О.М. Курбачева ГНЦ РФ — Институт иммунологии Федерального медикобиологического агентства, Москва Аллергенспецифическая иммунотерапия: история и перспективы совершенствования
О.М. Курбачева ГНЦ РФ — Институт иммунологии Федерального медикобиологического агентства, Москва Аллергенспецифическая иммунотерапия: история и перспективы совершенствования
В основе аллергенспецифического лечения атопических заболеваний лежат величайшие иммунологические открытия ХIХ–ХХ веков. В 1819 г. лондонский врач Bostock впервые описал собственную историю болезни сенной лихорадкой. Wyman, через 17 лет после публикации Bostock, определил, что причиной сезонного аллергического ринита является пыльца растений. В конце XIX в. Blackley подтвердил находки Bostock и сделал первые рекомендации по аллергенной иммунотерапии, описав аппликации пыльцы травы на кожу больных сенной лихорадкой и продемонстрировав наступившее после них снижение местной кожной реакции на провоцирующий агент. В 1900 г. Curtis доказал, что повторные инъекции водных экстрактов аллергенов пыльцы трав приносят пользу пациентам с аллергическим ринитом и аллергической астмой. Далее, в 1902 г. Portier и Richet впервые описали эффект анафилаксии как причину смерти собак, сенсибилизированных токсинами морских животных. Это объяснило причину внезапной смерти людей, имевших повышенную чувствительность к эпидермальным аллергенам, от инъекций антитоксинов на основе лошадиной сыворотки. Четырьмя годами позже Meltzer заключил, что патогенез аллергической астмы у человека начинается с анафилаксии—реакции, похожей на анафилактический шок, ранее описанный на модели морских свинок. Otto обнаружен, что животные, перенесшие анафилаксию, становятся временно рефрактерными к воздействию того же фактора при вторичном контакте с ним. Besredka в 1908 г. открыл, что повторяющиеся инъекции прогрессивно возрастающих доз анти гена защищают морских свинок от анафилаксии. Это утверждение позволило Noon в 1910 г. пред положить, что предсезонные подкожные инъекции пыльцевых экстрактов в возрастающих дозах могут быть эффективны для лечения сенной лихорадки. В 1914 г. Freeman опубликовал данные исследования, в котором приняли участие 84 больных сенной лихорадкой с повышенной чувствительностью к пыльце злаковых трав, которым был проведен 3 летний курс терапии водными экстрактами пыльцевых аллергенов. Лечение оказалось очень успешным: эффективность терапии сохранялась в течение 1 года после окончания курса. Тогда же было впервые сформулировано, что эффективность аллерген специфической иммунотерапии (АСИТ) зависит от введенной дозы аллергена, оптимальный интервал между инъекциями — 1–2 недели, а передозировка аллергена приводит к развитию системных реакций. Подобные эксперименты были продолжены и получили развитие по всему миру. В 20 е гг. прошлого века было описано, что причиной аллергических заболеваний может быть не только пыльца растений, но и домашняя пыль. Принципы предсезонной гипосенсибилизации пыльцевыми аллергенами были перенесены на пациентов, страдающих круглогодичным ринитом и бронхиальной астмой. Прошло еще более 30 лет, прежде чем Lowell и Franklin провели первое двойное слепое исследование эффективности АСИТ. Сегодня опубликованы результаты многих контролированных исследований, достоверно доказавшие эффективность данного вида лечения при аллергическом рините, бронхиальной астме и анафилактических реакциях на яд жалящих насекомых. АСИТ ядами перепончатокрылых была впервые успешно применена Loveless в 50х гг. ХХ века для лечения анафилактических реакций на яд жалящих насекомых. В 1978 г. исследование Huntetal. доказало большую эффективность АСИТ ядами по сравнению с экстрактами тела пчел и плацебо. В связи с открытием IgE и лучшим пониманием механизма IgE обусловленных аллергических реакций стали очевидны обоснованность и рациональность АСИТ, применяемой для лечения именно таких патологических состояний. Механизм аллергической реакции I типа и основные точки воздействия АСИТ При поступлении аллергена в организм больно го аллерген фрагментируется в антиген представляющих клетках до упрощенных пептидов, которые затем представляются этими клетками Т клеткам помощникам (Th клеткам), имеющим