Prezentace aplikace PowerPoint

BIOLOGIE NÁDORŮ
A NOVÉ PŘÍSTUPY
K JEJICH LÉČBĚ
Pavel Klener
ÚHKT a 1. Interní klinika VFN 1. lékařské fakulty UK , Praha
ZNÁZORNĚNÍ VÍCESTUPŇOVÉHO
PROCESU KANCEROGENEZE
KANCEROGEN
GENETICKÉ MUTACE
Aktivace onkogenů
Inaktivace antionkogenů
Inaktivace reparačních genů
KOKARCINOGEN
inaktivace
inhibice
exkrece
INICIACE
aktivovaná buňka
PROMOCE
porucha diferenciace
preneoplastická léze
KONVERZE
ztráta proliferační kontroly
inhibice apoptózy
ztráta kontaktní inhibice
vznik maligního klonu
maligní nádor
PROGRESE
klonální divergence
Idukce angiogeneze
lokální invaze
(klinický zjevný nádor)
METASTAZOVÁNÍ
metastázy nádoru)
CHEMICKÉ KANCEROGENY
Třída
Sloučenina
Aromatické uhlovodíky
benzen, toluen, polychlorované bifenyly
Polycyklické aromatické uhlovodíky
3,4-benzpyren, 1,2,5,6-dibenzantracen, methylcholantren
Aromatické aminy a azosloučeniny
2-acetylaminofluoren, N-methyl-4aminoazobenzen, naftylamin,
bis-(2-chlorethyl)methylamin
Nitosloučeniny
dimethylnitrosamin, diethylnitrosamin, nitromethyluretan
Různé léky
všechny, které mají elektrofilní skupiny a mají schopnost reagovat
s nukleofilními skupinami DNA (např. alkylační cytostatika)
Přírodní látky
aflatoxin B1, daktinomycin, diestery forbolu
Anorganické látky
některé sloučeniny arsenu, chromu, berylia, kadmia
MECHANISMY KANCEROGENNÍHO ÚČINKU ESTROGENŮ
onkogeny:
c-erb-2
(HER-2)
Ras
myc
mutované
onkogeny:
P53
Rb protein
MTS-1
růstové
faktory:
EGF
TGF-a
IGF-1
PDGF
proteolytické Katepsin D
enzymy:
Kolagenáza IV. typu
PA
adhezní
molekuly:
intrgriny
tenascin
fodrin
estrogeny:
(estradiol)
(tečkovaně je znázorněn
předpokládaný účinek)
LIDSKÉ VIRY S ONKOGENNÍM POTENCIÁLEM
Virus
Typ nádoru
HTLV-I
HTLV-II
HIV-I, HIV-II
T-leukémie dospělých
T-trichocelulární leukémie
kaposiho sarkom
imunoblastický sarkom
HCV
hepatocelulární karcinom
hepatitis C
Papova
HPV
karcinom čípku (HPV 16,18)
spinalom (HPV 3)
condylomata accuminata
(HPV 6,11)
Herpes
EB virus HHV4
Infekční mononukleóza
HHV-8
Burkitův nádor
imunoblastický lymfom
Hodgkinova choroba?
Nazofaryngeální karcinom
Kaposiho sarkom
HBV
Hepatocelulární karcinom
hepatitis B
Skupina
Nenádorové onemocnění
RNA viry
Retro
Pesti
AIDS
DNA viry
Hepadna
NORMÁLNÍ FUNKCE A ZPŮSOBY PATOLOGICKÉ AKTIVACE PROTONKOGENŮ
PROTOONKOGEN
patologická aktivace
virová
transdukce
(src)
bodová
Mutace
(ras)
virová
inzerce
(myc)
normální funkce
chromosomální
translokace
(myc, abl)
genová
amplifikace
(myc)
kvalitativní a kvantitativní
změna genových produktů
účast na mechanismech
buněčných regulací
normální buněčné dělení
normální růst a diferenciace
patologická aktivace
nádorová buňka
normální buňka
RŮST NÁDORU
počet
zdvojení
10
20
27
30
40
B
pomalý
růst nádoru
letální
hranice
hranice klinické
diagnostiky
A
hranice rtg diagnostiky
neovaskularizace
možnost vzniku prvních metastáz
rychlý
počet
buněk
103
106
hmotnost
1µg
1mg
108
109
1g
1012
1kg
HLAVNÍ CÍLE
MEDIKAMENTÓZNÍ PROTINÁDOROVÉ LÉČBY
omezení nekontrolovaná proliferace
inhibice angiogeneze a metastazování
indukce apoptózy
indukce diferenciace
chemoterapie, cílená léčba
cílená léčba, chemoterapie
cílená léčba, chemoterapie
??
