88
Nová protinádorová léčiva a léčebné strategie v onkologii
široce užívaných biomarkerů je detekce přítomnosti specifických povrchových antigenů či receptorů (např. CD20, EGFR/ERBB1/HER1, hormonální receptory) na nádorových buňkách, které predikují senzitivitu vůči konkrétním terapeutikům (např. rituximab, cetuximab, gefitinib, tamoxifen). Studiu biomarkerů je věnována téměř stejně velká pozornost jako hledání a vývoji nových terapeutik. Urychlení a upřesnění diagnostického procesu pomocí
vhodných biomarkerů vede totiž k promptnímu nasazení optimální terapeutické strategie, což nejen zvyšuje šance na celkové přežití pacienta, ale vzhledem k enormním cenám nových terapeutik je tento proces spojen i s výrazným ekonomickým efektem. Geometricky narůstající počet cílených terapeutik tak nutně vyžaduje vhodné biomarkery, které by jasně (tj. statisticky významně) predikovaly efektivitu konkrétní cílené terapie. Princip „přítomnost konkrétního biomarkeru při
Box 5 BCR-ABL, imatinib a počátek éry cílené terapie Chronická myleoidní leukemie (CML) je cytogeneticky charakterizována chromosomální translokací t(9;22) a z ní vyplývající přítomností patologického, tzv. filadelfského chromosomu (Ph) v hematopoetických progenitorech (obr. 8). Prototypickou aberantní apikální molekulu, odpovědnou za maligní transformaci leukemických buněk, představuje produkt translokace t(9;22), BCR-ABL (breakpoint cluster region-Abelson tyrosine kinase) fúzní onkoprotein. Protein c-ABL s tyrozinkinázovou aktivitou (PTK), je lokalizovaný převážně v jádře a jeho aktivita je za normálních okolností přísně regulována. Fúze ABL s BCR vede ke vzniku chimérického proteinu (u zdravých lidí se nenachází), který je lokalizován aberantně převážně v cytoplazmě. Dochází k patologické fosforylaci celé řady downstream proteinů a signálních kaskád. Klíčovou roli při maligním zvratu hraje zejména BCR-ABL indukovaná patologická aktivace proteinů RAS, STAT5, β-kateninu a signálních drah RAS-RAF-MEK-ERK a PI3K-AKT (viz dále samostatné kapitoly). Podle místa zlomu v BCR oblasti vznikají tři izoformy BCR-ABL, označované podle velikosti výsledného proteinu jako p210, p190 a p230. U většiny pacientů s CML a u cca třetiny pacientů s Ph+ ALL nacházíme nejčastější izoformu p210. U zbylých pacientů s Ph+ ALL detekujeme izoformu p190. Izoforma p230 je vzácná. In vivo experimenty na transgenních zvířatech (knock-in myši) jasně potvrdily, že izoformy p210 a p190 mají značně odlišný fenotyp, který dobře koreluje s klinickou manifestací jednotlivých onemocnění u lidí. Identifikace BCR-ABL onkoproteinu jako klíčové molekulární aberace zodpovědné za transformaci hematopoetických progenitorů v leukemické buňky vedlo ke snahám o nalezení specifických farmakologických inhibitorů. Prvním inhibitorem BCR-ABL schváleným ke klinickému použití u pacientů v chronické fázi CML byl STI-571/imatinib mesylate (Glivec). Imatinib tak symbolicky v roce 2000 zahájil novou éru v léčbě nádorových onemocnění, éru cílené terapie. Imatinib, derivát fenylaminopyrimidinu, je kompetitivním inhibitorem BCR-ABL. Imatinib však není specifickým inhibitorem výhradně BCR-ABL, ale blokuje i několik dalších tyrozinkinázových proteinů (zejména KIT, PDGFR, ABL). Imatinib se stal základním lékem skupiny inhibitorů tyrozinkinázových proteinů, TKI (tyrosin kinase inhibitors). Přes nesporné