профиль Тh2 клеток. Этот профиль характеризуется продукцией клетками таких цитокинов, как IL4, IL13 и IL5, но не IL2 или IFN?. Th2 лимфоциты имеют отношение к гуморальному иммунному ответу и, в частности, к IgE ответу. Тh1 лимфоциты характеризуются продукцией клетками IFN? и IL2, но не IL4, IL13 или IL5. Между Тh1 и Тh2 клетками существуют реципрокные отношения, и IFN? (цитокин Тh1 клеток) сдерживает активность Тh2 клеток, необходимых для осуществления IgEответа. Образовавшиеся IgE антитела фиксируются на имеющих к ним очень высокое сродство специализированных рецепторах (высокоаффинные рецепторы для Fc фрагмента иммуноглобулина Е—Fc?RI), расположенных на тучных клетках слизистых оболочек и соединительной ткани. Таким образом, вооруженные IgE антителами тучные клетки становятся готовыми к распознаванию аллергена при его повторном проникновении во внутреннюю среду организма. При повторном поступлении аллерген связывается IgE антителами, происходит активация тучных клеток, в результате чего из них высвобождаются медиаторы (гистамин, простагландин D2, лейкотриены С4, D4, Е4, фактор активации тромбоцитов (FAT), триптаза и др.), которые вызывают повышение сосудистой проницаемости и отек ткани, сокращение гладкой мускулатуры, гиперсекрецию слизистых желез, раздражение периферических нервных окончаний. Эти изменения составляют основу быстрой (ранней) фазы аллергической реакции, развивающейся в течение первых минут после действия аллергена. Высвобожденные медиаторы привлекают в зону аллергической реакции другие клетки участники: базофилы, эозинофилы, моноциты, лимфоциты, нейтрофилы. После активации эти клетки также могут секретировать проаллергические (провоспалительные) медиаторы. Действие этих клеток и их медиаторов формирует позднюю (или отсроченную) фазу аллергической реакции. Поздняя фаза обусловливает поддержание аллергического воспаления в ткани, хронизацию процесса, формирование и усиление аллерген неспецифической тканевой гиперреактивности, выражающейся в повышении чувствительности уже не только к конкретному аллергену, но и к разнообразным неспецифическим раздражающим воз действиям (дымы, газы, резкие запахи и пр.). Аллерген специфическое лечение имеет принципиальные преимущества перед всеми другими методами терапии аллергии, т. к. действует не на симптомы заболевания, а видоизменяет характер реагирования организма на аллерген, вмешивается собственно в патогенез заболевания и потому влияет на все патогенетические звенья аллергического процесса. Известно, что у атопических больных в период естественной аллергенной экспозиции (например, в период цветения растений, к пыльце которых име ется повышенная чувствительность) возникает при рост содержания в крови IgE антител. АСИТ сопровождается торможением такого прироста IgE анти тел, а после повторных курсов АСИТ наступает и некоторое уменьшение уровня IgE антител по сравнению с исходным. Однако прямой связи между степенью торможения продукции IgE антител и выраженностью положительного клинического эффекта все же не существует. Давно сформировалась точка зрения о том, что основной механизм АСИТ состоит в перестройке характера иммунного ответа на действие аллергена, состоящей в образовании т. н. «блокирующих» антител, принадлежащих к классу IgG и лишенных способности сенсибилизировать ткани, но обладающих аллерген связывающей активностью, за счет чего они уменьшают вероятность взаимодействия аллергена с IgE антителами. Однако не всегда значительное увеличение содержания аллерген специфических IgG антител совпадает с выраженным клиническим улучшением состояния больных. В последнее время появились сведения о том, что и образование анти IgE антител может быть вкладом в лечебное действие АСИТ. Вероятно, образование IgG антител, анти IgE антител и угнетение продукции IgE антител опосредуют механизм АСИТ лишь частично и в комплексе, как друг с другом, так и с иными процессами. Накоплены сведения, указывающие на то, что АСИТ, сопровождающаяся выраженным клиническим улучшением состояния пациентов, характеризуется угнетением вовлечения в искусственно провоцируемую или вызванную ес тественной экспозицией аллергена аллергическую реакцию тех клеточных