II.A Interleukin-2
A rák kezelésére szolgáló molekulák közül az interleukin-2 a leginkább vizsgált molekulacsoport. Az IL-2-t az 1980-as évek elején azonosították és klónozták, mint T-sejt növekedési faktort. Az IL-2-t az aktivált T-sejtek termelik, és elősegíti az aktivált T-sejtek további növekedését és differenciálódását. Hatásai közé tartozik a CTL, a T-helper sejtek és az NK-sejtek proliferációja, miközben fokozza az IFN-γ és a TNF-α szekrécióját. Az IL-2 receptornak három lánca van: α, β és γ. A nyugalmi T-sejteken a β és γ láncok expresszálódnak, és mérsékelt affinitással kötődnek az IL-2-höz. A T-sejtek aktiválásakor az α lánc expresszálódik, amely a β és γ láncokkal együtt nagy affinitású receptort alkot. Az IL-2 genetikai knockout vizsgálatai során egerekben az állatoknál csökkent T-sejt-rezisztencia alakult ki számos antigén stimulusra, és néhányuknál később a gyulladásos bélbetegséghez hasonló szindróma alakult ki.
Az IL-2 szisztémás adagolása egér állatmodellekben a kialakult tüdő- és bőr alatti metasztázisok dózisfüggő módon történő visszafejlődését eredményezte. Az IL-2 8 óránként történő intraperitoneális adagolása MCA-105 és MCA-106 szinogén szarkómák, valamint szinogén B16 melanoma esetében közvetítette a kialakult tüdőmetasztázisok regresszióját. A regresszív tumorok helyén limfocitákat vizualizáltak. Az állatmodellekben szerzett tapasztalatok végül nagy dózisú IL-2-sémák kifejlesztéséhez vezettek a klinikai vizsgálatokhoz.
Az IL-2-vel számos klinikai vizsgálatot végeztek rákos embereken. Az IL-2-t különböző módon adták be a betegeknek: intravénásan, szubkután, intraperitoneálisan és intrathecálisan. Az IL-2-t egyedileg vagy más citokinekkel, például interferonnal kombinálva adták. Autológ és allogén limfocitákkal együtt alkalmazzák adoptív transzferterápiákban és számos vakcinázási stratégia adjuvánsaként. Bár számos daganattípusban vizsgálták, az IL-2-t a legszélesebb körben a vesesejtes karcinóma és az áttétes melanoma kezelésében alkalmazták.
A nagy dózisú bólus IL-2 kezelés (600.000-720.000 NE/kg vénásan 8 óránként az 1-5. és 15-19. napon; maximum 28 dózis kúránként) egyedüli hatóanyagként vagy limfokin aktivált ölősejtekkel (LAK) kombinálva 15-20%-os összválaszt eredményez, teljes választ a vesesejtes karcinómában és melanomában szenvedő betegek 4-6%-ánál. A vesesejtes karcinómában megfigyelt tartós válaszok vezettek ahhoz, hogy a PDA 1992-ben jóváhagyta a nagy dózisú IL-2 bolusszal történő alkalmazását. Egy tanulmányban, amely nyolc protokollban 270 beteg nagy dózisú IL-2-vel történő kezelését vizsgálta metasztatikus melanoma esetén, a teljes válaszok (CR) medián időtartama több mint 40 hónap volt, és a progressziómentes túlélési idő mediánja a reagáló betegek esetében több mint egy év volt. A reagáló betegeknél 30 hónap után nem fordult elő visszaesés. A nagy dózisú IL-2 kezelések a betegek egy kisebb hányadánál jelentős klinikai előnyökkel járnak. Tekintettel azonban arra, hogy a betegek egy kis részhalmaza tartósan teljes választ kapott, a nagy dózisú IL-2-t a PDA metasztatikus melanomában szenvedő betegek esetében is engedélyezte. A nagy dózisú IL-2 adagolásából eredő súlyos toxicitások miatt alkalmazása a kiváló teljesítményállapotú és ép végszervi funkciójú betegekre korlátozódott.
