Abstrakt

Tak jak w innych nowotworach, również w raku pęcherza moczowego (RPM) trwają poszukiwania skuteczniejszych i bezpieczniejszych terapii. Najwięcej uwagi poświęca się terapiom przeciwciałami monoklonalnymi, celowanym czy immunoterapii. Obecnie prowadzone są liczne badania przedkliniczne oraz kliniczne nad zastosowaniem nowych leków w raku pęcherza. Najwięcej nadziei wiąże się z przeciwciałami monoklonalnymi, będącymi inhibitorami punktów kontrolnych odpowiedzi immunologicznej. Od niedawna dwa leki z tej grupy (Atezolizumab oraz Nivolumab) zostały zatwierdzone przez Agencję Żywności i Leków (FDA) w leczeniu chorych z rakiem pęcherza moczowego naciekającego błonę mięśniową (MIBC). Trwają badania kliniczne nad zastosowaniem innych przeciwciał z tej grupy m.in.: Pembrolizumabu. Wiele uwagi poświęca się też terapiom celowanym. Badane są inhibitory VEGF (receptor dla czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego), EGFR (receptor nabłonkowego czynnika wzrostu) czy HER-2 (ludzki receptor naskórkowego czynnika wzrostu 2) oraz inhibitory kinazy mTOR. Leki te są także badane w terapiach skojarzonych z cytostatykami. Poszukiwane są także alternatywne dla terapii BCG (Bacillus Calmette-Guérin) w raku nienaciekającym błonę mięśniową pęcherza (NMBIC). Trwają prace nad zastosowaniem nowych szczepionek oraz innych nowoczesnych immunoterapii m.in. z zastosowaniem IL-12. Celem pracy jest przedstawienie nowych kierunków leczenia raka pęcherza, czyli jakich zmian w terapii można oczekiwać w przyszłości. Dokonano przeglądu leków znajdujących się w badaniach klinicznych i tych, które już zarejestrowano w innych krajach. Opisano najnowsze rozwiązania terapeutyczne, oparte na lekach, które w przyszłości mogą zastąpić tradycyjną chemioterapię.

Wstęp

Rak pęcherza moczowego jest drugim, najczęściej diagnozowanym nowotworem układu moczowo-płciowego w Europie [18]. W Polsce z powodu tego nowotworu jest wysoka umieralność. Nowotwór charakteryzuje się bardzo częstymi nawrotami oraz dużym ryzykiem progresji. Progresja do postaci naciekającej błonę mięśniowa jest obserwowana u 20% pacjentów z pierwotnie rozpoznaną postacią nienaciekającą mięśniówkę pęcherza moczowego. W 50-70% przypadków obserwuje się też nawroty choroby w okresie 5 lat po wykonaniu TURBT (przezcewkowej resekcji guza pęcherza moczowego) [17]. Stosowane obecnie metody leczenia nie zapewniają wystarczającej skuteczności i nie zapobiegają występowaniu wznowy choroby. Metody te, obejmujące zarówno postępowanie chirurgiczne m.in. przezcewkową resekcję nowotworu TURBT, schematy lecznicze stosowane w chemioterapii (MVAC, MVEC, CM, GC, G-CSF), terapie BCG itd. opisano wcześniej [25]. Często obserwuje się liczne działania niepożądane podczas leczenia standardową chemioterapią. Dlatego też, wciąż trwają poszukiwania nowoczesnych metod leczenia [4]. Poniżej przedstawiono wybrane terapie w raku pęcherza moczowego, które są przedmiotem badań klinicznych i przedklinicznych.

