孟曉燕(綜述)，黃向陽(審校)

(廣西醫(yī)科大學第四附屬醫(yī)院腎內科，廣西 柳州 545005)

20世紀70年代以來，順鉑已被臨床廣泛用于治療多種惡性腫瘤，包括睪丸癌、卵巢癌、膀胱癌、宮頸癌、頭頸部惡性腫瘤以及小細胞或非小細胞肺癌等，是治療實體腫瘤最有效和常用的藥物之一，但在正常組織中的嚴重不良反應常限制其臨床應用，順鉑不良反應有耳毒性、胃腸道毒性、骨髓抑制、變態(tài)反應及腎毒性[1-2]，其中腎毒性最常見，順鉑治療后，約1/3患者出現(xiàn)腎功能障礙導致急性腎衰竭[1,3-4]，其劑量相關的腎毒性大大限制了臨床應用。目前順鉑致腎損傷機制仍未完全明確，近年研究發(fā)現(xiàn)炎癥介質、壞死、凋亡、氧化應激、自噬等均可能為順鉑致急性腎損傷原因，該文就順鉑致急性腎損傷作用機制的研究進展予以綜述。

1 炎性介質

Deng等[5]發(fā)現(xiàn)抗炎因子白細胞介素10可減輕順鉑導致的腎組織損傷及腎小管上皮細胞的死亡，由此提出在順鉑腎毒性中，有大量促炎性反應細胞因子及趨化因子參與。

順鉑觸發(fā)的炎性反應可引起腎組織損傷及功能障礙，出現(xiàn)急性腎損傷[6]。近年研究表明，各種炎癥基因包括腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)α、Toll樣受體4、白細胞介素18、白細胞介素6、白細胞介素1β、細胞間黏附分子1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)的表達在順鉑致急性腎損傷中均有增加[7-9]。多效性細胞因子TNF-α在順鉑導致炎性反應中起重要調控作用，應用腫瘤壞死因子抑制劑或基因剔除均可抑制白細胞浸潤以及其他細胞因子或趨化因子、ICAM-1的表達[10]。Kim等[11]研究證實應用順鉑后，多聚ADP核糖聚合酶1(poly adenonisine disphosphate -ribose polymerase-1,PARP-1)缺乏大鼠的腎臟中TNF-α的表達及細胞因子或趨化因子、ICAM-1的表達均顯著減弱，表明順鉑腎損傷中TNF-α的表達可能由PARP-1調節(jié)。

核因子κB為順鉑腎損傷中被TNF-α激活的轉錄因子，其活化導致許多細胞因子、趨化因子、細胞間黏附分子及同腎臟疾病相關的受體表達[12-13]，間接抑制核因子κB能夠減弱順鉑腎毒性[14]。

促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)鏈是真核生物信號傳遞網(wǎng)絡中的重要途徑之一，在基因表達調控和細胞質功能活動中發(fā)揮關鍵作用，腎小管上皮細胞中的MAPK途徑可以被順鉑所激活[15]，在哺乳動物機體中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)5種不同的MAPK信號轉導通路,其中JNK和p38 MAPK信號轉導通路通過刺激細胞因子產(chǎn)生，在炎癥與細胞凋亡等應激反應中發(fā)揮重要作用,順鉑導致腎損傷中，應用p38或者JNK抑制物同樣可表現(xiàn)出對腎臟的保護作用。

2 細胞壞死及凋亡

順鉑腎毒性導致腎臟組織形態(tài)學改變主要表現(xiàn)為腎小管上皮細胞死亡[4]，包括細胞壞死及凋亡兩種形式。

早在1996年，Lieberthal等[16]即發(fā)現(xiàn)順鉑的劑量可以決定培養(yǎng)的腎小管上皮細胞死亡或者凋亡，高濃度順鉑導致壞死，低濃度導致凋亡，在順鉑導致腎損傷的動物實驗中，腎小管上皮細胞同時存在壞死及凋亡[17-18]，盡管為兩種不同形態(tài)學改變，壞死和凋亡可能存在一些共同的信號轉導通路，促凋亡蛋白Bid、Bax相關的線粒體損傷可引起細胞凋亡，這種情況下，如凋亡的下游信號通路存在缺陷，細胞便將會以壞死形式死亡。腎近曲小管及遠曲小管均可出現(xiàn)凋亡，但主要在近曲小管出現(xiàn)[19]。順鉑可導致體外培養(yǎng)內皮細胞的凋亡及壞死，但有關順鉑腎毒性過程中內皮細胞凋亡的體內試驗仍有待證實[20]。

最近有關于順鉑腎毒性機制的研究聚焦于腎小管上皮細胞的凋亡，已經(jīng)證實在順鉑導致腎小管上皮細胞損傷中有一些凋亡途徑參與[21-24]，包括通過死亡受體激活的外源性途徑，如腫瘤壞死因子受體或Fas途徑，內源性線粒體途徑及內質網(wǎng)應激途徑。

各種外界因素可以通過不同的信號傳遞系統(tǒng)傳遞凋亡信號，引起細胞凋亡，F(xiàn)as是一種跨膜蛋白，屬于腫瘤壞死因子受體超家族成員，它與FasL結合可以啟動凋亡信號的轉導引起細胞凋亡。腫瘤壞死因子受體和Fas缺乏的腎小管上皮細胞可以抵抗順鉑導致的細胞死亡，證明死亡受體途徑可能在順鉑致腎損傷中被激活[21]。

