張 婷,賀婉紅,俸靈林
(上海市計劃生育科學(xué)研究所,國家人口計生委計劃生育藥具重點實驗室,上海生殖健康藥具工程技術(shù)研究中心,上海 200032)
化療藥物卵巢毒性的研究進展
張 婷,賀婉紅,俸靈林
(上海市計劃生育科學(xué)研究所,國家人口計生委計劃生育藥具重點實驗室,上海生殖健康藥具工程技術(shù)研究中心,上海 200032)
化療藥物治療年輕女性腫瘤患者引起的生殖系統(tǒng)損傷之一就是卵巢損傷,能使卵巢早衰,導(dǎo)致生育能力下降,有的甚至對生殖系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆的永久損害。臨床上常用的化療藥物如多西他賽、伊立替康、環(huán)磷酰胺、順鉑和多柔比星(阿霉素)對卵巢均有明顯毒性,不同藥物誘導(dǎo)的卵巢毒性機制也各不相同。卵巢毒性的產(chǎn)生跟卵巢部位急性血管損傷、活性氧族誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中磷脂酰肌醇-3-激酶-絲氨酸/蘇氨酸激酶通路異常以及類固醇激素分泌通路抑制有關(guān)。臨床上已采取了一些化療藥物治療期間保留卵巢生育功能的方法,同時一些防治卵巢毒性的方法也在積極探索中。為了更好地防治化療藥物引起的卵巢毒性,驗證了卵巢儲備的指標并建立一些卵巢毒性體外研究方法。隨著對卵巢毒性機制的深入了解和防治方法的多元化,化療藥物治療和卵巢生殖功能保留這兩者之間未來會有一個較好的平衡點。
化療藥物治療;毒性;卵巢;卵泡;顆粒細胞
化療藥物治療年輕女性腫瘤患者中最常見的副作用之一就是雌性生殖系統(tǒng)損傷,特別是卵巢損傷。化療藥物通過對卵巢卵泡、顆粒細胞、卵母細胞和間充質(zhì)細胞的損傷破壞卵巢功能,其損傷程度與患者年齡、藥物劑量高低和治療范圍相關(guān)[1]。研究發(fā)現(xiàn),一些常見的化療藥物如多西他賽(docetax?el,DOC)、伊立替康(irinotecan,CPT-11)、環(huán)磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)、順鉑和多柔比星(doxorubicin,DXR)均能引起不孕、流產(chǎn)和胚胎異常。這些化療藥物產(chǎn)生卵巢毒性癥狀和機制各不相同,如DOC主要影響發(fā)育期卵泡的顆粒細胞,激活卵巢顆粒細胞內(nèi)源性的Ⅱ型凋亡[2];CPT-11能劑量依賴性地促進小鼠卵巢卵泡凋亡[3];CTX誘導(dǎo)生殖細胞的失活導(dǎo)致生殖細胞和間質(zhì)支持細胞間的相互作用停止,最終引起無增殖的體細胞退化[4-6];順鉑能劑量依賴性誘導(dǎo)黃體化顆粒細胞凋亡,下調(diào)其上雌激素受體β和促卵泡激素受體的表達[7];DXR能穿過血-卵泡屏障,累積在卵母細胞和顆粒細胞中,對小鼠MII期卵母細胞有毒性,還能引起的胚泡期卵母細胞的凋亡[8]。盡管在作用機制方面已取得不少研究進展,但仍有很多問題尚不明確。
據(jù)報道,卵巢毒性的發(fā)生與卵巢毒性物質(zhì)引起的卵巢部位的急性血管損傷[9]、活性氧族(reactive oxygen species,ROS)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)[10],磷脂酰肌醇-3-激酶-絲氨酸/蘇氨酸激酶(phosphoino?sitiol-3-kinaseserine/threonine kinase,PI3K/AKT)信號通路的異常[11]和腺苷酸環(huán)化酶蛋白激酶A體系(cyclic adenosine monophosphate-protein ki?nase A system,cAMP-PKA)中類固醇激素分泌通路的抑制有關(guān)[12]。
