Матер. научно-практ. конф. «Современная фармокология: цитокины». Минск, БелГИУВ, 2000. С.42-45

Препараты интерлейкина-2. Биологическое действие in vitro
и возможности применения в терапии онкологических больных

Потапнев М.П.
Республиканский научно-практический центр
детской онкологии и гематологии
Минск, Беларусь

История открытия интерлейкина-2 (ИЛ-2) начинается с 1960-х годов, когда многочисленные исследования in vitro показали, что активированные лимфоциты выделяют медиатор, стимулирующий множество иммунных реакций in vitro и in vivo. Лишь в 1976 году Morgan с соавт. [1] идентифицировали его как Т-клеточный ростовой фактор, получивший в 1979 году название ИЛ-2. Разработанные технологии получения его в культуре активированных лимфоцитов человека и очистки позволили получить первые препараты ИЛ-2 для исследовательских и клинических целей. Эти препараты получили название «лимфоцитарный» или «натуральный» ИЛ-2. В то же время, ограниченные возможности масштабирования его производства не позволили его широко использовать до 1983 года, когда Taniguchi с соавт. [2] разработал технологию получения генноинженерного ИЛ-2. Многочисленные фирмы (Cetus, Amgen. Hoffman La Roche) использовали эту технологию для получения ИЛ-2 в качестве лекарственного препарата с мощным иммуностимулирующим действием. В бывшем СССР в 1986 году также была разработана государственная биотехнологическая программа по созданию аналогичного препарата. В результате ее выполнения первые препараты генноинженерного ИЛ-2 были получены уже в 1987 году.

К этому времени уже накапливался сравнительный опыт изучения биологических свойств лимфоцитарного и рекомбинантных препаратов ИЛ-2, полученных в E.coli или в дрожжах. Основное заключение, которое было сделано — независимо от технологии, препараты ИЛ-2 обладают двумя основными биологическими характеристиками — вызывают in vitro пролиферацию Т-лимфоцитов и естественных киллерных (ЕК) клеток человека [Roifman с соавт., 1985; Tal-madge с соавт., 1986], а также цитотоксичность ЕК клеток против ЕК-резистентных клеточных линий и аутологичных опухолевых клеток у больных [Grimm с соавт., 1982,1984].

Именно последнее указанное свойство ИЛ-2 получило наибольшее практическое применение. С 1985 года S. Rosenberg разработал несколько технологий использования ИЛ-2 в иммуноадъювантной терапии рака. Первый опыт обобщения эффективности его применения показал, что ИЛ-2-терапия (введение самого препарата или ИЛ-2-активированных лимфоцитов) оказала наибольший эффект у больных с высокоиммуногенными опухолями: меланома и рак почки [Rosenberg, 1988]. В других случаях клинический эффект был вариабельным. На фоне применения мегатерапии (5 млн. ME /м2 и более) у больных часто наблюдались токсические осложнения со стороны внутренних органов, а также обострение аутоиммунных заболеваний [Kroemer с соавт., 1992; Vial с соавт., 1992]. Более того, в части случаев отмечены инфекционные осложнения его применения [Murphy с соавт., 1988]. Это потребовало более детального изучения биологических свойств препаратов рекомбинантного ИЛ-2 для совершенствования методов его использования.

