Результаты клинических исследований показали, что 5-летняя общая выживаемость больных острыми миелоидными лейкозами (ОМЛ) составляет 33 %, острыми лимфобластными лейкозами (ОЛЛ) — 65 %, а острым промиелоцитарным лейкозом — 95 % [1]. Эффективность лечения острых лейкозов (ОЛ) зависит от выполнения трех условий: целенаправленности цитостатического или эпигенетического воздействия на опухоль, прецизионной сопроводительной терапии и адекватной трансфузионной поддержки [1]. Выбор терапевтического подхода для всех форм ОЛ основывается на определении линейной направленности опухолевых клеток, обнаружении аномалий кариотипа и молекулярных маркеров. Хромосомные аберрации и молекулярные аномалии, определяющие неблагоприятный прогноз и неудовлетворительные результаты терапии, требуют дифференцированного подхода к лечению больных ОМЛ. Такие аномалии кариотипа, как inv16 и t (8;21), ассоциированы с благоприятным прогнозом и 60—65 % 5-летней общей выживаемости, а присутствие комплексного или моносомного кариотипа, аномалии хромосом 5, 7 и inv3 ассоциируется с неблагоприятным течением ОМЛ, при котором 5-летняя общая выживаемость составляет 20—25 % [2][3]. В 30 % случаев у больных ОМЛ с нормальным кариотипом обнаруживают мутацию FLT3-ITD (fms-related tyrosine kinase 3 — internal tandem duplication), при которой происходят внутренние тандемные повторы в гене тирозинкиназы FLT3. Высокое аллельное соотношение такой мутации ассоциировано с высокой частотой рецидивов ОМЛ и короткой средней продолжительностью жизни [4]. В клинических рекомендациях European Leukemia Net при стратификации ОМЛ по группам риска в перечень неблагоприятных факторов прогноза включены мутации в генах TP53, RUNX1, ASXL1 (табл. 1) [4]. При ОЛЛ к неблагоприятным цитогенетическим аномалиям относят t (9;22), t (4;11), t (1; 19) [5]. При обнаружении этих аберраций следует рассматривать вопрос о трансплантации аллогенных гемопоэтических стволовых клеток (алло-ТГСК) [1]. При сравнении иммунологических вариантов В-ОЛЛ характеризуется худшим течением болезни, чем Т-ОЛЛ [6]. Существуют мнения о неблагоприятном прогностическом значении мутаций генов IKZF1 (Ikarosfamilyzincfinger 1) [7] и CDKN2A (cyclin- dependentkinaseinhibitor 2A) [5].

Иммунофенотипические маркеры опухолевых клеток не входят в критерии стратификации риска для больных ОЛ. Однако проточная цитофлуориметрия в части случаев позволяет предполагать нарушения в геноме лейкемических клеток. Кроме того, отдельные белки, экспрессируемые опухолевыми клетками, могут быть маркерами для терапевтического воздействия.

Молекулярно-генетическое разнообразие ОЛ является одной из причин терапевтических неудач при использовании протоколов лечения, базирующихся только на линейной, миелоидной или лимфоидной, дифференцировке опухолевых клеток. Достижения в изучении биологических свойств лейкемических клеток могут быть основой для создания препаратов, направленных на механизмы в клетке, ответственные за устойчивость к лекарственному воздействию. В результате расширяются возможности лечения ОЛ.

Для целесообразного применения новых противоопухолевых агентов необходим комплексный диагностический подход к исследованию опухолевых клеток у отдельного пациента при ОЛ.

Цель обзора — обобщить современное представление о значении ИЛ-3 и его рецептора CD123 в патогенезе острых лейкозов.

Признаками молекулярно-генетической гетерогенности опухолевых клеток ОЛ могут быть различия в чувствительности к цитокинам и факторам роста [8].

Пролиферация и дифференцировка нормальной кроветворной клетки определяются как внутриклеточными событиями, так и сигналами извне: цитокинами, клетками микроокружения и другими клетками крови [9]. Цитокины секретируются клетками многих тканей и регулируют гемопоэз, участвуют в передаче межклеточного сигнала, в воспалительных реакциях, хемотаксисе, иммуносупрессии, ангиогенезе [9]. Они характеризуются плейотропностью, взаимозаменяемым биологическим эффектом и отсутствием антигенной специфичности [10]. В настоящее время номенклатура цитокинов содержит более 200 пептидов. Классифицируют цитокины по строению самих молекул, структуре рецепторов к ним и по функциональной активности [10]. Условно цитокины, регулирующие гемопоэз, можно разделить по времени воздействия на три категории: оказывающие влияние на клеточный цикл примитивных клеток-предшественников (раннедействующие), среднедействующие линейно неспецифические и поздно действующие, поддерживающие пролиферацию и созревание коммитированных клеток-предшественников [9]. Такая классификация цитокинов неоднозначна ввиду их плейотропности, способности к взаимному аддитивному или подавляющему эффекту [9]. К раннедействующим цитокинам, регулирующим клеточный цикл и дифференцировку ранних этапов кроветворения, можно отнести такие факторы, как интерлейкин-3 (ИЛ-3), фактор роста стволовых клеток, лиганд FLT3, интерлейкин-6, интерлейкин-11, основной фактор роста фибробластов и др. [9][10].

Злокачественные клетки характеризуются способностью к аутокринной регуляции либо посредством самостоятельной секреции необходимых факторов роста, либо путем увеличения экспрессии рецепторов для этих факторов [8]. Кроме того, в результате определенных генетических нарушений опухолевые клетки приобретают способность бесконтрольно, без воздействия внешних факторов, генерировать сигналы к пролиферации [8].