臨床上防治化療藥物治療中產(chǎn)生的卵巢毒性常用的手段包括激素預(yù)防[13-15]、卵巢冷凍、卵母細胞冷凍和胚胎冷凍等,輔助生殖技術(shù)已經(jīng)廣泛用于卵巢功能保護,使一些女性腫瘤患者化療后恢復(fù)了生育功能。除此之外,一些更易操作的方法也不斷被探索,骨間質(zhì)干細胞治療顯現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景[16-17],化學(xué)藥物和天然物質(zhì)在對抗環(huán)磷酰胺[18-20]、順鉑[21]、DXR[22]引起的卵巢毒性上卓有成效,特別是天然物質(zhì)對卵巢毒性中產(chǎn)生的氧化應(yīng)激反應(yīng)有明顯抑制效果[20,23]。目前評估卵巢儲備最可靠的指標是抗苗勒管激素(anti-müllerian hormone,AMH),它也同樣適用于評估化療藥物化療之后的卵巢儲備[24-25]。卵巢毒性的體外評價方法例如RNA合成法對明確化合物DNA毒性[26]和腔前卵泡培養(yǎng)法快速篩選有卵巢毒性的化合物[27]都有重要的意義。
盡管臨床上已采用一些防治化療引起卵巢毒性的方法,但這些治療手段依然存在或多或少的問題,這主要是由于化療藥物的卵巢毒性機制研究尚不夠透徹。研究這些作用機制對今后化療藥物誘發(fā)卵巢毒性的防治均有很大的幫助。醫(yī)務(wù)人員知道卵巢毒性中具體的影響因素,在保留卵巢生育力時會將這些因素很好地考慮進去,可以方便女性腫瘤患者治療時選擇較好的生育力保留方案。
據(jù)報道,一些臨床上常用的化療藥物有明顯的卵巢毒性,如多西他賽、伊立替康、環(huán)磷酰胺、順鉑和阿霉素。這些化療藥物通過對卵巢卵泡、顆粒細胞、卵母細胞和間質(zhì)細胞的損傷來破壞卵巢的功能,其損傷的程度與患者的年齡、藥物的劑量高低和治療范圍相關(guān)[1]。
多西他賽是紫杉醇類化合物,主要治療晚期乳腺癌、卵巢癌和非小細胞肺癌,對頭頸部癌、小細胞肺癌、胃癌、胰腺癌和黑色素瘤等也有一定療效。研究發(fā)現(xiàn),多西他賽能引起中等程度的卵巢毒性,主要是影響早期發(fā)育卵泡中的顆粒細胞。使用終濃度為0.1,1和10 μmol·L-1的DOC對體外培養(yǎng)6日齡小鼠卵巢作用24 h,發(fā)現(xiàn)DOC對早期發(fā)育的卵泡有影響,能減少初級卵泡的數(shù)目,嚴重影響從腔前卵泡到初級卵泡之間過渡期卵泡和初級卵泡的生長。但DOC只特異性地損傷生長狀態(tài)的卵泡,對原始卵泡及其儲備并無直接的影響。DOC通過對卵泡顆粒細胞的損傷進而引起卵泡的損傷,造成卵泡發(fā)育不良。免疫組化和蛋白質(zhì)印跡實驗顯示,DOC激活初級卵泡中顆粒細胞內(nèi)源性的Ⅱ型細胞凋亡,促進顆粒細胞胱天蛋白酶3、胱天蛋白酶8、BAX蛋白和腺苷二磷酸核糖聚合酶表達水平增高,誘導(dǎo)細胞色素c從線粒體釋放到胞漿中。這些結(jié)果證明,DOC通過誘導(dǎo)小鼠卵泡顆粒細胞的凋亡產(chǎn)生生殖腺毒性,對卵泡卵母細胞無直接作用[2]。
臨床使用伊立替康結(jié)合化療常導(dǎo)致絕經(jīng)前和圍絕經(jīng)期癌癥患者卵巢功能障礙。臨床治療劑量的CPT-11腹腔注射8周齡雌性MCH小鼠,采用轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的三磷酸脫氧鳥苷-生物素刻痕末端標記(transferase-mediated deoxyuridine triphosphatebiotin nick end labeling,TUNEL)實驗檢測卵巢中的凋亡細胞,免疫組化法檢測胱天蛋白酶3、Fas抗原和Fas配體的表達變化。CPT-11能劑量依賴性地增強小鼠卵巢卵泡凋亡進程,特異性地誘導(dǎo)TU?NEL-陽性細胞,增高顆粒細胞中胱天蛋白酶3表達。一般而言,F(xiàn)as抗原在卵巢大多數(shù)細胞中均表達,在黃體細胞中的表達相對較高,F(xiàn)as配體在正常卵巢中無表達。但CPT-11可劑量依賴性地誘導(dǎo)發(fā)育卵泡顆粒細胞中特定的Fas配體表達,使之與顆粒細胞持續(xù)表達Fas抗原發(fā)生結(jié)合反應(yīng),從而誘導(dǎo)顆粒細胞的凋亡。CPT-11誘導(dǎo)顆粒細胞出現(xiàn)這種細胞特異性和分化階段特異性的凋亡被認為是CPT-11結(jié)合化療引起卵巢功能紊亂的主要分子機制[3]。
