Терапевтический потенциал ингибиторов ангиогенеза

В статье проанализированы современные представления о клеточных и молекулярных механизмах ангиогенеза в норме и при росте опухоли. Основное внимание уделено ангиогенным факторам, их эндогенным ингибиторам, интегринам и матриксным металлопротеиназам. Обсуждаются данные о роли ангиогенеза в развитии гемобластозов. Рассматриваются наиболее перспективные антиангиогенные препараты, включая уже используемые в клинической практике.


ВВЕДЕНИЕ

Согласно современным представлениям под ангиогенезом (А) понимают процесс образования новых кровеносных сосудов (КС), который происходит в нормальных и патологических измененных тканях эукариотических организмов под влиянием аутои паракринных регуляторов. Биологическое значение А состоит в поддержании в организме оптимальной плотности КС, обеспечивающих попадание в ткани и органы кислорода, питательных веществ, сигнальных молекулициркулирующих клеток, атакжевыведение продуктов клеточного метаболизма. А активируется во время эмбрионального и раннего постнатального периодов развития. Во взрослом организме инициацию этого процесса отмечают редко, и он строго ограничен во времени (несколько суток при овуляции, недели при заживлении ран и месяцы в случае формирования плаценты).

Изменение степени васкуляризации ткани или органа способствует возникновению различных заболеваний. Неконтролируемый А считается необходимым условием роста опухоли и ее метастазирования. Углубление представлений о клеточных и молекулярных механизмах, регулирующих процесс А, имеет принципиальное значение для разработки и внедрения в клинику его ингибиторов. Цель обзора — анализ современного состояния изучения опухолевого А, достижений и перспектив использования антиангиогенных препаратов в онкологической практике.

КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ АНГИОГЕНЕЗА

Накоплено большое количество данных, согласно которым процесс А в физиологических условиях проходит в несколько этапов. Вначале под действием ангиогенных факторов (АФ) ослабляются межклеточные контакты и активируются эндотелиальные клетки (ЭК), находящиеся в состоянии покоя. Затем ЭК начинают продуцировать ферменты, в том числе матриксные металлопротеиназы (MMP), катепсины и активаторы плазминогена, разрушающие базальную мембрану. При расщеплении белков внеклеточного матрикса (ВМ) образуются их фрагмен-

ты, обладающие как про-, так и антиангиогенной активностью. Лизис белков ВМ регулируется ингибиторами протеаз (TIMP или PAI). Ослабление контактов между ЭК и разрушение базальной мембраны способствуют последующей миграции ЭК, опосредуемой молекулами адгезии и интегринами. Затем ЭК начинают активно пролиферировать, формируя каналоподобные структуры, которые впоследствии превращаются в зрелые КС. На следующем этапе отдельные микрососуды объединяются в общую циркуляторную сеть, через которую кровь и питательные вещества начинают поступать к тканям, клетки которых секретировали АФ.

Опухолевый А развивается по подобному сценарию. Вначале считалось, что рост новых КС активируется после достижения опухолью размеров 1–2 мм в диаметре, когда сфероидные агрегаты содержат несколько миллионов клеток [1]. Однако впоследствии эта точка зрения изменилась. Как оказалось, новые капилляры появляются уже на ранней стадии онкогенеза (через 6 сут после имплантации опухолевых клеток (ОК) животным), когда количество их составляет лишь 100–300. Еще через двое суток, когда микроопухоль содержит более 400 клеток, формируются сосуды, которые содержат эритроциты [2]. А. Maniotis и соавторы [3] показали, что клетки меланомы человека могут самоорганизовываться в примитивную тубулярную структуру, из которой в последствии формируется КС. Аналогичный механизм А может реализоваться и при других типах опухолей — раке молочной железы (РМЖ), раке предстательной железы (РПЖ), раке яичника, синовиосаркоме, рабдомиосаркоме и феохромоцитоме [4]. При обсуждении механизмов формирования сосудистой сети вокруг опухолевого узла следует также вспомнить о предшественниках ЭК, которые могут с периферической кровью поступать из костного мозга или стенок микрососудов. В ответ на действие некоторых цитокинов и/или ишемии тканей отмечают увеличение количества циркулирующих предшественников ЭК, способных участвовать в формировании новых КС [5].

Начальныеэтапы А контролируются преимущест-

венно двумя группами биорегуляторов: АФ и их эн-

догенными ингибиторами. Наиболее известным и наиболее изученным АФ является фактор роста эндотелия сосудов VEGF, описанный впервые как белок, который секретируется ОК и повышает проницаемость сосудов для белков плазмы крови. Из шести известных изоформ VEGF клетками преимущественно продуцируется VEGF165, представляющий собой

гликопротеин, способный связываться с гепарином

[6]. В последнее время эту изоформу VEGF условились обозначать как VEGF-A. Помимо VEGF-A, в состав семейства VЕGF-подобных белков входят также VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D и плацентарный фактор роста PlGF.

VEGF-А может связываться с рецепторными белками VEGFR-1 (Flt-1) и VEGFR-2 (Flk-1/KDR), об-

ладающими тирозинкиназной активностью. Хотя первый из них имеет более высокое сродство к связыванию с VEGF-А, ангиогенные эффекты VEGF- А реализуются преимущественно через VEGFR-2 [7]. С рецептором VEGFR-1 также взаимодействуют VEGF-B и PlGF. Еще одним членом семейства VEGFR является рецептор VEGFR-3 (Flt-4), лигандами для которого служат белки VEGF-C и VEGF-D. Как известно, эти факторы участвуют главным образом в регуляции лимфангиогенеза [8]. Мембранные белки нейропилины (1 и 2) также специфически распознают и связывают несколько белков семейства VEGF. Вместе с тем нейропилины лишены киназной активности и выполняют функцию корецептора VEGFR-2, обеспечивая более эффективное взаимодействие VEGF-А с этим рецептором [9].

