夏曉雪,繆 旭,張冬梅,施 健
(南通大學第二附屬醫(yī)院皮膚科,江蘇 南通 226001)
1.1 維甲酸的概念及生理功能 維生素A 的活性代謝物是維甲酸(Retinoic acid,RA),以視黃酯儲存在肝臟,主要循環(huán)形式為視黃醇,RA 同種異構體包括全反式維甲酸、9-順-維甲酸(阿利維A 酸)、13-順-維甲酸(異維A 酸)[1]。臨床常用口服維甲酸類藥物包括異維A 酸、阿維A、阿利維A 酸、貝沙羅汀等,外用藥包括維甲酸、阿達帕林和他扎羅汀等。RA 具有抗炎(通過抑制IL-6、TNF 等)、抗凋亡、抗癌、抗糖尿病、護肝、護心、保護神經(jīng)等作用[2],對痤瘡、銀屑病、日光性角化、皮膚鱗狀細胞癌、毛發(fā)紅糠疹、Dariers 病、皮膚T 細胞淋巴瘤等有治療作用,還可降低實體器官移植受者患皮膚癌的風險[3]。
1.2 維甲酸的分子結構、分子機制及生成途徑 維生素A 具有三個結構域小型疏水分子,包括β-白芷酮環(huán)、共軛四烯側鏈和極性末端基。其代謝物主要是極性末端基團不同,視黃醇為羥基,視黃醛是醛基,視黃酸為羧酸基團、視黃酯的酯基,它們由肝代謝,通過膽道或腎臟排出[4]。
維生素A 為脂溶性微量營養(yǎng)素,不能由哺乳動物從頭合成,只能從飲食中β-胡蘿卜素(植物來源)或視黃酮酯(動物來源)獲得,滲入乳糜微粒,并通過淋巴管吸收或脂質轉運體ABCA1 轉運進入門脈循環(huán)[5]。視黃醇酯轉化為視黃醇,并與血清中視黃醇結合蛋白(sRBP)復合物結合,運輸?shù)侥繕似鞴?。進入細胞后,視黃醇由視黃醇脫氫酶(RDH)和醛脫氫酶(ALDH)控制經(jīng)兩步氧化過程代謝為RA。RA 以旁分泌的方式即由一個細胞合成后傳遞給鄰近的細胞[6、7],RA 的活性被細胞視黃酸結合蛋白(CRABP)和細胞視黃酸結合蛋白Ⅱ(CRABP Ⅱ)的小胞漿蛋白進一步修飾,與視黃酸受體(RAR)、視黃酸X 受體(RXR)發(fā)生同二聚或異二聚,受體復合物再與靶基因中的視黃酸反應元件(RAREs)結合,并招募輔抑制因子或輔激活因子,導致轉錄的誘導或抑制[4]。RA 可被細胞色素P450降解。在缺乏配體的情況下,RAR/RXR 雜二聚體常與RA 反應原件(RAREs)結合,并招募組蛋白去乙?;笍秃衔铮℉DACs)協(xié)助基因沉默[7]。RAR既可與全反式維甲酸又可與9-順式維甲酸結合,而RXR 只與9-順式維甲酸結合。RXR 還可與其他受體家族形成異型二聚,如維生素D3受體、甲狀腺激素受體及脂肪酸和膽汁酸受體,調節(jié)其他受體介導的通路,如維甲酸可以通過激活脂肪酸受體即過氧化物酶體增殖激活受體,刺激脂肪分解,提高胰島素敏感性[8]。
1.3 維甲酸類藥物的分類、臨床注意事項及不良事件 RA 根據(jù)結構可分為三代。第一代維甲酸是天然存在的非芳香類維甲酸,包括視黃醛、異維甲酸(13-順式維甲酸)、全反式維甲酸和阿利維甲酸(9-順式維甲酸)等。第二代是通過改變維生素A 的環(huán)狀結構而形成的單芳香化合物,包括依曲替酯、阿維A,比第一代維甲酸類化合物更親脂,具有更高生物利用度。第三代是由多烯側鏈環(huán)化形成的,包括阿達帕林、他扎羅丁、貝沙羅丁,但第三代結合受體譜更窄[9]。
外用維生素A 類藥物能增強其他外用藥物滲透性,炎癥性痤瘡中,聯(lián)合治療優(yōu)于單一抗生素治療。但在光或氧化劑如過氧化苯甲酰存在的情況下,維甲酸會隨著時間降解,因此治療期間應避光,不建議同時使用過氧化苯甲酰,但阿達帕林除外[10]。局部應用維甲酸經(jīng)皮吸收很少,因此長期外用維甲酸治療不會影響內(nèi)源性維甲酸及其代謝物水平,三項前瞻性隊列研究證明局部應用維甲酸無胚胎毒性[11]。Nohynek 等[12]也認為即使局部使用維甲酸類藥物過量,該藥物的血漿濃度無明顯升高,雖然外用維甲酸藥物不會致畸,但仍有一些懷疑維甲酸相關胚胎毒性的臨床病例,所以臨床仍應避孕。停用維甲酸類藥物后,異維甲酸、阿利維甲酸和倍沙羅汀治療應避孕1個月,阿維A 酸治療應避孕2 至3 年[3]。當轉氨酶升高超過正常上限的3 倍,應停止治療[1];當血脂等出現(xiàn)異常時,應減少劑量或停止治療[13]。
