Кандидатная вакцина против вируса папилломы человека (ВПЧ) с адъювантом AS04 и ее влияние на заболеваемость раком шейки матки

Рак шейки матки (РШМ) – ведущая причина онкологической смертности среди женщин всего мира, особенно в развивающихся странах, где не проводят рутинный скрининг. Назначение кандидатной вакцины ВПЧ-16/18 L1 VLP девочкам-подросткам до инфицирования ВПЧ позволяет предотвратить значительное число случаев РШМ. Сексуально активная женщина может подвергаться воздействию онкогенных штаммов ВПЧ в течение всей жизни, поэтому вакцинация в старшей возрастной группе также целесообразна.

Связь между определенными вирусными инфекциями и последующим развитием специфических новообразований известна давно. Около 30 лет назад немецкий вирусолог Harald zur Hausen предположил взаимосвязь между онкогенными папилломавирусами человека и раком шейки матки. После этого Международное агентство по исследованию рака (IARC) провело серию исследований случай-контроль; с 1992 по 2004 гг. опубликованы их результаты, установившие причинную связь ВПЧ и РШМ. Полученных данных было достаточно, чтобы отнести ВПЧ-16 и 18 к канцерогенам человека. Вскоре стало известно, что и другие штаммы ВПЧ, включая ВПЧ-45 и 31, могут приводить к РШМ (табл. 1). Рабочая группа IARC также заключила, что ряд неонкогенных штаммов ВПЧ, в том числе ВПЧ-6 и 11, не ассоциируются с РШМ и в основном вызывают доброкачественные состояния, такие как генитальные бородавки. Из 15 идентифицированных онкогенных штаммов ВПЧ большинство принадлежат к двум важным филогенетически связанным семействам: родственные с ВПЧ-16 (штаммы 31, 33, 35, 52 и 58) и родственные с ВПЧ-18 (штаммы 39, 45, 59 и 68).

Эпидемиология РШМ и распространенность ВПЧ
Подсчитано, что ежегодно во всем мире от рака шейки матки умирают 273 тыс. женщин и диагностируется 493 тыс. новых случаев РШМ. Рак шейки матки является второй по частоте причиной онкологической смертности женщин в мире. Около 83% новых случаев РШМ приходится на развивающиеся страны, в которых эта патология опережает рак молочной железы и становится ведущей причиной смертности женщин от злокачественных новообразований.
Папилломавирусы человека 16 и 18 штаммов ответственны за 70% случаев РШМ, еще за 10% – ВПЧ-45 и 31, хотя это соотношение неодинаково в разных регионах. Как правило, ВПЧ-16 обнаруживают в сквамозноклеточных карциномах, однако в некоторых исследованиях этот тип чаще определяли в аденокарциномах. В исследовании IARC (3085 случаев инвазивного цервикального рака) ВПЧ-16 определили в 54 и 42% сквамозноклеточной карциномы и аденокарциномы соответственно по сравнению с 11 и 37% для ВПЧ-18.
В исследованиях часто определяли инфицирование множественными типами ВПЧ, в том числе у женщин с нормальной цитологией, сквамозными интраэпителиальными очагами низкой (LSIL) и высокой (HSIL) степени злокачественности. Похоже, что риск инфицирования одним типом ВПЧ не снижает риска быть инфицированным филогенетически родственным типом. Rousseau и соавт. (2003) обнаружили, что при инфекции ВПЧ-16 и 18 часто обнаруживают и другие онкогенные штаммы.

