錢 超綜述 陸清昀 張曉春審校
順鉑作為一線高效廣譜抗腫瘤藥物,是治療癌癥的最基礎(chǔ)藥物,被廣泛應(yīng)用,但順鉑是細(xì)胞毒性化合物,對(duì)癌細(xì)胞缺乏選擇性,易造成很多嚴(yán)重不良反應(yīng)[1-3],急性腎損傷就是其中之一。許多患者由于順鉑化療的腎毒性而放棄使用,但患者的治療效果因此也受到影響。
順鉑是順式二氯二氨合鉑(cis-dichlorodiam-minoplatinum,DDP)的簡(jiǎn)稱,它是首個(gè)應(yīng)用于臨床的鉑類化療藥物,它的抗腫瘤作用非常強(qiáng),主要作用于 DNA鏈間及鏈內(nèi)交鏈,干擾 DNA復(fù)制,屬周期非特異性藥物[4]。但順鉑腎毒性的具體機(jī)制還不是很清楚,各機(jī)制影響因素眾多。
順鉑主要通過膜轉(zhuǎn)運(yùn)體向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。有研究表明,腎臟中有機(jī)陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)體2(OCT2)[5-6]和銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CTR1)[7-8]與腎小管細(xì)胞攝入順鉑的過程有關(guān)。而有機(jī)陽離子反向轉(zhuǎn)運(yùn)體(MATE1)與順鉑的泵出過程有關(guān),它的表達(dá),能夠介導(dǎo)鉑類藥物泵出腎小管細(xì)胞,以降低鉑在腎臟中的蓄積。有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[9],MATE1將鉑泵出細(xì)胞的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于順鉑通過OCT2轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞的量,最終導(dǎo)致腎小管中順鉑大量聚集。
順鉑所致的腎毒性主要為腎小管間質(zhì)損傷,血清肌酐水平升高,用藥后1 天腎小管上皮細(xì)胞出現(xiàn)變性,第3~7 天出現(xiàn)壞死。順鉑腎毒性通過線粒體途徑和死亡受體途徑引起腎小管細(xì)胞的凋亡。
順鉑腎毒性的詳細(xì)發(fā)病機(jī)制迄今尚未完全闡明,腎毒理學(xué)研究認(rèn)為其發(fā)病機(jī)制主要與氧化應(yīng)激機(jī)制有關(guān)[10-11]。有研究表明,順鉑可引起血漿和腎皮質(zhì)巰基、谷胱甘肽過氧化物酶的減少,丙二醛的增高[12]。順鉑在水合代謝過程中有大量的氧自由基產(chǎn)生,這些自由基能導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng),并使膜蛋白功能受損,最終破壞核酸和染色體。
順鉑的腎毒性可能與腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)鈣超載有關(guān)。有研究顯示,順鉑可使腎臟 ER鈣泵的活性增加[13],而鈣超載會(huì)引起細(xì)胞的代謝混亂。
順鉑進(jìn)入腎臟以后,促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生凋亡,進(jìn)而產(chǎn)生腎毒性。關(guān)于腎小管細(xì)胞凋亡的途徑有:死亡受體途徑、線粒體途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑等,它們都依賴caspases 發(fā)揮作用[14]。
