Képes a mintázatfelismerő receptorok növényi eredetű immunmodulátorok általi szinergikus aktiválása az onkológiai terápia hatásának javítására? Egy méh- és petefészek-szarkómában szenvedő páciens esettanulmánya
Hajtó Tibor1*, Baranyai Lilla1, Kirsch Angelika2, Kuzma Mónika1 és Perjési Pál1
1Gyógyszerkémiai Intézet, Orvostudományi Egyetem, Pécs, Magyarország
2Orvosi Hivatal, Paradiestrasse 14, CH-4102 Binningen, Svájc
Kivonat
Háttér: Egyre több bizonyíték támasztja alá azt a feltevést, hogy a mikrobákhoz hasonlóan számos növényi kivonat szintén tartalmazhat patogénhez asszociált molekuláris mintázathoz (PAMP-hez) hasonló struktúrákat, amelyek aktiválni tudják a veleszületett immunrendszer 1-es típusú sejtfunkcióit. Mivel ezek fontos szerepet játszanak a tumorellenes védelemben, a PAMP-struktúrák kémiai előállítása pedig alig kivitelezhető, a jövő tumorterápiájának szempontjából fontosak lehetnek a PAMP-szerű struktúráiknak megfelelően standardizált növényi kivonatok.
Módszer: Két standardizált, növényi eredetű immunmodulátor szinergikus hatásának monitorozása a természetes ölősejtek (NK sejtek)
hemocitológiai mérésével. Fagyöngylektinek (ML) és MGN-3-ban lévő arabinoxilán optimálisnál alacsonyabb dózisait hasonlítottuk össze egészséges önkéntesek használatával.
Eredmények: Egyetlen optimálisnál alacsonyabb (15 mg/kg), MGN-3-ban lévő arabinoxilán-dózis után 24 óra elteltével az NK-szint átlagos (+/-SEM) növekedése 46,4 (+/-36)% volt, míg egyetlen optimálisnál alacsonyabb (0,45 ng/kg) ML-injekció után 24 óra elteltével 36 (+/-13)%-os javulás volt megfigyelhető. Az arabinoxilán és az ML ezen optimálisnál alacsonyabb dózisainak együttes adagolása esetén nagyon jelentős (293 +/-41%-os) javulást értünk el, ami közöttük fennálló jelentősen magas szinergizmust jelzett (p<0,001). Egy méh- és petefészek-szarkómában szenvedő páciens nem tudta tolerálni a CYVADIC kemoterápiát. Miután ML-lel és arabinoxilánnal kombináltuk, optimális dózisok alkalmazásával: 0,75 ng/kg, illetve 45 mg/kg mennyiségben, hat ciklus CYVADIC kezelésben részesült, majd kizárólag immunterápiát kapott. Az ezt követő öt évben rendszeresen tumormentesnek bizonyult.
Következtetés: A PAMP-szerű struktúrákkal rendelkező, standardizált növényi kivonatok kombinálása vélhetően új perspektívákat nyit a metasztatikus tumorok támogató kezelésében. További kutatásokra van szükség.
