Termin „terapia biologiczna nowotworów” zawiera w sobie leczenie cytokinami i czynnikami wzrostu, swoistą immunoterapię szczepionkami nowotworowymi, przeciwciałami monoklonalnymi oraz terapię genową.

Terapia biologiczna, w odróżnieniu od radioterapii i chemioterapii, polega na stosowaniu naturalnych cząsteczek wytwarzanych przez organizm. Należą do nich związki modulujące odpowiedź immunologiczną lub cząsteczki wytwarzane w odpowiedzi na pojawienie się „intruza”, takie jak przeciwciała. Te naturalne substancje mogą być modyfikowane, np. poprzez połączenie przeciwciał skierowanych przeciwko antygenom nowotworowym z izotopem promieniotwórczym lub toksyną. Terapia biologiczna rozwija się szybko w ciągu ostatnich 25 lat dzięki postępowi w onkologii molekularnej i immunologii nowotworów. Część badań nad terapią biologiczną ma nadal charakter przedkliniczny (in vitro i w modelach zwierzęcych) lub są to badania kliniczne I i II fazy. W ostatnich latach ukazały się wyniki pierwszych klinicznych badań prospektywnych III fazy z zastosowaniem terapii biologicznej pozwalające na stwierdzenie, że w arsenale środków, którymi dysponuje onkologia pojawił się nowy, cenny oręż. Terapia biologiczna znalazła już swoje miejsce w leczeniu nowotworów układu chłonnego, raka jelita grubego, raka piersi, raka nerki i czerniaka złośliwego.

Interferony alfa (IFN-α) i beta (IFN-β) są wytwarzane w odpowiedzi na zakażenie wirusowe lub zakażenie innymi patogenami wewnątrzkomórkowymi. Interferon-alfa jest wydzielany głównie przez leukocyty, natomiast interferon-beta – przez fibroblasty. Z kolei interferon-gamma (IFN-γ) jest wydzielany przez komórki układu immunologicznego w wyniku kontaktu z obcymi antygenami, komórkami allogenicznymi lub mitogenami. Interferony powodują aktywację ekspresji wielu genów, z których najważniejsze w kontekście leczenia choroby nowotworowej wydają się te, które wiążą się z aktywacją komórek prezentujących antygeny nowotworowe oraz komórek efektorowych zdolnych do niszczenia komórek nowotworowych. Interferony są stosowane w leczeniu białaczek, mięsaka Kaposi´ego oraz niektórych nowotworów litych, takich jak czerniak i rak nerki, w których nadzór immunologiczny odgrywa istotną rolę. Dopiero rozwój technologiczny metod z zakresu biologii molekularnej umożliwiający produkcję rekombinowanych interferonów umożliwił ich szersze zastosowanie w badaniach klinicznych.

Wyniki dotychczas przeprowadzonych badań klinicznych z udziałem INF-α w leczeniu czerniaka złośliwego nie są jednoznaczne. W opublikowanych w roku 1996 wynikach badania III fazy wykazano poprawę 5-letniego okresu wolnego od postępu choroby (z 26% do 37%, p < 0,05) oraz całkowitego przeżycia (z 2,8 do 3,8 lat; p <0,05) w grupie chorych na czerniaka w II i III stopniu zaawansowania klinicznego po leczeniu chirurgicznym (8). Wyniki tego badania stały się podstawą do zarejestrowania INF-α przez FDA (Food and Drug Administration) w USA do uzupełniającego leczenia czerniaka. Znaczna toksyczność związana z podawaniem leku spowodowała, że powtórna analiza wyników tego badania z uwzględnieniem jakości życia nie wykazała zysku terapeutycznego (4). W kilku innych badaniach III fazy prowadzonych w USA i w Europie nie uzyskano jednoznacznego potwierdzenia zysku terapeutycznego związanego ze stosowaniem INF-α jako leczenia uzupełniającego u chorych na czerniaka z dużym ryzykiem rozsiewu choroby. Odrębnym zagadnieniem jest stosowanie INF-α u chorych z przerzutami czerniaka. Rekombinowany INFα podawany podskórnie w dawkach 3-18 milionów j.m. trzy razy w tygodniu pozwala uzyskać 12-18% obiektywnych odpowiedzi klinicznych. Odpowiedź kliniczna, podobnie jak w przypadku cytostatyków, rzadko jest obserwowana u chorych z przerzutami do narządów wewnętrznych. Objawy niepożądane mają charakter rzekomogrypowy i są dość dobrze tolerowane przez większość chorych. Niewątpliwą wadą stosowania INF-α w postępowaniu paliatywnym jest jego wysoka cena, co w powiązaniu z niewielką skutecznością i brakiem istotnego wpływu na czas życia chorych nie upoważnia do jego standardowego stosowania.

