Препараты платины в лечении рака молочной железы

Открытие медицинского предназначения цисплатин, первоначально известного как соль Пейроне, было случайной находкой американца Розенберга. Теперь в США и Евросоюзе в клинической практике используется три основных комплекса, имеющих в составе платину: цисплатин, карбоплатин, оксалиплатин. Действующая форма соединений платины представляет собой электрофильный аквакомплекс, формирующийся внутри клеток. Механизм действия такого аквакомплекса состоит в связывании с цепями ДНК. Цисплатин захватывает преимущественно атомы азота в положении N-7 в составе гуанина/аденина. В связывании с клеточными макромолекулами отмечено снижение сродства в порядке РНК > ДНК > белок.

Показаниями для назначения цисплатина являются карциномы яичка, яичника, мелкоклеточный и немелкоклеточный рак легкого, рак пищевода, остеосаркома, рак шейки матки и эндометрия, рак мочевого пузыря, а также опухоли головы и шеи. Помимо общих возможных противопоказаний, таких как гиперчувствительность к цисплатину или беременность, есть одно самое важное, которое следовало бы подчеркнуть — это наличие почечной патологии. Поскольку цисплатин обладает выраженной нефротоксичностью, то его инфузии сопровождаются пред- и постгидратацией.

Как и все цитостатики, цисплатин имеет внушительный список побочных эффектов, но мы с вами коснемся только наиболее значимых из них. К примеру, нефротоксичность проявляется в зависимости от дозы препарата: усиленное токсическое воздействие на почки приводит к повышению уровня мочевины, креатинина и мочевой кислоты в плазме крови. Функциональные нарушения в работе почек симптоматически могут проявиться через пару дней или несколько недель. В особенности опасны в этом плане высокодозовая и «уплотненная» (с сокращенными интервалами) терапия, которые могут повлечь за собой острую почечную недостаточность и отказ почек. Также немаловажное значение среди побочных эффектов цисплатина принадлежит нейротоксичности. В данном случае она является доза-лимитирующим фактором, т.к. платина кумулируется в спинальных ганглиях и при дозе свыше 300 кг/м^2 вызывает хроническую дистальную симметричную сенсорную полиневропатию, которая, в отличие от основного заболевания, не лечится и почти не регрессирует. Помимо этого, периферическая нейротоксичность может сопровождаться потерей слуха, нарушениями зрения, судорогами, которые могут быть усилены вследствие сдвигов электролитического баланса (гипомагниемия). Еще одним проявлением периферической нейротоксичности может быть ладонно-подошвенная эритродиестезия. В сравнении с другими цитостатиками цисплатин вызывает в большинстве случаев только слабо выраженное угнетение костномозгового кроветворения, проявляющееся примерно у четверти пациентов. Ототоксичность цисплатина довольно высока, а вот эметогенный эффект хоть и выражен, но легко может быть взят под контроль с помощью препаратов поддерживающей терапии (например, посредством введения антагонистов 5-HT3-рецепторов типа ондансетрона).

Механизмы резистентности опухолевых клеток к цисплатину:

К «классическим» механизмам, задействованным в развитии резистентности опухолевых клеток к цисплатину, можно отнести такие, как снижение поглощения / усиленный эффлюкс соединений платины; обезвреживание активированных соединений платины при участии пептидов/белков, содержащих тиоловые группы; повышение активности процессов репарации ДНК; повышение толерантности опухолевых клеток к комплексам, формирующимся при соединении платины с ДНК; ошибки в передаче апоптотических сигналов.

Индуцированный цисплатином апоптоз ослабевает в присутствии белков экстрацеллюлярного матрикса — фибронектина, коллагена IV типа, ламинина — которые могут связывать опухолевые клетки, а экстрацеллюлярная гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ) способна обеспечить ионизацию глутатиона с образованием тиоловых групп, которые, в свою очередь, связывают и инактивируют цисплатин, как и другие электрофильные соединения. Однако этот результат был получен на клеточных моделях, в клинике же влияние этих факторов пока остается неизвестным.

Немаловажным фактором, влияющим на поглощение клетками цисплатина, является рН. Внутриклеточное значение рН для опухолевых клеток находится в пределах от нейтрального до щелочного, тогда как во внеклеточной среде клетки опухоли зачастую поддерживают кислые значения. Создаваемый таким образом градиент рН (вне клетки рН ниже внутриклеточного) способствует поглощению клеткой слабых кислот, и при низком внеклеточном рН поглощение цисплатина растет. На этом основании, к примеру, маннитол и NaCl используются для снижения нефротоксичности цисплатина (in vitro было продемонстрировано снижение накопления цисплатина клетками и его цитотоксичности).