Опыты с «нокаутированными» (то есть лишенными обоих аллелей гена) мышами свидетельствуют об абсолютной необходимости VEGF для образования новых КС [10]. Механизмы биологического действия VEGF разнообразны и, помимо отмеченной выше способности повышать проницаемость сосудов, этот цитокин участвует в регуляции пролиферации ЭК, их объединения в каналоподобные структуры (васкулогенез), хемотаксиса и дифференцировки предшественников ЭК, а также ремоделирования ВМ. В результате повышенной проницаемости стенки КС происходит выпотевание белков плазмы крови и образование в экстраваскулярной зоне фибриноподобного геля, обеспечивающего миграцию ЭК и клеток стромы. Митогенная активность VEGF продемонстрирована на ЭК артерий, вен и лимфатических сосудов, но не других типах клеток [11]. Исключение здесь составляют перициты, покрывающие слой эндотелия и выполняющие сократительную, синтетическую, фагоцитарную и нейрорегуляторную функции. Показано [12], что синтетические ингибиторы киназы рецептора VEGFR-2 SU6668 и SU11248 блокируют пролиферацию перицитов, полученных из образцов ткани немелкоклеточного рака легкого (НРЛ). По-видимому, стимулированная VEGF пролиферация перицитов (которые сами способны продуцировать этот белок) необходима для адекватного созревания вновь образующихся КС. VEGF также ре-

гулирует протеолитическую систему, ответственную за ремоделирование ВМ. Установлено, что этот цитокин стимулирует продукцию ЭК активаторов плазминогена (uPA и tPA), а также экспрессию рецептора uPA [13]. Являясь ключевым регулятором протеолиза белков ВМ, uPA оказывает влияние не только на пролиферацию, но и на миграцию клеток сосудистой стенки. Кроме того, VEGF способен активировать интегрины α1β1, α2β1 и αVβ3, играющие важ-

ную роль в миграции, пролиферации ЭК, и реорга-

низации структуры ВМ [14, 15]. VEGF может также выступать в роли фактора выживания клеток. Например, М. Infanger и соавторы [16] установили, что VEGF защищает ЭК от апоптоза в условиях невесомости. Антиапоптотическое действие VEGF связывают с его влиянием на экспрессию фибронектина и остепонтина [16]. Кроме того, VEGF способен блокировать индукцию апоптоза ЭК через активацию PI-3K/Akt/Bcl-2-зависимого сигнального пути [17]. Перициты также поддерживают жизнеспособность ЭК через межклеточные контакты и/или секрецию факторов выживания клеток.

Другими известными АФ являются PlGF, щелочной фактор роста фибробластов (bFGF), инсулиноподобный фактор роста (IGF-I), фактор роста гепатоцитов (HGF), фактор некроза опухоли α (TNF-α), фактор роста из тромбоцитов (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF-β), ангиопоэтин-1 и некоторые другие (табл. 1).

Таблица 1

Регуляторы роста микрососудов

Стимуляторы А

Ингибиторы А

Представители семейства VEGF

Ангиостатин

bFGF/aFGF

Эндостатин

HGF

Вазостатин

PDGF

Тумстатин

TGF-α

Тромбоспондин

TGF-β

Ангиопоэтин-1

IGF-I

Активин А

Тромбин

Антитромбин

TNF-α (низкие дозы)

TNF-α (высокие дозы)

Интерлейкины (IL-1, IL-6, IL-8)

Интерлейкины (IL-12)

Ангиопоэтин-2

α-Интерферон

Эритропоэтин

Ангиотензин

G-CSF

Фрагмент пролактина с м.м. 16 кД

GM-CSF

Ламинин

MMP-1, -2 и -9

Металлоспондины

Плазмин

Макрофагальный фактор 4

Активаторы плазминогена uPA/tPA

PAI

Ангиогенин

Фибронектин

Интегрины (αVβ3, αVβ5, αVβ8)

PEX (C-концевой фрагмент MMP-2)

Кадгерины (VE-кадгерин)

Фибулин-5

Тромбоцитарный фактор роста ЭК

TIMP-1/2

Фрагменты ВМ (пептидные участ-

ки ламинина, коллагена I типа или

фибронектина)

Фрагменты HGF (NK-1, -2, -4)

Эстрогены

2-Метоксиэстрадиол

Андрогены

Тропонин-1

Простагландины

Секретируемая форма рецепто-

ра bFGF

Фоллистатин

Секретируемая форма

рецептора VEGFR-1

Пролиферин

Плацентарный белок, подобный

пролиферину

Гиалуронан, олигосахариды

Гиалуронан, высокомолекулярные

фракции

Ганглиозиды

Ретиноиды

Не останавливаясь на анализе прямого или опосредованного ангиогенного действия каждого

из перечисленных цитокинов, рассмотрим лишь участие в процессах образования новых КС белков семейства ангиопоэтинов. На поверхности ЭК выявлены рецепторы ТIЕ-1 и ТIЕ-2 (Tek), которые обладают тирозинкиназной активностью. Показано, что все 4 известные на сегодняшний день ангиопоэтина специфически связываются с ТIЕ-2 [18]. Лиганд эндотелиального рецептора ТIЕ-1 пока не выявлен. Активация рецептора ТIЕ-2 ангиопоэтином-1 не вызывает усиления пролиферации ЭК, наблюдаемой при действии других АФ, однако стимулирует выживание и миграцию ЭК, а также образование и рост новых ответвлений КС [19]. Следует отметить, что ангиопоэтин-2 действует в качестве антагониста ангиопоэтина-1 [20]. Полагают, что опухолевый А стимулируется, когда баланс между ангиопоэтином-2 и ангиопоэтином-1 нарушается вследствие гиперэкспрессии первого, уменьшения продукции второго, либо комбинации этих двух событий. Тогда ангиопоэтин-2 способствует откреплению перицитов от слоя эндотелия. После этого ЭК становятся доступными для действия АФ (в том числе VEGF и ангиопоэтина-1), которые стимулируют их пролиферацию, миграцию, межклеточные взаимодействия и в конечном счете способствуют формированию новых КС.