Állatkísérletekben a perifériás vérből kinyert, majd in vitro aktivált LAK sejtek IL-2-vel kombinálva hatásosnak bizonyultak a tumorok zsugorításában. A LAK-sejtekkel embereken végzett kezdeti vizsgálatok a vesesejtes karcinóma esetében akár 35%-os, a melanoma esetében pedig 21%-os válaszadási arányt mutattak ki, a válaszok időtartama 1-5 év között volt. A melanomás betegek bőrmetasztázisainak szövettani vizsgálata a válaszreakcióra reagáló betegeknél infiltráló limfocitákat mutatott ki. Az IL-2 nagy dózisának kitett NK-sejtek az adoptív LAK-sejtek domináns komponensévé válnak. A megfigyelt tumorellenes aktivitás mechanizmusa még viszonylag kevéssé ismert. Mind a T-sejtek, mind az NK-sejtek szerepet játszhatnak. Nem világos, hogy valóban kimutatható előnye van-e a LAK-sejtek nagy dózisú IL-2-vel való kombinációjának a nagy dózisú IL-2-vel szemben.
Az adoptív immunterápia másik programja a tumorba beszűrődő limfocitákat (TIL) foglalja magában. A TIL-ek olyan sejtek, amelyek az egész tumorban megtalálhatóak. A potenciálisan tumorellenes antigénspecifikussággal rendelkező TIL-ek könnyen bővíthetők in vitro IL-2 hozzáadásával. Az autológ tumor és az IL-2 jelenlétében kiterjesztett TIL-ek citolitikus aktivitást mutatnak autológ és HLA-illesztett tumorokkal szemben. A Rosenberg és munkatársai által végzett legátfogóbb klinikai vizsgálatban 86 metasztatikus melanomás beteget kezeltek autológ TIL-ekkel és nagy dózisú bolus IL-2-vel. A beszámolók szerint a válaszok aránya 34% volt, ami nem különbözött szignifikánsan a szisztémás IL-2 önmagában történő adása esetén megfigyeltektől mind a vesesejtes karcinómában, mind a melanomában, és körülbelül 6%-os volt a teljes válaszok aránya. E válaszok tartóssága körülbelül 6 hónap volt. Jobb válaszokat tapasztaltak, ha a TIL-ek megduplázódási ideje rövidebb volt, ha nem nyirokcsomókból, hanem bőr alatti szövetekből származtak, és ha rövidebb ideig tenyésztették őket. Egy metasztatikus vesesejtes karcinómában szenvedő betegeken végzett randomizált III. fázisú vizsgálat azt mutatta, hogy a nefrectomiát követően a TIL-ek alacsony dózisú IL-2 mellé adása nem volt hatásos.
A nagy dózisú IL-2 kezelések toxicitása különösen súlyos lehet, és magában foglalhatja a kapilláris szivárgás szindrómát, szívritmuszavarokat, tüdőödémát, katéterrel kapcsolatos szepszist és vérnyomáscsökkentő támogatást igénylő hipotenziót, amelyek mind halálhoz vezethetnek. A nitrogén-oxid indukciója játszik fő szerepet az IL-2 toxicitásában. Ezenkívül úgy tűnik, hogy másodlagos citokinek is hozzájárulnak az IL-2 toxikus manifesztációinak kialakulásához. Az IL-2 a gyulladásos citokinek, köztük az IL-1, TNF-α és IFN-γ erős indukálója. Állatmodellekben a toxicitások csökkentése érdekében szolubilis TNF- vagy IL-1-gátlók hozzáadásának jótékony hatásait tapasztalták. Ilyen szereket vizsgáltak nagy dózisú IL-2-t kapó betegeknél. Ezek a szerek azonban nem tették lehetővé nagyobb IL-2 dózisok beadását, illetve nem eredményeztek kisebb toxicitást adott IL-2 dózis mellett. A dexametazon alkalmazása nagy dózisú IL-2 adása mellett a TNF-szintek jelentős csökkenését, valamint a lázból és hipotenzióból eredő toxicitás jelentős javulását eredményezte, lehetővé téve a maximálisan tolerálható dózis közel háromszoros növelését. A dexametazon adása azonban korlátozhatja az IL-2 tumorellenes hatékonyságát azáltal, hogy megakadályozza a másodlagos citokinek termelődését. A neutrofil kemotaktikus defektus azonosítása az IL-2 beadásával aláhúzta a profilaktikus antibiotikumok beadásának szükségességét. Az ilyen profilaxis pozitívan befolyásolta a bakteriális szepszis miatti halálozás kockázatát az IL-2 beadásakor.
