Иммуногенность инсулинов: клинические проявления и ее значимость | Мосикян А.А., Исаева Ю.Е.

Введение

Все препараты инсулина в настоящее время являются биотехнологическими лекарственными препаратами (БТЛП), поскольку они производятся при помощи биотехнологических процессов с применением технологии рекомбинантной ДНК [1] с использованием штаммов Escherichia coli (например, оригинальные и биосимилярные инсулины лизпро, гларгин, биосимиляры инсулина аспарт) и Sacchаromyces сеrevisiae (например, оригинальные инсулины аспарт и деглудек).

Все БТЛП вне зависимости от структуры их молекулы и результатов доклинических и клинических испытаний (КИ) в настоящее время подлежат дополнительному пострегистрационному мониторингу их безопасности с целью выявления дополнительной информации о возможных редких и очень редких нежелательных явлениях (НЯ), связанных с развитием иммунного ответа на введение лекарственного препарата (ЛП), которую зачастую невозможно получить в ходе проведения КИ из-за малой частоты развития НЯ [1, 2].

Тем не менее иммуногенность БТЛП (способность ЛП инициировать образование антител (АТ)) значительно отличается у разных классов и зависит от множества факторов, ассоциированных как с ЛП (структурой молекулы, механизмом действия, наличием примесей, режимом назначения терапии и т. д.), так и с характеристиками пациентов (например, сопутствующими заболеваниями и иммунным статусом) [3, 4].

Патофизиологическая основа развития иммуногенности

БТЛП, попадая в организм человека, захватывается антигенпредставляющими клетками, что может приводить к развитию гуморального иммунного ответа — образованию АТ к БТЛП [5]. АТ к БТЛП могут либо обладать, либо не обладать нейтрализующей активностью. В первом случае происходит инактивация БТЛП нейтрализующими АТ в результате прямого связывания или опосредованного изменения конформации активного центра БТЛП и, как следствие, развивается нарушение взаимодействия БТЛП с его рецептором. АТ без нейтрализующей активности не воздействуют на активный центр БТЛП, но могут влиять на почечный клиренс ЛП, изменяя общий размер молекулы, связываясь с БТЛП [6, 7].

Вышеописанный механизм является основным, внесенным в обязательные требования к оценке данных КИ безопасности БТЛП [2, 8], но существуют и другие патогенетические варианты развития иммунного ответа. Например, АТ без нейтрализующей активности, связываясь с ЛП, образуют иммунные комплексы антиген-АТ, которые вызывают различные варианты иммунных реакций, таких как активация Fc-рецепторов и комплемента [9], запуск сигнального пути цитокинов — «цитокиновый шторм» (CAR-T терапия и некоторые моноклональные АТ) [10–14] и другие иммунологические реакции, которые по своей сути будут вторичными по отношению к образованию АТ к БТЛП [5]. Потенциально возможные варианты развития иммунных реакций в данном случае зависят от строения БТЛП, т. е. иммунные реакции, опосредованные наличием Fc-фрагмента в молекуле БТЛП или масштабной неспецифической активацией Т-лимфоцитов, непосредственно связаны с ЛП (его строением или механизмом действия) и не характерны для молекул с другим строением.

БТЛП, в значительной степени сходные с эндогенными белками, могут инициировать перекрестную реактивность с эндогенными белками с последующим изменением их функции. Перекрестная реактивность может приводить к особенно тяжелым осложнениям в тех случаях, когда биологический ЛП является копией какого-либо рецептора или цитокина, в норме экспрессирующегося на поверхности клеток [3, 4]. Например, описано несколько случаев, когда лечение рекомбинантным эритропоэтином привело к развитию чистой красноклеточной аплазии [15–17], а лечение пегелированным рекомбинантным агонистом рецепторов тромбопоэтина (PEG-rHuMGDF) — к тромбоцитопении из-за перекрестной реактивности с эндогенным тромбопоэтином [18].