IL-12 i chitozan

Standardem w raku pęcherza moczowego nienaciekającego błonę mięśniową (NMBIC) pozostaje przezcewkowa elektroresekcja guza (TURBT) oraz immunoterapia z udziałem szczepionki BCG (Bacillus Calmette-Guérin). Jednak u 30-35% pacjentów stosujących BCG nie obserwuje się odpowiedzi na leczenie. Z tego powodu wciąż potrzebne są nowe, skuteczniejsze metody. Trwają prace nad zastosowaniem dopęcherzowo interleukiny-12 (IL-12) i chitozanu w NMBIC. IL-12 działa stymulująco na układ immunologiczny oraz zmniejsza stan immunosupresji w komórkach nowotworu. Chitozan (biopolimer, polisacharyd mukoadhezyjny) ma zwiększyć wnikanie IL-12 wewnątrz komórek urothelium. W badaniach na zwierzętach u 90% wykazano zanik guzów nowotworowych oraz zaobserwowano występowanie swoistej pamięci immunologicznej, zapewniającej ochronę przed wznową raka. Interleukina-12 zwiększa, za pośrednictwem interferonu gamma (IFN-γ), infiltrację limfocytów T CD3+,CD8+, CD4+ oraz aktywuje limfocyty naciekające na guza TILs (tumor infiltrating lymphocytes), a także zmniejsza liczbę limfocytów Treg i komórek MDSC (myeloid-derived supressor cells) [30, 31]. Nie przeprowadzono jeszcze badań klinicznych z wykorzystaniem powyższej terapii. IL-12 znajduje się w I fazie badań klinicznych w połączeniu z transtuzumabem (przeciwciałem monoklonalnym anty-HER-2) w różnych nowotworach, w tym nawracającym raku pęcherza moczowego [7].

Szczepionka S-288310

Alternatywą dla BCG może się okazać immunoterapia z udziałem szczepionki S-288310. Jej działanie polega na aktywacji limfocytów T cytotoksycznych. Szczepionka składa się z 2 pochodnych onkoantygenów HLA-A 24:02 zależnych: DEPDC1 (DEP domain-containing 1) i MPHOSPH1 (M-phase phosphoprotein 1). W badaniach klinicznych prowadzonych nad wykorzystaniem tej terapii wykazano jej dużą skuteczność. Szczepionka była też dobrze tolerowana przez pacjentów. Kryterium koniecznym do uczestnictwa w badaniu była nasilona ekspresja genu HLA-A 24:02 [24].

Immunoterapia P-MAPA z cisplatyną

Innym rodzajem immunoterapii, który w przyszłości może mieć zastosowanie w terapii NMIBC jest leczenie P-MAPA z cisplatyną. P-MAPA (protein aggregate magnesium-ammonium phospholinoleate-palmitoleate anhydride) jest kompleksem o działaniu stymulującym układ odpornościowy. P-MAPA jest biopolimerem otrzymanym w wyniku fermentacji Aspergillus oryzae. Wykazano, że jest zdolny do zmniejszania stanu immunosupresji spowodowanej przez nowotwór. Mechanizm działania opiera się na aktywacji receptorów TLRs (Toll-like receptors), zwiększeniu poziomu endostatyny, zmniejszeniu VEGF (vascular endothelial growth factor), wytwarzaniu iNOS (syntaza tlenku azotu) i aktywacji ścieżki sygnałowej interferonu [11]. Nasila to proces apoptozy, hamuje angiogenezę, proliferację i ekspansję nowotworu. Zauważono obniżone poziomy białek PI3K/AKT i NF-κβ (biorących udział w hamowaniu apoptozy, indukcji proliferacji) oraz wyższy poziom proteiny PTEN (hamującej ścieżkę PI3K/AKT, NF-κβ i indukującej apoptozę). W badaniach in vivo zaobserwowano zmniejszoną progresję raka u 80% zwierząt traktowanych P-MAPA, zarówno w monoterapii, jak i w połączeniu z cisplatyną. Badano także P-MAPA w połączeniu z doksorubicyną. Nie przyniosło jednak oczekiwanych skutków. Może być to spowodowane obniżonym poziomem IFN-γ podczas terapii doksorubicyną, bo osłabia działanie P-MAPA. P-MAPA z cisplatyną wydaje się obiecującą terapią, zwłaszcza dla pacjentów z NMBIC po nieudanym leczeniu BCG [8]. Podobnie jak w terapii IL-12/chitozan, nie były jeszcze prowadzone badania kliniczne nad zastosowaniem P-MAPA.

