Химиопрофилактика рака: что может аспирин?*

*Клінічна імунологія. Алергологія. Інфектологія, 2016, № 6 (95). Печатается с сокращениями

Немного истории

вверх

О чудесном свойстве коры ивы утолять боль и жар знали еще древние египтяне, великий Гиппократ и даже индейцы племени чероки. К середине XVIII в. среднестатистический европеец был в курсе, что простудную лихорадку следует лечить отваром коры ивы. Где-то в те же времена английский священник Стоун заинтересовался целебными свойствами ивовой коры, чтобы заменить ею кору хинного дерева, которое стоило тогда немыслимо дорого. Что двигало отцом Стоуном – желание помочь ближнему или стремление разбогатеть, – мы никогда не узнаем, но очевидно, что проблема импортозамещения в области фармацевтики была актуальна уже тогда.

Попытка Стоуна лечить малярию ивовой корой провалилась. Это в очередной раз подтвердило простую истину, что замена дорогого лекарства на дешевое не всегда дает положительный результат. Тем не менее в 1763 г. на заседании Лондонского Королевского общества он сделал доклад об использовании коры ивы для лечения лихорадки. И это была первая научная публикация в Европе по этой теме.

Считают (хотя, как всегда, в науке есть и другие мнения), что первым салициловую кислоту получил берлинский химик Карл Ловиг в 1834 г., причем не из ивы, а из цветков таволги. У нас это растение более известно под названием лабазник, широко применяется в народной медицине по тем же показаниям, что и аспирин: простуда, ревматизм и т.д. В те далекие времена таволга называлась Spiraea ulmaria, и именно поэтому корень «спир» впоследствии составил основу слова «аспирин». Ну, а буква «а» была взята от латинского названия уксусной кислоты «ацетил-» и подчеркивает важность того обстоятельства, что революция в фармакологии произошла именно после того, как научились связывать салициловую и уксусную кислоты в одну чудо-молекулу.

Дело в том, что салицилат натрия, который в Европе с 1875 г. стали широко использовать в лечении ревматизма и подагры, был весьма неприятным лекарством при употреблении внутрь. Как правило, пациенты, отважившиеся на курс лечения, страдали от мучительной тошноты и сильной боли в животе. Точкой отсчета клинического применения аспирина мог бы вполне стать 1853 г., когда французский химик Шарль Герхардт впервые синтезировал настоящую ацетилсалициловую кислоту. Но он ошибочно посчитал это лекарство совершенно бесполезным для клинической практики.

Только в 1897 г. сотрудник немецкой фармацевтической фирмы Bayer AG Феликс Хоффман, еще раз получив ацетилсалициловую кислоту, понял, что таким способом существенно уменьшаются неприятные побочные эффекты салицилата, что имеет для клиники огромное значение. Считают, что его отец, страдая ревматизмом, принимал салицилат натрия со всеми свойственными ему побочными эффектами. Будучи не в силах смотреть на страдания отца, заботливый сын Феликс и придумал аспирин.

Было ли так на самом деле или это просто красивая легенда, неизвестно, но после успеха аспирина Хоффман понял, что, овладев в совершенстве реакцией ацетилирования, можно неплохо заработать. Он же создал промышленную технологию ацетилирования морфина и получил тот самый героин, от которого человечество не может избавиться до сих пор. С 1898 по 1913 г. героин широко использовался для лечения кашля, в т.ч. у детей. И ведущие мировые светила медицины с легким сердцем утверждали, что препарат отлично работает и не вызывает привыкания. Говорят, что в аптеках ФРГ героин можно было купить еще в начале 70-х годов прошлого века.

Периодически в разных источниках появляется информация о том, что аспирином (тогдашней фармацевтической новинкой) пытались лечить царевича Алексея, сына последнего российского императора. Как известно, при гемофилии, которой страдал царский наследник, препарат категорически противопоказан. Запретил давать мальчику аспирин якобы Григорий Распутин, чем существенно упрочил свое положение при дворе и действительно продлил жизнь царевича. С 1899 г. аспирин занял свое достойное место на мировом фармацевтическом рынке, и сегодня его годовое потребление в мире составляет примерно 40 000 тонн.

Как работает аспирин: уксусная кислота

вверх

Считается, что механизм действия ацетилсалициловой кислоты, как и других представителей нестероидных противовоспалительных средств (НПВС), хорошо изучен. Но факты говорят обратное: ряд новых фармацевтических эффектов, обнаруженных в последние десятилетия, все меньше вписываются в общепринятую концепцию.

Недостаток знаний о механизме действия аспирина стало невозможно игнорировать, когда появились результаты многочисленных эпидемиологических, клинических и лабораторных исследований, показавших, что регулярный прием препарата способствует снижению частоты рака пищевода, толстой кишки, печени, легких, кожи, а также молочной и предстательной желез [22, 31, 47, 53]. Полагают, что у этих категорий пациентов препарат оказывает и терапевтический, и профилактический эффекты. По мнению отдельных экспертов, в настоящее время он не разрешен официально для профилактики рака толстой кишки только из-за опасений по поводу высокого риска желудочного кровотечения [3].

Диапазон дозировок, в которых используется аспирин, достаточно широк: от 75 мг в расчете на дезагрегационные свойства до 1,2 г в расчете на противовоспалительный эффект [14].

Считают, что основные эффекты аспирина, имеющие отношение к профилактике рака, проявляются только в низких дозах, которые, по классическим представлениям, противовоспалительного эффекта вызывать не должны. В частности, снижение риска колоректального рака и связанной с ним смертности наблюдается при длительном применении аспирина в дозах от 80 до 325 мг, как свидетельствуют результаты исследований P. Rothwell et al. (2010, 2012) [45, 46]. Авторы отметили, что 20 лет наблюдений показали снижение смертности на 20 % от всех видов солидных опухолей у пациентов, получавших аспирин, а если взять только смертность от аденокарцином, то снижение оказывается еще более значительным – 34 %.

В 70-х годах прошлого века было установлено, что аспирин необратимо ингибирует циклооксигеназы (ЦОГ), отдавая одной из их аминокислот, располагающихся в активном центре фермента, свой уксусный остаток. Были определены конкретные места, куда он привязывается. Получается, все дело в уксусе. Противовоспалительный эффект препарата определяется уксусной кислотой. Но тогда почему же маринованные помидоры не обладают хотя бы частью эффектов аспирина?

ЦОГ, как известно, превращают арахидоновую кислоту в простагландины и тромбоксаны, которые составляют большую группу биологически активных молекул, по своему характеру являющихся ауто- и паракринными регуляторами, обеспечивающими обмен информацией в каждой отдельно взятой группе клеток. Арахидоновая кислота присутствует практически во всех клеточных мембранах, больше всего – в клетках надпочечников, печени и мозга. При развитии воспаления она легко высвобождается из фосфолипидов клеточных мембран и попадает в «цепкие лапы» ЦОГ, превращаясь затем в простагландины. Соответственно, прием аспирина ведет к тому, что все эффекты этой большой группы биологических регуляторов значительно подавляются.

Наиболее изученными являются простагландины D₂, E₂, F₂α, I₂ (он же простациклин) и тромбоксан А₂. Простагландин D₂ работает в основном в ЦНС как трофический фактор и нейромодулятор, хотя присутствует и в гладкой мускулатуре, а также ингибирует агрегацию тромбоцитов. Поэтому определение простагландин-D₂-синтазы является хорошим тестом для установления факта присутствия ликвора в выделениях из носа или уха после черепно-мозговых травм или нейрохирургических вмешательств. В большом количестве именно этот простагландин обнаруживается в коже лысеющей части головы при андрогензависимом облысении. Поэтому еще в 2012 г. Merck (США) и Actelion (Швейцария) в совместном проекте предприняли попытку снизить содержание D₂ в коже головы путем создания ингибитора простагландин-D₂-синтазы.

Фирма Merck в представлении не нуждается. Actelion производит 5 препаратов для лечения легочной гипертензии, среди которых наиболее известен бозентан (64 таблетки стоят почти 2800 долл. США), мехлоретамин в виде геля для местного применения при кожной форме Т-клеточной лимфомы и миглустат – ингибитор глюкозилцерамидсинтазы, назначаемый для лечения болезни Гоше 1-го типа. Пока, с точки зрения борьбы с облысением, альянс двух очень сильных фармацевтических компаний большого прорыва не сделал.

В медицинской практике преимущественно используются препараты простагландинов Е₁ и Е₂, а также F₂α и простациклин. Наиболее широко применяемыми аналогами простагландина Е₁ являются алпростадил, вазопростан и мизопростол. Первые два используются в виде внутривенных инфузий для медикаментозного лечения хронической артериальной недостаточности нижних конечностей, а также для борьбы с эректильной дисфункцией. Мизопростол назначается в виде таблеток для лечения язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, в т.ч. вызванной применением аспирина и других НПВС. Кроме того, препарат используется для медикаментозных абортов в сочетании с мифепристоном.

Среди аналогов простагландина F₂α известны утеротоник динопрост и два препарата в виде глазных капель для лечения первичной открытоугольной глаукомы (латанопрост и травопрост).

Последний аналог простациклина для лечения легочной гипертензии (селексипаг) был одобрен FDA в конце декабря 2015 г. О цене препарата даже производители пока говорить стесняются. Еще один аналог (илопрост) применяется уже второй десяток лет для лечения легочной гипертензии, склеродермии, болезни Рейно. Назначается как для внутривенных инфузий, так и ингаляционно. Антагонисты простациклина пока в клинической практике не используются, хотя разработаны более 10 лет назад. На крысах они показывают выраженное обезболивающее действие.