úpěchy imatinibu se u části pacientů vyskytuje vedle intolerance též primární nebo sekundární rezistence. Podstatou rezistence mohou být bodové mutace BCR-ABL, zejména v oblasti ABL (bylo již identifikováno přes 90 různých bodových mutací způsobujících rezistenci na imatinib). Jiným mechanismem rezistence je amplifikace BCR-ABL a jeho zvýšená exprese nebo zvýšená exprese P-glykoproteinu (P-gp), který funguje jako transportní kanál, kterým je imatinib z buňky pumpován ven. Leukemické buňky však také mohou získat další, sekundární mutace, které oslabí či zcela zruší závislost jejich přežití na signálech z BCR-ABL (zruší oncogene-addiction, viz výše). Takové mutace logicky vedou k úplné rezistenci na imatinib, která však nesouvisí s BCR-ABL. Proto je také účinnost imatinibu u pacientů v blastickém zvratu CML (u nichž se předpokládá přítomnost sekundárních mutací eliminujících oncogene addiction) výrazně menší. V návaznosti na zásadní úspěch imatinibu byla syntetizována řada TKI nové generace. Dasatinib (Sprycel) a nilotinib (Tasigna) se používají k léčbě imatinib-rezistentní CML/Ph+ALL (viz Speciální část). Celá řada dalších TKI je v pokročilých stadiích klinického výzkumu: bosutinib (SKI-606), INNO-406 či MK-0457 (VX-680). MK-0457, který inhibuje kromě BCR-ABL též aurora-kinázy a JAK2, je jako jediný z TKI nové generace účinný i vůči CML buňkám s BCR-ABL mutací T315I, která je podstatou rezistence nejen na imatinib, ale i na všechny ostatní výše zmíněné TKI nové generace.
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181104
Cílená léčba I: terapie cílená na nádorové buňky – inhibice růstu nádoru diagnostickém procesu u konkrétního pacienta = nasazení konkrétní cílené léčby“ se významně blíží ideálům tzv. terapie šité na míru („tailored medicine“).
10.2 Cílená léčba Ia: inhibice proliferace 10.2.1 Inhibice receptorových tyrozinkináz Receptory s vnitřní tyrozinkinázovou aktivitou (RTK) představují klíčové receptorové struktury extracelulárních mitogenních signálů (růstových faktorů). Geny kódující RTK patří mezi nejdéle známé onkogeny, jejichž
89
mutace, chromosomální translokace či deregulovaná exprese hraje zásadní roli v patogenezi širokého spektra malignit. Nejvíce prozkoumané RTK, které hrají významnou roli v patogenezi nádorových onemocnění, jsou uvedeny v tabulce 7. Za fyziologických podmínek vážou tyto RTK růstové faktory (mitogeny) produkované různými buňkami mikroprostředí (makrofágy, mezenchymální buňky, fibroblasty, stromální buňky, lymfocyty, endotelie aj.). Mitogenní signály jsou převedeny přes RTK a signální kaskády do jádra, kde dochází k aktivaci transkripčních faktorů, které spouštějí expresi genů nezbytných pro uskutečnění mitózy (obr. 38). U zdravých buněk se jedná o fyziologickou mitogenní signalizaci závislou na přítomnosti daného růstového faktoru (liganddependent signaling). Mutace či deregulace genů pro
10
Tab. 7 Přehled vybraných receptorových tyrozinkináz ligand
malignity s prokázanou deregulací RTK (overexprese, mutace)
EGFR/ ERBB1/ HER1
epidermal growth factor receptor /avian erythroblastic leukemia viral oncogene homolog/human epidermal growth factor receptor
EGF
epidermal growth factor
karcinom tlustého střeva, plic
ERBB2/ HER2/ NEU
neuroblastoma/glioblastoma derived oncogene homolog
neváže ligand
vytváří heterodimery s EGFR/ERBB1/HER1
karcinom prsu, ovaria