Bevezető
A kór előrehaladott stádiumaiban lévő rosszindulatú tumorok esetében a páciens – a súlyos mellékhatások miatt – sok esetben nem vagy csak alig tolerálja a hagyományos kemoterápiát. Ezen páciensek egészségi állapota gyakran rossz, ami veszélyt jelenthet a további kezelésre nézve, és ronthatja a kórral kapcsolatos prognózisukat. Számos szerző [1,2] szerint az onkológiai kezeléssel kapcsolatos intoleranciában a tumoros páciensek viselkedést befolyásoló társbetegségei (pl. a fáradékonyság, depresszió, fájdalmak és kognitív diszfunkció) is fontos szerepet játszhatnak. Egyre több bizonyíték támasztja alá, hogy ezek a viselkedéssel kapcsolatos tünetek a rákbetegek esetében gyakran társulnak a veleszületett immunrendszer celluláris immunválaszainak csökkent aktivitásával, valamint a szabályozó T-sejtek megnövekedett aktivitásával [1]. Ebből kifolyólag érdemes hivatkoznunk hat, szarkómában szenvedő beteg korábbi esettanulmányaira [3], akik esetében lenyűgöző remisszió volt megfigyelhető egy immunmoduláns kezelés során, amelyben a fagyöngylektin (ML) tartalmuk alapján standardizált növényi kivonatokat használtak. A korábbi beszámolóknak megfelelően [4,5] az ML patogénhez asszociált molekuláris mintázathoz (PAMP-hez) hasonló, növényi levelekből és levélszárakból származó struktúrát jelent, amely képes megkötni a megfelelő mintázatfelismerő receptort (gangliozidok terminális Neu5Ac alfa 2-6Gal béta 1-4GlcNAc maradványokkal) az 1-es típusú fagocitikus sejtek membránján
(például az M1 makrofágokon vagy a CD1a dendrites sejteken). Mint ismert, a PAMP–PRR interakció (amennyiben az MLit lektin-cukor)
az 1-es típusú fagocitás sejt membránján gyulladásos citokineket és IL-
12 aktiváló citotoxikus effektor sejteket hoz létre, pl. természetes ölősejteket (NK sejteket) és NK-T sejteket, amelyek hatékonyan gátolják a tumornövekedést [6-11]. Mivel az NK sejtek rendesen jelen vannak a perifériás vérben, nagymértékben alkalmasak a veleszületett immunrendszer 1-es típusú sejtfejlődések aktivációs szintjének monitorozására. Ebből kifolyólag az NK-sejtválaszok páciensek perifériás vérében történő mérései az immunmodulátor hatékonyságának jobb megítélését teszik lehetővé. A vérben lévő 1-es típusú immunsejtek monitorozásának ezen lehetőségéből adódóan fel mertük tenni a kérdést, hogy vajon az ML másik (hasonló PAMP-szerű struktúrákat mutató) immunmodulátorral való kombinálása több előnnyel járna-e? A jelen, egészséges önkénteseket alkalmazó tanulmányban a fagyöngylektin (ML) és az arabinoxilán egyetlen adagolása utáni NK-válaszokat fogjuk bemutatni;
Levelezési cím: Hajtó Tibor, Gyógyszerkémiai Intézet, Orvostudományi
Egyetem, Pécs, Meggyes u. 26., H-2045 Törökbálint, Magyarország, Tel.: +3630 973 5337; E-mail: drhajtot@t-online.hu
Kulcsszavak: méh- és petefészek-szarkóma, immunmoduláció, fagyöngylektin, arabinoxilán
Beérkezett: 2015. szeptember 20.; Elfogadva: 2015. október 20.; Kiadva: 2015. október 23.
a hatóanyagok adagolása standardizált növényi készítményekben történt. Emellett egy méh- és petefészek-szarkómában szenvedő páciens ezen kombinációval kapcsolatos esettanulmányát is ismertetni fogjuk.
Anyag és módszerek
A fagyöngylektin-szintje alapján standardizált fagyöngykivonat
Az IscadorR fermentált vizes fagyöngykivonat, amelyet a Weleda AG (CH-4144 Arlesheim, Switzerland) gyárt és forgalmaz. A kereskedelmi forgalomban kapható fagyöngykivonatok aktív (cukormegkötő) lektintartalmát (az IscadorR M specifikációja 5 mg) a Pécsi Orvostudományi Egyetem Gyógyszerkémiai Karának kutatólaboratóriumában mérték.
A cukormegkötő fagyöngylektin (ML) szintjének a kivonatokban történő meghatározását optimalizált ELLA technikával végezték, a korábbi publikációkban leírtaknak megfelelően [4]. A standardizált fagyöngykivonat harang alakú dózisválasz-kapcsolatot mutatott, és a 0,5–1,0 ng/kg lektindózisokat találtuk a leghatékonyabbnak, amint azt korábban egészséges önkéntesek használatával kiértékeltük. Mivel úgy találtuk, hogy szükség van két vagy három kezelésmentes napra az immunológiailag optimális hatáshoz, a szubkután ME-injekciókat rendszeresen, heti két alkalommal adagoltuk.