Рецепторы к тромбоксану, помимо того что находятся на тромбоцитах, широко распространены и в других тканях. Так или иначе, они задействуются не только в системе гемостаза, но и в иммунном ответе, развитии артериальной гипертензии, воспалительных заболеваний легких и почек. В настоящее время в распоряжении врачей имеются и агонисты, и блокаторы этих рецепторов. Об агонистах речь пойдет ниже, а из числа антагонистов тромбоксановых рецепторов приблизились к клиническому применению только три. Один из них (сератродаст) используется при лечении бронхиальной астмы, практически не оказывая влияния на гемокоагуляцию. Другой – ­раматробан – представляет интерес как инструмент блокады сфингозин-1-фосфата, поэтому будет описан в соответствующем разделе. Третий – терутробан (продукт лаборатории Сервье) – так и не дошел до клинического применения, хотя подавал надежды как средство предупреждения острых ишемических атак у пациентов, перенесших инфарк­ты и инсульты.

Аспирин всасывается преимущественно в негидролизованном виде, т.е. в виде цельной молекулы, что было установлено еще в 60-х годах прошлого века [35]. Сразу после всасывания начинается его интенсивный гидролиз в стенке кишечника, продолжающийся в кровотоке. Образующийся в результате гидролиза уксусный остаток способен ацетилировать практически все, что попадается на его пути: альбумин, фибриноген, гемоглобин, ДНК, РНК, гистоны, гормоны и многочисленные ферменты. Опыты с аспирином, меченным радиоактивными изотопами показали, что его ацетогруппа в основном накапливается в желудке, почках, печени и костном мозге [43].

C. Wang et al. (2014) полагают, что мелкие, но достаточно активные в биообъектах молекулы, такие как уксусная кислота или перекись водорода, способны очень сильно влиять на метаболические и сигнальные пути клетки, причем настолько, что могут даже изменить ее фенотип [54]. Поэтому нет сомнений в том, что аспирин должен ацетилировать целый ряд мишеней помимо ЦОГ. Куда будет направлен результирующий вектор его эффекта в таком тонком деле, как профилактика рака, зависит от дозировки, характера введения и необъяснимых пока факторов фармакогеномики, т.е. того неповторимого пейзажа экспрессирующихся и молчащих генов, который индивидуален для каждого пациента.

Несмотря на то что на уксусный остаток обратили внимание еще в 70-х годах прошлого века, когда был обнаружен ее блокирующий ЦОГ эффект, до сих пор, как полагают авторы, ее роль в биологии клетки остается недооцененной [3]. Способность активно ацетилировать белки является уникальной характеристикой аспирина, что не позволяет заменить его другими НПВС, особенно когда речь идет о влиянии на канцерогенез.

S. Zhao et al. (2010) показали, что только в печени более 1000 белков могут ацетилироваться после их синтеза на рибосомах [57]. Разумеется, каждый из этих белков несет какую-то функцию. При этом никто не может знать, будет ли эта функция выполнена, поскольку никто не может знать, подвергнутся они посттрансляционной модификации, самый частый вариант которой и есть ацетилирование, или не подвергнутся. Роль баланса между ацетилированием и деацетилированием белков в канцерогенезе и, соответственно, в его предотвращении пока не изучена и недооценивается. Поэтому есть все основания считать, что настоящий канцерпротективный эффект аспирина следует искать в еще неизвестных белках-мишенях, которые он ацетилирует.

Первые работы, подтверждающие эту мысль, уже появились. S. Marimuthu et al. (2011) обнаружили, что в культурах клеток колоректального рака аспирин ацетилирует 33 белка, в т.ч. ферменты, расщепляющие глюкозу, белки клеточного скелета, гистоны, играющие роль катушек, на которые в ядре клетки наматывается ДНК, а также ряд белков рибосом и митохондрий [37]. Более того, влияние на процесс ацетилирования белков сейчас рассматривается как перспективное направление создания лекарственных средств, в т.ч. и с канцерпротективным эффектом. Например, речь идет о создании препарата, состоящего из молекул небольшой массы, способного вмешиваться в процесс ацетилирования тубулина – белка, образующего клеточный скелет и активно участвующего в пролиферации опухолевых клеток. Известные лекарства, связывающиеся с тубулином (винкристин, паклитаксел), не могут использоваться для этой цели по причине быстрого развития лекарственной резис­тентности.

Как работает аспирин: салицилат

вверх

Действие второго компонента, образующегося после гидролиза аспирина, – остатка салициловой кислоты, – изучено плохо, особенно в той части, которая касается противоракового эффекта. Гораздо больше изучена роль салициловой кислоты в растениях, где она играет роль активного фитогормона, участвующего в ответе растения на многочисленные стрессорные воздействия. Считают, что салициловая кислота ответственна за резкое повышение температуры соцветия перед цветением у некоторых растений (например у растений семейства ароидных или магнолии). Этот эффект, длящийся несколько часов и, как правило, сопровождающийся появлением неприятного запаха, исходящего из соцветия, известен уже более двухсот лет, однако убедительного объяснения ему до сих пор нет. К ароидным, например, относятся широко распространенные каллы.

У животных и человека эффект салициловой кислоты противоположный: повышенную температуру тела она понижает, правда, каким именно образом это происходит, опять же, пока не ясно. В 2008 г. в Journal of Agricultural and Food Chemistry появилась статья, в которой авторы утверждали, что салициловая кислота присутствует естественным образом и в организме человека [42]. Что она там делает, доподлинно неизвестно. Но представляет интерес одна деталь: у вегетарианцев концентрация салициловой кислоты в крови настолько велика, что складывается впечатление, что пациент длительно принимал аспирин.

После того как обнаружилось, что основной эффект аспирина связан с необратимым ацетилированием обеих форм ЦОГ, салициловая кислота выпала из главного фокуса исследований, хотя известно, что и салицилат тоже способен в некоторой степени ингибировать ЦОГ-1 (обратимая супрессия в отличие от аспирина). Но самое интересное обнаружилось в отношении ЦОГ-2. Оказалось, что салицилат в терапевтических концентрациях, которые лежат в диапазоне от 10^-5 до 10^-4 моль/л, способен делать нечто большее, а именно, ни много ни мало, ингибировать транскрипцию гена, кодирующего ЦОГ-2 [55].

Начиная с концентрации 5х10^–3 ммоль/л салицилат был бы еще более полезен, как показывают эксперименты in vitro, в качестве противовоспалительного агента и для профилактики инфламмогенеза (развитие новообразования в воспалительном очаге) опухолей. В таких дозах он приводит к значительному падению синтеза целого пакета провоспалительных цитокинов, которые, собственно, и поддерживают воспалительный процесс. Заодно салицилат делает моноциты и гранулоциты более «ленивыми», они перестают отвечать на стимуляцию. Но, к сожалению, такие дозировки являются токсичными для человека. Тем не менее это одно из возможных направлений дальнейшего химико-фармакологического совершенствования молекулы салицилата.

Помимо ЦОГ-зависимых механизмов действия аспирина, присутствуют и ЦОГ-независимые, которые в последнее время обсуждаются все чаще и чаще. Считают, что единственным ферментом, кроме ЦОГ, с которым способен прямо связываться как аспирин, так и остальные салицилаты, что подчеркивает решающую роль в этом процессе салициловой кислоты, является киназа ингибитора транскрипционного фактора κВ.

Как известно, белок κВ является одним из наиболее изученных транскрипционных факторов, которые после получения клеткой какого-либо стрессорного сигнала способны прорываться в ядро и менять процесс считывания генетической информации. Чтобы без необходимости он не мешал работе ядра, в цитоплазме κВ находится в нерабочем состоянии, которое обеспечивается его связью со специальным ингибитором, называемым IκB. Чтобы κВ включился в работу, его надо «отвязать» от белка ингибитора IκB, и это возможно единственным способом – фосфорилированием IκB, которое выполняет специальный фермент (киназа IκB). Именно он и является мишенью для салицилатов, выключаясь после взаимодействия с ними. Неработающая киназа IκB не может освободить κВ от его ингибитора, и весь сигнальный путь не работает.

Белок κВ контролирует ряд генов, отвечающих за апоптоз, клеточный цикл и иммунный ответ, т.е. все то, что напрямую задействовано в инициации канцерогенеза. У некоторых пациентов κВ-путь может находиться в состоянии так называемой конститутивной активации из-за каких-то неизвестных мутаций контролирующих его отдельных генов. Именно эти пациенты находятся в зоне повышенного риска канцерогенеза в хронически воспаленном органе, если таковой у них имеется, и, соответственно, могут получить пользу от ограничения активности этого пути, достигаемого при помощи аспирина.

Многие лекарственные препараты, используемые в клинике, так или иначе вмешиваются в механизм функционирования транскрипционного фактора κВ, но ведут себя там, как слон в посудной лавке. Поэтому фармацевтические компании сейчас интенсивно трудятся над созданием лекарств, селективных ингибиторов этого пути, которые работали бы более тонко, не нарушая его положительные эффекты.

О чем спорят исследователи аспирина через сто лет после его внедрения в практику?