孕期接觸環(huán)磷酰胺會影響胎兒的生育力。研究發(fā)現(xiàn),孕鼠在孕期第10 ~20天,每天ip給予CTX 2 mg·kg-1,第20天處死孕鼠。病理檢查發(fā)現(xiàn),胚胎卵巢間質(zhì)出現(xiàn)一些類網(wǎng)狀組織,而且類網(wǎng)狀組織里充滿大量液體樣物質(zhì)。卵巢體細胞數(shù)目下降,卵泡里生殖細胞大量減少。生殖細胞的失活導(dǎo)致生殖細胞和間質(zhì)支持細胞間的相互作用停止,最終引起無增殖的體細胞退化。因此,產(chǎn)前接觸CTX會阻礙胚胎卵泡的形成,誘導(dǎo)胚胎性成熟后卵巢不排卵并導(dǎo)致不孕[4]。發(fā)育期小鼠使用CTX后,無論卵巢功能是否出現(xiàn)異常,都可以導(dǎo)致卵巢重量明顯下降。18日齡青春期前的雌性C57BL/6J小鼠隨機接受對照組,CTX 120或200 mg·kg-1,給藥56 d后安樂死。和對照組相比,即使CTX對小鼠的身高和體質(zhì)量沒有明顯的影響,但對小鼠股骨、卵巢和子宮有不良影響,小鼠的右側(cè)股骨變短,卵巢重量也明顯下降,對子宮的發(fā)育影響主要依賴于藥物引起的性激素變化,而非藥物直接的作用[5]。
順鉑能劑量依賴性誘導(dǎo)卵巢黃體化顆粒細胞凋亡,下調(diào)黃體化顆粒細胞上雌激素受體-β和促卵泡激素受體的表達來影響人卵巢黃體化顆粒細胞活性,進而引起卵巢毒性[6]。奧沙利鉑屬于第三代鉑化合物,能抑制腫瘤細胞DNA合成,奧沙利鉑治療期間常觀察到的毒性是發(fā)生率高達70%血小板減少癥,導(dǎo)致化療延遲甚至中斷,這種血小板生成異常也能引起卵巢毒性[7]。
多柔比星是治療急性淋巴細胞和粒細胞白血病、惡性淋巴瘤、乳腺癌、支氣管肺癌(未分化小細胞性和非小細胞性)等腫瘤的有效抗腫瘤藥。DXR能穿過血-卵泡屏障,累積在卵母細胞和顆粒細胞中,對小鼠MⅡ期卵母細胞有毒性,還能引起胚泡(germinal vesicle,GV)期卵母細胞的凋亡。與MⅡ期卵母細胞相比,GV期卵母細胞對DXR毒性更敏感。DXR在GV期卵母細胞中釋放凋亡信號,激活線粒體并誘導(dǎo)雌激素受體表達增加,并增加鈣離子的細胞內(nèi)流。DXR誘發(fā)凋亡機制與染色體異常分裂,線粒體激活,蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶和胱天蛋白酶12激活,以及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶的失活有關(guān)[8]。
2.1 卵巢毒性和卵巢急性血管損傷的關(guān)系
年輕腫瘤患者化療前后的卵巢血流跟蹤研究發(fā)現(xiàn)卵巢毒性可能來自藥物對卵巢部位的急性血管損傷。年齡可影響這些患者能否重新恢復(fù)卵巢生育功能,<35歲患者卵巢血流恢復(fù)較快,研究還發(fā)現(xiàn)治療結(jié)束后第12個月恢復(fù)絕經(jīng)前卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)水平的人數(shù)也相當(dāng)顯著。20名平均年齡34歲乳腺癌患者分別在化療開始時,治療結(jié)束時,治療結(jié)束后6和12個月,檢測卵巢脈管阻力指數(shù),脈動指數(shù)和AMH的變化。研究發(fā)現(xiàn),化療開始后卵巢血流下降明顯(脈管阻力指數(shù)和脈動指數(shù);P=0.01),卵巢血流在化療結(jié)束后6 ~12個月會有部分恢復(fù),<35歲患者比起>35歲患者卵巢血流恢復(fù)明顯要快(P<0.05)?;熼_始后AMH也顯著降低(P<0.01),實驗終點前僅有10名患者恢復(fù)AMH水平。