Прогрессия инфекции онкогенным ВПЧ к раку шейки матки
В исследованиях показано, что инфицирование ВПЧ происходит вскоре после начала сексуальной активности. Около половины молодых ВПЧ-отрицательных женщин инфицируются в пределах 3 мес после сексуального дебюта. Фактически ВПЧ-инфекцию можно обнаружить в пределах 3 мес после первого полового акта даже среди женщин, которые имели только одного полового партнера. У подростков достаточно часто встречаются цервикальные очаги низкой степени злокачественности, большинство из которых регрессируют самостоятельно.
С возрастом частота первичного инфицирования ВПЧ-инфекции снижается и в то же время возрастает вероятность персистирования инфекции. Второй пик распространенности онкогенной ВПЧ-инфекции наблюдают у женщин в возрасте 45-50 лет, что можно частично объяснить сексуальными контактами с новыми партнерами или сексуальными контактами партнера с другими женщинами. Очевидно, что женщина подвержена ВПЧ-инфекции на протяжении всей жизни.
Процесс развития РШМ – от первичного инфицирования онкогенным ВПЧ до инвазивного цервикального рака – обычно включает прогрессию и регрессию очагов (рис.). Очаги низкой степени злокачественности регрессируют чаще, чем высокой, а ВПЧ-инфекция неонкогенными типами вируса чаще сопровождается регрессией по сравнению с онкогенными ВПЧ. Хотя не все очаги прогрессируют до инвазивного цервикального рака, но чем дольше они существуют, тем выше риск прогрессии до очагов с высокой степенью злокачественности и РШМ. В одном из исследований средний возраст женщин с HSIL был 28 лет, средний возраст женщин с инвазивным РШМ – 50 лет (J.G. Baseman et al., 2005), т. е. прогрессия HSIL до цервикального рака – обычно длительный процесс, хотя РШМ также наблюдали и у более молодых женщин.
Увеличение заболеваемости РШМ с возрастом отмечают во всех регионах мира, хотя такой показатель, как риск заболеть РШМ на протяжении жизни, значительно варьирует. Оценка риска коррелирует с доступностью хорошо организованных скрининговых программ, после внедрения которых в некоторых странах удалось существенно снизить этот риск.