PREVENCE
Profylaktická
chemoprevence
chirurgie
Termoterapie
Chirurg. léčba
Indukce ditereciace
Radioterapie
Chemoterapie
Hormon. léčba
NÁDO
R
Inhibice metastáz
Inhibice angiogeneze
Molekulární chemoterapie
Biomodulační léčba
Genová terapie
Transplantace
Multimodální léčba
Podpůrná léčba
starověk
arzenik
kolchicin (Discorides)
1860
podofylotoxin (Eisenmann)
1865
arzén u CML (Lissauer)
1940
aktinomycin (Woodrof a Wachsmann)
1940 – 1945
dusíkatý yperit
1945 – 1950
antifolika
1960 – 1990
„ zlatý věk chemoterapie“
1990 – 2000
ojedinělá nová cytostatika
ROK ZAVEDENÍ DO KLINICKÉ PRAXE
1940
1950
1960
1970
1980
1990
Fludarabin
Taxol
2-Chlorodeoxyadenosin
Amsacrin
Mitoxantron
Pentostatin
Carboplatin
Ifosamid/Mesna
Etoposid
Estramustin
Streptozotocin
Aminoglutethimid
Tamoxifen
Cisplatin
Bleomycin
Doxorubicin
Teniposid
Dacarbazin
Asparaginasa
Hexamethylmelamin
Daunorubicin
Cytarabin
Procarbazin
Lomustin
Hydroxyurea
Melphalan
Carmustin
Vincristin
Vinblastin
Mitotan
Cyclophosphamid
5-Fluorodeoxyuridin
5-Fluorouracil
Mitomycin C
Busulfan
Dactinomycin
6-Thioguanin
Thio-TEPA
Chlorambucil
6-Mercaptopurin
Methotrexat
Prednison
Aminopterin
Dusíkatý yperit
1940
1950
1960
1970
1980
1990
MECHANISMY ÚČINKU CYTOSTATIK
purinové
a pyrimidinové báze
aminokyseliny
1
4
nukleotidy
peptidy
2
DNA
2
RNA
PROTEINY
transkripce
translace
2
3
MITÓZA
2 DNA
replikace
poškození
mikrotubulů
NEJVÝZNAMNĚJŠÍ POZNATKY, KTERÉ UMOŽNILY
RACIONÁLNÍ POUŽITÍ CHEMOTERAPIE
Cytostatika působí neselektivně na normální i nádorové proliferující
buňky
Jedna dávka chemoterapie (léčebná kúra) zničí vždy stejnou frakci
proliferujících buněk
Cytostatika působí převážně na buňky proliferující (nacházející se
v buněčném cyklu)
Buněčný cyklus normálních proliferujícíh buněk je kratší ve srovnání
s nádorovými buňkami
Dosažení klinické remise neznamená úplnou eliminaci nádorových
buněk
V období klinicky zjevného nádoru ubývá proliferujících nádorových
buněk citlivých k chemoterapii
TAKTIKA RACIONÁLNÍ LÉČBY
Ch
10
letální hranice
12
počet nádorových buněk
Ch
10
10
10
8
10
6
10
4
10
2
10
0
relaps
a
b
Ch
Ch
Ch
remise
imunoterapie
Ch
vyléčení
čas
c
FAKTORY OSLABUJÍCÍ ÚČINNOST CHEMOTERAPIE
Přirozená rezistence k cytostatikům
Získaná rezistence při opakovaných cyklech
Zpomalená regenerace normálních tkání
Nutnost snížení dávek nebo prodloužení intervalu podání
Toxicita chemoterapie (hematologická, orgánová)
2
3
počet buněk
1
4
normální buňky
nádorové buňky
čas
RŮZNÁ CITLIVOST ZHOUBNÝCH NÁDOROVÝCH ONEMOCNĚNÍ K CHEMOTERAPII
I. skupina
II. skupina
III. skupina
IV. skupina
akutní lymfoblastická
leukémie u dětí
akutní myeloblastická
leukémie u dospělých
nádory orofaciální oblasti
Grawitzův nádor
Burkittův nádor
NHL s nízkým stupněm
malignity
karcinomy trávicího ústrojí
karcinom jícnu
Hodgkinova choroba
mnohočetný myelom
nádory CNS
bronchogenní karcinom
(nemalobuněčný)
NHL s vysokým stupněm
malignity
neuroblastom
maligní melanom
karcinom pankreatu
Wilmsův nádor
karcinom prostaty
karcinoid
hepatocelulární karcinom
Ewingův sarkom
bronchogenní karcinom
(malobuněčný)
sarkomy měkkých tkání
karcinom žlučníku
testikulární nádory
karcinom prsu
karcinom močového
měchýře
karcinom štítné žlázy
ovariální karcinomy
karcinom endometria
choriokarcinom
(postgestační)
karcinom kůry nadledvin
embryonální
rhabdomyosarkom
inzulinom
retinoblastom
osteosarkom
(kožní karcinomy)
MECHANISMY VZNIKU REZISTENCE
zvýšené vypuzování
cytostatika
snížený průnik
membránou
snížená přeměna
inaktivní látky
na aktivní
zvýšená
intenzita
"opravy DNA"
zvýšená metabolická
přeměna cytostatika
na inaktivní metabolit
zvýšená intracelulární
vazba cytostatika
(glutathionový systém)
změněná
intracelulární
distribuce
(např. do lysozomů)
alterace specifických
cílových enzymů
(např. DHFR
u rezistence na MTX)
MOŽNOSTI OVLIVNĚNÍ ZÍSKANÉ REZISTENCE
podávat maximální tolerované dávky
zahájit léčbu co nejdříve
dodržovat intervaly mezi léčebnými cykly
farmakologicky
inhibitory kalciového kanálu (verapamil)
PSC-833 (Valspodar)
VX-710 (Biricodar)
buthionin sulfoximin
MOŽNOSTI OMEZENÍ TOXICITY CHEMOTERAPIE