不少患者卵巢相關(guān)激素水平在化療后很快表現(xiàn)出絕經(jīng)期的特征,>35歲的患者中,F(xiàn)SH的水平恢復(fù)率為14/20,能顯著回升到絕經(jīng)前的水平(P=0.04),化療結(jié)束后第12個月有10/20的患者會重新來月經(jīng)。以曲妥珠單抗為基礎(chǔ)的腫瘤治療方案中血管受損的情況相對較輕,但無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.068)。這說明化療藥物的血管毒性對腫瘤治療后卵巢損傷的恢復(fù)具有相當(dāng)大的影響,降低卵巢血管毒性對減輕卵巢毒性具有積極的意義[9]。
2.2 卵巢毒性與ROS的關(guān)系
當(dāng)細胞自身調(diào)節(jié)ROS的功能失靈時,ROS過量產(chǎn)生或抗氧化劑不足即誘發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)。目前原始卵泡和初級卵泡的死亡與ROS關(guān)系的研究相對較少,但幾項研究證明ROS在這些較小卵泡的發(fā)育中也起到了作用。很多數(shù)據(jù)表明ROS參與了毒性化學(xué)和物理因子誘發(fā)的囊狀卵泡的凋亡。卵泡發(fā)育的早期如接觸有毒化學(xué)物質(zhì),可引起卵母細胞脂質(zhì)層的氧化損傷,進而引起卵母細胞損傷。胚胎卵巢中發(fā)育的干細胞對毒性物質(zhì)也很敏感,能引起氧化應(yīng)激反應(yīng),這些研究揭示了ROS參與了卵巢毒性反應(yīng)的機制[10]。
2.3 卵巢毒性和PI3K/AKT通路的關(guān)系
卵巢毒性的機制非常復(fù)雜,涉及一系列生物異源物質(zhì)代謝,細胞反應(yīng),細胞周期,細胞死亡的過程。PI3K/AKT信號通路作為細胞內(nèi)重要信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一,影響下游多種效應(yīng)分子的活化狀態(tài),在細胞內(nèi)發(fā)揮著抑制凋亡、促進增殖的關(guān)鍵作用,PI3K/AKT途徑能促進原始卵泡活化和生存。研究發(fā)現(xiàn)卵巢暴露于毒性物質(zhì)能抑制PI3K/AKT信號通路引起發(fā)育中的卵泡閉鎖和原始卵泡異?;罨?,通過耗竭原始卵泡導(dǎo)致卵巢功能早衰。原始卵泡暴露于毒性物質(zhì)能激活A(yù)KT1產(chǎn)生大量磷酸化抑制效應(yīng),但具體機制仍待研究[11]。
2.4 卵巢毒性和cAMP-PKA類固醇激素分泌通路的關(guān)系
cAMP-PKA屬于環(huán)核苷酸系統(tǒng),該系統(tǒng)中細胞外信號與相應(yīng)受體結(jié)合,通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)第二信使cAMP的水平引起反應(yīng)。信號分子通常是激素,促性腺激素激活的類固醇生成受cAMP-PKA途徑調(diào)控。cAMP激活的類固醇急性調(diào)節(jié)蛋白是孕酮合成中的限速蛋白,也是卵巢毒性物質(zhì)敏感的作用標靶,蛋白質(zhì)印跡實驗和半定量逆轉(zhuǎn)錄PCR結(jié)果均顯示,卵巢毒性物質(zhì)能顯著性地抑制類固醇急性調(diào)節(jié)蛋白表達,還能劑量依賴性地抑制大鼠卵巢顆粒細胞的生長和甾類激素的生成,抑制FSH類似物8-溴-環(huán)化腺苷酸生成和誘導(dǎo)孕酮生成的黃體酮底物22-羥膽固醇[12]。