единиц, которые опосредуют эффекторную стадию аллергии. Так, после АСИТ в тканях уменьшается содержание тучных клеток, снижается накопление клеток воспаления (эозинофилов, нейтрофилов), тормозится высвобождаемость медиаторов из клеток мишеней аллергии (тучных клеток, базофилов) при стимуляции их специфическим аллергеном или неспецифическими активаторами. Действие АСИТ затрагивает также лимфоидные клетки таким образом, что происходит смещение их профиля от Тh2 клеток в сторону Тh1 клеток. Все это может быть объяснением влияния АСИТ не только на раннюю, но и на позднюю фазу аллергического процесса. Снижение неспецифической тканевой гиперреактивности и противовоспалительное действие, также как и специфическая гипосенсибилизация, удерживаются на протяжении длительного (многолетнего) периода после завершения АСИТ. Эти эффекты АСИТ объединяют в себе способы действия разнообразных современных противоаллергических фармакологических препаратов, лишь избирательно воздействующих на то или иное звено аллергического процесса. Клиническая эффективность АСИТ Клиническая эффективность АСИТ выражается в торможении внешних проявлений заболевания и уменьшении потребности в лекарственных препаратах, что обусловлено следующими, по крайней мере тремя, особенностями действия АСИТ: 1. Формированием снижения тканевой (органной) чувствительности к аллергенной экспозиции, что многократно подтверждено не только клиническими наблюдениями, но и проведением провокационных проб с аллергеном; 2. Снижением неспецифической тканевой гиперреактивности, что, в частности, устанавливается по снижению чувствительности к разным медиаторам аллергии; 3. Угнетением признаков аллергического воспаления, сопровождающим клинически эффективную АСИТ. За 90 летний период применения АСИТ накоплен огромный клинический опыт, свидетельствующий о ее высокой лечебной эффективности. По данным исследований положительный терапевтический эффект АСИТ достигается в 70–90 % случаев и более.
Терапевтическая эффективность достигается при соблюдении ряда условий:
• ограниченного числа аллергенов, которые имеют значение в клинической симптоматике заболевания у данного пациента;
• использования коммерческих стандартизован ных лечебных форм аллергенов;
• при условии склонности пациента к проведению АСИТ и настроенности на выполнение повторных курсов лечения.
Данные предыдущих лет о высокой лечебной эффективности АСИТ подтверждены в работах, выполненных на принципах доказательной медицины. Эти исследования представляли собою двойные слепые, плацебоконтролируемые испытания на рандомизированных группах пациентов, подобранных на основании четких клинических критериев и результатов аллергологи ческой специфической диагностики, с использованием стандартизованных очищенных аллергенов, с достижением оптимальной поддерживающей дозы аллергена (порядка 5–20 мкг главного аллергена на инъекцию для таких аллергенов, как аллергены пыльцы сорняков, трав, ядов перепончатокрылых) и при условии достаточной продолжительности (завершенности) курсов лечения. Эти исследования касались АСИТ ингаляционными аллергенами (пыльцевыми, клещевыми, эпидермальными, грибковыми) и аллергенами из ядов перепончатокрылых.
Основные выводы, характеризующие клиническую эффективность АСИТ:
• Эффективная АСИТ приводит к снижению чувствительности пациента к данному аллергену, к исчезновению клинической симптоматики в период естественного воздействия аллергена или к уменьшению ее выраженности и к уменьшению потребности в противоаллергических лекарственных препаратах.
• АСИТ высокоэффективна при аллергических сезонных и круглогодичных ринитах (риноконъюнктивитах), при атопической бронхиальной астме и анафилактических реакциях на яд жа лящих насекомых.
• В отличие от всех существующих методов лечения аллергических заболеваний положительный эффект от АСИТ сохраняется на длительный (по крайней мере, в течение нескольких лет) период.
• Чем в более раннем возрасте пациента и чем при более ранних стадиях заболевания проведена АСИТ, тем выше ее лечебное действие.
• Своевременно проведенная эффективная АСИТ предупреждает переход легких форм заболевания в более тяжелые и трансформацию аллергического ринита в бронхиальную астму.
