Введение
Препараты, подавляющие активность иммунной системы, также известные как иммуносупрессоры, иммунодепрессанты и антиреjection-препараты, – это лекарственные средства, которые ингибируют или предотвращают активность иммунной системы.
Immunosuppressive drugs, also known as immunosuppressive agents, immunosuppressants and antirejection medications, are drugs that inhibit or prevent the activity of the immune system.
Глюкокортикоиды
В фармакологических (супрафизиологических) дозах глюкокортикоиды, такие как преднизон, дексаметазон и гидрокортизон, используются для подавления различных аллергических, воспалительных и аутоиммунных заболеваний. Они также назначаются в качестве иммуносупрессоров после трансплантации для предотвращения острого отторжения трансплантата и болезни "трансплантат против хозяина". Однако они не предотвращают инфекции и также подавляют последующие процессы регенерации.
Иммунодепрессивный механизм
Глюкокортикоиды подавляют клеточный иммунитет. Они действуют, ингибируя экспрессию генов цитокинов, включая интерлейкин 1 (IL 1), IL 2, IL 3, IL 4, IL 5, IL 6, IL 8 и TNF-альфа, посредством связывания с кортикостероидными элементами ответа на ДНК. Это снижение продукции цитокинов уменьшает пролиферацию Т-клеток. При уменьшении пролиферации Т-клеток снижается выработка IL 2, что еще больше подавляет пролиферацию Т-клеток. Глюкокортикоиды также подавляют гуморальный иммунитет, вызывая уменьшение экспрессии IL 2 и IL 2 рецепторов на В-клетках. Это снижает как экспансию клонов В-клеток, так и синтез антител.
Противовоспалительные эффекты
Глюкокортикоиды влияют на все типы воспалительных процессов, независимо от их причины. Они индуцируют синтез липокортина 1 (аннексина 1), который затем связывается с клеточными мембранами, предотвращая доступ фосфолипазы А2 к своему субстрату – арахидоновой кислоте. Это приводит к уменьшению продукции эйкозаноидов. Экспрессия циклооксигеназы (как COX 1, так и COX 2) также подавляется, что усиливает эффект. Глюкокортикоиды также стимулируют выход липокортина 1 во внеклеточное пространство, где он связывается с рецепторами на мембранах лейкоцитов и ингибирует различные воспалительные события: адгезию эпителиальных клеток, эмиграцию, хемотаксис, фагоцитоз, респираторный взрыв и высвобождение различных воспалительных медиаторов (лизосомальных ферментов, цитокинов, активатора тканевого плазминогена, хемокинов и т.д.) из нейтрофилов, макрофагов и тучных клеток.
Цитостатики
Цитостатики подавляют деление клеток. В иммунотерапии они применяются в более низких дозах, чем при лечении злокачественных новообразований. Они воздействуют на пролиферацию как Т-клеток, так и В-клеток. Благодаря своей высокой эффективности, чаще всего используются аналоги пурина.
Алкилирующие агенты
Алкилирующие агенты, используемые в иммунотерапии, включают азотистые иприты (циклофосфамид), нитрозомочевины, соединения платины и другие. Циклофосфамид (Cytoxan от Baxter) вероятно, является наиболее мощным иммуносупрессивным средством. В небольших дозах он очень эффективен при терапии системной красной волчанки, аутоиммунной гемолитической анемии, гранулематоза с полиангиитом и других иммуноопосредованных заболеваний. Высокие дозы вызывают панцитопению и геморрагический цистит.
Метотрексат
Метотрексат является аналогом фолиевой кислоты. Он связывается с дигидрофолатредуктазой и препятствует синтезу тетрагидрофолата. Он применяется для лечения аутоиммунных заболеваний (например, ревматоидного артрита или болезни Бехчета) и в трансплантологии.
Азатиоприн и меркаптопурин
Азатиоприн (Prometheus' Imuran) — основной иммуносупрессивный цитотоксический препарат. Он широко применяется для подавления реакций отторжения трансплантата. Он неферментативно расщепляется до меркаптопурина, который действует как аналог пурина и ингибитор синтеза ДНК. Меркаптопурин также может вводиться непосредственно. Подавляя клональную экспансию лимфоцитов на индуктивной фазе иммунного ответа, он воздействует как на клеточный, так и на гуморальный иммунитет. Он также эффективен в лечении аутоиммунных заболеваний.
