Антигеннеспецифическая иммунотерапия при сахарном диабете 1 типа

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 < 0,01). Лучшие показатели ответа С-пептида в ходе стимуляции отмечены и через два года после лечения (p < 0,02). При этом на протяжении наблюдения в основной группе наблюдались более низкие значения гликированного гемоглобина (HbA1c) (p = 0,004). Потребность в экзогенном инсулине с 6-го по 24-й месяц исследования также была значительно меньше. Побочные эффекты были мягкими (сыпь, лихорадка), за исключением одного случая, когда развилась тромбоцитопения (препарат был отменен) [5]. Другие клинические исследования фазы II Теплизумаба также показали более высокие показатели ответа С-пептида в ходе стимуляционных тестов и снижение потребности в экзогенном инсулине в группах лечения [6].

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 < 27 лет терапия Отеликсизумабом способствовала сохранению функции бета-клеток в течение 36 месяцев, что сопровождалось снижением уровня HbA1c и вариабельности гликемии [8].

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 < 0,001) и С-реактивного белка (р = 0,002). Побочных эффектов, связанных с приемом препарата, не отмечалось [18].

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.