劉婉珊 鄧淑妍

【摘要】 目的：探討紫杉醇相關(guān)外周神經(jīng)毒性（PIPN）反應(yīng)發(fā)生的相關(guān)影響因素及其具體作用機(jī)制。方法：選取30只成年雄性Wister大鼠作為研究對(duì)象，采用隨機(jī)數(shù)字表法將其分為空白對(duì)照組與紫杉醇組，每組15只。紫杉醇組實(shí)驗(yàn)第1、5、9、13天向大鼠腹腔內(nèi)注射紫杉醇8 mg/kg，空白對(duì)照組則在相同時(shí)間予以等容量生理鹽水腹腔注射，觀察兩組大鼠注射前1 d及實(shí)驗(yàn)第6、14天外周神經(jīng)損傷情況，并在末次注射后次日處死大鼠觀察坐骨神經(jīng)結(jié)構(gòu)、測(cè)定血清神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NGF）水平。結(jié)果：實(shí)驗(yàn)第14天，紫杉醇組大鼠機(jī)械縮足反射閾值（MWT）與熱縮足潛伏期（TWL）較注射前1 d、實(shí)驗(yàn)第6天及空白對(duì)照組均明顯升高，且實(shí)驗(yàn)第6天MWT、TWL均明顯高于注射前1 d與空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。實(shí)驗(yàn)第14天，紫杉醇組大鼠IL-6、IL-1β及TNF-α水平均明顯高于空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。鏡下觀察紫杉醇組大鼠坐骨神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)存在明顯的破壞，髓鞘腫脹、碎裂，線粒體結(jié)構(gòu)破壞，基質(zhì)結(jié)構(gòu)紊亂等表現(xiàn)。紫杉醇組實(shí)驗(yàn)第14天NGF水平均明顯低于注射前1 d及空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：紫杉醇可對(duì)外周神經(jīng)結(jié)構(gòu)的完整性產(chǎn)生一定的破壞作用，隨著用藥時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)為進(jìn)行性的外周神經(jīng)功能障礙與缺損，其可能與外周神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)促炎細(xì)胞因子有關(guān)，但其確切機(jī)制仍未完全明確。

【關(guān)鍵詞】 紫杉醇 抗腫瘤藥 外周神經(jīng)毒性 神經(jīng)生長(zhǎng)因子 作用機(jī)制

Influencing Factors and Mechanism of Paclitaxel-related Peripheral Neurotoxic Reactions/LIU Wanshan， DENG Shuyan. //Medical Innovation of China， 2021， 18（24）： 028-031

[Abstract] Objective： To explore the related factors and specific mechanisms of Paclitaxel-induced peripheral neurotoxicity （PIPN）. Method： Thirty adult male Wister rats were selected as the research objects. Fifteen rats in Paclitaxel group were intraperitoneally injected with 8 mg/kg Paclitaxel on the 1st， 5th， 9th and 13th day of the experiment， while the blank control group was intraperitoneally injected with the same volume of normal saline at the same time， the rats were killed on the 6th， 14th day of experiment to observe the sciatic nerve structure and determine the level of serum nerve growth factor （NGF）. Result： The mechanical paw retraction reflex threshold （MWT） and thermal paw retraction latency （TWL） of Paclitaxel group on the 14th day of experiment were significantly higher than those at 1 d before injection， on the 6th day of experiment and blank control group， and the MWT and TWL on the 6th day of experiment were significantly higher than those at 1 d before injection and blank control group （P<0.05）. The levels of IL-6， IL-1β and TNF-α in Paclitaxel group on the 14th day of experiment were significantly higher than those in blank control group， there were significant differences （P<0.05）. Microscopically， the sciatic nerve fiber structure of paclitaxel group significantly damaged， myelin swelling， fragmentation， mitochondrial structure damage， matrix structure disorder. On the 14th day of experiment， the level of NGF of Paclitaxel group was significantly lower than those of 1 d before injection and blank control group （P<0.05）. Conclusion： Paclitaxel can damage the integrity of peripheral nerve structure to a certain extent， with the prolongation of treatment time， Paclitaxel shows progressive peripheral nerve dysfunction and defect.

[Key words] Paclitaxel Antitumor drugs Peripheral neurotoxicity Nerve growth factor Mechanism of action

First-author’s address： Guangzhou First People’s Hospital， Guangzhou 510000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.24.007