有研究顯示,順鉑進(jìn)入細(xì)胞后,主要影響細(xì)胞內(nèi)p53抑癌基因的表達(dá),繼而影響該基因編碼的蛋白質(zhì)(p53)。順鉑在損傷細(xì)胞 DNA后,激活線粒體內(nèi)相關(guān)的應(yīng)答反應(yīng),使p53蛋白磷酸化,繼而上調(diào)Bcl-2 家族前凋亡蛋白的表達(dá),使線粒體外膜被破壞,細(xì)胞色素C、核酸內(nèi)切酶 G 被釋放出來,最終引發(fā)細(xì)胞凋亡[15]。另外,在p53蛋白存在時(shí),順鉑還可激活前凋亡基因 PIDD的表達(dá),然后通過 caspase-2使凋亡因子 AIF 被釋放,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[16]。p21蛋白是蛋白激酶(cdk)抑制劑,在正常細(xì)胞中表達(dá)較少,但當(dāng)順鉑進(jìn)入細(xì)胞,并且損傷DNA后,p21基因被激活,使p21蛋白高表達(dá)。而順鉑引起的腎小管細(xì)胞凋亡與cdk活性成正相關(guān),p21通過抑制cdk的活性,來抑制細(xì)胞凋亡。但正常情況下,cdk會(huì)使p21蛋白第78 位絲氨酸磷酸化,使p21蛋白失活[17],這也是臨床上順鉑腎毒性發(fā)生率較高的原因之一。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑的相關(guān)蛋白主要為caspase-12和 ER-iPLA2。順鉑進(jìn)入細(xì)胞后,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的細(xì)胞色素P450結(jié)合,進(jìn)而激活 caspase-12,誘發(fā)其發(fā)生氧化,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡,有研究表明,給細(xì)胞轉(zhuǎn)染抗 caspase-12的抗體后,可顯著抑制細(xì)胞凋亡的過程[18]。
順鉑化療,順鉑被吸收后,約90%順鉑要通過腎臟排泄,若腎功能正常,一般給藥6 h后即可排出15%~28%。血液中游離鉑有抗腫瘤活性,游離鉑與體內(nèi)蛋白結(jié)合后無抗腫瘤活性,且屬不可逆性結(jié)合,因此,順鉑的毒性主要與血漿中游離鉑的濃度有關(guān),血漿游離鉑濃度越高對(duì)腎臟的損傷就越嚴(yán)重。
順鉑的腎毒性是有劑量依賴的,而順鉑的抗癌作用與其濃度成正相關(guān)。大劑量(50~120 mg)順鉑化療是目前治療惡性腫瘤最常用的方案。有文獻(xiàn)報(bào)道,高劑量順鉑化療,有100%患者出現(xiàn)腎毒性[19]。目前,國(guó)內(nèi)大多采用分次小劑量給藥,但臨床缺乏選擇及調(diào)整小劑量順鉑化療劑量的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
近年來,許多臨床實(shí)驗(yàn)研究探討了減少順鉑腎毒性的途徑。目前,臨床上如何切實(shí)有效地保證腫瘤患者的順鉑化療質(zhì)量,減輕腎毒性,更好地發(fā)揮順鉑的抗癌作用,已成為研究熱點(diǎn)。
一般順鉑給藥前應(yīng)充分水化,水化可增加尿量,降低腎小管中的順鉑濃度。同時(shí)患者需補(bǔ)充大量水分,保證液體入量1 000~2 000 ml,同時(shí)靜脈注射止吐劑,此時(shí)半小時(shí)后才能應(yīng)用順鉑。順鉑常溫難溶解,據(jù)報(bào)道,順鉑溶解要加熱至60 ℃且有足夠溶劑。抗氧化劑對(duì)抗順鉑引起的腎毒性已受到廣泛關(guān)注。將順鉑溶于高滲NaCl中靜脈滴注,也能減少腎毒性,因?yàn)?,高氯液體能增加順鉑分子的穩(wěn)定性,抑制其在細(xì)胞中的水解。
據(jù)報(bào)道,中藥對(duì)減輕順鉑腎毒性的療效已為臨床證實(shí)。目前已被證實(shí)的有燈盞細(xì)辛、保元排毒丸、靈芝多糖、黃芪等。