MET
hepatocyte growth factor receptor
HGF
hepatocyte growth factor
karcinom žaludku, ledvin
IGF1R
insulin-like growth factor receptor
IGF
insuline-like growth factor
karcinom prostaty, plic, ledvin, mnohočetný myelom
PDGFR
platelet-derived growth factor receptor
PDGR
platelet-derived growth factor
AML, karcinom prsu, sarkomy
FGFR
fibroblast growth factor receptor
FGF
fibroblast growth factor
karcinom plic, prsu, ovaria, endometria, žaludku, prostaty, močového měchýře
FLT3
FMS-like tyrosine kinase
FLT3 ligand
KIT/SCFR CD117
stem cell factor receptor
SCF/KITL/ MGF
stem cell factor/mast cell growth factor
AML, mastocytóza, GIST
FLT1/ VEGFR1
FMS-like tyrosine kinase/vascular endothelial growth factor receptor
VEGF
vascular endothelial growth factor
nádorové cévy
KDR/ VEGFR2/ FLK1
kinase insert domain receptor/fetal liver kinase
VEGF
vascular endothelial growth factor
nádorové cévy
CSF1R/ c-FMS CD115
colony stimulating factor 1 receptor /feline McDonough sarcoma viral (v-FMS) oncogene homolog
CSF1 / M-CSF
colony stimulating factor 1/ karcinom prsu, ovaria, macrophage-colony endometria, plic, prostaty, stimulating factor pankreatu, ledvin
AML
OBECNÁ ČÁST
RTK
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181104
90
Nová protinádorová léčiva a léčebné strategie v onkologii mitogen
RTK buněčná membrána P
P
RAS
PLC
SRC
PI3K
RAF
PKC
FAK
AKT
MEK
mTOR
ERK
Obr. 38 Signální dráhy aktivované receptorovými tyrozinkinázami (RTK)
RTK mohou vést k propagaci aberantního proliferačního signálu, který vzniká nezávisle na přítomnosti růstového faktoru (ligand-independent signaling) a který hraje klíčovou roli při maligní transformaci a při přežívání/ proliferaci nádorových buněk (oncogene-addiction). S cílem vyřadit aberantně aktivované RTK byly vyvinuty dvě odlišné terapeutické strategie: Monoklonální protilátky zacílené na extracelulární receptorovou část RTK. Nízkomolekulární tyrozinkinázové inhibitory (TKI) blokující intracelulární tyrozinkinázovou doménu RTK. Rodina EGFR/ERBB/HER (epidermal growth factor receptor/erythroblastosis receptor B/human epidermal growth factor receptor) zahrnuje čtyři typy receptorů: EGFR/ERBB1/HER1, ERBB2/HER2/NEU, ERBB3/ HER3 a ERBB4. Vazba EGF na EGFR vede k jeho dimerizaci a následné autoaktivaci. Kromě EGF se na EGFR
váže také TGFα, který s EGF sdílí cca 40% sekvenční homologii. Po navázání ligandů (EGF či TNFα) dochází k fosforylaci tyrozinových zbytků C-terminálních částí dimerizovaného receptoru, které slouží jako dokovací místa specifických cytoplazmatických proteinů obsahujících tzv. SH2 doménu (SRC homology 2). Zvýšená exprese či mutace receptorů z rodiny EGFR hraje zásadní roli v maligní transformaci celé řady karcinomů. Z protilátek cílených na extracelulární receptorovou doménu EGFR/ERBB1/HER-1 se v klinické praxi používá cetuximab (Erbitux) a panitumumab (Vectibix), zejména v léčbě kolorektálního karcinomu, kdežto anti-ERBB2/HER2/NEU protilátka trastuzumab (Herceptin) k léčbě karcinomu prsu s overexpresí ERBB2/ HER2/NEU. Podrobnější informace viz kapitolu 18.2. Novou alternativu představují tzv. chimérické imunoreceptory, kdy se monoklonální protilátka s afinitou vůči danému mitogenu váže svým Fc fragmentem na nádorové buňky a působí jako kompetitivní inhibitor skutečných receptorů (viz též kap. 9.3).
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181104