顺铂治疗导致卵巢早衰的研究进展

丁 艳，张 静，陶 然，任君旭

(河北北方学院 基础医学院 组织学与胚胎学教研室， 河北 张家口 075000)

癌是影响人类健康的主要问题，临床化疗使年轻的癌患者长期存活率明显上升，其中5%的女性肿瘤患者处于生育年龄[1]。但是长期化疗可导致育龄女性患者卵巢形态改变和不同程度的功能损伤，严重者甚至导致患者卵巢早衰(premature ovarian failure，POF)。目前临床常用有烷化剂、铂类化合物、抗代谢药、抗生素及植物碱5大类化疗药物，其中铂类是临床应用最为广泛的化疗药物。本文就铂类中顺铂与卵巢早衰的关系作一简要综述。

1 顺铂的细胞毒性作用

顺铂(cisplatin) 是临床应用最广泛的有效治疗人类多种肿瘤的抗癌化疗药物，但是严重的不良反应及其耐药性限制了顺铂的治疗和临床应用。早在20世纪60年代就有研究提出铂类化合物在癌化疗中应用的可能并且发现铂类化合物有细胞毒性[2]。

顺铂对肿瘤细胞的杀伤性源于其强大的细胞毒性作用， 其主要在于引起细胞DNA损伤， 这与顺铂在细胞内多种活动的相互作用有关。顺铂可依赖其浓度高低被动扩散及细胞膜表面载体蛋白(如铜转运体1)通道，进入细胞内发生水解，随后其水解产物与细胞内多种物质结合反应，例如ATP酶(ATP7A/B)在内质网中可参与顺铂的转运；同时也可与细胞质内的亲核物质如谷胱甘肽(GSH)、金属硫蛋白和半胱氨酸等蛋白质相结合，引起细胞质内抗氧化储备耗竭，导致细胞氧化应激。氧化应激是顺铂毒性最重要的机制之一，活性氧通过氧化应激降抵抗氧化防御系统(抗氧化剂酶和非酶分子),减少还原型谷胱甘肽,从而增强顺铂的毒性[3]。顺铂进入癌细胞立即激活许多信号通路(如Fas/FasL、Bcl- 2/Bax等)产生大量的活性氧诱导细胞凋亡。此外，顺铂水解产物可转运入细胞核与核内相关DNA碱基结合。其中几个蛋白质家族[高迁移率组蛋白(HMG)、核苷酸切除修复(NER)蛋白质和错配修复(MMR)蛋白质等]参与Pt-DNA复合物的识别。HMG1和HMG2作用[4]包括：1)识别相邻鸟嘌呤之间链内DNA复合物改变细胞周期活性和随后诱导细胞凋亡；2)促进p53与DNA的结合诱导目标基因(p21)反式激活参与细胞周期的发展、DNA修复和细胞凋亡(Bax)；3)阻止Pt-DNA复合物的修复促进顺铂细胞毒性。NER是癌细胞清除Pt-DNA复合物和DNA损伤修复途径,若NER缺陷将导致细胞对顺铂超敏反应。错配修复(MMR)蛋白复合物主要修复DNA损伤并不修复顺铂-DNA复合物，修复失败将启动细胞凋亡。简而言之，DNA损伤激活细胞内多信号传导途径，最终导致细胞凋亡。

2 顺铂与化疗性卵巢早衰(POF)

卵巢早衰(POF)是指女性40岁以前卵巢功能停止，同时伴随着闭经至少4个月、血清雌二醇浓度降低及血清促卵泡激素(FSH)浓度升高(两次或以上大于40 mIU/L，其中两次检查间隔1个月以上)[5]。多种因素可导致卵巢早衰，包括遗传学因素、免疫学因素、医源性因素(包括化疗、放疗和手术损伤)、酶缺陷、环境及感染因素等病因。临床化疗药物在治疗疾病的同时，对育龄女性肿瘤患者生殖功能具有潜在破坏性如闭经、POF、不孕等。因此生育能力和性腺功能的保护已成为育龄女性癌患者的一个重要难题。