Standardizált rizskorpakivonat (BioBran/MGN-3)
Az itt bemutatott páciensek kombinált kezelésében használt második immunmoduláns gyógyszer a BioBran/MGN-3, amelyet a Daiwa Pharmaceutical Co, Ltd (Tokió, Japán) gyárt és forgalmaz. A BioBran/MGN-3 denaturált hemicellulózból áll, amelyet úgy nyernek ki, hogy rizskorpa-hemicellulózt reagáltatnak több, shiitake gombákból származó szénhidrát-hidrolizáló enzimmel. A BioBran/MGN-3 standardizálása a fő kémiai összetevője alapján történik: ez az arabinoxilán, amely xilózt (a fő láncában) és arabinóz polimert (a mellékláncában) tartalmaz. Az itt bemutatott pácienseknek szájon át adagoltuk a BioBran/MGN-3 anyagot, 12 és 45 mg/kg közötti dózisokban, hetente kétszer, az optimalizált, lektinközpontú fagyöngykivonat-terápiával párhuzamosan.
NK-szint vizsgálata hat egészséges önkéntesben
A nagy szemcsés limfociták (Large Granular Lymphocytes –LGL) gyakoriságát a hematológiában használt citológiai módszerrel vizsgáltuk [12]. Mint arról korábban beszámoltunk, ezen sejtpopulációk nagy része NK-sejt, és a perifériás szintjük jól korrelál a citotoxikus aktivitásukkal [12]. Hat egészséges (női, átlagosan 24,6 éves) önkéntest vizsgáltunk három egymást követő héten át: egyetlen fagyöngykivonat-injekció után, egyetlen MGN-3-kezelés után, valamint a kettő kombinációjának alkalmazása után. A relatív rosszabbodások különbségeit Student-féle vizsgálattal és Wilcoxon–Mann–Whitney-féle U-vizsgálattal elemeztük a Statgraphics IBM-kompatibilis számítógépekhez készült statisztikai csomagjával.
Etikai Bizottság
Az etikai bizottság javasolta, hogy végezzünk megfigyeléseket a standardizált növényi kivonatokkal kezelt pácienseken, és tegyük közzé az esettanulmányaikat. Az etikai bizottság szerint a jelen és az előző esettanulmány esetlegesen felkeltheti a többi kutatócsoport érdeklődését. Az itt bemutatott páciens tájékoztatáson alapuló beleegyező nyilatkozatot biztosított az adatai feldolgozására és közzétételére vonatkozóan. Tájékoztatást kapott arról, hogy a növényi kivonatok kiegészítő terápiának tekinthetők, és nem helyettesíthetik a hagyományos onkológiai kezeléseket. A páciens rendszeres kontrollvizsgálatokon vett részt egy onkológiai központban, és ezzel egyidejűleg növényi eredetű immunmodulátoros kezelésben is részt vett, és monitorozás alatt állt.
Eredmények
Mivel a korábbi jelentések, amelyekben növényi eredetű lektin (ML) készítményt alkalmaztak önmagában vagy hagyományos onkológiai kezeléssel kombinációban, lenyűgöző klinikai eredményeket mutattak [3], felmerült a kérdés, hogy vajon ha kombinációban alkalmazzuk a különböző, növényi eredetű PAMP-szerű struktúrákat, akkor azok javíthatják-e egymás immunmoduláns hatását? Ebből kifolyólag hat önkéntesen vizsgáltuk az ML és az arabinoxilán NK-sejtek perifériás szintjére gyakorolt hatását, amint az az 1. ábrán látható, és jelentősen magas szinergizmust állapítottunk meg. Egyetlen optimálisnál alacsonyabb (15 mg/kg), arabinoxilán-dózis után 24 óra elteltével az NK-szint átlagos (+/-SEM) növekedése 46,4 (+/-36)% volt, míg egyetlen optimálisnál alacsonyabb (0,45 ng/kg) ML-injekció után 24 óra elteltével 36 (+/-13) %-os emelkedés volt megfigyelhető. Amint az 1. ábrán látható, az arabinoxilán és az ML ezen optimálisnál alacsonyabb dózisainak együttes adagolása esetén nagyon jelentős (293 +/-41%-os) javulást értünk el, ami közöttük fennálló jelentősen magas szinergizmust jelzett (p<0,001).
