蓋仁華 趙玉勤 平 麗 吳洪海 何俏軍

1.浙江大學(xué)藥物安全評(píng)價(jià)研究中心，浙江杭州 310058；2.浙江海洋學(xué)院，浙江舟山 316000

腫瘤靶向治療是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上，以腫瘤細(xì)胞相關(guān)的特異性分子作為作用靶點(diǎn)，利用靶向分子的特異性抑制劑進(jìn)行抗腫瘤治療的手段。酪氨酸激酶抑制劑靶向治療的特點(diǎn)在于能夠選擇性地作用于靶向腫瘤細(xì)胞，但對(duì)正常組織損傷較低，從而達(dá)到理想的治療目標(biāo)。隨著酪氨酸激酶抑制劑在臨床使用逐漸增加，但是其心血管毒性表現(xiàn)較明顯，而且毒性機(jī)制多與藥物的作用靶點(diǎn)密切相關(guān)，因此酪氨酸激酶抑制劑的心血管毒性作用機(jī)制也值得深入研究。

1 酪氨酸激酶抑制劑的心臟毒性

近年來(lái)，越來(lái)越多的文獻(xiàn)報(bào)道，酪氨酸激酶抑制劑與心血管毒性密切相關(guān)，有些患者會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)無(wú)癥狀的左室功能不全，而另外某些患者則有癥狀的充血性心力衰竭（congestive heart failure，CHF）[1]。 除個(gè)別藥物外，靶向藥物的心臟毒性的發(fā)生率還不是很明確，臨床研究中一般不包含心臟事件的研究終點(diǎn)。部分患者僅出現(xiàn)無(wú)癥狀的左室功能不全或輕到中度的CHF[2]，心臟毒性的發(fā)現(xiàn)主要依靠病史和體格檢查，通常是不準(zhǔn)確的。對(duì)于腫瘤患者來(lái)說(shuō)診斷CHF也可能有些困難，除左室功能不全外，一些其他原因也可導(dǎo)致呼吸困難、乏力和水腫，這些癥狀對(duì)于CHF的診斷卻是關(guān)鍵性依據(jù)。雖然有報(bào)道在臨床試驗(yàn)中心衰的發(fā)生率，但這些研究通常將有合并癥，特別是心血管疾病的患者排除在統(tǒng)計(jì)之外，因此發(fā)生率可能會(huì)較低[3]。

首先發(fā)現(xiàn)存在心臟毒性的酪氨酸激酶抑制劑是Imatinib，Imatinib在治療中可導(dǎo)致心力衰竭[4]，目前正在使用的Sunitinib，dasatinib，Sorafenib和bevacizumab均報(bào)道有心臟毒性。心臟毒性不是酪氨酸激酶抑制劑藥物的普遍效應(yīng)，每個(gè)藥物的心臟毒性需要具體確定。

2 ABL激酶抑制劑的心臟毒性

Imatinib、nilotinib和 dasatinib是小分子激酶抑制劑，作用于ABL激酶，臨床上主要用于治療胃腸道間質(zhì)瘤（GIST）和慢性髓性細(xì)胞白血病（CML）。Nilotinib和Imatinib結(jié)合于ABL激酶區(qū)域中無(wú)活性結(jié)構(gòu)，但對(duì)BCR-ABL的抑制能力nilotinib是Imatinib的20倍。除了ABL、nilotinib是Imatinib均可抑制ARG和KIT。

2.1 ABL激酶抑制劑的心臟毒性

在Imatinib的療程中，部分患者會(huì)出現(xiàn)CHF，提示Imatinib可能與心臟毒性相關(guān)。通過(guò)電子顯微鏡，對(duì)患者心臟活體樣本進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞線粒體存在非特異性改變，偶見(jiàn)胞質(zhì)中空泡含有細(xì)胞膜碎片，部分細(xì)胞膜碎片體積巨大。