В ранних исследованиях in vitro опухолевые клетки ОМЛ демонстрировали гетерогенность в чувствительности к цитокинам. Пролиферация опухолевых клеток одних больных была цитокиннезависимой (автономной), тогда как рост клеток других больных происходил только при добавлении к ним интерлейкинов [11]. В экспериментах на мышах подтверждены различия в цитокиновой регуляции лейкемических клеток одних больных от других. Приживление опухолевых клеток наблюдали только у генетически модифицированных мышей, у которых вырабатывались цитокины человека [12]. При определении прогностического значения такой гетерогенности у больных ОМЛ выяснили, что свойство автономного роста лейкемических клеток in vitro четко ассоциируется с более низкой частотой достижения ремиссии и значительно большим риском развития рецидива в течение 5 лет в сравнении с больными, чьи образцы опухолевых клеток пролиферировали только в присутствии экзогенного фактора роста [13].

Немало работ сосредоточено на поисках терапевтического применения рекомбинантных цитокинов в терапии ОЛ. Клиническое применение таких ростовых факторов, как гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, гранулоцитарно-моноци- тарный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) и ИЛ-3, основывалось на идее эффекта прайминга [11]. Под влиянием экзогенного фактора цитокинза- висимые лейкемические клетки переходят в S-фазу, становясь чувствительными к циклоспецифическим препаратам [11]. Однако при клинических испытаниях такой метод не оказал убедительного эффекта: в единичных работах сообщают об эффективности применения ГМ-КСФ, проявляющейся увеличением частоты достижения полных ремиссий [14], в других исследованиях отсутствовал терапевтический эффект [15]. В литературе описаны спорадические случаи достижения ремиссии при применении рекомбинантного фактора роста без цитостатической терапии [16]. Такие противоречивые результаты свидетельствуют о разной чувствительности опухолевых клеток ОМЛ к цитокинам. Эти различия могут быть обусловлены изменениями профиля экспрессии рецепторов к цито- кинам на поверхности опухолевых клеток и присутствием мутаций, модулирующих их чувствительность и специфичность.

При исследовании избирательного эффекта отдельных интерлейкинов R. Delwel и соавт. отметили, что ИЛ-3 и ГМ-КСФ, в сравнении с другими факторами, наиболее способны in vitro индуцировать пролиферацию опухолевых клеток [17]. В норме ИЛ-3 регулирует пролиферацию и дифференцировку нормальных кроветворных клеток-предшественниц на ранних этапах гемопоэза [18]. В экспериментальных моделях подтверждена немаловажная роль ИЛ-3 в лейкозогенезе, поскольку этот цитокин препятствует апоптозу опухолевых клеток и способствует их автономному росту [19]. Показано, что рецептор к этому цитокину экспрессируется на нормальных кроветворных клетках [20][21]. Подтверждена высокая экспрессия рецептора ИЛ-3 на опухолевых клетках ОМЛ и В-ОЛЛ и, что примечательно, в популяции лейкемических клеток с фенотипом CD34+CD38- [22]. В связи с этим необходимо более глубокое изучение биологических эффектов в лейкозогенезе, реализуемых ИЛ-3 и опосредованных его рецептором.

ИЛ-3 — это мономер из 133 аминокислотных остатков, который образуется преимущественно активированными Т-лимфоцитами, а также натуральными киллерами, тучными клетками и мегакариоцитами [18]. Гены, кодирующие ИЛ-3 и ГМ-КСФ, располагаются на 5-й хромосоме в регионе 5q [18]. В одном из первых исследований D. Metcalf и соавт. [23] продемонстрировали in vivo «мультиколониестимулирующее» свойство ИЛ-3. При введении рекомбинантного ИЛ-3 мышам они наблюдали повышенное образование эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов [23]. ИЛ-3 способствует выживанию и пролиферации мультипо- тентных кроветворных клеток [20]. На поздних стадиях кроветворения ИЛ-3 регулирует пролиферацию клеток гранулоцитарной и моноцитарной линий диф- ференцировки [21]. Кроме того, ИЛ-3 усиливает пролиферацию эндотелиальных клеток, способствует их миграции, стимулирует ангиогенез [18].

Предполагали, что свойство ИЛ-3 индуцировать пролиферацию клеток гранулоцитарного ростка может быть полезно при миелосупрессии [24]. Эта гипотеза была проверена в нескольких клинических исследованиях, в которые были включены больные ОМЛ [24], миелодиспластическими синдромами (МДС) и апластической анемией [25]. Однако убедительных данных, свидетельствующих о пользе применения рекомбинантного ИЛ-3, не получено. Кроме того, терапия рекомбинантным ИЛ-3 сопровождалась нежелательными явлениями [24], вплоть до фатальных [26], которые были обусловлены активацией моноцитарно- макрофагальной системы, массивным высвобождением фактора некроза опухоли α и других маркеров воспаления [26].

В настоящее время продолжают исследовать роль ИЛ-3 в патогенезе ОЛ. Проведено исследование, в котором показано, что ИЛ-3 формирует резистентность опухолевых клеток ОМЛ с мутацией FLT3-ITD к препаратам, ингибирующим тирозинкиназу FLT3 [19], и активирует другие сигнальные пути JAK и STAT5, вследствие чего опухолевые клетки избегают апоп- тоза, индуцированного ингибированием FLT3 [19]. Для полного клиренса мутированных клеток ОМЛ может быть необходимо одновременное ингибирование FLT3 и JAK тирозинкиназ [19].

Таким образом, ИЛ-3 является одним из регуляторов кроветворения как в норме, так и при гемопо- этических опухолях. Биологический эффект ИЛ-3 осуществляется в результате его взаимодействия с высокоизбирательным мембранным рецептором.