在非卵巢癌患者化療后保護卵巢生育功能是一個艱巨的挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計大約12%乳腺癌病例發(fā)生在<35歲,因此,年輕女性患者可能會考慮化療中保留卵巢生育功能和治療后生育力的恢復(fù)。除化療期間患者暴露在細胞毒劑里,相當(dāng)數(shù)量患者的抗激素治療還要持續(xù)多年?;熂翱辜に刂委熀?,患者可能會出現(xiàn)卵巢早衰。并且,年輕患者在化療后不得不推遲懷孕,而懷孕的概率本身就大大降低。年輕患者與絕經(jīng)后患者相比,絕經(jīng)前患者比絕經(jīng)后老年患者有更高的乳腺癌基因突變的可能性,本身可能面臨著更糟糕的預(yù)后。因此,即使保留卵巢,在卵巢中發(fā)現(xiàn)癌癥的風(fēng)險可能很高,卵巢中可能存在相當(dāng)多的腫瘤細胞[1]。
針對那些接受化療藥物的年輕腫瘤患者,國外的治療通常會采用最佳治療方案以最大程度地減少藥物對生殖系統(tǒng)的影響。在青春期前,為防止化療損傷卵巢而將卵巢取出冷凍保存,此外常用的方法還包括激素預(yù)防[13-15]、卵母細胞冷凍、胚胎冷凍等,輔助生殖技術(shù)已廣泛用于卵巢功能保護上。在可行的情況下,從乳腺癌的診斷到化療開始前可選擇緊急體外受精,胚胎凍存來保存生育能力。但目前對于卵巢移植和凍存技術(shù)方面,還有許多問題尚未解決:如何尋找最佳冷凍方案以減少卵巢冷凍損傷;如何選擇最佳移植位點,以便為卵巢提供良好的生存條件,同時便于檢測卵泡成熟;同種移植卵巢的安全性,大多數(shù)冷凍卵巢同體移植是為了保存腫瘤患者的生育功能,而惡性腫瘤患者的卵巢中是否存在微小癌灶、卵巢移植是否會將腫瘤細胞移回體內(nèi)尚待進一步研究,這可能會帶來癌癥的新風(fēng)險。
4.1 骨間充質(zhì)干細胞(bone mesenchymal stem cell,BMMSC)
對女性腫瘤患者使用CTX,引起原始卵泡的破壞導(dǎo)致未成熟卵巢損傷。青春期骨間充質(zhì)干細胞對CTX引起的卵巢損傷有一定保護作用。比較BMMSC和性腺激素釋放激素類似物(gonadal re?leasing hormone analogue,GnRHa)對化療引起的卵巢毒性的保護作用,雌小鼠分別接受CTX、CTX+GnRHa、CTX+BMMSC、CTX+GnRHa+ BMMSC,結(jié)果顯示BMMSC能保護原始卵泡,抑制CTX引起的卵巢胱天蛋白酶9表達增高和TUNEL凋亡水平增高(P<0.05),保留SRY基因,對CTX引起的DNA損傷有保護作用[16]。
注射間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells,MSC)能治療化藥誘導(dǎo)的兔卵巢衰竭。從雄兔骨髓中抽提MSC給予雌兔后,與不接受MSC治療的陰性對照組相比,MSC通過激發(fā)卵巢細胞的自愈和再生改善CTX引起兔卵巢早衰,卵泡數(shù)有明顯增高,卵泡結(jié)構(gòu)也趨于正常。MSC還可使卵巢損傷后升高的FSH明顯下降,減緩卵巢損傷后胱天蛋白酶3的表達異常增高,使+ve增殖細胞核抗原增多,增高卵巢血管內(nèi)皮生長因子表達和分泌以影響卵巢的再生[17]。
4.2 促性腺激素釋放激素受體激動劑(gonadal releasing hormone,GnRH)
GnRH受體激動劑與化療藥物合用,能對抗化療所致的絕經(jīng)前乳腺癌女性患者卵巢損害。電子文獻數(shù)據(jù)庫如Cochrane圖書館、Medline和Em?base中,化療藥和GnRH受體激動劑聯(lián)用或化療藥單用治療絕經(jīng)前乳腺癌婦女的隨機對照試驗臨床數(shù)據(jù)顯示女患者接受化療聯(lián)用GnRH受體激動劑在化療后1年內(nèi)出現(xiàn)卵巢功能早衰(premature ovary failure,POF)的現(xiàn)象明顯少于化療藥單用,化療后的風(fēng)險比率值為0.40,但兩組月經(jīng)恢復(fù)率和自然懷孕率相似。因此化療藥聯(lián)用GnRH受體激動劑對治療患乳腺癌的絕經(jīng)前婦女能防止在化療后第1年引起POF,但對月經(jīng)恢復(fù)率或自發(fā)懷孕率無影響[13]。