燈盞細(xì)辛中含有燈盞花素,它是1種黃酮成分,有較強(qiáng)的抗氧化作用,對(duì)化學(xué)毒物引起的損傷有預(yù)防和保護(hù)作用[20-21]。 康紅鈺等[22]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)燈盞花素與順鉑聯(lián)合應(yīng)用能降低血清Scr、BUN和腎皮質(zhì)MDA水平,提高SOD活性,進(jìn)而減輕順鉑的腎毒性。順鉑腎毒性的機(jī)制之一是使腎小管上皮細(xì)胞凋亡,而保元排毒丸對(duì)腎小管上皮細(xì)胞有一定的增殖作用,其可通過上調(diào)凋亡抑制基因bcl-2和阻止p53基因突變,來抑制腎小管上皮細(xì)胞的凋亡[23],進(jìn)而減少順鉑的腎毒性。靈芝多糖和黃芪都有清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化的作用,因此具有較好的抗腫瘤活性,對(duì)減輕順鉑所致的腎毒性有較好的作用。
除上述幾種外,李昱辰等[24]研究的姜黃素,張海蓮等[25]研究的枸杞多糖,李戈[26]研究的芎黃湯,張慧珠等[27]研究的葉黃素,楊桂染等[28]研究的加味黃連阿膠湯,韓靈敏等[29]研究的黃葵膠囊,等亦被證實(shí)具有減輕順鉑所致腎毒性的作用。
硫代硫酸鈉(Sodium Thiosulfate)是臨床上經(jīng)常使用的1種拮抗劑,它通過巰基與順鉑進(jìn)行共價(jià)結(jié)合,進(jìn)而抑制順鉑的毒性,是1種競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,但它同時(shí)會(huì)抑制順鉑的抗癌活性,所以,目前臨床上一般采用順鉑動(dòng)脈注射,硫代硫酸鈉靜脈推注的方法。
目前常用的抗氧化劑有維生素A、C、E,谷胱甘肽等。甲巰咪唑和氨磷汀能清除體內(nèi)的自由基,所以也可減輕順鉑的腎毒性,鐵螯合劑對(duì)順鉑腎毒性有保護(hù)作用[30]。
鋅是膜蛋白的成分之一,人體內(nèi)的重要輔酶,它能影響細(xì)胞膜的通透性,進(jìn)而影響脂質(zhì)氧化反應(yīng),所以臨床使用醋酸鋅來減小順鉑腎毒性。有研究表明,L-精氨酸參與NO的合成,也有減小順鉑腎毒性的作用。
綜上所述,順鉑作為主要抗腫瘤藥物,在臨床上被廣泛利用,但其在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)亦損傷正常細(xì)胞,且伴有嚴(yán)重的腎毒性。目前人們正致力于解決在臨床化療過程中順鉑的腎毒性,其防護(hù)措施的研究也是近年來科研的熱點(diǎn),特別是與其他一些藥物配合使用,是臨床上最常用的方法。但從分子、基因等方面徹底解決順鉑腎毒性的研究,還只停留在實(shí)驗(yàn)階段,如與順鉑轉(zhuǎn)運(yùn)過程有關(guān)的OCT2基因的表達(dá),MAPK信號(hào)通路在順鉑腎毒性中的作用等等。
在順鉑腎毒性防護(hù)的臨床研究過程中,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一要保證順鉑順利到達(dá)腎臟,但又不能影響它的抗癌活性,即尋求特異性防護(hù)措施,比如制備以順鉑為彈頭的單克隆抗體,它不但對(duì)腫瘤具有高度選擇性,能將順鉑送到指定腫瘤部位。第二針對(duì)細(xì)胞凋亡過程的研究,要注重腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞的區(qū)別,因?yàn)槟承┣闆r下,正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的凋亡信號(hào)分子是相同的,這樣如果抑制了腎小管正常細(xì)胞凋亡,則腫瘤細(xì)胞的凋亡也可能被抑制。第三,現(xiàn)階段的研究成果說明有關(guān)順鉑腎毒性機(jī)制是多方面的,各機(jī)制之間如何作用仍不明確,而且單純針對(duì)某一方面采取措施,只能起到部分作用。因此,要想達(dá)到理想腎毒性防護(hù)效果就需要徹底明確順鉑抗癌機(jī)制和腎毒性機(jī)制,然后有針對(duì)性地采取有效措施。
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