Рецептор интерлейкина-3: строение и механизм передачи сигнала

Рецептор ИЛ-3 состоит из двух частей: α-цепи, предназначенной для связывания ИЛ-3, и β-цепи, ответственной за передачу сигнала внутрь клетки. β-субъединица является общей для α-цепей рецепторов ИЛ-3, ИЛ-5 и ГМ-КСФ, объединяя их в семейство рецепторов [27]. Рецептор ИЛ-3 относится к мембранным рецепторам 2-го типа, которые характеризуются отсутствием собственной тирозинкиназной активности [10]. Каждая часть рецептора состоит из трех типичных доменов: внеклеточного, трансмембранного и цитоплазматического (внутриклеточного) (рис. 1) [18]. Цитокинспецифичной α-цепи в номенклатуре кластеров дифференцировки присвоен маркер CD123. При поверхностной изолированной экспрессии CD123 (без β-субъединицы) интерлейкин связывается с рецептором с очень низкой аффинностью [18]. В результате связывания ИЛ-3 с α-цепью между α- и β-цепью образуется дисульфидный мостик, и формируется высокоаффинный гетеродимерный рецепторный комплекс [27]. Цитоплазматический домен β-цепи ассоциирован с нерецепторными ти- розинкиназами семейства JAK, которые активируются путем аутофосфорилирования в ответ на опосредованную лигандом димеризацию рецептора [18]. Комплекс «JAK-рецептор» фосфорилирует транскрипционные факторы STAT (signal transduction and activators of transcription) по остаткам тирозина, которые в конечном этапе регулируют экспрессию

генов, ответственных за процессы пролиферации, дифференцировки и блокирование апоптоза [18]. Кроме сигнального пути JAK/STAT ИЛ-3 реализует «запуск» других каскадных процессов, передающих сигналы от рецептора к ядру [27]. Внутриклеточный домен β-цепи состоит из двух функционально различных регионов: проксимального, протяженностью до 589 аминокислотного остатка, и дистального — с 589 до 881 (рис. 1) [18]. Проксимальный регион участвует в «запуске» сигнальных путей, последовательно вовлекающих белки JAK, c-Src (cellular sarcoma kinase), STAT, и PI3K (phosphatidylinositol 3-kinase); регулирует связанные с пролиферацией гены с-myc, pim-1 и ген онкостатина М [27]. Дистальный регион участвует в регуляции генов, ответственных за ингибирование клеточного роста и поддержание жизнеспособности кроветворных клеток [27]. Этот же регион домена взаимодействует с адаптерным белком SHC1, который не обладает собственной ферментной активностью, но опосредует белок-белковые взаимодействия в определенных сигнальных каскадах (Grb2, GTP exchange factor, mSos, Ras) [27].

Цитоплазматический домен α-цепи в несколько раз короче, чем у β-цепи, и состоит из 53 аминокислотных остатков [27]. α-цепь, связывающая лиганд, тоже обладает способностью к сигнальной трансдукции путем активации STAT5 и регуляции пролиферации [18]. Определена роль цитоплазматического домена α-цепи и в индукции транскрипции протоонкогенов c-fos и c-jun [27].

Активация нескольких сигнальных путей, в особенности p38 и PI3K/AKT, приводит к усилению экспрессии антиапоптотических генов, одним из которых является ген Mcl-1 [28]. Этот ген относится к семейству генов Bcl-2 и является одним из генов раннего ответа, отличающихся быстрой активацией в ответ на стимуляцию извне [28]. В результате сигнальной трансдукции, запускаемой ИЛ-3, происходит активация гена Mcl-1, что приводит к подавлению апоптоза и поддержанию жизнеспособности кроветворных клеток [28].

Ген, кодирующий α-цепь рецептора ИЛ-3, находится в псевдоаутосомной области ХУ на половых хромосомах X и Y [18]. β-субъединица рецепторов к ИЛ-3/ИЛ-5/ГМ-КСФ у человека кодируется геном, располагающимся на 22-й хромосоме [18]. Мутации генов, кодирующих субъединицы рецептора ИЛ-3, встречаются очень редко, в т. ч. у больных с заболеваниями системы крови, вероятно, в связи с несовместимостью большинства таких мутаций с жизнью [18]. Известно лишь, что при редком заболевании — легочном альвеолярном протеинозе обнаруживают мутацию гена β-цепи [18]. Это заболевание характеризуется нарушением взаимодействия ГМ-КСФ с рецептором и накоплением в альвеолах сурфактантподобного липопротеинового вещества [18].

Подробно описан характер экспрессии α-цепи рецептора ИЛ-3 (CD123) на нормальных клеточных популяциях. Обнаружена экспрессия антигена на части 0034-позитивных клеток пуповинной крови [20], костного мозга и периферической крови [21]. Некоммитированные CD34+ кроветворные клетки характеризуются низкой экспрессией CD123 [29]. Нейтрализация α-цепи рецептора ИЛ-3 с использованием моноклональных антител (МКА) на CD34+ предшественниках приводила к весьма умеренному снижению репопулирующей способности кроветворных клеток у мышей с иммунодефицитом, что позволило заключить, что ранние кроветворные предшественники лишь частично экспрессируют CD123 [29].

По мере дифференцировки клетки-предшественницы экспрессия α-цепи рецептора к ИЛ-3 увеличивается на клетках миелоидного ростка и сохраняется до поздних стадий созревания [30]. Низкая экспрессия сохраняется на гранулоцитах, несколько выше она бывает на эозинофилах и моноцитах [30]. Базофилы и плазмоцитоидные дендритные клетки (ПДК) характеризуются наиболее высокой экспрессией CD123. Мембранная экспрессия рецептора на ПДК отличается самыми высокими значениями интенсивности флюоресценции, отражающей плотность экспрессии рецептора при иммунофенотипическом исследовании [30].

Предшественники В-клеток демонстрируют дискордантную экспрессию антигенов CD34 и CD123. На ранних CD34+ предшественниках В-клеток α-цепь рецептора к ИЛ-3 отсутствует, затем, по мере созревания и единовременно с потерей экспрессии антигена CD34, появляется умеренная экспрессия CD123 [31]. На зрелых лимфоидных клетках умеренная гетерогенная экспрессия присутствует на В-лимфоцитах, преимущественно зрелых, тогда как на Т-лимфоцитах этот рецептор чаще отсутствует [30].

Нормобласты, предшественники эритроидной линии, практически не экспрессируют CD123 [30], однако нельзя исключить экспрессию на самых ранних стадиях [21]. Подобный характер экспрессии наблюдается и на мегакариоцитах [21]. На рисунке 2 представлены значения интенсивности флуоресценции клеточных популяций, полученные при исследовании костного мозга здоровых доноров методом проточной цитофлуориметрии [30].