Исследования, проводимые с применением резистентных клеточных линий, обнаруживающих сниженную аккумуляцию цисплатина, указывают на то, что поглощение препарата не является дозонасыщаемым, но может изменяться под влиянием метаболических ингибиторов, которые не оказывают влияния на эффлюкс соединений платины из клетки. Некоторые исследования указывают на отсутствие корреляции текучести клеточной мембраны и степени поглощения цисплатина, хотя потенциально данное свойство цитоплазматических мембран может оказывать влияние как на процесс пассивной диффузии вещества, так и на активность мембранных транспортных систем. Однако в ряде других экспериментальных работ можно обнаружить сообщения о том, что клетки резистентных к цисплатину линий обладали более ригидными клеточными мембранами с высоким содержанием сфингомиелина и холестерина. Модуляция сигнальных путей сфинголипидов и уменьшение содержания холестерина в цитоплазматических мембранах приводило к возрастанию поглощения клетками цисплатина и росту эффективности его воздействия. Кроме того, устойчивость к препаратам платины может быть связана с изменением экспрессии ганглиозидов. Также было установлено, что снижение поглощения цисплатина может быть взаимосвязано со сниженным потреблением клеткой множества факторов (фолаты, EGF, железо, глюкоза и т.д.) в сочетании с ингибированием различных транспортеров. Как, например, белок-транспортер ионов меди CTR1 способствует поглощению клетками платины, а клетки, дефицитные по этому белку, уже проявляют устойчивость и не накапливают данные соединения. Причиной развития резистентности могут быть и нарушения эндоцитоза: ингибирование активности малых ГТФаз rab5, rac1, rhoA, регулирующих эндоцитоз. Все вышеописанные нарушения, вероятно, могут быть следствием деметилирования ДНК в определенных участках, сопровождаемого реактивацией сайленсеров.

Последним из упомянутых в самом начале механизмов резистентности отметим усиленный отток (эффлюкс) препаратов платины из клеток/из ядра в цитоплазму. Участниками данного механизма устойчивости являются медь-транспортирующие АТФазы Р-типа — ATP7A и ATP7В. Медь конкурирует с цисплатином за возможность проникнуть внутрь клетки и в то же время предотвращает его эффлюкс, делая тем самым вклад в его аккумуляцию и цитотоксическое влияние. Кроме транспортных белков и насосных систем сопротивление цисплатину может быть связано с отклонениями в процессе сортинга и транспорта лизосомальных белков и белков, служащих для транспорта цисплатина, с разрушением препарата в субклеточных органеллах (например, в меланосомах) с препятствиями нахождению препарата в ядре.

Таким образом, пониженное накопление цисплатина опухолевыми клетками может быть обусловлено совокупностью нескольких разнообразных по своей реализации механизмов. Нередко уровень аккумуляции препарата не пропорционален степени наблюдаемой резистентности. Такие богатые цистеином белки, как глутатион или металлотионеин, снижают доступность платины для поглощения за счет того, что сами являются нуклеофилами и потому активно взаимодействуют с высокореактивными электрофильными платиновыми аквакомплексами. При раке яичников устойчивость опухолевых клеток может быть связана как раз с высоким внутриклеточным уровнем глутатиона. Однако уровень глутатиона можно снизить, а вот устойчивость уже необратима.

Наконец хотелось бы подойти к раку молочной железы и к тому, какую роль в его терапии занимают препараты платины.

В клинической онкологии инвазивные опухоли молочной железы гистопатологически подразделяются на ER+ (экспрессирующие рецепторы к эстрогену) тип, опухоли, экспримирующие рецепторы эпидермального фактора роста (HER2), и трижды негативные (ТН) опухоли (отсутствуют как рецепторы к гормонам, так и HER2). Хотя случаи трижды негативного рака молочной железы (ТН РМЖ) составляют только около 15% от всех случаев, тем не менее прогнозы для такого типа РМЖ наиболее неблагоприятны. Также среди трижды негативных опухолей молочной железы можно выделить карциномы, для клеток которых характерно строение, схожее с клетками нормальной ткани молочной железы (normal breastcell like), и незрелые карциномы, имеющие специфическое гистологическое строение (basal-like). Предположительно ТН РМЖ возникает вследствие мутаций генов опухолевой супрессии BRCA1/BRCA2. Опухоли с выявленными мутациями BRCA демонстрируют чувствительность к цисплатину, поскольку клетки с мутантным по BRCA генотипом не могут компенсировать повреждения ДНК по одному аллелю с помощью гомологичной рекомбинации, т.к. это требует присутствия интактного гена BRCA. Неспособность к гомологичной рекомбинации ученые пытаются обратить на пользу для терапии опухолей, имеющих в основе мутации генов BRCA. Клетки с мутантным геном BRCA осуществляют репарацию ДНК посредством эксцизионной репарации нуклеотидов (вырезание и замещение дефектных нуклеотидов), задействующей поли-(АДФ-рибоза)-полимеразу (PARP). При ингибировании PARP в опухолевых клетках с мутациями BRCA они теряют возможность реализовать оба механизма репарации.

Среди ингибиторов PARP1 можно назвать олапариб. Эффективность перорального применения препарата была зафиксирована в клинических испытаниях при участии пациенток с раком яичников, не чувствительным к проводимой химиотерапии. Назначение олапариба после применения препаратов платины также показало хороший результат, что выражается в замедлении опухолевой прогрессии и увеличении выживаемости. Кроме того, комбинация препаратов платины возможна и с другими препаратами, перспективными для терапии ТН РМЖ (эферолимус, деферолимус, сорафениб).

Источники:

1. Eckstein N., Haas B. Platin-basierte Therapie beim dreifach negativen Mammakarzinom //DMW-Deutsche Medizinische Wochenschrift. – 2012. – Т. 137. – №. 07. – С. 333-336.
2. Stewart D. J. Mechanisms of resistance to cisplatin and carboplatin //Critical reviews in oncology/hematology. – 2007. – Т. 63. – №. 1. – С. 12-31.
3. Guan X. et al. Platinum-based chemotherapy in triple-negative breast cancer: a systematic review and meta-analysis of randomized-controlled trials //Anti-cancer drugs. – 2015. – Т. 26. – №. 8. – С. 894-901.