李彥璋,肖伯安
(南方醫(yī)科大學第五附屬醫(yī)院,廣東廣州 510900)
順鉑(順式-二氯二氨合鉑)是一種廣譜抗腫瘤藥物,廣泛應用于頭頸部、宮頸、食管及肺部等實體瘤,是治療多種實體瘤的一線用藥,也是兒童較為有效的腫瘤化療藥物之一。順鉑顯著提高了許多實體腫瘤患者的存活率,包括肝細胞瘤、神經(jīng)母細胞瘤、骨肉瘤和生殖細胞瘤等。作為典型的高效高毒化療藥物,近年來,順鉑的腎毒性及胃腸道毒性通過水化利尿及藥物止吐等措施得到了較大緩解,但限制順鉑臨床使用的另一個主要并發(fā)癥耳毒性仍未發(fā)現(xiàn)較好的解決方案。特別是兒童,由于特殊的生理結構,如發(fā)生聽力障礙會明顯影響患兒語言和心智發(fā)展,增加生活學習的困難,導致該問題的解決具有現(xiàn)實迫切性。
順鉑耳毒性主要表現(xiàn)為耳鳴、耳聾,有時伴眩暈,聽力損失多為高頻聽力,一般發(fā)生在4 000~8 000 Hz的高頻區(qū),隨著單次給藥劑量及累積藥量的增加,聽力損失擴展至中低頻區(qū),最終導致不可逆的聽力損傷,甚至聽力喪失。因人群、原發(fā)病、藥物用量及基因多態(tài)性等的不同,在使用順鉑的人群中聽力損害的發(fā)生率為5%~75%[1]。
關于順鉑耳毒性的機制,尚無確切統(tǒng)一的認識,以往有“順鉑破壞DNA合成”“內(nèi)耳蓄積”“內(nèi)耳淋巴液環(huán)境紊亂”“內(nèi)耳代謝障礙,鈣離子紊亂”等學說[2]。近年來的熱點更傾向于氧化應激損傷、細胞凋亡及順鉑運輸通路影響等研究。隨著研究的不斷深入,人們更多地認為順鉑耳毒性可能是由多因素、多機制共同作用的結果。
病理研究發(fā)現(xiàn),順鉑耳毒性主要涉及了3個部位,包括Corti器官(耳蝸外毛細胞)、螺旋神經(jīng)節(jié)細胞、側壁(血管紋和螺旋韌帶)[3]。順鉑通過血液-內(nèi)耳淋巴液屏障先被耳蝸外毛細胞攝取,故外毛細胞最早也最容易受到傷害,這與高頻聽力最先喪失的臨床表現(xiàn)吻合,隨著耳蝸液、血管紋等對順鉑的攝取,內(nèi)、外毛細胞損害加大,螺旋神經(jīng)節(jié)也受順鉑神經(jīng)毒性的損傷,影響中低頻聽力,最后導致聽力喪失。而在順鉑攝入毛細胞過程中,一些轉運蛋白,如有機陽離子轉運蛋白(OCT2)、銅轉運蛋白(CTR1)等被認為起著重要的運輸作用。有研究[4]測量了人類內(nèi)耳組織的順鉑含量,發(fā)現(xiàn)順鉑量在內(nèi)耳組織尤其是耳蝸血管紋中累積量最高,可殘留數(shù)月至數(shù)年不等,且兒童患者內(nèi)耳累積的順鉑量高于成年人,可能是兒童順鉑耳毒性比成年人更為嚴重的原因。
順鉑進入耳蝸這個封閉系統(tǒng)后,與其代謝物逐漸積聚,通過多種機制誘發(fā)耳毒性,目前公認氧化應激損傷及細胞凋亡是順鉑耳毒性重要的發(fā)生機制,且兩者緊密相關。順鉑通過激活NADPH氧化酶,生成活性氧(ROS),同時抑制抗氧化物酶活性(超氧化物歧化酶、過氧化物酶、谷胱甘肽過氧化氫酶和谷胱甘肽還原酶),進一步促使在耳蝸中生成的ROS增多,導致有毒脂質(zhì)過氧化物和醛類逐漸增加,最終損傷膜細胞。ROS的生成增多可導致一系列后果:耳蝸外毛細胞運動發(fā)生改變;線粒體通透性提高,導致鈣離子內(nèi)流增多;活化促凋亡因子caspase-3和caspase-9;促進線粒體釋放的細胞色素C等[5-6],最終導致細胞凋亡??梢奟OS在氧化應激損傷及細胞凋亡中扮演著重要角色。