По мере роста и прогрессии опухоли отмечается усиление продукции ОК стимуляторов А. Роль А, индуцированного VEGF, в развитии солидных опухолей подтверждена экспериментами, в которых показано, что антитела против этого цитокина ингибируют васкуляризацию и рост РПЖ [21]. Кроме того, указанные антитела блокируют метастазирование клеток РПЖ в легкие [22]. После установления факта стимуляции опухолевого А VEGF показано, что аналогичным действием обладают многие другие АФ, причем выявлена их продукция не только ОК и ЭК, но и клетками стромы, макрофагами, лимфоцитами, тучными клетками, которые определяют в опухоли, а также компонентами ВМ [23, 24].

Экспрессия генов АФ регулируется гипоксией, которая имеет место в растущей опухоли вследствие дефектности ее сосудистой сети. Хорошо известно, что степень гипоксии в опухолевой ткани коррелирует с резистентностью к химиои лучевой терапии, а также с более низкими показателями выживаемости больных онкологического профиля. В условиях сниженного содержания кислорода чувствительные к гипоксии факторы транскрипции HIF-1α и HIF-2α повышают транскрипцию генов, которые обеспечивают адаптацию клеток к гипоксии и стимулируют ангиогенез. Показано, что HIF-1α способен связываться с промотором гена VEGF-A и стимулировать его транскрипцию [25]. Активация HIF-1α также способствует усилению экспрессии генов рецепторов VEGFR-1 и VEGFR-2 [26]. Вместе с тем ингиби-

тор гистондеацетилазы FK228 подавляет не только активацию фактора HIF-1α в ответ на гипоксию, но также продукцию VEGF и А [26].

Миграция ЭК при А осуществляется за счет взаимодействия клеток между собой и с ВМ. Контакт компонентов ВМ с белками цитоскелета осуществляется с помощью трансмембранных белков интегринов. Последние становятся активными после образования гетеродимеров из α- и β-субъединиц [27]. Существуют 18 типов β-интегринов и 8 типов α-интегринов, в результате димеризации которых формируется 24 формы активных интегриновых комплексов. Их внеклеточные домены необходимы для распознавания лиганда, тогда как цитоплазматические участки с помощью специальных белков (талин, тензин, α-актинин и др.) соединены с актиновыми филаментами цитоскелета. Лигандами интегринов служат белки ВМ (ламинин, фибронектин, витронектин), содержащие специфическую аминокислотную последовательность Arg-Gly-Asp. Интегрины опосредуют разнонаправленную (в клетку и из клетки) передачу регуляторных сигналов через плазматическую мембрану [27]. Причем для активации в ответ на присоединение клетки к ВМ экспрессии специфических генов важен не только состав, но и пространственная организация ВМ [28].

При миграции ЭК в периваскулярное пространство происходит частичное разрушение соединительнотканных элементов. Основными протеолитическими ферментами, принимающими участие в этом процессе, являются ММР, которые синтезируются в виде неактивных проформ. Охарактеризовано 25 ММР, которые объединены в группы коллагеназ, желатиназ, матрилизина, стромелизинов, металлопротеиназ мембранного типа и других ММР [29]. Матриксные металлопротеиназы, участвующие в ангиогенезе и метастазировании, приведены в табл. 2. Все указанные ферменты расщепляют компоненты ВМ, причем отдельные их эндогенные ингибиторы (ТІМР) могут способствовать протеолитическому действию ММР. Например, активация ММР-2 происходит после образования на клеточной поверхности комплекса MT1-MMP и ТІМР-2 [30]. Более того, для экспрессии на поверхности инвазирующей клетки активированной ММР-2 долж-

но произойти связывание ММР-2 с αVβ3-интегрином [31].

Интенсивное изучение механизмов регуляции А привело к выявлению нескольких десятков эндогенных факторов, способных подавлять этот процесс (см. табл. 1). Одни ингибиторы А — это фрагменты больших белковых молекул, не обладающих антиангиогенным действием (например коллаген XVIII как предшественник эндостатина [32]), тогда как другие являются фрагментами белков, которые сами способны ингибировать А (например кальретикулин и продукт его расщеп-

ления вазостатин [33]). При этом предшественники многих ингибиторов А относятся к белкам ВМ и базальной мембраны (тромбоспондин, коллаген XVIII) либо белкам, принимающими участие в процессе свертывания крови (плазминоген, антитромбин III) [34]. Одним из первых эндогенных ингибиторов А выявлен эндостатин [32]. Высокое сродство его взаимодействия с гепарином

[35] свидетельствует о возможности связывания эндостатина гепарансульфатными протеогликанами, которые и обеспечивают его антиангиогенное действие. Специфические рецепторы эндостатина пока не выявлены. Введение эндостатина бестимусным мышам подавляет не только А, но и рост клеток перевитого им рака почки (РП) [36]. Особый интерес представляют вазостатин и канстатин, которые соответственно являются фрагментами кальретикулина и коллагена IV типа. Показано, что вазостатин ингибирует пролиферацию ЭК in vitro, А и рост ОК in vivo [33]. Канстатин также эффективно подавляет рост опухолей у бестимусных мышей, а его антиангиогенное действие сопровождается влиянием на миграцию ЭК и индукцией их апоптоза [37]. Поскольку все статины — это биологически активные фрагменты определенных высокомолекулярных предшественников, можно предположить существование универсального регуляторного механизма, благодаря которому в случае необходимости происходит активация ингибиторов А.