Наши исследования по характеристике биологических свойств препаратов рекомбинантного (фирмы «Cetus», США, производства ИОС, Латвия) и лимфоцитарного (фирмы «Collaborative Research»,США, производства ВОНЦ, Москва) развивались в нескольких направлениях. Во-первых, мы оценили дозовую зависимость действия ИЛ-2 на пролиферацию лимфоцитов человека и индукцию цитотоксических лимфоцитов. Показано [Потапнев с соавт., 1989, 1991; Ibragimova с соавт. 1998; Смольникова с соавт., 2000], что низкие дозы ИЛ-2 (10-100 МЕ/мл in vitro и 10-100 МЕ/кг веса in vivo) способны вызывать пролиферацию лимфоцитов человека in vitro, прямую и антителозависимую цитотоксичность ЕК клеток, образование противоопухолевых CD8+ цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ) и ЕКУТ (CD3+CD16+CD56+) клеток, а также Т-клеток — эффекторов ГЗТ in vivo. Более высокие дозы способны угнетать образование ЦТЛ, но усиливать цитотоксичность ЕК клеток. Во-вторых, изучение влияние препаратов ИЛ-2 на гуморальный иммунитет показало следующее. Усиленное образование антител и иммуноглобулинов требовало в 10-50 раз более высоких концентраций ИЛ-2 in vivo и in vitro по сравнению с условиями стимуляции Т-клеточных реакций. Высокие концентрации (1000 МЕ/мл и более) рекомбинантного, но не лимфоцитарного ИЛ-2 вызывали мощную поликлональную активацию В-клеточного звена иммунитета с увеличением частоты образования (ауто) антител к ДНК [Потапнев с соавт., 1991, 1994а]. В низких концентрациях (10-100 МЕ/мл) препараты лимфоцитарного ИЛ-2 были в 10 раз более активными стимуляторами продукции антител и иммуноглобулинов, по сравнению с препаратами рекомбинантного ИЛ-2, за счет содержания в первых других костимулирующих цитокинов (ИЛ-1, ФНО-альфа, ИЛ-6). В-третьих, оценка влияния на антибактериальные иммунные реакции выявила, что препараты рекомбинантного, но не лимфоцитарного ИЛ-2 вызывают в низких дозах (10-100 МЕ/мл in vitro) подавление фагоцитоза и бактерицидности нейтрофилов человека, а также стимуляцию роста самих бактерий (S. aureus) [Potapnev с соавт., 1990, Pechkovsky с соавт., 1996]. Цитокины воспаления (ИЛ-1, ФНО-альфа, ИЛ-6), содержащиеся в препаратах лимфоцитарного ИЛ-2, наоборот, обладали выраженным антиинфекционным действием. Интересно, что ИЛ-2-активированные лимфоциты усиливали антибактериальную активность нейтрофилов человека [Потапнев с соавт., 1992]. В-четвертых, изучение воздействия препаратов рекомбинантного ИЛ-2 на опухолевые клетки линий К562 и Raji обнаружило дозозависимую способность цитокина повышать их выживаемость in vitro [Потапнев с соавт.,. 19946]. Прямое действие ИЛ-2 на опухолевые клетки отмечено и в других исследованиях [Бережная, Горецкий, 1992].

На основании вышесказанного, клиническое применение препаратов ИЛ-2 должно базироваться на применении оптимальных, но не максимальных доз препаратов. При этом следует исходить из того, что основное клиническое действие связано не с прямым (лимфоцитотропным) эффектом ИЛ-2, а с его опосредованным действием за счет каскада цитокинов [Потапнев, 1996]. При таком комплексном воздействии ИЛ-2 клетками-эффекторами противоопухолевого ответа становятся не лимфоциты, а макрофаги и клетки соединительной ткани, участвующие в тканевой противоопухолевой защите. Именно в этом следует усматривать множественность противоопухолевого действия препаратов ИЛ-2 в условиях целостного организма, а также целесообразность его применения вместе с другими иммуностимулирующими препаратами. Нет сомнения, что препараты ИЛ-2 являются новым высокоэффективным подходом к биотерапии опухолевых заболеваний.

Более того, его применение в низких дозах для стимуляции Т-клеточного иммунитета также перспективно у больных с хроническими воспалительными заболеваниями [Kaplan с соавт., 1992]. По современным представлениям это связано не только со стимуляцией под действием ИЛ-2 реакции ГЗТ [Потапнев с соавт.. 1989, 1991] и низкой антибактериальной активности нейтрофилов [Печковский с соавт.,1993], но и способностью ИЛ-2 вызывать апоптотическую гибель активированных лимфоцитов, поддерживающих хронический воспалительный процесс [Li, 2000]. Очевидно, что по мере все более широкого применения препаратов ИЛ-2 в клинике появятся и новые вопросы, решение которых с помощью исследователей даст новое понимание механизмов, формирующих лечебный эффект цитокинотерапии.