對于兒童來說,聽力障礙需及早發(fā)現(xiàn)及治療。順鉑導致的聽力損失主要為高頻聽力損失,目前認為監(jiān)測和確定患兒聽力損失程度的最佳手段為純音聽力測量(≥5歲可配合)及腦干反應測聽(<5歲難以配合)[1]。如條件允許,使用超高頻測聽(UHF)可更早測出耳毒性[7]。
化療時通常會對化療導致的不良反應進行嚴重程度評估分級,臨床上中重度的順鉑耳毒性,可導致順鉑使用的減少或終止,從而影響患兒生存率,因此正確評估耳毒性的嚴重程度是非常必要的。目前最常用的方法有美國國家癌癥研究所(NCI)常見不良事件評價標準(CTCAE)和Brock耳毒性分級(Brock)、美國言語語言聽力學會(ASHA)評估和分級、國際兒科腫瘤協(xié)會耳毒性量表(SLOP)。事實上,接受順鉑治療兒童的聽力結局的最優(yōu)評價方法和標準尚未確定。Knight K R等[8]的前瞻性研究對接受順鉑化療的兒童進行了毒性評估,比較了不同的耳毒性等級系統(tǒng),結果表明采用庇護式教學與觀察模式(SIOP)評估可更多更早檢出耳毒性(P=0.004)。因此,使用順鉑治療的患兒進行耳毒性分級時,使用SIOP量表可更有效地指導臨床決策。
臨床風險因素會影響順鉑耳毒性的易感性,包括累積順鉑劑量和劑量強度,年齡<5歲,腎功能不全,已存在的聽力障礙,聯(lián)用耳毒性藥物和顱腦放射照射[9-10]。因此,高累積順鉑劑量、高強度順鉑單次劑量、較低年齡及已存在聽力障礙等,都是兒童耳毒性的危險因素。然而,單獨的臨床風險因素并非充分的預測因子,王生才等[1]研究結果提示,患兒鉑類藥物種類、累積劑量與聽力損傷均無顯著相關性。這可能涉及個體基因差異,影響患兒藥動學及藥效學。近年來,有研究發(fā)現(xiàn)基因表達或蛋白質(zhì)功能的DNA序列(單核苷酸多態(tài)性)差異可能會影響其對藥物毒性的敏感性[11],從而促進患兒基于毒性風險的分層。
多種遺傳基因對順鉑耳毒性有影響,如硫嘌呤甲基轉移酶(TPMT、COMT)、轉運蛋白(ABCC3)、谷蛋白(GSTs)、巨細胞(LRP2)和DNA修復基因(XPC)的遺傳變異與順鉑誘導的耳毒性有關[12-17]。2009年一項研究[15]首次發(fā)現(xiàn)TPMT(TPMTrs12201199,OR=17.0,95% CI 2.3~126)和COMT(COMTrs933237,OR=5.5,95% CI 1.9~15.9)的基因突變與順鉑誘發(fā)的聽力喪失有關。TPMT3B、TPMT3C和TPMT3A功能等位基因丟失,導致TPMT蛋白的快速降解,TPMT的低活性使順鉑耳毒性的風險升高。2011年,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)在順鉑的說明書上添加了TPMT基因變異與順鉑導致兒童耳毒性的用藥安全信息。但也有研究報告了TPMT突變和順鉑耳毒性無顯著相關,出現(xiàn)不同的原因可能與其使用的治療方案不同有關,在同樣的治療組中仍出現(xiàn)TPMT突變和順鉑耳毒性相關的類似趨勢的情況[18-19]。雖然研究結果不一致,但證據(jù)多支持順鉑耳毒性與TPMT突變相關,且TPMT突變等位基因預測順鉑致聽力喪失的陽性預測值達89%[15],因此,建議癌癥兒童在使用順鉑前測定TPMT的活性[20],預測其耳毒性發(fā)生風險,及時調(diào)整治療策略。