A jelen tanulmányban egy jelenleg 33 éves páciens esettanulmányát mutatjuk be, aki öt évvel ezelőtt az első olyan tumoros páciensek közé tartozott, akik rendszeres, heti kétszeri kezelésben részesültek az ML optimális dózisának (0,75 ng/kg) és az arabinoxilán optimális dózisának (45 mg/kg) kombinációjával. 2010 novemberében a bal petefészek szarkómáját diagnosztizálták nála, amelyet sebészeti úton eltávolítottak. Három héttel később CT-vizsgálattal és biopsziával egy 52×36 mm méretű endometriális szarkómát észleltek, amely áttéttel rendelkezett a jobb petefészken (2A. ábra). Ekkor egy második műtéti eljárást (hiszterektómiát és adnexektómiát) hajtottak végre. A hisztológiai diagnózis differenciálatlan, a petefészekben áttéttel rendelkező endometriális szarkómát mutatott ki. A Ca-125 értéke 114,8 volt.
Négy héttel a második műtétet követően CYVADIC protokollt alkalmazó (ciklofoszfamidot, vinkrisztint, adriamicint és dakarbazint tartalmazó) adjuváns kemoterápiát kezdtek meg. Azonban a páciens nagyon súlyos mellékhatásokat szenvedett el, így a CYVADIC-kezelés harmadik ciklusát csak nyolc hónap elteltével kapta meg. Az életminősége nagyon rossz volt. A páciens teljes mértékben kimerült volt. Rendszeresen az ájulás szélén állt. Ugyanakkor a harmadik ciklussal (2011 júliusában) megkezdődött a 0,75 ng/kg lektint és 45 mg/kg arabinoxilánt tartalmazó immunmoduláns kezelés, és rendszeresen, heti két alkalommal alkalmazásra került. Az immunterápia kezdetét követően az életminőség gyors javulása volt megfigyelhető.
1. ábra: A természetes ölősejtek (NK-sejtek) perifériás szintjét a hematológiában használt citológiai módszerrel mértük [12]. Egyetlen optimálisnál alacsonyabb (15 mg/kg), arabinoxilán-dózis után 24 óra elteltével az NK-szint átlagos (+/-SEM) növekedése 46,4 (+/-36)% volt, míg egyetlen optimálisnál alacsonyabb (0,45 ng/kg) ML-injekció után 24 óra elteltével 36 (+/-13) %-os emelkedés volt megfigyelhető. Az arabinoxilán és az ML ezen optimálisnál alacsonyabb dózisainak együttes adagolása esetén nagyon jelentős (293 +/-41%-os) javulást értünk el, ami közöttük fennálló jelentősen magas szinergizmust jelzett (p<0,001).
A.) B.)
2. ábra: Egy méh- és petefészek-szarkómában szenvedő, adjuváns CYVADIC kemoterápiában részesülő páciens esettanulmánya. A súlyos mellékhatások miatt a kemoterápia csak akkor vált lehetségessé, amikor optimális dózisú (0,75 ng/kg, illetve 45 mg/kg) ML-t és arabinoxilánt tartalmazó, heti kétszer alkalmazott immunmoduláns kezeléssel kombinálták. A 2A. ábrán a sebészeti eljárás előtti tumorok láthatóak (a kis nyilak a tumoraira mutatnak), a 2B. ábrán pedig az 5 évvel későbbi CT-kontrollvizsgálat eredménye látható, amely teljes tumormentességet mutat.
A CYVADIC-kezelés következő három ciklusát egyre jobban tudta tolerálni. Mostanra (öt év elteltével) rendszeres CT-vizsgálatokon esett át, és minden esetben tumormentesnek bizonyult (2B. ábra). A Ca-125 értékek rendszeresen a normál tartományban (6 és 8 között) vannak. Az életminősége kiváló.
Kiértékelés
A nagy onkológiai központok adatai alapján a lágyszöveti szarkóma átlagos túlélési aránya a kór IV. stádiuma esetén öt év elteltével kevesebb mint 20% [13]. Az áttétes lágyszöveti szarkómás esetek CYVADIC kemoterápia utáni visszamenőleges kiértékelése azt mutatja, hogy a válaszarány 33%, a progressziómentes medián túlélés pedig 7,4 hónap volt [14]. Ebből kifolyólag az előrehaladott lágyszöveti szarkómában szenvedő páciens jelen tanulmányban bemutatott esettanulmánya meglepő. A CYVADIC kezelés standardizált, növényi eredetű immunmodulátorokkal való kombinálása lehetővé tette a harmadik, negyedik, ötödik és hatodik kezelési ciklus alkalmazását. A kemoterápiát követően csak immunmoduláns kezelésben részesült. Az, hogy a páciens tartós remissziót mutatott öt éven át, bármilyen onkológiai kezelés nélkül, arra enged következtetni, hogy a CYVADIC kemoterápia és az egymásra szinergisztikus hatást kifejtő növényi eredetű immunmodulátorok kombinációjának alkalmazása javíthatja az előrehaladott lágyszöveti szarkómában szenvedő betegek prognózisát.
