ASIT — антигенспецифическая иммунотерапия, использующаяся в настоящее время для индукции толерантности к определенным антигенам и предотвращения нежелательных иммунных реакций, таких как аллергия или аутоиммунитет. В этой части будут рассмотрены различные методики ASIT, предназначенные для терапии аллергических заболеваний.

Механизмы, с помощью которых устанавливается иммунотолерантность при проведении ASIT, рассмотрены в предыдущей части. Напомним лишь, что в терапии аллергических заболеваний, помимо индукции антигенспецифичных Treg и Tr1, используются и механизмы, вызывающие смещение пула Т-лимфоцитов в сторону Th1 (изменяется соотношение Th1/Th2), что снижает образование IgE и редуцирует аллергическую симптоматику. Как было обозначено ранее, методика подкожного введения аллергена (одобренная FDA) имеет длительный курс терапии и обладает рядом побочных эффектов, связанных с аллергическими механизмами (вплоть до анафилаксии). Поэтому все остальные методики имеют под собой смысл снижения длительности курса лечения и устранения побочных эффектов. Иными словами, необходимо повышение иммуногенности вводимого аллергена (для ускорения формирования иммунного ответа) и снижение его аллергенности (т. е. снижение возможности реагирования с IgE). Для этого имеется три вида подходов к созданию методов ASIT: эксперименты с путями введения антигена, модификации антигена и применение адьювантов.

Пути введения антигена

Клеточный состав различных тканей не одинаков, в том числе и по содержанию иммунных клеток. Иммунный ответ может сильно отличаться в разных тканях. В частности, присутствие различных популяций АПК может иметь решающее значение для успеха ASIT, тогда как распределение эффекторных клеток, таких как тучные клетки (при контакте с вводимым антигеном могут запустить аллергическую реакцию), может влиять на побочный реакции на лечение.

Подкожная ASIT (subcutaneous immunotherapy, SCIT)

Подкожная иммунотерапия является наиболее часто используемой формой SIT и единственным типом SIT, который в настоящее время одобрен FDA. Метод SCIT продемонстрировал снижение Th2 и увеличение производства цитокинов Th1, а также SCIT переключает синтез IgE на защитные IgA, IgG1 и IgG4 изотипы. SCIT индуцирует антигенспецифическую Т-клеточную анергию в зависимости от IL-10. SCIT обычно требует наращивания концентрации антигена от одной до трех инъекций в неделю в течение первых 3-6 месяцев лечения (индукция толерантности). Далее идут поддерживающие инъекции каждые 2-8 недель в течение трех лет или дольше (фаза поддержания толерантности). Это создает некоторое... неудобство для пациента. Клетки Лангерганса, присутствующие в коже, способны индуцировать иммунологическую толерантность, однако в коже также присутствуют воспалительные эпидермальные дендритные клетки, которые вместе с резидентными тучными клетками могут объяснять некоторые из неблагоприятных побочных эффектов, которые могут возникнуть при проведении SKIT. Для устранения этих недостатков была разработана эпикутанная доставка антигена с помощью легко применяемого патча (апликационный метод), которая обеспечивает потенциально более удобную альтернативу традиционному SCIT, улучшая профиль безопасности из-за отсутствия васкуляризации эпидермиса. Первоначальное клиническое исследование эпикутантной иммунотерапии, в которой был использован заполненный пыльцевым аллергеном патч, показало лишь умеренную эффективность, но хорошую переносимость, хотя у некоторых пациентов наблюдалась патч-ассоциированная экзема. SCIT эффективна для лечения аллергического ринита, аллергического конъюнктивита, аллергической астмы и инсектной аллергии. Однако SCIT не рекомендуется для лечения пищевой аллергии из-за высокой степени системных побочных реакций.

Сублингвальная ASIT (Sublingual Immunotherapy, SLIT)

SLIT проводят путем введения увеличенных доз капель, содержащих антиген, или таблеток, которые удерживаются под языком для поглощения АПК в слизистых оболочках. В отличие от SCIT, SLIT можно вводить дома после клинически контролируемых начальных доз (имеются противопоказания, необходима консультация специалиста), обеспечивая при этом удобство и комфорт. Однако соблюдение режима осложняется необходимостью более частого введения, чем при SCIT, хотя недавние исследования показывают, что менее частый прерывистый график лечения может быть сопоставим по эффективности со стандартными схемами. SLIT вступил в общее клиническое использование в Европе в качестве альтернативы SCIT, но еще не одобрен FDA. Эффективность и безопасность SLIT для лечения аллергического ринита подтверждена мета-анализом Cochrane. Было продемонстрировано уменьшение количества симптомов и использования лекарств, повышение антигенспецифических IgG и IgG4 при обычно незначительных местных побочных реакциях. Аналогичным образом пациенты с аллергией на арахис при проведении SLIT демонстрировали значительное снижение чувствительности к арахису.

