Иммунотерапия при диабете 1 типа

Первое в Соединенных Штатах клиническое испытание новой формы иммунотерапии при сахарном диабете 1 типа не выявило никаких серьезных побочных явлений после введения до 2,6 миллиарда Т-клеток, защищающих поджелудочную железу.

Об успешном завершении испытания сотрудники Университета Калифорнии в Сан-Франциско сообщили на страницах журнала Science Translational Medicine.

При сахарном диабете 1 типа иммунная система человека, которая должна сопротивляться инфекциям, начинает повреждать инсулинпродуцирующие клетки поджелудочной железы, сокращая ее способность секретировать инсулин.

Многие современные методы лечения сахарного диабета 1 типа направлены на подавление этой иммунной реакции, однако такой подход может иметь серьезные последствия, ведь ослабление иммунной системы делает организм беззащитным перед инфекциями и раком.

В ходе последнего испытания американские ученые тестировали так называемые регуляторные Т-клетки, которые способны остановить атаку против поджелудочной железы, сохранив при этом способность иммунной системы сопротивляться чужеродным агентам.

«Это может изменить правила игры. При сахарном диабете 1 типа мы традиционно назначали иммуносупрессоры, но регуляторные Т-клетки – совершенно новый подход к лечению. Используя эти клетки, мы можем «переучить» иммунную систему и по-настоящему перенаправить течение болезни», – поясняет ведущий автор исследования доктор Джеффри Блюстоун, профессор эндокринологии UCSF.

Воодушевленный результатами первой фазы испытаний, профессор педиатрии Йельского университета доктор Кевин Херольд поддержал проведение второй фазы, чтобы как можно скорее внедрить регуляторные Т-клетки в клиническую практику. По словам известного ученого, иммунотерапия при инсулинзависимом сахарном диабете «подарит новую надежду» американским пациентам, которые сегодня могут рассчитывать только на рискованные и малоэффективные препараты.

Напомним, что технология изоляции и экстракции регуляторных Т-лимфоцитов для лечения сахарного диабета была впервые описана Блюстоуном еще в 2009 году. Почти 6 лет потребовалось ученым, чтобы пройти все бюрократические преграды и вплотную приблизиться ко второй фазе испытаний.

Для лечения регуляторными Т-клетками сначала врачи берут у пациента немного крови, достаточно для изоляции 2-4 миллионов желанных клеток. Затем при помощи флуоресцентного сортинга (FACS) в лаборатории тщательнейшим образом отделяют регуляторные Т-клетки от миллионов клеток других типов. Их помещают в питательную среду для роста, где популяция Т-лимфоцитов увеличивается в 1500 раз – с 2 миллионов клеток до 3 миллиардов.

В ходе своих прошлых исследований Блюстоун и его коллеги активировали клетки и продемонстрировали, что после этого они могут исправлять дефекты в иммунной системе больных СД 1 типа, а также способны дольше выживать в организме.

В первом на территории США клиническом испытании участвовали 14 пациентов в возрасте от 18 до 43 лет, которым недавно поставили диагноз сахарный диабет 1 типа. Участники были разделены на 4 группы, которые получали разные дозы Т-клеток: первой группе вводили 5 миллионов клеток, а четвертой – 2,6 миллиарда.

Клеточная терапия отлично переносилась пациентами всех четырех групп. Через год после однократного внутривенного введения до 25% регуляторных Т-клеток все еще оставались в крови больных, выполняя свою работу.

«Положительные результаты испытания особенно обнадеживают, потому что при онкозаболеваниях Т-клетки в некоторых случаях приводили к тому, что иммунная система пациентов «выходила из-под контроля». После благоприятных итогов первой фазы исследования мы готовимся ко второй фазе», – говорится в заявлении компании Caladrius Pharmaceuticals, которая и разрабатывает новый метод лечения диабета.

Одна из участниц испытания 39-летняя Мэри Руни страдает СД 1 типа уже около 4 лет. Она говорит, что после лечения регуляторными Т-клетками не испытывала никаких проблем, и надеется на скорейший успех доктора Блюстоуна.

«Введение Т-клеток помогает остановить развитие сахарного диабета 1 типа, освобождая таких людей, как я, от ужасной ежедневной терапии инсулином, и предотвращает тяжелые осложнения в будущем. Это действительно революционное исследование с огромным потенциалом», – говорит Мэри.

По словам самого Блюстоуна, у него есть идеи по применению регуляторных Т-клеток не только в лечении сахарного диабета, но и при многих других аутоиммунных заболеваниях, в том числе при волчанке и ревматоидном артрите. Даже при ожирении, сердечнососудистых и неврологических заболеваниях клеточной терапии найдется достойное место.