Interleukina 2 (IL-2) została zidentyfikowana w roku 1976 jako czynnik wzrostowy dla limfocytów T. Pierwszymi ludźmi, którym podano naturalną IL-2 otrzymaną z prawidłowych, pobudzonych limfocytów, byli w roku 1983 dwaj chorzy na czerniaka złośliwego. Następnie podawano IL-2 wytwarzaną przez komórki Jurkat (linia nowotworowa z limfocytów T) chorym na AIDS i nowotwory złośliwe. W tym czasie otrzymywane ilości IL-2 były małe i stosowane dawki nie wywoływały obiektywnych odpowiedzi klinicznych. Dopiero technologia inżynierii genetycznej umożliwiła produkcję rekombinowanej IL-2 na szeroką skalę. W badaniach przedklinicznych stwierdzono, że ogólnoustrojowe podawanie wysokich dawek IL2 wywołuje pożądany efekt kliniczny, stąd Rosenberg i wsp. (23) opracowali schemat wysokodawkowej dożylnej terapii tym preparatem. W wielu badaniach I i II fazy wykazano od 16% do 25% obiektywnych odpowiedzi klinicznych u chorych na czerniaka i raka nerki. Na podstawie tych badań w roku 1992 FDA w USA zatwierdziło IL-2 w leczeniu chorych na rozsianego raka nerki. Ogólnoustrojowe podawanie IL-2 powoduje masywną migrację leukocytów do przestrzeni pozanaczyniowej. Po zaprzestaniu dożylnego podawania IL-2 leukocyty wracają do światła naczyń a ich ilość przekracza wartości początkowe 20-70-krotnie. IL-2 powoduje aktywację zarówno swoistych antygenowo cytotoksycznych limfocytów T, jak również nieswoistych komórek cytotoksycznych NK i LAK (Natural Killer i Lymphokine Activated Killers). Wysokodawkowa terapia IL-2 u chorych na czerniaka i raka nerki pozwala na uzyskanie długoletnich całkowitych remisji (a być może – wyleczeń) u chorych odpowiadających na leczenie, jednak wiąże się ona z wysoką toksycznością. Chorzy wymagają monitorowania leczenia w oddziałach intensywnej opieki medycznej, a udział zgonów wywołanych leczeniem sięga 4%. Wyniki dotychczasowych badań III fazy z losowym doborem chorych uzasadniają u wybranych chorych na raka nerki kontynuowanie badań klinicznych, w których kojarzy się IL-2 z innymi cytokinami, cytostatykami lub z leczeniem miejscowym (szczepionki doguzowe). Obecnie stosowane „klasyczne” metody leczenia ogólnoustrojowego w raku nerki, takie jak chemioterapia i hormonoterapia są nieskuteczne. W wielu badaniach klinicznych stosowano zarówno pojedyncze cytostatyki, jak też programy wielolekowe. W badaniach tych nie stwierdzono pozytywnego wpływu tych leków na czas życia chorych. Najwyższy odsetek odpowiedzi klinicznych obserwowano w przypadku leczenia winblastyną, lecz wynosił on zaledwie 7%. Komórki raka nerki wykazują ekspresję genu oporności wielolekowej MDR-1. Zachęcające wyniki hormonoterapii u zwierząt były powodem podjęcia prób stosowania progesteronu u ludzi, jednak odsetek obiektywnych odpowiedzi klinicznych nie przekroczył 1-2%. Nieswoista immunoterapia raka nerki polegająca na podawaniu IL-2 lub INF-α, a także obu cytokin jednocześnie jest obecnie najskuteczniejszą metodą leczenia rozsianego nowotworu u chorych w dobrym stanie ogólnym. Trudno jednak rozstrzygnąć, czy postępowanie to jest związane z wydłużeniem życia chorych. Wyniki dotychczas przeprowadzonych badań II fazy i jednego badania III fazy nie pozwalają na wyciągnięcie ostatecznych wniosków. Podawanie rIL-2 pozwala uzyskać 15-20% częściowych i około 5% całkowitych remisji klinicznych. Nieco gorsze wyniki uzyskuje się stosując INF-α. Odsetek odpowiedzi klinicznych jest podobny, jednak całkowite remisje są obserwowane sporadycznie (3). Bada się różne kombinacje IL-2 i INF-α, a także IL-2 i IL-12. W niektórych programach leczenia skojarzonego z użyciem IL-2 uzyskano podobne wyniki, jak przy stosowaniu wyłącznie IL-2. Obiecujące wyniki wstępne uzyskano kojarząc INF-α z kwasem cis-retinowym. Próbuje się również kojarzyć cytokiny z cytostatykami. Wstępne wyniki skojarzonego podawania IL-2 lub INF-α z 5-fluorouracylem (5-Fu) są bardzo zachęcające – odsetek odpowiedzi sięga 40%. Konieczne są badania III fazy porównujące skuteczność leczenia cytokinami z chemioterapią. Jak dotychczas opublikowano wyniki jednego badania prospektywnego III fazy, w którym porównywano skuteczność leczenia chorych z przerzutami raka nerki przy użyciu rIL-2, INF-α lub skojarzenia obu cytokin (18). W tym trójramiennym badaniu wzięło udział 450 chorych. Oceniano odsetek obiektywnych odpowiedzi klinicznych, czas przeżycia wolny od postępu choroby (DFS) i całkowity czas przeżycia (OS). Badano również, jakie cechy mogą być czynnikami predykcyjnymi dla odpowiedzi na leczenie. Odsetek remisji wynosił odpowiednio 6,5% (IL-2), 7,5% (INF-α) i 18,6% (IL-2 i INF-α) (p < 0,01), a udział chorych bez nawrotu 15%, 12% i 20% (p = 0,01). Nie stwierdzono istotnych różnic w odniesieniu całkowitego czasu przeżycia. Toksyczność leczenia była nieco większa w grupie leczonej IL-2 oraz w grupie chorych leczonych w sposób skojarzony w porównaniu z INF-α. Odpowiedź na leczenie uzyskiwano częściej u chorych z przerzutami do jednego narządu wewnętrznego. Do niekorzystnych czynników rokowniczych należały przerzuty do co najmniej dwóch narządów, przerzuty do wątroby i krótki (poniżej roku) czas pomiędzy stwierdzeniem guza pierwotnego a pojawieniem się pierwszych przerzutów. Z kolei na podstawie przeprowadzonej w roku 1999 meta-analizy badań prospektywnych z użyciem INF-α u chorych na raka nerki i czerniaka złośliwego stwierdzono, że schematy leczenia zawierające INF-α wiążą się ze zmniejszeniem ryzyka zgonu w ciągu roku (8). W raku nerki ryzyko względne wynosiło 0,46 (95% zakres ufności 0,28-0,75), a w przypadku czerniaka 0,69 (95% zakres ufności 0,50-0,94).

