Резистентность к ингибиторам контрольных точек иммунитета в лечении метастатического рака почки

Рак почки (РП) находится на 10-м месте в структуре смертности в РФ. У лиц мужского пола РП встречается чаще, чем у женщин. Средний возраст пациентов с впервые установленным диагнозом составляет 62,8 года [1]. В последнее время в изучении биологии и лечении РП достигнут значительный прогресс – найдены гистологические подтипы, характеризующиеся разными генетическими и молекулярными изменениями, а также открыты различные пути канцерогенеза рака почки. Согласно международной гистологической классификации опухолей почки от 2016 г., существуют 13 подтипов почечно-клеточного рака (ПКР). Из них светлоклеточный рак почки является наиболее распространенным гистологическим подтипом. Он встречается в 70–75 % случаев рака почки.

До 2000-х гг. терапевтические возможности лечения метастатического рака почки (МРП) были ограничены. Лечение проводилось высокими дозами цитокинов интерлейкина-2 и интерферона. Почти у 10 % пациентов, получавших интерлейкин-2, был достигнут полный ответ, но профиль безопасности часто ограничен из-за сердечных и респираторных нежелательных явлений. Более глубокое понимание биологии РП привело к появлению новых терапевтических возможностей. Для лечения метастатического ПКР стали использоваться ингибиторы рецептора тирозинкиназы и фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR-TKI) [2]. Сунитиниб и пазопаниб стали стандартом лечения МРП в первой линии.

В последние годы появились ингибиторы контрольных точек (ИКК) иммунитета PD-1 или лиганда PD-L1, используемые в виде монотерапии или в комбинации с антицитотоксическим Т-лимфоцитарно-ассоциированным белком 4 (CTLA-4) или таргетным препаратом [3]. За последние 5 лет опубликованы результаты рандомизированных клинических исследований, в которых использовалась комбинация ИКК и ингибиторов тирозинкиназы [4]. Например, ниволумаб и ка-бозантиниб, пембролизумаб и акситиниб, пем-бролизумаб и ленватиниб, авелумаб и акситиниб.

Данные режимы терапии применяются в рутинной клинической практике [5].

С учетом растущих клинических возможностей возникает вопрос о терапевтических последовательностях, которым необходимо следовать. Требуются прогностические биомаркеры для персонифицированного подбора терапии метастатического рака почки и построения индивидуальной последовательности лечения данного заболевания [6]. Мутационная нагрузка опухоли и экспрессия PD-L1 не позволили выявить группу больных с ответом на терапию с применением ИКК [7]. За последние 5 лет резко изменился прогноз лечения больных МРП за счет увеличения сроков выживаемости без прогрессирования; увеличения общей частоты ответов до 42 % при комбинации ниволумаб и ипилимумаб, до 55 % – при сочетании пембролизумаба с акситинибом при не подвергавшемся лечению метастатическом светлоклеточном раке почки и до 25 % ‒ при применении ниволумаба во второй линии [8]. Однако значительное число пациентов не реагируют на проводимое лечение, что может быть связано с первичной резистентностью опухоли к ингибиторам контрольных точек иммунитета. Существует много факторов, способствующих первичной или приобретенной резистентности к иммуноонкологическим препаратам, включая факторы, свойственные пациенту, факторы, связанные с опухолевой клеткой, факторы, присущие опухолевому микроокружению [9].

