Способ иммунотерапии гнойного риносинусита
Владельцы патента RU 2408385:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УХА, ГОРЛА, НОСА И РЕЧИ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ" (СПб НИИ ЛОР Росмедтехнологий) (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и касается лечения гнойного риносинусита. Способ включает генотипирование по признакам аллельного полиморфизма гена цитокина интерлейкина-1. Лечение проводят при наличии у пациента гомозиготного по низкопродуцирующему аллелю гена IL-1RA «1/1». После предварительного промывания околоносовых пазух изотоническим раствором в пазухи вводят препарат рекомбинантного IL-1RA в дозе 1,0 мг, разведенный в 1,0-1,5 мл изотонического раствора. Введение осуществляют ежедневно до исчезновения гнойного отделяемого. Способ повышает эффективность цитокиновой терапии пациентов с гнойным риносинуситом путем сокращения длительности лечения.
Изобретение относится к медицине, а именно оториноларингологии, и может быть использовано для лечения гнойных риносинуситов.
Риносинусит - инфекционный воспалительный процесс бактериальной или вирусной этиологии, локализующийся в слизистой оболочке околоносовых пазух.
Гнойные формы риносинусита относятся к числу часто встречающейся патологии в оториноларингологии и составляют до 40-50% в структуре ЛОР-заболеваний.
Несмотря на существование множества консервативных и хирургических методов лечения гнойных риносинуситов достигнуть полного излечения удается редко, рецидивы же заболевания приходится наблюдать достаточно часто.
Традиционное лечение гнойных риносинуитов направлено на уничтожение возбудителей и включает эвакуацию гноя из полостей, местную и общую антибиотикотерапию, антигистаминные и сосудосуживающие препараты.
Известен способ лечения гнойных риносинуситов путем применения антибактериальных средств (см. Н.А.Арефьева и др. Риногенный синусит (диагностика и лечение). Методические рекомендации. Уфа, 1997, стр.19).
Недостатками традиционного способа является низкая эффективность лечения из-за высокой резистентности микроорганизмов к антибактериальным препаратам, отсутствие восстановления стерильности синуса и изменение реакций иммунной защиты слизистых оболочек носа и пазух.
Иммунотерапия как понятие объединяет различные способы воздействия на систему иммунитета с целью прекращения патологического процесса в организме.
Препараты иммунотропного действия получили широкое применение в клинической практике. Особое место среди них занимают цитокины - сигнальные полипептидные молекулы, координирующие работу всей иммунной системы, контролирующие силу и интенсивность иммунного ответа.
Известно использование для решения таких задач рекомбинантных цитокинов, в частности цитокинов, регулирующих воспаление, таких как интерлейкин-1 (далее - IL-1), фактор некроза опухолей (TNFα), «пролиферативные» - IL-2 или «стимуляторы аллергии» - IL-4, IL-5 и др. Они могут возмещать недостающие регуляторные факторы и тем усиливать иммунные реакции.
К провоспалительным цитокинам относят IL-1α, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, TNFα, интерферон гамма (IFNg), к противовоспалительным цитокинам - рецепторный антагонист IL-1 (далее - IL-1RA), IL-4, IL-10. В настоящее время получено большое число рекомбинантных аналогов цитокинов, в том числе участвующих в регуляции воспаления, кроме того, их число постоянно растет.
Однако опыт клинического применения рекомбинантных аналогов цитокинов показал, что действуют они выборочно. Многим пациентам такая терапия существенно помогает, позволяя вылечить после первого применения, некоторым не помогает вообще, а в ряде случаев наблюдаются выраженные побочные реакции.
Известен способ лечения интерлейкином-1 (см. патент RU №2301012, А61В 5/01, 2007).
Данный способ включает анализ данных генотипирования по признакам аллельного полиморфизма гена цитокина.
Недостатком данного способа является то, что он недостаточно эффективен в отношении сокращения сроков лечения.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ лечения хронических гнойных риносинуситов путем иммунотерапии препаратом Беталейкин, включающий его системное и местное применение (см. патент RU №2161983, А61К 38/20, А61В 17/24, 2001).
Рекомбинантный IL-1β под коммерческим названием Беталейкин разрешен Минздравом РФ к клиническому применению (№97/51/6).