動物實驗顯示促性腺激素釋放激素曲普瑞林(triptorelin,T)能對抗CTX誘導(dǎo)的成年小鼠卵巢毒性。未交配性成熟雌性小鼠分別給予對照組,低劑量組曲普瑞林(triptorelin low dose,TL)組,高劑量(triptorelin high dose,TH)組,CTX組,TL+CTX組和TH+CTX組。TL+CTX組和TH+CTX組均能對抗CTX組誘導(dǎo)的卵巢毒性,對卵巢有保護作用。使CTX誘導(dǎo)的卵巢結(jié)構(gòu)破壞減輕,原始卵泡、初級卵泡、次級卵泡和有腔卵泡均有顯著性的增多(P<0.05或P<0.01)。因此,GnRH受體激動劑能劑量依賴性地對抗化療藥對卵巢毒性影響,對生育力的維護有一定的作用[14]。
但GnRH受體激動劑治療和冷凍保存的卵巢原位移植治療相比,接種冷凍保存卵巢的小鼠在觀察期能恢復(fù)正常體質(zhì)量,在更短的時間內(nèi)恢復(fù)正常的發(fā)情周期,顯示卵巢冷凍保存原位移植優(yōu)于GnRH受體激動劑治療,可較快地恢復(fù)接受化療后小鼠的生育[15],因此,GnRH受體激動劑對損傷卵巢保護功能還需要更多的實驗確認。
4.3 化學(xué)藥物
有報道稱沙利度胺能減輕化療所致性腺毒性。在小鼠卵巢衰竭模型中,烷基化化療前用沙利度胺可保護卵巢卵泡,并有助于動情周期的恢復(fù)[19]。
雌激素受體競爭調(diào)節(jié)劑他莫昔芬(tamoxifen)能對抗化療藥物CTX和DXR引起的卵巢毒性,減少卵泡損傷,促進生育。體外培養(yǎng)新生大鼠卵巢模型顯示該藥能對抗CTX引起的卵泡數(shù)目減少和細胞凋亡,其機制可能與減少多個炎癥基因,如脂肪氧合酶介質(zhì)花生四烯酸鹽5-脂氧合酶和前列腺素生成信號磷脂酶A21b、前列腺素F受體,細胞結(jié)合因子白介素1受體和白細胞介素2受體γ,細胞凋亡因子腫瘤壞死因子受體超家族成員1A,第二信使信號絲分裂原激活蛋白激酶1、絲裂原激活蛋白激酶14、和磷脂酶γ1,以及組織重構(gòu)因子緩激肽B2受體和血管舒張因子激肽釋放酶15的表達有關(guān)[20]。
枸櫞酸西地那非對順鉑誘導(dǎo)的卵巢損傷有保護作用,能緩解順鉑誘導(dǎo)的卵巢損傷,選擇性地保存動物的生育能力。順鉑5 mg·kg-1可使雌性小鼠原始卵泡、二、三級卵泡顯著性減少(P<0.05),預(yù)處理枸櫞酸西地那非能顯著保留雌性小鼠的原始卵泡數(shù)(P<0.05),還可使卵巢AMH明顯增高(P<0.05)[21]。
右雷佐生(右丙亞胺,dexrazoxane,Dexra)是催化拓撲異構(gòu)酶-2抑制劑,它能對抗蒽環(huán)霉素DXR化療引起的卵巢毒性,保護卵巢。還可抑制DXR引起的gammaH2AX磷酸化和有腔卵泡中foci陽性顆粒細胞形成和數(shù)量,減弱DXR引起的AKT1磷酸化和胱天蛋白酶9激活,阻止DXR引起的卵巢細胞DNA雙鏈斷裂和DNA損傷,消除卵巢早期凋亡信號[22]。
4.4 天然物質(zhì)
橘皮苷可對抗CTX化療引起的卵巢損傷,保護卵巢。橘皮苷預(yù)處理能對抗CTX引起雌性Wistar大鼠卵巢中的一氧化氮、丙二醛(malondialdehyd,MDA),過氧化物酶活性增加,以及谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的顯著降低(P<0.001),減弱CTX引起的卵巢卵泡排卵數(shù)量和卵巢重量降低,針對CTX誘導(dǎo)的卵巢毒性提供生育力保護[20]。
歐洲越桔對順鉑誘導(dǎo)的大鼠卵巢毒性有一定的對抗作用,降低順鉑引起的卵巢毒性,保護卵巢。順鉑能引起卵巢中MDA水平顯著增加(P<0.05),SOD、過氧化氫酶、GPx和谷胱甘肽-s-轉(zhuǎn)移酶的活性下降(P<0.05),出現(xiàn)嚴重的水腫,血管充血、出血、卵泡退化等卵巢損傷。歐洲越桔和順鉑聯(lián)用能降低MDA水平,增加抗氧化酶SOD、過氧化氫酶、GPx、谷胱甘肽-s-轉(zhuǎn)移酶水平,減輕順鉑引起的自由基損傷和大鼠卵巢損傷[23]。