вверх

В Великобритании ежегодно проходят научные конференции по применению аспирина в клинике и изучению механизма его действия. Последняя была в августе 2015 г. Над чем же сегодня работают исследователи, занимающиеся изучением свойств аспирина уже вторую сотню лет подряд? Вот несколько докладов, посвященных канцерпротективному действию аспирина с небольшими комментариями.

K. Schroer и B. Rauch из Университета имени Генриха Гейне в Дюссельдорфе в очередной раз озвучили давнюю проблему: какой из двух активных метаболитов аспирина – салициловая или уксусная кислота – играет решающую роль в суммарном эффекте препарата? Эффекты аспирина и салицилатов более-менее совпадают только в дозах, близких к максимальным. По мнению авторов, в дозах от 75 до 325 мг/сут и анти­агрегантный эффект, и профилактика колоректального рака все-таки обеспечиваются ацетилированием белков и в первую очередь – ЦОГ-1 в тромбоцитах. Недостаток тромбоксана, который от этого возникает, тянет за собой еще один важный эффект: тромбоциты теряют активность и перестают секретировать ряд провоспалительных факторов, среди которых наиболее важен развивающийся дефицит Р-селектина и сфингозин-1-фосфата. С другой стороны, угнетение ЦОГ-2 ведет к образованию липоксинов, которые в плановом порядке останавливают воспалительную реакцию. В итоге получается, что даже так называемые малые, или антиагрегантные, дозы аспирина тоже вызывают определенный противовоспалительный эффект.

Добавим от себя, что без взаимодействия двух молекул Р-селектина (одна из тромбоцита, вторая из эндотелия) выход раковой клетки в кровоток для метастазирования невозможен. К числу известных ингибиторов Р-селектина относится обычный гепарин. Его канцерпротективное действие, несмотря на некоторые скептические высказывания, все-таки считается доказанным [34]. Хотя, конечно же, вряд ли кто отважится использовать гепарин для профилактики рака по вполне понятным причинам (риск кровотечений). Тем не менее синтез гепариноподобных веществ, ингибирующих Р-селектин, в т.ч. и в расчете на их противораковый эффект, продолжается.

Сфингозин-1-фосфат открыт в середине 90-х годов прошлого века, является очень активным регулятором целого ряда жизненно важных процессов: участвует в контроле ангиогенеза, проницаемости сосудов, перемещений Т- и В-лимфоцитов, поэтому и представляет немалый интерес для фармакологов. Секреция сфингозин-1-фосфата тромбоцитами может быть усилена препаратом U-46619 – синтетическим агонистом тромбоксановых рецепторов (был создан еще в 1975 г. и до сих пор широко применяется в экспериментальных исследованиях, но до клинических испытаний так и не дошел), а может быть и искусственно угнетена при помощи раматробана.

Препарат раматробан русскоязычному Google до сих пор не известен, хотя синтезирован компанией Bayer около 20 лет назад. Является избирательным антагонистом двух типов простагландиновых рецепторов: к тромбоксану А₂ и простагландину D₂. Используется для лечения ишемической болезни сердца, бронхиальной астмы, аллергического ринита. Помимо своих антиагрегантных способностей, препарат уменьшает проницаемость капилляров и инфильтрацию слизистой оболочки дыхательных путей (особенно носа) эозинофилами, поэтому используется для лечения бронхиальной астмы и аллергического ринита. В основном продается в Японии благодаря стараниям компании Nippon Shinyaku. Способность блокировать рецептор к простагландиру D₂ тоже не осталась незамеченной.

В 2012 г. сотрудники университета штата Пен­сильвания сделали, как им показалось, прорыв в лечении облысения. Исходя из того, что в коже лысеющей части головы оказалось много D₂, и особенно не заботясь вопросом, является ли это повышение причиной облысения или все-таки его следствием, американские фармацевтические компании (например Iron Dragon) стали очень активно предлагать раматробан для этой цели. Правда, если посмотреть форумы в социальных сетях, посвященные этой теме, лысеющие мужчины США пока не спешат верить в эффективность подобной терапии.

В 1992 г. был создан препарат FTY720, который в конце пути превратился в финголимод – средство для лечения ремиттирующего рассеянного склероза. Хотя он изначально разрабатывался для борьбы с отторжением трансплантированных органов, применение с этой целью успеха не имело. Периодически появляется информация о его использовании для лечения сердечной недостаточности.

В китайской медицине с до­исторических времен использовался гриб Isaria sinclairii, который позиционировался как средство достижения вечной молодости. Финголимод – продукт химической модификации мириоцина – вещества, синтезируемого этим грибом. Гриб развивается внутри личинок цикад. После того как цикада погибает, он распространяется по поверхности почвы в виде белых тонких нитей. Как раз на этом этапе Isaria становится сырьем для приготовления эликсира молодости.

Мириоцин очень похож на сфингозин, фактически является его структурным аналогом, поэтому и легко фосфорилируется теми же самыми киназами, после чего легко соединяется с рецептором, предназначенным для связи с фосфорилированным сфингозином. Не вникая в молекулярные взаимодействия, которые в большинстве своем уже изучены, отметим, что блокада этого рецептора приводит к противовоспалительному и иммунодепрессивному эффекту, обусловленному избыточным депонированием примированных лимфоцитов в лимфоузлах, и падению количества цитотоксических Т-клеток в кровотоке.

До сих пор не прекращается дискуссия о возможности использования сфингозина-1-фосфата для сохранения фертильности у молодых женщин, подвергнутых гонадотоксической химиолучевой терапии по поводу рака яичников. Результатов клинических испытаний пока нет. Описано влияние этого вещества на кожу, заключающееся в ограничении пролиферации кератиноцитов, притом что фибробласты кожи к нему практически нечувствительны. Даже наоборот, они начинают более активно синтезировать некоторые белки межклеточного матрикса. Эта избирательность отличает эффект сфингозин-1-фосфата от эффекта глюкокортикоидов, которые в равной степени угнетают и то, и другое. Поэтому есть надежды на его использование в лечении гиперпролиферативных заболеваний кожи, но до клиники эти идеи пока не дошли.

Начались клинические испытания моноклональных антител к сфингозин-1-фосфату, изготовленных калифорнийской фармацевтической компанией Lpath. Один вариант препарата iSONEP планируется для интравитреального использования при влажной форме возрастной макулодистрофии (II фаза клинических испытаний закончилась в сентябре 2015 г.) у тех пациентов, у которых оказались неэффективными препараты на основе моноклональных антител к эндотелиальному фактору роста сосудов (авастин); другой вариант – ASONEP – для лечения метастатического рака почки.

Joan Claria из Университета Барселоны, развивая мысль о механизме действия аспирина, отметил, что параллельно с липоксинами, которые образуются в результате работы ЦОГ-2, подвергнутой ацетилированию аспирином, существует группа аспирин-индуцируемых резольвинов, которые образуются из омега-3 жирных кислот. Противовоспалительное действие этих кислот многие авторы связывают с образованием резольвинов.

Теоретически резольвины представляют очень большой интерес для фармакологов, и ожидания, связанные с этой группой веществ, так называемых неклассических эйкозаноидов, достаточно велики. Однако на сегодняшний день в клинике испытывается пока только один синтетический аналог резольвинов, а именно резольвин Е₁ с рабочим названием RX-10045. Препарат прошел II фазу клинических испытаний у пациентов с синдромом сухого глаза, о результатах сообщений нет. Компания-разработчик Celtic Therapeutics, зарегистрированная на Виргинских островах (США), как раз там, где много лет назад была самая большая база пиратов Карибского моря, утверждает, что препарат очень перспективен.

Следующей выступала Paola Patrignani из университета итальянского города Кьети. Она полагает, что протективный эффект аспирина в отношении колоректального рака, наблюдаемый при использовании препарата в антиагрегантных дозах, не следует связывать с его влиянием исключительно на тромбоциты. Хотя, по ее мнению, надо согласиться с тем, что в первую очередь аспирин снижает риск метастазирования и тем самым способствует увеличению продолжительности жизни пациентов. Но авторами доказан факт того, что аспирин вызывает ацетилирование ЦОГ-1 и связанное с этим падение простагландинов Е₂ непосредственно в эпителии толстой кишки.

Профессор из Массачусетса Andrew Chan отметил, что, несмотря на имеющуюся в мировой литературе противоречивость данных о снижении риска колоректального рака и увеличении выживаемости данной категории пациентов при регулярном применении аспирина, положительный эффект этого мероприятия можно считать подтвержденным, потому что есть три убедительных, по мнению автора, доказательства. Во-первых, достоверное снижение риска рецидивов аденоматозных полипов толстой кишки, являющихся ее предраковым состоянием. Во-вторых, достоверное увеличение продолжительности жизни пациентов с синдромом Линча (наследственно обусловленный рак толстого кишечника, ответственный примерно за 5-10 % всех случаев рака данной локализации), регулярно принимающих аспирин. В-третьих, многократно подтверждено достоверное снижение частоты колоректального рака у женщин, принимающих аспирин по поводу профилактики сердечно-сосудистой патологии.