Значительные финансовые средства от Фонда Паркера в размере $10 миллионов многократно ускорили работы над новой терапией, за что ученые бесконечно благодарны филантропу из Силиконовой долины. Шон Паркер, 35-летний сооснователь Facebook и Napster, на собственные деньги открыл лабораторию по изучению аутоиммунных заболеваний, первым директором которой стал доктор Блюстоун.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик

В связи с признанием ведущей роли аутоиммунной составляющей в генезе сахарного диабета 1 типа одним из наиболее перспективных направлений в профилактике и лечении заболевания на сегодняшний день считается иммунотерапия. В обзоре приведены результаты международных клинических исследований, посвященных антигеннеспецифической иммунотерапии.

В настоящее время мероприятия по профилактике сахарного диабета (СД) можно условно подразделить на антигенспецифические и антигеннеспецифические. Антигенспецифическая терапия направлена на создание толерантности к собственным антигенам. Антигеннеспецифическая связана с неспецифической иммуносупрессией. Существует два вида антигеннеспецифической иммунотерапии: рекомбинантными моноклональными антителами к CD3 (анти-CD3 мАТ) и рекомбинантным рецепторным антагонистом интерлейкина 1 (IL-1RA).

Моноклональные антитела к CD3

Механизм действия анти-CD3 мАТ сводится к подавлению пролиферации и дифференцировки Т-клеток. Т-лимфоциты распознают антиген с помощью Т-клеточного рецептора (T cell receptor – TCR) [1]. TCR связан с молекулой кластера дифференцировки CD3; при этом образуется комплекс CD3/TCR. Непосредственно после взаимодействия комплекса CD3/TCR с антигенпредставляющими клетками происходит цепь событий, приводящих к выбросу цитокинов, необходимых для пролиферации Т-клеток.

Изначально препараты анти-CD3 мАТ применялись для профилактики отторжения при пересадке почек. Один из них – муромонаб-CD3 (Ортоклон, ОКТ-3) был зарегистрирован в США в 1986 г. для лечения пациентов с отторжением печеночного и почечного аллотрансплантатов.

Позже действие анти-CD3 мАТ стали изучать на модели СД 1 типа. Однако клиническое применение животных анти-CD3 мАТ, в частности муромонаба-CD3, было ограниченно в связи с развитием серьезных побочных реакций (анафилаксия, нефропатия, тахикардия, повышение артериального давления, тошнота, рвота) [2].

В 1990-х гг. предприняты попытки уменьшить побочные эффекты путем создания человеческих анти-CD3 мАТ и использования мутаций в структуре Fc-фрагмента. Клинические исследования продемонстрировали снижение частоты побочных реакций [3, 4]. Обнадеживающие результаты доклинических исследований способствовали инициации клинических исследований.

В фазах I–II рандомизированного контролируемого открытого исследования изучалась безопасность и клиническая эффективность применения hОКТЗγ1 (Ala-Ala) в отношении прогрессирования СД 1 типа. В него были включены 42 пациента в возрасте от 7,5 до 30 лет с длительностью заболевания до шести недель. Пациенты основной группы в первые шесть недель после постановки диагноза получили 12- или 14-дневный курс терапии. После лечения улучшились показатели стимулированного смешанной пищей С-пептида, которые сохранялись в течение одного года (97 ± 9,6% против 53 ± 7,6% соответственно, р

В фазе II клинического исследования другого препарата анти-СD3 мАТ – Отеликсизумаба (ChAglyCD3) приняли участие 80 пациентов в возрасте 12–39 лет с недавно диагностированным СД 1 типа, получавших лечение инсулином не более четырех недель. Пациенты были рандомизированы на две группы: первая получала по 8 мг ChAglyCD3 в течение шести дней, вторая – плацебо. В первой группе отмечены более высокие уровни базального С-пептида по сравнению со второй группой даже спустя 18 месяцев. Это привело к снижению потребности в экзогенном инсулине во время исследования – -12% по сравнению с исходным значением. Во второй группе наблюдалось повышение потребности в инсулине. Кроме того, авторы сделали вывод: лучший эффект был у пациентов с изначально более высоким уровнем С-пептида.

Необходимо отметить, что у ряда пациентов зафиксированы преходящие нежелательные явления, не потребовавшие прекращения лечения: головная боль, артралгии, миалгии, высыпания, проявления, подобные мононуклеозу [7].