Gancyklowir w raku pęcherza

Nowym kierunkiem badań nad terapiami w raku pęcherza jest inicjowanie śmierci komórek nowotworu przez działanie układu immunologicznego. Jednym z takich rozwiązań jest dopęcherzowa terapia pSV-KT/GCV. Polega na wprowadzeniu za pomocą wektora – pseudowirionu wirusa brodawczaka ludzkiego (pSV), tzw. genu samobójczego kinazy tymidynowej (KT) oraz gancyklowiru (GCV). Gancyklowir jest syntetyczną pochodną guaniny, dotychczas stosowany jako lek przeciwwirusowy. Wektor pSV wiąże się z siarczanem heparanu, czyli polisacharydem znajdującym się w błonie podstawnej, macierzy zewnątrzkomórkowej oraz powierzchni komórek nowotworu. Wprowadzony pseudowirion, GCV oraz gen kinazy tymidynowej wykazuje 10-krotnie większe powinowactwo do komórek guza. W komórkach nowotworu następuje więc nasilona ekspresja kinazy tymidynowej, która jest katalizatorem reakcji fosforylacji GCV. Jest to pierwszy etap aktywacji tego leku. Dwie kolejne reakcje fosforylacji zachodzą za pośrednictwem endogennych kinaz. Powstała aktywna postać leku – trifosforan gancyklowiru zostaje wbudowywany przez polimerazy do łańcucha DNA, jako fałszywy nukleotyd. Powoduje to terminację łańcucha, indukcję apoptozy oraz śmierć komórki (TCD – tumor cel death) [13]. W wyniku działania czynników cytotoksycznych oraz podczas apoptozy komórki nowotworowe wydzielają biomolekuły DAMPs (danger-associated molecular patterns). Pozwalają na rozpoznanie ich przez komórki prezentujące antygen (APC) i zapoczątkowanie odpowiedzi immunologicznej, m.in. przez komórki dendrytyczne aktywujące limfocyty T CD8+. Wśród cząsteczek DAMPs można wyróżnić: ATP, kaltretikulinę, białka szoku termicznego (Hsp), białka HMBG1 i in. [16]. W badaniach na zwierzętach zauważono, że terapia pSV-KT/GCV powoduje śmierć komórek guza za pośrednictwem układu immunologicznego. Zwiększyła znacząco czas przeżycia badanych zwierząt. W badaniach na liniach komórkowych MB-49 także wykazano jej skuteczność. Wyniki są obiecujące i wskazują na konieczność przeprowadzenia dalszych badań, w kierunku zastosowania dopęcherzowego pSV/KT/GCV [13]. Przewiduje się, że tak jak w przypadku podobnych terapii, stosowane będą w połączeniu z innymi lekami.

Terapie celowane

Dzięki opracowaniu Atlasu Genomu Raka (The Cancer Genome Atlas) możliwe stało się poznanie mutacji oraz ścieżek sygnałowych w komórkach nowotworowych, które mogą być punktem uchwytu nowych terapii. Inne badania nad ekspresją genów VEGF (vascular endothelial growth factor) i TIMP (tissue inhibitors of metalloproteinases) w raku pęcherza wskazujące na ich rolę w progresji choroby również uzasadniają badania nad terapią celowaną [33]. Prowadzone są obecnie badania nad inhibitorami EGFR, HEGF, HER-2, VEGF w terapii MIBC. EGFR (epidermal growth factor receptor), czyli receptor naskórkowego czynnika wzrostu o aktywności kinazy tyrozynowej jest związany z progresją i chemioopornością raka pęcherza moczowego. Wykazano nasiloną ekspresję genu kodującego EGFR i innych białek uczestniczących w tej samej kaskadzie sygnałowej w 25% badanych MIBC. W badaniach na liniach komórkowych wykazano działanie hamujące proliferację komórek nowotworu przez Erlotynib – inhibitor EGFR [1]. Erlotynib (ryc.1) jest pochodną chinazoliny, która wiąże się z kinazą tyrozynową EGRF i hamuje jej aktywację [22]. Badania in vitro wykazały także skuteczność Cetuximabu – przeciwciała monoklonalnego anty-EGFR [10]. Nie potwierdzono jednak skuteczności leku w badaniach klinicznych [14]. Wiele badań klinicznych z wykorzystaniem przeciwciał nie wykazało większej skuteczności w porównaniu z systemową chemioterapią. W badaniach tych nie uwzględniono jednak kryterium ekspresji EGFR. Obecnie trwają badania nad zastosowaniem erlotynibu w terapii neoadiuwantowej. W badaniach drugiej fazy wykazano, że może być skuteczna u pacjentów z MIBC [29]. Prowadzone są także badania nad zastosowaniem inhibitorów HER-2. Receptor HER-2 należy także do rodziny receptorów EGFR. W raku pęcherza bada się Trastuzumab – przeciwciało monoklonalne anty-HER-2 oraz Lapatynib – inhibitor HER-2 i EGFR. Obie substancje są badane z chemioterapią [4].