線粒體是細胞生命活動控制中心，它不僅是細胞呼吸鏈和氧化磷酸化的中心，而且是細胞凋亡調控中心。同樣大量證據(jù)表明順鉑可激活凋亡的線粒體途徑，應用順鉑處理腎小管上皮細胞，可導致Bax向線粒體移位，活化caspase-2，線粒體釋放細胞色素C、凋亡誘導因子及第二個線粒體來源的胱氨酸酶激活物(SMAC/Diablo)，并激活caspase-9[19-20,22]，體內及體外試驗均證實，caspase家族在順鉑致腎小管上皮細胞凋亡的執(zhí)行階段起重要作用[23-24]。

內質網(wǎng)對細胞凋亡的作用表現(xiàn)在兩個方面：①內質網(wǎng)對Ca2+的調控；②凋亡酶在內質網(wǎng)上的激活。許多細胞在凋亡早期會出現(xiàn)胞質內Ca2+濃度迅速持續(xù)的升高，相對高濃度Ca2+一方面可以激活胞質中的鈣依賴性蛋白酶,另一方面可以作用于線粒體,影響其通透性的改變，進而促進凋亡。另外，caspase家族中的caspase-12定位于內質網(wǎng),當內質網(wǎng)鈣離子動態(tài)平衡破壞可激活caspase-12，活化的caspase-12進一步剪切caspase-3而參與內質網(wǎng)途徑引起的細胞凋亡。內質網(wǎng)應激反應性途徑包含caspase-12及Ca2+依賴磷脂酶A2的活化，應用這些酶的抑制劑可以減少順鉑導致的凋亡[25-27]，提示內質網(wǎng)途徑也參與了順鉑導致的凋亡。

盡管包含caspase的經(jīng)典凋亡途徑在順鉑腎毒性中發(fā)揮關鍵作用，并不是所有的凋亡均通過caspase介導，不依賴caspase的凋亡可能有凋亡誘導因子的參與，但具體機制仍未闡明。

3 氧化應激

1999年Baliga等[28]已經(jīng)證實氧化應激是順鉑腎毒性的重要機制之一，活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生有如下三種機制。

3.1膜脂質過氧化及細胞內抗氧化劑耗竭 一旦順鉑進入細胞內，其親核氨基可與水分子作用生成大量羥自由基和活性氧自由基，引起膜脂質過氧化，導致細胞生物膜通透性增加、流動性下降、膜蛋白功能異常等變化，影響和破壞生物膜正常的生理功能。另外順鉑進入體內被水合為的高活性形式，很快同含巰基的分子，如細胞的抗氧化劑谷胱甘肽相反應[3]，使谷胱甘肽耗竭或失活，從而改變細胞氧化/抗氧化平衡，引起細胞內內源性ROS的聚集及氧化應激。

3.2線粒體功能障礙 順鉑能導致線粒體功能障礙，并且通過呼吸鏈斷裂增加ROS產(chǎn)物，經(jīng)順鉑處理的豬近曲小管上皮細胞，20 min即可出現(xiàn)線粒體呼吸鏈復合物Ⅰ～Ⅳ活性下降15%～55%，導致ROS的產(chǎn)生。有研究表明，應用過氧化氫酶及其衍生物不僅能減輕順鉑導致的腎損傷，而且能改善順鉑治療實體瘤的效果[29]。

3.3細胞色素P450系統(tǒng) 順鉑可以通過細胞色素P450系統(tǒng)引起微粒體內ROS形成，腎小管上皮細胞是鐵介導的氧自由基損傷的主要部位，而細胞色素P450系統(tǒng)是引起活性氧產(chǎn)生催化鐵的重要來源，通過細胞色素P450系統(tǒng)，順鉑可引起微粒體內ROS形成。

4 自 噬

自噬是真核細胞特有的普遍生命現(xiàn)象，在維持細胞自我穩(wěn)態(tài)、促進細胞生存方面起重要作用，廣泛參與多種生理和病理過程。自噬主要是清除降解細胞內受損傷的細胞結構、衰老的細胞器以及不再需要的生物大分子等；在消化的同時，也為細胞內細胞器的構建提供原料，即細胞結構的再循環(huán)。因此,自噬作用機制失靈將導致細胞異常甚至死亡。自噬也參與了順鉑引起的細胞損傷，應用順鉑處理腎小管上皮細胞，可以引起自噬蛋白的表達及自噬體形成，Inoue等[30]應用大鼠腎小管上皮細胞株(normal rat kidney，NRK)-52E細胞研究順鉑腎損傷過程中發(fā)現(xiàn)自噬被becline-1小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)抑制后，近端小管上皮細胞凋亡同樣被抑制，因此提出自噬可能是一個細胞損傷的指標。但Kaushal等[31]和Periyasamy-Thandavan等[32]研究卻發(fā)現(xiàn)抑制自噬加速了凋亡，證明自噬在順鉑腎損傷中的保護作用。近期，Takahashi等[33]及Kaushal[34]的研究均表明，自噬可防范順鉑導致的急性腎損傷及近端小管凋亡。因此，自噬在順鉑腎損傷中的作用仍未完全明確，需要更進一步的研究來闡明。

5 結 語

順鉑導致的腎損傷機制涉及炎癥介質、氧化應激、壞死及凋亡、自噬等多種途徑，目前仍不清楚各種途徑如何整合最終導致腎損傷。由于一些相同的途徑也參與順鉑的抗腫瘤細胞作用，由此旨在減少順鉑腎損傷的策略有可能影響其抗腫瘤作用，進一步研究既保護正常組織又不影響順鉑抗腫瘤治療的方法將有助于順鉑臨床抗腫瘤方面的廣泛應用。

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