楊志逸
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 重慶 400010)
根據(jù)化療藥物結(jié)構(gòu),可將化療藥物分為5類:烷化劑、抗代謝類、抗生素類、鉑類、紫杉烷類。其中烷化劑(包括環(huán)磷酰胺、白消安等)、鉑類(包括順鉑等),抗生素類(包括阿霉素等)對卵巢具有明確的細胞毒作用,而這些藥物也是研究的焦點[1]。盡管確切的機制尚未明確,但目前多項基于動物或人類卵巢模型的研究結(jié)果表明,卵巢藥物化療導(dǎo)致卵巢損傷的機制可以總結(jié)為:化療藥物直接損傷卵泡DNA誘導(dǎo)凋亡,導(dǎo)致始基卵泡過度激活、損傷卵巢間質(zhì)血管損害卵泡血供[2]。事實上,化療藥物往往通過上述多種機制損害卵巢。
細胞毒性化療藥物可以通過損傷DNA,導(dǎo)致DNA雙鏈結(jié)構(gòu)受損,最嚴(yán)重時DNA雙鏈斷裂。當(dāng)發(fā)生DNA損傷后,非受體酪氨酸激酶cAbl則會激活[3]。根據(jù)化療藥物對細胞DNA損傷程度的不同,磷酸化激活的cAbl會激活DNA修復(fù)途徑或者導(dǎo)致細胞凋亡:當(dāng)發(fā)生輕中度DNA損傷時,cAbl會激活RAD51蛋白依賴的DNA修復(fù)途徑。當(dāng)發(fā)生重度DNA損傷時,cAbl會磷酸化激活TAp63(抑癌基因P53的一個同系物)介導(dǎo)的凋亡[2]。TAp63激活后會通過激活PUMA和NOXA[4],或TAp73[5],繼而激活BAX蛋白和BAK蛋白。接下來BAX/BAK會激活Caspase,最終導(dǎo)致細胞凋亡。綜上,預(yù)防化療藥物對卵巢的損傷可從減少化療對卵泡DNA損傷、促進卵泡DNA的修復(fù)、抑制凋亡出發(fā)。
雖然國內(nèi)外學(xué)者對化療藥物激活始基卵泡的具體機制尚存爭議,但可總結(jié)為兩點:1.直接激活PTEN/PI3K/Akt通路[6];2.通過誘導(dǎo)生長中卵泡凋亡,導(dǎo)致卵巢局部AMH減少,繼發(fā)性激活始基卵泡[7]。PTEN/PI3K/Akt是控制原始卵泡募集和生長的主要信號途徑,PTEN為PI3K的抑制因子,當(dāng)PI3K激活后,活化的PI3K進一步激活A(yù)kt,被激活的Akt磷酸化下游的轉(zhuǎn)錄因子FOXO3a[8]。磷酸化FOXO3a會出核到細胞質(zhì),失去轉(zhuǎn)錄活性,導(dǎo)致始基卵泡過度激活。此外,PI3K的另一下游分子mTOR亦參與調(diào)節(jié)細胞生長與增殖,活化的mTOR會導(dǎo)致始基卵巢由靜息轉(zhuǎn)至激活狀態(tài)[9]。所以,抑制始基卵泡的過度激活亦可減少始基卵泡池的損耗。
可以合理推斷,卵巢間質(zhì)血管損傷、卵泡血供減少會造成卵泡丟失[10]。研究表明,使用阿霉素后會出現(xiàn)卵巢血管損傷,血流減少,卵泡凋亡[11]。
下面針對化療藥物不同的損傷卵巢的機制,對保護卵巢功能和生育能力的預(yù)防藥物(包括GnRHa,S1P、AS101等藥物)進行簡述。
1.伊馬替尼
伊馬替尼是一種酪氨酸激酶抑制劑,可以選擇性抑制c-Abl激酶,進而抑制cAbl-TAp63通路的激活,減少凋亡。多項國內(nèi)外的動物實驗表明,伊馬替尼對于減少化療源性卵泡凋亡仍有爭議。Bildik等在裸鼠模型上對異種移植的人類卵巢組織進行研究,分別給予順鉑、伊馬替尼、順鉑+伊馬替尼,24小時后通過始基卵泡計數(shù)、AMH、E2測定表明,伊馬替尼不能減輕人化療源性卵巢損害,其本身就具有一定的卵巢毒性[12]。但此研究樣本量小且觀察時間短暫,故伊馬替尼是否對化療源性卵巢損害具有保護作用,尚需未來大樣本研究證實。
2.S1P與C1P
Sphingosine-1-phoshate(S1P)是一種膜鞘脂,可以通過抑制Caspase 3而減少卵泡的凋亡[13]。研究表明,卵巢內(nèi)注射S1P對環(huán)磷酰胺、阿霉素、白消安導(dǎo)致的卵泡凋亡具有改善作用[13][14]。但另一項研究表明,腹腔內(nèi)注射S1P并不能減少CTX引起的卵泡凋亡[15]。ceramide-1-phosphate(C1P),與S1P類似,不但可抑制CTX引起的細胞凋亡,還可改善卵巢間質(zhì)的血供[16]。既往S1P因半衰期短,只能通過持續(xù)輸注或者卵巢局部注射用藥,使用不便?,F(xiàn)在S1P已有用于小鼠實驗的長效口服劑型,但S1P、C1P對卵泡的保護作用及其局限性還需更多RCT的驗證[17]。
3.他莫昔芬