U. Testa и соавт. [32] сообщили об ассоциации экспрессии CD123 при ОЛ с некоторыми свойствами опухолевых клеток, обнаружив при исследовании методом проточной цитофлуориметрии экспрессию α-цепи рецептора ИЛ-3 у 45 % больных ОМЛ, другие исследователи сообщили о 50—77,9 % случаев у больных ОМЛ [22][30][33], при этом экспрессия сочеталась с большим процентным содержанием бластных клеток в крови и костном мозге и их высоким пролиферативным потенциалом [32]. В бластных клетках, экспрессирующих CD123, наблюдали повышенное фосфорилиро- вание транскрипционного фактора STAT5 в сравнении с С0123-негативными бластными клетками [32]. При изучении прогностического значения CD123 при ОМЛ выявили обратную корреляцию экспрессии этого маркера с частотой достижения ремиссии [32]. Результаты этого исследования подтверждены в работах по изучению CD123. Ж. Rollins-Raval и соавт. [34] исследовали рецептор ИЛ-3 методом иммуногистохимического окрашивания трепанобиоптатов костного мозга больных ОМЛ. Экспрессия CD123 различной степени интенсивности была выявлена в 40 % случаев и коррелировала с содержанием бластных клеток в костном мозге, с их моноцитоидной дифференцировкой и с CD34-негативностью [34]. А. E. Bras и соавт. [30] изучили экспрессию CD123 у больных ОЛ и подтвердили отсутствие экспрессии α-цепи рецептора ИЛ-3 на нормобластах, что позволяет рассматривать эту популяцию клеток как дополнительный негативный контроль при проведении иммунофенотипического анализа образцов опухолевых клеток [30]. Экспрессию CD123 обнаружили у половины больных ОМЛ, а при использовании классификациеи FAB (French-American-British) наименьшие значения экспрессии установили при эритробластном и мегакариобластном лейкозах [30].

Установлены особенности мутационного статуса опухолевых клеток ОМЛ с экспрессией α-цепи рецептора ИЛ-3. A. E. Bras и соавт. обнаружили, что мутация FLT3-ITD, являющаяся предиктором неблагоприятного течения ОМЛ, ассоциирована с высокой экспрессией CD123 [30]. При ОМЛ, протекающих с мутацией FLT3-ITD, выявляют более высокие значения как доли CD123+ опухолевых клеток, так и интенсивности флуоресценции антигена [30][34]. Обнаружена закономерность сочетания высокой экспрессии CD123 с изолированной мутацией гена нуклеофозмина 1 (NFMF) [30]. В норме этот ген вовлечен в синтез рибосом, процессы поддержания стабильности генома и регуляцию транскрипции. Ген NPM1 находится на длинном плече хромосомы 5, а наиболее типичной мутацией является вставка четырех нуклеотидов в экзоне 12. Такую мутацию обнаруживают в 20—30 % случаев всех ОМЛ [4]. Определение мутации NPM1 обычно ассоциируется с благоприятным прогнозом заболевания, но только при отсутствии мутации FLT3-ITD с высоким аллельным соотношением [4]. A. E. Bras и соавт. отметили сочетание высокой экспрессии α-цепи рецептора ИЛ-3 с мутацией NPM1 при ОМЛ [30], что подтвердили Ж. Rollins-Raval и соавт. [34] при проведении иммуногистохимического исследования, выявив ассоциацию экспрессии CD123 с промежуточным цитогенетическим риском.

N.L. Wittwer и соавт. [35] провели эксперименты с использованием колонии модифицированных опухолевых клеток TF-1 (клетки эритробластного лейкоза человека). Клетки, экспрессирующие CD123, пролиферировали и выживали при концентрациях ИЛ-3 в 10—100 раз меньше, чем требовались для контрольного образца клеток, которые были представлены теми же клетками эритробластного лейкоза, но не модифицированными по экспрессии CD123 путем применения лентивируса, кодирующего рецептор CD123. В CD123high опухолевых клетках наблюдали активное фосфорилирование тирозинкиназ ERK, AKT и STAT5, при этом не было повышения экспрессии общей β-цепи [35], что косвенно подтверждает способность α-цепи рецептора ИЛ-3 самостоятельно, без β-цепи, участвовать в сигнальной трансдукции и регулировать пролиферацию и выживание лейкемических клеток [27]. В серии экспериментов на мышах выявили, что повышенный сигналинг ИЛ-3 препятствует приживлению нормальных гемо- поэтических клеток, нарушая процесс адгезии [35]. При изучении этого явления в миелоидных опухолевых клетках увеличение количества α-цепи рецептора ИЛ-3 достоверно ассоциировалось со снижением на них экспрессии хемокинового рецептора CXCR4 (C—X-C chemokine receptor type 4). Значимых изменений экспрессии других факторов адгезии не обнаружили. В норме сигналинг SDF-1 (stromal derived factor) — CXCR4 усиливает адгезию, способствует подвижности клеток, хемотаксису и миграции [35]. Повышенная экспрессия CD123, помимо усиления пролиферации, влияет на взаимодействие лейкеми- ческих клеток со стромальным микроокружением костного мозга и усиливает их способность к миграции и выходу в периферическую кровь.