Farhat Din из Эдинбургского университета обратила внимание на то, что одним из наиболее существенных факторов риска развития колоректального рака является ожирение как результат нарушения метаболизма и энергетического обмена. Отсюда профилактический эффект аспирина в отношении колоректального рака следует искать в его влиянии на метаболизм и обмен энергии в клетке. Если учесть, что медицинское сообщество до сих пор считает, что эффекты аспирина в основном связаны с ингибированием ЦОГ, то такой подход представляется весьма оригинальным. Более того, сигнальный путь, который связывает воедино метаболизм и энергетику клетки с пролиферацией и апоптозом, действительно существует. Наиболее известные биологические молекулы, его составляющие: аденозинмонофосфат-активируемая протеинкиназа (АМПК) и mTOR. Для последнего вещества до сих пор нет русскоязычного названия. По мнению авторов, аспирин как раз обладает уникальной способностью оказывать двойной ингибирующий эффект на этот путь. Здесь нельзя обойтись без некоторых пояснений, чтобы показать, почему эта информация полезна для врача.

Недавно обнаружилось еще одно свойство салицилата, образующегося после гидролиза аспирина. Он оказался способен существенно активировать АМПК, которая сейчас рассматривается в качестве центрального регулятора клеточного роста и метаболизма [27]. Она является основным сенсором количества АТФ в клетке. Как только содержание АТФ падает ниже критической отметки, АМПК активируется, что приводит к прекращению синтеза жирных кислот, и начинается их окисление для восстановления энергетических потребностей.

Ее способны активировать метформин и другие бигуаниды, ресвератрол, содержащийся в кожуре красного винограда, а также ряд препаратов, используемых в качестве допинга. Например, AICAR, который первоначально создавался как средство защиты сердца от ишемических повреждений, или GW-1516, разрабатывавшийся компанией Glaxo для лечения ожирения и сахарного диабета 2-го типа, но проект был остановлен из-за высокой канцерогенности препарата. Тем не менее оба средства продолжают несанкционированно использоваться в спортивной фармакологии.

Полагают, что активацией именно этого фермента объясняется улучшение большинства биохимических показателей у пациентов с сахарным диабетом после приема салицилатов или после регулярной мышечной нагрузки. Фермент интенсифицирует захват глюкозы мышцами при нагрузке, поэтому генетически модифицированные мыши, лишенные АМПК, не способны бегать.

С точки зрения канцерогенеза, АМПК тоже представляет интерес уже более 10 лет, с тех пор как было обнаружено ее свойство останавливать клеточный цикл. Это становится возможным как за счет угнетения синтеза пакета необходимых для пролиферации биологически активных молекул, так и за счет обеспечения перехода от гликолиза (на котором живут почти все раковые клетки) к окислительному фосфорилированию. Поэтому мыши, лишенные АМПК, значительно быстрее погибают от опухолей (доказано для В-клеточных лимфом), чем их дикие сородичи.

Считают, что канцерпротективный эффект метформина, который способен снизить частоту развития отдельных видов рака на 31 %, доказанный у пациентов с сахарным диабетом, тоже связан с активацией АМПК [19]. В принципе, это следует считать заслуживающим внимания результатом, поскольку предупреждение рака у пациентов с диабетом, как известно, является более сложной задачей, так как и гиперинсулинемия, и гипергликемия являются факторами, обусловливающими дополнительный риск развития злокачественных новообразований [12].

До сих пор продолжается клиническое исследование NCIC-MA.32, цель которого состоит в выяснении, как влияет ежедневный прием метформина в течение 5 лет на выживаемость пациенток (без диабета!), перенесших комбинированное лечение по поводу рака молочной железы.

Еще одна протеинкиназа – mTOR – т.е. фермент, способный присоединять фосфорную кислоту к структурным аминокислотам белков, которая регулирует процессы размножения клеток и решает вопрос их жизни и смерти. В 70-х годах прошлого века в образцах почвы с острова Пасхи, того самого, где многочисленные огромные каменные истуканы с человеческими головами до сих пор будоражат воображение ученых, был найден рапамицин – антибиотик, обещавший стать эффективным противогрибковым препаратом. Но оказалось, что еще лучше ему удается блокировать размножение Т-лимфоцитов, поэтому он стал использоваться для борьбы с отторжением трансплантированных органов и получил известность как сиролимус. Еще одной областью его применения стали артериальные стенты, покрытие которых указанным препаратом снижает риск образования на них атеросклеротических бляшек.

Многие стимулы, на которые реагирует клетка (факторы роста, питательные вещества, гормоны и др.), в конечном итоге активируют ферментный комплекс mTOR. Считается, что активация mTOR способствует зарождению и прогрессированию ряда заболеваний, таких как аутизм, болезнь Альц­геймера, паркинсонизм и рак. Физиологическим ингибитором mTOR-комплекса является АМПК, которая способна активироваться под действием аспирина. Как минимум один препарат из числа ингибиторов mTOR уже разрешен для лечения рака (тенсиролимус для почечно-клеточного рака), хотя весь комплекс эффектов ингибиторов mTOR, в первую очередь их иммунодепрессивное действие, делает их использование в лечении рака не совсем понятным. Но, как бы там ни было, если активация mTOR происходит в эпителиальных клетках толстого кишечника, то результатом является образование аденоматозных полипов с их последующей малигнизацией. Аспирин же и сам по себе, и за счет усиления активности АМПК, о чем было сказано выше, этот путь блокирует. По совершенно непонятным причинам блокада этого пути, вызванная аспирином, как утверждает доктор F. Din и ее коллеги, наиболее ярко проявляется именно в криптальном эпителии толстой кишки [13].

Завершили тему использования аспирина для химиопрофилактики рака Ruth Langley и Peter Elwood из медицинской школы в Кардиффе. Авторы обратили внимание на самую актуальную, на наш взгляд, проблему: необходимость разработки биомаркеров, которые помогли бы объективно оценить эффективность применения аспирина с этой целью. Потому что нельзя не видеть очевидного: аспирин как канцерпревентивный агент эффективен не у всех пациентов. Еще более важны маркеры, которые могли бы этот его эффект прогнозировать. Авторы обратили внимание также на то, что фатальных исходов, связанных с ЖКТ-кровотечениями при применении аспирина в антиагрегантных дозах (они же канцерпротективные), практически нет. А ведь именно это, по мнению исследователей, мифическое обстоятельство является основной причиной отказа от длительного использования аспирина для химиопрофилактики рака.

Аспирин против рака

вверх

Подытожив вышесказанное, можно сделать только один вывод: если аспирин и понижает риск рака, то механизм его действия до конца не ясен. Поэтому обсуждаются разные варианты, среди которых выделяют пути, связанные с ингибированием ЦОГ и не связанные с ним. Среди ЦОГ-зависимых механизмов одной из первых стала обсуждаться гипотеза о том, что избыток арахидоновой кислоты, наблюдаемый после приема аспирина, ведет к превращению части сфингомиелинов клеточных мембран в их предшественники керамиды, которые, будучи в избытке, обеспечивают больший порядок в размножении, дифференцировке и умирании клеток [8].

Вообще керамид является одним из основных компонентов первородной смазки человеческого плода, рогового слоя кожи. В 2009 г. Роберт Рис­сман с коллегами из Лейденского университета сообщили о попытке создания искусственной первородной смазки для лечения проблемной кожи. Прошедшие годы показали, что эта идея ни к чему не привела.

Избыток образования керамида часто ведет к инсулинорезистентности. Керамид, по мнению отдельных экспертов, – один из наиболее сильных индукторов апоптоза, возникающего в ответ на различные формы клеточного стресса, что помогает поддерживать постоянство тканевой цитоархитектуры и вовремя уничтожать аномальные клеточные формы. Из-за этого его называют липидом, подавляющим опухолевый рост. Каким образом керамид оказывает этот чудодейственный эффект, доподлинно неизвестно. В клинической практике препараты на основе керамидов пока применяются только местно в дерматологии. Известно о разработках ингибиторов керамидсинтазы, например NVP-231, которые эффективно останавливают клеточный рост, но они нуждаются в длительных клинических испытаниях.

В 2009 г. было доказано, что ацетогруппа аспирина связывается с одним из наиболее известных туморсупрессорных белков р53 и активирует его [2]. Это отмечено в культуре клеток рака молочной железы человека, причем в таких концентрациях препарата, которые вполне достижимы при использовании его в низких дозах. Важно, что ацетилированию подвергаются только мутантные формы р53. А, как известно, примерно в 50 % опухолей встречаются именно мутантные формы этого белка. Ацетилированный р53, как эти ни удивительно, начинает активно работать, восстанавливает свою способность связываться с ДНК и усиливает свой канцерпротективный эффект, производя целый пакет туморсупрессорных белков, таких как, например, Bax или p21cip1 и ряд других. Bateman L. Et al. (2013) установили, что аспирин способен ацетилировать более сотни различных клеточных белков, включая белки-­гистоны, на которые как на катушки намотана в хромосоме цепь ДНК [4].

Ацетилирование гистонов делает хроматин более рыхлым и доступным для тех транскрипционных факторов, которые постоянно роятся около ДНК в большом количестве. Те факторы, которые никогда бы до нее не добрались, после ацетилирования хроматина эту способность приобретают. Как бы там ни было, но природа предусмотрела, чтобы в большинстве случаев клетка имела возможность жить нормальной жизнью, вовремя родиться и вовремя умереть, не создавая проблем своим соседям и организму в целом. Поэтому среди массы транскрипционных факторов, которые стремятся соединиться с ДНК, все-таки чудесным образом (вот она, жизненная сила, о которой толкуют виталисты!) преобладают те, которые запускают синтез белков, подавляющих опухолевый рост. Если бы это было не так, то жизнь как форма существования материи на Земле прекратилась бы уже давно. В итоге обычный аспирин оказывается средством, которое способно воздействовать на геном соматической клетки.