• Клинически лечебное действие АСИТ достига ется при завершении повторных 3–5 курсов лечения, но может проявиться после 1го курса. Лечебные аллергены В России для АСИТ используются водносолевые экстракты, представляющие собой смесь аллергенных и неаллергенных материалов, депонированные и модифицированные формы лечебных аллергенов.
Применяются они для лечения, как ингаляционных форм аллергических заболеваний, так и для анафилактических реакций на яд перепончатокрылых насекомых. Депонированные и модифицированные лечебные аллергены обладают меньшей аллергенностью и большей иммуногенностью, в связи с чем показали себя более эффективными средствами при меньшем количестве побочных эффектов, регистрируемых в процессе АСИТ. При наличии у пациента гиперчувствительности к нескольким аллергенам можно использовать для лечения смеси аллергенов. В этом случае возникают две проблемы: во первых, концентрация каждого из аллергенов в смеси уменьшается, что затрудняет достижение оптимальной дозы главного аллергена; во вторых, эффект АСИТ смесью аллергенов наступает позже в связи с более поздним достижением оптимальной дозы. В состав одной смеси не рекомендуют включать более трех компонентов. Выбор аллергенов для лечения осуществляют по результатам кожного тестирования и обязательно согласовывают с анамнестическими данными. Не следует смешивать неродственные аллергены, т. к. они могут обладать взаимно подавляющей активностью (например, пыльцевые аллергены деградируют при смешивании с аллергенами из клещей домашней пыли, плесеней, тараканов).
Методы аллергенспецифической иммунотерапии
Основным методом АСИТ является классический парентеральный, заключающийся в подкожном введении возрастающих доз аллергена по специально разработанным схемам в зависимости от вида вводимого аллергена и индивидуальной чувствительности пациента. Описаны другие методы АСИТ: –пероральный, предусматривающий одномоментное проглатывание специально приготовленного аллергена в каплях, капсулах или таблетках; –сублингвальный, при котором аллерген удерживается сублингвально в течение 1–2 мин, а затем проглатывается или выплевывается; –интраназальный, при котором водная или по рошкообразная форма аллергена вводится в нос с помощью специального устройства или пипетки; –эндобронхиальный, заключающийся в доставке жидкого или порошкообразного аллергена в бронхи с помощью специального ингалятора. В международных согласительных документах (ARIA, 2001) обоснованными с позиции доказательной медицины признаны подкожный, сублингвальный и интраназальный методы. Необходимо учитывать, что для каждого из этих методов разработаны свои формы лечебных аллергенов. Безопасность АСИТ В ходе проведения АСИТ в ответ на введение аллергена могут возникнуть нежелательные побочные эффекты в виде местных или системных реакций. К местным реакциям относят те, которые возникают в месте введения аллергена и характеризуются местной гиперемией, иногда чувством зуда в области инъекции, признаками отека ткани. Системные реакции—это реакции, возникающие вне области введения аллергена. Если эти реакции возникают, то они появляются в течение нескольких минут после инъекции аллергена и в редких случаях—спустя 30 мин. Обоснованным является подразделение системных ре акций на неугрожающие жизни пациента, и угрожающие (анафилактический шок, отек жизненно важных органов—отек гортани, выраженный бронхоспазм). К системным реакциям могут быть отнесены головная боль, боли в суставах, ощущение дискомфорта. К умеренным признакам системных реакций относят легкие проявления ринита или бронхиальной астмы (пиковая скорость выдоха не ниже 60 % от должной вели чины или от показателя пациента в период стой кой ремиссии), хорошо контролируемые соответствующими лекарственными препаратами (антагонистами Н1 рецепторов или ингаляционными агонистами ?2 адрено рецепторов). Более выраженной степени реакции соответствуют явления крапивницы, отеки Квинке, нарушение бронхиальной проходимости (показатели пиковой скорости выдоха ниже 60 % от должной величины или от показателя пациента в период стойкой ремиссии), контролируемые соответствующим лечением. Угрожающие жизни реакции требуют проведения интенсивной терапии и стационарного наблюдения в течение 1 суток. При возникновении системных реакций обязательным является пересмотр программы АСИТ для данного пациента. По сравнению с многомиллионным числом инъекций аллергенов, осуществляемых ежегодно во всем мире, частота возникновения системных реакций является низкой. Так, по данным L. Busincoetal., на 12286 инъекций (1056 больных, получавших АСИТ) отмечено всего 10 (0,07 %) системных реакций, из них 1 (0,01 %) анафилактическая реакция. В Саратовском аллергологическом центре частота анафилактического шока за 30 летний период работы составила 0,0007 % (общее число проведенных инъекций 438030, на 146010 инъекций — зарегистрирована 1 анафилактическая реакция).