Применяется также интересная методика, использующая SCIT в течение первых четырех месяцев с переходом на SLIT на этапе поддержания толерантности в течение следующих 14 месяцев. Пациенты (дети с аллергией на домашнюю пылью), получавшие этот новый график, не испытывали побочных эффектов и быстро демонстрировали снижение показателей симптомов и частоты использования лекарств, а также индуцировали защитные IL-10, TGF-β и антигенспецифические IgG4. Таким образом, этот комбинированный подход объединил преимущества быстрой, надежной индукцией толерантности, вызванной SCIT, и легкости и безопасности поддержания толерантности с помощью SLIT.

Оральная иммунотерапия (oral immunotherapy, OIT)

Метод с несколько неэстетичным названием проводится путем непосредственного глотания антигена. Были идентифицированы популяции Treg-индуцирующих кишечных дендритных клеток, а кишечные макрофаги могут продуцировать IL-10 и TGF-β, что создает достаточно благоприятную среду для проведения ASIT. Исследования детей с аллергиями на белки молока и яиц показали, что диетическое потребление обработанных пищевых аллергенов привело к значительному повышению толерантности к необработанным аллергенам и одновременному снижению аллерген-специфичных IgE и повышению аллерген-специфичных IgG4 (эксперименты проводились при контроле специалистов, не повторяйте этого в домашних условиях). Проведение OIT у детей с аллергией на яичный белок коррелировало с повышенной толерантностью к антигенам, снижением активации базофилов, уменьшением антигенспецифического IgE и повышенным IgG4. Тем не менее у большинства пациентов наблюдались неблагоприятные побочные эффекты, связанные с OIT, и только 18 % исходной когорты проходили антигенную проверку через два месяца после прекращения OIT. Клиническое исследование, сравнивающее безопасность и эффективность SLIT и OIT у пациентов с арахисовой аллергией, показало, что OIT более эффективен как при десенситизации, так и в поддержании длительной толерантности после прекращения лечения, тогда как SLIT был более безопасным, сопровождался меньшим количеством побочных эффектов и меньшей потребностью в медикаментах, чем OIT. SLIT и OIT уменьшали реакции на арахис и индуцировали IgG4, хотя это не коррелировало с улучшением клинического исхода.

Интралимфатическая ASIT (Intralymphatic Immunotherapy, ILIT)

ILIT — прямое введение аллергенов в лимфатические узлы. ILIT был создан, чтобы вызвать более сильный иммунный ответ, избегая местных и системных побочных эффектов, связанных с традиционной ASIT. Ранние исследования моделей грызунов показали, что вакцины, доставленные непосредственно в лимфатические узлы, вызвали значительно более устойчивые иммунные ответы по сравнению с другими путями иммунизации. Внутрилимфатические инъекции индуцировали значительно более стойкий иммунный ответ, требуя значительно меньшего количества антигена, чем другие пути иммунизации. Кроме того, ILIT уменьшает потребность в адъюванте по сравнению со SCIT, тем самым снижая риск побочных эффектов, связанных с адъювантом. ILIT только недавно был исследован для использования у пациентов с аллергией. Первоначальное исследование ILIT у пациентов с сенной лихорадкой выявило, что пациенты, получающие ILIT, имели меньше побочных реакций, чем пациенты, проходящие SCIT. Успех ILIT был подтвержден и в небольшом исследовании пациентов с аллергией на кошачью перхоть с использованием модифицированного антигена. Повышенная безопасность и эффективность, предоставляемые ILIT, могут быть дополнительно усилены антигенными модификациями и адъювантами, о чем будет сказано ниже.

Антигенные модификации

У сенсибилизированных людей при введении аллергена для иммунотерапии существует значительный риск. Цельный антиген может связывать IgE на поверхности врожденных эффекторных клеток, инициируя нежелательные явления, включая анафилаксию. Целью модификации аллергена является минимизация аллергенности (способность связывать соответствующие IgE) при сохранении иммуногенности, что позволяет вводить более высокие дозы антигена за более короткий промежуток времени.