Ryc. 1. Erlotynib – struktura chemiczna (źródło: [22])

Inhibitory kinazy mTOR

Punktem uchwytu leków przeciwnowotworowych może być także kinaza mTOR. Kinaza mTOR reguluje wiele szlaków sygnałowych, odpowiedzialnych za proliferację, angiogenezę czy wzrost komórki. Inhibitory mTOR, takie jak Everolimus i Sirolimus (rapamycyna) znane są jako leki immunosupresyjne. Zaliczane są do grupy antybiotyków makrolidowych. Sirolimus (ryc. 2) jest związkiem naturalnym, otrzymywanym ze Streptomyces hygroscopicus, Everolimus (ryc. 3) jest jego pochodną [21, 23]. Obecnie są prowadzone badania nad wykorzystaniem ich w terapii m.in.: raka pęcherza moczowego. Mechanizm działania polega na wiązaniu się leku z białkiem FKBP-12 i utworzeniu kompleksu hamującego aktywność mTOR. Skutkiem jest zatrzymanie cyklu komórkowego, hamowanie proliferacji, angiogenezy oraz dostarczania glukozy do komórek. Proces angiogenezy jest hamowany przez zmniejszenie ekspresji HIF-1 (hypoxia-inducible factor), czyli czynnika indukowanego hipoksją, który obniża poziom naczyniowego czynnika wzrostu VEGF [28]. Everolimus został zarejestrowany przez FDA w terapii nowotworów nerki i guzów neuroendokrynnych trzustki. Udowodniono skuteczność everolimusu w RPM w badaniach in vitro oraz w badaniach na zwierzętach [5, 32]. W badaniach klinicznych drugiej fazy, wykazano skuteczność leku w zaawansowanym raku pęcherza. W badaniu wzięli udział pacjenci z przerzutowym RPM, po niepowodzeniu tradycyjnej terapii. Kryterium klasyfikacji były m.in. wyniki badań potwierdzające nasiloną ekspresję szlaków kinazy mTOR [19]. W badaniach in vitro wykazano też skuteczność everolimusu z cisplatyną [27].

Ryc. 2. Sirolimus – struktura chemiczna (źródło: [21])

Ryc. 3. Everolimus – struktura chemiczna (źródło: [23])

Terapia inhibitorami punktów kontrolnych odpowiedzi immunologicznej

Najbardziej obiecującą metodą okazała się terapia inhibitorami punktów kontrolnych odpowiedzi immunologicznej. Tak zwane punkty kontrolne to receptory lub cząsteczki na powierzchni komórek układu odpornościowego. Ich głównym zadaniem jest ochrona przed nadmierną aktywnością immunologiczną, a więc zapobieganie autoagresji. Po aktywacji takiego receptora limfocyty T rozpoznają daną komórkę jako prawidłową. Punkty kontrolne są wykorzystywane także przez komórki nowotworu w celu ucieczki przed działaniem układu immunologicznego. Dlatego też zastosowanie przeciwciał monoklonalnych, blokujących receptory lub wydzielane białka umożliwia zwalczanie nowotworu przez komórki układu odpornościowego [12].

Punktem uchwytu tych przeciwciał są najczęściej, białko CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte associated protein 4), PD-1 (receptor liganda programowanej śmierci) PD-L1 (ligand programowanej śmierci). PD-L1 wiąże się z PD-1 na powierzchni limfocytów T, B lub makrofagów hamując ich aktywność. PD-L1 jest wydzielana na powierzchni nowotworów, takich jak: czerniak, rak nerki, płuc, szyi i głowy, jajnika, nowotwory układu krwiotwórczego [3].