有研究也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些新的化療敏感基因與順鉑耳毒性有關,Xu H等[21]開展的一項針對接受順鉑治療的腦腫瘤患兒研究中發(fā)現(xiàn),基因ACYP2與聽力受損有顯著相關性。ACYP2基因編譯的蛋白是耳蝸毛細胞生長發(fā)育的重要蛋白質(zhì)。發(fā)生ACYP2基因突變的患兒均出現(xiàn)了耳毒性,但未攜帶ACYP2基因患兒也出現(xiàn)耳毒性,ACYP2基因與順鉑耳毒性的相關性仍需進一步研究。Dr?gem?ller B I等[22]的研究也支持上述結果,同時也發(fā)現(xiàn)WFS1基因的改變與順鉑導致的耳毒性雖無顯著相關性,但是與任何原因導致的聽力喪失有關。
順鉑的臨床預防措施包括:(1)嚴格掌握藥物的適應證與特性,個體化調(diào)整用藥劑量,特別是兒童的單次使用劑量及累計劑量。(2)高危人群減量或慎用,積極探索可替代方案。對患兒實施順鉑治療前,應進行耳毒性高危人群篩選,有條件患兒的可進行TPMT基因檢測,提前考慮藥物劑量或治療方案調(diào)整如轉換為其他可有效替代的藥物(如其他鉑類藥物卡鉑)或通過順鉑小劑量多日給藥療法減輕順鉑的耳毒性[23]。當然,某些腫瘤例如肝母細胞瘤,由于順鉑的關鍵作用,在任何情況下都不建議減少劑量[24]。(3)避免聯(lián)合使用耳毒性藥物或加重耳毒性的治療手段如氨基糖苷類、袢利尿劑、頭顱放射治療等,日常注意保護聽力,避免接觸噪音環(huán)境。(4)對于順鉑導致的耳毒性,臨床強調(diào)以預防為主,全程監(jiān)測用藥前中后的聽力變化,有條件的醫(yī)院應組成多學科治療團隊(如腫瘤醫(yī)師、耳鼻喉??漆t(yī)師、護師、臨床藥師等),科學設計治療與監(jiān)護的具體流程方案,通過高頻測聽等敏感監(jiān)測手段,對使用順鉑患兒的聽力進行長期監(jiān)護。
由于順鉑耳毒性的危害,臨床上也不斷積極探索防治的藥物,許多藥物在大量的研究中證實具有拮抗順鉑耳毒性的作用,如抗氧化劑及自由基清除劑、營養(yǎng)物質(zhì)、凋亡信號轉導抑制劑、細胞再生和細胞移植、基因治療等[25]。我國相關中藥研究也顯示了良好的抗耳毒性如黃芪、川芎嗪、銀杏葉提取物等[26]。
實際上,為滿足順鉑的充分使用而開發(fā)一種有效的耳毒性保護劑是最佳的選擇。理想的保護劑能在內(nèi)耳達到足夠濃度,人體可耐受,且不干擾順鉑抗癌藥效,也不增加腫瘤細胞活性。目前順鉑毒性預防研究主要集中在上游和下游保護兩種方式。上游保護主要是通過抗氧化清除氧自由基防止耳蝸中的細胞凋亡減少內(nèi)耳的損傷,具體藥物如硫代硫酸鈉(STS)、N-乙酰半胱氨酸(NAC)、還原型谷胱甘肽、硫辛酸、維生素E等[5,27]。順鉑耳毒性最終導致耳蝸細胞凋亡,故抗凋亡藥物為下游保護劑,如caspase抑制劑、p53抑制劑等[27]。
目前僅有少量藥物進入了臨床試驗,比較有前景的藥物包括氨磷汀、N-乙酰半胱氨酸(NAC)和硫代硫酸鈉(STS)。2015年FDA批準NAC和STS以孤兒藥身份用于預防順鉑的神經(jīng)毒性。順鉑的神經(jīng)毒性被認為是導致耳毒性原因之一,極大地鼓舞了人們對這兩種藥物的開發(fā)利用。
氨磷汀是一種臨床較早用于降低順鉑毒性包括耳毒性的正常細胞保護劑,其在組織中通過堿性磷酸酶水解脫磷酸后,成為具有活性的巰基代謝產(chǎn)物WR-1065,具有清除自由基的作用。近年來,對于預防順鉑耳毒性進行了許多基礎實驗和臨床研究,因研究結果的不一致,2008年美國臨床腫瘤學會(ASCO)更新放化療保護劑指南不再推薦氨磷汀用于預防順鉑所致的神經(jīng)毒性及耳毒性[28]。目前氨磷汀主要用于預防或降低順鉑所致的腎毒性或放療導致的口腔干燥癥。對于氨磷汀預防順鉑耳毒性仍有臨床試驗持續(xù)進行中。