Совершенствование АСИТ
Стратегии совершенствования АСИТ на современном этапе могут быть разделены на группы:
• использование собственно аллергенов или аллергенных пептидов для снижения аллергенности;
• использование адъювантов для повышения иммуногенности;
• использование моноклональных антител.
Все тенденции развития преследуют цель уменьшения побочных эффектов при увеличении эффективности метода лечения. Пероральная АСИТ В настоящее время описаны и применяются несколько неинъекционных методов АСИТ. Наибольшее распространение имеет пероральный вариант АСИТ, широко применяемый в педиатрической практике. Одна из современных альтернативных страте гийперорального аллерген специфического лечения—использование инкапсулированных аллергенов в микрогранулах. В этом случае аллергены находятся внутри гранул, диаметр которых не превышает 1 мм. Капсулы с микрогранулами принимаются перорально. Их покрытие предохраняет аллерген от преждевременной де градации в кислотной среде. В проксимальном от деле тонкой кишки с более высоким рН покрытие легко растворяется и аллерген активно высвобождается. В исследовании TePas et al. микрогранулы, содержащие аллерген пыльцы тимофеевки, назначались пациентам с аллергическим ринитом, обусловленным повышенной чувствительностью к пыльце злаковых трав. У пациентов, принимавших этот препарат в течение 10 недель, отмечено значимое уменьшение выраженности симптомов аллергического ринита и снижение потребности в медикаментах после лечения, по сравнению с периодом до лечения и группой па циентов, леченных плацебо. Ни один из пациентов, получавших АСИТ этим способом, не отметил существенных побочных эффектов. АСИТ рекомбинантными аллергенами Поскольку лечение цельными аллергенами сопровождается небольшим, но все же имеющим место быть риском развития системных реакций и, крайне редко,—анафилаксии, изменение аллергенов для лечения ведется в направлении по лучения вакцин, способных модулировать Ткле точный ответ, избегая связывания IgE и тучных клеток. Одной из ветвей этой деятельности является создание рекомбинантных, генетически модифицированных белков аллергенов, которые не стимулируют синтез IgE при сохранении способности воздействовать на Тh клетки. Valenta и со авт. воспроизвели главные белки аллергена пыльцы березы Bet v1. Эти препараты вызывали не значительную реакцию как в кожных, так и в провокационных назальных тестах у больных поллинозом с сенсибилизацией к пыльце деревьев. В то же время АСИТ этими препаратами показала высокую терапевтическую эффективность. Кроме того, использование рекомбинантных белков аллергенов для АСИТ позволяет избежать формирования специфической сенсибилизации к другим компонентам, неизбежно входящим в состав цельных аллергенов. АСИТ аллергенными пептидами Избежать активации тучных клеток и инициации немедленного ответа можно и другим способом—путем фрагментирования аллергена на мел кие пептиды. Эти пептиды настолько малы, что IgE не способен их распознать, что предотвращает дегрануляцию тучных клеток. Кроме того, пептиды не связываются с Т клетками без привлечения анти генпредставляющих клеток, в результате чего Т клетки остаются интактными. Это предотвращает не только немедленные реакции, но и позднюю фазу аллергического ответа. Аллергенные пептиды для АСИТ наиболее изучены в отношении антигенов биологических мате риалов и дериватов кожи кошек—«кошачьих» антигенов, или Fel d1. В последнее время исследователи изучали т. н. покрывающие пептиды, состоящие из последовательности 12 аминокислот, которые полностью покрывают аллергенный белок, а не только один из его концов. Покрытые пептидами аллергены Fel d1 назначались пациентам, сенсибилизированным к «кошачьим» аллергенам, в виде 4 подкожных инъекций в течение 2 недель. При оценке поздней фазы кожной реакции на аллерген шерсти кошки, исследованной у пациентов, получивших лечение этими препаратами, отмечено уменьшение площади волдырно гиперемической зоны. У пациентов, леченных антигенами Fel d1, покрытыми