В исследованиях, посвященных изучению гетерогенности опухолевой популяции, обнаружили минорный субклон опухолевых клеток, отличающийся очень медленным делением [36]. При ОЛ существует фракция ранних лейкемических клеток — так называемых лейкоз-инициирующих клеток (ЛИК) — способных к неограниченному самоподдержанию [37]. Такие клетки определяются как популяция, способная инициировать лейкоз при трансплантации мышам с иммунодефицитом и продолжать образовывать колонии лейкемических клеток при серийных трансплантациях [37][38]. Эти клетки характеризуются способностью к самообновлению, могут быть покоящимися, устойчивыми к индукции апопто- за и обладают механизмами вывода лекарственных средств из клетки [37]. Вышеперечисленные качества способствуют формированию резистентности этих клеток к химиотерапевтическому воздействию [37]. В 75 % случаев ОМЛ опухолевые клетки экспрессируют антиген CD34, в связи с чем поиски ЛИК сосредоточены в CD34+ популяции [37]. Иммунофенотип CD34+CD38- описан как наиболее свойственный для ЛИК, поскольку такие клетки способны приживаться и образовывать колонии при трансплантации мышам с иммунодефицитом [38]. ЛИК могут находиться во фракции с фенотипом CD34+CD38+ и даже в популяции, не экспрессирующей антиген CD34 [37]. Уникального маркера, идентифицирующего ЛИК даже среди субпопуляции CD34+CD38-, до сих пор не найдено, однако выделены некоторые наиболее характерные маркеры, например CD47, CD96, CLL-1, CD123 и др. [37]. Среди этих антигенов CD123 представляет особый интерес. С. T. Jordan и соавт. [22] показали, что бластные клетки ОМЛ с фенотипом CD34+CD38-, которые инициируют развитие лейкемии у мышей с иммунодефицитом, характеризуются высокой экспрессией α-цепи рецептора ИЛ-3. В этом исследовании нормальные кроветворные клетки с фенотипом CD34+CD38- практически не экспрессировали этот белок. Популяция клеток с фенотипом CD34+CD38CD123+ при трансплантации мышам с иммунодефицитом образовывала и поддерживала лейкоз in vivo [22]. Однако в результатах этой работы не обнаружили активации фосфорилирования белков сигнальной трансдукции (STAT, MAPK и AKT) при воздействии ИЛ-3, что не согласуется с результатами N. L. Wittwer и соавт. [35]. Авторы заключили, что CD123 является высокоспецифичным маркером ЛИК, однако его повышенная экспрессия не усиливает передачу сигнала через ИЛ-3 опосредованные пути [22].

В исследовании на небольшой группе больных ОМЛ (n = 34) A. Al-Mawali и соавт. [39] из каждого образца опухолевых клеток ОМЛ CD123+, протекавших с мутацией FLT3-ITD (n = 7), выделили две субпопуляции CD34+CD38- в зависимости от экспрессии CD123: одна с фенотипом CD34+CD38CD123+, другая — CD34+CD38CD123-. При повторном молекулярном исследовании этих субпопуляций выявили мутацию FLT3-ITD в каждом из образцов опухолевых клеток CD34+CD38-с экспрессией CD123 (у 7 из 7), а во фракции CD34+CD38CD123- мутацию обнаружили лишь в одном случае (у 1 из 7) [39]. Авторы заключили, что мутация FLT3-ITD может возникать на ранних этапах лейкозогенеза как одно из первичных событий, присутствуя во фракции лейкемических клеток с иммунофенотипом CD34+CD38CD123+, определяемой как ранние лейкемические клетки или ЛИК [39]. Такие клетки могут быть причиной развития рецидивов, протекавших с мутацией FLT3-ITD, не обнаруживавшейся в дебюте ОМЛ.

При изучении прогностического значения популяции CD34+CD38low/-CD123+ высокое содержание субпопуляции опухолевых клеток с фенотипом CD34+CD38low/-CD123+ в костном мозге в дебюте заболевания коррелировало с ответом на индукционное химиотерапевтическое воздействие и показателями общей выживаемости [40]. Наряду с неблагоприятными хромосомными аберрациями выявление популяции CD34+CD38low/-CD123+ более чем 15 % от всей опухолевой популяции ассоциировалось с отсутствием у больных полной ремиссии. Наличие более 1 % такой популяции негативно сказалось на безрецидивной выживаемости [40].

N. M. Hassanein и соавт. [31] выявили дискордантную экспрессию CD34 и CD123 на нормальных В-клеточных предшественниках: экспрессия α-цепи рецептора ИЛ-3 появлялась одновременно с потерей антигена CD34. Однако опухолевые клетки В-ОЛЛ, напротив, в 91 % случаев характеризовались конкордантной экспрессией двух антигенов (в 41 образце опухолевых клеток из 45 исследованных образцов): в 80 % случаев наблюдали экспрессию обоих антигенов CD34 и CD123, а в 11 % — оба не обнаруживались [31].

Экспрессия α-цепи рецептора ИЛ-3 при В-ОЛЛ встречалась в 30—89,6 % случаев [30][41]. Высокие значения экспрессии CD123 сочетались с наличием гипердиплоидии [30], обнаружение которой у детей является благоприятным прогностическим фактором, а у взрослых сопряжено с высоким риском появления двух и более структурных аномалий кариотипа и имело неблагоприятное прогностическое значение [42]. Статистически значимые более высокие показатели экспрессии и интенсивности флуоресценции антигена CD123 выявлены при В-ОЛЛ с транслокацией (9;22) [41]. Из инициальных параметров отмечена негативная корреляция доли CD123+ опухолевых клеток с возрастом больных В-ОЛЛ [30]. Экспрессия α-цепи рецептора ИЛ-3 при В-ОЛЛ не ассоциировалась ни с персистенцией минимальной остаточной болезни после индукционной химиотерапии, ни с отличиями в показателях безрецидивной выживаемости [41].

При изучении экспрессии CD123 у больных Т-ОЛЛ получены различные результаты. В отличие от ОМЛ и В-ОЛЛ, α-цепь рецептора ИЛ-3 практически не экспрессируется опухолевыми Т-лимфобластами, что согласуется с отсутствием этого рецептора на нормальных Т-лимфоидных предшественниках и Т-лимфоцитах [30]. По другим данным, в 42 % случаев бластные клетки Т-ОЛЛ у взрослых больных (реже у детей — 27 %) низко экспрессируют антиген [43]. Похожие данные (43,3 %) получили E. Angelova и соавт. [41], но они анализировали данные у взрослых и детей вместе. Частота экспрессии CD123 в подвариантах Т-ОЛЛ была обратно пропорциональна степени зрелости опухолевых клеток. Среди лейкозов из ранних Т-клеточных предшественников (ETP-ОЛЛ) экспрессию α-цепи рецептора ИЛ-3 выявили в 83 % случаев, а среди зрелых Т-клеточных лейкозов значительно меньше — всего в 21 % [43]. Часто наблюдали коэкспрессию CD123 с миелоидными маркерами CD33 и CD117 [43]. Как и у больных В-ОЛЛ экспрессия α-цепи рецептора ИЛ-3 не коррелировала с результатами эффективности терапии Т-ОЛЛ [43].