Скрининговые программы по РШМ
Большинство случаев цервикального рака (80-85%) и предрака имеют сквамозно-эпителиальный тип, остальная часть приходится на аденокарциномы и аденосквамозные карциномы. В годы после внедрения рутинного скрининга на РШМ в США и Канаде заболеваемость сквамозноклеточной карциномой снизилась, однако увеличились относительный и абсолютный показатели заболеваемости аденокарциномой шейки матки (S. Liu et al., 2001; H.O. Smith et al., 2000). Сквамозноклеточная карцинома обычно развивается в зоне трансформации и распространяется до эктоцервикса, где ее легко можно обнаружить традиционными методами скрининга. Напротив, аденокарцинома развивается в эндоцервикальных железах и менее доступна для забора цитологического образца. Следовательно, диагностика аденокарциномы может запаздывать до появления клинических симптомов, таких как кровотечение.
Кроме достаточно высокой стоимости, медицинские процедуры, которые применяют для скрининга при патологической цитологии, представляют собой физический и эмоциональный стресс для женщины. Профилактика инфицирования онкогенными ВПЧ позволит снизить и улучшить результаты цитологических исследований и может оказаться особенно ценным инструментом в улучшении ситуации с заболеваемостью цервикальной аденокарциномой.
В Соединенных Штатах Америки скрининг на РШМ рекомендован женщинам через три года после начала сексуальной активности или начиная с возраста 21 года. Тест Папаниколау (Pap) проводят ежегодно; у женщин старше 30 лет при наличии трех отрицательных Pap-тестов исследование можно проводить раз в 2-3 года. Если анализ на ДНК ВПЧ отрицательный, исследование проводят раз в 3 года. Скрининг в Европе рекомендован начиная с возраста 25 лет с 3-5-летними интервалами. В развивающихся странах программы рутинного скрининга не доступны, и поэтому выявляется высокая распространенность РШМ.
Существуют американские и европейские руководства по наблюдению за цитологическими отклонениями мазка. Все они сходятся в том, что женщин с цервикальными очагами высокой степени злокачественности (цервикальная интраэпителиальная неоплазия 2 или 3 степени, или CIN2/3) или изменениями, характерными для аденокарциномы, следует немедленно направлять на проведение кольпоскопии. Неоднозначным остается вопрос оптимального наблюдения за отклонениями мазка низкой степени злокачественности. Эта патология встречается очень часто, особенно у молодых женщин, и, как правило, регрессирует спонтанно, однако у части женщин может сопровождаться CIN2/3.
Сегодня наибольшее мировое влияние имеет руководство, разработанное на конференции в Бетезде, США (T.C. Wright et al., 2002), согласно которому женщинам с патологическими сквамозными клетками неопределенной значимости (abnormal squamous cells of uncertain significance, ASCUS) рекомендовано проведение двух повторных цитологических исследований, немедленной кольпоскопии или анализа на ДНК ВПЧ. При наличии LSIL, атипичных железистых клеток или атипичных сквамозных клеток, не исключающих HSIL (ASC-H), рекомендовано немедленное колькоскопическое исследование. У женщин с аденокарциномой in situ рекомендована кольпоскопия с эндоцервикальной биопсией.
В Европе обширное руководство по скринингу на РШМ разработала Национальная служба здравоохранения Великобритании (NHS cervical screening programme, 2004). Важным с практической точки зрения отличием от американского руководства является недостаточное внимание, уделенное применению тестирования на ДНК ВПЧ и наблюдению женщин с легким дискариозом с использованием кольпоскопии или цитологического исследования (в американском руководстве при выявлении LSIL проведение колькоскопии обязательно). Причины таких несоответствий подробно рассмотрены J. Melnikow и соавт. (2006).
Тестирование на ДНК ВПЧ предложили использовать для скрининга после того, как было доказано, что этот метод чувствительнее повторной цитологии или кольпоскопии в оценке значимости ASCUS. Еще одним преимуществом является возможность продлить интервалы между обследованием без снижения эффективности скрининга и, возможно, улучшить показатель стоимость/эффективность скрининга на РШМ (J. Cuzick et al., 2001). На основании указанных наблюдений определение ДНК ВПЧ для уточнения пограничных результатов Pap-теста стали применять во многих странах, в т. ч. США и Франции. В других странах, включая Великобританию и Финляндию, предпочтение в таких случаях отдают повторной цитологии, т. к. соотношение стоимость/эффективность ДНК-тестирования и его вклад в снижение заболеваемости РШМ остаются противоречивыми (J. Cuzick et al., 2000).
Полимеразная цепная реакция, которую используют в клинических исследованиях с вакцинами против ВПЧ и в эпидемиологических исследованиях, позволяет идентифицировать тип ВПЧ с высокой чувствительностью и специфичностью. До внедрения массового ВПЧ-тестирования необходимо решить ряд вопросов, включая ограниченную специфичность (многие женщины «ВПЧ-положительны», при этом никаких очагов обнаружить не удается), соответствующих возрастной спектр, приемлемую частоту исследования и соотношение стоимость/эффективность.

