Léčba neresekovatelného hepatocelulárního karcinomu opioidním růstovým faktorem

CÍLE STUDIE Hepatocelulární karcinom (HCC) je jednou z nejrozšířenějších rakovin na světě. Očekává se, že v roce 2007 se v USA objeví asi 19 160 nových případů. Jakákoli forma chronického poškození jater a cirhózy predisponuje k rozvoji této malignity. Celosvětově je nejčastějším rizikovým faktorem virová hepatitida; ve Spojených státech jsou důležité další zdroje chronického poškození jater, jako je cirhóza související s užíváním alkoholu, ale výskyt virové hepatitidy se stále zvyšuje. Bez ohledu na etiologii je jediným známým lékem na HCC chirurgická resekce. Bohužel kvůli souvisejícímu onemocnění jater a stádiu progrese nádoru v době diagnózy je jen velmi málo pacientů kandidáty na chirurgickou léčbu. Chemoterapie prokázala u tohoto onemocnění velmi malou účinnost a ozařování má malou hodnotu kvůli související jaterní toxicitě. Nové terapie jsou zoufale potřeba.

Výzkum zkoumající mechanismy podílející se na růstu lidské rakoviny ukázal, že peptid [Met5]-enkefalin, opioidní růstový faktor (OGF), inhibuje růst řady rakovinných linií in vitro. U rakoviny slinivky břišní byl tento fenomén dobře definován nejen in vitro, ale i in vivo po přenosu lidských nádorů do nahých myší. Supresivní účinek tohoto peptidu na růst je mechanismem zprostředkovaným receptorem. Na základě těchto zjištění byla provedena studie fáze I studující účinky OGF u pacientů s rakovinou pankreatu. Předpokládáme, že podávání OGF bude inhibovat průběh karcinogenních jevů u lidských subjektů s neresekovatelným hepatocelulárním karcinomem a cirhózou. Abychom ověřili tuto hypotézu, navrhujeme studii fáze I ke studiu toxicity této terapie u pacientů trpících onemocněním jater a cirhózou, která se zaměřuje na následující specifické cíle:

Specifický cíl 1: Stanovit maximální tolerovanou dávku (MTD) OGF po intravenózní infuzi u pacientů trpících HCC. Zatímco MTD byla stanovena pro pacienty trpící rakovinou slinivky, není jasné, že tyto výsledky budou platit u pacientů s HCC, kteří trpí jaterní nedostatečností a cirhózou. Z tohoto důvodu provedeme studii pro zjištění dávky, která obsahuje eskalaci dávky OGF. Toxicita omezující dávku bude stanovena monitorováním jaterních funkcí, velikosti a odezvy zornic, dýchání, vitálních funkcí (ortostatický krevní tlak a puls), gastrointestinálních potíží, zrudnutí kůže a účinků na krevní obraz, glukózu a elektrolyty.

Specifický cíl 2: Studovat farmakokinetiku a metabolismus OGF u pacientů s HCC a cirhózou sledováním plazmatických hladin OGF. Vzorky krve budou odebírány před a v určených intervalech po infuzi MTD OGF u pacientů s rakovinou. Plazmatické hladiny OGF budou analyzovány provedením radioimunoanalýzy.

Dlouhodobým cílem našeho výzkumného týmu je porozumět účinkům peptidových růstových faktorů u pacientů s HCC a cirhózou. Tato studie fáze I bude užitečná při stanovení vhodné dávky a očekávané toxicity OGF u těchto pacientů. Naše studie využívá použití přirozeně se vyskytujícího opioidního peptidu, u kterého bylo v preklinických studiích prokázáno, že inhibuje růst rakoviny slinivky břišní a že je bezpečně podáván pacientům s rakovinou slinivky břišní.