В 2008 г. опухоль из бластных ПДК (ОБПДК) внесена в классификацию ОМЛ и родственных новообразований ВОЗ. В 2016 г. это заболевание выделено в отдельную нозологическую единицу в классификации миелоидных новообразований, учитывая уникальность клинического течения и биологические особенности этой опухоли [44]. ОБПДК — редкая агрессивная опухоль кроветворной ткани, субстратом которой являются бесконтрольно пролиферирующие ПДК. ОБПДК обычно манифестирует с поражения кожи, затем вовлекаются костный мозг, лимфатические узлы, происходит лейкемизация процесса и появляются экстрамедуллярные очаги [44]. Опухолевые ПДК имеют фенотип CD4+CD56+ и характеризуются высокой яркой, как и нормальный аналог ПДК, экспрессией CD123 [44]. Больные ОБПДК имеют очень плохой прогноз: при проведении стандартной химиотерапии медиана общей выживаемости составляет всего 8—14 мес [44].

При ОМЛ в 5 % случаев, помимо основной опухолевой популяции, обнаруживают небольшое количество клональных ПДК [45]. W. Xiao и соавт. [45] установили, что ОМЛ, протекающие с популяцией ПДК, преимущественно ассоциированы с миелодисплазией или с предшествующей химиотерапией, из 24 больных лишь у 3 были ОМЛ de novo. Кроме того, наличие популяции ПДК ассоциировалось с мутациями RUNX1 (обнаружена у 14 из 24 больных, 58 %) и с аберрантной экспрессией антигенов CD19, СD2 и CD7 на бластных миелоидных клетках (обнаружены у 17 из 24 больных, 71 %) [45]. Иммунофенотип популяции ПДК при ОМЛ характеризовался отсутствием экспрессии CD56, в отличие от ОБПДК. В результате молекулярного исследования авторы подтвердили клональное родство ПДК с миелоидными бластными клетками [45]. Больные ОМЛ с наличием популяции ПДК имели неблагоприятное течение заболевания, медиана общей выживаемости у них составила 20 мес [45].

Поскольку мембранная экспрессия CD123 усиливает ИЛ-3-сигналинг и формирует повышенный пролиферативный потенциал, что дает преимущества в выживании лейкемическим клеткам, одни из первых работ были направлены на способы блокирования этого рецептора с использованием МКА [29][46]. Использование in vitro рекомбинантных МКА к CD123 (CSL360) позволило нейтрализовать действие ИЛ-3 и продемонстрировало противоопухолевый эффект [29]. Ex vivo при применении МКА в дозе 3 мг/кг опухолевые клетки переставали пролиферировать при добавлении в образец ИЛ-3, что подтверждало блокирование его рецептора [46]. По результатам I фазы клинического исследования применения агента CSL360 у 40 больных ОМЛ отмечена удовлетворительная переносимость препарата. Однако ответ был получен только у 2 больных, и лишь у одного из них достигнута полная ремиссия после 17 введений препарата [46]. Таким образом, блокирования α-цепи рецептора ИЛ-3 при помощи МКА недостаточно для достижения противоопухолевого эффекта [46].

Гуманизированное антитело CSL362 (талакотузумаб) к CD123 характеризуется высокой аффинностью Fc-фрагмента к рецептору натуральных киллеров CD16 (FcyRII) [47]. In vitro и в моделях на мышах показан хороший цитотоксический эффект препарата CSL362 на опухолевые клетки ОМЛ, в том числе на субпопуляцию с фенотипом CD34+CD38CD123+ [47]. Однако, согласно результатам II фазы клинического исследования SAMBA (NCT 02992860), при применении талакотузумаба отмечены невысокая эффективность препарата (общий ответ составил всего 8,3 %), и большая частота нежелательных явлений у пожилых больных ОМЛ и МДС из группы высокого риска после безуспешной терапии гипометилирующими препаратами [48]. Неутешительные результаты получены при применении талакотузумаба совместно с децитабином у больных, которым не показана высо- кодозная химиотерапия (NCT02472145) [48].

Перспективным методом лечения является применение МКА, конъюгированных с разнообразными лекарственными средствами. Первым МКА, одобренным Управлением по контролю качества продуктов и лекарственных средств США (Food and Drug Administration — FDA) и успешно использующимся для лечения ОМЛ, является гемтузумаб-озогами- цин (Милотарг), антитело к CD33, ковалентно связанное с цитотоксическим агентом калихеамицином. Антиген CD33 в 85—90 % случаев экспрессируется ми- елоидными опухолевыми клетками, в связи с чем проведение стандартной химиотерапии с включением гем- тузумаб-озогамицина позволяет добиться глубокого противоопухолевого ответа [49]. Подобным действием обладает молекула IMGN632, которая представляет собой антитело к CD123, связанное с новым алкили- рующим ДНК цитотоксическим агентом IGN (псевдодимер индолинобензодиазепина) [50]. E. Angelova и соавт. изучили эффективность IMGN632 в культуре опухолевых клеток В-ОЛЛ и показали, что при применении препарата в небольших концентрациях происходила элиминация более чем 90 % опухолевых В-клеток, при этом нормальные лимфоциты оставались интактными [41]. В настоящее время проводятся исследования по оценке безопасности и эффективности препарата IMGN632 у больных с рефрактерными ОМЛ и рецидивами заболевания (Р/Р ОМЛ), а также с другими опухолями системы крови, протекающими с экспрессией CD123 (В-ОЛЛ, ОБПДК, миелопролиферативные заболевания) [50].