Az IL-2 toxicitásának csökkentésére tett kísérletek a bólusos forma helyett folyamatos infúzióval történő beadással csökkentették a mellékhatásokat. Ez a beadási mód azonban alacsonyabb és rövidebb ideig tartó válaszadási arányokat is eredményezett, mint a nagy dózisú boluszterápia esetén tapasztaltak. A szolid tumorok kezelésében az alacsony dózisú IL-2 helyettesítésével a nagy dózisú, bólust tartalmazó kezelés általában feláldozta a válaszkészséget a toxicitás csökkenéséért. Az alacsonyabb dózisú és kevésbé toxikus IL-2-sémák aktívak lehetnek a vesesejtes karcinóma ellen, de hasonló hatékonyságot nem figyeltek meg a melanoma esetében. Az alacsony dózisú IL-2 alkalmazásának azonban biológiai hatása van az NK-sejtek számát növelő képességében.
Az IL-2-t kombinált kemoterápiával és más citokinekkel együtt is alkalmazták. Leggyakrabban az IL-2-t interferonokkal kombinálták. Nincs azonban meggyőző bizonyíték arra, hogy szinergista vagy akár additív terápiás hatásról lenne szó. A vesesejtes karcinóma kezelésére alkalmazott IL-2/interferon-α citokinkombinációkhoz más szerek, például 5-fluorouracil hozzáadására tett kísérletek nem bizonyították a hatékonyság javulását. A ciszplatin kemoterápiás sémákat IL-2-vel kombináló vizsgálatok eredményei valamivel biztatóbbak. További IL-2-vel kombinált kemoterápiákat vizsgálnak, beleértve a fotemusztintól az arginin-butirátig terjedő szereket.
A melanomában alkalmazott biokemoterápiás kombinációk, jellemzően dakarbazin-alapú kemoterápiás séma IL-2 és INF-α mellett, a legmagasabb, akár 50-60%-os válaszokat eredményezték, bár jelentős mellékhatásokkal. A biokémoterápia toxicitását decrescendo adagolási sémában történő módosított adagolással vagy alacsonyabb dózisú ambuláns kezeléssel csökkentő vizsgálatok némileg sikeresek voltak a mellékhatások mérséklésében. Remélhetőleg a folyamatban lévő III. fázisú klinikai vizsgálatokból kiderül, hogy a biokemoterápia és az önmagában alkalmazott kemoterápia között jelentős különbségek vannak-e a válaszadási arányok és a teljes túlélés tekintetében.
Az IL-2-t adjuvánsként is alkalmazták számos rákellenes vakcinázási stratégiában. A T-sejtek aktiválásának és expanziójának elősegítése céljából az IL-2-t dendritikus sejtekkel, valamint ismert MHC-kötő motívumokat képviselő szintetikus peptidekkel együtt alkalmazzák. A HLA-A2-hez való fokozott kötődés érdekében előállított, immundomináns gp100 nonapeptiddel történő vakcinázás a melanomás betegek 91%-ánál sikeres immunizálást mutatott ki. A peptiddel és IL-2-vel kombinált peptidet kapott 31 beteg közül 13-nál objektív választ észleltek, négy másik betegnél vegyes válaszról számoltak be. A klinikai eredmények jobbak voltak, mint a csak vakcinázás esetében. Ezen előzetes eredmények alapján prospektív vizsgálatokat végeznek a peptid plusz IL-2 kezelés hatékonyságának körülhatárolására a csak IL-2-vel összehasonlítva.
Az IL-2-t őssejt-transzplantációt követően is alkalmazták immunmoduláló szerként. A hematológiai rosszindulatú daganatok miatt csontvelő-átültetésen átesett betegek esetében a kimenetel kulcsfontosságú meghatározói közé tartozik a fertőző ágensekkel szembeni immunkompetencia helyreállítása és a tumor célpontokkal szembeni immunaktivitás. Az alacsony dózisú IL-2 hosszan tartó infúziója autológ és allogén csontvelőátültetésben részesülő betegeknél egyaránt bizonyította, hogy biztonságos. Ebben a környezetben az IL-2 növelheti az NK-sejtek számát és aktivitását. Úgy tűnik, hogy az alacsony dózisú IL-2 nem gyorsítja a graft-versus-host betegséget (GVHD). Van némi bizonyíték arra, hogy az ilyen terápia javíthatja a betegségmentes túlélést, de ezt még nem erősítették meg randomizált vizsgálatban.