POZADÍ A VÝZNAM Hepatocelulární karcinom (HCC) je pátým nejčastějším zhoubným nádorem na světě; ročně této zhoubné nemoci podlehne pět set tisíc lidí. Incidence a mortalita jsou téměř stejné, což ukazuje, že velmi málo pacientů je vyléčeno. Jakákoli forma chronického poškození jater a cirhózy predisponuje k rozvoji této malignity. Hlavními rizikovými faktory pro HCC jsou chronická infekce virem hepatitidy B, chronická infekce virem hepatitidy C (HCV) a alkoholická cirhóza.

Jediným známým lékem na HCC je chirurgická resekce. Stupeň cirhózy pacienta a anatomické umístění nádoru určují, zda lze provést částečnou hepatektomii. Dokonce i ve velkoobjemových centrech specializovaných na výkon bylo prokázáno, že operační mortalita se v přítomnosti cirhózy zvyšuje z 1 % na 14 % [1]. Z tohoto důvodu je resekce obvykle vyhrazena pro pacienty s Child's A jaterní funkcí. Mnohočetné léze nevylučují resekci. Intraduktální nádory způsobující obstrukční žloutenku lze úspěšně resekovat. V této situaci je důležité odlišit obstrukci od základního onemocnění jater jako příčinu pacientovy žloutenky.

Totální hepatektomie následovaná ortotropní transplantací jater je rozumnou strategií pro léčbu pacientů s cirhózou a rakovinou a zkušenosti s tímto přístupem přibývají. Podle očekávání byly nejlepší výsledky zaznamenány u pacientů, u kterých byl malý HCC objeven náhodně při transplantaci provedené pro selhání jater. Léze menší než 5 cm léčené transplantací mají výrazně lepší prognózu a vzhledem k nedostatku orgánů se transplantace pro HCC obvykle omezuje na toto nastavení. Mazzaferro et al popsali transplantaci jater jako účinnou léčbu malého, neresekabilního HCC u pacientů s cirhózou se 4letým přežitím bez recidivy 83 %.

Bohužel 90 % pacientů není vhodných pro resekci nebo transplantaci s kurativním záměrem (2–6) a tito pacienti mají velmi málo terapeutických možností s prokázanou účinností. V tomto prostředí je prognóza extrémně špatná, s mediánem přežití jen 3 měsíce v oblastech s vysokým výskytem [5-8]. Žádné systémové chemoterapeutické režimy neprokázaly významnou účinnost. Míra odpovědi na protokoly s jedním léčivem a více léčivými přípravky, s modifikátory biologické odpovědi nebo bez nich, není lepší než 20 % až 30 % (9–12) a randomizované studie neprokazují jasný přínos pro přežití (13, 14). Nedávno bylo prokázáno, že sorafenib zvyšuje celkové přežití, ze 7,9 měsíce na 10,7 měsíce, u pacientů s Child's A s hepatocelulárním karcinomem (15). Externí radiační terapie pro HCC je neúčinná i pro paliaci (9, 16, 17), protože dávka záření, kterou lze dodat do nádoru, je limitována radiační hepatitidou (18, 19). Jaterní intraarteriální infuze cytotoxických látek, zaměřená na zvýšení lokální koncentrace léčiv a snížení systémové toxicity (20), a intraarteriální embolizace, která způsobuje ischemickou nekrózu nádoru (21), byly použity jako paliativní léčba buď samostatně, nebo v kombinaci. Chemoembolizace se nejčastěji používá na základě zpráv o zmenšení velikosti nádoru v nerandomizovaných studiích [22-26]; výsledky multicentrické randomizované studie však neprokázaly žádné zlepšení celkového přežití a signifikantní morbiditu s tímto terapeutickým přístupem [27]. K léčbě této smrtelné nemoci jsou zjevně zapotřebí nové terapeutické strategie.