目前,最可靠的評估卵巢儲備指標是AMH,用于定量評估青春期前女性卵巢儲備,但化療之后它是否適用還不明確。POF患者常見的血液激素指標之一是FSH持續(xù)維持在>40 U·L-1,因此,F(xiàn)SH也經(jīng)常作為血液學(xué)激素指標衡量卵巢功能。18日齡青春期前和成年小鼠分別給予CTX后卵泡數(shù)目明顯下降,AMH也出現(xiàn)明顯下降,僅48%青春期小鼠和81%成年小鼠的FSH出現(xiàn)增高,并隨時間持續(xù)增高(P<0.05),但AMH未見相應(yīng)的降低,顯示組織學(xué)檢查和血清標志物之間并無相關(guān)性。因此,F(xiàn)SH可用來作為定性指標,而AMH可作為卵巢殘留儲備功能的變化指證[24]。另一項研究也證明AMH是衡量CTX損傷卵巢后評估卵巢儲備較好的標志物[25]。
篩選制藥、化工和環(huán)境化合物對生殖健康的影響長期依賴于體內(nèi)研究,很有必要建立一些好而高效的體外方法。目前體外常用評價卵巢毒性的方法有卵巢培養(yǎng)法,卵巢薄片培養(yǎng)法,腔前卵泡培養(yǎng)法等,均在體外評估卵巢毒性發(fā)揮較大的作用。通常,評估化學(xué)物質(zhì)(喜樹堿、依托泊苷、絲裂霉素C)引起DNA損傷和生物危險主要是基于復(fù)制時DNA聚合酶的活性。但是,DNA損傷不僅僅與復(fù)制有關(guān),還與轉(zhuǎn)錄過程有關(guān),檢測DNA轉(zhuǎn)錄時的損傷效應(yīng)對檢測化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)的突變效應(yīng)和致癌性也非常重要。通過測定尿苷類似物溴尿苷到新生的RNA的數(shù)量變化,RNA合成法成為一種較好的檢測化療藥物誘導(dǎo)的DNA損傷體外方法[26]。體外腔前卵泡法可用來確定化合物對卵巢功能的影響,區(qū)分有無生殖毒性化合物,并提供體外方法來評估化合物對生殖功能和健康的影響[27]。
育齡年輕女性腫瘤患者,由于其病癥的特殊性,往往在治療過程中為了最大程度殺滅腫瘤細胞,而忽略藥物對生育能力的影響,造成相當(dāng)一部分年輕女性腫瘤患者治療后無法進行正常的生育而抱憾終生,為了重新獲得生育力也給患者的家庭帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。迄今為止,治療上注重藥物的治療功能而對其引起的生殖功能損害的毒副作用并未給予足夠的重視。在綜合治療上,國外的醫(yī)療已開始尋找預(yù)防和治療手段,國內(nèi)的醫(yī)療也逐步開始重視并采取一些干細胞的治療方法[28-29]。隨著卵巢毒性機制和影響因素研究的進一步深入,治療方法的加強,化藥治療和卵巢生殖功能保留未來將會取得一個較好的平衡點。
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Ovariantoxicityinducedbychemotherapy:researchprogress
ZHANG Ting,HE Wan-hong,F(xiàn)ENG Ling-lin
(Shanghai Institute of Planned Parenthood Research,National Population and Family Planning Key Laboratory of Contraceptive Drugs and Devices,Shanghai Engineering Research Center of Reproductive Health Drug and Devices,Shanghai 200032,China)