Денатурация

Простейшим методом удаления конформационных эпитопов из аллергенов является тепловая денатурация. Хорошо известно, что приготовленные продукты обычно лучше переносятся аллергиками, вероятно, из-за неспособности IgE связывать денатурированный и агрегированный антиген. Исследования показали, что денатурированные антигены обладают сниженной способностью сенсибилизировать Th2-ответы у мышей и в сочетании с адъювантом, таким как квасцы, увеличивают ответы Th1. Это проявляется улучшенной продукцией IgG2a и IFN-γ. Исследования аллергии на яйца и молоко показали, что дети-аллергики переносят потребление аллергенов с обработанным высокой температурой пищевым продуктом и что лечение термически обработанным молоком или яйцом значительно более вероятно вызывает толерантность к неотапливаемым аллергенам — состояние, связанное с повышенным уровнем специфичности аллергена IgG4.

Химическая сшивка молекул

Обработка альдегидами, такими как формальдегид или глутаральдегид, приводит к образованию химических связей в белках. Это ведет к появлению олигомеров с высокой молекулярной массой, которые скрывают нативные эпитопы. Было продемонстрировано, что антиген, обработанный глутаральдегидом, значительно уменьшает связывание с IgE, что снижает аллергенность, сохраняя при этом иммуногенные свойства нативного антигена. Кроме того, клинические испытания продемонстрировали, что SCIT, проведенная несколькими различными экстрактами, подвергшимися обработке альдегидом, хорошо переносится у пациентов с аллергией и успешно индуцирует толерантность. Также эта методика индуцирует благоприятное соотношение IgG4/IgE по сравнению с плацебо.Уменьшенная аллергенность альдегидно-сшитых пептидов дает возможность использовать укороченные схемы лечения, так как более высокие дозы антигена неплохо переносятся.

Карбамилирование

Изоциановая кислота вступает в реакцию со свободными аминогруппами (лизин и аргинин) на белках, ингибируя образование химических связей и изменяя конформацию эпитопов. Такие антигены представлены уже мономерами с низкой молекулярной массой, что позволяет облегчить прохождение барьеров слизистой оболочки по сравнению с антигенами, модифицированными альдегидом. Как и при альдегидной сшивке, нарушение конформационных эпитопов в мономерных аллергенах делает их менее доступными для связывания с IgE, но сохраняет иммуногенность, включая индукцию антигенспецифических IgG-антител. Клиническое исследование с карбамилированными аллергенами в таблетированной форме для SLIT (исследуемая группа — пациенты с аллергией на пыльцу) показало, что такая модификация SLIT значительно снижает баллы симптоматики по сравнению с необработанными контрольными средствами и позволяет сократить или полностью исключить фазу нарастания концентраций антигена (индукции толерантности) по сравнению с стандартной схемой для АSIT, тем самым обеспечивая более быстрый переход к поддерживающему этапу.

Синтетические пептиды

Синтетические пептиды все чаще используются для иммунотерапии. Основными преимуществами пептида, а не цельного белка или белкового экстракта, является использование хорошо охарактеризованного антигена (антигенного эпитопа) и, что более важно, снижение способности связывать IgE и индуцировать нежелательные явления, поскольку специфичность IgE обычно развивается против конформационных эпитопов третичной или четвертичной структуры белков, которых нет у коротких пептидных фрагментов. Однако пептиды способны распознаваться T-клеточным рецептором (TCR), поэтому сохраняют иммуногенность при минимальной своей аллергенности. Ранние испытания пептидной иммунотерапии против кошачьих аллергенов показали, что у мышей и людей пептиды, полученные из кошачьего аллергена Fel d 1, могли безопасно индуцировать толерантность и уменьшать симптомы аллергии. Также иммунотерапия на аллерген фосфолипазы А2 (PLA2) пчелиного яда хорошо переносилась у мышей и людей, уменьшая симптоматику. Минус пептидной иммунотерапии в том, что только один из подтипов эпитопов Т-клеток может быть покрыт одним пептидом, а аллерген, как известно, может содержать несколько антигенных эпитопов, тем более несколько аллергенов от одного источника. Поэтому для стандартизованного ASIT требуется микс из пептидов, охватывающих несколько эпитопов. Клиническое исследование ASIT со смесью семью пептидов, полученных из аллергена кошки Fel d 1, продемонстрировало снижение аллергенности (побочных эффектов), но аналогичную иммуногенность по сравнению с целым Fel d 1. ASIT с этим пептидным коктейлем вызвала тенденцию, хотя и несущественную, к снижению реактивности кожи по сравнению с контролем плацебо.

