Фракция 5 тимозина

Исследования семейства тимозинов были начаты в конце семидесятых годов, когда с целью восстановления иммунологических функций у животных, лишенных тимуса или со сниженным иммунитетом. Из тимуса крупного рогатого скота был выделен препарат, названный тимозин фракция 5 (ТФ5) [12].

С физико-химической точки зрения ТФ5 представляет собой гетерогенную смесь полипептидов с молекулярной массой от 1 до 17 кДа [13]. Экспериментальные испытания указали на его терапевтический эффект. Но в клинике препарат ТФ5 не нашел широкого применения, так как является гетерогенным и не имеет точно расшифрованной химической структуры. В связи с этим повысился интерес к изучению структуры и свойств от дельных иммуноактивных пептидов, входящих в состав ТФ5.

Из фракции ТФ5 получен ряд молекул, которые обладают функциональной гетерогенностью. Изучению их роли в иммунитете и участия в механизме действия факторов роста, цитокинов и гормонов посвящено много работ [14 16]. Некоторые тимозины обладают важными с клинической точки зрения свойствами [17 25].

Тимозин альфа 1 (Т альфа 1)

Первой молекулой, выделенной из ТФ5, был Т альфа 1. Изучены физико-химические свойства этого пептида, аминокислотный состав и последовательность, осуществлен его синтез [26 28].

Он является иммуностимулятором и обладает важными преимуществами перед другими модуляторами иммунного ответа (интерлейкинами и интерферонами), благодаря своей низкой токсичности. Т альфа 1 индуцирует дифференцировку лимфоцитов, повышает ответ на митогены и усиливает продукцию антител ко многим цитокинам, например интерферонам (ИФ) и интерлейкинам (ИЛ) – ИЛ 3, ИЛ 4, усиливает экспрессию рецепторов к цитокинам и активность естественных киллерных клеток [29 31]. Т альфа 1 – пептид, обнаруживающийся не только в тимусе, но и в других тканях; он не является истинным гормоном тимуса. Считается, что Т альфа 1 участвует во внутриклеточном сигнальном процессе, связанном с ростом и дифференцировкой Т клеток, оказывая влияние на различные функции Т лимфоцитов, а также макрофагов и дендритных клеток [32 35].

В экспериментах показано, что Т альфа 1 стимулирует миграцию эндотелиальных клеток, ангиогенез и способствует заживлению ран, усиливает морфологическую дифференцировку эндотелиальных клеток и является мощным хемоаттрактантом для эндотелиальных клеток и моноцитов in vitro [36].

Введение Т альфа 1 мышам, больным Т клеточной лимфомой, повышает противоопухолевую активность дендритных клеток, играющих важную роль в противоопухолевом иммунитете, что приводит к замедлению опухолевого роста и увеличению периода выживания больных животных [37].

В экспериментах было показано, что Т альфа 1 восстанавливает показатели иммунитета у стареющих мышей и у животных, инволюция тимуса которых была индуцирована гидрокортизоном. Интересно отметить, что в этих же экспериментах рекомбинантные интерлейкины (ИЛ 1, ИЛ 2) или их смесь не проявляли подобного эффекта [38].

В последнее время большой интерес возник к иммунологически активной смеси природных цитокинов, получившей название IRX 2. В связи с этим был создан комплекс Т альфа 1 и IRX 2, названный «IRX 3» [39]. Показано, что IRX 3 увеличивает количество CD(45)RA(+) клеток, то есть влияет на выработку Т лимфоцитов у онкологических больных, а следовательно, может использоваться для повышения эффективности иммунотерапии в онкологии. Выяснилось, что Т альфа 1 вносит большой вклад в активность препарата IRX 3. Пролиферативные ответы Т клеток селезенки и тимуса на все митогены и цитокины значительно повышаются под воздействием IRX 3 [40,41].

Клиническое использование Т альфа 1.

Предварительные клинические исследования свидетельствуют в пользу возможности применения Т альфа 1 в разнообразных областях медицины, например при лечении аутоиммунных, онкологических заболеваний (немелкоклеточный рак легкого, меланома), гепатита С, при противогриппозной вакцинации и т.д. Особенно выраженный эффект достигается у пожилых людей [42].