Цитотоксические антибиотики
Среди них дактиномицин является наиболее важным. Он используется при трансплантации почки. Другие цитотоксические антибиотики включают антрациклины, митомицин С, блеомицин и митрамицин.
Антитела
Антитела иногда применяются для быстрой и эффективной иммуносупрессивной терапии с целью предотвращения острых реакций отторжения, а также для целенаправленного лечения лимфопролиферативных или аутоиммунных заболеваний (например, моноклональных антител к CD20).
Поликлональные антитела
Гетерологичные поликлональные антитела получают из сыворотки животных (например, кролика, лошади) и вводят вместе с тимоцитами или лимфоцитами пациента. Используются антилимфоцитарные (АЛГ) и антитимоцитарные антигены (АТГ). Они применяются в лечении стероидорезистентной острой реакции отторжения и тяжелой апластической анемии. Однако их в основном добавляют к другим иммуносупрессорам для снижения их дозировки и токсичности. Они также способствуют переходу на терапию циклоспорином. Поликлональные антитела ингибируют Т-лимфоциты и вызывают их лизис, который происходит как посредством комплемент-опосредованного цитолиза, так и посредством клеточной опсонизации с последующим удалением ретикулоэндотелиальных клеток из кровообращения в селезенке и печени. Таким образом, поликлональные антитела подавляют клеточные иммунные реакции, включая отторжение трансплантата, замедленную гиперчувствительность (например, кожную реакцию на туберкулин) и болезнь «трансплантат против хозяина» (GVHD), но влияют на продукцию антител, зависимую от тимуса. По состоянию на март 2005 года на рынке доступно два препарата: Атгам, полученный из конской сыворотки, и Тимоглобулин, полученный из кроличьей сыворотки. Поликлональные антитела воздействуют на все лимфоциты и вызывают генерализованную иммуносупрессию, что может привести к посттрансплантационным лимфопролиферативным расстройствам (ПТЛР) или серьезным инфекциям, особенно цитомегаловирусной инфекции. Для снижения этих рисков лечение проводится в стационаре, где обеспечивается адекватная изоляция от инфекций. Обычно их вводят внутривенно в течение пяти дней в соответствующей дозе. Пациенты остаются в больнице до трех недель, чтобы дать иммунной системе время восстановиться до уровня, при котором риск развития сывороточной болезни отсутствует. Из-за высокой иммуногенности поликлональных антител почти у всех пациентов наблюдается острая реакция на лечение, характеризующаяся лихорадкой, ознобом и даже анафилаксией. В дальнейшем, в процессе лечения, у некоторых пациентов может развиться сывороточная болезнь или иммунокомплексный гломерулонефрит. Сывороточная болезнь обычно возникает через семь-четырнадцать дней после начала терапии. У пациента наблюдаются лихорадка, боли в суставах и эритема, которые можно облегчить с помощью стероидов и анальгетиков. Также может присутствовать крапивница. Снизить их токсичность можно, используя высокоочищенные фракции сыворотки и внутривенное введение в сочетании с другими иммуносупрессорами, например, ингибиторами кальциневрина, цитостатиками и кортикостероидами. Наиболее распространенным является одновременное применение антител и циклоспорина для предотвращения постепенной выработки пациентами сильного иммунного ответа к этим препаратам, что снижает или устраняет их эффективность.
Моноклональные антитела
Моноклональные антитела направлены на строго определенные антигены. Поэтому они вызывают меньше побочных эффектов. Особое значение имеют антитела, направленные на IL-2 рецептор (CD25) и CD3. Они используются для предотвращения отторжения трансплантированных органов, а также для мониторинга изменений в лимфоцитарных субпопуляциях. Вполне вероятно появление новых препаратов с аналогичным механизмом действия в будущем.
