順鉑致腎損傷中炎癥介質作用機制的研究進展

張啟龍，聶克 (山東中醫藥大學，濟南 250355)

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·綜述·

順鉑致腎損傷中炎癥介質作用機制的研究進展

張啟龍*，聶克 (山東中醫藥大學，濟南 250355)

摘要：炎癥介質可以通過介導氧化應激、細胞凋亡、炎癥反應、線粒體功能障礙等多種作用機制在順鉑致腎損傷的過程發揮重要作用，其中主要的炎癥介質有血管活性胺、前列腺素、溶酶體成分、細胞因子、一氧化氮、神經肽、激肽、補體等。

關鍵詞：順鉑；腎損傷；炎癥介質

順鉑是目前臨床上最常用的一線化療藥物，其抗腫瘤機制是抑制腫瘤細胞DNA的合成、轉錄，損傷細胞膜的正常結構，但是它在殺死腫瘤細胞的同時對人體正常組織細胞有很強的毒副作用，包括腎毒性、耳毒性、胃腸道反應、骨髓抑制、神經毒性、過敏反應等。其中以腎毒性最為常見和嚴重，臨床上約有三分之一的患者在接受化療后出現不同程度的腎損傷。順鉑的腎毒性成為限制其臨床用藥劑量的最主要原因。順鉑導致的腎損傷與氧化應激、細胞凋亡、炎癥反應、線粒體功能障礙等多種機制有關[1]。炎癥介質是炎癥過程中產生的并介導炎癥反應的化學物質，根據產生炎癥介質位置的不同將其分為組織源性與血漿源性。多種炎癥介質在腎損傷的發生機制中起重要作用。現就順鉑致腎損傷中炎癥介質的作用機制研究進展進行綜述。

1組織源性炎癥介質的作用機制

1.1血管活性胺類5-羥色胺(5-HT)是一種常見的血管活性胺，它能刺激血管的收縮，增加血管壁的通透性，而多巴胺(DA)在低濃度的情況下對血管有舒張作用。實驗[2]表明，5-HT與DA含量的動態平衡可以調節腎臟血管的壓力，順鉑可以刺激胃腸道嗜鉻細胞釋放5-HT，大幅升高血液中5-HT的含量，破壞5-HT與DA之間的動態平衡，導致腎臟血壓升高，入球小動脈血管收縮，腎血流量減少，腎小球損傷。應用5-HT2A拮抗劑，如沙格雷酯可以有效降低腎臟的血壓，改善腎臟慢性缺血，同時可以很好地抑制腎成纖維細胞纖維化，緩解腎損傷[3]。

1.2花生四烯酸(AA)的代謝產物AA的主要成分是存在于細胞膜磷脂內的不飽和脂肪酸，在環氧化酶2(COX-2)的作用下被轉化成前列腺素(PG)。PG可以提高血管通透性，同時具有致痛和發熱的作用。通過對前列腺素E合成酶1(mPGES-1)敲除的小鼠注射順鉑與正常的順鉑腎損傷小鼠對比發現，mPGES-1敲除小鼠腎損傷程度有所減輕，體內TNF-α、IL-1β、NADPH、硫代巴比妥酸反應物質含量明顯降低，同時發現mPGES-1敲除小鼠不會發生再灌注和內毒素所致的急性腎損傷[4]，說明PG參與了順鉑致腎損傷的過程。研究[5]發現，COX-2除可以生成PG外，COX-2過度表達可以降低腫瘤細胞對順鉑的敏感性，其作用機制可能與上調抗凋亡Bcl-2蛋白的表達有關。應用COX-2選擇性抑制劑可以有效改善順鉑所致腎損傷，降低體內PG、TNF-α等炎癥介質的含量，同時還能防止順鉑誘導的巨噬細胞浸潤到腎間質區[6]。