Исследование по изучению Отеликсизумаба было расширено. Данные, накопленные за четыре года, продемонстрировали замедление повышения потребности в экзогенном инсулине (+0,09 Ед/кг/сут в группе Отеликсизумаба против +0,32 Ед/кг/сут в группе плацебо). В подгруппе Отеликсизумаба с исходно более высокой остаточной функцией бета-клеток за период наблюдения ни у одного из 11 пациентов не отмечено снижение уровня С-пептида до нуля, в то время как в соответствующей подгруппе плацебо у четырех пациентов из девяти такой уровень наблюдался. В подгруппе пациентов в возрасте

Фаза III клинических испытаний Теплизумаба проводилась в исследовании Protege. Изучалось воздействие повторного приема препарата (три режима дозирования) исходно и через шесть месяцев. В течение второго года исследования значимой разницы в уровне HbA1c между группой плацебо и группами лечения не было. В группе 14-дневной полной дозы препарата отмечено уменьшение снижения площади под кривой (ППК) для С-пептида по сравнению с плацебо (p = 0,027). К первому году исследования 11 из 207 пациентов этой группы не принимали инсулин (в отличие от пациентов группы плацебо – 0/98, р = 0,02), ко второму году таких пациентов было трое (р > 0,05) [9].

Рекомбинантный рецепторный антагонист интерлейкина 1

IL-1RA относится к семейству белков IL-1. Кроме него в семейство также входят IL-1α и IL-1β. IL-1 – цитокин с широким диапазоном биологических и физиологических эффектов. Он относится к группе провоспалительных цитокинов, способных стимулировать Т- и В-лимфоциты, усиливать клеточную пролиферацию, инициировать или супрессировать экспрессию определенных генов. В качестве медиатора воспаления способен опосредовать развитие острофазного ответа [10]. Биологические эффекты IL-1β реализуются после связывания со специфическим мембранным рецептором IL-1RI. IL-1RА также может связываться с этим рецептором, блокируя эффекты IL-1. Равновесие между продукцией и ингибированием синтеза белков семейства IL-1 играет важную роль в развитии и протекании воспалительного процесса.

Рекомбинантный IL-1RA является негликозилированным аналогом природного белка, отличающимся от нативной формы одной аминокислотной последовательностью в N-терминальной части. Он получил международное непатентованное название «Анакинра». На его основе компания Amgen (Калифорния, США) производит препарат Кинерет. В Государственном научно-исследовательском институте особо чистых биопрепаратов разработан его аналог – препарат Ралейкин.

В ноябре 2001 г. Управлением по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (Food and Drug Administration – FDA) Анакинра была одобрена для лечения ревматоидного артрита [11].

С этого момента Анакинра применялась у более чем 100 тыс. пациентов с ревматоидным артритом, переносимость препарата была хорошей [12].

В настоящее время проводятся исследования по определению клинической эффективности и безопасности Анакинры при СД 1 и 2 типа. Активно изучается роль IL-1 при СД.

IL-1, связываясь со своим рецептором, запускает каскад реакций, приводящих к апоптозу. Он независимо активирует два сигнальных пути: ядерный фактор NF-kB и МАПК (митоген-активируемые протеинкиназы). В большинстве клеток активация этих двух путей характеризует антиапоптогенную активность. В отличие от других клеток бета-клетки более чувствительны к воздействию IL-1, вероятно, по причине большего количества рецепторов к IL-1, а также качественного и количественного состава сигнальных путей. Активируются механизмы, приводящие к стрессу эндоплазматического ретикулума, а также к митохондриальному стрессу. Кроме того, апоптоз запускается и через систему рецепторов смерти Fas. IL-1β повышает экспансию и выживание наивных Т-лимфоцитов и Т-клеток памяти, способствует дифференцировке Т-лимфоцитов к патологическим фенотипам, включая Th1 и Th17 [12–14].

Между тем высокий уровень глюкозы сам по себе обладает токсичным действием в отношении бета-клеток. В ряде исследований продемонстрировано, что в условиях in vitro под действием высоких концентраций глюкозы запускается каскад реакций, приводящих к образованию IL-1β и его секреции бета-клетками [15, 16].

Учитывая вышеизложенное, в качестве способа защиты бета-клеток при СД 1 и 2 типа можно рассматривать терапию IL-1RA, направленную на блокирование IL-1β.

Анакинра и сахарный диабет 2 типа

Эффективность терапии IL-1RA у пациентов с СД 2 типа оценивалась на двух этапах [17, 18]. 52-недельное плацебоконтролируемое двойное слепое исследование проводилось в Швейцарии и Дании с января 2004 г. по март 2006 г. Первая часть исследования продолжалась 13 недель. 70 пациентов с СД 2 типа были рандомизированы на две группы: 34 из них получали Анакинру (Кинерет™, Amgen, Калифорния, США) в дозе 100 мг п/к один раз в день, 35 – плацебо. Один пациент был исключен из исследования до начала терапии. Все пациенты группы Анакинры завершили первую часть исследования в отличие от пациентов группы плацебо (двое были исключены). К 13-й неделе в группе Анакинры по сравнению с группой плацебо уровень HbA1c оказался ниже (р = 0,03), было отмечено повышение секреции С-пептида (р = 0,05), а также снижение соотношения проинсулина к инсулину (ПИ/И) (р = 0,005), уровня IL-6 (р

Основной целью второй части исследования стало наблюдение за пациентами, завершившими первую часть. Она продолжалась 39 недель после прекращения приема препарата. Количество пациентов – 67. Через 39 недель в группе Анакинры по сравнению с группой плацебо соотношение ПИ/И оставалось ниже (р = 0,011); уменьшение воспалительных маркеров (С-реактивного белка и IL-6) сохранялось до конца исследования (р = 0,014 и р = 0,036 соответственно).