В 2018 г. FDA был одобрен таграксофусп (Элзонрис, SL-401) — первый препарат, зарегистрированный для лечения детей и взрослых больных ОБПДК [44]. Таграксофусп представляет собой МКА, конъюгированное с усеченным (без связывающего рецептор домена) токсином дифтерии [51]. Механизм действия препарата заключается в доставке к опухолевой клетке, экспрессирующей CD123, токсина дифтерии, который после интернализации в клетку нарушает синтез белка и индуцирует гибель клетки [51]. На этапе доклинических исследований SL-401 продемонстрировал хороший цитотоксический эффект в отношении бласт- ных ПДК, превосходящий по воздействию стандартные цитостатические препараты [51]. По результатам I фазы клинического исследования таграксофуспа, в которое были включены 11 больных ОБПДК, общий ответ составил 78 %, а полный ответ достигнут у 55 % больных [51]. В другом исследовании, включавшем 47 больных, которым проводили терапию SL-401 в качестве первой линии терапии, общий ответ составил 90 %, из них у 45 % больных выполнили алло-ТГСК, общая выживаемость через 18 и 24 месяца составила 59 и 52 % соответственно [44]. В лечении ОМЛ c применением SL-401 подобные результаты не достигнуты. В I фазе клинического исследования, включавшего 45 больных с Р/Р ОМЛ, этот препарат в качестве монотерапии показал приемлемый профиль токсичности, но убедительных результатов не было: у одного больного достигнута полная ремиссия, у двух — частичная [52]. Показано, что применение гипометилирующих агентов увеличивает чувствительность опухолевых клеток к SL-401 [53]. Это объясняют тем, что в клетках, нечувствительных к агенту SL-401, подавлена функция фермента DPH1 (Diphthamide biosynthesis protein 1), необходимого для осуществления цитотокси- ческого действия токсина дифтерии [53]. Применение гипометилирующих препаратов позволяет преодолеть эту резистентность и в сочетании с SL-401 демонстрирует хороший противоопухолевый эффект [53]. В связи с этим исследуют эффективность использования SL-401 совместно с азацитидином или венетоклак- сом у больных Р/Р ОМЛ и МДС группы высокого риска, а также у больных, которым не показана стандартная индукционная терапия (NCT03113643) [54]. Возможно, SL-401 будет более эффективен в качестве консолидирующего лечения у больных с ремиссией ОМЛ, но с персистенцией минимальной остаточной болезни. Исследование по эффективности этого препарата у этих больных проводится в настоящее время, окончательные результаты еще не опубликованы (NCT02270463) [54].

Одним из важных направлений в создании противоопухолевых препаратов для лечения ОЛ являются биспецифические МКА, которые характеризуются одновременным связыванием с двумя мишенями. Обычно один сегмент комплементарен антигену, экспрессирующемуся на поверхности опухолевой клетки, а другой связывается с эффекторной клеткой, наиболее часто это ε-субъединица Т-клеточного рецептора [6]. В результате формирования такого межклеточного синапса происходит активация Т-лимфоцита, индукция клеточного ответа, секреции различных цитокинов и цитотоксических белков, приводящих к лизису опухолевых клеток [6]. Одним из таких препаратов является флотетузумаб (MGD-006), который является биспецифическим антителом, разработанным по формату DART (dual-affinity retargeting) к CD3 и CD123 [55]. I фазу клинического исследования препарата MGD-006 проводят в настоящее время (NCT02152956). В исследование включили больных рефрактерными ОМЛ и МДС, протекающими с содержанием бластных клеток более 10 % в костном мозге, и рефрактерными к терапии гипометилирующими препаратами [55]. Согласно опубликованным предварительным результатам лечения 14 больных, которым проведена терапия в максимально допустимой дозе >500 нг/кг/день, терапевтический эффект наблюдали у 57 % больных, а у 28 % достигнута полная ремиссия. Противоопухолевый эффект был получен даже у больных из группы высокого риска, длительность ответа при этом сохранялась в течение 1—5,8 мес [55]. Токсичность 3-й степени и выше наблюдали лишь у 15,8 % больных, наиболее частыми побочными эффектами были реакции, связанные с инфузией, а также синдром высвобождения цитокинов [55]. Изучают эффективность других биспецифических антител: агента JNJ-63709178 (Janssen Pharmaceuticals) у больных рефрактерными ОМЛ и рецидивами заболевания (NCT02715011) и молекулы XmAb14045 (Xencor Inc., NCT02730312), особенностью которой является более длительная циркуляция препарата в кровотоке [54].

A. Ehninger и соавт. исследовали коэкспрессию белков CD33 и CD123 на бластных клетках ОМЛ и определили ее в 69,5 % случаев [33]. На этапе разработок находятся рекомбинантные агенты с триспецифическим действием на оба антигена и на рецептор натуральных киллеров (CD16, FcYRIII), in vitro демонстрирующие хороший противоопухолевый эффект и развитие антитело-опосредованной клеточной токсичности [56].

В применении биспецифических антител наиболее заметный прогресс достигнут в лечении рефрактерных В-ОЛЛ и рецидивов заболевания (Р/Р В-ОЛЛ). Этот успех обусловлен появлением биспецифической молекулы — блинатумомаба — формата BiTE (bi-specific T-cell engager) [6]. Два одноцепочечных вариабельных фрагмента этого антитела специфичны к CD19, а ε-субъединица — к CD3, линейно-специфическому маркеру Т-лимфоцитов [6]. Принципом действия блинатумомаба является создание временных синапсов между цитотоксическими Т-клетками и клетками-мишенями с экспрессией антигена CD19, что приводит к активации Т-клеток, пролиферации, высвобождению гранул с перфоринами и гранзимами и индукции лизиса CD19+ опухолевых клеток [6]. В российском многоцентровом исследовании по применению блина- тумомаба у больных с рецидивами ОЛЛ или рефрактерными ОЛЛ и больных с наличием минимальной остаточной болезни (МОБ) показана э фф ективность блинатумомаба при применении его в обеих группах: полные ремиссии были достигнуты у 67 % больных, в том числе у 84 % — достигнута МОБ-негативность [57]. Применение блинатумомаба позволяет достичь ремиссии у большинства больных с рецидивами после алло-ТГСК [57]. Однако, несмотря на достигнутые результаты терапии блинатумомабом, в настоящее время возникает проблема Н019-негативных рецидивов, составляющих около 30 % среди больных после Н019-направленной терапии [58]. Эти рецидивы сопровождаются потерей антигена под действием мощного селектирующего воздействия терапии, направленной на CD19, и возникают вследствие различных механизмов: альтернативного сплайсинга CD19 мРНК, дисфункции корецепторного комплекса CD81 или миелоидного переключения [59].