zlepšení úrovně podpůrné léčby
podpora obnovy poškozené krvetvorby
růstové faktory (G-CSF, GM-CSF)
autologní transplantace kostní dřeně
profylaxe orgánové toxicity
dexrazoxan (Cardioxan)
mesna (Uromitexan)
amifostin (Ethyol)
ZVÝŠENÍ SELEKTIVITY
aplikace cytostatika a antidotem
chemosenzibilizátory
ZNÁZORNĚNÍ SELEKTIVITY ÚČINKU VYSOKÝCH DÁVEK
METOTREXÁTU NA NÁDOROVÉ BUŇKY
buňky normální
nízké
dávky
MTX
vysoké
dávky
MTX
buňky nádorové
calcii folinas
(leukovorin)
nízké
dávky
MTX
calcii folinas
(leukovorin)
calcii folinas
(leukovorin)
vysoké
dávky
MTX
calcii folinas
(leukovorin)
NOVĚ ZAVÁDĚNÉ PŘÍPRAVKY
S PROTINÁDOROVOU ÚČINNOSTÍ
generický název
obchodní přípravek
indikace
bendamustin
treosulfan
satraplatin
clofarabin
nelarabin
troxacytabin
pemetrexed
pralatrxát
UFT
vinflunin
ixabepilon
patupilon
gimatecan
Treanda
Ovastat
--Evoltral
Arranon, Atriance
Troxatyl
Alimta
Propel
Tegafox
Javlor
Ixempra
-----
NHL,CLL
karcinom ovaria, myeloblace před BMT
NSCLC, karcinom prostaty
ALL
T-ALL
ALL
mesotheliom
NHL
karcinom kolorekta
karcinom prsu
karcinom močového měchýře
karcinom ovaria
mozkové nádory
5-azacytidin
2´deoxy-5-azacytidin
vorinostat
Vidaza
Decitabin
Zolinza
MDS
MDS
kožní NHL
bexaroten
anagrelid
thalidomid*
lenalidomid*
actimid*
Targretin
Xagrid
Myrin
Revlimid
---
kožní NHL
trombocytémie
MDS, plasmocytom
MDS, plasmocytom
MDS, plasmocytom
MODIFIKOVANÉ FORMY NĚKTERÝCH CYTOSTATIK
generický název
obchodní přípravek
indikace
liposomální formy
daunorubicin
doxorubicin
doxorubicin (*)
cytarabin
ATRA
Daunoxom
Myocet (Elan Pharma)
Doxil, Caelyx
DepoCyt
Atragen
AML
karcinom prsu
Kaposiho sarkom
AML
APL
pegylované formy
peg IFN alfa
peg asparagináza
peg filgrastim
Peg-Intron, Pegasys
Oncaspar
Neulasta
vazba na bílkovinu
paklitaxel
Abraxane
karcinom prsu
vazba na polyglutamát
paklitaxel
Xydis
karcinom prsu
(*) jde o liposomální a současně pegylovanou formu
ROZDÍL V ÚČINKU KONVENČNÍCH A EPIGENETICKÝCH CHEMOTERAPEUTIK
konvenční
chemoterapie
epigenetická
chemoterapie
DNA
CHROMATIN
narušení replikace
a transkripce
modifikace enzymů
(zvýšená acetylace,
snížená metylace DNA)
poškození
DNA, mRNA a proteinů
změněná exprese
mRNA a proteinů
Inhibice buněčné proliferace
apoptóza
OVLIVNĚNÍ GENOVÉ EXPRESE DEACETYLACÍ HISTONŮ
HAT
transkripční
faktory
ACETYLACE
Ac
Ac
deacetylované
histony
acetylované
histony
DEACETYLACE
deacetylace brání transkripci
a genové expresi
HDAC
Ac
ÚČINEK INHIBICE DAC
NA RŮZNÉ MECHANISMY ONKOGENEZE
zástava
buněčného
cyklu
buněčná
proliferace
motilita
a invaze buněk
apoptóza
angiogeneze
ÚČINEK INHIBICE DAC U RŮZNÝCH NÁDORŮ
hematologické
a solidní nádory
50%
nádorů
DAC
Inhibitor
p53
histon
a-tubulin
HSP90
HIF-1a
CML, prs,
prostata
NSCLC
hematologické
a solidní nádory
RCC
melanom
REDUKCIONISTICKÝ A KOMPLEXNÍ
POHLED NA NÁDOR
PŘEHLED MEDIÁTORŮ ANGIOGENEZE
proangiogenní faktory
antiangiogenní faktory
rodina VEGF
angiopoetiny
MMP
HGF
FGFb
PD-EPDGF,PDGF
EGF, TNF
IL-6
integriny
trombospondin
angiostatin, endostatin
tumstatin, arresten
TGF beta, PF-4
interferon alfa a beta
IL-12, IL-18
TIMPs,PAI
vasostatin
vasohibin
INICIÁLNÍ STADIA ANGIOGENEZE
ANGIOGENNÍ „SWITCH“
DIFÚZE
AF
(angiogenní faktory)
INDUKCE ANGIOGENNÍCH FAKTORŮ
epigenetická
indukce
genetická
indukce
hypoxie
cytokiny (II)
IL-18
růst. faktory
PDGF
EGF
bFGF
NO
aktivované
onkogeny
RAS, SRC
Mutace
P53
Erb2/HER-2
NÁDOR
MMP
VEGF
ANGIOGENNÍ KASKÁDA
etapa
probíhající pochody
stimulátory
inhibitory
I
zvýšení permeability
disoluce bazální membrány
porušení mezibuněčných spojů
ANG1, MMP
plazmin
VEGF,TGFbeta
EGF
trombospondin
TIMPs,PAI
angiostatin
endostatin
II
proliferace endotelií
migrace endotelií
VEGF
integriny
IL-6
IFN alfa a beta
PF4
III
morfogeneze nové cévy
formace lumina, proliferace
fibroblastů, syntéza kolagenu,
maturace cévní stěny
angiopoetiny
PDF
E-cadherin, HGF
FLT3
vasostatin
tumstatin
TIMPs
RŮZNÉ MECHANISMY ANGIOGENEZE
angiogeneze pučením (sprouting) - angiogenní kaskáda
mozaikové cévy
- stěny částečně tvořeny nádorovými
buňkami
vaskulogenní mimikry
- krev protéká avaskulárními kanály
tvořenými N.B.
