Модификаторы функций TOLL - подобных рецепторов и их сигнальных путей / Развитие вакцинопрофилактики в первые десятилетия XXI века / Вакцина и вакцинация

TLR являются наиболее изученными рецепторами системы врожденного иммунитета, распознающими образы патогенов. Описано 10 семейств PRR. TLR экспрессированы на клетках первой линии защиты: на макрофагах, дендритных клетках, эозинофилах, тучных клетках, на эпителии слизистых оболочек и эндотелии кожи; выявлены в головном мозге и на клетках кровеносной системы человека. TLR распознают консервативные, характерные только для микроорганизмов структуры — патогенассоциированные молекулярные паттерны — и эндогенные молекулы опасности, выделяемые при некрозе и/или апоптозе клеток (белки теплового шока, фибриноген, мочевая кислота и др.). TLR состоят из внеклеточного домена, содержащего богатые лейцином повторы, и из внеклеточного домена TIR, сходного с цитоплазматическим доменом рецептора IL-1.

После взаимодействия домена LRR с РАМР возникает сигнал, передаваемый через домен TIR на миелоидный дифференцировочный фактор-88 и адапторные молекулы TRIR, активирующие ядерный фактор кВ и регуляторный фактор интерферона-3.

NF-кВ контролирует синтез провоспалительных цитокинов (IL-1, IL-6, IL-12, TNFa). IRF3 регулирует образование интерферонов 1-го типа (IFNa, IFN(3).

Сигналы, передаваемые через TLRs, обусловливают созревание макрофагов и дендритных клеток, экспрессию костимулирующих молекул CD40, CD80, CD86, развитие иммунного ответа по Thl-типу. Согласно теории врожденного иммунитета, модификаторы функций TLR и их сигнальных путей (активаторы-агонисты, ингибиторы-антагонисты) — новое поколение иммунобиологических препаратов для иммунопрофилактики практически всех видов патологии человека — инфекционных, аллергических, аутоиммунных и онкологических заболеваний.?

Агонисты TLR. В 2007 г. в разных стадиях клинических исследований находились 32 модификатора, ориентированных на один TLR. Испытывали агонисты для защиты от бактериальных, вирусных и паразитарных инфекций. Шесть препаратов оценивали при аллергии, восемь — при онкологических и один — при аутоиммунных заболеваниях.

В качестве вакцинных адъювантов исследовали восемь модификаторов.

К применению на практике разрешены агонисты TLR4 и TLR7. MPL входит в состав комбинированного адъюванта AS04 [базовый компонент Аl(ОН)3], который включен в вакцину против гепатита В (Fendrix). Imiquimod - один из синтетических агонистов TLR7/TLR8. Разрешен к местному применению при лечении предраковых и раковых кератозов, а также генитальных и перианальных бородавок, ассоциированных с инфекцией вируса папилломы человека. Ниже приведены данные экспериментальных исследований и результаты ограниченных клинических испытаний, свидетельствующие о широких перспективах использования агонистов TLR.

Изучается возможность применения MPL при вирусных инфекциях и онкологических заболеваниях. В клинической практике (III фаза) продемонстрирована его эффективность при инфекциях вируса папилломы человека и инфекциях, вызванных вирусом простого герпеса типа 2. В качестве адъюванта MPL входит в состав нескольких противоопухолевых вакцин.

Получено несколько синтетических вариантов низкомолекулярных агонистов TLR7: Imiquimod, Isatorbine, Resiquimod и др. В опытах на животных Isatorbine защищает от инфекции, вызванной корона- вирусом человека, цитомегаловирусом, вирусами леса Семлики, везикулярного стоматита, энцефаломиокардита и герпеса типа 1 и 2. Isatorbine проявляет антивирусную активность, сопоставимую с эффектом IFNa, у пациентов с хроническим вирусным гепатитом С, резистентных к интерфероновой терапии (фазы I, II).

Клинические испытания показали, что Isatorbine плохо переносится при приеме внутрь, вызывая гастроэнтериты, тошноту, локальные кровоизлияния. Кроме того, он индуцирует нежелательную активацию иммунокомпетентных клеток, ассоциированых с кишечником. Создана лекарственная форма Isatorbine для приема внутрь, лишенная указанных недостатков и позволяющая получить концентрацию агониста в крови, сравнимую с таковой при парентеральном применении. Оральный препарат (ANA-975) называют замаскированным предшественником Isatorbine. Он лишен активности агониста TLR благодаря химическим модификациям, возвращающимся к норме при поступлении этого препарата из пищеварительного тракта в кровь. В клинических условиях показано, что после приема ANA-975 уровень активного агониста в плазме крови равен показателям при парентеральном введении Isatorbine. Начаты ограниченные испытания ANA-975 в клинической практике для лечения пациентов с хроническим вирусным гепатитом С и вирусным гепатитом В.

