Механизмы действия триоксида мышьяка при остром промиелоцитарном лейкозе (ОПЛ)
После получения убедительных доказательств эффективности триоксида мышьяка у больных острым промиелоцитарным лейкозом были начаты широкие исследования по изучению механизмов действия данного препарата. В 1996 г. первые экспериментальные данные, полученные в культуре клеток острых промиелоцитарных лейкозов NB4, продемонстрировали, что триоксид мышьяка в концентрации 0,25— 2 мкмоль/л индуцирует программированную клеточную гибель.
Апоптоз сопровождается снижением экспрессии гена BCL-2, что доказывалось уменьшением содержания мРНК и белка BCL-2. Обнаружено, что в результате воздействия мышьяка происходили изменения в структурном распределении внутри клетки химерного белка PML-RARa и нормального белка PML. В норме белок PML локализуется в клеточных органеллах, называемых POD (PML-онкогенный домен), или ядерными тельцами, которые визуализируются с помощью иммунофлюоресценции в виде крупных гранул в цитоплазме и ядре.
При остром промиелоцитарном лейкозе структура ядерных телец разрушается и при окрашивании выявляется множество очень мелких гранул. Мышьяк, как и ATRA, возвращает POD к нормальному распределению и структуре, однако были отмечены некоторые особенности в действии мышьяка по сравнению с ATRA. Оказалось, что при использовании мышьяка восстановление нормального распределения и структуры POD бывает преходящим, временным, и в дальнейшем белок PML перестает определяться при иммунофлюоресценции.
Далее было доказано, что в высоких концентрациях (0,5—2,0 мкмоль/л) мышьяк преимущественно индуцирует апоптоз опухолевых клеток, а в низких (0,1—0,5 мкмоль/л) — частичную дифференцировку этих клеток. Этими же авторами продемонстрировано, что триоксид мышьяка в концентрациях 0,1—2,0 мкмоль/л вызывает деградацию химерного белка PML-RARa, по механизмам отличающуюся от свойственных ATRA. Деградация химерного белка PML-RARa, возможно, является одним из ключевых событий в реализации эффектов мышьяка при остром промиелоцитарном лейкозе, ассоциированном с классической t(15;17), так как у пациентов, у которых не определяется транскрипт PML-RARa, не было получено эффекта при лечении мышьяком.
Тот факт, что механизмы деградации химерного белка у мышьяка и ATRA различны, заставляет предположить, что должен возникать синергизм в их действии при одномоментном применении.
Эти предположения были доказаны в эксперименте с мышами, выживаемость которых существенно увеличилась при одномоментном использовании ATRA и мышьяка.
Последовательное использование препаратов — мышьяк вслед за ATRA может приводить к антагонизму в их действии, так как ATRA ингибирует индуцируемый мышьяком апоптоз. Получены данные, что при одномоментном применении двух препаратов в максимальных дозах увеличивается частота побочных эффектов и снижается эффективность лечения. В связи с этим авторы предлагают одномоментное применение мышьяка и ATRA в дозе, значительно меньшей обычной (0,5 мкмоль и 10 пМ соответственно), которые создают в плазме концентрации при введении в дозе 0,08 мг/кг в день As2О3 и по 25 мг/кг в день ATRA.
Возможная эффективность невысоких доз триоксида мышьяка подтверждается экспериментальными данными о том, что в концентрации менее 0,5 мкмоль/л он также оказывает значительный эффект.
Как отмечалось, апоптоз клеток в NB4-кyльтype острого промиелоцитарного лейкоза индуцируется мышьяком в концентрации более 0,5 мкмоль/л и зависит от содержания перекиси водорода в клетке. Концентрация Н2О2 в клетке регулируется селениумзависимой глутатионпероксидазой. В условиях физиологического содержания селениума концентрация перекиси водорода в клетках снижается за счет увеличения активности глутатионпероксидазы и триоксид мышьяка в низких концентрациях (менее 0,5 мкмоль/л) уже не вызывает апоптоза NB4-клеток.
Клеточные линии, полученные от первичных больных острым промиелоцитарном лейкозе, значительно менее чувствительны к проапоптотическим воздействиям препарата. Это означает, что in vivo апоптоз может быть индуцирован при более высоких (1 мкмоль/л) концентрациях мышьяка. Эти наблюдения свидетельствуют о том, что наибольшее значение в достижении полных ремиссий имеют не прямые апоптотические эффекты мышьяка, а его дифференцирующее воздействие, приводящее к терминальной дифференцировке опухолевых клеток. С учетом этого факта в последнее время начаты работы по применению малых доз препарата (0,08 мг/кг в день), которые создают в плазме концентрацию, при которой реализуются именно дифференцирующие эффекты мышьяка.
Доказано, что у больных с рецидивами острого промиелоцтарного лейкоза эффективность лечения не зависела от дозы триоксида мышьяка — 0,08 или 0,16 мг/кг в день, безрецидивная 2-летняя выживаемость составила около 49 %.
Важным наблюдением при проведении экспериментов с мышьяком (триоксид мышьяка и органическое соединение мышьяка меларзопрол) стала его эффективность в различных клеточных линиях острого промиелоцитарного лейкоза, как чувствительных, так и резистентных к ATRA.
Приведенная информация свидетельствует о том, что «воскрешенный из забытья» препарат мышьяка оказался исключительно эффективным в терапии острого промиелоцитарного лейкоза, появляется все больше информации о его эффектах при других гемобластозах.
В клинике РАМН проведено предварительное исследование по использованию мышьяка у 3 больных с резистентными формами острого миелоидного лейкоза. На предыдущих этапах им было выполнено множество курсов химиотерапии, включая высокодозные, причем у одной больной — по поводу второго рецидива острого промиелоцитарного лейкоза. Длительность терапии мышьяком у одной больной составила 21 день.
Мышьяк, полученный в фармакологической лаборатории РАМН, вводили в дозе 0,1 мг/кг в течение 10 дней, затем в дозе 1,4 мг/кг в день. Курс проводили на фоне постоянного кардиомониторирования. Нарушений ритма не отмечено. Основными побочными эффектами были тошнота, потеря аппетита, диарея. У больной до терапии мышьяком наблюдали неуклонное прогрессирование болезни (нарастал лейкоцитоз и процент бластных клеток в крови). На фоне терапии обнаружена временная стабилизация, но в связи с развитием осложнений курс был прерван.
Второй больной с резистентным острым миелоидным лейкозом и гипоплазией кроветворной ткани курс мышьяком в дозе 10 мг/сут проводили в течение 50 дней. Побочных эффектов не отмечено. К сожалению, не выявили положительных сдвигов ни в анализах крови, ни в миелограмме. Третья больная со вторым рецидивом острого промиелоцитарного лейкоза в течение 3 нед получала мышьяк в дозе 10 мг/сут. У нее достигнута третья ремиссия заболевания, также констатирована молекулярная ремиссия, которая продолжалась 6 мес.
