omfattende kliniske undersøgelse af Rosenberg og medarbejdere blev 86 patienter med metastatisk melanom behandlet med autologe TIL’er og højdosis bolus IL-2. Responsraten blev rapporteret til 34 %, hvilket ikke var signifikant forskelligt fra dem, der blev observeret med systemisk IL-2 administration alene i både nyrecellekarcinom og melanom, med ca. 6 % komplette responser. Holdbarheden af disse responser var ca. 6 måneder. Der blev set bedre responser, når TILs havde kortere fordoblingstider, stammede fra subkutant væv i modsætning til lymfeknuder og blev dyrket i kortere perioder. Et randomiseret fase III-forsøg hos patienter med metastatisk nyrecellekarcinom påviste manglende effekt af tilføjelse af TILs til lavdosis IL-2 efter nefrektomi.
Toksiciteten af højdosis IL-2-regimer kan være særlig alvorlig og kan omfatte kapillær lækagesyndrom, hjertearytmier, lungeødem, kateterrelateret sepsis og hypotension, der kræver pressorstøtte, hvilket alt sammen kan føre til døden. Induktion af nitrogenoxid spiller en hovedrolle i IL-2-toksicitet. Desuden synes sekundære cytokiner at bidrage til udviklingen af toksiske manifestationer af IL-2. IL-2 er en stærk inducerende faktor for inflammatoriske cytokiner, herunder IL-1, TNF-α og IFN-γ. I dyremodeller har der været gavnlige virkninger af at tilsætte opløselige TNF- eller IL-1-hæmmere for at mindske toksiciteterne. Sådanne midler blev undersøgt hos patienter, der fik høje doser IL-2. Disse midler gjorde det imidlertid ikke muligt at indgive højere doser IL-2 eller at producere mindre toksicitet ved en given IL-2-dosis. Anvendelse af dexamethason ved indgivelse af højdosis IL-2 har resulteret i et markant fald i TNF-niveauet samt en betydelig forbedring af toksiciteten i form af feber og hypotension, hvilket har muliggjort en næsten tredobling af den maksimalt tolererede dosis. Dexamethoson-administration kan imidlertid begrænse IL-2’s antitumoreffektivitet ved at forhindre produktion af sekundære cytokiner. Identifikation af den neutrofile kemotaktiske defekt ved IL-2-administration har understreget behovet for indgivelse af profylaktisk antibiotika. En sådan profylakse har haft en positiv indvirkning på risikoen for dødelighed ved IL-2-administration som følge af bakteriel sepsis.
Forsøg på at mindske IL-2-toksiciteten ved administration via kontinuerlig infusion i stedet for i bolusform har resulteret i færre bivirkninger. Denne administrationsform førte imidlertid også til responsrater, der var lavere og af kortere varighed end dem, der blev konstateret ved højdosisbolusbehandling. Ved substitution af IL-2 i lavdosis til behandling af solide tumorer med højdosisbolus har man generelt ofret responsivitet til fordel for mindre toksicitet. Lavere doser og mindre toksiske IL-2-regimer kan have aktivitet mod nyrecellekarcinom, men der er ikke observeret en lignende effekt mod melanom. Brugen af IL-2 i lave doser har imidlertid en biologisk effekt i form af evnen til at øge antallet af NK-celler.
IL-2 er blevet anvendt i forbindelse med både kombinationskemoterapi og med andre cytokiner. Oftest er IL-2 blevet kombineret med interferoner. Der er imidlertid ikke overbevisende beviser for, at der er synergistiske eller endog additive terapeutiske virkninger. Forsøg på at tilføje andre midler til cytokinkombinationer af IL-2/interferon-α-behandlinger af nyrecellekarcinom som f.eks. 5-fluorouracil har ikke vist sig at forbedre virkningen. Resultaterne er lidt mere opmuntrende for undersøgelser, der kombinerer cisplatin-kemoterapiregimer med IL-2. Yderligere kemoterapier kombineret med IL-2 er under undersøgelse, herunder midler, der spænder fra fotemustin til arginininbutyrat.
Biokemoterapikombinationer i melanom, typisk et dacarbazinbaseret kemoterapiregime med IL-2 og INF-α, har givet de højeste responser, op til 50-60 %, om end med betydelige bivirkninger. Undersøgelser med henblik på at mindske toksiciteten af biokemoterapi gennem ændret administration i et decrescendo-doseringsmønster eller lavere dosisregimer til ambulant behandling har haft en vis succes med hensyn til at mindske bivirkningerne. Det er håbet, at igangværende kliniske fase III-forsøg vil afgøre, om der er væsentlige forskelle i responsrater og samlet overlevelse mellem biokemoterapi og kemoterapi alene.
IL-2 er også blevet anvendt som adjuvans i en række vaccinationsstrategier mod kræft. Med den forudsætning at hjælpe med aktivering og ekspansion af T-celler er IL-2 blevet anvendt i forbindelse med vaccination med dendritiske celler samt med syntetiske peptider, der repræsenterer kendte MHC-bindende motiver. Vaccination med et immunodominant gp100 nonapeptid, der er fremstillet for at øge bindingen til HLA-A2, viste en vellykket immunisering hos 91 % af melanompatienterne. Der blev set objektive responser hos 13 ud af 31 patienter, der fik peptid plus IL-2, mens fire andre patienter rapporterede blandede responser. De kliniske resultater var bedre end ved vaccination alene. På baggrund af disse foreløbige resultater udføres der prospektive forsøg for at afgrænse effektiviteten af peptid plus IL-2 behandling sammenlignet med IL-2 alene.
IL-2 er også blevet anvendt som et immunmodulerende middel efter stamcelletransplantation. For patienter, der gennemgår knoglemarvstransplantation for hæmatologiske maligniteter, omfatter de vigtigste determinanter for resultatet genetablering af immunkompetence mod infektiøse agenser og immunaktivitet mod tumormål. Langvarige infusioner af IL-2 i lave doser til patienter, der har modtaget både autologe og allogene knoglemarvstransplantationer, har vist, at det er sikkert. I disse omgivelser kan IL-2 øge antallet og aktiviteten af NK-celler. Lavdosis IL-2 synes ikke at fremskynde graft-versus-host-sygdom (GVHD). Der er visse tegn på, at en sådan behandling kan forbedre den sygdomsfri overlevelse, men dette er endnu ikke blevet bekræftet i et randomiseret forsøg.