Пол больного можно отнести к внутренним факторам. Несколько исследований проведено по изучению диморфизма иммунного ответа, связанного с полом. F. Conforti et al. опубликовали метаанализ, который включал данные об 11 351 пациенте с метастатическим раком, в основном с меланомой и немелкоклеточным раком легкого. Авторы обнаружили значительную разницу в показателях общей выживаемости между мужчинами и женщинами (р=0,0019). У мужчин зарегистрирована большая общая выживаемость. В рандомизированное клиническое исследование Checkmate 025 было включено почти 900 пациентов с МРП, которые получали ниволумаб или эверолимус во второй или последующей линии. Коэффициент риска смерти был ниже у мужчин ‒ 0,7 (0,5–0,9) ‒ по сравнению с женщинами ‒ 0,84 (0,57–1,24) [10]. Существуют несколько гипотез, которые помогут объяснить это различие. Во-первых, воздействие мутагенных факторов, таких как табачный дым или ультрафиолетовое излучение без солнцезащитных мер, чаще встречается у мужчин, чем у женщин [11]. Такое поведение приводит к увеличению мутационной нагрузки опухоли у мужчин. Во-вторых, в результате нескольких исследований на животных была выявлена роль эстрогена в модуляции оси PD-1/PD-L1. M.J. Polanczyk et al. [12, 13] продемонстрировали, что эстроген оказывает влияние на антигенпрезентирующие клетки и регуляторные Т-клетки CD4+ CD25+ Foxp3+. Эстроген может усиливать экспрессию FoxP3 и регуляторную активность Т-клеток CD4+ CD25+ Foxp3+ через рецептор альфа эстрогена. Эстроген также может модулировать экспрессию PD-1 на дендритных клетках, макрофагах и Т-клеток CD4+ CD25+ Foxp3+. Эти выводы нуждаются в более глубоком изучении, и эффективность ИКК у мужчин должна быть подтверждена в дальнейших проспективных исследованиях.

D. Chowell et al. [14, 15] продемонстрировали, что функциональное разнообразие генов человеческого лейкоцитарного антигена класса I (HLA-I) лежит в основе иммунного контроля злокачественных новообразований. Они выдвинули гипотезу, что генотип HLA-I с двумя аллелями с более расходящимися последовательностями позволяет представить больше иммунопептидомов, что может повлиять на результат лечения ИКК. Пациенты с более дивергентными аллелями могут представлять больший набор пептидов для распознавания Т-клетками, чем пациенты с менее дивергентными аллелями HLA-1. Авторы оценили эволюционную дивергенцию герминального HLA-I путем количественного определения расхождения физикохимических последовательностей между аллелями HLA-I генотипа каждого пациента и пришли к выводу, что высокая эволюционная дивергенция HLA-I связана с лучшим ответом на ингибиторы контрольных точек у больных с меланомой, получавших анти-CTLA-4 или анти-PD-(L)1 терапию, и у пациентов с немелкоклеточным раком легкого, получавших анти-PD-1 препараты. Медиана общей выживаемости у пациентов с меланомой с низкой эволюционной дивергенцией HLA-I была почти 8 мес, медиана общей выживаемости с высокой эволюционной дивергенцией HLA-I – почти 20 мес. Среднее значение эволюционного расхождения HLA-I также коррелировало с количеством ответов по данным компьютерной томографии, составляя 57 % при низкой эволюционной дивергенции HLA-I и 64 % – при высокой. Сопоставимые результаты наблюдались у больных с немелкоклеточным раком легкого.

Долгое время считалось, что саркопения является негативным прогностическим маркером при иммунотерапии [16–18]. В ретроспективном многоцентровом исследовании в реальной клинической практике была проанализирована 1 000 пациентов, из них у 65 % был немелкоклеточный рак легких, у 19 % – меланома, у 15 % – метастатический светлоклеточный рак почки [19]. Все больные получали ингибиторы контрольных точек, медиана наблюдения составила 20,3 мес. При анализе срезов компьютерной томографии на уровне третьего поясничного позвонка для оценки плотности скелетных мышц и расчета индекса скелетных мышц авторы пришли к выводу, что пациенты с низким индексом плотности скелетных мышц имели значительно меньшую общую выживаемость. Комплексный анализ подтвердил, что индекс скелетных мышц является независимым предиктором общей выживаемости. Связи между индексом скелетных мышц и клиническим ответом не выявлено, поэтому саркопения не может быть предиктором ответа на лечение ИКК.

Установлено, что микробиота кишечника значительно влияет на ответ лечения ингибиторами контрольных точек иммунитета у мышей и у людей с эпителиальными опухолями. B. Routy et al. [20] при изучении метагеномики образцов кала пациентов с раком легких и почек выявили положительную корреляцию между обилием Akkermansia muciniphila и ответом на терапию анти-PD-1 ингибиторами у мышей. Трансплантация микробиоты кишечника от пациентов, которые ответили на терапию ИКК, улучшила эффективность иммуноонкологических препаратов у мышей, лишенных микробов, или мышей, получавших антибиотики. Однако трансплантация микробиоты кишечника от пациентов, не ответивших на лечение ИКК, не привела к тому же результату. Тем не менее пероральное введение Akkermansia muciniphila повысило чувствительность к иммуноонкологическим препаратам после трансплантации микробиоты кишечника у пациентов, которые ранее не ответили на лечение. Трансплантация микробиоты кишечника от пациентов с ответом на ИКК вызвала накопление Т-клеток CXCR3+ CD4+ в микроокружении опухоли и повысила регуляцию PD-L1 в Т-клетках селезенки. В итоге найдена причинно-следственная связь между противоопухолевой эффективностью блокады PD-1 и доминированием различных видов комменсалов [20].