При анализе подгрупп было выявлено, что у 21 (62%) пациента из группы, получавшей Анакинру, к концу первой части исследования снизился уровень НbA1c (ответившие на лечение). В группе ответивших на лечение также продемонстрировано улучшение функции бета-клеток, оцениваемое посредством измерения ПИ/И (р = 0,041) и ППК для С-пептида при проведении стимуляционных тестов (оральный глюкозотолерантный тест (р = 0,006), в/в тест (р = 0,048) и комбинация тестов (р = 0,025)). Кроме того, спустя 39 недель в группе ответивших на лечение сохранялось индуцированное Анакинрой улучшение функции бета-клеток, в то время как в группах не ответивших на лечение отмечалось снижение их функции, за исключением ППК для С-пептида в ходе в/в стимуляционного теста, которая осталась неизменной (р = 0,793) [17].

Интересно, что исходный уровень IL-1RA в сыворотке крови был ниже у ответивших на лечение (р = 0,009). При этом он оставался неизменным до конца исследования.

Предполагают, что недостаточный уровень IL-1RA обусловлен генетически. Гены семейства IL-1 локализованы на 2-й хромосоме. Полиморфизм гена IL-1RN, кодирующего IL-1RА, ассоциирован с его сывороточным уровнем [19, 20]. Повышенный уровень циркулирующего IL-1RA связан с носительством полиморфизма IL-1RN*2 VNTR (variable numbers of tandem repeat – варьирующие по числу тандемные повторы) во 2-м интроне.

В исследовании была установлена корреляционная зависимость между наличием 2-й аллели и исходным сывороточным уровнем IL-1RA (r2 = 0,18, р = 0,021). Однако различий по частоте встречаемости 2-й аллели между группами ответивших и не ответивших на лечение не было (р = 1,0).

Частота Т- и С-аллелей SNP (single nucleotide polymorphism – однонуклеотидный полиморфизм) rs4251961, наблюдаемая в этом исследовании, не отличалась от частоты в популяции без СД 2 типа. Это, по мнению авторов, свидетельствует о том, что С-аллель не влияет на развитие СД 2 типа, однако является фармакогенетическим биомаркером гликемического ответа на лечение Анакинрой [17].

Анакинра и сахарный диабет 1 типа

Применение антагониста IL-1 изучалось и у больных СД 1 типа. Исследование началось в 2008 г., завершилось в 2009-м. В нем приняли участие пациенты с впервые выявленным СД в возрасте от 6 до 18 лет, длительность заболевания – не более одной недели. Помимо группы лечения было две группы плацебо. В течение 28 дней дети из группы лечения с массой тела более 25 кг получали 100 мг Анакинры п/к, с массой тела менее 25 кг – 50 мг. Изначально в группу лечения было отобрано 15 человек, пять из них в дальнейшем были исключены. Существенных различий в уровне гликемии, базального и стимулированного С-пептида в ходе ММТТ (mixed meal tolerance test – тест на толерантность к смешанной пище) между группами не было. Однако через один и четыре месяца в группе Анакинры потребность в инсулине была ниже и были меньше его суточные дозы. Через семь месяцев дозы инсулина в группах существенно не различались [21].

Исследование AIDA (рандомизированное плацебоконтролируемое двойное слепое исследование фазы IIa) оценивало безопасность и потенциальную эффективность терапии анти-IL-1 у пациентов с впервые выявленным СД 1 типа. Было рандомизировано 69 человек. Критерии включения: возраст от 18 до 35 лет, диагноз СД 1 типа с появлением первых симптомов в течение 12 недель до начала исследования, наличие положительных GAD65 антител и пик С-пептида после ММТТ по крайней мере 0,2 нмоль/л. На протяжении девяти месяцев 25 человек получали Анакинру [14] в дозе 100 мг п/к один раз в день, 26 человек – плацебо. Прием Анакинры не повлиял на повышение ответа С-пептида или пика С-пептида в ходе ММТТ, значений HbA1c, тощаковой глюкозы и ППК для глюкозы, IL-6 и С-реактивного белка. Частота и тяжесть побочных эффектов были выше в группе Анакинры (р = 0,018), в большинстве случаев они обусловлены реакцией в месте введения препарата.

Заключение

Исследования продолжаются. Обнадеживает перспектива применения иммунотерапевтических средств в комбинации.