koopce cév
- nádor roste podél již vytvořených cév
ODLIŠNÁ STRUKTURA NORMÁLNÍ
A NÁDOROVÉ NOVOTVOŘENÉ CÉVY
normální novotvořená céva
pevná spojení
podpůrné buňky
novotvořená céva v nádoru
nedostatek
podpůrných buěk
nesouvislá stěna
RODINA VEGF A RECEPTORY PRO VEGF
VEGF-C
PIGF
VEGF-B
VEGF-A
VEGF-D
VEGF-E
S-S
S-S
plasma
membrane
NRP-I
VEGFR-1
(flt-1)
indukce aktivátorů
plasminogenu a MMP
zvýšení permeability
NRP-2 VEGFR-2
(flk-1/KDR)
angiogeneze
VEGFR-3
(flt-4)
lymfangiogeneze
AMPLIFIKACE ANGIOGENNÍ STIMULACE
BUŇKAMI NÁDOROVÉHO MIKROPROSTŘEDÍ
1
2
ANGIOGENEZE
5
4
3
Buňky:
exprimované angiogenní působky
CAF (cancer associated fibroblasts)
makrofágy
myeloidní buňky
neutrofily
monocyty (TEM-Tie2 expressing monocytes)
VEGFD
IL-8, FGF2, MMP-9
VEGFA
VEGFA
VEGFC - lymfangiogeneze
PŘEHLED MEDIÁTORŮ ANGIOGENEZE
proangiogenní faktory
antiangiogenní faktory
rodina VEGF
angiopoetiny
MMP
HGF
FGFb
PD-EPDGF,PDGF
EGF, TNF
IL-6
integriny
trombospondin
angiostatin, endostatin
tumstatin, arresten
TGF beta, PF-4
interferon alfa a beta
IL-12, IL-18
TIMPs,PAI
vasostatin
vasohibin
MECHANISMUS ANTIANGIOGENNÍHO ÚČINKU VASOHIBINU
zevní angiogenní faktory
VEGF
bFGF
inhibice???
endotelové
buňky
zevní antiangiogenní
faktory
(trombospondin)
inhibice
Vasohibin
„pučící“ kapilára
zralá
krevní
céva
podle Wordena J.Clin.Invest
LÉČEBNÉ STRATEGIE ZAMĚŘENÉ
NA ANGIOGENEZI
1. použití přirozených antagonistů
2. inhibice angiogenní kaskády
3. disrupce nádorových cév
4. jiné možnosti
ad 1. POUŽITÍ PŘIROZENÝCH ANTAGONISTŮ
ABT-510
angiostatin
endostatin (Endostar)
destičkový faktor 4 (rhPF-4)
ad 2. INHIBICE ANGIOGENNÍ KASKÁDY
2.1. inhibice signální dráhy VEGF-VEGF-R
neutralizace ligandu (bevacizumab)
použití solubilního receptoru (VEGF-trapaflibercept)
blokáda tyrosinkinázové domény (inhibitory RTK)
2.2. inhibice proliferace endotelií
2.3. stabilizace bazální membrány
SIGNÁLNÍ DRÁHA VEGF A MOŽNOSTI JEJÍ INHIBICE
VEGF
volociximab
bevacizumab
a5-b1 integrin
trastuzumab
VEGFR
EGF
EGFR
vandetanib
sorafenib
sunitinib
JAK
PI3K
RAS
Inhibitor
M-TOR
AKT
STAT
RAF
m-TOR
HIF-1a
přežívání
MAPK
HIF-1a
migrace
metastazování
INHIBITORY RECEPTOROVÝCH
TYROZINKINÁZ
účinná látka
obchodní přípravek
cílová tyrozinkináza
semaxanib
cediranib
brivanib
pazopanib
vatalanib
motesanib
axitinib
telatinib
BIBF 112
Recentin
Vergatef
VEGFR2
VEGFR1-3
VEGFR2, FGFR1
VEGFR1-3, PDGFR, KIT
VEGFR1-3, PDGFR, KIT
VEGFR1-3, PDGFR, KIT
VEGFR1-3, PDGFR, KIT
VEGFR2-3, PDGFR, KIT
VEGFR1-3, PFGFR, FGFR
sunitinib
sorafenib
Sutent
Nexavar
VEGFR1.3, PDGFR, KIT, RET,
VEGFR1-3, PDGFR,KIT,RAF,RET
2.2. INHIBICE ENDOTELIÁLNÍ PROLIFERACE
fumagilin
AGM-1470
Lodamin
interferon alfa a beta
IMIDs
thalidomid,
lenalidomid
pomalidomid
2.3. STABILIZACE BAZÁLNÍ MEMBRÁNY
neovastat (A941)
angiostat (CarTcell)
inhibitory MMP
batimastat
prinomastat
marimastat
3. DISRUPCE NÁDOROVÝCH CÉV (VDA)
combrestatiny
NPI-2358
Pinabulin
combrestatin A4-fosfát
Zybrestat
dolastatiny
soblidotin
flavonoidy
vadimezan (DMXAA)
4. DALŠÍ ANTIANGIOGENNÍ STRATEGIE
anti-integriny
MoAb
volociximab
pentapeptid
cilengitid
inhibitory HSP90
IMIDs
thalidomid, lenalidomid
inhibitory HIDAC
vorinostat, panobinostat
inhibitory BCL2
obatoclax, gossypol, apogossypol
inhibice angiopetinu
AMG 386
ASO
veglin
ribozymy
angiozym
metronomická chemoterapie
ROZDÍLY MEZI KONVENČNÍ
A METRONOMICKOU CHEMOTERAPIÍ