Применение антибиотиков является основной причиной дисбактериоза, приводит к нарушению регуляции важных комменсальных бактерий. A. Elkrief et al. обобщили имеющиеся в настоящее время доказательства, касающиеся влияния антибиотиков у онкологических больных, получающих ингибиторы контрольных точек иммунитета [21]. В 2018 г. B. Routy et al. [22] изучали пациентов с немелкоклеточным раком легкого, почечноклеточным раком и уротелиальной карциномой. Они показали, что применение антибиотиков связано со снижением общей выживаемости при однофакторном и многофакторном анализах. Это наблюдение при раке почки подтверждено в трех ретроспективных исследованиях, в которых продемонстрировано негативное влияние антибиотиков со значительным снижением медианы без прогрессирования до 5,5, 1,9 и 2,7 мес соответственно. Также показано значительное снижение медианы общей выживаемости [23–25]. Следовательно, применение антибиотиков может быть независимым прогностическим фактором.

Кортикостероиды широко применяются при симптоматическом лечении онкологических больных. Известно, что назначение стероидов с эквивалентной дозой преднизолона ≥10 мг в день вызывает иммуносупрессию, ослабляя актива- цию Т-клеток, блокируя экспансию Th1, экспансию макрофагов М2 и изменяя микробиоту [26]. K.C. Arbour et al. сообщили о влиянии глюкокортикостероидов на эффективность ингибиторов контрольных точек иммунитета у пациентов с немелкоклеточным раком легкого [27]. В этом многоцентровом ретроспективном анализе применение глюкокортикостероидов в дозе ≥10 мг в день было связано c меньшей общей частотой объективных ответов (7 vs 18 %), меньшей медианой выживаемости без прогрессирования и медианой общей выживаемости. G. Fucà et al. [28] изучали модуляцию иммунных клеток периферической крови при раннем применении кортикостероидов у пациентов с немелкоклеточным раком легкого, получавших ИКК. Не обнаружено разницы между пациентами, которые принимали и не принимали глюкокортикостероиды при лечении иммуноонкологическими препаратами. Однако применение кортикостероидов в течение первого месяца лечения было связано с низкой медианой выживаемости без прогрессирования и медианой общей выживаемости. Насколько нам известно, этот вопрос специально не изучался у пациентов с метастатическим раком почки.

Недостаточная антигенность опухоли является другой причиной резистентности к ингибиторам контрольных точек иммунитета. Это связано с недостаточным распознаванием Т-клетками опухоли из-за отсутствия опухолевых неоантигенов [29]. Данный факт подтверждается положительной корреляцией между мутационной нагрузкой опухоли и ответом на ИКК [30].

При МРП не наблюдалось положительной корреляции между мутационной нагрузкой опухоли и ответом на ингибиторы контрольных точек. На небольшой когорте из 34 пациентов показано, что ни мутационная нагрузка опухоли, ни экспрессия PD-L1 не коррелировали с исходом заболевания или ответом на иммуноонкологические препараты [31]. Светлоклеточный рак почки содержит самую высокую частоту инсерций и делеций (инделей) ДНК, приводящих к одному из самых высоких потенциалов неоантигенности, что может быть веским аргументом для объяснения высокой частоты ответов на ИКК при метастатическом светлоклеточном раке почки [32]. В двух когортах больных метастатическим светлоклеточным раком почки, получавших анти-PD-1 терапию, наблюдалось большое количество сдвигов рамки считывания, что коррелировало с более высокой медианой общей выживаемости [33].