Wyniki leczenia czerniaka IL-2 są mniej zachęcające. Rekombinowana IL-2 stosowana pojedynczo, w różnych dawkach, umożliwia uzyskanie 15-25% obiektywnych odpowiedzi. Objawy uboczne są poważniejsze niż w przypadku stosowania INF-α i zależą w znacznej mierze od stosowanej dawki i drogi podania leku. W odróżnieniu od cytostatyków i INF-α skuteczność IL-2 nie zależy od lokalizacji zmian przerzutowych. Mimo, że INF-α i IL2 stosowane in vitro wykazują synergizm działania przeciwnowotworowego, dotychczas prowadzone badania kliniczne nie potwierdziły skuteczności kojarzenia obu preparatów. Udział remisji nie przekracza 30%, a u wielu chorych obserwuje się poważne działania niepożądane. Badano również skuteczność skojarzonego leczenia cytostatykami i modulatorami odpowiedzi biologicznej. Skojarzenie DTIC z INF-α lub IL-2 nie wiąże się ze zwiększeniem zysku terapeutycznego. Najlepsze wyniki osiągnięto stosując sekwencyjne lub jednoczasowe podawanie cisplatyny z INF-α i IL-2. W niektórych badaniach uzyskiwano odpowiedź kliniczną u około 50% chorych, w tym całkowite remisje stanowiły 10-20%. W większości były to jednak badania II fazy prowadzone w niewielkich grupach chorych i jak dotąd wyników tych nie potwierdzono w badaniach prospektywnych III fazy. Najlepsze wyniki dotyczyły chorych w dobrym stanie ogólnym i z niewielką masą guza. Poważne działania uboczne oraz brak dowodów, że takie leczenie przedłuża w istotny sposób życie chorych powodują, że chemioimmunoterapia nie jest zalecana jako postępowanie rutynowe i powinna być stosowana w indywidualnych sytuacjach lub w ramach badań klinicznych. Z drugiej strony pod wpływem chemioimmunoterapii po raz pierwszy zaobserwowano u kilku procent chorych z przerzutami wieloletnie całkowite remisje mogące oznaczać wyleczenie, czego nie obserwowano w przypadku leczenia cytostatykami.