Литература
1. Бережная Н.М., Горецкий Б.А. Интерлейкин-2 и злокачественные новообразования.-Киев: Навук.думка, 1992.- 176 с.
2. Печковский Д.В., Вилькицкая Н.О.Потапнев МП.// Тер. архив.-1993.-№6.- С.29-30.
3. Потапнев М.П., Зобнин В.Д., Мартинович А.Е., Кошкин С.А.// Тез. Докл. I Всесо-юз.Иммунол съезда, Москва, 1989.-Т.1.-С.356.
4. Потапнев М.П., Зобнин В.Д., Рукша Е.В. // Иммунология.-1991.-№ 3.-С.23-26.
Потапнев М.П., Печковский Д.В. // Бюл. экспер. биол.мед.-1992.-№.12.-С.641-643.
5. Потапнев М.П., Гарбузенко Т.С., Вознюк А.В., Рукша Е.В., Шадрин О.В., Быковская С.Н. // Бюл. экспер. биол. мед.-1994а.-№.8.- С.171-173.
6. Потапнев М.П., Гарбузенко Т.С., Вознюк А.В. // Актуальные вопросы совр. медицины: Мат-лы научи, конф. Витебского мед. института.-1994б.-Т.1.-С.57-58
7. Потапнев М.П. // Здравоохранение.-1996.- № 11.-С.50-54.
8. Смольникова В.В., Вознюк А.В., Потапнев М.П.// Бюл. экспер. биол. мед.- 2000.- № 2.
9. Grimm E.A., Mazumder A., Zhang H.Z, Rosenberg S.A. // J.Exp.Med. -1982.- Vol.155.- P.1823 -1841.
10. Grimm E.A.,Rosenberg S.A. //Lymphokines.-1984.- Vol.9.- P.279-311.
11. Ibragimova Zh., Garbuzenco T.S., Mitskevich P.B., Kyreyeva A.I., Voznjuk A.V., Potapnev M.P., Bykovskaya S.N. //Эксперим. Онкол.-1998.-т.20,№2.-С135-142.
12. Kaplan G., Cohn Z.A., Smith K.A. // Bio/Technology.-1992.-Vol.lO.-P.157 -162.
13. Kroemer G., Francese C, Martinez C.// IntRev. Immunol.-1992.- Vol.9,N.2- P.107-123.
14. Li X.Ch.// Modern Aspects of Immunobiol.- 2000.-Vol.l, N.1.- P.14-16.
15. Morgan D.A., Ruscetti F.W., Gallo R.C.//Science.-1976.- Vol.193, N.4257.-P.1007-1008.
16. Murphy P.M., Lane H.C., Gallin J.L, Fauci A.S.// Ann.Inter. Med.-1988.-Vol.l08,N.1- P.36-41. 17. Pechkovsky D.V., Potapnev M.P., Zalutskaya O.M. // Int. J. Antimicrob. Agents.- 1996.-Vol.7, N.1.- P.33-40. 18. Potapnev M.P., Marinich D., Pechkovsky D. // Abstr. of the 10th. Meeting of EFIS. Edin-burg. 1990-Posl.35-40. 19. Roifman CM., Mills G.B., Chu M., Gelfand E.W. // Cell. Immunol..-1985.- Vol.95. — P.146-156. 20. Rosenberg S.A.// Immunol. Today. -1988.- Vol.9,N.2.- P.58-62. 21. Talmadge J.E., Wiltron R.H., Counts D.F. et al. // Cell. Immunol. -1986.- Vol.102, N.2.- P.261-272. 22. Taniguchi Т., Matsui H., Fujita T. et al. // Nature.-1983.-Vol.302.-P.305-310. 23. Vial Т., Descotes J.// Drug Saf.-1992.-Vol:7, N.6.-P.417-433.

Согласно действующему законодательству, информация, предоставленная на сайте, предназначена для специалистов в сфере медицины и фармацевтики.

Пожалуйста, подтвердите, что Вы специалист в сфере здравоохранения.