Эффективный ответ Т-клеток против опухолевого антигена зависит от активации интерферона-γ в микроокружении. В результате трансдусер Янус-киназы (JAK) и активатор транскрипции активируются, что приводит к экспрессии PD-L1 посредством активации регуляторного фактора интерферона-1 (IRF1). Эта экспрессия PD-L1 на поверхности опухолевых клеток негативно влияет на противоопухолевый Т-клеточный иммунитет. Генетический дефицит в сигнальных путях интерферона-γ связан с неэффективностью ИКК [34]. Следует отметить, что γ-интерферон усиливает передачу сигналов презентации антигена главного комплекса гистосовместимости (ГКГС) I класса. Путь γ-интерферона также обеспечивает вовлечение иммунных клеток и оказывает прямое антипролиферативное и проапоптотическое действие на опухолевые клетки [35]. Выявлена резистентность, связанная с мутациями потери функции в генах, кодирующих JAK1 или JAK2, ассоциированные с рецептором интерферона. Мутации, приводящие к синтезу укороченных белков JAK1 и JAK2, вызывали отсутствие ответа на γ-интерферон и оказывали антипролиферативное действие на раковые клетки [36].

Недавно идентифицировано несколько сигнальных путей в качестве потенциальных механизмов устойчивости к ингибиторам контрольных точек. Путь Wnt/β-катенина участвует во многих биологических процессах ‒ от развития гемопоэтических стволовых клеток, эмбриогенеза и дифференцировки клеток до иммунной регуляции [37]. S. Spranger et al. впервые продемонстрировали корреляцию между активацией сигнального пути Wnt/β-катенина и отсутствием экспрессии сигнатур генов Т-клеток при метастатической меланоме человека. Авторы также показали, что гиперэкспрессия Wnt/β-катенина ассоциирована с отсутствием Т-клеток и резистентностью к терапии моноклональными антителами против PD(L)-1 и CTLA-4. Это наблюдение подтверждено при других типах опухолей, включая рак яичников, карциному органов головы и шеи и уротелиальную карциному [38–40].

Путь митоген-активируемых протеинкиназ (MAРK) приводит к выработке VEGF, IL-6, IL-8 и IL-10 и оказывает ингибирующее действие на привлечение Т-клеток. Путь MAРK также отвечает за негативную регуляцию антигена экспрессии главного комплекса гистосовместимости и сниженную чувствительность к антипролифератив-ным эффектам интерферона-γ и фактора некроза опухоли [34, 41].

Циклинзависимые киназы 4 и 6 (CDK4/6) и их кофакторы циклины D-типа способствуют продвижению клеточного цикла от G1 к S фазе. За последние несколько лет в 4 исследованиях подчеркнуто влияние ингибирования CDK4/6 на иммунный ответ. Показано, что ингибитор CDK4/6 абемаци-клиб в комбинации с моноклональным антителом анти-PD-L1 обладает большей эффективностью на моделях рака молочной железы у мышей, чем любой из препаратов по отдельности [42, 43].

Потеря молекул главного комплекса гистосовместимости I и II классов может происходить с помощью множества генетических и эпигенетических механизмов [44], что приводит к нерас-познаванию опухолевых клеток цитотоксическими

Т-лимфоцитами и дальнейшему «иммунному побегу». Нонсенс-мутация в гене, кодирующем B2M, приводит к потере поверхностной экспрессии ГКГС класса I. В итоге зафиксировано отсутствие ответа на лечение ИКК у пациентов с меланомой [36]. M. Sade-Feldman et al. также продемонстрировали, что потеря гетерозиготности в локусе B2M коррелировала с более низкой медианой общей выживаемости у пациентов с меланомой, получавших ИКК [45].

Почечно-клеточный рак – злокачественное новообразование, наиболее обогащенное Т-клетками по сравнению с другими типами опухолей. Высокая плотность CD8+ лимфоцитов в опухоли связана с плохим прогнозом [46, 47]. CD8 при раке почки в основном истощаются из-за совместной экспрессии PD-1 и гена активации лимфоцитов 3 (LAG-3) [48].