Необходимость вакцинации против РШМ
Рак шейки матки – серьезная медицинская проблема во всем мире. Даже в развитых странах, в которых работают программы рутинного скрининга, заболеваемость и смертность от РШМ остаются высокими (D.M. Parkin et al., 2005), при этом увеличивается абсолютное число аденокарцином (S. Liu et al., 2001; H.S. Smith et al., 2000). Поэтому профилактика инфицирования онкогенными ВПЧ и предраковых поражений шейки матки у девочек и женщин – важный и необходимый шаг к победе над РШМ. Доказано, что вакцинация представляет собой обоснованный и эффективный подход в профилактике патологических очагов, которые могут прогрессировать в цервикальный рак (D.M. Harper et al., 2006). Профилактические вакцины, обеспечивающие длительный иммунитет против онкогенных штаммов ВПЧ на протяжении всей жизни женщины, предназначены для вакцинации девочек-подростков до начала половой жизни. В то же время, так как природная ВПЧ-инфекция не обязательно стимулирует иммунный ответ, защищающий женщину от реинфекции ВПЧ того же типа (R.P. Viscidi et al., 1997), вакцинация женщин даже после многих лет сексуальной активности может предотвратить рак шейки матки. Длительность защиты, которую обеспечивают вакцины против ВПЧ, и роль бустерных доз еще предстоит определить.
Ожидаемое влияние вакцинации против ВПЧ-16 и 18 определяли в исследованиях методом математического моделирования (S.J. Goldie et al., 2003). Согласно результатам одного из них, если 100% девочек в возрасте 13 лет или младше получат вакцину, это предотвратит 98% персистирующей ВПЧ-16/18 инфекции и соответственно около 98% случаев рака, связанного с ВПЧ-16/18. Учитывая также ожидаемое снижение частоты диагностики предраковых поражений, вакцинация против ВПЧ-16/18 окажет значительный эффект на заболеваемость и смертность от РШМ.

Вакцины против ВПЧ
Научные исследования профилактической ВПЧ-вакцины сфокусированы на структуре вирусных белков L1 и в меньшей степени L2. Вакцину получают с помощью генной инженерии, которую можно использовать для экспрессии этих белков. Рекомбинантные белки подвергают самосборке, в результате чего формируются пустые вирусные капсиды, известные как вирусоподобные частицы (virus-like proteins, VLР). Установлено, что VLP, формируемые из белка L1, имитируют настоящий папилломавирус (N.D. Christensen et al., 1994; M.E. Hagensee et al., 1994). В исследованиях на животных моделях было показано, что иммунизация L1 VLP индуцирует иммунитет против инфекции типами ВПЧ, включенными в вакцину, и ассоциируемых поражений (R. Kirnbauer et al., 1996). VLP, состоящие из L1 и L2, не выявили дополнительной иммуногенности.
Кандидатная вакцина ВПЧ-16/18 L1 VLP AS04 производится с применением экспрессирующей системы, которая использует бакуловирус как носитель гена L1 и клеточную линию для экспрессии белков L1. В конце этого процесса белки L1 извлекаются и очищаются в самособирающиеся VLP, которые используют для производства вакцины. VLP ВПЧ-16 и 18 получают в раздельных процессах. Профилактическая вакцина ВПЧ-16/18 L1 VLP состоит из 20 мкг ВПЧ-16 и 20 мг ВПЧ – 18 L1 VLP и инновационной адъювантной системы AS04, содержащей комбинацию монофосфорилового липида А (MPL) и гидроксида алюминия.
Впервые адъюванты применили для усиления иммунного ответа на вакцину. В последнее время адъюванты начали играть ключевую роль в производстве вакцин и оптимизации индуцируемого иммунного ответа. Различные адъюванты могут стимулировать разные типы иммунного ответа. Следовательно, составление вакцин путем точной комбинации адъюванта со специфическими антигенами имеет фундаментальное значение для достижения желаемого иммунного ответа. Вакцины против других инфекций также используют современную адъювантную технологию. Например, вакцина против гепатита В, в состав которой входит AS04 (Fendrix, GlaxoSmithKline), обладает улучшенной иммуногенностью у пациентов на гемодиализе, у которых обычная вакцина против гепатита В выявляет низкую иммуногенность (N.K. Tong et al., 2005).
Недавно завершились ранние клинические исследования кандидатной вакцины ВПЧ-16/18 L1 VLP AS04, согласно результатам которых иммунный ответ, индуцируемый вакциной, был сильнее вплоть до 3,4 года после вакцинации по сравнению с такой же вакциной ВПЧ-16/18 L1 VLP только с гидроксидом алюминия (в 1,6-3,2 раза, р<0,05; S.L. Giannini et al., 2006). Также в этих исследованиях была показана лучшая индукция ВПЧ-16/18 специфической памяти В-клеток у реципиентов, получивших кандидатную вакцину, усиленную AS04, по сравнению с обычной вакциной (в 2,0-3,6 раза, р=0,02).
Чтобы иммунная система ответила на вакцину, организм должен распознать ее компоненты как инфекционную угрозу. Содержащийся в адъюванте AS04 инактивированный липополисахарид MPL имеет в своей структуре молекулярную последовательность, которая связывается с toll-подобными рецепторами (TLR)4, располагающимися на макрофагах и дендритических клетках. Активация TLR4 запускает усиленную секрецию воспалительных цитокинов и хемокинов. Макрофаги и дендритические клетки также презентуют тимусзависимый антиген Т-клеткам, которые могут дифференцироваться в цитотоксические Т-лимфоциты или Т-хелперы (Th) двух типов. Th1-лимфоциты активируют макрофаги, природные киллеры (NK) и другие эффекторные клетки, которые очищают инфицированные клетки организма (клеточно-опосредованный иммунитет), в то время как Th2-лимфоциты активируют В-лимфоциты, продуцирующие антитела, которые связываются с антигеном и обозначают его для разрушения фагоцитами (гуморальный иммунитет). Таким образом, сигнализация TLR не только непосредственно стимулирует врожденный иммунный ответ, но и улучшает индукцию Th- и В-клеточного ответа (S. Akira et al., 2001). Кроме того, MPL выявляет способность улучшать клеточно-опосредованный иммунный ответ в виде Th и цитотоксических Т-клеток (J.R. Baldrige et al., 2000) и является более мощным стимулятором гуморального и клеточно-опосредованного иммунитета по сравнению с гидроксидом алюминия в качестве единственного адъюванта (J.T. Evans et al., 2003).
Первичный иммунный ответ на тимусзависимый антиген вакцины приводит к долгосрочному защитному иммунитету (P. Adap, 2004). Антитела продолжают циркулировать, но со временем их уровень снижается. Тем не менее при поступлении в организм того же антигена скрытый запас памяти В- и Т-клеток быстро активируется, и продукция антител возрастает.