維甲酸的不良事件與劑量有關,可致皮膚黏膜干燥、血脂及肝腎功能異常、骨密度降低、骨折率增加、神經(jīng)精神異常、生殖異常等[14-16]。RA 使額葉皮質的新陳代謝和血流量減少、海馬和紋狀體的神經(jīng)傳遞失調,尤其是多巴胺能通路,在下丘腦,它們可能會改變促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)(抑郁癥發(fā)病機制相關激素)的表達或活性。精神病學文獻表明藥物和抑郁癥之間有聯(lián)系,而皮膚病學文獻強調痤瘡治療的同時,抑郁癥癥狀得到改善[15]。
1.4 維甲酸在皮膚科的應用 RA 外用具有抗粉刺、免疫調節(jié)等作用,且對Dariers 病患者有效,外用貝扎羅丁是FDA 唯一批準用于治療皮膚T 細胞淋巴瘤(CTCL)患者的藥物,阿利維甲酸凝膠用于艾滋病相關的卡波西肉瘤(KS)。不同疾病中系統(tǒng)使用RA 的劑量不同,痤瘡治療第一個月的推薦劑量為0.5mg/(kg·d),逐漸增加劑量,最高為2mg/kg,5 個月總劑量為(120 ~150)mg/kg,輕至中度痤瘡異維甲酸低劑量和間歇給藥方案有效。阿維A 是FDA 唯一批準用于治療銀屑病藥物,最佳劑量為(25 ~50)mg/d,(3 ~6)個月治療效果最佳??诜S生素A 是毛發(fā)紅糠疹一線治療。在歐洲,阿利維甲酸用于強效局部類固醇無效的慢性手部濕疹,劑量為(10 ~30)mg/d,持續(xù)(12 ~24)周。異維甲酸治療魚鱗病從低劑量開始,通常異維甲酸1 mg/(kg·d)或阿維A 0.5 mg/(kg·d)。此外,維生素A 在癌癥預防和治療中的作用已得到廣泛承認,對日光性角化、皮膚鱗癌、基底細胞癌均有效[3]。
2.1 維甲酸影響生殖系統(tǒng)的實驗動物學證據(jù) RA在精子發(fā)生、生殖細胞減數(shù)分裂和胎兒卵巢發(fā)育中起重要作用,阻斷睪丸間質細胞RA 信號致血睪丸屏障通透性增加,睪酮水平下降,小鼠的附睪出現(xiàn)異常表型[17]。RA 缺乏(飲食、遺傳或視黃醇脫氫酶抑制劑如WIN 18,446 引起)阻止精原細胞分化,使睪丸富含未分化精原細胞[18]。Yani Z 等[19]給雌鼠喂食WIN 18,446 持續(xù)4 周,1 周交配,結果表明小鼠出生率低(WIN 18,446 雌鼠無小鼠出生),雌鼠受孕1 周后安樂死,其中1/4 的WIN 18,446 治療小鼠沒有任何懷孕的跡象,僅一只有兩個異常的胚胎和三個吸收位點,且出現(xiàn)與RA 信號被阻斷、RAR 或RXR 敲除小鼠相同畸形,如尾巴縮短、眼睛畸形、脊柱裂、腭裂,當WIN 18,446 達到200 mg/d 時,大鼠胚胎100%死亡[20]。此外RA 誘導莫勒氏管向子宮上皮細胞分化,而抑制RA 受體則誘導其向陰道上皮細胞分化[21]。隱睪癥組小鼠RA 濃度及視黃酸基因8(Stra8)明顯低于正常對照組,睪丸組織中RA 含量的降低可直接下調Stra8 的表達,阻礙減數(shù)分裂,上調Stra8 可能為隱睪精子癥的治療帶來新的希望[22]。
但高劑量RA 則對動物生殖產(chǎn)生消極影響。小鼠實驗證實當RA 繼續(xù)升高時卵母細胞退化[23],小鼠胚胎期第12.0 天灌胃給予ATRA(200 mg/kg),用組織學和電鏡對胎兒腭部進行了處理和分析表明;胚胎期第14.5 天時,ATRA 處理的腭的內(nèi)側邊緣上皮外周膜仍保留(外周膜的去除促進胚胎腭間質的融合),導致腭裂發(fā)生[24]。RA 過量使小鼠、蜥蜴和狗的睪丸退化或精子生成障礙[25],ATRA 暴露鼠(特別是減數(shù)分裂的早期)致輸精管索結構缺失[26]。與此相反,Geiger 等[27]認為標準和高劑量的阿維A酸不會影響大鼠的精子形成,服用維甲酸類藥物在男性生殖安全方面不存在任何風險,小鼠胚胎發(fā)育過程中刪除卵巢體細胞中的所有RAR 或ALDH 后,小鼠成年期有正常的卵巢形態(tài)且所有類型的卵泡存在,并產(chǎn)生正常大小后代[28]。