А необходим для роста и прогрессии не толь-

ко солидных опухолей, но и гемобластозов. Повышение плотности микрососудов костного мозга выявлено у больных хроническим миелолейкозом (ХМЛ), острым миелобластным лейкозом (ОМЛ), острым лимфобластным лейкозом (ОЛЛ) и миело-

диспластическими синдромами (МДС) [38]. Увеличение плотности васкулярной сети костного мозга у таких пациентов сопровождается существенным повышением содержания в плазме крови таких АФ, как VEGF, bFGF, TNF-α и HGF. Для указанных заболеваний, как и для солидных новообразований, характерна гетерогенность стимуляторов А. Так, у больных с ХМЛ увеличивается только уровень VEGF, тогда как содержание TNF-α повышается и при других формах заболеваний, кроме ОМЛ и МДС, для которых характерна повышенная васкуляризация костного мозга [38]. Наиболее высокий уровень HGF отмечали у больных с хроническим миеломоноцитарным лейкозом. Несмотря на высокое содержание в плазме крови АФ при ХЛЛ, изменений плотности микрососудов в костном мозгу не выявлено. Для бластных клеток, выделенных из костного мозга больных с ОЛЛ, характерна гиперэкспрессия VEGF и VEGFR-2, что указывает на участие этой регуляторной системы в аутоили паракринной регуляции пролиферации лейкозных клеток (цит. по [39]). Значение А в развитии гемобластозов не ограничивается ХМЛ, ОМЛ, ОЛЛ или МДС. Установлено, что плотность КС в костном мозге может иметь прогностическое значение при множественной миеломе (ММ) [40]. Выживаемость пациентов при низком, среднем и высоком уровне А в костном мозге составляет соответственно 77, 30 и 14 мес. После проведения курса терапии талидомидом плотность васкулярной сети костного мозга значительно снижается у больных с ММ, чувствительных к действию препарата [41]. Эти данные и обнадеживающие результаты испытаний препарата талидомид у пациентов с ММ, МДС и ОМЛ [42] не только подтверждают патогенети-

Таблица 2

ММР, участвующие в А и метастазировании, и их субстраты

Фермент

Специфические субстраты

Коллагеназы

MMP-1 (интерстициальная коллагеназа)

Коллаген I, II, III, VII и X типов; энтактин; агрекан; тенасцин; предшественники MMP-1 и -2; VEGF;

белок, связывающий IGF; предшественник TNF-α

MMP-13 (коллагеназа-3)

Коллаген I, II, III, VI и X типов; агрекан; ламинин; фибронектин; витронектин; тенасцин; bFGF; пред-

шественники MMP-9 и -13; предшественник TGF-β

Желатиназы

MMP-2 (желатиназа A)

Коллаген I, IV, V, VI, VII, X и XI типов; ламинин; фибронектин; витронектин; энтактин; FGFR-1; белок,

связывающий IGF; предшественники MMP-1, -9 и -13; предшественник TGF-β; VEGF; предшествен-

ник TNF-α; эндотелин-1

MMP-9 (желатиназа B)

Коллаген I, IV,V, VI, X и XI типов; агрекан; эластин; энтактин; фибронектин; витронектин; VEGF;

предшественник TGF-β; bFGF; предшественник TNF-α; лиганд рецептора KIT; эндотелин-1

Матрилизин

MMP-7 (матрилизин, PUMP)

Коллаген III, IV, IX, X и XI типов; эластин; фибрин; ламинин; энтактин; фибронектин; тенасцин; FasL;

предшественники MMP-2 и -7; витронектин; предшественник TNF-α; предшественник TGF-β

Стромелизины

MMP-3 (стромелизин-1)

Коллаген III, IV, V, VI, IX, X и XI типов; ламинин; предшественники MMP-1, -3, -7, -9 и -13; белок,

связывающий IGF; остеонектин; предшественник TNF-α; тенасцин; фибронектин; протеогликаны;

предшественник TGF-β; bFGF

MMP-11 (стромелизин-3)

Коллаген IV типа; фибронектин; ламинин; агрекан; ингибитор α1-протеиназы

Матриксные металлопротеиназы мембранного типа (MT-MMP)

MMP-14 (MT1-MMP)

Коллаген I, II и III типов; фибрин; фибронектин; предшественники MMP-2 и -13; ингибитор α1-про-

теиназы; витронектин; протеогликаны; ламинин; тенасцин; агрекан; предшественник TGF-β; VEGF;

bFGF, предшественник TNF-α

MMP-16 (MT3-MMP)

Предшественник MMP-2; коллаген III типа; фибронектин; ламинин; агрекан; витронектин

Другие матриксные металлопротеиназы

MMP-12 (макрофагальная металлоэластаза)

Эластин; фибронектин; коллаген I и IV типов; остеонектин; ингибитор α1-протеиназы; рецепторы

урокиназы; витронектин

ческую роль А в развитии злокачественных заболеваний кроветворной и лимфоидной тканей, но и указывают на целесообразность использования ингибиторов А для лечения больных онкогематологического профиля.

