吡非尼酮的药理学及疾病治疗学研究进展*
2012-02-15李鹏旺庞纪平刘俊芳
李鹏旺,庞纪平,刘俊芳
(1.天津市医药集团有限公司,天津 300204;2.天津市公安交通管理局,天津 300010)
吡非尼酮(pirfenidone,PFD)一种广谱的抗纤维化药物,能够防止和逆转纤维化和瘢痕的形成。该品种是由日本盐野义于2008年上市,用于治疗特发性肺纤维化变性的新型药物,目前为止国内已有十几家企业申报临床研究。研究证实该药在肾间质纤维化、肝纤维化等纤维化疾病也有较好疗效。目前该药在国外还在进行肾脏疾病(局灶性节段性肾小球硬化症)、肥厚性心肌病、成年人I型多发性神经纤维瘤、青少年I型多发性神经纤维瘤和丛状神经纤维瘤、糖尿病伴有肾脏疾病、子宫平滑肌瘤的Ⅱ期临床研究等方面广泛应用。本文重点对近年来吡非尼酮的药理学和疾病治疗进展进行综述。
1 药理作用
研究证实PFD是一种有效的细胞因子抑制剂,通过调节或抑制某些因子,抑制成纤维细胞的生物学活性,减少细胞增殖和基质胶原合成。同时,PFD还可抑制炎性介质分泌、减少脂质过氧化等,发挥其抗炎和抗氧化作用。
1.1 抑制胶原合成 成纤维细胞生长因子 (bFGF)、转化生长因子 -β(transforming growth factor-β,TGF-β)、结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)和金属蛋白酶组织抑制剂1(TIMP-1)是与纤维化疾病有关、能够促进成纤维细胞增殖和生长、增加基质胶原的合成以及阻止细胞外基质(ECM)降解的生长因子,在器官纤维化过程中存在不同程度的表达。研究显示PFD能够减少肺、肾等器官成纤维细胞bFGF、TGF–β、CTGF和TIMP-1的表达,并与胶原合成和基质减少呈相关性[1-5]。
Ⅰ型和Ⅲ型胶原纤维的产生也与基质胶原的合成密切相关。Salazar-Montes A等[3]建立总胆管结扎或四氯化碳中毒诱导大鼠肝硬变模型,研究PFD对于纤维变性因子的影响,结果显示PFD在降低TGF-β表达的同时,还可减少αⅠ型胶原的产生。Nakayama S等[4]证实,PFD也可抑制肺纤维化模型Ⅰ型胶原的表达[4]。Gancedo M 等[6]评价 PFD 对纤维化变性的影响,结果PFD治疗组与对照组相比,可使TGF-β和Ⅰ型胶原基因表达分别减少85%和60%。除此,PFD对于Ⅲ型胶原mRNA的表达也有抑制作用,可减少Ⅲ型胶原的合成[7]。
热休克蛋白47(HSP47)与胶原蛋白的合成和分泌有关,是纤维化疾病发病的重要致病因素之一。Nakayama S等[4]评价了PFD对肺纤维细胞HSP47表达的影响,结果PFD可抑制肺成纤维细胞HSP47的表达,使得肺成纤维细胞的胶原合成减少,抑制肺纤维化。
血小板衍化生长因子(platelet derived growth factor,PDGF)广泛存在于支气管肺泡中,与前胶原α1和TGF-mRNA的表达增多相关。Hirano A等[8]研究了PFD对于应激引起的高气道反应性的影响,结果PFD可显著减少支气管肺泡灌洗液PDGF的浓度,进而抑制细胞的增殖、胶原的合成和肺脏收缩成分的增加,提示PFD可通过抑制PDGF来发挥其抗纤维化效应。