При ВИЧ инфекции иммунный ответ так же нуждается в восстановлении, и поэтому целесообразно использовать методы иммуностимулирующей терапии. Показано, что у больных СПИДом после лечения различными комбинациями азатиоприна, интерферона и Т альфа 1 отмечалось повышение количества CD4+ клеток [43].

Обнаружено, что повышенный уровень Т альфа 1 в плазме человека служит индикатором увеличения пролиферации клеток, что в свою очередь может свидетельствовать о наличии онкологического заболевания. Увеличение уровня данного тимического пептида в крови больных раком желудка, а также раком молочной железы коррелировало с агрессивным характером течения заболевания и наличием метастазов [44, 45].

Противоопухолевое действие Т альфа 1

Изучение молекулярного механизма действия Т альфа 1 показало, что он влияет на многие этапы противоопухолевого процесса, в том числе на эффекторные клетки и на опухолевые клетки мишени. Т альфа 1 способен усиливать действие цитокинов и снижать уровень гематологической токсичности цитотоксических терапевтических препаратов (циклофосфамида, 5 флуороурацила, декарбазина). Препарат одобрен в качестве адьюванта при противогриппозной вакцинации, для использования во время химиотерапии различных форм рака и в комбинации с ИФ альфа для лечения вирусных гепатитов [46 50].

Т альфа 1 при лечении вирусных гепатитов

Эффективность Т альфа 1 доказана при лечении хронического гепатита В [51 53]. Одна из схем применения препарата следующая: 0,8 мг или 1.6 мг в виде инъекций 6 раз в неделю в течение 2 недель, затем – 2 раза в неделю на про тяжении 22 недель. Показано, что 24 недельный курс препарата положительно влияет на течение данного заболевания [54, 55]. Отмечено, что после иммунотерапии Т альфа 1 более чем у 33% больных гепатитом В сывороточная ДНК вируса гепатита В исчезает и происходит НВе АГ сероконверсия. В контрольной группе подобные изменения отмечаются только у 8,3% больных [56].

На основе природного тимозина альфа 1 созданы синтетические препараты: Zadaxin, Thymosin alpha 1, Thymalfasin [41, 49, 57 58].

Дополнительно:

12. Low T.L.K., Thurman G.B., Chincarini C., et al. Current status of thymosin research: evidence of a family of thymic factors that control T cell maturation. Ann. N.Y. Acad Sci. 1979; 332: 33 48.

13. Low T.L., Goldstein A.L. Thymosin and other thymus hormones and their synthetic analogues. Springer Semin. Immunopathol. 1979; 2: 169 186.

14. Attia W.Y., Badamchian M., Goldstein A.L., et al. Thymosin stimulates interleukin 6 production from rat spleen cells in vitro. Immunopharmacology. 1993; 26 (2): 171 179.

15. Rebar R.W., Miyake A., Low T.L., et al. Thymosin stimulates secretion of luteinizing hormone releasing factor. Science. 1981; 214 (4521): 669 671.

16. Spangelo B.L., Farrimond D.D., Thapa M., et al. Thymosin fraction 5 inhibits the proliferation of the rat neuroendocrine

17. Haritos A.A., Caldarella J., Horecker B.L. Simultaneous isolation and determination of prothymosin alpha, parathymosin alpha, thymosin beta 4, and thymosin beta 10. Anal. Biochem. 1985; 144(2): 436 440.

18. Haritos A.A. Alpha thymosins: relationships in structure, distribution, and function. Isozymes. Curr. Top. Biol. Med. Res. 1987; 14: 123 152.

19. Spangelo B.L., Hall N.R., Goldstein A.L. Biology and chemistry of thymosin peptides. Modulators of immunity and neuroendocrine circuits. Ann. NY Acad. Sci. 1987; 496: 196 204.