1.3溶酶體成分溶酶體的種類繁多作用廣泛，在細胞中介導細胞的自噬功能。順鉑的細胞毒性作用可以使腎小管上皮細胞(RTE)產生活性氧、降低線粒體膜電位、導致溶酶體在細胞裂解時發生泄漏[7]。從而推斷順鉑可以增強溶酶體成分在RTE氧化應激反應中的作用，最終導致溶酶體釋放消化蛋白酶、磷脂酶以及線粒體膜通透性轉換孔(mPTP)開放誘發細胞色素C的釋放，進而激活Caspase級聯反應，引起細胞凋亡。不過也有研究[8]表明，一定程度的自噬作用可以緩解腎損傷，應用常用的Caspase阻斷劑(如zVAD-fmk)會出現加重順鉑損傷的現象，但是自噬作用減少順鉑腎損傷的機制尚未闡明。

1.4細胞因子炎癥發生時，激活的淋巴細胞和單核巨噬細胞會產生多種細胞因子，細胞因子可以激活淋巴細胞并促進其增殖分化、調節免疫反應、激活巨噬細胞并對白細胞有趨化作用。其中最主要的細胞因子是TNF和IL。

根據產生TNF細胞的不同可以將其分為兩類，即TNF-α和TNF-β。目前對順鉑導致腎損傷的研究主要集中在TNF-α。通過對小鼠注射順鉑發現其體內TNF-α的含量大量升高，應用TNF-α拮抗劑或敲除相關基因發現腎損傷可以得到明顯的緩解[9]，這說明TNF-α在順鉑腎損傷中起到重要作用。TNF-α不僅參與炎癥反應，同時也可以介導細胞凋亡。TNF-α誘導產生活性氧簇(ROS)，ROS可以激活轉錄因子NF-κB，而NF-κB可以上調TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等炎癥細胞因子的表達，加重炎癥反應[10]。TNF-α與NF-κB還可以協同增強順鉑對c-Jun氨基末端激酶(JNK)的活化從而導致RTE壞死[11]。同時ROS也可以通過激活Bcl-2家族、NF-κB及MAPKS家族、Caspase家族等途徑引起細胞凋亡[12]。

IL的種類很多，目前研究參與順鉑腎損傷的IL主要是IL-1β、IL-6與IL-18。Adams等[13]應用基因捕獲的方法產生突變小鼠，該突變小鼠體內IL-1β含量明顯高于野生小鼠，而TNF-α、IL-6的水平與野生小鼠無明顯差異，對該突變小鼠注射順鉑制備腎損傷模型，通過應用IL-1β抑制劑發現其腎損傷分子(HAVCR1)表達降低，血清肌酐含量下降，提示IL-1β參與了順鉑所致腎損傷的發生。Faubel等[14]通過對小鼠注射順鉑發現其體內IL-1β、IL-6、IL-18的表達升高，但是對于IL-6、IL-18基因敲除的小鼠并沒有出現對順鉑腎損傷的保護作用。一些研究發現IL-6缺乏不僅不會對腎損傷起到保護作用，反而加重了腎損傷的發生。Mitazaki等[15]通過對IL-6基因敲除小鼠的研究發現，順鉑可以增加其體內COX-2、4-HNE的表達、加劇ERK的磷酸化，同時明顯降低體內SOD的含量，推斷IL-6可能通過上調RTE抗氧化應激的水平在腎損傷中起積極作用。樂兵[16]通過對臨床肺癌合并腎功能衰竭患者的治療發現，治療前腎衰竭患者體內IL-18的含量明顯高于其他患者，經過血液透析治療后，腎衰竭情況緩解的同時患者體內IL-18的水平大幅下降。這表明IL-18可以促進順鉑導致的腎損傷，同時監測IL-18的表達可以在早期預測腎功能。

1.5一氧化氮(NO) NO是內皮細胞、巨噬細胞和腦內某些神經細胞在一氧化氮合成酶(NOS)的作用下合成的。通過對順鉑大鼠血清尿素氮和腎皮質勻漿中NO水平測定，發現其數值明顯高于空白大鼠，表明NO參與了順鉑腎損傷的過程[17]。順鉑可以激活線粒體NOS(mNOS)，mNOS可以使NO-的表達上調，而NO-介導的氧化和硝基化作用會導致細胞骨架結構的改變和細胞凋亡。實驗研究[18]發現，應用特定NOS抑制劑(L-NPA)、過氧化亞硝酸鹽清除劑(FeTMPyP)和過氧化亞硝酸陰離子供體(SIN-1)可以很好地抑制NO-的合成以及過氧化亞硝酸鹽(OONO-)的含量，對腎損傷起到了一定程度的保護作用。mNOS上調是發生順鉑腎損傷一個關鍵組成部分，OONO-的形成直接參與了腎損傷的過程。