Агонисты семейства CpG. Активность членов семейста CpG исследуют в клинических испытаниях (фазы I-III) при раке легкого, Т-клеточной лимфоме, карциноме почки, инфекции, вызванной вирусом гепатита С, пыльцевой аллергии и др. В этих испытаниях CpG-препараты применяют в качестве адъювантов или средств монотерапии, направленной на подавление клинических симптомов.

Начаты испытания CpG-соединений в качестве дополнительных препаратов при химиотерапии, радиационной терапии и лечении моноклональными антителами раковых больных. Так, в серии рандомизированных клинических испытаний
продемонстрировано, что при сочетании средств химиотерапии с CpG количество пациентов со сроком жизни до года увеличивается с 33 (только химиотерапия) до 50% (химиотерапия + CpG).

На примере CpG показано, что активность агониста возрастает, если он конъюгирован с белковым антигеном — индуктором патологического процесса (вирусом, аллергеном). В клинической практике исследуют конъюгат CpG с пыльцевым аллергеном (Tolamba). Шесть инъекций Tolamba хорошо переносились и форми¬ровали защиту от обострений, обусловленных контактом с аллергеном, по меньшей мере в течение 2 лет (фазы I-III).

Важное следствие теории врожденного иммунитета — утверждение, что комбинация агонистов повышает эффект активации TLR и позволяет создавать принципиально новые вакцины против широкого круга патогенов, в том числе разных таксономических групп (бактерии, вирусы, грибы, простейшие), и вакцины, сочетающие антиинфекционную активность с действием против других видов патологии (опухоли, аллергия, аутоиммунные заболевания). Препараты на основе комбинации агонистов TLR уже созданы и проходят клинические испытания. Она состоит из антигенных комплексов S. aureus, Е. coli, К. pneumoniae, P. vulgaris и содержит лиганды TLR, активация которых позволяет сформировать защиту против бактериальных (TIR2, TLR4, TLR6 и TLR8) и вирусных инфекций (TLR2, TLR4, TLR9), а также положительно влияет на течение аллергии (TLR4, TLR9).

Антагонисты активности TLR. Согласно современным знаниям о физиологии врожденного иммунитета, подавление активности TLR при хроническом воспалении должно способствовать клиническому исцелению пациентов с аллергией и аутоиммунными заболеваниями. Получены пока еще немногочисленные данные, свидетельствующие о положительном клиническом эффекте угнетения функции TLR при атеросклерозе, астме, ревматоидном артрите и ряде других хронических заболеваний, а также при сепсисе, возбудителями которого являются грамотрицательные бактерии. Разработка антагонистов TLR находится на самых ранних этапах, и использования их на практике следует ожидать в отдаленном будущем.

Модификаторы сигнальных путей TLR. В литературе последних лет активно обсуждается возможность уменьшения или прекращения секреции провоспалительных цитокинов в результате воздействия на адапторные молекулы, играющих ключевую роль в передаче сигналов активированных TLR.

Полагают, что ингибиторы активности элементов сигнального пути станут в обозримом будущем одним из средств лечения хронического воспаления. В настоящее время в качестве ингибиторов исследуют серию низкомолекулярных препаратов. Один из таких препаратов (ТАК-242) действует на адаптерную молекулу TRAM, через которую активируются факторы IRF и NF-кВ, координирующие транскрипцию хеликонов. В результате уменьшается синтез TNFa, IL-6 и IL-12, запущенный после взаимодействия ЛПС с TLR4. Начаты испытания антагониста как элемента комплексной терапии сепсиса. В немногочисленных клинических испытаниях получены первые результаты, свидетельствующие о перспективности такого подхода.

Ожидается расширение круга работ, направленных на создание новых модификаторов TLR, оценку их клинической эффективности и безопасности. В 2007 г. программы таких работ обнародованы 18 компаниями. В дальнейшем будут конструироваться не только модификаторы функций TLR и их сигнальных путей, но и рецепторы других семейств. Планируется изучение новых модификаторов в качестве средств антиинфекционной защиты (включая защиту при пандемиях и актах биотерроризма), адъювантов при конструировании вакцин, средств иммунотерапии хронических воспалительных процессов, средств усиления эффекта химио- и радиотерапии.

Для усиления и расширения действия предполагается использовать комбинации модификаторов рецепторов одного или разных семейств. Описан синергический эффект при комбинации агонистов TLR и NOD-подобных рецепторов. Значительное внимание будет уделяться разработке методов, позволяющих оценить иммунологическую безопасность модификаторов для человека.