dávka
konvenční
metronomická (antiangiogenní)
MTD
desetina dávky
přestávky mezi aplikací týdny
dny
cílové buňky
nádor. buňky
endotelie
záměr
zabít NB
zablokovat endotelie a růst
využití
kurativní záměr
paliace
adjuvance
SCHÉMA LYMFANGIOGENEZE
VEGF A/B
EGF
PDGF
VGFR2
krevní céva
NÁDOROVÁ
BUŇKA
VEGF C/D
PDGF
HGF
FGF2
ANG 1/2
VGFR3
Tie-2
lymfatická céva
PROX.1
LYVE.1
podoplanin
ANG-1
ANG-2
angiogeneze
lymfangiogeneze
AMG 386
Tie-2
sprouting
formace
nové cévy
hematogenní
metastázy
lymfogenní
metastázy
INHIBICE LYMFANGIOGENEZE
monoklonální protilátky
chimerické VEGFR3 receptory (VEGFR trap)
inhibitory podoplaninu (protilátka ab 11936)
AMG 386 – selektivní neutralizační peptibody proti ANG2
METODY K POSOUZENÍ STUPNĚ ANGIOGENEZE
morfologické metody
histologické řezy
denzita cév (MVD = microvessel density)
monoklonální protilátky
anti CD-32, anti CD-34
proti v.Willebrandovu f.
biochemické metody
cirkulující biomarkery
solubilní VEGFR 1, VEGFR 2
inflamatorní markery (VCAM, E-selektin)
akvaporin-1
PŘEHLED ANGIOGENNÍCH
A ANTIANGIOGENNÍCH FAKTORŮ
Angiogenní faktory
rodina VEGF
FGF (a,b)
HGF
MMP
angiopoetiny
PDGF, PD-ECGF
TGF, EGF, TNF-alfa
IL-6, IL-8
integriny
antiangiogenní faktory
trombospondin
angiostatin
endostatin
TGF beta
PF-4
interferony alfa a beta
IL-12, IL-18
inhibitory proteolýzy (TIMPs)
neovastat
PROLIFERAČNÍ („PROSURVIVAL“) MECHANISMY
PROAPOPOPTICKÉ MECHANISMY
1
TRAIL, TNF alfa, FAS-L
cytokin/růst.f.
růstový faktor
1
PLC
RTK
2
3
RAS
mitochondrie
MAPKKK
MOMP
MAPKK
(mek)
Cytochrom C
NFkB
PKB/Akt
monoklonální protilátky
inhibitory RTK
inhibitory jiných kináz
inhibitory RAS
inhibitory m-TOR
BAX/BAK
aktivace kaspáz
8-10
IkB
MAPKKK
(raf)
1.
2.
3.
4.
5.
STRES
buněčný stres
proteasom
4
1
2
BCL-2
3
IP3
STAT-STAT
D DD
D DD
PKC
PIP2
JAK
Death receptory
Buněčná membrána
1
MAPKK
4
5
aktivace
kaspázy 3
m-TOR
MAPK
(erk)
MAPK
1.
2.
3.
4.
stimulace death receptorů
inhibice bcl-2
inhibice proteasomu
aktivace kaspáz
JÁDRO
TF
TF
TRANSKRIPCE
CHEMOTERAPIE
p53
REPLIKACE
BUNĚČNÝ
CYKLUS
EPIGENETICKÉ ÚPRAVY
DNA
(methylace, acetylace)
TRANSKRIPCE
Inhibitory histondeacetylázy
(vorinostat)
Inhibitory methylace
(5-azacytidin)
MONOSPECIFICKÉ MONOKLONÁLNÍ
PROTILÁTKY
Vazba zejména:
na membránové proteiny (CD20, CD33, CD40,
CD52 atd)
na růstové faktory (VEGF, IL-6)
na membránové receptory (EGFR, VEGFR)
na adhezívní molekuly (EpCAM, integriny)
MECHANISMUS ÚČINKU
MONOSPECIFICKÝCH MONOKLONÁLNÍCH
PROTILÁTEK
protilátka
nádorová buňka
C
NK-buňka
K-buňka
makrofág
cytolýza
B
A
C1q
Fc receptor
komplement
TYPY MONOKLONÁLNÍCH PROTILÁTEK,
SKLADBA DLE PŮVODU PROTEINU (MYŠÍ, LIDSKÝ)
myší
lidský
myší
ibritumomab
anti CD20
chimerická
myší - lidská
rituximab
anti CD20
humanizovaná
myší - lidská
alemtuzumab
anti CD52
plně lidská
ofatumumab
PROTILÁTKY PROTI MEMBRÁNOVÝM
ANTIGENŮM LEUKOCYTŮ
protilátka
obchodní přípravek
cílová struktura
použití
zanolinumab
HuMax-CD4
CD4
T-lymfomy
rituximab
ofatumumab
veltuzumab
Mabtera
Arzerra
–
CD20
CD20
CD20
NHL,CLL
CLL, NHL
NHL (DLBCL)
epratuzumab
lumiliximab
SGN-30
lintuzumab
dacetuzumab (SGN40)
lucatumumab
alemtuzumab
galiximab
elotuzumab
ipilimumab
–
Lucid*
–
Zamyl
CD22
CD23
CD30
CD33
CD40
CD40
CD52
CD80
CS-1
CD152
NHL (FL)
CLL
HL, ALCL
AML, MDS
myelom, NHL
myelom
CLL
NHL, HL
myelom
melanom
* schválen jako orphan drug
–
MabCampath*