1.2 抗炎作用 研究证实,PFD可不同程度地抑制炎性介质发挥其抗炎作用。当炎症因子在肺内过度表达就会加剧炎症反应,使得肺泡壁增厚,降低肺泡功能,最终发生纤维化。Oku H等[9]比较PFD和泼尼松对于博来霉素诱导的肺纤维化模型的抗纤维化作用,结果两者均抑制了博来霉素诱导的肺β白介素1(β-IL-1)、IL-6、IL-12p40和单核细胞趋化蛋白 1(MCP-1)的增加。此外,PFD还阻止了肺干扰素-γ(interferon-γ,IFN–γ)浓度的降低,抑制了肺基质细胞衍化因子α-(SDF)-1和白介素18的增加。Hirano A等[8]观察到PFD除了可抑制PDGF生成外,还可阻止嗜酸性细胞和淋巴细胞的蓄积,降低支气管肺泡灌洗液中IL-4,IL-5和IL-13的浓度,具有明显的抗炎作用[8]。
肿瘤坏死因子 -α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)是由抗原激活细胞分泌和释放,其与引起细胞外基质积聚的急性炎症有关。研究证实,PFD可明显抑制细胞相关的TNF-α和IFN–γ的分泌[10-11]。
各项研究证明,PFD主要通过抑制炎性介质的表达、降低血管通透性、减少中性粒细胞和炎症细胞的集聚等来发挥抗炎作用,进而阻止或减缓脏器组织的纤维化程度。
1.3 抗氧化作用 研究证实,PFD主要通过清除自由基、抑制脂质过氧化和减轻氧化应激来发挥其抗氧化效应[12]。Wang F等[11]观察了PFD 对于D -半乳糖胺和脂多糖诱导的大鼠急性肝损害的保护效应,发现应用PFD后,丙二醛MDA(脂质过氧化过程中的产物之一)、诱生型一氧化氮合酶基因(iNOS)和NO的浓度下降,并呈现剂量依赖性;同时还减少了丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)的浓度,改善了肝脏的组织病理学变化。
Salazar-Montes A等[13]研究发现 PFD可使得肝硬变模型中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶和iNOS表达大幅度下降,同时可使核因子kappa B结合活性下降;除此,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶本身的活性也下降;而且,亚硝酸盐和MDA的浓度也降低,可见PFD具有较强的抗氧化活性。
Mitani Y等[14]还评价了PFD和PFD-铁复合物的超氧化物清除活性,显示两者均可通过减少超氧化物释放的数量来发挥抗氧化活性。
2 疾病治疗进展
2.1 特发性肺纤维化变性 特发性肺纤维化(Idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一种原因不明、预后不良、病死率高的慢性炎症性间质性肺疾病。而PFD是一种抗炎、抗纤维化制剂,可用于IPF的治疗。目前该品种已在国外上市,用于IPF的治疗。在不同地区的多项临床研究已经证实PFD可以阻止IPF的进展,具有较好的安全性和耐受性,最常见的不良反应是光敏感性和厌食症[15-17]。
2.2 肝纤维化 国内外多项临床前研究已经证实,PFD可抑制肝组织的纤维化,具有很好的肝脏保护作用[3,11,13,18-20]。Amendariz – Borunda[21]应用 PFD 治疗丙型肝炎肝硬化15例小样本临床研究,疗程12周,治疗后,53.3%患者肝脏炎症指数改善,30%Ishak肝纤维化分期降低,60%患者脂肪变性好转。目前尚未大规模临床试验报道,尚需进一步证实其有效性和安全性。
2.3 肾纤维化疾病 Cho ME等[22]进行了一项开放性临床试验评价PFD在局灶性节段性肾小球硬化症的有效性和安全性,结果显示PFD不仅可明显改善肾小球滤过率,而且安全性相对较高,可用于慢性进展性肾脏疾病的治疗。目前虽然有许多临床前研究和少部分临床研究证实,PFD可用于肾纤维化的治疗,但是尚未在人体进行大规模的系统临床研究来评价PFD对各种人群的安全有效性,未来需要开展更多的试验研究来评估其疗效和安全性[23]。