2.1 卵巢早衰(POF)的诱因及分子机制

正常女性月经开始于青春期，结束于更年期。一般女性自然绝经的平均年龄约50～52岁。同时一个女性最后月经的出现也意味着卵巢储备功能的耗尽即其生殖寿命的结束。POF最广泛的影响是生殖系统。通常先于POF的首要症状是不规则月经周期[6]和女性不孕。POF病因复杂主要包含：一是大多数原因未明导致的卵巢早衰称为特发性POF[7]，二是少数明确病因如遗传学因素、免疫学因素、医源性因素(包括化疗、放疗和手术损伤)等病因的POF。到目前为止POF发生的具体作用机制仍未完全清楚，既往POF机制的探讨主要集中于其遗传基因、自身免疫、医源性因素等方面的研究。

与遗传基因有关的POF：近年来从不同的作用机制(基因的缺陷、突变、易位等)和致病途径(X染色体、常染色体及其相关候选基因异常等)分析POF患者基因，已经确定了几个染色体异常、单基因突变和遗传多态性与POF发展有关并影响着卵巢功能。其中综合性POF中50%～90%的病例[8]是特发性，可能涉及大量遗传基因；而非综合性POF的发病机制涉及多个基因缺失和环境因素之间相互作用。已有研究[9]确定X染色体上区域包含正常卵巢功能所需的部分基因突变与POF发生密切相关。比如X连锁遗传基因的突变，包括FMR1、BMP15和DACH2。此外，一些常染色体基因如GDF9、FSHR、LHR和NR5A1与POF相关联[10]。在POF患者中减数分裂基因突变和卵巢衰退之间的关系也被证实，突出了减数分裂基因在卵巢功能调节中的重要性[11]。

与自身免疫有关的POF:主要包括体液免疫和细胞免疫，涉及各类相关自身抗体、免疫蛋白、细胞因子、T淋巴细胞亚群等方面的变化，这些自身免疫紊乱最终会导致卵泡的缺失或卵泡对促性腺激素的反应低下[12]。卵巢早衰中20%～30%的患者与自身免疫性疾病(如甲状腺疾病、糖尿病、胰岛素自身免疫综合征等)和内分泌疾病相关[13]。同时有研究通过遗传和基因功能相关分析已确定与POF有关的免疫系统功能通路，如与免疫细胞(如单核细胞、淋巴细胞)有关的显著基因数量可能影响该生殖细胞和颗粒细胞的分化和成熟[14]。此外，有研究[15]表明血浆中血红素清除途径有显著变化，游离血红素有组织破坏特性，是氧化还原活性产生活性氧和氧化应激中铁的来源；损伤诱导活性氧积累导致卵母细胞和颗粒细胞的功能降低从而加速卵巢衰老。也有研究[16]证实下丘脑-垂体-卵巢轴组织内存在多种免疫细胞，表明免疫系统可能调节卵巢功能和退化，例如卵泡颗粒细胞产生肿瘤坏死因子α(TNF-α)促进FSH分泌和抑制前列腺素F2a(PGF2a)从而促进排卵[17]。同时，FSH也可以协同增强转化生长因子β(TGF-β)抑制卵泡发育，从而调节原始卵泡的数量[18]。