Клинические проявления развития иммунного ответа при инсулинотерапии

Клиническими проявлениями иммунного ответа при лечении препаратами инсулина являются потребность увеличения дозы ЛП для поддержания стабильного гликемического контроля, аллергические реакции (местные и генерализованные), а также синдром аутоиммунитета к инсулину (болезнь Хирата).

Болезнь Хирата была впервые описана в 1970 г., с тех пор зарегистрировано несколько сотен случаев этого заболевания [19–24]. Болезнь Хирата — редкое состояние, ассоциированное с генетической предрасположенностью (HLA-DR4) и имеющее различные клинические проявления: реакции гиперчувствительности, высокую вариабельность гликемии, инсулинорезистентность или спонтанное развитие гипогликемии [19]. В основе патогенеза болезни Хирата лежит обратимое связывание инсулина АТ, в результате чего значительно увеличивается период полувыведения инсулина и временно снижается его активность, что приводит к гипергликемии, а при диссоциации комплексов инсулин-АТ связанный инсулин высвобождается в кровоток, приводя к спонтанному развитию гипогликемического эпизода, что в долгосрочной перспективе приводит к значительному повышению вариабельности гликемии [25].

Другим клинически значимым проявлением иммуногенности препаратов инсулина (по аналогии с другими ЛП, например инфликсимабом) может быть снижение эффективности терапии и повышение дозы инсулина до необходимой для достижения целевого гликемического контроля, в связи с чем в исследованиях иммуногенности инсулинов рекомендуется проводить оценку эффективности инсулинотерапии с учетом концентрации или факта образования АТ: необходимо изучить потенциальное влияние антиинсулиновых АТ на контроль гликемии, потребность в инсулине и безопасность, особенно местные и системные реакции гиперчувствительности [2, 26].

Клинически значимые проявления иммуногенности в ответ на введение инсулина регистрируются редко и зачастую не фиксируются в КИ с популяцией в несколько сотен пациентов в силу редкости их развития.

Результаты клинических исследований иммуногенности препаратов инсулина

Образование антител к инсулину при лечении оригинальными препаратами инсулина

У пациентов с сахарным диабетом (СД) инсулин может циркулировать в свободном и в связанном с АТ состоянии. Связывание является обратимым, однако циркулирующие АТ к инсулину, регистрируемые как на старте, так и во время терапии инсулином, связывая инсулин, приводят к уменьшению отношения концентрации свободного инсулина к его общей концентрации [27].

В КИ иммуногенности инсулина аспарт и ультрабыстрого инсулина аспарт (препараты содержат одну молекулу, но разные вспомогательные вещества) количество АТ определялось при помощи радиоиммунного анализа: сыворотка крови пациентов, получивших препарат, инкубировалась с меченным I¹²⁵ инсулином аспарт. При наличии в сыворотке АТ к инсулину аспарт происходила преципитация комплексов антиген-АТ, и количество АТ определялось как отношение связанного меченого инсулина аспарт (В) к его общему количеству (Т), таким образом значение В/Т (выражается в %) было пропорционально содержанию АТ к инсулину в сыворотке крови. Объединенный анализ данных, полученных в этих исследованиях (112 пациентов в трех исследованиях фармакологических свойств ЛП и 692 пациента в долгосрочном исследовании эффективности и безопасности), показал, что значение В/Т находилось в диапазоне от 0 до 66,94% (квартили: 0–3,11%, 3,12–6,53%, 6,65–15,68%, 15,84–66,94%) и не оказывало статистически значимого влияния на гипогликемическую эффективность терапии [27].