2.4 多发性硬化症 多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)是与中枢神经系统和免疫有关的炎症及脱髓鞘疾病。与之有关的免疫因素是星状细胞、胶细胞、内皮细胞的活化和淋巴细胞的增加,而PFD具有抑制细胞活化的特性。
Walker JE等[24]在一项随机、双盲、对照的II期临床试验中考查了PFD对MS的疗效,结果与基线相比,PFD治疗组明显改善了SNRS评分,而安慰剂组没有明显改善。PFD组与安慰剂组相比还明显降低了MS的复发率。此外,PFD对于膀胱功能障碍也有明显改善。该项研究证实PFD在治疗MS方面具有一定前景。
目前临床上主要用于治疗MS的制剂均是胃肠外给药,如最早上市的干扰素β-1b,而PFD可以口服给药,能够改善病人用药的顺应性,临床研究显示PFD在治疗MS方面有较好的有效性和安全性[25]。
2.5 心肌组织纤维化 心血管疾病如高血压、心肌病和房颤均可导致心肌组织纤维化,进而使疾病恶化或发展。Van Erp C等[26]证实长期服用PFD治疗进行性假肥大性肌营养不良所导致的心肌病,可抑制心肌纤维化,改善心脏功能。Lee KW等[27]还考查了PFD对于心衰的影响,显示PFD通过抑制纤维变性来减少心肌重塑和房颤的发生。
2.6 肿瘤性疾病
2.6.1 神经纤维瘤 临床前研究显示,PFD可抑制神经纤维瘤的生长,同时没有毒性[28]。Babovic 等[29]进行了PFD治疗儿童多发性神经纤维瘤和丛状神经纤维瘤的I期临床试验,探索了临床用药的剂量和安全范围。还针对24名1型多发性神经纤维瘤病人进行了II期临床研究,结果显示4名病人肿瘤体积缩小15%以上,3 名恶化,17 名保持稳定[30]。
2.6.2 子宫平滑肌瘤 子宫平滑肌瘤主要特征是细胞增殖和组织的纤维化,Byung-Seok Lee等[31]考查了PFD对子宫肌瘤平滑肌细胞的增殖和胶原表达的影响,结果显示PFD可以抑制子宫肌层和子宫肌瘤细胞的增殖,减少Ⅰ型和Ⅲ型胶原mRNA的表达,并呈剂量依赖性。研究证实PFD可用于子宫平滑肌瘤的治疗。
2.6.3 恶性胶质瘤 Burghardt I等[32]研究了PFD对恶性胶质瘤的影响,结果显示其通过抑制TGF-β的表达来发挥抑瘤作用。
2.7 器官移植后纤维化的预防 器官移植失败最常见的原因是器官组织发生炎症并纤维化,PFD是具有抗炎活性的抗纤维化制剂,可以作为器官移植的辅助治疗手段,在临床移植术方面具有潜在价值[33,34]。
2.8 类风湿性关节炎 Pesce E等[35]进行了一项双盲实验比较PFD与羟基保泰松在类风湿性关节炎的抗风湿效应,数据显示PFD在缓解关节炎疼痛方面比羟基保泰松更有效。提示PFD可作为一种类风湿性关节炎治疗的新型手段。
3 展望
综上所述,有充分证据证实吡非尼酮具有抑制胶原合成、抗炎及抗氧化作用等,作为特发性肺纤维化治疗药在国外上市具有非常重要的意义,为该类疾病的治疗提供了一种新的治疗药。目前该药在国内处于临床研究阶段,已有6家医疗机构获批进行临床研究,这将为中国人应用该药提供更多的临床数据支持。此外,初步研究还显示,吡非尼酮对于肺纤维化、肝纤维化等纤维化疾病,恶性肿瘤和类风湿性关节炎等疾病的治疗,以及器官移植纤维化的预防提供了一种非常具有开发潜力的新药,但尚需足够的临床前数据和大规模临床研究的支持。
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