После терапии Беталейкином по данному способу у большинства больных (53%) резко сокращается количество гноя в промывной жидкости, который исчезает на третьи сутки лечения (отличный результат), у части больных (33%) небольшое количество гноя в промывной жидкости наблюдается до четвертого дня лечения (хороший результат) и у части пациентов (14%) на фоне уменьшения количества выделений из пазух сохраняются прожилки гноя и имеют место отек и гиперемия слизистой оболочки носа (удовлетворительный результат).
Таким образом, эффект терапии отличается у разных больных.
Многообразие существующих схем лечения в значительной степени обусловлено тем обстоятельством, что ни одна из имеющихся схем не дает абсолютных результатов и имеет определенные недостатки.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении эффективности цитокиновой терапии пациентов с гнойным риносинуситом путем сокращения длительности лечения рекомбинантным аналогом цитокина.
Для достижения указанного технического результата в способе иммунотерапии гнойного риносинусита согласно предложению при наличии у пациента гомозиготного по низкопродуцирующему аллелю гена IL-1RA «1/1» после предварительного промывания околоносовых пазух изотоническим раствором в пазухи вводят препарат рекомбинантного IL-1RA в дозе 1,0 мг, разведенный в 1,0-1,5 мл изотонического раствора, введение осуществляют ежедневно до исчезновения гнойного отделяемого.
Так как активность всех цитокинов, участвующих в реакциях воспаления, практически реализуется и регулируется по сходному механизму, то влияние функционального полиморфизма генов цитокинов на характер иммунного ответа и эффективность терапии на основе их рекомбинантных аналогов рассмотрены на примере белков семейства IL-1.
IL-1 является главным медиатором развития воспаления и всего комплекса реакций острофазного ответа.
Этот цитокин полифункционален и выполняет не менее 50 различных функций, мишенями которых служат клетки практически всех органов и тканей.
Основными продуцентами IL-1 являются моноциты и макрофаги, также вырабатывать IL-1 могут многие другие клетки организма человека, в частности кератиноциты.
В семейство IL-1 принято включать IL-1α, IL-1β, рецепторы IL-1 (IL-1 Re) и рецепторный антагонист этого цитокина (IL-RA). Равновесие между продукцией, экспрессией и ингибицией синтеза белков семейства IL-1 играет одну из ключевых ролей в развитии, регуляции и исходе воспалительного процесса.
Кластер генов IL-1 (430 Kb) находится на 2q13 хромосоме и содержит гены IL-1α, IL-1β, рецептора IL-1 Re и IL-1RA, строение которых достаточно консервативно.
Некоторые аллельные ассоциации генов семейства IL-1 ответственны за измененный характер экспрессии и продукции кодируемых ими белков.
Выявлен ряд SNP-маркеров высокопродуцирующего варианта гена IL-1β, наследуемых, как правило, совместно (+3953, -511, -3737, -1469, -999). Носительство полиморфного варианта 1 гена IL-IRA(VNTR), несущего ряд повторов по 86 п.о. (IL-1RA*1) связано со сниженным уровнем циркулирующего IL-1RA и уровнем экспрессии мРНК этого белка в ходе воспаления.
В 1990 году был клонирован ген рецепторного антагониста интерлейкина-1 (далее - IL-1RA), который входит в состав семейства интерлейкина-1 и имеет высокую гомологию по АА составу с белками IL-1.
IL-1RA конституитивно синтезируется рядом клеток и блокирует активность двух молекул - агонистов IL-1α и IL-1β за счет конкурентного взаимодействия со специфическим рецептором IL-1RI.
Рекомбинантный IL-1RA получен с помощью генно-инженерных технологий.
Белок продуцируется рекомбинантным штаммом E.coli BL21, в который включена векторная плазмида pPRTGATG-hIL-1ra, содержащая полноразмерный ген рецепторного антагониста IL-1.
Технология выделения и очистки данного белка разработана ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России.
Субстанция рецепторного антагониста IL-1 характеризуется 99%-ной чистотой и удельной активностью, определяемой по блокированию IL-1-опосредованной пролиферации тимоцитов, соответствующей международным стандартам.
Методами белковой химии установлена идентичность получаемого рекомбинантного белка природному аналогу. Белок состоит из 153 аминокислот и отличается лишь наличием на N-концевом участке молекулы метионина.
Кажущаяся молекулярная масса полученного очищенного рекомбинантного белка, определяемая методом электрофореза в полиакриламидном геле, составляет 20 кДа.
Механизм действия препарата основан на блокировании IL-1 путем конкурентного связывания со специфическими рецепторами IL-1RI и IL-1RII.