与医源性因素有关的POF：卵巢切除术、卵巢癌或囊肿切除术等使卵巢储备减少。有研究[19]显示临床化疗对卵巢功能作用影响：一是暂时性作用：发生在治疗过程中，临时诱导闭经致使生长卵泡群损失，随后使卵巢功能衰竭导致卵巢早衰，在停止治疗之后保持在静止状态的卵泡池启动提供足够原始卵泡数，从而使生长卵泡群得到补充，月经恢复；二是远期性作用：只有部分的原始卵泡丢失，这种短期的影响不明显，治疗患者几年甚至十几年后出现过早绝经，最后导致卵巢早衰。同时化疗药物也可引起卵巢卵母细胞凋亡，主要机制是引起卵母细胞双链DNA断裂DNA损伤[20]。卵母细胞最初通过共济失调毛细血管扩张突变(ATM)介导的DNA损伤修复通路修复DNA损伤。对于DNA损伤无法修复的细胞通过细胞凋亡消除，在增殖过程中去除衰老细胞。ATM介导的信号通路可能触发损伤反应及在化疗引起的基因组损害中也可能修复和拯救一些原始卵泡。

2.2 顺铂导致卵巢早衰(POF)的可能机制

顺铂化疗选择性低，治疗疾病的同时也引起许多不良反应如肾毒性、耳毒性、胃肠道毒性、过敏反应和一些生殖毒性作用等。有学者应用顺铂的LD50(10～20 mg/kg)为投药量，投药时间为大鼠的1～2个性周期(5～10 d)，进行顺铂腹腔内给药实验，发现顺铂对大鼠卵巢具有毒性作用，且与用药剂量、用药时间长短有关[21]。不同程度影响卵巢的损害因素还包含化疗药物的给药剂量、给药浓度、给药方式及给药时间和患者的年龄等。

在化疗过程中，化疗药物不仅杀伤肿瘤细胞与正常细胞，内分泌系统也受到严重影响，卵巢所受损伤亦不可逆[22]。顺铂主要通过链间和链内与DNA结合形成复合物，进而干扰细胞的转录和复制而导致DNA损伤，若不及时有效处理将启动细胞内相关信号通路，引起细胞凋亡。有学者证实顺铂可诱导卵巢细胞凋亡引起组织坏死，从而导致卵巢功能早衰[23]。顺铂可激活新生小鼠卵巢卵母细胞中非受体酪氨酸激酶(Abl)及其下游的p53同系物(TAp63-α)，从而使其积累导致卵母细胞死亡，若同时使用Abl活性阻断剂伊马替尼可显著减少顺铂引起的卵母细胞死亡[19]。另外，与阿霉素和环磷酰胺一样，顺铂可以激活内在的线粒体途径，导致细胞色素C释放进入细胞质中，随后激活caspase途径产生细胞凋亡；也可引起内质网应激，随后激活caspase12和细胞凋亡[21]。

3 对于顺铂导致的卵巢早衰(POF)的防治

女性因化疗引起卵巢早衰的人数越来越多，生育能力的保留是一个日益重要的问题。目前女性保留生育最长的方法是胚胎冷冻保存，或卵巢组织和卵母细胞等冷冻保存。但冷冻保存仅是生育保存治疗，不太可能延长卵巢功能的维持。理想的解决办法是使卵巢免受化疗药物的毒性作用，从而也减轻非生育的过早绝经相关症状。为此进行了各种可能性研究，如促性腺激素释放激素激动剂(GnRHa)类似物治疗及药物干预包括雌孕激素替代治疗、中西医药治疗[22,24]等，均只是在一定程度上改善化疗所致卵巢损伤。因而，进一步探讨潜在细胞毒性化疗药物影响卵巢的相关机制将为化疗中的卵巢功能保护打开新的方向。

4 总结与展望

综上所述，顺铂对女性患者卵巢的细胞毒性作用影响着卵泡生长发育过程，并且引起卵泡结构破坏、卵巢组织纤维化和卵巢功能减退或丧失，从而导致 POF。POF是导致女性不孕的常见原因，由于POF发生发展没有任何明显的迹象或症状，其诊断大部分在疾病的最后阶段发生。因而不断深入探讨POF病因的多样性和遗传异质性及其相关作用机制将有助于对卵巢功能调节作用的认识，如遗传相关基因机制研究将有助于早期发现和早期干预POF提供更好的机会；免疫、化疗相关因素作用机制研究将有助于预防其发生和改善其临床治疗。

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