В последнее время уделяют все больше внимания

использованию ингибиторов ангиогенеза с терапевтической целью [43, 44]. Применение этих соединений обусловливает подавление роста не только первичной опухоли, но и ее метастазов. Антиангиогенная терапия может также использоваться для предупреждения возникновения рецидивов у больных групп повышенного риска. Основные терапевтические эффекты ингибиторов А связаны с угнетением пролиферации и/или миграции ЭК; блокированием или нейтрализацией действия АФ; ингибированием активности и подавлением мобилизации клетокпредшественников ЭК из костного мозга. Использование низких доз известных противоопухолевых препаратов также может ингибировать пролиферацию ЭК. В частности, применение циклофосфамида, метотрексата или капцетабина в режиме метрономной химиотерапии, когда препараты назначаются в более низких и частых дозах, показало их антиангиогенную активность [45]. Изучается возможность комбинирования метрономной химиотерапии с ингибиторами А [46].

На данный момент в разных странах, включая Украину, уже зарегистрировано несколько фармакопейных препаратов, обладающих антиангиогенной активностью и рекомендованных к использованию в онкологической или гема-

тологической клинике (табл. 3). Среди них прямые ингибиторы А и такие, действие которых на КС является опосредованным. Например, антиангиогенный эффект препаратов, основной мишенью для которых служит EGFR на поверхности ОК, связан с ингибированием продукции такими клетками АФ [47]. Первым ингибитором А прямого действия, который вышел на фармацевтический рынок в 2004 г., оказался препарат бевацизумаб («Genentech, Inc.», США). Он представляет собой рекомбинантные моноклональные антитела (МкАТ) против VEGF, оптимизированные для применения у человека. Препарат связывается с VEGF и нейтрализует все его биологически активные формы. Одним из следствий антиангиогенного действия таких антител является индукция апоптоза ОК [48]. По отношению к ряду опухолей антитела против VEGF проявляют цитостатическую активность. В настоящее время бевацизумаб рекомендован как препарат первой и второй линии терапии больных метастатическим колоректальным раком в комбинации с иринотеканом, флуороурацилом и кальций фолинатом [49], либо для первой линии терапии пациентов с распространенным, рецидивирующим или метастатическим НРЛ в комбинации с паклитакселом и карбоплатином [50]. Кроме того, препарат проявляет высокую терапевтическую активность у больных с РМЖ и РП.

Получены и продолжают активно разрабатываться препараты класса ингибиторов тирозинкиназ рецепторов АФ, наиболее перспективны-

Таблица 3

Ингибиторы А, зарегистрированные в Украине и проходящие клинические испытания

Препарат

Стадия клинического испытания

Основная мишень или

механизм действия

III

II

I

Бевацизумаб

НРЛ, ГСО, КР,

РМЖ, РЯ, РПЖ, РПжЖ, РП

Глиобластома, глиома, саркома Капоши, саркома мяг-

ких тканей, мезотелиома, ОМЛ, ХЛЛ, ХМЛ, лимфомы, ангиосаркома, МРЛ, меланома, рак желчевыводящих путей, рак пищевода, РЖ, РГШ, рак прямой кишки, РПеч, НЛ, РЖП, РМП, нейроэндокринные опухоли,

РШМ, РЭ и др.

Солидные опухо-

ли, опухоли сетчатки глаза

VEGF

Рекомбинант-

ный интерферон

альфа-2b

Солидные опухоли

Подавляет продукцию VEGF

и bFGF

Сунитиниб

РП, ГСО

Меланома, НРЛ, РПеч, КР, РПЖ, РМЖ, РЖ, нейроэндо-

кринные опухоли

Солидные опухоли

VEGFR, PDGFR, KIT, FLT3,

CSFR1, RET

Талидомид

ММ, метастазы

в мозг, МРЛ, НРЛ, РПЖ, РП, РЯ, РПеч

Саркома мягких тканей, меланома, солидные опухоли у

детей, лейкозы, РЩЖ, нейроэндокринные опухоли, КР, РЭ, глиома, глиобластома, ХЛЛ, опухоли мозга у детей,

НЛ, ОМЛ, болезнь Ходжкина, РШМ и др.

Солидные опухоли

Неизвестен (возможно свя-

зан с модуляцией действия интегринов)

Целекоксиб

Рак толстой кишки,

РПЖ, РМП

Солидные опухоли у детей, саркома Юинга, глиома,

РПеч, рак пищевода, РШМ, КР, РГШ, РМЖ, РЩЖ, рак

носоглотки

Солидные опухо-

ли, РПжЖ

Циклооксигеназа-2; стиму-

лирует продукцию эндос-

татина

Эрлотиниб

НРЛ, КР, РПжЖ,

РЯ, РГШ, рак рото-

вой полости

Мезотелиома, глиобластома, РЖП, глиома, ГСО, РЭ,

РПЖ, РПеч, рак желчевыводящих путей, РМЖ, РЖ, опу-

холи периферических нервов, рак пищевода и др.

Солидные опухоли

EGFR

Бортезомиб

НРЛ, ММ, НЛ

Лимфомы, глиома, меланома, лимфоплазмоцитарная

лимфома, РПрЖ, РГШ, РПжЖ, РПеч, РЖ, РМЖ, рак но-

соглотки, КР, РШМ, рак влагалища

Солидные опухо-

ли, РЯ

Протеасома

Используемые сокращения: ГСО – гастроинтестинальные стромальные опухоли; КР – колоректальный рак; ММ — множественная миелома; МРЛ — мелкоклеточный рак легкого; НРЛ – немелкоклеточный рак легкого; НЛ – неходжкинскинская лимфома; ОМЛ – острый миелобластный лейкоз; РГШ – рак головы и шеи; РЖ – рак желудка; РЖП – рак желчного пузыря; РМП – рак мочевого пузыря; РП – рак почки; РПеч — рак печени; РПжЖ – рак поджелудочной железы; РПЖ – рак предстательной железы; РШМ – рак шейки матки; РЩЖ – рак щитовидной железы; РЯ – рак яичника; РЭ – рак эндометрия; ХЛЛ – хронический лимфолейкоз; ХМЛ – хронический миелоидный лейкоз; CSFR – рецептор колониестимулирующего фактора; EGFR – рецептор эпидермального фактора роста; KIT – рецептор фактора стволовых клеток; RET – рецептор нейротрофического фактора роста из глиальных клеток.