Как и следовало ожидать, патологическое стремление аспирина ацетилировать все, что попадается на его пути, не может нести в себе исключительно положительные биологические эффекты. Отрицательные последствия ацетилирования клеточных белков тоже имеют место. В частности, установлено, что аспирин легко ацетилирует глютатион, а система глютатиона является одним из наиболее мощных инструментов клетки по борьбе со свободными радикалами, в канцерогенных способностях которых сегодня никто не сомневается. Поэтому не надо удивляться тому, что при определенных биохимических обстоятельствах аспирин вполне способен инициировать рост опухоли.

Исследования показали, что аспирин наиболее сильно влияет на риск развития рака толстой кишки. Почему именно эта форма рака наиболее чувствительна к препарату, убедительного ответа нет. Например, отдельные авторы видят причину этого явления в том, что клетки кишечника подвергаются наиболее длительному воздействию цельного (негидролизованного) аспирина в отличие от других органов, которые преимущественно получают продукты его гидролиза [3]. Выглядит не очень убедительно, потому что аспирин все-таки всасывается в тонкой кишке, а не в толстой. А то и вообще в желудке, если употребляется до приема пищи. В любом случае допустить, что в стенке толстой кишки находится аспирин в виде цельной молекулы, – это из области невероятного.

Английские исследователи E. Flossman и P. Rothwell обратили внимание на канцерпревентивные способности аспирина еще в 1998 г. А в 2007 г. они опубликовали отчет с более чем двадцатилетним наблюдением за своими первыми результатами. Оказалось, что прием аспирина в течение 5 лет в противовоспалительных дозировках (более 300 мг в день) через 10 лет после завершения эксперимента приводит к снижению риска развития рака толстой кишки примерно на 40 %, а в промежутке 10-14 лет снижение еще более значимо – до 60 % [21].

Выглядит впечатляюще, но точно так же должны вызывать доверие и другие данные, полученные теми же методами доказательной медицины. Так, например, одно из наиболее мощных клинических исследований Women’s Health Study, включавшее в себя почти 40 000 практически здоровых женщин в возрасте старше 45 лет, интерес к аспирину как средству профилактики рака заметно поубавило. Одним из сегментов этого исследования было изучение влияния 100 мг аспирина, принимаемого через день, на риск возникновения рака любых локализаций (не считая немеланомных новообразований кожи) и смертность по причине такового. Никакой пользы от применения аспирина при десятилетнем наблюдении за пациентами отмечено не было. В этом можно легко убедиться, посетив сайт*. Но зато, опять же, через 10 лет после завершения исследования обнаружилось снижение риска развития колоректального рака на 42 % [10]. В какой-то мере объяснением противоречий в результатах применения аспирина и других НПВС для профилактики рака может быть то обстоятельство, что они работают только у тех пациентов, у которых новообразование экспрессирует ЦОГ-2. Нет экспрессии ЦОГ-2 – нет профилактического эффекта аспирина и уж тем более эффекта от использования избирательных ингибиторов ЦОГ [7].

*www.clinicaltrials.gov/ct2/show/results/NCT00000479

Но особенно интересно здесь то обстоятельство, что максимум эффекта препарата наблюдается через много лет после завершения его приема. Удивительно, что никто из авторов даже не обращает внимания на этот совершенно мистический феномен. Если это действительно так, то следует признать, что длительный прием аспирина оказывает поистине неизгладимый эффект на многие сигнальные пути клетки, наиболее сильно проявляющийся тогда, когда самого аспирина в организме нет и в помине, а также нет и тех клеток, которые его помнят. Получается, носителя, оказывающего эффект, нет, а сам эффект есть – разве не чудо? С другой стороны, если это действительно так, то возникает другой вопрос: а только ли аспирин производит такой потрясающий эффект? Не производят ли нечто подобное и все остальные длительно принимаемые лекарственные препараты? А если и это правда, то пора радикально пересмотреть взаимодействие лекарства и человеческого организма. Если же нет, то все это бесполезная игра статистики.

Недостатка в работах, утверждающих, что простатит является фоном, на котором развивается рак предстательной железы (РПЖ), сегодня нет. Выведено много интересных закономерностей. Например, чем выше простат-специфический антиген (ПСА), тем более выраженным по данным биопсии будет хронический простатит. Или чем активней хронический простатит, тем выше рейтинг по шкале Глисона у опухоли, развившейся в такой предстательной железе. Но почему-то мероприятия, направленные на подавление простатита, особенно не способствуют понижению риска развития РПЖ.

S. Jafari et al. в 2009 г., выполнив метаанализ с общим количеством обследованных почти 26 000 мужчин, в конечном итоге не получили и 10 % снижения РПЖ от назначения аспирина в противовоспалительных дозировках [29]. Можно, конечно, найти работы, в которых получено и больше 20 % снижения риска, но на фоне изобилия информации о том, что применение НПВС вообще не оказывает существенного влияния на риск возникновения РПЖ, эти 20 % особой радости не вызывают. Есть информация о том, что аспирин и другие НПВС снижают риск развития плоскоклеточного рака кожи, однако, судя по крайне осторожным выводам, похоже, что и сами авторы не очень доверяют этим результатам [40].

Как известно, важную роль в увеличении выживаемости онкопациентов играет возможность ограничения, а в идеале – предотвращения метастазирования опухоли. Еще в начале 60-х годов XIX в. выдающийся французский врач Арман Труссо в своих лекциях презентовал синдром, получивший впоследствии его имя, связанный с развитием мигрирующего тромбофлебита в поверхностных венах конечностей и грудной клетки при раке легких, желудка и поджелудочной железы [51]. Тромбозы определялись пальпаторно и предлагались в качестве ранней диагностики указанных новообразований. В эпоху отсутствия УЗИ и КТ, вполне возможно, эта симптоматика была достаточно актуальной. Но применительно к обсуждаемой теме речь, конечно же, идет не о ранней диагностике.

Сам Труссо объяснял патогенез синдрома своего имени как результат гиперкоагуляции, к которой стремится кровь у пациентов, имеющих указанные опухоли. Потом это распространилось и на остальные локализации и формы рака. Однако до сих пор тонкие механизмы его развития остаются неясными. Найдены различные особенности в системе коагуляции у пациентов со злокачественными новообразованиями, их наберется немало. Но нас в первую очередь интересует роль тромбоцитов. Известно, что основная функция тромбоцитов – обеспечение гемостаза. Помимо основной, есть и другие, не менее важные: участие в поддержании тонуса сосудистой стенки через взаимодействие с эндотелием, продукция цитокинов, с помощью которых лейкоциты обмениваются информацией между собой, участие в процессах старения клетки, что играет основную роль в канцерогенезе [30].

L. Gay и B. Felding-Habermann (2011) установили, что у большинства онкологических пациентов тромбоциты отличаются повышенной активностью [23]. Во-первых, это означает, что они меняют форму, превращаясь из пластинок в шарики, выпускающие псевдоподии, которыми впоследствии легко цепляются друг за друга; во-вторых, активизация тромбоцитов – это избыточная продукция ими большого количества биологически активных молекул.

В 2015 г. итальяно-немецкая команда исследователей подробно изучила взаимодействие раковых клеток, циркулирующих в кровотоке, с тромбоцитами [15]. Это взаимодействие оказалось очень насыщенным и продуктивным, хотя каким образом раковая клетка, попавшая в кровоток, так сильно возбуждает тромбоцит, осталось неясным. Говорят, если не во всем, то во многом виноват неизвестно откуда взявшийся повышенный уровень интерлейкина-6 (ИЛ-6).

Помимо продуктов деятельности ЦОГ-1, авторы обнаружили, что возбужденные тромбоциты выделяют и ростовые факторы, и хемокины, протеазы, белки, в т.ч. из группы Wtn, большие фрагменты РНК и очень активные микроРНК. Под действием этого огромного пакета физиологически активных веществ происходит то, без чего раковая клетка не только никогда из кровотока не вышла бы, но и долго там не продержалась бы. В кровотоке полностью завершается процесс эпителиально-мезенхимальной трансформации раковой клетки, который в своем начале позволил этой клетке вырваться из эпителиального слоя через базальную мембрану. Без взаимодействия с тромбоцитами циркулирующие раковые клетки никогда бы не приобрели способность выйти из кровотока и прижиться в новом органе.

Одним из центральных событий, которые происходят в раковой клетке, взаимодействующей с тромбоцитами в кровотоке, по мнению авторов, является активация все той же ЦОГ, но только уже типа 2, имеющейся в самой раковой клетке. После чего (но необязательно вследствие чего!) количество Е-кадгерина в метастазирующих клетках падает до минимума, что и свидетельствует о завершении процесса эпителиально-мезенхимальной трансформации. Как известно, Е-кадгерин является тем самым инструментом, который держит вместе две соседние эпителиальные клетки. Значит, средства, которые ограничивают активность тромбоцитов, все-таки должны предупреждать развитие рака.

Исходя из принципов современного понимания функций ЦОГ, в тромбоцитах может быть только ЦОГ-1, которую может ингибировать лишь аспирин в антиагрегантных дозах. Это приводит к резкому ограничению тех тромбоцитарных функций, которые управляются тромбоксаном А₂. Если учесть, что аспирин ингибирует ЦОГ необратимо, то эффект препарата определяется продолжительностью жизни тромбоцита, которая в среднем составляет около недели. Очевидно, чтобы проявились эффекты блокирования ЦОГ-2, расположенной в мигрирующей опухолевой клетке, нужны значительно более высокие дозы препарата и более частый режим дозирования.