Рекомбинантные аллергены

Препятствием для пептидной иммунотерапии является разнообразие эпитопов, распознаваемых IgE как у отдельных индивидуумов, так и среди населения. Таким образом, создание достаточного количества пептидов для покрытия всего многообразия распознаваемых аллергенов становится сложным и дорогостоящим. Было предпринято несколько попыток объединить преимущества безопасного антигена, предлагаемого пептидной иммунотерапией, и включением всех доступных Т-клеточных эпитопов, предлагаемых традиционной ASIT с использованием цельного белка. Одним из таких подходов было создание рекомбинантного слитого белка двух основных аллергенов пчелиного яда Api m 1 и Api m 2. Было обнаружено, что эта белковая химера имеет уменьшенное связывание с IgE и IgG антителами от больных с аллергией на пчел и проявляет снижение аллергенности, а следовательно и побочных реакций. Еще один подход был применен в этой области. Другая группа исследователей создала модифицированные формы основных аллергенов арахиса Ara h 1, 2 и 3 с точечными мутациями аминокислот в критических сайтах связывания IgE. Эти мутантные белки продемонстрировали пониженную аллергенность, определяемую IgE-связыванием, но сохраняли способность стимулировать Т-клеточные реакции. Это позволило безопасно использовать их в ASIT для предотвращения аллергического воспаления и анафилаксии в мышиных моделях аллергической астмы и пищевой аллергии.

Адьюванты

Адъюванты представляют собой иммуномодуляторы, которые при совместном введении с антигеном усиливают иммунный ответ в желаемом направлении. Эта адъювантная активность обычно использует врожденную иммунную систему для потенцирования адаптивных иммунных реакций. Однако адъюванты не только активируют эффекторный иммунный ответ, но также могут способствовать толерогенным ответам. Совместное введение антигена с соответствующим адъювантом может приводить к ответам Th1, чтобы конкурировать с Th2-опосредованной гиперчувствительностью, а также ответами Treg для активного подавления воспаления.

Квасцы (соединения аллюминия)

Адсорбция антигена на соли алюминия является одним из старейших и наиболее распространенных способов повышения иммуногенности при вакцинации. Однако инъекция квасцов приводит к быстрому притоку эозинофилов, нейтрофилов, моноцитов, DC, NK-клеток и NKT-клеток. Эти клетки, а также резидентные клетки, такие как макрофаги и тучные клетки, продуцируют различные провоспалительные цитокины и хемокины, включая MCP-1, KC, IL-1b, IL-4, IL-5, IL-6 и гистамин. Эта воспалительная среда, вероятно, ответственна за сильное смещение Th2 иммунных ответов при индукции квасцов, что наблюдается у мышей. Несмотря на предрасположенность к Th2-иммунным ответам в экспериментах на мышах, квасцы были широко используемым адъювантом для SCIT в Европе, где клинические испытания с использованием алюмоаммуната оказались успешными при лечении аллергии. Однако в дополнение к вышеупомянутой предрасположенности к Тh2-ответам, подкожные инъекции квасцов связаны с образованием гранулем.

Агонисты TLR

Toll-подобные рецепторы (TLR) являются молекулами, которые распознают патоген-ассоциированные молекулярные структуры и вызывают устойчивые иммунные ответы. Адъюванты, нацеленные на TLR с последующей индукцией Th1 могут применяться для ASIT. В качестве примера можно привести использование убитых термообработкой бактерий, таких как Listeria monocytogenes и Escherichia coli, в качестве адъювантов для ASIT, что ингибирует Th2-ответы и смещает иммунный ответ в сторону образования Th1 и Treg, тем самым устраняя аллергическое воспаление.

Агонисты TLR9

CpG-олигодезоксинуклеотиды (ODN) распознаются TLR9 в эндосомах АПК. Стимуляция через TLR9 индуцирует плазмоцитоидные дендритные клетки, на экспрессию костимулирующих молекул, таких как CD40, CD80, CD86 и MHC класс II. Также повышается продукция IL-12, тем самым индуцируя мощный ответ Th1. CpG-ODN были использованы в качестве адъювантов в клинических испытаниях для подавления аллергии с различными эффектами. Разные классы CpG-ODN дают различные результаты, но если по существу, CpG-ODN может быть мощным адъювантом для SCIT, который менее чем через год после 10-недельного курса лечения улучшает симптомы ринита и аллергической астмы и повышает антигенспецифические IgG.

Агонисты TLR4

Было продемонстрировано, что бактериальный липополисахарид (LPS) действует через TLR4, что приводит к активации АПК и последующей индукции мощного ответа Th1.Однако токсичность, связанная с LPS, делает его плохим вариантом терапевтического адъюванта. Было продемонстрировано, что производное LPS, монофосфориллипида A (MPL) имеет сниженную токсичность при сохранении иммуностимулирующих эффектов.Клинические испытания с использованием MPL в качестве адъюванта для SCIT и SLIT показали, что он хорошо переносится и приводит к значительному уменьшению симптоматики. MPL представляет собой перспективный адъювант для ASIT, способный индуцировать сильное иммунное отклонение к фенотипам Th1 и Treg, при относительно небольших количествах связанной с его применением токсичности.