ми среди которых считают мультикиназные ингибиторы. Так, пероральные препараты сунитиниб и сорафениб способны подавлять фосфорилирование более чем 80 типов киназ, включая все 3 рецептора семейства VEGFR. В 2006 г. сунитиниб рекомендовали для терапии больных с распространенным РП и в случаях прогрессирования гастроинтестинальных стромальных опухолей либо их резистентости к препарату иматиниб. При проведении клинических испытаний была показана эффективность cунитиниба как препарата первой линии терапии у больных распространенным РМЖ в комбинации с таксанами (паклитаксел и доцетаксел), как препарата второй линии в комбинации с капецитабином либо для монотерапии пациентов с РМЖ, ОК которых лишены рецепторов эстрогенов, прогестерона и HER2 [51]. Сорафениб зарегистрирован более чем в 50 странах мира для лечения пациентов с распространенным РП. В настоящее время проходит III стадия клинических испытаний препарата у больных метастатической меланомой и раком печени. Другие антиангиогенные препараты, ингибирующие киназную активность рецепторов VEGF, представлены в табл. 3.

Не менее перспективным направлением противоопухолевой терапии является использование эндогенных ингибиторов А, в частности эндостатина. Клиническое тестирование препарата стало возможным после получения компанией

«EntreMed, Inc.» (США) рекомбинантного эндостатина человека. При его внутривенных инъекциях клинический эффект отмечали у больных с резистентными формами солидных опухолей [52]. Начиная с 2005 г., препарат разрешен к применению для лечения при НРЛ в Китае.

Антиангиогенную активность талидомида связывают в первую очередь с ингибированием пролиферации ЭК [53]. Вместе с тем в клетках ММ этот препарат вызывал остановку клеточного цикла в G1-фазе или апоптоз, а также ингибировал продукцию VEGF клетками костного мозга [54]. В Австралии талидомид был рекомендован для ле-

чения ММ в 2003 г., а в США — в 2006 г. Препарат проходит клинические испытания у больных с разными формами солидных опухолей. При лечении талидомидом больных гормононезависимым РПЖ выявлено стабильное снижение уровня простатоспецифического антигена, а также bFGF и VEGF в моче [55].

Известно, что антиангиогенной активностью обладают многие цитокины, однако к клиническим испытаниям пока допущены только IFN-α и IL-12. Первый из них обладает широким спектром биологического действия, включающего противовирусный, противоопухолевый, антиангиогенный и антиметастатический эффекты. Как показали недавно von Z. Marschall и соавторы [56], антиангиогенная активность IFN-α связана с его способ-

ностью ингибировать транскрипцию гена VEGF. В доступной литературе описаны случаи успешной интерферонотерапии при рецидивах гемангиоэндотелиомы [57], а также при крупноклеточной ангиобластоме у детей [58]. Важно отметить, что применение интерферона приводило к блокированию bFGF-опосредствованного А в опухолевой ткани, но при этом отсутствовали какие-либо изменения физиологического А, обусловленного ростом и развитием детей. Существуют и другие примеры успешного использования IFN-α как антиангиогенного препарата [59, 60].

Вместе с тем все отмеченные выше препараты в определенной степени токсичны, что неминуемо вытекает из их влияния на процессы формирования новых КС в организме в целом и отсутствии строгой избирательности по отношению к А, ассоциированному с опухолью. Конкретные сведения о противопоказаниях к применению каждого из препаратов и вызываемых ими побочных явлениях приводятся в соответствующих фармацевтических рекомендациях.

Таким образом, за два последних десятилетия в значительной мере прояснились молекулярные и клеточные механизмы, регулирующие образование КС de novo, в том числе при опухолевом росте. Общепризнано, что основными регуляторами А являются АФ, их эндогенные ингибиторы, интегрины и ММП. Раскрытие механизмов взаимодействия ЭК между собой, с ОК, а также с компонентами ВМ позволило разработать новые подходы к лечению больных онкологического профиля с использованием ингибиторов А для подавления роста первичной опухоли и ее метастазов. Многие соединения с антиангиогенными, антиадгезивными и антиинвазивными свойствами вышли за рамки лабораторных исследований. Например, только в США на различных стадиях клинических испытаний в настоящее время находятся 43 антиангиогенных препарата. Начиная с 2003 г., лекарственные формы ингибиторов А появились на фармацевтическом рынке. Поэтому есть все основания прогнозировать, что в скором времени расширится клиническое использование таких препаратов, и возрастет их эффективность.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Folkman J. Fighting cancer by attacking its blood supply. Sci Am 1996; 275: 150–4.

  2. Li CY, Shan S, Huang Q, et al. Initial stages of tumor cell- induced angiogenesis: evaluation via skin window chambers in rodent models. J Natl Cancer Inst 2000; 92: 143–7.

  3. Maniotis AJ, Folberg R, Hess A, et al. Vascular channel formation by human melanoma cells in vivo and in vitro: vasculogenic mimicry. Am J Pathol 1999; 155: 739–52.

  4. Hendrix MJ, Seftor EA, Hess AR, Seftor RE. Vasculogenic mimicry and tumour-cell plasticity: lessons from melanoma. Nat Rev Cancer 2003; 3: 411–21.