Формирующиеся АТ к одному из ЛП экзогенного инсулина могут также перекрестно реагировать с другим экзогенным инсулином. Например, такая перекрестная реактивность наблюдалась при одновременном лечении инсулинами аспарт и детемир пациентов, ранее получавших терапию инсулином аспарт, и генно-инженерным инсулином человека (ГИИЧ) [28]. Наиболее активное образование перекрестно реактивных АТ происходило в первые 39 нед. лечения (среднее значение В/Т нарастало с 20–30% до 45–50% в зависимости от возраста пациентов), после чего их содержание несколько уменьшалось (показатель В/Т составил 35–45%) и оставалось стабильным на протяжении следующих 65 нед. наблюдения. Показатель В/Т АТ, специфичных только к инсулину детемир или только к инсулину аспарт, в этом исследовании имел аналогичную динамику, однако составлял не более 8% и 6% соответственно. Доза инсулина аспарт оставалась стабильной, тогда как доза инсулина детемир возрастала во всех возрастных группах на протяжении всего КИ (в среднем от 0,43 до 0,66 ЕД/кг), при этом гликемический контроль в течение двух лет оставался стабильным [28].

Данные по иммуногенности оригинального инсулина лизпро не найдены авторами в открытых источниках информации. Однако в КИ иммуногенности инсулинов аспарт и лизпро у инсулинонаивных пациентов было показано отсутствие различий в концентрации АТ при инициации терапии инсулинами аспарт и лизпро как через 6, так и через 24 мес. от начала терапии. Средние значения показателя В/Т составили 25,3±15,4% и 24,5±14,2% через 6 мес. терапии и 29,6±17,0% и 26,2±17,0% через 24 мес. терапии в группах инсулинов лизпро и аспарт соответственно [29]. Эти данные согласуются с данными, полученными в исследовании Thalange et al. [28]. Кроме того, Mianowska et al. показали, что через 24 мес. терапии показатель В/Т не различался в группах пациентов, получавших терапию ГИИЧ (25,7±17,2%) и аналогами инсулина короткого действия (28,1±17,3%) [29].

Доля пациентов с наличием АТ к инсулину была определена в небольшой группе пациентов с СД 2 типа (СД2). Было показано, что доля пациентов с инсулиноспецифичными АТ не отличалась среди пациентов, получавших только ГИИЧ (27 пациентов), инсулин детемир (18 пациентов) и инсулин лизпро (в т. ч. инсулин лизпро двухфазный, 68 пациентов), и была выше среди пациентов, получавших инсулины гларгин (17 пациентов) и аспарт (в т. ч. аспарт двухфазный, 47 пациентов) [30].

Результаты данного КИ не согласуются с результатами более ранних испытаний [31–33], и авторы объясняют расхождения вероятными различиями в методике определения концентрации АТ. Однако представляется важным также обратить внимание на объединение в одну группу пациентов, получавших раствор инсулина лизпро и инсулина лизпро двухфазного (содержащего 50% более иммуногенной протаминовой фракции инсулина лизпро), и аналогичное объединение пациентов, получавших инсулин аспарт и инсулин аспарт двухфазный (70% протаминовой фракции инсулина аспарт), а также на отсутствие данных о перекрестной реактивности АТ к различным экзогенным инсулинам. Рассматриваемое нами КИ также показывает значительное связывание инсулина АТ к инсулину со значимым уменьшением соотношения концентраций свободного и общего инсулина, в особенности у пациентов, которые получали инсулинотерапию на момент включения в исследование или ранее [30].

Сравнительные исследования иммуногенности биоподобных и референсных лекарственных препаратов инсулина

Иммуногенность, эффективность и безопасность большей части зарегистрированных к настоящему моменту биоподобных ЛП инсулина изучены в КИ методом сравнения этих ЛП с референсным препаратом.

Биоподобный инсулин гларгин MYL-1501D у 558 пациентов с СД 1 типа (СД1) в течение 52 нед. применения показал сравнимый с референсным препаратом профиль иммуногенности при аналогичной эффективности, безопасности и частоте местных реакций на введение инсулина (1,8% и 2,2% в группах MYL-1501D и референсного инсулина гларгин соответственно, р=0,752) [34]. Аналогичные результаты были получены для MYL-1501D у 560 пациентов с СД2, при этом АТ к инсулину определялись у 25,4% и 27,0% в группах MYL-1501D и референсного инсулина гларгин соответственно, р=0,693, а перекрестно реагирующие АТ к инсулину — у 26,1% и 25,5% в группах MYL-1501D и референсного инсулина гларгин соответственно, р=0,921 [35].