Выводы
Цервикальная неоплазия – ведущая причина смерти от рака женщин во всем мире. Доказано, что ВПЧ-16 и 18 вызывают большинство случаев рака шейки матки и сопутствующих предраковых поражений. Очевидно, что профилактика инфекции ВПЧ-16 и 18 оказывает значительный эффект на смертность и заболеваемость РШМ, а предотвращение инфекции широкого спектра онкогенных штаммов ВПЧ будет иметь еще большее воздействие. Скрининг позволил снизить распространенность сквамозноклеточной карциномы в развитых странах. Но недостаточная чувствительность скрининга в выявлении аденокарциномы шейки матки, высокая частота РШМ в развивающихся странах, высокая стоимость и физиологические последствия патологических результатов Pap-теста подчеркивают необходимость применения дополнительных мер профилактики.
Разрабатываемая вакцина ВПЧ-16/18 L1 VLP AS04 показала превосходную иммуногенность и эффективность и приемлемую безопасность (наблюдение до 4,5 лет после вакцинации женщин в возрасте 15-25 лет) в отношении защиты от первичной и персистирующей инфекции ВПЧ-16/18 и связанных цитогистологических отклонений (табл. 2). Предварительные данные указывают на то, что эта вакцина обеспечивает более длительную защиту против первичного инфицирования ВПЧ-45 и 31 на протяжении того же периода. Наблюдаемый в клинических исследованиях высокий пик концентрации антител и продолжительный иммунный ответ может обеспечивать уникальный адъювант AS04, примененный в вакцине. Поддерживающийся длительный иммунитет, индуцируемый кандидатной вакциной ВПЧ-16/18 L1 VLP AS04, может предотвратить рак шейки матки, связанный с ВПЧ-16 и 18 и, возможно, ВПЧ-45 и 31, на протяжении жизни в том случае, если вакцина назначена до первого воздействия ВПЧ (до начала половой жизни). Получены первые данные по иммуногенности у женщин в возрасте младше и старше включенных в клинические исследования, которые указывают на такую же высокую эффективность и, следовательно, возможность значительно снизить распространенность рака шейки матки.