В исследовании Ж. Ruella и соавт. [58] показана высокая экспрессия α-субъединицы рецептора к ИЛ-3 на опухолевых клетках В-ОЛЛ, в том числе на клетках с фенотипом CD34+CD38-. При динамическом исследовании фенотипа опухолевых клеток выявили, что CD123 продолжает экспрессироваться при рецидиве после О019-направленной CAR-T (chimeric antigen receptor T-lymphocyte) терапии, являясь стойким маркером опухолевых клеток [58]. Опираясь на это наблюдение, исследователи в экспериментальных моделях на мышах создали биспецифические CAR-T к антигенам CD19 и CD123. Такое синхронное воздействие на два антигена in vivo снижало клиренс лейкемических клеток и уменьшало риск развития Н019-негативных рецидивов [58].

Адоптивная клеточная терапия с использованием генетически модифицированных Т-лимфоцитов больного, несущих на себе химерный антигенный рецептор (CAR, chimeric antigen receptor) к специфическим опухолевым антигенам, является большим быстро развивающимся направлением в терапии онкогематологи- ческих заболеваний. В различных фазах находятся десятки исследований по применению терапии CAR-T клетками для больных миелоидными и лимфоидными вариантами ОЛ с химерными рецепторами к опухолевым антигенам CD19, CD33, CD123, CLL1 и др. [54]. При разработке CAR-T к α-цепи рецептора ИЛ-3 исследования in vivo показали хорошие результаты в редукции опухоли и меньшую степень цитотоксического влияния на нормальные кроветворные клетки [60]. В настоящее время клиническое применение адоптивной терапии, направленной на CD123, изучается в 11 зарегистрированных исследованиях [54]. Одной из проблем терапии стала токсичность по отношению к эндотелиальным клеткам и моноцитам, которые тоже экспрессируют в небольшом количестве CD123. Модификация химерного рецептора определенным образом позволяет снизить чувствительность CAR Т-клеток к низкой антигенной экспрессии, позволяя распознавать клетки, только высоко экспрессирующие CD123 [60].

Следовательно, ИЛ-3 выполняет важные функции в нормальных кроветворных клетках-предшественниках. Этот цитокин регулирует пролиферацию мультипотентных клеток-предшественников, гранулоцитар- ной и моноцитарной линий дифференцировки [20][21]. В лейкемических клетках ИЛ-3 поддерживает пролиферативный потенциал и подавляет апоптоз [19][35]. Высокая экспрессия α-цепи рецептора ИЛ-3 опухолевыми клетками наблюдается у большинства больных ОМЛ и чаще коррелирует с неблагоприятными маркерами течения заболевания, такими как лейкоцитоз, величина массы опухоли, в некоторых работах показана взаимосвязь экспрессии CD123 с мутацией FLT3-ITD [30][32]. В то же время показана ассоциация повышенной экспрессии CD123 с мутацией в гене NPM1, изолированное присутствие которой, напротив, позволяет отнести больных к прогностически благоприятной группе [30][34]. При этом существуют неоднозначные результаты о корреляции экспрессии CD123 с результатами противоопухолевой терапии [32][34]. ИЛ-3 формирует устойчивость к апоптозу, индуцированному лекарственным ингибированием тирозинкиназы FLT3 при ОМЛ с мутацией FLT3-ITD [19]. Исследуют значение ИЛ-3 и его рецептора во взаимодействии лей- кемических клеток с костномозговым микроокружением [35].

У больных ОЛЛ экспрессия CD123 не ассоциировалась с частотой достижения ремиссии и долгосрочным прогнозом [30[41][43]. В то же время при В-линейном варианте наблюдали корреляцию доли CD123+ опухолевых клеток с такими неблагоприятными факторами, как гипердиплоидия и t (9;22) [30][41].

Изучают биологическую роль α-цепи рецептора ИЛ-3 во фракции опухолевых клеток ОМЛ с фенотипом CD34+C38- [22]. Популяция с фенотипом CD34+C38- CD123+ способна индуцировать и поддерживать опухолевый процесс в экспериментальных моделях на мышах, что может характеризовать ее как лейкоз- инициирующую популяцию [22]. Преобладание опухолевых клеток с таким фенотипом у больного ОМЛ достоверно ассоциируется с худшими результатами лечения и неудовлетворительными показателями выживаемости [40].

Большое значение сигналинга ИЛ-3 в опухолевой прогрессии в сочетании с высокой экспрессией α-цепи рецептора ИЛ-3 на лейкемических клетках миелоидной и В-линейной направленности предопределило создание препаратов направленного действия. Продолжаются исследования методов блокирования ИЛ-3-опосредованного сигнала, разрабатывают МКА к CD123, индуцирующие антитело-опосредованную клеточную токсичность или конъюгированные с различными цитотоксическими агентами, развивается адоптивная терапия [46][48][50][55][60]. Перспективным направлением является комбинация стандартной химиотерапии и новых биологических средств для углубления противоопухолевого ответа [49]. Таким образом, исследование сигналинга ИЛ-3 является важным направлением изучения лейкозогенеза. Высокая экспрессия α-цепи рецептора ИЛ-3 на лейкемических клетках может быть фенотипическим проявлением их мутационного статуса. Исследование экспрессии CD123 на этапе первичной диагностики ОЛ позволит использовать препараты, направленные на этот антиген.