Mostanra általánosan elismert tény, hogy a veleszületett immunrendszer immunkompetens sejtjei két külön irányban működnek:
1. A prototipikus M1 makrofágok és CD1a+ dendrites sejtek (DC1), amelyek IL-12-t hoznak létre, és más, gyulladásos citokinek, amelyek citotoxikus effektor sejteket, pl. természetes ölősejteket (NK-sejteket) hoznak létre. Ezek a tumornövekedés hatékony gátlói. 2. A prototipikus M2 makrofágok és DC2 dendrites sejtek, amelyek IL-4-et és IL-10-et hoznak létre, amelyek elősegítik a Th2-sejtek létrejöttét, ugyanakkor gátolják a Th1-sejteket. Képesek gyulladás előidézésére és a sejtosztódás elősegítésére azáltal, hogy növekedési faktorokat termelnek, és megindítják az argináz útvonalat, a neoangiogenezist és a szöveti regenerációt [8]. A rosszindulatú tumorokkal rendelkező páciensek esetében a normálisnál nagyobb arányban jelen lévő makrofágok tartoznak ehhez a prototipikus M2-populációhoz, és ez látszólag módosítja az immunválaszok egyensúlyát [10]. Például egészséges személyek esetében az M2 monociták a monociták teljes populációjának mindössze 10%-át teszik ki, míg a tumoros páciensek esetében ez az arány 40%-kal magasabb volt [6]. Hosszú évek óta megfigyelték már, hogy bizonyos bakteriális fertőzések kedvező hatással voltak a tumorral járó betegségek kimenetelére. Mostanra az is bizonyossá vált, hogy a bakteriális patogénhez asszociált molekuláris mintázatú (PAMP) molekulák stimuláló hatással vannak az 1-es típusú természetes immunsejtekre azáltal, hogy a mintázatfelismerő receptorokat (PRR) megkötik a membránjukon. Ugyanakkor annak ellenére, hogy számos bakteriális készítmény tumorral járó betegségekre kifejtett hatását vizsgálták, a toxikus mellékhatások miatt ezek nincsenek klinikai használatban. Az endotoxin esetében megfigyelhető lenne a tűrés. Ezért érdekes az a feltevés, hogy növények is tartalmazhatnak PAMP-szerű molekulákat, toxikus mellékhatások nélkül. A szarkómában szenvedő páciensek kezelésére használt növényi eredetű immunmodulátorok nem rendelkeznek mellékhatásokkal, és – a korábban leírtaknak megfelelően – mindegyik fajta onkológiai kezeléssel kombinálhatóak [15].
Mivel az ML és az arabinoxilán jelentősen magas szinergizmust mutatott, a különböző, PAMP-szerű struktúrákat tartalmazó, a standardizált növényi immunmodulátorok kombinációjának alkalmazása új perspektívákat nyithat meg a tumorkezelés terén.
Köszönetnyilvánítás
A szerzők köszönetüket fejezik ki Cornelia van den Bergh felé (a kutatást támogató anyagi hozzájárulásáért).
Közzétételi nyilatkozat
A szerzők kijelentik, hogy a jelen tanulmánnyal kapcsolatban nem áll fenn versengéssel kapcsolatos vagy egyéb összeférhetetlenség.
Szerzői jogok: ©2015 Hajtó T. Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amely a Creative Commons Attribution licenc feltételeinek megfelelően kerül terjesztésre, amely engedélyezi a korlátlan használatot, terjesztést és sokszorosítást bármilyen adathordozón, amennyiben az eredeti szerző és a forrás megjelölésre kerül.
Forrás: A cikket szó szerint tettük közzé, az eredeti cikk PDF formátumban itt található: Egy méh- és petefészek-szarkómában szenvedő páciens esettanulmánya