20. Ahmed A., Wong D.M., Thurman G.B., et al. T lymphocyte maturation: cell surface markers and immune function induced by T lymphocyte cell free products and thymosin polypeptides. Ann. NY Acad. Sci. 1979; 332: 81 94.

21. Naz R.K., Kaplan P., Badamchian M., et al. Effects of synthetic thymosin alpha 1 and its analogs on fertilizability of human sperm: search for a biologically active, stable epitope. Arch. Androl. 1995; 35(1): 63 69.

22. Marshall Jr. G.D., Thurman G.B., Low T.L., et al. Thymosins: basic properties and clinical application in the treatment of immunodeficiency diseases and cancer. Recent Results Cancer Res. 1980; 75: 100 105.

23. Moody T.W. Thymosin like peptides are present in lung cancer cell lines. Ann. N Y Acad. Sci. 1994; 31(739): 347 349.

24. Wu M.H., Low T.L. Distribution of thymic hormones in thymic tumors and myasthenic thymus. Proc. Natl. Sci. Counc. Repub. China B. 1996; 20(1): 1 5.

25. Xu L., Hu Y.J., Hu B.P. Clinical observation of thymosin and anti inflammation for treatment of juvenile recurrent parotitis. Shanghai Kou Quang Yi Xue. 2000; 9(2):122 123.

26. Low T.L., McClure J.E., Naylor P.H., et al. Isolation of thymosin alpha 1 from thymosin fraction 5 of different species by high performance liquid chromatography. J. Chromatogr. 1983; 266: 533 544.

27. Goldstein A.L., Low T.L.K., McAdoo M., et al. Thymosin alpha 1: Isolation and sequence analysis of and immunologically active thymic peptide. Proc. Natl. Acad. Sci. 1977; 74(2): 725 729.

28. Wong T.W., Merrifield R.B. Solid phase synthesis of thymosin alpha 1 using tert butyloxycarbonylaminoacyl 4 (oxymethyl)phenylacetamidomethyl resin. Biochemistry. 1980; 19(14): 3233 3238.

29. Goldstein A. Thymosin alpha 1: Chemistry, mechanism of action and clinical applications. In “Combination Therapies” (Eds. Goldstein A., Garaci E.), NY, Plenum Press. 1993: 39 48.

30. Yao W, Zhu Q, Yuan Y, et al. Thymosin alpha 1 improves severe acute pancreatitis in rats via regulation of peripheral T cell number and cytokine serum level. J.Gastroenterol. Hepatol. 2007; 22(11):1866 1871.

31. Pozo D., Guerrero J.M., Segura J.J., et al. Thymosin alpha 1 interacts with the VIP receptor effector system in rat and mouse immunocompetent cells. Immunopharmacology. 1996; 34 (2 3): 113 123.

32. Oates K.K., Naylor P.H., Goldstein A.L. Localization of Thymosin alpha 1 production to thymis medullary epithelial cells by use of monoclonal antibodies. Hybridoma.1987;6(1): 47 59.

33. Turrini P, Aloe L. Evidence that endogenous thymosin alpha 1 is present in the rat central nervous system. Neurochem. Int. 1999; 35(6): 463 470.

34. Paul S, Sodhi A. Modulatory role of thymosin alpha 1 in normal bone marrow haematopoiesis and its effect on myelosuppression in T cell lymphoma bearing mice. Immunol. Lett. 2002; 82(3):171 82.

35.GaraciE.Thymosinalpha1:ahistoricaloverview.Ann.N.Y. Acad. Sci. 2007; 1112: 14 20.

36. Malinda K. .M., G.S.Sidhu, K.K.Banaudha, et al. Thymosin alfa 1 stimulates endothelial cell migration, angiogenesis and wound healing. The Journal of Immunology. 1998; 160: 1001 1006.

37. Shrivastava P., Singh S.M., Singh N. Effect of thymosin alpha 1 on the antitumor activity of tumor associated macrophage derived dendritic cells. J.Biomed.Sci.2004;11(5): 623 630.