Pierwszym zarejestrowanym inhibitorem punktów kontrolnych w MIBC jest Atezolizumab – humanizowane przeciwciało monoklonalne anty-PD-L1 klasy IgG1, blokujące połączenie PD-L1 z receptorami PD-1 i B 7.1. Zarejestrowany przez FDA w maju 2016 r. obecnie czeka na rejestrację w Europie. Wskazany jest u pacjentów z zaawansowanym lub przerzutowym rakiem pęcherza, u których terapia pochodnymi platyny jest nieskuteczna [15]. Atezolizumab stosowany jest także w terapii niedrobnokomórkowego raka płuca, a także badany w czerniaku lub opornym raku piersi [2]. Obecnie prowadzi się wiele badań klinicznych nad wykorzystaniem innych przeciwciał monoklonalnych w terapii raka pęcherza będących inhibitorami punktów kontrolnych. Są to m.in.: Iplimumab – stosowany obecnie w terapii czerniaka, przeciwciało anty CLTA-4, czy Pembrolizumab i Nivolumab – monoklonalne przeciwciała anty PD-1 [3]. Nivolumab jest drugim zarejestrowanym przez FDA (w lutym 2017) inhibitorem punktów kontrolnych w terapii przerzutowego raka pęcherza [4].

Inne

Podjęto także próby zastosowania w raku nienaciekającym błonę mięśniową pęcherza moczowego inhibitora COX-2 Celekoksybu [6]. W razie występowania przerzutów do kości badany jest Denosumab [26]. W przypadku NMBIC prowadzone są liczne próby kliniczne nad zastosowaniem nowych schematów terapeutycznych m.in. z BCG. W NMIBC także próbuje się zastosować atezolizumab i inne inhibitory punktów kontrolnych. Badane są także nowe cytostatyki, takie jak Cabazitaksel z grupy taksanów oraz Eribulina, syntetyczna pochodna halichondryny B otrzymywanej z Halichondria okadai. Mechanizm ich działania polega na hamowaniu mitozy [4, 20].

Podsumowanie

Wciąż trwają poszukiwania nowych rozwiązań terapeutycznych w raku pęcherza moczowego. Najwięcej uwagi poświęca się immunoterapii oraz terapiom celowanym. Próbuje się także zastosować znane już leki, stosowane dotychczas w innych wskazaniach niż rak pęcherza. Badane są także dotychczas znane cytostatyki, jednak w różnych schematach terapeutycznych. Intensywne prace nad nowymi rozwiązaniami w raku pęcherza moczowego zaowocowały rejestracją pierwszych od ponad 20 lat dwóch nowych przeciwciał monoklonalnych – Atezolizumabu oraz Nivolumabu. Leki te wydawały się szansą dla pacjentów, u których terapia cisplatyną nie przyniosła oczekiwanych rezultatów. Wstępne wyniki badań III fazy nie wykazały wyższości nad chemioterapią II rzutu (winflunina, paklitaksel lub docetaksel) [9]. Leki te oraz inne z tej grupy są jednak obecnie w dalszym ciągu badane także w innych odmianach raka, m.in. w NMIBC.

Duże nadzieje są wiązane z terapiami celowanymi w raku pęcherza moczowego. Dzięki opracowaniu przez National Cancer Instistue Atlasu Genomu Raka obserwuje się obecnie bardzo intensywne prace nad terapiami celowanymi. Stwierdzono mutacje w 32 genach w RPM. Są to m.in.: PI3K/AKT/mTOR, RTK/ras, HER-2, kodujące odpowiednie ścieżki sygnałowe będące punktami uchwytu nowych leków. Mimo wcześniejszych niezadowalających wyników w badaniach klinicznych, prowadzone są kolejne, tym razem uwzględniające nasiloną ekspresję poszczególnych ścieżek sygnałowych. Leki te, bardzo często są stosowane z tradycyjnymi cytostatykami [4].

Dzięki rozwojowi nauki możliwe stało się lepsze zrozumienie patogenezy choroby, co może w przyszłości spowodować całkowitą zmianę sposobu leczenia nowotworów pęcherza. Obserwuje się tendencję do zastępowania tradycyjnej chemioterapii terapiami celowanymi lub immunoterapią. Nowe terapie, mimo że nie są pozbawione działań niepożądanych, wydają się korzystniejsze. Są przeważnie spersonalizowane, tak więc ich użycie zależy od stanu pacjenta. W najbliższym czasie można się spodziewać wprowadzenia na rynek kolejnych po Atezolizumabie nowoczesnych leków w raku pęcherza moczowego.

Pełna treść artykułu