2.2 維甲酸不足或過量所致的女性生殖不良后果 維生素A 是孕婦及胎兒的重要微量營養(yǎng)素,通過胎盤、母乳喂養(yǎng)從母親傳遞,對胎兒的形態(tài)、功能發(fā)育至關重要。在維生素A 缺乏(VAD)地區(qū),建議補充維生素A,孕婦對維生素的需求大約增加10%~20%,推薦劑量為800 μg/d,但若孕婦攝入過量,懷孕后60 天內(nèi)可能致畸,其致畸作用的機制是由于高濃度維甲酸代謝物(如反式維甲酸和13-順式維甲酸)影響器官發(fā)生和胚胎發(fā)生時期基因功能。因此世界衛(wèi)生組織建議孕期妊娠前60 天最大劑量為每日10 000(3 000μg 視黃醇)國際單位或每周25 000 國際單位,每天15 000 國際單位的飲食或超過10 000 國際單位的補充劑增加神經(jīng)嵴發(fā)育異常的風險,10 000 國際單位是胎兒心臟病的風險因素[29]。臨床實驗證實長期暴露于維甲酸影響女性卵巢功能,對82 名服用異維A 酸治療痤瘡的年輕女性卵泡生長標志物進行評估,卵巢體積和腔卵泡計數(shù)顯著減少,血清AMH 和雌二醇水平的降低,一年后恢復正常[30、31]。
2.3 維甲酸影響男性生殖的臨床證據(jù) 目前RA 對男性生殖影響存在爭議,部分研究表明服用維甲酸類藥物對男性生殖無任何風險[27]。10 名患者維甲酸治療3 個月,其精子發(fā)生、能動性、形態(tài)及下丘腦—垂體—性腺軸不受影響[32],男性服用25 mg 阿維A 膠囊后,10ml 的精液中只含1/200 000[27]。精索靜脈曲張患者精子中RARα 表達減少,ATRA 可重新編程精子代謝,使其達到獲能狀態(tài),ATRA 誘導超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽轉移酶活性,降低健康精子和精索靜脈曲張精子中丙二醛和活性氧的生成,保護精子免受活性氧損傷[33]。同樣研究19 名21 歲至60歲男性,不育時間超過12 個月、精子濃度低于1 500萬/ml 患者,20 周內(nèi)2 次/d 口服異維甲酸20 mg,每4 周進行一次精液分析,精子活力未見明顯變化,精子形態(tài)、數(shù)量有改善的趨勢,研究期間發(fā)生6 次懷孕(3次自然懷孕,3 次卵母細胞胞漿內(nèi)精子注射)[34]。
相反,一些研究認為維甲酸對男性生殖存在負面影響。在睪丸中,RA 直接作用于支持細胞、間質細胞和減數(shù)分裂前生殖細胞[19]。RA 過量可能導致不同器官系統(tǒng)的畸形,睪丸微解剖方法取特發(fā)性非阻塞性無精子癥(iNOA)患者的睪丸精子標本,其中20個用于組織學研究,10 個用于蛋白質組分析,通過免疫組化和定量聚合酶鏈反應,對上游調控因子進行鑒定,發(fā)現(xiàn)生殖細胞發(fā)育不良與支持細胞中維甲酸信號轉導增加相關[16]。對20 例痤瘡患者進行了為期6個月的異維甲酸治療研究,表明從異維甲酸治療的第四個月后,平均精子密度藥物含量明顯增加,治療一年后,恢復到基線水平[35]。
維甲酸類藥物是治療皮膚科常用藥,但因不良事件及復發(fā)率,其使用劑量及時間仍需進一步研究。RA 過多或不足均影響生殖過程。在人類女性生殖過程中,維甲酸藥物具有明確致畸形作用,但在維生素A 缺乏地區(qū),適當補充維生素A 可預防胎兒形態(tài)功能發(fā)育異常。維甲酸類藥物在男性生殖安全方面仍存在爭議。