  5. Eguchi M, Masuda H, Asahara T. Endothelial progenitor cells for postnatal vasculogenesis. Clin Exp Nephrol 2007; 11 (1): 18–25.

  6. Dvorak HF, Brown LF, Detmar M, Dvorak AM. Vascular permeability factor/vascular endothelial growth factor, microvascular hyperpermeability, and angiogenesis. Am J Pathol 1995; 146: 1029–39.

  7. Gille H, Kowalski J, Li B, et al. Analysis of biological effects and signaling properties of Flt-1 (VEGFR-1) and KDR (VEGFR-2). A reassessment using novel receptor-specific vascular endothelial growth factor mutants. J Biol Chem 2001; 276: 3222–30.

  8. Фільченков ОО. Молекулярні механізми пухлинного лімфангіогенезу. Вісник наукових досліджень 2007; (3): 90–5.

  9. Ferrara N, Gerber HP, LeCouter J. The biology of VEGF and its receptors. Nat Med 2003; 9: 669–76.

  10. Ferrara N, Carver-Moore K, Chen H, et al. Heterozygous embryonic lethality induced by targeted inactivation of the VEGF gene. Nature 1996; 380: 439–42.

  11. Ferrara N. Role of vascular endothelial growth factor in regulation of physiological angiogenesis. Am J Physiol Cell Physiol 2001; 280: C1358–66.

  12. Bagley RG, Rouleau C, Morgenbesser SD, et al. Pericytes from human non-small cell lung carcinomas: an attractive target for anti-angiogenic therapy. Microvasc Res 2006; 71: 163–74.

  13. Behzadian MA, Windsor LJ, Ghaly N, et al. VEGF- induced paracellular permeability in cultured endothelial cells involves urokinase and its receptor. FASEB J 2003; 17: 752–4.

  14. Senger DR, Claffey KP, Benes JE, et al. Angiogenesis promoted by vascular endothelial growth factor: regulation through alpha1beta1 and alpha2beta1 integrins. Proc Natl Acad Sci USA 1997; 94: 13612–7.

  15. Senger DR, Ledbetter SR, Claffey KP, et al. Stimulation of endothelial cell migration by vascular permeability factor/ vascular endothelial growth factor through cooperative mechanisms involving the alphavbeta3 integrin, osteopontin, and thrombin. Am J Pathol 1996; 149: 293–305.

  16. Infanger M, Kossmehl P, Shakibaei M, et al. Vascular endothelial growth factor inhibits programmed cell death of endothelial cells induced by clinorotation. J Gravit Physiol 2004; 11: P199–200.

  17. Kumar P, Miller AI, Polverini PJ. p38 MAPK mediates gamma-irradiation-induced endothelial cell apoptosis, and vascular endothelial growth factor protects endothelial cells through the phosphoinositide 3-kinase-Akt-Bcl-2 pathway. J Biol Chem 2004; 279: 43352–60.

  18. Bach F, Uddin FJ, Burke D. Angiopoietins in malignancy. Eur J Surg Oncol 2007; 33: 7–15.

  19. Eklund L, Olsen BR. Tie receptors and their angiopoietin ligands are context-dependent regulators of vascular remodelling. Exp Cell Res 2006; 312: 630–41.

  20. Maisonpierre PC, Suri C, Jones PF, et al. Angiopoietin-2, a natural antagonist for Tie2 that disrupts in vivo angiogenesis. Science 1997; 277: 55–60.

  21. Borgstrom P, Bourdon MA, Hillan KJ, et al. Neutralizing anti-vascular endothelial growth factor antibody completely inhibits angiogenesis and growth of human prostate carcinoma micro tumors in vivo. Prostate 1998; 35: 1–10.

  22. Melnyk O, Zimmerman M, Kim KJ, Shuman M. Neutralizing anti-vascular endothelial growth factor antibody inhibits further growth of established prostate cancer and metastases in a pre-clinical model. J Urol 1999; 161: 960–3.

  23. Zetter BR. Angiogenesis and tumor metastasis. Annu Rev Med 1998; 49: 407–24.

  24. Fukumura D, Xavier R, Sugiura T, et al. Tumor induction of VEGF promoter activity in stromal cells. Cell 1998; 94: 715–25.

  25. Forsythe JA, Jiang BH, Iyer NV, et al. Activation of vascular endothelial growth factor gene transcription by hypoxia- inducible factor 1. Mol Cell Biol 1996; 16: 4604–13.

  26. Mie Lee Y, Kim SH, Kim HS, et al. Inhibition of hypoxia-induced angiogenesis by FK228, a specific histone deacetylase inhibitor, via suppression of HIF-1alpha activity. Biochem Biophys Res Commun 2003; 300: 241–6.

  27. Humphries MJ, Travis MA, Clark K, Mould AP. Mechanisms of integration of cells and extracellular matrices by integrins. Biochem Soc Trans 2004; 32: 822–5.

  28. Cavalcanti-Adam EA, Micoulet A, Blümmel J, et al. Lateral spacing of integrin ligands influences cell spreading and focal adhesion assembly. Eur J Cell Biol 2006; 85: 219–24.

  29. Brauer PR. MMPs – role in cardiovascular development and disease. Front Biosci 2006; 11: 447–78.

  30. Hofmann UB, Westphal JR, Van Kraats AA, et al. Expression of integrin alpha(v)beta(3) correlates with activation of membrane-type matrix metalloproteinase-1 (MT1-MMP) and matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) in human melanoma cells in vitro and in vivo. Int J Cancer 2000; 87: 12–9.

  31. Brooks PS, Stromblad S, Sanders LC, et al. Localization of matrix metalloproteinase MMP-2 to the surface of invasive cells by interaction with integrin alpha v beta 3. Cell 1996; 85: 683–93.