Агонисты TLR2

Показано, что активация TLR2 различными липопептидами также индуцирует Th1 и Treg для ингибирования Th2-ответов. Обнаружено, что синтетический липопептид Pam3CSK4 действует через TLR2 и является мощным индуктором IL-12 и IL-10. Еще один синтетический липопептид, LP40, индуцирует продукцию IL-10, IFN-γ и IL-12. Обработка мононуклеарных клеток периферической крови человека с помощью LP40 ингибировала продукцию антигенспецифического IgE и индуцировала синтез антигенспецифического IgG4. Кроме того, LP40 ингибировал индуцированную с помощью шистосомом (паразитические микроорганизмы) эозинофилию.

Частицы полисахарида

В ряде исследований для индукции толерантности в лечении аллергических заболеваний использовались частицы, полученные из полисахаридов. Они служили в качестве носителей антигена и адъювантов. Эти биодеградируемые частицы обладают преимуществами антигенного депо-эффекта квасцов, без соответствующего неспецифического воспаления потенциально индуцирующего Th2-ответ. Твердые препараты хитина, полимера N-ацетил-D-глюкозамина и его деацетилированного производного — хитозана — были широко изучены в качестве адъювантов для индукции толерантности через слизистые оболочки. Частицы хитина фагоцитируются через маннозный рецептор 169 и затем продуцируют IL-12, приводя к образованию IFN-γ. При пероральном введении сенсибилизированных мышей только частицы хитина повышают антигенспецифический IgG2a и уменьшают специфический IgE и эозинофилию. Положительно заряженные антиген-загруженные микрочастицы хитозана усиливают поглощение и обработку антигена с помощью АПК в слизистых, что приводит к усилению секреции IFN-γ и IL-10 Т-клетками. Частицы другого полисахарида, сефарозы, были изучены как адъюванты для SCIT в моделях аллергического воспаления дыхательных путей. Мыши, обработанные частицами сефарозы, демонстрируют снижение воспаления легких, уменьшение ответа Th2 и IgE, но также увеличение продукции IFN-γ и IgG2a. В целом, полисахаридные частицы предлагают многообещающую альтернативу вспомогательным веществам из квасцов, минимизируя неблагоприятные события и улучшая потенциал для усиления ответов Th1.

Поли(лактид-co-гликолид) (PLG) частицы

Частицы PLG широко изучались как носители антигенов и адъюванты для иммунизации. Эти частицы сочетают в себе преимущества легкого изготовления и хорошей биоразлагаемости, достигаемой при гидролизе. Кроме того, они могут хранить инкапсулированные растворы с лекарственными средствами и антигенами. Используя отличную биоразлагаемость PLG для обеспечения медленного и контролируемого высвобождения инкапсулированного содержимого можно добиться устойчивых иммунных реакций. Внутрибрюшинная иммунизация микрочастицами PLG индуцирует Th1-ответ на инкапсулированный антиген, что проявляется образованием антигенспецифических IgG2a и IFN-γ. При подкожном введении PLG с инкапсулированным аллергеном также усиливается синтез IgG2a, IFN-γ и дополнительно IL-10. Пероральное введение частиц PLG, содержащих инкапсулированный аллерген молока β-лактоглобулин (BLG), уменьшало BLG-специфичные уровни IgE с антигеном при дозах в 10000 раз меньших, чем необходимо для достижения аналогичного подавления при пероральном введении только растворимого BLG (вероятно, благодаря защите от переваривания). Частицы Ag-PLG хорошо переносятся мышами и вполне вероятно, что в будущем они будут использоваться в различных методах ASIT.

Заключение

Множество различных методов было предложено для антигенспецифической иммунотерапии аллергических заболеваний. Многие из этих методов могут комбинироваться для получения синергетического эффекта. Более того, необходимы дальнейшие исследования для установления наиболее лучших схем и комбинаций методик в отношении конкретных аллергических заболеваний. Какая терапия эффективнее для аллергической бронхиальной астмы? Какая для пищевых аллергий? Для атопических дерматитов? На все эти вопросы еще предстоит дать ответы.

Источник

Smarr C. B., Bryce P. J., Miller S. D. Antigen-specific tolerance in immunotherapy of Th2-associated allergic diseases //Critical Reviews™ in Immunology. – 2013. – Т. 33. – №. 5.