紫杉醇是目前臨床用于多種腫瘤疾病治療的一線藥物之一，其可通過(guò)與β-微管蛋白結(jié)合形成穩(wěn)定的微管結(jié)構(gòu)，有效抑制微管動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性，將細(xì)胞的有絲分裂阻滯、停留在G2/M期，進(jìn)而引起細(xì)胞線粒體的損傷以及細(xì)胞凋亡，其對(duì)增殖期癌細(xì)胞具有理想的拮抗作用，已被廣泛應(yīng)用于各種類型腫瘤的化學(xué)藥物治療方案中[1-2]。但近年來(lái)大量臨床研究與數(shù)據(jù)顯示紫杉醇在應(yīng)用過(guò)程中可表現(xiàn)出一定程度的劑量依賴性的藥物毒性，其中以神經(jīng)毒性與骨髓抑制最為主要，而骨髓抑制的問題已可通過(guò)粒細(xì)胞集落刺激因子而糾正，通過(guò)提前注射苯海拉明與地塞米松可有效避免過(guò)敏反應(yīng)，但神經(jīng)毒性作用仍是無(wú)法避免且無(wú)有效預(yù)防、治療措施的毒性反應(yīng)，這對(duì)紫杉醇抗腫瘤效果以及藥物應(yīng)用安全性均帶來(lái)較大的不良影響[3-4]。本研究通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)比觀察紫杉醇模型大鼠外周神經(jīng)損傷表現(xiàn)與變化，旨在紫杉醇所致外周神經(jīng)毒性（PIPN）的相關(guān)病理機(jī)制。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料 2020年1-6月選取30只成年健康雄性Wister大鼠作為研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)大鼠由廣州市實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，體重200～280 g，平均（251.9±22.7）g，

飼養(yǎng)條件為自由攝食與飲水，發(fā)育溫度20～25 ℃。紫杉醇選用上海新亞藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的紫杉醇注射液，批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H20113538，規(guī)格：5 mL︰30 mg。選用意大利UGO BASILE公司生產(chǎn)的手持測(cè)痛儀，采用成都泰盟軟件生產(chǎn)的PL-200型熱刺痛儀，透射電鏡選用EM-10A，Carl-Zeiss，Mexico City。采用隨機(jī)數(shù)字表法將其分為空白對(duì)照組與紫杉醇組，每組15只。

1.2 方法 紫杉醇組于實(shí)驗(yàn)第1、5、9、13天向大鼠腹腔內(nèi)注射紫杉醇8 mg/kg，空白對(duì)照組則在相同時(shí)間予以等容量生理鹽水腹腔注射。

1.3 觀察指標(biāo) 對(duì)兩組大鼠進(jìn)行神經(jīng)生理學(xué)及行為學(xué)檢測(cè)，于首次注射前1 d及實(shí)驗(yàn)第6、14天檢測(cè)兩組大鼠機(jī)械縮足反射閾值（mechanical withdraw threshold，MWT）與熱縮足潛伏期（thermal withdraw latency，TWL），MWT測(cè)定值為測(cè)痛壓力讀數(shù)，左右后足交替測(cè)量，每次間隔時(shí)間5 min，兩側(cè)后足各測(cè)量3次，取平均值作為MWT;TWL測(cè)定中光照持續(xù)時(shí)間設(shè)置為20 s左右，左右后足交替測(cè)量，每次測(cè)量間隔時(shí)間5 min，兩側(cè)后足各測(cè)定3次，取平均值為TWL。在末次注射后次日處死大鼠，在透射電鏡下觀察觀察大鼠坐骨神經(jīng)超微結(jié)構(gòu)描述其神經(jīng)病理學(xué)改變。并在大鼠處死后取腹主動(dòng)脈血2 mL，采用ELISA試劑盒測(cè)量神經(jīng)生長(zhǎng)因子（nerve growth factor，NGF）水平，采用放射免疫分析法檢測(cè)白介素-6（IL-6）、白介素-1β（IL-1β）及腫瘤壞死因子-α（TNF-α）水平。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用（x±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組實(shí)驗(yàn)第14天MWT、TWL比較 實(shí)驗(yàn)第14天，紫杉醇組MWT、TWL較注射前1 d及空白對(duì)照組均明顯升高，且實(shí)驗(yàn)第6天MWT、TWL均明顯高于注射前1 d與空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.2 兩組實(shí)驗(yàn)第14天血清炎性因子水平比較 實(shí)驗(yàn)第14天，紫杉醇組IL-6、IL-1β及TNF-α水平均明顯高于空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

2.3 兩組大鼠坐骨神經(jīng)鏡下觀察結(jié)果 鏡下觀察紫杉醇組大鼠坐骨神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)存在明顯的破壞，髓鞘腫脹、碎裂，胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹明顯，線粒體結(jié)構(gòu)破壞，基質(zhì)結(jié)構(gòu)紊亂等表現(xiàn)，見圖1。

圖1 兩組大鼠坐骨神經(jīng)超微結(jié)構(gòu)鏡下觀察結(jié)果

注：A為空白對(duì)照組，鏡下觀察可見明顯的有髓鞘纖維（→）、無(wú)髓鞘纖維（☆）、雪旺氏細(xì)胞（△）及新生有髓鞘纖維（→）;B為紫杉醇組 鏡下可見雪旺氏細(xì)胞（△）明顯腫脹，有髓鞘纖維（→）與無(wú)髓鞘纖維（☆）均明顯腫脹，無(wú)新生有髓鞘纖維（→）。

2.4 兩組注射前后血清NGF水平比較 注射前1 d，兩組血清NGF水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;實(shí)驗(yàn)第14天，紫杉醇組血清NGF水平均明顯低于注射前1 d與空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表3。