Антитела, направленные на Т-клеточный рецептор
Муромонаб CD3 – это мышиное моноклональное антитело против CD3 типа IgG2a, которое ранее использовалось для предотвращения активации и пролиферации Т-клеток путем связывания с комплексом рецепторов Т-клеток, присутствующим на всех дифференцированных Т-клетках. Таким образом, это было одним из первых мощных иммуносупрессивных препаратов, применяемых для контроля эпизодов острого отторжения, резистентных к стероидам и/или поликлональным антителам. Ввиду большей специфичности действия по сравнению с поликлональными антителами, муромонаб CD3 также использовался в качестве профилактической меры при трансплантации. Однако, в настоящее время муромонаб CD3 больше не производится, и это мышиное моноклональное антитело в клинической практике заменено химерными, гуманизированными или человеческими моноклональными антителами. Механизм действия муромонаба изучен лишь частично. Известно, что молекула связывается с комплексом TCR/CD3. При первых введениях это связывание неспецифически активирует Т-клетки, что приводит к развитию серьезного синдрома через 30-60 минут, характеризующегося лихорадкой, миалгией, головной болью и артралгией. В некоторых случаях развивается угрожающая жизни реакция со стороны сердечно-сосудистой и центральной нервной системы, требующая продолжительной терапии. После этого периода CD3 блокирует связывание антигена с TCR и вызывает конформационные изменения или удаление всего комплекса TCR/CD3 с поверхности Т-клеток. Это снижает количество доступных Т-клеток, возможно, за счет повышения их чувствительности к фагоцитозу эпителиальными ретикулярными клетками. Перекрестное связывание молекул CD3 также активирует внутриклеточный сигнал, вызывающий анергию или апоптоз Т-клеток, если клетки не получают дополнительный сигнал через костимулирующую молекулу. Антитела к CD3 смещают баланс от Th1 к Th2 клеткам, поскольку CD3 стимулирует активацию Th1. У пациента могут развиваться нейтрализующие антитела, снижающие эффективность муромонаба CD3. Муромонаб CD3 может вызывать чрезмерную иммуносупрессию. Несмотря на то, что антитела к CD3 действуют более специфично, чем поликлональные антитела, они значительно снижают клеточный иммунитет, предрасполагая пациента к оппортунистическим инфекциям и злокачественным новообразованиям.
Антитела, направленные на рецептор IL-2
Интерлейкин 2 является важным регулятором иммунной системы, необходимым для клонального расширения и выживания активированных Т-лимфоцитов. Его эффекты опосредуются тримерным клеточным поверхностным рецептором IL-2α, состоящим из α, β и γ цепей. IL-2α (CD25, антиген активации Т-клеток, TAC) экспрессируется только уже активированными Т-лимфоцитами. Поэтому он имеет особое значение для селективной иммуносупрессивной терапии, и исследования были сосредоточены на разработке эффективных и безопасных анти-IL-2 антител. С использованием технологии рекомбинантных генов мышиные антитела к Tac были модифицированы, что привело к созданию двух химерных мышиных/человеческих антител к Tac в 1998 году: базиликсимаба (Simulect) и даклизумаба (Zenapax). Эти препараты действуют, связываясь с α-цепью рецептора IL-2α, предотвращая индуцированное IL-2 клональное расширение активированных лимфоцитов и сокращая их время жизни. Они применяются для профилактики острой отторжки органов после двусторонней трансплантации почки, оба препарата обладают сопоставимой эффективностью и вызывают незначительное количество побочных эффектов.
Циклоспорин
Как и такролимус, циклоспорин (Novartis Sandimmune) является ингибитором кальцинеурина (CNI). Он применяется с 1983 года и входит в число наиболее часто используемых иммуносупрессивных препаратов. Это циклический пептид грибкового происхождения, состоящий из 11 аминокислот. Считается, что циклоспорин связывается с цитозольным белком циклофилином (иммунофилином) иммунокомпетентных лимфоцитов, особенно Т-лимфоцитов. Этот комплекс циклоспорина и циклофилина ингибирует фосфатазу кальцинеурин, которая в нормальных условиях стимулирует транскрипцию интерлейкина-2. Препарат также подавляет продукцию лимфокинов и высвобождение интерлейкинов, что приводит к снижению функции эффекторных Т-клеток. Циклоспорин используется для лечения острых реакций отторжения, однако его все чаще заменяют более новыми и менее нефротоксичными иммуносупрессантами. Ингибиторы кальцинеурина и азатиоприн связаны с развитием злокачественных новообразований и рака кожи у реципиентов органов после трансплантации. Немеланомный рак кожи (НМРК) часто встречается после трансплантации почки и может приводить к значительной заболеваемости и смертности. Результаты ряда исследований свидетельствуют о том, что ингибиторы кальцинеурина обладают онкогенными свойствами, главным образом связанными с продукцией цитокинов, способствующих росту опухоли, метастазированию и ангиогенезу. Показано, что этот препарат снижает частоту регуляторных Т-клеток (T Reg), и после перехода от монотерапии CNI к монотерапии микофенолатом у пациентов отмечается повышение приживаемости трансплантата и частоты T Reg.