Экспертный комментарий
Появление вакцин для профилактики рака шейки матки следует рассматривать как поворотный момент в современной профилактической медицине. Внедрение программ всеобщей вакцинации девочек-подростков окажет огромное влияние на распространенность РШМ и поражений шейки матки, связанных с ВПЧ-16 и 18. На основании предварительных результатов исследований кандидатной вакцины ВПЧ-16/18 L1 VLP AS04, показавших кросс-протекцию против первичной инфекции ВПЧ-31 и 45, у вакцинированных женщин в будущем можно будет предотвратить до 80% случаев рака шейки матки. В исследованиях по иммуногенности установлено, что вакцина ВПЧ-16/18 L1 VLP AS04 также индуцирует мощный и стойкий иммунный ответ у женщин в возрасте до 55 лет. Предстоит определить, насколько длительно поддерживается высокий уровень штаммоспецифичных антител к ВПЧ и как влияет возраст на момент вакцинации на различия в долгосрочной защите. Вакцина, которая обеспечивает стойкую защиту на протяжении всей жизни женщины, может устранить необходимость в бустерных дозах. Первичная мишень для массовой вакцинации – молодые девушки, еще не начавшие половую жизнь, которые могут получить наибольшую пользу от вакцины. В то же время целесообразно вакцинировать и взрослых женщин. Масштабные клинические исследования подтвердили не только эффективность кандидатной вакцины ВПЧ-16/18 L1 VLP AS04, но и ее благоприятный профиль безопасности.
Несомненно, что вакцины для профилактики ВПЧ-инфекции будут включены в программы иммунизации и рекомендованы для всеобщей вакцинации девочек и девушек в возрасте 10-18 лет, с небольшими различиями в рекомендуемом возрасте в разных странах. В Соединенных Штатах наблюдательный комитет по иммунизации CDC уже рекомендовал вакцинацию против ВПЧ девочек в возрасте 11-12 лет и сексуально активных женщин после 18 лет (СDC. General recommendations on immunization: ACIP, 2006). Профилактика инфекции онкогенными штаммами ВПЧ женщин старше 25 лет может значительно снизить число случаев РШМ, так как показана возможность индукции иммунного ответа и в этой возрастной группе.
Сегодня проводятся исследования с целью определить влияние вакцинации мужчин на распространение инфекции в популяции. Предполагается, что вакцинация мужчин может снизить распространенность инфекции ВПЧ-16 и 18 и связанной гистологической патологии.
За внедрение программ вакцинации против ВПЧ будут ответственны в первую очередь гинекологи, педиатры и врачи общей практики. Очень важно вакцинировать девочек до начала половой жизни, и это следует объяснять подросткам и их родителям.
Больше данных предоставят долгосрочные исследования эффективности вакцин против ВПЧ в профилактике цервикальных поражений и рака шейки матки, а также исследования роли вакцинации у ВИЧ-инфицированных женщин. Вакцинация в этой популяции может значительно снизить общую распространенность заболевания, особенно в развивающихся странах. Все больше появляется данных о перекрестной защите против других онкогенных штаммов ВПЧ, что очень важно для разработки состава будущих вакцин. Всеобщая вакцинация девочек-подростков потребует пересмотра настоящих стратегий скрининга РШМ в течение следующих 5-10 лет. Для развивающихся стран в качестве дополнительного или альтернативного способа контроля цервикального рака предложено ВПЧ-тестирование вагинальных мазков, получаемых самой женщиной.

Статья напечатана в сокращении.

Expert Rev Obstet Gynecol 2007, 2(3).

Материал предоставлен представительством компании «ГлаксоСмитКляйн» в Украине

Перевод с англ. Алексея Гладкого