For young women with tumors,one of the adverse effecs induced by chemotherapy is ovarian toxicity,which can cause ovarian premature failure,leading to a decline in fertility.In some cases,it can even cause permanent irreversible damage to the reproductive system.Commonly-used chemotherapeutical drugs such as docetaxel,irinotecan,cyclophosphamide,cisplatin and doxorubicin(adriamycin)have been found to possess obvious ovarian toxicity and their drug-related ovarian toxic mechanism is different.The influencing factors of ovarian toxicity are believed to be associated with ovarian acute vascular injury,oxidative stress induced by reactive oxygen species,abnormality of phosphatidylinositol-3-kinase serine/threonine kinase pathway,and suppression of steroid hormone secretion pathway,respectively.Some approaches to preservation of fertility functions have been adopted in clinical use during chemotherapy,while some prevention methods for ovarian toxicity are actively explored.Fertility preservation detection parameters have been validated and research methods for ovarian toxicityin vitrohave been gradually established in order to better understand and explore prevention methods.With a better understarding of chemotherapy-induced ovarian toxic mechanisms and the diversification of prevention methods,cancer therapy and ovarian fertility preservation will strike a better balance in the future.
chemotherapy;toxicity;ovary;follicles;granular cells
ZHANG Ting,E-mail:fuzzyting@163.com
R979.1
A
1000-3002-(2016)08-0879-07
10.3867/j.issn.1000-3002.2016.08.013
Foundation item:The project supported by Shanghai Natural Science General Project(13ZR1435500)
2015-11-23 接受日期:2016-08-01)
(本文編輯:齊春會)
上海市自然科學(xué)基金(13ZR1435500)
張 婷,女,博士,高級工程師,主要從事女性生殖藥物的藥理毒理研究。
張 婷,E-mail:fuzzyting@163.com