Obecność swoistych antygenów nowotworowych stwarza możliwość zastosowania przeciwciał monoklonalnych w leczeniu nowotworów, w których ekspresja antygenów dotyczy znacznego odsetka komórek guza. Przeciwciała łączące się z komórką nowotworową mogą doprowadzić do jej wyeliminowania w wyniku aktywacji białek układu dopełniacza, opsonizację lub cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciała (ADCC – antibody dependent cellular cytotoxicity). Przyłączenie do przeciwciała cząsteczek radioizotopu umożliwia selektywne niszczenie komórek nowotworu z ekspresją odpowiednich antygenów oraz komórek bezpośrednio z nimi sąsiadujących (efekt bystander). Nieoczekiwany synergizm zaobserwowano w przypadku przeciwciał monoklonalnych skierowanych przeciwko onkogenowi HER2/c-erbB2. Umożliwia on zwiększenie efektu cytotoksycznego niektórych cytostatyków.

Zachęcające wyniki leczenia przeciwciałami monoklonalnymi uzyskano w raku jelita grubego (22). W badaniu III fazy 189 chorych w stopniu C wg Dukes´a otrzymało po radykalnym zabiegu operacyjnym przeciwciała monoklonalne przeciwko antygenowi 17-1A (glikoproteina o masie 34 kD) lub zostało poddanych obserwacji. Po 5 latach obserwacji stwierdzono 30% zmniejszenie śmiertelności i 27% zmniejszenie ryzyka rozsiewu choroby w grupie leczonej przeciwciałami. Zysk terapeutyczny utrzymywał się po kolejnych 2 latach obserwacji (21). Co ciekawe, w grupie leczonej stwierdzono zmniejszenie odsetka przerzutów odległych, podczas gdy częstość wznów miejscowych nie różniła się istotnie. Na podkreślenie zasługuje fakt, że wydłużenie czasu przeżycia osiągnięte dzięki zastosowaniu przeciwciał jest porównywalne do zysku związanego z leczeniem uzupełniającym z użyciem leukoworyny i 5-Fu, a równocześnie jest mniej toksyczne. Obecnie obie te metody osobno oraz w skojarzeniu są porównywane w badaniu III fazy.

Obiecujące są również wyniki leczenia przeciwciałami chłoniaków. Użycie przeciwciał skierowanych przeciwko antygenowi CD20 umożliwia zwiększenie odsetka całkowitych remisji oraz przedłużenie życia chorych na nieziarnicze chłoniaki o niskiej złośliwości wywodzące się z limfocytów B (7, 14). Radioimmunoterapia przeciwciałami skoniugowanymi z I¹³¹ przeciwko antygenowi B1 znajduje zastosowanie w leczeniu chłoniaków i białaczek z komórek B (9, 25), szczególnie w przypadku nawrotu lub oporności na leczenie cytostatykami.

Rak jajnika w stadium rozsiewu jest przedmiotem wielu badań z użyciem przeciwciał monoklonalnych połączonych z radioizotopem stosowanych dootrzewnowo. Większość badań znajduje się w I lub II fazie. Wykorzystuje się przeciwciała skierowane przeciwko CEA, TAG-72 i HFG1 skojarzone z izotopami Y⁹⁰, I¹³¹ i Lu¹⁷⁷.