  32. O’Reilly MS, Boehm T, Shing Y, et al. Endostatin: an endogenous inhibitor of angiogenesis and tumor growth. Cell 1997; 88: 277–85.

  33. Pike SE, Yao L, Setsuda J, et al. Calreticulin and calreticulin fragments are endothelial cell inhibitors that suppress tumor growth. Blood 1999; 94: 2461–8.

  34. O’Reilly MS, Pirie-Shepherd S, Lane WS, Folkman J. Antiangiogenic activity of the cleaved conformation of the serpin antitrombin III. Science 1999; 285: 1926–8.

  35. Hohenester E, Sasaki T, Olsen BR, Timpl R. Crystal structure of the angiogenesis inhibitor endostatin at 1.5 A resolution. EMBO J 1998; 17: 1656–64.

  36. Dhanabal M, Ramchandran R, Volk R, et al. Endostatin: yeast production, mutants, and antitumor effect in renal cell carcinoma. Cancer Res 1999; 59: 189–97.

  37. Kamphaus GD, Colorado PC, Panka DJ, et al. Canstatin, a novel matrix-derived inhibitor of angiogenesis and tumor growth. J Biol Chem 2000; 275: 1209–15.

  38. Aguayo A, Kantarjian H, Manshouri T, et al. Angiogenesis in acute and chronic leukemias and myelodysplastic syndromes. Blood 2000; 96: 2240–5.

  39. Mesters RM, Padro T, Steins M, et al. Angiogenesis in patients with hematologic malignancies. Onkologie 2001; 24 (Suppl 5): 75–80.

  40. Kumar S, Fonseca R, Dispenzieri A, et al. Bone marrow angiogenesis in multiple myeloma: effect of therapy. Br J Haematol 2002; 119: 665–71.

  41. Kumar S, Witzig TE, Dispenzieri A, et al. Effect of thalidomide therapy on bone marrow angiogenesis in multiple myeloma. Leukemia 2004; 18: 624–7.

  42. Moehler TM, Ho AD, Goldschmidt H, Barlogie B. Angiogenesis in hematologic malignancies. Crit Rev Oncol Hematol 2003; 45: 227–44.

  43. Новак ОЄ, Лісняк ІО, Чехун ВФ. Ангіогенез у розвитку злоякісних пухлин: теоретичні і практичні аспекти. Онкология 2002; 4: 244–51.

  44. Соляник ГИ. Противоопухолевая антиангиогенная терапия: принципы, проблемы, перспективы. Онкология 2006; 8: 206–8.

  45. Colleoni M, Rocca A, Sandri MT, et al. Low-dose oral methotrexate and cyclophosphamide in metastatic breast cancer: antitumor activity and correlation with vascular endothelial growth factor levels. Ann Oncol 2002; 13: 73–80.

  46. Kesari S, Schiff D, Doherty L, et al. Phase II study of metronomic chemotherapy for recurrent malignant gliomas in adults. Neuro Oncol 2007; 9: 354–63.

  47. Morelli MP, Cascone T, Troiani T, et al. Anti-tumor activity of the combination of cetuximab, and anti-EGFR

    blocking monoclonal antibody and ZD6474, an inhibitor of VEGFR and EGFR tyrosine kinases. J Cell Physiol 2006; 208: 344–53.

  48. Wedam SB, Low JA, Yang SX, et al. Antiangiogenic and antitumor effects of bevacizumab in patients with inflammatory and locally advanced breast cancer. J Clin Oncol 2006; 24: 769–77.

  49. Hurwitz H, Saini S. Bevacizumab in the treatment of metastatic colorectal cancer: safety profile and management of adverse events. Semin Oncol 2006; 33: S26–S34.

  50. Sandler A, Gray R, Perry MC, et al. Paclitaxel- carboplatin alone or with bevacizumab for non-small-cell lung cancer. N Engl J Med 2006; 355: 2542–50.

  51. http://www.clinicaltrials.gov/ct/show

  52. Eder JP Jr, Supko JG, Clark JW, et al. Phase I clinical trial of recombinant human endostatin administered as a short intravenous infusion repeated daily. J Clin Oncol 2002; 20: 3772–84.

  53. Moreira AL, Friedlander DR, Shif B, et al. Thalidomide and a thalidomide analogue inhibit endothelial cell proliferation in vitro. J Neurooncol 1999; 43: 109–14.

  54. Mitsiades N, Mitsiades CS, Poulaki V, et al. Apoptotic signaling induced by immunomodulatory thalidomide analogs in human multiple myeloma cells: therapeutic implications. Blood 2002; 99: 4525–30.

  55. Drake MJ, Robson W, Mehta P, et al. An open- label phase II study of low-dose thalidomide in androgen- independent prostate cancer. Br J Cancer 2003; 88: 822–7.

  56. von Marschall Z, Scholz A, Cramer T, et al. Effects of interferon alpha on vascular endothelial growth factor gene transcription and tumor angiogenesis. J Natl Cancer Inst 2003; 95: 437–48.

  57. Palmieri G, Montella L, Martignetti A, Bianco AR. Interferon alpha-2b at low doses as long-term antiangiogenic treatment of a metastatic intracranial hemangioendothelioma: a case report. Oncol Rep 2000; 7: 145–9.

  58. Marler JJ, Rubin JB, Trede NS, et al. Successful antiangiogenic therapy of giant cell angioblastoma with interferon alfa 2b: report of 2 cases. Pediatrics 2002; 109: E37. 59 . Kontzoglou G, Triaridis S, Noussios G, et al . Subglottic hemangioma treated with interferon alpha 2A. Acta

Otorhinolaryngol Belg 2002; 56: 83–5.


Без коментарів » Додати коментар