Leczenie nieoperacyjnego raka wątrobowokomórkowego za pomocą opioidowego czynnika wzrostu

CELE BADAŃ Rak wątrobowokomórkowy (HCC) jest jednym z najczęściej występujących nowotworów na świecie. Przewiduje się, że w 2007 roku w Stanach Zjednoczonych pojawi się około 19 160 nowych przypadków. Każda postać przewlekłego uszkodzenia i marskości wątroby predysponuje do rozwoju tego nowotworu. Na całym świecie najczęstszym czynnikiem ryzyka jest wirusowe zapalenie wątroby; w Stanach Zjednoczonych inne źródła przewlekłego uszkodzenia wątroby, takie jak marskość wątroby związana ze spożywaniem alkoholu, są ważne, ale częstość występowania wirusowego zapalenia wątroby stale rośnie. Bez względu na etiologię jedynym znanym sposobem wyleczenia HCC jest resekcja chirurgiczna. Niestety, ze względu na współistniejącą chorobę wątroby i stopień zaawansowania nowotworu w momencie rozpoznania, bardzo niewielu pacjentów jest kandydatami do leczenia chirurgicznego. Chemioterapia wykazała bardzo małą skuteczność w tej chorobie, a promieniowanie ma niewielką wartość ze względu na związaną z tym toksyczność wątroby. Pilnie potrzebne są nowe terapie.

Badania badające mechanizmy zaangażowane we wzrost ludzkiego raka wykazały, że peptyd [Met5]-enkefalina, Opioidowy Czynnik Wzrostu (OGF), hamuje wzrost wielu linii nowotworowych in vitro. W raku trzustki zjawisko to zostało dobrze zdefiniowane nie tylko in vitro, ale i in vivo po przeniesieniu ludzkich guzów do nagich myszy. Tłumiący wpływ tego peptydu na wzrost odbywa się za pośrednictwem mechanizmu, w którym pośredniczy receptor. W oparciu o te ustalenia przeprowadzono badanie I fazy badające wpływ OGF na pacjentów z rakiem trzustki. Stawiamy hipotezę, że podawanie OGF zahamuje przebieg zdarzeń rakotwórczych u ludzi z nieoperacyjnym rakiem wątrobowokomórkowym i marskością wątroby. Aby przetestować tę hipotezę, proponujemy badanie fazy I w celu zbadania toksyczności tej terapii u pacjentów cierpiących na choroby wątroby i marskość wątroby, ukierunkowane na następujące cele szczegółowe:

Cel szczegółowy 1: Określenie maksymalnej tolerowanej dawki (MTD) OGF po infuzji dożylnej u chorych na HCC. Chociaż MTD określono dla pacjentów cierpiących na raka trzustki, nie jest jasne, czy wyniki te będą prawdziwe u pacjentów z HCC cierpiących na niewydolność wątroby i marskość wątroby. Z tego powodu przeprowadzimy próbę ustalenia dawki, która obejmuje eskalację dawki OGF. Toksyczność ograniczająca dawkę zostanie określona poprzez monitorowanie czynności wątroby, rozmiaru i odpowiedzi źrenic, oddychania, parametrów życiowych (ortostatyczne ciśnienie krwi i tętno), zaburzeń żołądkowo-jelitowych, zaczerwienienia skóry oraz wpływu na morfologię krwi, poziom glukozy i elektrolitów.

Cel szczegółowy 2: Zbadanie farmakokinetyki i metabolizmu OGF u pacjentów z HCC i marskością wątroby poprzez monitorowanie poziomów OGF w osoczu. Próbki krwi będą pobierane przed iw wyznaczonych odstępach czasu po infuzji MTD OGF u pacjentów z rakiem. Poziomy OGF w osoczu będą analizowane przez wykonanie testu radioimmunologicznego.

Długoterminowym celem naszego zespołu badawczego jest zrozumienie wpływu peptydowych czynników wzrostu na pacjentów z HCC i marskością wątroby. To badanie fazy I będzie przydatne w określeniu odpowiedniej dawki i oczekiwanej toksyczności OGF u tych pacjentów. Nasze badanie wykorzystuje naturalnie występujący peptyd opioidowy, który, jak wykazano w badaniach przedklinicznych, hamuje wzrost raka trzustki i jest bezpiecznie podawany pacjentom z rakiem trzustki.