Primatized
–
–
PROTILÁTKY PROTI RECEPTORŮM
RODINY EGFR/ERBB/HER
protilátka
obchodní přípravek cílová struktura
použití
trastuzumab
pertuzumab
cetuximab
panitumumab
nimotuzumab
Herceptin
Omnitarg
erbitux
Vectibix
Theralox
karcinom prsu
Prs, ovarium, NSCLC
kolorektum, ORL
kolorektum
pankreas, NSCLC,
ORL
ERB2/HER2/NEU
ERB2/HER2/NEU
EGFR/ERBB1/HER1
EGFR/ERBB1/HER1
EGFR/ERVB1/HER1
PROTILÁTKY
S ANTIANGIOGENNÍM ÚČINKEM
protilátka
obchodní
přípravek
cílová
struktura
použití
bevacizumab
Avastin
VEGF
ranibizumab
ramucirumab
volociximab
Lucentis
–
–
VEGF
Solub. VEGFR1/2
alfa 5 beta 1 integrin
kolorektum, prs
NSCLC, ledviny
oční indikace
fáze I-kli.zk.
ledvina, melanom
RŮZNÉ PERSPEKTIVNÍ PROTILÁTKY
Protilátka
obchodní
přípravek
cílová
struktura
použití
mapatumumab
lexatumumab
–
–
TRAILR-1
TRAILR-2
různé nádory
různé nádory
figitumumab
denosumab
–
Prolia, Amgiva
IGF1-R
RANKL
NSCLC
metastázy ca prsu,
karcinom prostaty
INHIBICE OASTEOKLASTOGENEZE
PROTILÁTKOU DENOSUMABEM
nádorová buňka
IL6
IL18
TGFa aj.
aktivovaný
T-lymfo
stromální
buňka
IL6
IL18
TGFb aj.
inhibovaný
T-lymfo
stromální
buňka
A
B1
B2
C
apoptóza
resorpční produkty
RANK
OPG
RANKL
denosumab
kost
ÚČINEK KONJUGOVANÉ PROTILÁTKY
ZEVALIN
Ibritumomab
Beta
záření
Tiuxetan
90Y
radionuklid
čistá
protilátka
konjugovaná
s radionuklidem
KONJUGOVANÉ PROTILÁTKY
protilátka
s radionuklidem
90YT ibritumomabmab
131I tosiumomab
81C6
obchodní
přípravek
cílová
struktura
použití
Zevalin
CD20
Bexxar
CD20
Neuradiap* tenascin
NHL
NHL
gliomy
s cytostatikem nebo toxinem
gemtuzumab
Mylotarag
ozogamycin
A
inotuzumab
ozogamycin
–
B
bentuximab redotin –
C
transtuzumab M
–
D
nabtumomab
Anyara*
estafenatox
A = calicheamycin
B = monometylauristatin
C = maytansin
D = enterotoxin
CD33
AML
CD22
CD30
ERB2/HER2/NEU
onkofetální antigen STT4
NHL
HL, ALCL
karcinom prsu
NSCLC
ca ledviny
* schválen jako orphan drug
ROZDÍL V MECHANISMU ÚČINKU
MONOSPECIFICKÉ
A BISPECIFICKÉ./.TRIFUNKČNÍ PROTILÁTKY
A
B
nádorová buňka
nádorová buňka
T-lymfocyt
4
2
5
5
1
makrofág
1
makrofág
3
BISPECIFICKÉ / TRIFUNKČNÍ
PROTILÁTKY
protilátka
obchodní
přípravek
cílové
struktury
použití
ertumaxomab
catumaxomab
Rexomun
Removab
CD3-ERBB2/HER2/NEU karcinom prsu
CD3-EpCAM
karcinom ovaria
maligní ascites
SCHÉMA KLASICKÉ PROTILÁTKY,
BISPECIFICKÉ./.TRIFUNKČNÍ PROTILÁTKY
A PROTILÁTKOVÝCH FRAGMENTŮ
klasická protilátka
Fab
VH
protilátkové fragmenty
VH1 VL1 VH1 VL1 VH
Fv
Fab
VL
scFv
Fab
Fc
bispecifická trifunkční Ab
Fab1
bivalentní
diabody
bispecifická
diabody
VH VL
VH VL
VH1 VL1
VH2 VL2
Fab2
Fc
MONOKLONÁLNÍ PROTILÁTKY
NOVÉ GENERACE
diabodies
blinatumomab
MT-110
peptibodies
romiplostim
AMG 386
intrabodies
imunocytokiny
tucotuzumab celmoleukin
HU14.18-IL-2
chimérické imunoreceptory
VLIV RITUXIMABU NA PŘEŽITÍ NEMOCNÝCH
S DIFÚSNÍM VELKOBUNĚČNÝM B-LYMFOMEM
100
% přežití
75
50
R-chemo
(n=120) 88,7% ve 3.r
Chemo (n=256) 73,2% ve 3.r
25
p=0,0007
0
0
12
24
36
48
měsíce
60
72
84
96
Data KLS
AKTIVITY GENU BCR-ABL
OD
kaskáda:
BCR
ras JAK/STAT
kináza
ABL
Pl3
ROS
ABD
F - actin
nukleární
faktor
kappa B
stimulace
proliferace
inhibice
apoptózy
genová
nestabilita
defekty imunity
progrese onemocnění
cytoskeletální
abnormality
INHIBIČNÍ ÚČINKY IMATINIBU
A MOŽNÉ KLINICKÉ VYUŽITÍ
cílová tyrosinkináza
klinické využití
bcr-abl
c-kit
PDGFR
CML
GIST, NSCLC
fibrosarkomy
gliomy
myeloproliferační sy ?