Чем опасна ЦОГ-2

вверх

Помимо блокады ЦОГ-1 и создания избытка арахидоновой кислоты аспирин блокирует активность ЦОГ-2, что было установлено в 1999 г. [56]. Высокая экспрессия этой изоформы ЦОГ отмечена к настоящему времени в большинстве солидных опухолей, поэтому именно ее считают ключевым связующим звеном между хроническим воспалением и канцерогенезом. Рак печени, поджелудочной железы, толстой кишки, легких, рак предстательной железы (РПЖ) и рак молочной железы (РМЖ) характеризуется повышением экспрессии ЦОГ-2. Более того, считают, что именно ЦОГ-2 ответственна за устойчивость раковой клетки к апоптозу, интенсивный ангиогенез, прогрессирование опухолевого роста и, что немаловажно, за уход опухолевых клеток от действия иммунитета [24, 52]. Поэтому, когда используют понятие «инфламмогенез рака» (развитие рака в очаге хронического воспаления), одно из основных мест в этом процессе отводится именно данной ЦОГ.

Неудивительно, что сразу после обнаружения этого факта были предприняты попытки блокады ЦОГ-2 при помощи селективных НПВС. G. Steinbach et al. еще в 2000 г. использовали целекоксиб для ограничения роста толстокишечных полипов у пациентов с семейным полипозом толстой кишки [50]. Авторы обнаружили значительное уменьшение количества полипов, что дало основание Управлению по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами (FDA, США) разрешить целекоксиб для лечения указанного контингента пациентов. Если учесть, что семейный полипоз толстой кишки является фактически облигатным предраковым состоянием с риском злокачественного перерождения более 90 % к 50 годам, то можно сказать, что ингибиторы ЦОГ-2 претендовали на роль достаточно эффективного инструмента химиопрофилактики рака толстой кишки.

Вскоре (2002 г.) было обнаружено, что у трансгенных мышей, у которых развиваются эстроген-­негативные опухоли молочной железы, применение целекоксиба существенно задерживает их появление и развитие. На этом положительном основании были начаты клинические испытания ингибиторов ЦОГ-2 для химиопрофилактики РМЖ. Однако после публикации в 2005 г. данных о том, что использование целекоксиба для ограничения роста полипов толстой кишки ведет к росту суммарной смертности от инфаркта миокарда, инсультов и острой сердечной недостаточности, FDA остановило все испытания ЦОГ-2, связанные с химиопрофилактикой рака. Нужно отметить, что рост смертности был существенным: в 2 раза для суточной дозы 200 мг и в 3,4 раза – для суточной дозы 400 мг.

Чем именно полезна гиперэкспрессия ЦОГ-2 для раковой клетки и, соответственно, чем вредна для организма, в котором стала развиваться карцинома?

Считается, что в результате активации ЦОГ-2 на выходе образуются преимущественно простагландин Е₂ (ПГЕ₂) и простациклин, а в раковых клетках толстой кишки – в основном ПГЕ₂. Поэтому полагают, что канцерогенное действие ЦОГ-2 реализуется, по-видимому, через создание избытка именно этого варианта простагландинов. Физиологические свойства ПГЕ₂ общеизвестны: размягчает шейку матки, активизирует мышечные сокращения, стимулирует резорбцию костной ткани остеокластами, вызывает лихорадку, но при этом блокирует ряд рецепторов на Т-клетках, что важно для обеспечения правильного завершения острой воспалительной реакции. Предполагают, что симптом барабанных палочек (когда ногти становятся похожими на выпуклые часовые стекла), описанный еще Гиппократом, происходит от увеличения продукции ПГЕ₂ в периферических тканях, находящихся на протяжении длительного периода времени в условиях гипоксии, от чего расширяются артериовенозные анастомозы в ногтевом ложе.

Определены мембранные рецепторы, с которыми взаимодействует ПГЕ₂. На сегодняшний день установлено четыре вида таких рецепторов. S. Chell et al. (2006) показали, что наиболее значима в канцерогенезе четвертая форма простагландинового рецептора Е₂-ЕР₄, так как ее экспрессия по сравнению с нормой увеличивается в предраковых полипах толстого кишечника на 36 %, а при раке толстой кишки – на все 100 % [9]. Другие исследования в этом направлении подтверждают высказанную гипотезу, поскольку только стимуляция ЕР₄ приводит к активации таких важных факторов канцерогенеза, как ранний фактор ростового ответа-1 или циклин D₁, являющийся одним из основных регуляторов клеточного цикла. Создание средств воздействия на рецептор ЕР₄ рассматривается как перспективная стратегия лечения рака толстой кишки, аневризмы аорты, остеопороза, ревматоидного артрита и других аутоиммунных заболеваний. В настоящий период времени в экспериментальной фармакологии разработано 13 селективных агонистов ЕР₄-рецептора и три неселективных (действующих на ЕР₄ и ЕР₂), а также шесть ЕР₄-антагонистов. В недалеком будущем мы узнаем, дойдет ли до клиники хотя бы один из них.

С другой стороны, установлено, что подавление иммунного ответа на раковые клетки также в значительной степени опосредованно рецепторами к ПГЕ₂, расположенными на лимфоцитах. Это проявляется в увеличении количества Т-хелперов 2-го типа, которые способствуют росту опухоли. Избыток ПГЕ₂ способен переформатировать иммунный ответ с нормального (Th₁) в сторону патологического Th₂-варианта. Такой же трансформации в результате активно работающей ЦОГ-2 подвергаются и тумор-ассоциированные макрофаги, которые подвергаются процессу поляризации от классического М₁-варианта к альтернативному и канцерогенному М₂-варианту.

Один и тот же макрофаг, равно как и большинство других иммунокомпетентных клеток, может играть различные роли в процессах воспаления и канцерогенеза. Все зависит от того, в какую компанию они попадают: если в «хорошую», то макрофаги работают на уничтожение раковых клеток, если в «плохую» – наоборот, способствуют уходу опухолевых клеток от иммунного ответа. Такую же проблему имеют и так называемые натуральные киллеры, задачей которых, собственно, и является освобождение организма от первых опухолевых клеток. Киллеры обладают полным комплектом рецепторов к ПГЕ₂, но когда им перегружаются, то полностью теряют свои киллерские способности [38]. В настоящее время известно единственное лекарственное средство, способное вывести клетки-киллеры из депрессии, вызванной избытком рецепторов к ПГЕ₂ на их мембране, – это фрондозид А – препарат, получаемый из морского огурца – голотурии. В 2009-2013 гг. в США было проведено много достаточно убедительных исследований относительно того, что фрондозид А угнетает рост опухолей легких, поджелудочной и молочной желез, ограничивает k прогрессирование отдельных видов лейкозов.

Большое количество ролей для одной и той же иммунной клетки, по-видимому, является причиной того, что иммунотерапия любых заболеваний, начиная от незавершенного простудного ринита до рака, пока не может быть признана эффективной и доказательной. Любое вводимое в такую систему лекарство не может иметь стабильного предсказуемого эффекта, поскольку точное распределение ролей иммунных клеток в данный момент неизвестно. Тем не менее специалисты мечтают о предупреждении М₂-поляризации ­тумор-ассоциированных макрофагов и об их перепрограммировании с М₂- на классический М₁-тип как об одной из перспективных стратегий лечения и профилактики рака.

Есть мнение, что активация ЦОГ-2, в частности в раковых клетках толстой кишки, возникает вторично и является их ответом на неизвестно откуда возникающую активацию тромбоцитов, а именно на гиперпродукцию тромбоцитарных цитокинов (тот самый ИЛ-6) [48]. Эта информация хорошо вписывается в представление о раке как системном заболевании. Дискуссия о том, является ли РМЖ системным заболеванием, длившаяся на протяжении всего ХХ века, фактически ничем не закончилась, но представление о том, что рак следует считать локальной патологией, было разрушено. На сегодняшний день такая же дискуссия ведется относительно рака поджелудочной железы [49]. Как бы там ни было, фактов, которые говорят о том, что рак можно считать системным заболеванием, становится все больше. Совсем недавно этой проблеме была посвящена специальная конференция Cancer as an evolving and systemic disease, которая состоялась в марте 2016 г. в Нью-Йорке в Исследовательском центре рака Слоуна-Кеттеринга.

Если ацетилирование ЦОГ-1 аспирином полностью выключает действие фермента, то ЦОГ-2 под влиянием аспирина полностью не выключается. Более того, не совсем ясно, то ли она начинает работать менее интенсивно, то ли ее работа принципиально меняется. В результате этих изменений вместо простагландинов начинают синтезироваться липоксины. Эти биологически активные молекулы были описаны еще в 1984 г., но их подлинная роль не ясна до сих пор. Раньше считали, что воспалительная реакция ослабевает потому, что иссякают механизмы, которые ее поддерживают. На самом деле оказалось, что прекращение воспаления тоже есть активный процесс, и липоксины с резольвинами играют в нем основную роль. С точки зрения профилактики рака, липоксины также представляют немалый интерес, так как способны делать как минимум два полезных дела: тормозить ангиогенез и ограничивать размножение раковых клеток [20].