他莫昔芬是一種選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑。動物實驗證實,他莫昔芬能通過抑制凋亡,減輕CTX引起的卵泡丟失[18]。
LH:目前國內(nèi)外對于預(yù)防化療源性卵巢損傷主要著力于抑制凋亡。但是促使DNA受損的細胞發(fā)生凋亡是一種自然選擇的過程,抑制這種現(xiàn)象會使DNA缺陷的細胞存活。因此,通過誘導(dǎo)DNA修復(fù)而不是抑制凋亡的分子似乎更值得研究。Rossi等分別予以小鼠順鉑、LH、順鉑+LH,5天后發(fā)現(xiàn)LH降低了卵母細胞促凋亡蛋白TAp63水平,同時促進了卵母細胞中的DNA修復(fù)通路[19]。
1.AS101
AS101是一種非毒性的免疫調(diào)節(jié)劑,可通過作用于PI3K/PTEN/Akt信號通路抑制休眠卵泡的激活及顆粒細胞凋亡。Di Emidio等證實,AS101在減少CTX始基卵泡過度激活的同時,具有不增加小鼠后代的畸形率的優(yōu)點[20]。
2.mTOR
mTOR是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶,與細胞生長,增殖,自噬和生存等生理功能相關(guān)?;罨痬TOR會導(dǎo)致始基卵泡的激活?;诖?,Zhou等在小鼠模型上使用CTX,雷帕霉素(mTOR抑制劑),CTX+雷帕霉素,證實了雷帕霉素可通過PI3K/Akt/mTOR信號通路阻止環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的原始卵泡活化,從而起到維持卵泡池的作用[9]。
3.AMH
AMH是由顆粒細胞分泌,可抑制始基卵泡的激活。Sonigo等證實了AMH可以抑制CTX造成的始基卵泡過度激活,而這種效應(yīng)可能是通過抑制FOXO3A的磷酸化實現(xiàn)的[7]。除CTX外,AMH亦能抑制由阿霉素與順鉑引起的過度激活效應(yīng)[21]。因AMH的受體主要表達于卵巢,故具有不會干擾治療非卵巢惡性腫瘤的化療藥物效果的優(yōu)點。
4.褪黑素
主要由松果體分泌產(chǎn)物褪黑激素,參與調(diào)節(jié)生物節(jié)律、抗氧化、抗衰老及抗腫瘤等各種生物過程。已有研究表明,褪黑素可以在減輕化療引起的不良反應(yīng)。Jang等證實退褪黑素可以減輕順鉑引起的始基卵泡過度激活,這種效應(yīng)主要是通過抑制PTEN的抑制性磷酸化,進而抑制PI3K/Akt/FOXO3A通路的活化實現(xiàn)的[22]。
粒細胞集落刺激因子:目前已有研究表明,與單純使用順鉑相比,G-CSF可減少增加卵巢微血管密度以及減少卵泡丟失[23]。另一項研究也發(fā)現(xiàn)G-CSF可減輕順鉑與阿霉素造成的血管損傷效應(yīng)。
GnRHa:早在20世紀(jì)90年代就有動物實驗證實其減輕CTX造成的卵巢損傷的作用。其機制尚不明確,但可能機制有:1.上調(diào)抑凋亡分子,抑制凋亡。2.抑制始基卵泡激活,防止過多的成熟卵泡受到化療藥物的破壞。3.減少卵巢局部血流,從而減少化療藥物在卵巢局部蓄積[24]。國內(nèi)外各項臨床試驗,得到的結(jié)論也不盡相同。一項2019年的納入13個RCT研究meta分析(n=1208)表明,GnRHa可減少乳腺癌患者的化療后POI/閉經(jīng)風(fēng)險,但淋巴癌患者則無明顯受益。無論是乳腺癌還是淋巴瘤患者,化療后自然受孕率均較對照組高[25]。但因其納入研究的質(zhì)量較低,其結(jié)論有待商榷。目前仍需更多大樣本的RCT試驗證實GnRHa對化療卵巢損傷的保護作用。
隨著國內(nèi)外研究的逐漸深入,化療源性卵巢損害的分子機制逐漸明確,這為預(yù)防化療藥物損傷卵巢提供了可能。但仍需指出:1.目前的研究主要基于動物或細胞培養(yǎng)模型,最近也有陸續(xù)出現(xiàn)一些人卵巢異種移植的實驗報道。由于倫理限制,未來也很難出現(xiàn)人體研究。2.當(dāng)今主要的研究熱點在于CTX、順鉑、阿霉素這三個具有明確性腺毒性的化療藥物,且往往都是單藥方案研究。而臨床上大多是多藥聯(lián)合化療,這對研究結(jié)果的外推也造成干擾。3.抑制凋亡仍是主要的研究方向,但抑制凋亡可能會導(dǎo)致DNA受損的細胞存活,可能導(dǎo)致化療后妊娠出現(xiàn)流產(chǎn)、出生缺陷等不良影響。本文提及的多數(shù)藥物仍處于初步研究階段,且多數(shù)基于動物、體外實驗,其有效性、安全性需更多高質(zhì)量RCT證實。