TŁO I ZNACZENIE Rak wątrobowokomórkowy (HCC) jest piątym najczęściej występującym nowotworem złośliwym na świecie; rocznie na tę chorobę zapada pięćset tysięcy osób. Wskaźniki zachorowalności i śmiertelności są prawie równe, co pokazuje, że bardzo niewielu pacjentów zostaje wyleczonych. Każda postać przewlekłego uszkodzenia i marskości wątroby predysponuje do rozwoju tego nowotworu. Głównymi czynnikami ryzyka HCC są przewlekłe zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu B, przewlekłe zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV) i alkoholowa marskość wątroby.

Jedynym znanym lekarstwem na HCC jest resekcja chirurgiczna. Stopień marskości pacjenta i anatomiczna lokalizacja guza decydują o tym, czy można wykonać częściową hepatektomię. Nawet w dużych ośrodkach specjalizujących się w zabiegach wykazano, że śmiertelność operacyjna wzrasta z 1% do 14% w obecności marskości wątroby (1). Z tego powodu resekcja jest zwykle zarezerwowana dla pacjentów z czynnością wątroby A Childa. Mnogie zmiany nie wykluczają resekcji. Guzy wewnątrzprzewodowe powodujące żółtaczkę zaporową można z powodzeniem usunąć. W tej sytuacji ważne jest, aby odróżnić niedrożność od podstawowej choroby wątroby jako przyczyny żółtaczki pacjenta.

Całkowita hepatektomia, po której następuje ortotropowe przeszczepienie wątroby, jest rozsądną strategią leczenia pacjentów z marskością wątroby i rakiem, a doświadczenie w tej metodzie rośnie. Zgodnie z oczekiwaniami najlepsze wyniki uzyskano u pacjentów, u których mały HCC wykryto przypadkowo podczas przeszczepu wykonanego z powodu niewydolności wątroby. Zmiany mniejsze niż 5 cm leczone przeszczepem mają znacznie lepsze rokowanie, a ponieważ narządów jest mało, przeszczepy z powodu HCC zwykle ograniczają się do tego ustawienia. Mazzaferro i wsp. opisali przeszczep wątroby jako skuteczne leczenie małego, nieoperacyjnego HCC u pacjentów z marskością wątroby, z 4-letnim przeżyciem bez nawrotu wynoszącym 83%.

Niestety, 90% pacjentów nie nadaje się do resekcji lub przeszczepu z zamiarem wyleczenia (2-6), a ci pacjenci mają bardzo niewiele opcji terapeutycznych o udowodnionej skuteczności. W tej sytuacji rokowanie jest wyjątkowo złe, a mediana przeżycia wynosi zaledwie 3 miesiące na obszarach o wysokiej zachorowalności (5-8). Żaden ogólnoustrojowy schemat chemioterapii nie wykazał znaczącej skuteczności. Wskaźniki odpowiedzi na protokoły jedno- i wielolekowe, z modyfikatorami odpowiedzi biologicznej lub bez, nie są lepsze niż 20% do 30% (9-12), a badania z randomizacją nie wykazują wyraźnej korzyści w zakresie przeżycia (13, 14). Ostatnio wykazano, że sorafenib zwiększa całkowity czas przeżycia z 7,9 miesiąca do 10,7 miesiąca u pacjentów z rakiem wątrobowokomórkowym z grupy A Childa (15). Zewnętrzna radioterapia HCC jest nieskuteczna nawet w przypadku leczenia paliatywnego (9, 16, 17), ponieważ dawka promieniowania, którą można dostarczyć do guza, jest ograniczona przez promieniowanie zapalenia wątroby (18, 19). Dotętnicze wlewy leków cytotoksycznych do wątroby, mające na celu zwiększenie miejscowego stężenia leków i zmniejszenie toksyczności ogólnoustrojowej (20) oraz embolizacja dotętnicza, powodująca martwicę niedokrwienną guza (21), były stosowane jako leczenie paliatywne samodzielnie lub w skojarzeniu. Chemoembolizację stosuje się najczęściej na podstawie doniesień o zmniejszeniu wielkości guza w badaniach nierandomizowanych (22-26); jednak wyniki wieloośrodkowego randomizowanego badania wykazały brak poprawy całkowitego przeżycia i znaczną chorobowość przy takim podejściu terapeutycznym (27). Oczywiście potrzebne są nowe strategie terapeutyczne, aby leczyć tę śmiertelną chorobę.