Такролимус
Такролимус (торговые названия Prograf, Astagraf XL, Envarsus XR) является продуктом бактерии Streptomyces tsukubensis. Это макролидный лактон, который действует, ингибируя кальцинеурин. Препарат в основном используется при трансплантации печени и почек, хотя в некоторых клиниках его применяют при трансплантации сердца, легких и сердца/легких. Он связывается с иммунофилином FKBP1A, после чего образующийся комплекс связывается с кальцинеурином и ингибирует его фосфатазную активность. Таким образом, он препятствует переходу клетки из фазы G0 в фазу G1 клеточного цикла. Такролимус более активен, чем циклоспорин, и обладает менее выраженными побочными эффектами.
Сиролимус
Сиролимус (рапамицин, торговое название Rapamune) – это макролидный лактон, продуцируемый актиномицетом Streptomyces hygroscopicus. Он используется для профилактики реакций отторжения. Хотя он является структурным аналогом такролимуса, его механизм действия несколько отличается, и он имеет другие побочные эффекты. В отличие от циклоспорина и такролимуса, препаратов, воздействующих на первую фазу активации Т-лимфоцитов, сиролимус влияет на вторую фазу, а именно на трансдукцию сигнала и клональную пролиферацию лимфоцитов. Он связывается с FKBP1A, как и такролимус, однако образующийся комплекс не ингибирует кальцинеурин, а другой белок – mTOR. Поэтому сиролимус действует синергически с циклоспорином и, в комбинации с другими иммуносупрессантами, обладает относительно небольшим количеством побочных эффектов. Кроме того, он косвенно ингибирует ряд Т-лимфоцит-специфических киназ и фосфатаз, предотвращая тем самым их переход из фазы G1 в фазу S клеточного цикла. Аналогичным образом, сиролимус предотвращает дифференцировку В-клеток в плазматические клетки, снижая продукцию антител IgM, IgG и IgA. Он также эффективен против опухолей, зависимых от сигнального пути PI3K/AKT/mTOR.
Эверолимус
Эверолимус является аналогом сиролимуса и также ингибитором mTOR.
Зотаролимус
Зотаролимус — полусинтетическое производное сиролимуса, применяемое в стентах с лекарственным покрытием.
Интерфероны
IFN β подавляет продукцию Th1-цитокинов и активацию моноцитов. Он применяется для замедления прогрессирования рассеянного склероза. IFN γ способен индуцировать лимфоцитарный апоптоз.
Опиоиды
Длительное применение опиоидов может вызывать иммуносупрессию как врожденного, так и адаптивного иммунитета. Снижение пролиферации и иммунной функции наблюдается в макрофагах и лимфоцитах. Считается, что эти эффекты опосредованы опиоидными рецепторами, экспрессируемыми на поверхности этих иммунных клеток. Однако, перед началом любого лечения необходимо оценить статус вакцинации пациентов, принимающих иммуносупрессивные препараты для лечения хронических заболеваний, таких как ревматоидный артрит или воспалительные заболевания кишечника, и в конечном итоге провести вакцинацию против заболеваний, предотвратимых вакцинацией. Некоторые исследования показали низкий уровень вакцинации против определенных заболеваний, предотвратимых вакцинацией, среди пациентов, принимающих иммуносупрессивные препараты, несмотря на в целом положительное отношение к вакцинации. Также существуют другие побочные эффекты, такие как гипертензия, дислипидемия, гипергликемия, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, липодистрофия, лунообразное лицо, повреждение печени и почек. Иммуносупрессивные препараты также взаимодействуют с другими лекарственными средствами, влияя на их метаболизм и действие. Воздействие действующих или подозреваемых иммуносупрессивных препаратов на подпопуляции лимфоцитов в тканях можно оценить с помощью иммуногистохимического исследования.