研究結(jié)果顯示，Imatinib會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)的心肌細(xì)胞出現(xiàn)明顯的線粒體功能異常，常見(jiàn)有細(xì)胞色素C釋放，膜電位下降，及明顯的能量代謝障礙。形態(tài)學(xué)上出現(xiàn)細(xì)胞膜完整性缺失，細(xì)胞質(zhì)空泡化，以及少量的Caspase3激活。Imatinib處理的小鼠心肌細(xì)胞的線粒體也存在異常，表現(xiàn)為高水平的鈣誘導(dǎo)的線粒體通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔（mitochondrial permeability transition pore，MPTP）開(kāi)放。心肌細(xì)胞的收縮需要大量的ATP，如果能量代謝出現(xiàn)障礙，體內(nèi)儲(chǔ)存的ATP僅能夠維持?jǐn)?shù)秒，這將導(dǎo)致心肌細(xì)胞對(duì)能量的產(chǎn)生非常敏感[5]。相反，由于成纖維細(xì)胞不具備收縮功能，Imatinib則不能誘導(dǎo)其死亡。如能量?jī)?chǔ)存不充分，細(xì)胞通常發(fā)生壞死性死亡[6]。

為探索Imatinib的心臟毒性是否是抑制了其酪氨酸激酶靶點(diǎn)中的某一個(gè)，或是一個(gè)非特異性過(guò)程，研究人員發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞表達(dá)Imatinib耐藥突變ABL T315I，能夠部分降低其心臟毒性。ABL可以根據(jù)細(xì)胞類型，激活水平和刺激強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的存亡。例如，ABL可增加氧化應(yīng)激反應(yīng)，誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞的死亡，但對(duì)成骨細(xì)胞卻是有保護(hù)性的[7]。此外，敲除ARG或ABL對(duì)所有細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷均有保護(hù)作用，但同時(shí)敲除ARG和ABL則會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[8]。氧化應(yīng)激反應(yīng)可作用于心肌細(xì)胞，但心肌細(xì)胞也可利用ABL來(lái)抵抗自身氧化應(yīng)激損傷。目前，為了深入地理解Imatinib毒性反應(yīng)的機(jī)制，需先明確ABL誘導(dǎo)生存信號(hào)的調(diào)節(jié)靶點(diǎn)。

Dasatinib是一種以ABL為靶點(diǎn)的新型酪氨酸激酶抑制劑藥物，在使用6個(gè)月的患者當(dāng)中，4%會(huì)出現(xiàn)CHF和左室功能不全[9]；心功能不全在口服ABL激酶抑制劑的患者中的發(fā)生率較低，但與小鼠中心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的改變，收縮功能下降，以及心肌細(xì)胞消失狀況有顯著的不同。可能由于心肌細(xì)胞的ABL信號(hào)存在著種屬差異及人類患者的異質(zhì)性，直接導(dǎo)致心肌對(duì)Imatinib不同反應(yīng)。

2.2 ABL激酶抑制劑的心臟毒性機(jī)制

Imatinib所致的心臟毒性主要原因是線粒體功能的異常，也可能是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER）應(yīng)激反應(yīng)誘導(dǎo)的。心肌細(xì)胞經(jīng)過(guò)Imatinib處理后，具有較高的PERK底物（eukaryotic translation initiation factor 2α，EIF2α）磷酸化水平，從而引起保護(hù)性反應(yīng)，停止翻譯的一般蛋白，但可上調(diào)分子伴侶。Salubrinal能夠抑制EIF2α的去磷酸化，以減輕Imatinib誘導(dǎo)的線粒體功能不全，提示未折疊蛋白反應(yīng)可能參與了Imatinib的心臟毒性。除此之外，長(zhǎng)時(shí)間的ER應(yīng)激也可通過(guò)激活I(lǐng)RE1信號(hào)通路，造成JNK的聚集[10]，且JNK的選擇性抑制劑可抑制Imatinib誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。Imatinib也會(huì)誘導(dǎo)PKCδ表達(dá)水平明顯增加，具有誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡的作用[11]。非選擇的PKC小分子抑制劑和PKCδ的肽類抑制劑均能夠降低Imatinib誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡。但由于PKCδ表達(dá)明顯較高，所以其可能在Imatinib誘導(dǎo)的輕度心臟毒性中發(fā)揮一定作用。

3 多激酶抑制劑：Sorafenib和Sunitinib

多種腫瘤的成長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移主要依賴于新生血管的形成，腫瘤細(xì)胞的生存和增殖也需要激酶的作用，PDGFR和VEGFR在腫瘤新生血管的形成過(guò)程中具有重要的作用。理論上，一種能夠抑制血管形成和單個(gè)或多個(gè)激酶的活性的藥物，可能產(chǎn)生較廣的抗腫瘤活性，因而開(kāi)發(fā)了Sorafenib和Sunitinib。