Endogenní opioidní systémy se účastní růstu vyvíjejících se buněk a tkání, mikroorganismů, tkání, které procházejí buněčnou obnovou, a neoplastických buněk a tkání (28, 29). Důkladné zkoumání účinků opioidních peptidů v buňkách rakoviny pankreatu rostoucích v tkáňové kultuře odhalilo, že [Met5]-enkefalin, pentapeptid, byl nejúčinnějším peptidem ovlivňujícím syntézu a růst DNA; vzhledem ke svému působení růstového faktoru byl [Met5]-enkefalin označen jako opioidní růstový faktor (OGF). OGF interaguje s OGFr receptorem zeta (OGFr) a ovlivňuje růst. Na rozdíl od jiných opioidních receptorů funkce (např. růst), distribuce (neurální a neneurální), přechodný vzhled během ontogeneze, specifita ligandu (tj. [Met5]-enkefalin), profil kompetitivní inhibice, subcelulární umístění (tj. jádro) a skutečnost, že ligandy pro jiné známé opioidní receptory neovlivňují růst, poskytly jedinečný soubor charakteristik, které odlišují OGFr od jiných opioidních receptorů. Bylo prokázáno, že opioidy fungují jako inhibiční růstové faktory u lidské rakoviny pankreatu, a to jak in vitro, tak in vivo (28, 30).

[Met5]-enkefalin byl bezpečně použit v několika pilotních studiích k léčbě lidských subjektů s rakovinou. Wybran a Schandene (31) podali [Met5]-enkefalin intravenózně sedmi dříve neléčeným pacientům s rakovinou plic a zjistili významné zvýšení imunity T-buněk (tj. OK10 buněk. Leu11 buňky a přirozené zabíječské buňky). Plotnikoff a kolegové (32) podávali [Met5]-enkefalin po dobu několika měsíců intravenózními infuzemi v dávkách 10 až 60 pg/kg tělesné hmotnosti třikrát týdně lidským subjektům s pokročilým melanomem. Plotnikoff a spolupracovníci (33) a Wybran a spolupracovníci (31) hlásili zlepšení velikosti a zbarvení uzlů Kaposiho sarkomu u pacientů s AIDS. Kromě toho [Met5]-enkefalin zvýšil počet cytotoxických T-buněk a NK buněk zapojených do sledování nádorů. Nádorová odpověď v těchto studiích na lidech byla přičítána působení [Met5]-enkefalinu na imunitní systém (31, 34). Nejnověji studie fáze I prokázala, že OGF lze bezpečně dodávat pacientům trpícím pokročilým karcinomem slinivky (30) a nyní je podávána ve studii fáze II.

Náš výzkumný tým prokázal přítomnost i funkci systému opioidního růstového faktoru (OGF)-OGF receptor (OGFr) u lidského hepatocelulárního karcinomu. Za prvé, imunohistochemické barvení lidských hepatocelulárních buněčných linií SK-Hep-1 a HepG2 buněk odhalilo specifickou distribuci jak OGF, tak OGFr. Za druhé, OGFr byl detekován ve studiích vazby na receptor a bylo zjištěno, že má specifickou a saturovatelnou vazbu na jediné vazebné místo s hodnotami vazebné kapacity (Bmax) 12,1 +/- 2,7 fmol/mg proteinu a 9,4 +/- 1,9 fmol/mg hodnoty proteinu a vazebné afinity (Kd) 6,1 +/- 1,1 nM a 5,8 +/- 1,5 nM pro SK-Hep-1 a HepG2, v daném pořadí. Za třetí, ve funkčních testech, které sledovaly účinky OGF na počet buněk lidských buněk hepatocelulárního karcinomu, bylo zjištěno statisticky významné potlačení buněčného růstu in vitro, když byly buňky SK-Hep-1 kultivovány v přítomnosti OGF (příloha 10.7). Na základě předchozích in vitro a in vivo důkazů u rakoviny slinivky břišní, stejně jako u rakoviny tlustého střeva, neuroblastomu a spinocelulárního karcinomu hlavy a krku, jakož i úspěšné studie fáze I s OGF u pacientů s rakovinou slinivky, tyto předběžné údaje s buňkami hepatocelulárního karcinomu jsou konzistentní a poskytují důvod pro testování terapie OGF u pacientů s hepatocelulárním karcinomem a cirhózou.