3 討論

PIPN是紫杉醇輸注后較為常見的不良反應(yīng)，相關(guān)臨床調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，紫杉醇輸注后患者PIPN發(fā)病率較高，總體范圍57%～83%，其中Ⅲ、Ⅳ級(jí)PIPN患者占2%～33%，患者主要表現(xiàn)為四肢末梢遠(yuǎn)端外周感覺神經(jīng)的損傷，部分患者可累及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)以及自主神經(jīng)，極易出現(xiàn)如肢端冷痛、刺痛、麻木等以患者主觀感受為主的臨床癥狀，并呈四肢遠(yuǎn)端向近端進(jìn)行性發(fā)展的趨勢(shì)，重者可出現(xiàn)四肢無(wú)力、麻痹震顫等運(yùn)動(dòng)神經(jīng)受損癥狀，是影響紫杉醇治療效果及安全性最為常見、最為嚴(yán)重的因素之一[5-7]。目前臨床尚未完全明確紫杉醇相關(guān)PIPN的具體發(fā)病機(jī)制，但近年來(lái)研究認(rèn)為氧化應(yīng)激反應(yīng)、神經(jīng)元膜電位改變、線粒體破壞、DNA破壞、軸突運(yùn)輸功能障礙可能是導(dǎo)致紫杉醇相關(guān)PIPN的主要風(fēng)險(xiǎn)因素[8]。

本研究結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)第14天，紫杉醇組MWT、TWL較注射前1 d及空白對(duì)照組均明顯升高，且實(shí)驗(yàn)第6天MWT、TWL均明顯高于注射前1 d與空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。紫杉醇可導(dǎo)致外周神經(jīng)毒性的發(fā)生，且隨著用藥時(shí)間的延長(zhǎng)其外周神經(jīng)損傷程度不斷加重[9]。實(shí)驗(yàn)第14天，紫杉醇組IL-6、IL-1β及TNF-α水平均明顯高于空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。鏡下觀察神經(jīng)超聲結(jié)構(gòu)的變化是評(píng)價(jià)外周神經(jīng)病理性改變的重要客觀指標(biāo)，正常大鼠坐骨神經(jīng)結(jié)構(gòu)可見多種髓鞘纖維，有髓鞘纖維由雪旺氏細(xì)胞包裹神經(jīng)纖維形成，是神經(jīng)電生理傳導(dǎo)的主要結(jié)構(gòu)之一，而當(dāng)軸突發(fā)生損傷后，多種髓鞘纖維會(huì)出現(xiàn)腫脹、空泡樣改變，線粒體結(jié)構(gòu)破壞，基質(zhì)結(jié)構(gòu)紊亂等表現(xiàn)，雪旺氏細(xì)胞也會(huì)分泌炎性因子參與周圍炎癥反應(yīng)[10-12]，這也是周圍神經(jīng)病理性疼痛產(chǎn)生的主要原因[13-14]。而當(dāng)受損神經(jīng)進(jìn)行修復(fù)時(shí)，雪旺氏細(xì)胞可分泌NGF等促神經(jīng)生長(zhǎng)因子進(jìn)行神經(jīng)纖維的修復(fù)，但隨著紫杉醇用藥時(shí)間的延長(zhǎng)雪旺氏細(xì)胞損傷加重、破壞程度加劇，其分泌促神經(jīng)生長(zhǎng)因子能力不斷下降[15-16]。注射前1 d，兩組血清NGF水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;實(shí)驗(yàn)第14天紫杉醇組血清NGF水平均明顯低于注射前1 d與空白對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。紫杉醇相關(guān)外周神經(jīng)毒性發(fā)生的機(jī)制與紫杉醇對(duì)神經(jīng)電生理活動(dòng)、局部炎性反應(yīng)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的破壞具有密切聯(lián)系，并非單一因素所致[17]，臨床可基于此開展紫杉醇相關(guān)PIPN的預(yù)防與治療研究，通過(guò)應(yīng)用藥物或其他方法減輕紫杉醇對(duì)外周神經(jīng)的損傷、提高受損神經(jīng)的修復(fù)能力等方式達(dá)到降低PIPN發(fā)生率以及發(fā)病程度的目的[18-20]。

綜上所述，紫杉醇可對(duì)外周神經(jīng)結(jié)構(gòu)的完整性產(chǎn)生一定的破壞作用，隨著用藥時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)為進(jìn)行性的外周神經(jīng)功能障礙與缺損，其可能與外周神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)促炎細(xì)胞因子有關(guān)，但其確切機(jī)制仍未完全明確。本組實(shí)驗(yàn)仍存在一定缺點(diǎn)與不足之處，如本研究?jī)H為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，未進(jìn)行臨床大數(shù)據(jù)調(diào)查與分析，同時(shí)本研究針對(duì)大鼠未進(jìn)行紫杉醇劑量學(xué)角度的深入研究以及長(zhǎng)遠(yuǎn)期作用研究，這有待于進(jìn)一步研究明確。

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（收稿日期：2021-06-24） （本文編輯：程旭然）