3.1 Sunitinib

Sunitinib是具有抗腫瘤活性的口服TKI藥物，能抑制PDGFRα/β、VEGFR1-3、FLT3、KIT、CSF1R 和 RET 等受體酪氨酸激酶，也是第一個(gè)多靶點(diǎn)受體激酶抑制劑[12]。從腫瘤治療角度講，與單一靶點(diǎn)的靶向藥物相比，多激酶抑制劑具有更大的心臟毒性風(fēng)險(xiǎn)。

Sunitinib的處方信息提示，11%的患者出現(xiàn)LVEF功能下降，低于正常值下限50%[12]。根據(jù)Sunitinib導(dǎo)致左室功能異常的試驗(yàn)結(jié)果[2]，Sunitinib對(duì)晚期GIST治療8周的試驗(yàn)中，LVEF未見(jiàn)明顯改變。另一個(gè)晚期腎癌的6個(gè)月臨床治療試驗(yàn)中，Sunitinib治療后出現(xiàn)LVEF功能下降的患者約占11%，但未見(jiàn)明顯的后遺癥[2]。

Sunitinib的靶點(diǎn)中只有PDGF受體在心肌細(xì)胞中表達(dá)，PDGF的過(guò)表達(dá)會(huì)調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞活性，但PDGF及其受體沒(méi)有該作用。Sunitinib的靶外作用會(huì)引發(fā)顯著的心臟毒性。通過(guò)心臟激酶相互作用譜的篩查，發(fā)現(xiàn)了包括RSK家族在內(nèi)的幾個(gè)靶點(diǎn)。通過(guò)抑制前凋亡因子BAD磷酸化來(lái)釋放生存信號(hào)及AMPK信號(hào)，據(jù)相關(guān)研究證明其在心臟中可轉(zhuǎn)導(dǎo)生存信號(hào)[13]。分析顯示，臨床濃度下，Sunitinib能夠?qū)MPK和RSK的活性產(chǎn)生抑制作用。

3.2 Sorafenib

Sorafenib是第2個(gè)多激酶抑制劑，能夠引發(fā)急性冠脈綜合征，包括心肌梗死。除了可以抑制幾個(gè)生長(zhǎng)因子受體外，也可抑制RAF1和BRAF。Raf家族激酶是MAPK激酶的激酶，在ERK調(diào)節(jié)的凋亡通路中發(fā)揮重要作用[14]。RAF1可抑制前凋亡激酶ASK1和MST2，兩者在氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的損傷中具有非常關(guān)鍵作用[15]。然而，該兩種作用均不需要RAF1激酶活性，且兩者均由抑制性的蛋白相互作用調(diào)節(jié)。例如，MST2與RAF1結(jié)合，可以防止激酶的異二聚化及激活，且使MST2失活的磷酸化酶聚集[16]。

VEGF-VEGFR信號(hào)通路的特異性抑制是值得關(guān)注的，特別是接受Sunitinib或Sorafenib治療但高血壓又未得到改善的患者。對(duì)轉(zhuǎn)入偽裝VEGF受體的腺病毒載體的研究發(fā)現(xiàn)，心臟受到壓力應(yīng)激時(shí)，抑制VEGF-VEGFR信號(hào)通路，明顯的收縮功能下降，且與毛細(xì)血管密度顯著下降、心力衰竭和纖維化相關(guān)[17]。該結(jié)果顯示，正常血管反應(yīng)是心肌細(xì)胞維持正常的反應(yīng)所必需的，正常的血管反應(yīng)未出現(xiàn)，心臟會(huì)快速地從代償性肥大轉(zhuǎn)變?yōu)樾牧λソ摺?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，已經(jīng)批準(zhǔn)多種酪氨酸激酶抑制劑藥物應(yīng)用于臨床，且治療效果較理想。但是，臨床上，關(guān)于酪氨酸激酶抑制劑心臟毒性的資料較少，僅根據(jù)小鼠和細(xì)胞中TKI的研究轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用還比較困難。小鼠模型遺傳上是純合的，但臨床患者遺傳變異性更大，導(dǎo)致毒性變異程度更大。其次，因酪氨酸激酶抑制劑不僅抑制其治療靶點(diǎn)，其許多靶外的通路也會(huì)受到明顯影響，因此應(yīng)盡力關(guān)注酪氨酸激酶抑制劑的心臟毒性。最后，因?yàn)樾募∧芰恳蕾嚲薮?，能量缺乏和線粒體功能異常也是導(dǎo)致心臟毒性的常見(jiàn)問(wèn)題。以上問(wèn)題都有待于深入研究。

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