38. Hadden J.W., Saha A.R., Sosa M., et al. Immunotherapy with natural interleukins and/or thymosin alpha 1 potently augments T lymphocyte responses of hydrocortisone treated aged mice. Int. J. Immunopharmacol. 1997; 5: 3 8.

39. Naylor PH, Quadrini K, Garaci E, et al. Immunopharmacology of thymosin alpha1 and cytokine synergy. Ann N Y Acad Sci. 2007;1112:235 344.

40. Hadden J.W. Immunodeficiency and cancer: prospects for correction. Int. Immunopharmacol. 2003; 3(8):1061 1071.

41. Hadden J.W., Verastegui E., Hadden E. IRX 2 and thymosin alpha1 (Zadaxin) increase T lymphocytes in T lymphocytopenic mice and humans. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007; 1112: 245 255.

42. Garaci E, Favalli C, Pica F, et al. Thymosin alpha 1: from bench to bedside. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007;1112: 225 234.

43. Garaci E., Rocchi G., Perroni L., et al. Combination of treatment with zidovudin, thymosin alpha 1 and interferon alpha in human immunodeficiency virus infection. Int. J. Clin. Lab. Res. 1994; 24: 23 28.

44. Lourdes Loidi, Anxo Vidal, Juan B. Zalvide, et al. Development of ELISA to estimate thymosin a1, the N terminus of prothymosin a, in human tumors. Clin.Сhem.1997;43:59 63.

45. Mitani M., Kuwabara Y., Kawamura H., et al. Significance of plasma thymosin alpha1 measurements in gastric cancer patients. World J. Surg. 2000; 24 (4): 455 458.

46. Garaci E., Pica F, Sinibaldi Vallebona P, et al. Thymosin alpha 1 in combinаtion with cytokines and chemotherapy for the treatment of cancer. Int. Immunopharmacol. 2003; 3(8): 1145 1150.

47. Garaci E., Mastino A., Favalli C. Enhanced immune response and antitumor immunity with combinations of biological response modifiers. Bull. N.Y. Acad. Med. 1989; 65 (1):111 119.

48. Salvati F., Rasi G., Portalone L., et al. Combined treatment with thymosin alpha 1 and low dose interferon alpha after ifosfamide in non small cell lung cancer: a phase II controlled trial. Anticancer Res. 1996; 16(2): 1001 1004.

49. Billich A. Thymosin alpha 1. SciClone Pharmaceuticals. Curr. Opin. Investig. Drugs. 2002; 3(5): 698 707.

50. Shuqun C., Mengchao W., Han C., et al. Combination transcatheter hepatic arterial chemoembolization thymosin alpha 1 on recurrence of hepatocellular carcinoma. Hepatogastroenterology, 2004; 51(59): 144 147.

51. Borgia G., Gentile I. Treating chronic hepatitis B: today and tomorrow. Curr. Med. Chem. 2006; 13(23): 2839 2855.

52. ACT HBV Asia Pacific Steering Committee Members. Chronic hepatitis B: treatment alert. Liver Int. 2006; 26, Suppl. 2: 47 58.

53. Learned J. Hepatitis treatment update: new approvals, not much news. Notes Undergr. 1998 99; 38: 7 8.

54. Arase Y., Tsubota A., Suzuki Y., et al. A pilot study of thymosin alpha 1 therapy for chronic hepatitis B patients. Intern. Med. 2003; 42(10): 941 946.

55. Chien R.N., Liaw Y.F. Thymalphasin for the treatment of chronic hepatitis B. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 2004; 2(1): 9 16.

56. Horwitz D.L. Results of clinical trials of thymosin alpha 1 in chronic hepatitis B conducted in Taiwan, Singapore, Japan and Italy. In: “Thymic peptides in preclinical and medicine. An update”. Munich, 1997: 162 167.

57. Sjogren M.H. Thymalfasin: an immune system enchancer for the treatment of liver disease. J.Gastroenterol. Hepatol. 2004; 19 (12): S69 72.

58. Leung N. Treatment of chronic hepatitis B: case selection and duration therapy. J. Gastroenterol. Hepatol. 2002; 17(4): 409 414.