Биоподобный инсулин гларгин LY2963016 обладал схожими характеристиками как у пациентов с СД1 (через 24 нед. лечения индуцированные терапией АТ к инсулину в группе LY2963016 отмечены у 30,2% пациентов, в группе референсного инсулина гларгин — у 33,7%, p=0,404; через 52 нед. лечения — у 40,4% и 39,3% в группах LY2963016 и референсного инсулина гларгин соответственно, p=0,859), так и у пациентов с СД2 (через 24 нед. лечения индуцированные терапией АТ к инсулину в группе LY2963016 отмечены у 15,3%, в группе референсного инсулина гларгин — у 11,0%, p=0,100) [36–38].

При исследовании биоподобного инсулина лизпро SAR342434 через 24 нед. лечения также не было получено различий в иммуногенности SAR342434 по сравнению с референсным инсулином лизпро ни у 480 пациентов с СД1 (22,6% пациентов с АТ к ЛП в группе SAR342434 и 24,2% в группе референсного инсулина лизпро) [39], ни у 505 пациентов с СД2 (18,8% и 14,5% пациентов с индуцированным лечением образованием АТ; 3,6% и 4,0% пациентов с хотя бы одной реакцией гиперчувствительности; 0,4% и 1,6% — с реакцией в месте инъекции в группах SAR342434 и референсного инсулина лизпро соответственно) [40]. При этом отмечалось, что у пациентов в обоих исследованиях был крайне высокий уровень перекрестной реактивности к инсулину гларгин (84,4–92,7% у пациентов с СД1 и 81,0–89,9% у пациентов с СД2) и метаболиту М1 инсулина гларгин (71,0–79,7% у пациентов с СД1 и 65,2–85,5% у пациентов с СД2), причем формирование АТ не влияло ни на эффективность, ни на безопасность терапии [41].

Биоподобный инсулин аспарт SAR341402 у 497 пациентов с СД1и у 100 пациентов с СД2 также показал иммуногенность, сопоставимую с референсным инсулином аспарт (доля пациентов с индуцированным терапией образованием АТ — 16,9% для SAR341402 и 20,5% для референсного инсулина аспарт). При этом у большинства пациентов (83,9–98,1%) была зарегистрирована перекрестная реактивность SAR341402 с человеческим инсулином без влияния на эффективность и безопасность лечения [42].

В Российской Федерации также были проведены исследования биоподобного ГИИЧ НПХ (нейтральный протамин Хагедорна). Особенностью биоподобных ГИИЧ является то, что многие из них были созданы до появления законодательства в области доказательства биоподобия инсулинов, и сравнительные исследования иммуногенности проводились на пострегистрационном этапе. Частота развития иммунного ответа не отличалась в группах биоподобного и референсного ГИИЧ (через 12 нед. лечения — 5,8% и 2,1% соответственно, р=0,279; через 24 нед. лечения — 3,9% и 3,1% соответственно, р=1,000) [43].

Заключение

Исходя из приведенных нами данных, можно сделать вывод, что инсулинотерапия не может приводить к развитию иммунного ответа по типу активации Fc-рецептора и комплемента, а также по типу «цитокинового шторма», поскольку молекула инсулина не имеет Fc-фрагмента и не запускает сигнальный путь цитокинов. Тем не менее при введении инсулина у значительного количества пациентов образуются АТ к инсулину, в т. ч. нейтрализующие и реагирующие перекрестно с другими используемыми инсулинами. Однако образование АТ в большинстве случаев не приводит к развитию клинически значимых реакций и не требует интенсификации терапии или отмены инсулинотерапии. Таким образом, для инсулинотерапии образование АТ является скорее лабораторным, а не клинически значимым показателем.