hypereosinofilní syndrom
chronická eosinofilní leukémie
FIPIL1-PDGFR
MECHANISMY VZNIKU REZISTENCE MA IMATINIB
proliferace
závislá na Bcr-Abl
amplifikace/
zvýšená exprese
genu Bcr-Abl
imatinib
Bcr-Abl
nezávislá na Bcr-Abl
mutace
kinázové
domény
druhotná
genetická
alterace
mutovaný
Bcr-Abl
klonální
divergence
NÍZKOMOLEKULÁRNÍ INHIBITORY
TRANSDUKČNÍ KASKÁDY
(pro solidní nádory)
generický název
obchodní přípravek cílová struktura
indikace
gefitinib
erlotinib
sunitinib malát
Iressa (AZ)
Tarceva
Sutent (Pfizer)
NSCLC, ORL
NSCLC
m-RCC, GIST
sorafenib
Nexavar (Bayer)
lapatinib ditosylát
vendetanib
Tykerb (GSK)
Zactima (AZ)
pazopanib
---
EGFR
EGFR
VEGFR, PDGFR,
Flt-3, c-Kit
Raf, c-Kit, Flt-3,
RET, VEGFR
EGFR1, EGFR2
EGFR, VEGFR,
RET
C-Kit, PDGFR,
VEGFR
m-RCC
prs
NSCLC, šť. žláza
m-RCC
N
H
H
N
N
N
N
O
N
imatinib
N
gefitinib
F
H
O
Cl
N
N
O
N
N
MeO
CH3
semaxanib
N
H
O
N
H
CH3
Inhibice EGFR-TK
uvnitř buňky zabrání
aktivaci signalizační
kaskády nezávisle
na způsobu aktivace
receptoru
GEFITINIB
Inhibice
apoptózy
Invazivita
Metastazování
Angiogeneze
Proliferace
EGFR V LIDSKÝCH NÁDORECH
Tumory s vysokou expresí EGFR
NSCLC
Prostata
Žaludek
Prs
Kolorekt. Ca
Pankreas
Ovaria
40-80%
40-80%
33-74%
14-91%
25-77%
30-50%
35-70%
Vysoká exprese je spojena s
Invazivitou
Metastazováním
Pokročilým stadiem onemocnění
Rezistencí k chemoterapii
Rezistencí k hormonální léčbě
Celkově špatným stavem
Zatím nelze odpovědět na otázku, do jaké míry je efekt intracelulární blokády
EGFR závislý na expresi receptoru – to je předmětem klinických studií.
pozn. Exprese ne vždy odpovídá aktivací receptoru, receptor se může aktivovat i jinak, než navázáním ligandu na ECT část
PROLIFERAČNÍ („PROSURVIVAL“) MECHANISMY
PROAPOPOPTICKÉ MECHANISMY
1
TRAIL, TNF alfa, FAS-L
cytokin/růst.f.
růstový faktor
1
PLC
RTK
2
3
RAS
mitochondrie
MAPKKK
MOMP
MAPKK
(mek)
Cytochrom C
NFkB
PKB/Akt
monoklonální protilátky
inhibitory RTK
inhibitory jiných kináz
inhibitory RAS
inhibitory m-TOR
BAX/BAK
aktivace kaspáz
8-10
IkB
MAPKKK
(raf)
1.
2.
3.
4.
5.
STRES
buněčný stres
proteasom
4
1
2
BCL-2
3
IP3
STAT-STAT
D DD
D DD
PKC
PIP2
JAK
Death receptory
Buněčná membrána
1
MAPKK
4
5
aktivace
kaspázy 3
m-TOR
MAPK
(erk)
MAPK
1.
2.
3.