Воспаление и рак

вверх

Считается, что только менее 10 % случаев рака связаны с наследуемыми мутациями, передавшимися от родителей. Остальные 90 % развиваются из мутировавших соматических клеток уже при жизни данного организма. Причины подобных мутаций доподлинно неизвестны, но ряд приводящих к ним факторов установлен. Среди них фактор номер один – хроническое воспаление [17]. Подобно тому как хроническое воспаление является патологически удлиненной формой защитного ответа ткани на нарушение ее гомеостаза, канцерогенез можно считать нарушением такого же защитного по своему смыслу процесса тканевой регенерации. Отсюда и хроническое воспаление, и неоплазии иногда называют ранами, которые не могут вовремя закрыться [16].

Первые наблюдения, позволяющие предположить связь между хроническим воспалением и канцерогенезом, появились еще у Рудольфа Вирхова. Он первый описал инфильтрацию опухоли лейкоцитами, дав обоснование для взаимоувязки этих двух патологических процессов. Однако картина, застывшая в гистологическом препарате Вирхова, до сих пор так и осталась не до конца изученной. Что все-таки там делают лейкоциты, осталось неясным: или их присутствие является показателем борьбы организма с опухолью, или само их появление в этом месте и способствовало опухолеобразованию.

Ученые полагают, что примерно 20 % всех случаев рака являются результатом хронического воспаления, вызванного теми или иными микроорганизмами [33]. Очевидно, эта цифра представляет собой лишь вершину айсберга, поскольку определяется только доказанными связями между инфекцией и канцерогенезом. Все больше подтверждений получает мнение о том, что даже изменения в пейзаже сапрофитной микрофлоры могут являться причиной, приводящей к развитию опухоли. К настоящему времени стало ясно, что хроническое воспаление обладает способностью влиять если не на все, то почти на все этапы канцерогенеза: экспрессию генов, деление клетки, перестройку межклеточного вещества, нарушение дифференцировки стволовых клеток [25].

Образование нескольких раковых клеток – еще недостаточное условие для развития клинической формы заболевания. Инициация опухоли обеспечивается мутациями, вызывающими либо активацию проонкогенов, либо мутациями, вызывающими угнетение тумор-супрессорных генов. Современные исследователи откровенно признаются, что средств с доказанной клинической эффективностью, которые могли бы влиять на эти процессы, пока нет. Но известно, что дальнейшее развитие карциномы in situ требует специфического микроокружения, без которого ее успешное прогрессирование становится практически невозможным. Лекарственная модификация этого окружения в зоне роста опухоли может привести к существенному ограничению роста новообразования и позволит «отвязать» его прогрессирование от тлетворного влияния хронического воспаления. И сами ЦОГ, и все их продукты в этом процессе какую-то роль играют, но она, очевидно, не самая главная.

Анализ проводимых в мире исследований по этой тематике показывает, что вырисовываются три основных направления, позволяющие ограничить развитие рака в очаге хронического воспаления. Первое – воздействие на наиболее значимые цитокины, к числу которых относят фактор некроза опухоли-a (ФНО-α), ИЛ-6 и -8, хемокины CCL2 и CXCR4. На ФНО-α нацелены уже известные в клинике препараты (инфликсимаб, этанерцепт, адалимумаб), разрешенные для применения при ревматоидном и псориатическом артритах, анкилозирующем спондилите, болезни Крона. Он синтезируется большинством солидных опухолей и, несмотря на свое название, при длительной стимуляции карциномы малыми дозами помогает ей расти. Инфликсимаб в качестве монотерапии положительно показал себя при запущенном почечно-клеточном раке [26] и больше пока нигде. Появилось сообщение об индукции рака кожи у пациентов, получающих препарат по поводу ревматоидного артрита [36], правда, сразу же нашлось немало желающих его опровергнуть. Еще один не менее вредный в плане инфламмогенеза рака цитокин – ИЛ-6. Существуют моноклональные антитела и к нему самому (силтуксимаб), и к его рецептору (тоцилизумаб). Первый используется в США с 2014 г. для лечения многоочаговой болезни Castleman (ангиофолликулярная гиперплазия лимфоузлов), ведутся исследования его эффективности при почечно-клеточном раке и РПЖ, но пока особых успехов нет. Тоцилизумаб используется для лечения ревматоидного артрита; в онкологии пока не отметился.

Среди хемокинов (подсемейство цитокинов, которое обеспечивает хемотаксис иммунных клеток в зону воспаления), способствующих росту опухоли в воспалительном очаге, в разработке находятся CCL2, CXCL8 (он же ИЛ-8) и рецептор к CXCL12. Компания «Джонсон и Джонсон» апробирует карлумаб (моноклональные антитела к CCL2) для лечения рака яичников и РПЖ. Хемокин CXCL8 считается хорошим маркером оценки эффективности новой группы лекарств – BRAF-ингибиторов при таргетной терапии меланомы. В химиотерапии апробируется низкомолекулярный блокатор рецепторов к CXCL8 – репариксин при РМЖ и раке поджелудочной железы. Основной механизм действия – угнетение пролиферации раковых стволовых клеток, существование которых было доказано в 2012 г. Рецептор к CXCL12 (CXCR4) рассматривается как перспективная мишень для борьбы с метастазированием опухолей. Как правило, CXCR4 активно экспрессируется клетками новообразования, а его лиганд CXCL12 в избытке присутствует в тех органах, куда эти опухоли метастазируют (печень, костный мозг, легкие). Блокатор CXCR4 плериксафор, разработанный для лечения множественной миеломы и неходжкинских лимфом, используемый часто для мобилизации стволовых клеток костного мозга перед их трансплантацией, в настоящее время испытывается для ограничения метастазирования солидных опухолей [11].

Второе направление – воздействие на пути передачи сигнала, принесенного цитокинами, от мембраны клетки до ее ядра. Здесь в центре внимания оказались транскрипционные факторы kВ и STAT₃. Их постоянная активация является характерной чертой практически всех солидных опухолей. Семейство трансдукторов сигналов и активаторов транскрипции (STAT-белки) работает следующим образом: после того, как какой-либо цитокин связывается со своим рецептором на внешней поверхности клетки, на той части рецептора, которая обращена внутрь клетки, возбуждаются рядом лежащие Янус-киназы. Они «расчищают» место на внутриклеточной поверхности цитокинового рецептора, куда сразу же цепляются STAT-белки. Те же самые Янус-киназы их тут же фосфорилируют, после чего фосфорилированные STAT-белки димеризуются. На следующем этапе димеризованные STAT-белки отрываются от мембранного рецептора и следуют в ядро, где соединяются с ДНК и включают в работу гены, необходимые для поддержания воспаления, а заодно и ответственные за уход клетки от апоптоза, что обеспечивает выживание и развитие появившихся диспластических и атипичных клеток [18].

Мудрость природы состоит в том, что параллельно с индукцией ответа на воспалительный цитокин запускается и механизм, подавляющий его. Хронизация воспаления как раз и возникает, когда ограничивающий механизм не срабатывает. Наиболее изученным из этих механизмов являются SOCS-белки. Их основной задачей является не допустить активации STAT-семейства и проникновения его в геном. Когда этих белков по каким-то причинам становится мало, развиваются такие известные заболевания, как аутоиммунный увеит, ревматоидный артрит, рассеянный склероз, аллергический дерматит, бронхиальная астма и, конечно же, индуцируется канцерогенез. Управление количеством SOCS-белков для контроля воспаления и канцерогенеза, связанного с воспалением, представляет несомненный интерес. Несмотря на большое количество работ по физиологии SOCS-белков, фармакологическому воздействию они пока не поддаются. В экспериментальных исследованиях интенсивно разрабатываются SOCS-миметики для замедления развития атеросклероза у больных сахарным диабетом [44].

Однако фармакологическому воздействию поддаются Янус-киназы, и уже применяется руксолитиниб для лечения первичного и вторичного миелофиброза. Препарат используется в Европе с 2011 г., в России – с 2013 г. В разработке находится еще один препарат – пакритиниб. Средство планируют использовать для пациентов с миелофиброзом и сопутствующей тромбоцитопенией. Механизм действия состоит в блокировании Янус-киназ 1-го и 2-го типов, которые обеспечивают фосфорилирование и димеризацию STAT₃-белка. В результате этого прерывается цепь передачи сигнала, полученного от провоспалительных цитокинов, в ядро клетки. На сегодняшний день имеются первые положительные результаты при использовании ингибиторов Янус-киназ в лечении отдельных молекулярно-генетических форм рака легких.

Известный с начала 90-х годов прошлого века еще один механизм связи воспаления и рака – ядерный фактор, который в большинстве опухолей он гиперактивен [32]. Как правило, дополнительно активируется при радиотерапии и классической цитотоксической химиотерапии опухолей. В связи с этим возникает заманчивая идея создать условия для его ингибирования не только в качестве лечения рака, но и его предупреждения в очаге хронического воспаления. Хотя ряд исследователей отмечает, что увлекаться этим нежелательно, так как чем больше удастся ингибировать kВ в расчете на противораковый эффект, тем больше будет подавляться естественная противораковая иммунная защита самого организма.

Лекарственных препаратов, в той или иной степени способных блокировать отдельные этапы kВ-пути, наберется не один десяток. Аспирин и другие салицилаты тоже могут блокировать этот путь, но только частично. Еще одними из известных средств, которые способны подавлять сигнальные пути, где этот фактор играет главную роль, являются глюкокортикоиды (ГК). Механизм их взаимодействия с kВ точно не установлен: то ли после приема ГК он не может отвязаться от своего ингибитора, и поэтому не имеет возможности прорваться в ядро клетки, то ли ГК-рецепторный комплекс связывается с ДНК в том же месте, что и kВ, чем существенно мешает последнему.