В рандомизированном исследовании III фазы JAVELIN RENAL 101 сравнивались комбинация авелумаба (анти-PD-L1) с акситинибом и су-нитиниб, при этом было показано, что высокая инфильтрация CD8 связана с меньшей медианой выживаемости без прогрессирования у пациентов, получавших сунитиниб, но не у больных, получавших комбинацию авелумаба с акситинибом. Однако в клиническом исследовании NIVOREN-GETUG AFU 26 высокая инфильтрация CD8 была связана с худшей медианой выживаемости без прогрессирования у пациентов, получавших ниволумаб. M.H. Voss et al. не обнаружили связи между плотностью CD8 и клинической пользой у больных метастатическим светлоклеточным раком почки, принимавших ИКК [38]. Анализ иммунной инфильтрации при почечно-клеточном раке из атласа генома рака показал более высокую долю регуляторных Т-клеток у пациентов с худшим исходом.

M.H. Voss et al. сообщили о корреляции количества противовоспалительных макрофагов М2 (CD163+) с длительным клиническим эффектом от терапии анти-PD-1. Эта ассоциация не обнаружена у пациентов, получавших ингибиторы тирозинки-назы [33]. Во вспомогательной когорте клинического исследования NIVOREN больные, получавшие ниволумаб, с CD163 (макрофаги М2) с более высокой плотностью на границе инвазии, имели наибольший период без прогрессирования.

Проведенный анализ транскриптомных данных образцов опухоли с помощью подсчета популяций клеток микроокружения показывает более высокий уровень генов, связанных с В-клетками, в опухоли больных, которые ответили на лечение иммуноонкологическими препаратами при меланоме и светлоклеточном раке почки [49]. Пациенты с саркомой, экспрессирующие высокий уровень сигнатуры плазматических клеток, демонстрируют лучший прогноз при лечении анти-PD-1 [50].

Почечно-клеточный рак является одной из гиперваскулярных опухолей, который состоит из дезорганизованных сосудов. Таким образом, потребление питательных веществ и кислорода является недостаточным, что приводит к гипоксии и снижению рН. Оба эти фактора способствуют прогрессированию опухоли [51]. Гипоксия индуцирует повышенную регуляцию различных генов, участвующих в метаболизме глюкозы, клеточный ангиогенез, клеточную пролиферацию и инфильтрацию клеток-супрессоров миелоидного происхождения, приводящих к ингибированию CD3+ Т-клеток и цитотоксических функций CD8+ Т-клеток [10, 52]. Следовательно, вызванное гипоксией высвобождение факторов 1a и 2a (HIF-1a и HIF-2a) индуцирует повышенную экспрессию PD-L1 в опухолевых клетках [53, 54]. Высокий уровень HIF-1 и HIF-2 способствует образованию VEGF, который действует как путь иммунного побега через увеличение экспрессии иммунных контрольных точек CTLA 4, TIM 3, LAG 3 на Т-клетках и PD-L1 на дендритных клетках [55].

Белок полибромо-1 (PBRM-1) является основным компонентом полибром-ассоциированной формы BAF комплекса хроматина SWI/SNF. Показано, что инактивация PBRM1 повышает чувствительность клеток меланомы мыши к активации Т-клеток [56]. Мутации в гене PBRM1 встречаются у 40 % пациентов со светлоклеточным раком почки [57]. Мутация с потерей функции в гене PBRM1 была связана с лучшим прогнозом у 35 пациентов с метастатическим светлоклеточным раком почки, получавших моноклональные антитела против PD-1. Потеря функции PBRM1 чаще встречалась в опухолях у пациентов, имеющих благоприятный прогноз. Это было подтверждено в независимой валидационной когорте [58] и в анализе архивных образцов опухолевой ткани 382 пациентов, включенных в клиническое исследование Checkmate 025 III фазы. Мутации гена PBRM1 коррелировали с большим периодом без прогрессирования и медианой общей выживаемо- сти у пациентов, получавших ниволумаб [59]. По результатам определения статуса белка PBRM1 у 324 пациентов, получавших ниволумаб в рамках клинического исследования NIVOREN II фазы, показано, что большая одногодичная общая выживаемость наблюдалась при потере PBRM1 – 83,7 vs 74 %. По данным клинического исследования CheckMate-010 II фазы, клетки CD8+PD-1+TIM-3-LAG-3 в опухоли ассоциированы с высоким уровнем активации Т-клеток, более длительной медианой выживаемости без прогрессирования и более высокой частотой объективных ответов у пациентов, получавших ниволумаб.