4.
stimulace death receptorů
inhibice bcl-2
inhibice proteasomu
aktivace kaspáz
JÁDRO
TF
TF
TRANSKRIPCE
CHEMOTERAPIE
p53
REPLIKACE
BUNĚČNÝ
CYKLUS
EPIGENETICKÉ ÚPRAVY
DNA
(methylace, acetylace)
TRANSKRIPCE
Inhibitory histondeacetylázy
(vorinostat)
Inhibitory methylace
(5-azacytidin)
NEJDŮLEŽITĚJŠÍ INDUKTORY APOPTÓZY
generický název
obchodní přípravek
mechanismus účinku
TRAIL (rekomb.)
mapatumomab
lexatumomab
oblimersen
obatoclax
bortezomib
exsisulid
perifosin
arsentrioxid
------Augmerosen, Genasense
--Velcade
Aptosyn
aktivace death receptorů
agonistická MP aktivující D.R.
dtto
inhibitor bcl-2 RNA
blokáda bcl-2
inhibice NFkB
dtto
aktivace kaspáz cestou RONS
dtto
Trisenox
KLASICKÁ CHEMOTERAPIE, CÍLENÁ LÉČBA A IMUNOTERAPIE: ZJEDNODUŠENÉ SCHÉMA
MECHANISMŮ PROTINÁDOROVÉHO ÚČINKU A VZÁJEMNÝCH VZTAHŮ
CÍLENÁ TERAPIE
imunita
růst /
proliferace
přežití /
antiapoptóza
IMUNOTERAPIE
sebeobnova /
replikace
stroma /
mikroprostředí
invazivita /
metastazování
KLASICKÁ CHEMOTERAPIE
angiogeneze /
vaskulogenez
e
NORMÁLNÍ A NÁDOROVÁ BUNĚČNÁ POPULACE. VZNIK NÁDOROVÝCH KMENOVÝCH BUNĚK
MALIGNÍ TRANSFORMACÍ NORMÁLNÍCH FYZIOLOGICKÝCH PROTĚJŠKŮ
A ČASNÝCH PROGENITORŮ
normální
kmenová buňka
normální
progenitory
normální
vyzrálá tkáň
nekonečná
sebeobnova
mutace
mutace
omezená
sebeobnova
nulová
sebeobnova
omezená
sebeobnova
nekonečná
sebeobnova
nádorové
buňky
nádorová
kmenová buňka
nádorový
progenitor
ZNÁZORNĚNÍ ZÁKLADNÍCH ROZDÍLŮ V ÚČINKU MEZI KONVENČNÍ (A), CÍLENOU (B)
A SUPERCÍLENOU (C) CHEMOTERAPIÍ
Toxicita chemoterapie vůči
nádorové mase
NÁDOROVÁ TKÁŇ
KONVENČNÍ
CHEMOTERAPI
E
NORMÁLNÍ TKÁŇ
A
Zničení značné části normálních
Proliferujících buněk. Repopulace
Zajištěna normálními kmanovými
buňkami. Vysoká toxicita.
Částečné vyplenění nádorových
buněk, minimální poškození NKB.
Vysoké riziko relapsu.
CÍLENÁ
CHEMOTERAPI
E
B
Poškození normálních
proliferujících buněk je omezené.
Omezená toxicita.
Léčba postihne větší proporci
nádorových buněk. Omezené
poškození NKB. Riziko relapsu
trvá.
„SUPERCÍLENÁ
“
CHEMOTERAPI
E
C
Zničení NKB a části nádorové
populace. Zbylé nádorové buňky
spontánně zahynou apoptózou.
Léčba zajistí trvalé vyléčení.
Minimální poškození
normálních buněk.
Minimální toxicita.
nádorová kmenová buňka
(NKB)
zničená nádorová kmenová
buňka
nádorová buňka
normální kmenová buňka
(NKB)
zničená normální kmenová
buňka
normální buňka
zničená nádorová buňka
zničená normální buňka
Toxicita chemoterapie vůči
zdravým tkáním
OBECNÉ SCHÉMA PŘENOSU SIGNÁLU Z MEMBRÁNOVÉHO RECEPTORU DO NITRA BUŇKY
RŮZNÉ ÚROVNĚ MOŽNÉHO TERAPEUTICKÉHO ZÁSAHU U ABERANTNĚ AKTIVOVANÝCH DRAH
A
ligand
B
receptor
C
druhý posel
D1
signální protein 1
Dx
signální protein 2
signální protein x
transkripční faktor
E
F
translace
transkripce
mRNA
replikace
DNA
konvenční
chemoterapie
MOŽNÁ KONVERGENCE A DIVERGENCE SIGNÁLŮ (VE SMYSLU AKTIVACE ČI INHIBICE)
MEZI RŮZNÝMI DRAHAMI
A
B
C
buněčná membrána
jaderná membrána
DNA
rezistence
na léčbu
diagnóza
úmrtí
nemocného
podpůrná léčba
paliativní
léčba
symptomatická
léčba
kurativní
léčba
ČASOVÝ SLED KURATIVNÍ, PALIATIVNÍ A SYMPTOMATICKÉ LÉČBY
LIMITY (KONTRAINDIKACE) ZÁKLADNÍCH METOD
PROTINÁDOROVÉ LÉČBY
Chirurgická léčba
metastazující onemocnění
vyjímka:
odstranění solitární metastázy
stenty, bypasy, stomie
analgetické výkony
Radioterapie
generalizace onemocnění
vyčerpání přípustné dávky záření
vyjímka:
analgetické ozáření
ozáření metastázy (kosti, CNS aj.)
Chemoterapie
útlum kostní dřeně
kachexie, polymorbidita
mnohočetné metastázy chemorezistentního nádoru
vyjímka:
chemosenzitivní nádory (např. lymfomy)
ZÁVĚRY
1. Chemoterapie zůstává i nadále jednou ze
základních metod protinádorové léčby
2. Cílená léčba v samostatném podání nevykazuje
zatím lepší terapeutické výsledky
(výjimkou je účinek imatinibu u CML a GIStu)
3. Cílená léčba však významně posiluje účinky
chemoterapie
4. Předmětem studia jsou nejvhodnější kombinace:
s chemoterapií
různých prostředků cílové léčby
vzájemně