1.6神經肽P物質是一種常見的神經肽，具有傳遞疼痛信號、引起血管壁通透性增高、參與免疫調節、刺激內分泌細胞分泌等功能。研究[19]發現，SP可以調節多種細胞因子的釋放，如TNF-α、IL-1β等。通過對順鉑腎損傷模型小鼠應用NK-1受體拮抗劑發現，模型組相對于治療組腎間質巨噬細胞浸潤、腎小球硬化和腎小管間質損傷及纖維化的情況更為明顯[20]，從而推斷SP含量的升高可能會從增加氧化應激和巨噬細胞浸潤方面引發腎損傷。體外細胞實驗[21]發現，SP可以誘發多種腫瘤細胞的增殖與遷移，應用NK-1受體拮抗劑可以在一定程度上抑制腫瘤細胞的生長。

2血漿源性炎癥介質的作用機制

2.1激肽系統激肽可以擴張血管，增加血管通透性，并有致痛作用。目前對激肽系統在順鉑腎損傷的研究范圍主要集中在激肽的B1、B2受體以及血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)。對小鼠注射順鉑發現可以引起腎巨噬細胞和中性粒細胞遷移加劇，血清肌酐及血尿素水平升高，激肽B1受體mRNA上調和促炎癥細胞因子表達增加。激肽B1受體基因敲除小鼠血清肌酐及血尿素水平下降，細胞凋亡減少，炎癥成分表達降低[22]。激肽B2受體在參與由順鉑介導的RTE壞死過程的同時可以調節細胞因子的表達，增加TNF-α、IL-1β等炎癥細胞因子的釋放，導致腎功能下降。實驗[23]表明，對激肽B2受體基因敲除的小鼠注射順鉑RTE受損程度明顯低于普通順鉑腎損傷小鼠，應用激肽B2受體拮抗劑發現可以有效降低血清肌酐及血尿素水平，緩解腎損傷。在化療過程中，體內AngⅡ的含量也會相應升高，AngⅡ作為生長調節因子會誘導RTE及間葉細胞轉變和成纖維細胞發生纖維化，而且AngⅡ還可以促進TNF-α、IL-1β等細胞因子的釋放以及誘導激活轉錄因子NF-κB，進一步加重炎癥反應。

2.2補體系統補體系統中與免疫和炎癥反應最密切的是C3、C5。接受順鉑治療的患者尿中白蛋白、β2-微球蛋白升高的同時尿液中膜攻擊復合體(MAC)水平也相應增高，這表明補體系統參與了順鉑所致腎損傷的過程。目前已知補體C3在急性腎炎、慢性腎炎、尿毒癥、腎病綜合征、系統性紅斑狼瘡、糖尿病等多種腎損傷疾病中都有表達。但是對C3a、C3ar及其受體在順鉑所致腎損傷中作用機制尚未闡明。而通過對補體C5基因敲除小鼠的研究發現，C5a與C5ar結合可以激活下游信號轉導通路，引起炎癥細胞因子釋放、中性粒細胞浸潤、凋亡信號Caspase表達和NF-κB活化，導致細胞凋亡和炎癥反應的發生，通過阻斷C5ar可以減輕順鉑對腎臟的損傷。

順鉑導致腎損傷的發生機制是一個復雜的過程，包括細胞毒性、氧化應激損傷、炎癥反應、線粒體損傷、細胞凋亡等多個方面，而每個方面都有不同炎癥介質參與，甚至有些炎癥介質可以同時參與多個損傷機制的發生過程。因此，對不同炎癥介質作用機制的研究對于防治順鉑導致的腎損傷具有重要意義，可以為臨床治療提供新的思路和理論依據。

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(收稿日期：2015-09-24)

中圖分類號：R453

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2016)11-0090-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.11.036

通信作者：聶克(E-mail： nicknk@hotmail.com)

基金項目：國家自然科學基金面上項目(81373828)；山東省自然科學基金項目(ZR2012HM058)；高等學校博士學科點專項科研基金聯合資助課題(20123731110004)。

*山東中醫藥大學2014級碩士研究生