NAC也是一種巰基抗氧化劑。NAC進入體內(nèi)后通過脫乙酰轉化為半胱氨酸,成為谷胱甘肽(GSH)合成的前體物,GSH是調(diào)節(jié)ROS生成的關鍵,因此NAC具有雙重抗氧化作用,既可直接清除自由基抗氧化應激損傷,又可增加GSH合成從而抑制細胞凋亡起到抗順鉑耳毒性的作用[29]。因硫基對鉑具有高親和力,NAC可與順鉑結合形成順鉑復合物使其失活,增加鉑的腎排泄,降低毒性,同時也降低抗腫瘤活性[30],這是順鉑耳毒性保護劑全身性給藥共同面臨的問題。一些臨床試驗嘗試采用局部給藥改善這種情況,但試驗結果仍不一致。一項針對11例頭頸腫瘤患者耳鼓膜給予2% NAC治療的臨床試驗[31]結果顯示,治療側聽力改變與對照側聽力無顯著改變。另一項鼓室10% NAC注射治療的臨床試驗[32]結果顯示,給予NAC藥物的一側聽力無明顯變化,而對照側聽力明顯下降,兩側聽力改變差異有統(tǒng)計學意義(P=0.005)。NAC對順鉑耳毒性保護作用的不同可能與藥物劑量及具體治療方案不同有關,對于患者尤其兒童來說,局部侵入輸送藥物的方式通常較困難且耗時,患兒也不易接受。NAC的臨床試驗仍需進一步研究。
令人鼓舞的是STS在順鉑耳毒性的保護方面率先取得突破性進展。研究者發(fā)明了一種特制的STS,在順鉑化療6 h后靜脈給藥,與順鉑代謝產(chǎn)物結合為無毒的復合物,加快代謝產(chǎn)物在體內(nèi)的轉化和排泄,從而減輕順鉑耳毒性。且制劑不會分布到腫瘤細胞內(nèi),不會干擾順鉑的抗腫瘤活性。兩項相關的Ⅲ期臨床研究均已經(jīng)完成,其中COGACCL0431[33]招募了125例接受順鉑治療的兒童癌癥患者,包括肝母細胞瘤、生殖細胞腫瘤等,最終104例納入評價終點,結果顯示順鉑加STS組與對照組的聽力損失比例分別為28.6%(14/49)和56.4%(31/55,P=0.004),在<5歲患兒中,順鉑加STS與對照組的聽力損失分別為21.4%(3/14)和73.3%(11/15,P=0.005)。另一組SIOPEL6研究[34]納入109例1個月~18歲肝母細胞瘤患者,結果顯示順鉑加STS組患兒聽力損傷比例為33%,對照組為63%(RR=0.52),隨訪3年兩組無事件生存期(EFS)比較差異無統(tǒng)計學意義,提示STS不影響順鉑的抗腫瘤效果。這可能與STS獨特聯(lián)用及治療方案(順鉑化療6 h后給藥)有關。兩項研究均顯示STS能有效保護兒童順鉑耳毒性,且不影響順鉑的抗腫瘤效果。因此,2018年美國FDA為STS制劑頒發(fā)了突破性療法認定,用于預防標準風險肝母細胞瘤兒科患者接受順鉑化療后的耳毒性。
順鉑的耳毒性是由臨床風險、藥物毒性、個體基因等多因素共同作用的結果,隨著順鉑耳毒性機制研究的不斷深入,開發(fā)更多有效的順鉑耳毒性保護劑及臨床前模型,以及研究抗癌藥物和保護方案對正常組織和腫瘤的影響,都需要進一步探索。為做好個體化精準用藥,在基因藥物遺傳學上如硫嘌呤甲基轉移酶等基因多態(tài)性研究是有意義的,通過遺傳的毒性風險因素來對患兒進行分類,包括耳毒性、抗腫瘤效果、不良反應和生活質(zhì)量等,以達到最大治療效益。在患者接受順鉑治療過程中,做好預防監(jiān)測措施,建立與其年齡相匹配的聽力學檢查及有效的治療評估方案,讓更多癌癥幸存患者獲得更好的生存及生活質(zhì)量。