Endogenne układy opioidowe uczestniczą we wzroście rozwijających się komórek i tkanek, mikroorganizmów, tkanek podlegających odnowie komórkowej oraz we wzroście komórek i tkanek nowotworowych (28, 29). Dokładne badanie wpływu peptydów opioidowych na komórki raka trzustki rosnące w hodowli tkankowej wykazało, że pentapeptyd [Met5]-enkefalina był najsilniejszym peptydem wpływającym na syntezę i wzrost DNA; ze względu na działanie czynnika wzrostu [Met5]-enkefalina została nazwana opioidowym czynnikiem wzrostu (OGF). OGF oddziałuje z receptorem OGFr zeta (OGFr), wpływając na wzrost. W przeciwieństwie do innych receptorów opioidowych, funkcja (np. wzrost), dystrybucja (neuronowa i nieneuralna), przejściowe pojawienie się podczas ontogenezy, specyficzność liganda (tj. [Met5] - enkefalina), kompetycyjny profil hamowania, lokalizacja subkomórkowa (tj. jądro) , oraz fakt, że ligandy innych znanych receptorów opioidowych nie wpływają na wzrost, dostarczyły unikalnego zestawu cech, które odróżniają OGFr od innych receptorów opioidowych. Wykazano, że opioidy działają jako hamujące czynniki wzrostu w ludzkim raku trzustki, zarówno in vitro, jak i in vivo (28, 30).

[Met5]-enkefalina była bezpiecznie stosowana w kilku badaniach pilotażowych w leczeniu ludzi z rakiem. Wybran i Schandene (31) podali [Met5]-enkefalinę dożylnie siedmiu wcześniej nieleczonym pacjentom z rakiem płuc i stwierdzili znaczny wzrost odporności komórek T (tj. komórki Leu11 i komórki NK). Plotnikoff i współpracownicy (32) podawali [Met5]-enkefalinę przez okres kilku miesięcy we wlewie dożylnym w dawkach od 10 do 60 pg/kg masy ciała trzy razy w tygodniu ludziom z zaawansowanym czerniakiem. Plotnikoff i współpracownicy (33) oraz Wybran i współpracownicy (31) donieśli o poprawie wielkości i zabarwienia guzków mięsaka Kaposiego u pacjentów z AIDS. Ponadto [Met5]-enkefalina zwiększyła liczbę cytotoksycznych komórek T i komórek NK zaangażowanych w nadzór nad nowotworem. Odpowiedź guza w tych badaniach na ludziach została przypisana działaniu [Met5]-enkefaliny na układ odpornościowy (31, 34). Niedawno badanie fazy I wykazało, że OGF można bezpiecznie podawać pacjentom cierpiącym na zaawansowanego raka trzustki (30) i jest on obecnie podawany w badaniu fazy II.

Nasz zespół badawczy wykazał zarówno obecność, jak i funkcję układu receptora opioidowego czynnika wzrostu (OGF)-OGF (OGFr) w ludzkim raku wątrobowokomórkowym. Po pierwsze, barwienie immunohistochemiczne ludzkich linii komórek wątrobowych SK-Hep-1 i HepG2 ujawniło specyficzną dystrybucję zarówno OGF, jak i OGFr. Po drugie, OGFr wykryto w badaniach wiązania receptora i stwierdzono, że ma specyficzne i dające się wysycić wiązanie pojedynczego miejsca wiązania, z wartościami zdolności wiązania (Bmax) wynoszącymi 12,1 +/- 2,7 fmol/mg białka i 9,4 +/- 1,9 fmol/mg wartości białka i powinowactwa wiązania (Kd) wynoszące odpowiednio 6,1 +/- 1,1 nM i 5,8 +/- 1,5 nM dla SK-Hep-1 i HepG2. Po trzecie, w testach funkcjonalnych, które monitorowały wpływ OGF na liczbę komórek ludzkiego raka wątrobowokomórkowego, stwierdzono statystycznie istotną supresję wzrostu komórek in vitro, gdy komórki SK-Hep-1 hodowano w obecności OGF (dodatek 10.7). Opierając się na wcześniejszych dowodach in vitro i in vivo dotyczących raka trzustki, a także raka okrężnicy, nerwiaka niedojrzałego i raka płaskonabłonkowego głowy i szyi, a także zakończonego sukcesem badania fazy I OGF u pacjentów z rakiem trzustki, te wstępne dane z komórkami raka wątrobowokomórkowego są spójne i dostarczają uzasadnienia do testowania terapii OGF u pacjentów z rakiem wątrobowokomórkowym i marskością wątroby.