В перечне лекарств, подавляющих путь kВ, находится и хондроитина сульфат, который широко используется как структурный модулятор хрящевой ткани, способный стимулировать ее образование и тормозить разрушение. Известно, что ингибирование kВ-пути при использовании хондроитина сульфата отмечается не только в хрящевой ткани, но и в других местах (например гепатоцитах).

Наиболее жестким способом блокады kВ-пути, с точки зрения ограничения опухолевого роста, является бортезомиб, который с 2003 г. используется для лечения миеломной болезни, а затем и мантийноклеточной лимфомы. Препарат относится к группе протеасомных ингибиторов. Протеасома – мощнейшая ферментная система, предназначенная для разрушения сделавших свое дело и ставших ненужными внутриклеточных белков. Эксперименты показывают определенные перспективы использования протеасомных ингибиторов при раке поджелудочной железы, псориазе, бронхиальной астме, но это дело завтрашнего дня. Установлена повышенная активность протеасом при РМЖ, раке эндометрия, органов головы и шеи, желудка. Э. В. Иванова и соавт. (2014) из Томского НИИ онкологии выступают за скорейшее использование протеасомных ингибиторов в лечении рака желудка в первую очередь, ассоциированного с Helicobacter pylori [1].

Третье направление – формирование благоприятного клеточного пейзажа в зоне роста опухоли путем привлечения туда нужных клеток и изгнания ненужных. Известно, например, что чем больше в окружении опухоли накапливается миелоидных клеток (макрофагов с нейтрофилами), тем хуже прогноз для пациента. Среди них, конечно, есть «хорошие» и «плохие», но опыт показывает, что лучше изгонять оттуда всех подряд.

Одно из средств, служащих этой цели, – трабектедин, изначально производившийся из морских животных (оболочников), а сейчас получаемый полусинтетическим путем. Препарат разрешен для лечения саркомы мягких тканей и рака яичников. Предпринимаются попытки расширить показания к его применению за счет РМЖ, РПЖ и рака поджелудочной железы. Трабектедин способен вогнать в апоптоз практически все тумор-ассоциированные макрофаги. Похожим эффектом обладает и эмактузумаб – моноклональные антитела к рецептору макрофагального колониестимулирующего фактора. Препарат показал впечатляющие результаты при лечении пациентов с теносиновиальными гигантоклеточными опухолями, и сейчас ведутся исследования по его применению по поводу других новообразований [39]. Фирма Pfizer недавно презентовала СР 870893 – аналог белка CD40, одного из множества рецепторов, располагающихся на поверхности Т-хелперов. Исследователи предполагают, что препарат теоретически способен переключать туморогенную активность макрофагов, инфильтрирующих опухоль, на антитуморозную при раке поджелудочной железы [5, 6]. Так это или нет, покажет ближайшее будущее. Еще один препарат, работающий на улучшение опухолевого микроокружения, – тасквинимод, продвигаемый с 2011 г. французской фирмой Ipsen. Он разработан для лечения андрогеннезависимого РПЖ. Механизм действия точно не известен. Считают, что он связывается с белком S100-A9, из-за которого даже «хорошие» макрофаги в опухолевом окружении становятся безнадежно «плохими». Примечательно, что когда удалось создать мышей, лишенных этого белка, оказалось, что они ничем не отличаются от обычных, т.е. являются практически здоровыми. Неужели в организме все-таки есть лишние детали?

Помимо миелоидных клеток избыток Т-лимфо­цитов в опухолевом инфильтрате тоже является отрицательным прогностическим фактором. Это, как правило, является признаком того, что опухоль активно синтезирует вещества, связывающиеся с находящимися на мембранах лимфоцитов checkpoint-молекулами, которые позволяют перепрограммировать лимфоцит и обеспечивают уход опухоли от иммунного ответа [41]. Подобных молекул идентифицировано уже больше десятка. Существуют фармацевтические средства для воздействия на большинство из них. Некоторые checkpoint-ингибиторы дошли до клиники и показали, по мнению специалистов, настоящий прорыв в лечении рака. Впечатление настолько велико, что на съезде Американского общества клинических онкологов в 2015 г. говорили о том, что эта группа скоро вполне может заменить собой все остальные средства лечения опухолей.

Компания Бристоль-Мейерс Сквибб с 2011 г. распространяет ипилимумаб – моноклональные антитела к одной из таких checkpoint-молекул (CTLA-4), находящейся на мембране цитотоксических Т-лимфоцитов. Именно на нее действуют сигналы, производимые опухолью, которые выключают цитотоксический эффект лимфоцита. Препарат разрешен для лечения меланомы и показал впечатляющие результаты. В настоящее время показания к его применению распространяются на ряд солидных новообразований.

Увидев серьезный иммуностимулирующий эффект от вещества-антагониста к CTLA-4, компания синтезировала вещество-агонист в расчете на его иммуносупрессивный эффект. Он получил название белатацепт, быстро дошел до клинического использования и сейчас применяется как иммунодепрессант после трансплантации почки (у пациентов серопозитивных по вирусу Эпштейна – Барр). На сегодняшний день ведутся клинические испытания по его использованию в лечении пациентов с ревматоидным артритом и другими аутоиммунными заболеваниями.

Препарат той же фирмы – ниволумаб – с 2014 г. разрешен для лечения меланомы, с 2015 г. – для лечения метастатического немелкоклеточного рака легких. Лекарственное средство представляет собой моноклональные антитела к еще одной checkpoint-молекуле на мембране Т-лимфоцита (PD-1). На нее тоже цепляются молекулы, производимые опухолью для обмана иммунной системы. Как утверждают специалисты, ниволумаб способен в разы увеличить продолжительность жизни совершенно безнадежных пациентов. В этом же направлении работает и фирма Merck, производя пембролизумаб с аналогичным механизмом действия и показаниями. Одним из самых неприятных побочных эффектов checkpoint-ингибиторов является их запредельно высокая цена: 100 тыс. долл. может не хватить на несколько курсов поддерживающей терапии.

Заключение

вверх

Этапы использования лекарственных средств в онкологии известны. Вначале они внедряются при метастатических и запущенных формах рака; при наличии эффекта их начинают использовать для предотвращения рецидивов и повторных первичных опухолей, затем – на ранних стадиях заболевания. Только после этого при наличии приемлемого уровня токсичности может идти речь об их применении для химиопрофилактики здоровыми людьми или пациентами с предраковыми заболеваниями. Сейчас трудно сказать, какое из лекарств, разработанных для отвязывания канцерогенеза от хронического воспаления, полностью пройдет этот путь. Но кто бы мог подумать 40 лет назад, что тамоксифен, который тогда только начинали использовать при метастатическом РМЖ, спустя годы будет разрешен для применения у здоровых женщин? Не исключено, что какие-либо из описанных выше препаратов или их химические модификации ожидает подобная эволюция.

Понимая сложные механизмы взаимодействия воспаления и канцерогенеза, можно предполагать, что при помощи аспирина или других лекарственных средств этой группы вряд ли удастся полностью исключить канцерогенный эффект хронического воспаления, хотя аспирин по-прежнему представляет собой перспективное направление в решении этого вопроса. В настоящее время наиболее актуальной является задача разработать эффективные маркеры для прогнозирования канцерпревентивного эффекта аспирина и других НПВС и определить контингент пациентов, у которых этот эффект будет реально ощутимым.

Список использованной литературы

1. Иванова Э. В. Роль убиквитин-протеасомной системы в патогенезе рака желудка / Э. В. Иванова, И. В. Кондакова, О. В. Черемисина, С. Афанасьев // Сибирский онкологический журнал. – 2014. – № 5. – С. 64-71.

2. Alfonso L. Does aspirin acetylate multiple cellular proteins? (Review) / L. Alfonso, K. Srivenugopal, G. Bhat // Mol. Med. Rep. – 2009. – Vol. 2 (4). – P. 533-537.

3. Alfonso L. Molecular targets of aspirin and cancer prevention / L. Alfonso, G. Ai, R. Spitale, G. Bhat / Br. J. Cancer. – 2014. – Vol. 111. – N 1. – P. 61-67.

4. Bateman L. An alkyne-aspirin chemical reporter for the detection of aspirin-dependent protein modification in living cells / L. Bateman, B. Zaro, S. Miller, M. Pratt // J. Am. Chem. Soc. – 2013. – Vol. 135. – N 39. – P. 14568-14573.

5. Beatty G. A phase I study of an agonist CD40 monoclonal antibody (CP870,893) in combination with gemcitabine in patients with advanced pancreatic ductal adenocarcinoma / G. Beatty et al. // Clin. Cancer Res. – 2013. – Vol. 19. – P. 6286-6295.

6. Beatty G. CD40 agonists alter tumor stroma and show efficacy against pancreatic carcinoma in mice and humans / G. Beatty et al. // Science. – 2011. – Vol. 331. – P. 1612-1616.

7. Chan A. Aspirin use and survival after diagnosis of colorectal cancer / A. Chan, S. Ogino, C. Fuchs // JAMA. – 2009. – Vol. 302. – P. 649-658.

8. Chan T. Mechanisms underlying nonsteroidal antiinflammatory drug-mediated apoptosis // T. Chan, P. Morin, B. Vogelstein, K. Kinzler // Proc. Natl. Acad. Sci. – 1998. – Vol. 95. – N 2. – P. 681-686.