В настоящее время в практике оториноларингологии не существует аналога цитокиновой терапии рекомбинантным IL-1RA.
Способ осуществляют следующим образом.
Схема лечения рекомбинантным IL-1RA найдена нами опытным путем в зависимости от тяжести заболевания и частоты рецидивов.
В исследуемую группу из 177 человек входили только пациенты с вовлечением в патологический процесс верхнечелюстных и этмоидальных пазух с двух сторон. Длительность заболевания у всех пациентов составляла около 5 лет с возникновением рецидивов до 5 раз в год. Больным с диагностической и лечебной целью производилась пункция верхнечелюстных пазух.
У каждого пациента брали материал, содержащий клетки (кровь, смывы и др.) и проводили молекулярно-генетическое определение вариантов генов цитокинов.
Из клеток одним из известных методов, например с помощью фенол/хлороформ-экстракции по Хомчинскому, получали образцы высокомолекулярной ДНК.
Варианты аллелей генов, нормальные и несущие точечные замены нуклеотидов SNP определяли, например, методом ПДРФ-анализа продуктов ПЦР-амплификации специфических участков генома (RELF-PCR). ПЦР-реакцию проводили с использованием праймеров (библиотека Gene Bank), ограничивающих участок гена IL-1, могущий содержать указанную замену нуклеотидов, а на этапе рестрикации полученный амплификат инкубировали с индивидуально подобранными ферментами рестрикции.
Продукты рестрикции разделяли, например, электрофоретически в агарозном геле, окрашивали ДНК-красителем и визуализировали. В качестве маркера размера фрагментов ДНК использовали, например, набор маркеров молекулярного веса.
При наличии в геноме полиморфной мутации продукт амплификации остается целым, у гетерозиготных индивидов выявляли как целый, так и фрагментированный продукт.
Наличие тандемных повторов частей гена (VNTR) определяли, например, методом ПЦР (PCR): амплифицировали участок ДНК, содержащий разное число тандемных повторов, аллельный тип определяли по длине получаемого продукта амплификации при разделении и визуализации.
Для краткого обозначения аллелей гена IL-1RA были приняты следующие сокращения: нормальный, не несущий выявляемую мутацию, аллель обозначается цифрой 1, полиморфный - 2, соответственно гомозиготный нормальный ген - «1/1», гомозиготный высокопродуцирующий ген - «2/2», гетерозиготный - «1/2».
Терапию рекомбинантным IL-1RA проводили местно в дозе 1,0 мг, разведенный в 1,0-1,5 мл изотонического раствора. Лечение осуществляли путем промывания раз в день вышеуказанным раствором пунктированных верхнечелюстных пазух до исчезновения гнойного отделяемого.
Иммунотерапия рекомбинантным IL-1RA при лечении больных с гнойным риносинуситом показала, что этот препарат высокоэффективен для лиц, имеющих при генотипировании низкопродуцирующие аллели генов цитокина IL-1RA «1/1».
В течение 2-3 дней иммунотерапия таких больных приводила к полному исчезновению гнойного отделяемого и прекращению воспалительного процесса в верхнечелюстных пазухах. Введение экзогенного IL-1RA оказывало стимулирующее воздействие на функции иммунной системы таких пациентов, регулировало соотношение IL-1RA и IL-1β в сыворотке крови и очаге воспаления, активировало функциональное состояние иммунного ответа непосредственно в очаге воспаления и способствовало ускоренному завершению воспалительного процесса.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1.
Больная П., 19 лет, поступила в ФГУ «Санкт-Петербургский НИИ уха, горла, носа и речи» с жалобами на заложенность носа, гнойное отделяемое из носа, головную боль, повышение температуры тела до 38,5°С, ухудшение самочувствия.
Анамнез заболевания; больной себя считает с детства. Частые рецидивы до пяти раз в год. Периоды обострения на фоне высоких цифр температуры до 39°С.
Риноскопия: слизистая носа гиперемирована, влажная, умеренно отечная. В носовых ходах - слизисто-гнойное отделяемое. Носовая перегородка по средней линии.
КТ (компьютерная томография): отмечается выраженный отек слизистой верхнечелюстных пазух и клеток решетчатого лабиринта с наличием жидкостного компонента.
DS: обострение двустороннего хронического гнойного гаймороэтмоидита.
Иммуногенетика: у пациентки определено наличие гомозиготного по низкопродуцирующему аллелю гена цитокина IL-1RA «1/1».