пептидами, отмечено развитие толерантности к естественной экспозиции «коша чьих» аллергенов, чего не было отмечено у пациентов, леченых плацебо. Это предполагает, что АСИТ покрытыми пептидами Fel d1 может быть весьма эффективным способом лечения. АСИТ с использованием адъювантов Применение лечебных аллергенов с адъювантами, активирующими иммунную систему и повы шающими иммуногенность, потенциально способно еще более повысить эффективность АСИТ. Адъюанты представлены цитокинами (IL12, IL18), CpG ДНК (содержащие цитидин и гуанозин динуклеотидные последовательности ДНК), термически измененной Listeria monocytogenes и синтетическими иммуномодуляторами. Эти адъюванты, в целом, изначально стимулируют иммунную систему, в частности антиген представляющие клетки, индуцируют защитный тип иммунитета, который блокирует развитие Th2 типа ответа и блокирует эффекты эозинофилов. АСИТ аллерготропинами В течение последних двух десятилетий в ГНЦ РФ—Институте иммунологии ФМБА разрабатывается принципиально новое направление по созданию и внедрению в клиническую практику иммуномодулирующих препаратов и вакцин на основе полиэлектролитов с контролируемой структурой. Наиболее изученным представителем этой группы является полимерное физиологически активное со единение—полиоксидоний. Конъюгированные с полиоксидонием белки молекул аллергенов пыльцы растений получили название аллерготропинов. Аллерготропины на основе пыльцы тимофеевки (Тимпол), березы (Берпол) и полыни (Полпол) были исследованы как средства для АСИТ больных респираторными аллергическими заболеваниями с соответствующей сенсибилизацией. Курс АСИТ включал 15 подкожных инъекций в возрастающих дозах с интервалом в 1 неделю. Общая курсовая доза пыльцевого аллергена, для одного больного — 4555 PNU. Отмечено снижение интенсивности и длительности симптомов заболевания у больных в период сезонного обострения, более чем в 2 раза снизилась потребность в фармакотерапии в период обострения. У всех пациентов, получивших лечение аллерготропинами, отмечено снижение кожной и тканевой чувствительности к специфическим пыльцевым аллергенам. Вакцинные стратегии с моноклональными антителами Есть несколько других возможных направлений сделать АСИТ более эффективной и привлекательной для использования. Все они предполагают использование моноклональных антител, как анти IgE, так и анти IL4 антител. Анти IgE моноклональные антитела (Xolair) Анти IgE антитела разрешены Food and Drug Administration в США как лечебное средство для терапии бронхиальной астмы. Была доказана их высокая эффективность в блокировании немедленной фазы аллергического ответа, а именно в снижении дегрануляции тучных клеток, что является большой проблемой в фазе повышения дозы при классической иммунотерапии. Введение анти IgE антител до начала курса АСИТ позволяет существенно сократить фазу набора дозы. При этом сохраняется способность аллергенов индуцировать регуляторные Т клетки, что позволяет блокировать формирование Th2 клеток и ре акций поздней фазы. Анти IL4 антитела Анти IL4 антитела были применены в исследованиях для лечения астмы. IL4—это первичный фактор дифференцировки Th2 лимфоцитов. При нейтрализации анти IL4 антителами, дифференцировка лимфоцитов в Th2 уменьшается, что может привести к снижению развития симптомов аллергии и астмы. Поэтому АСИТ с анти IL4 антителами, возможно, будет более эффективной в индукции защитного иммунитета и переключении Th2 ответа на Th1. Безопасность применения анти IL4 антител на сегодняшний день была представлена в публикациях, но исследования по эффективности такого лечения пока не проведены. Заключение Приведенный ранее перечень научных исследований, проводящихся в настоящее время, свидетельствует об огромном интересе, который проявляется во всем мире к проблеме АСИТ. Разработка этих новых и высокоактуальных на правлений обеспечит повышение эффективности АСИТ, еще более укрепит и расширит ее использование в комплексе противоаллергических лечебных и профилактических мероприятий.