Назначено лечение: рекомбинантный IL-1RA в дозе 1,0 мг, разведенный в 1,5 мл изотонического раствора, однократно ежедневно после промывания пазух изотоническим раствором.
После первого введения рекомбинантного IL-1RA отмечено значительное улучшение самочувствия, снижение температуры тела до 37,5°С, уменьшение заложенности носа, купирование головной боли.
Пример 2.
Больной В., 29 лет обратился в ФГУ «Санкт-Петербургский НИИ уха, горла, носа и речи» с жалобами на выделения гнойные из носа, температура тела - 38,7°С, слабость, умеренная головная боль, носовое дыхание затруднено, ухудшение самочувствия.
Анамнез заболевания: больным себя считает с 9 лет. Слизисто-гнойное отделяемое постоянно отделяется из носа в небольшом количестве и увеличивается объем его в период весенне-осеннего обострения. На фоне обострения температура тела выше 37,5°С. Рецидивы два раза в год.
Риноскопия: слизистая полости носа гиперемирована, отечна. В носовых ходах - обильное гнойное отделяемое. Носовая перегородка умеренно искривлена.
КТ (компьютерная томография): патологическое содержимое, тотально заполняющее обе верхнечелюстные пазухи и клетки решетчатой кости. Concha Bullosa средних носовых раковин.
DS: искривление носовой перегородки. Обострение двустороннего хронического гнойного гаймороэтмоидита. Concha Bullosa средних носовых раковины.
Иммуногенетика: у пациента определено наличие гомозиготного по низкопродуцирующему аллелю гена цитокина IL-1RA «1/1».
Назначено лечение: рекомбинантный IL-1RA в дозе 1,0 мг, разведенный в 1,5 мл изотонического раствора, однократно ежедневно после промывания пазух изотоническим раствором.
После первого введения рекомбинантного IL-1RA резко сократилось отделяемое из носа, самочувствие улучшилось. Температура тела после первого введения препарата нормализовалась до 36,6°С.
Для полного купирования воспалительного процесса потребовалось трехкратное введение рекомбинантного IL-1RA в той же дозировке.
КТ через две недели: отмечается умеренный отек правой верхнечелюстной пазухи. Другие носовые пазухи пневматизированы. Concha Bullosa средних носовых раковины.
Пример 3.
Больной Г. обратился в ФГУ «Санкт-Петербургский НИИ уха, горла, носа и речи» с жалобами на слизисто-гнойное отделяемое из носа, чувство стекания по задней стенке глотки, слабость, быструю утомляемость.
Анамнез заболевания: больным себя считает с детства. Число рецидивов заболевания до пяти раз в год.
КТ (компьютерная томография): двусторонний верхнечелюстной синусит и этмоидит с наличием жидкостного содержимого.
Объективно: слизистая застойная с синюшным оттенком, отек выражен. В общих носовых ходах гнойное отделяемое.
Произведена пункция верхнечелюстных пазух, получен гной зеленого цвета в количестве до 5,0 мл.
DS: двусторонний гнойный гаймороэтмоидит.
Иммуногенетика: у пациента определено наличие гомозиготного по низкопродуцирующему аллелю гена цитокина IL-1RA «1/1».
Назначено лечение: рекомбинантный IL-1RA в дозе 1,0 мг, разведенный в 1,0 мл изотонического раствора, однократно ежедневно после промывания пазух изотоническим раствором.
После второго введения препарата отмечено улучшение состояния, уменьшилось гнойное отделяемое. После третьего (последнего) применения рекомбинантного IL-1RA промывная жидкость не содержит патологических примесей. Самочувствие хорошее. Через пять дней после окончания иммунотерапии произведена контрольная пункция - промывная жидкость чистая, соустья функционируют.
Заявляемый способ позволяет решить проблему лечения пациентов с риносинуситами с затяжным течением болезни, которые не поддаются традиционным методам терапии, причем существенно улучшает результаты лечения.
Способ иммунотерапии гнойного риносинусита, отличающийся тем, что при наличии у пациента гомозиготного по низкопродуцирующему аллелю гена IL-1RA «1/1» после предварительно промывания околоносовых пазух изотоническим раствором в пазухи вводят препарат рекомбинантного IL-1RA в дозе 1,0 мг, разведенный в 1,0-1,5 мл изотонического раствора, введение осуществляют ежедневно до исчезновения гнойного отделяемого.
