维甲酸类药物的临床应用及对生殖的影响★

2020-12-20夏晓雪张冬梅

皮肤病与性病 2020年4期

夏晓雪，缪旭，张冬梅，施健

（南通大学第二附属医院皮肤科，江苏南通 226001）

1 维甲酸简介

1.1 维甲酸的概念及生理功能维生素A 的活性代谢物是维甲酸（Retinoic acid,RA），以视黄酯储存在肝脏，主要循环形式为视黄醇，RA 同种异构体包括全反式维甲酸、9-顺-维甲酸（阿利维A 酸）、13-顺-维甲酸（异维A 酸）[1]。临床常用口服维甲酸类药物包括异维A 酸、阿维A、阿利维A 酸、贝沙罗汀等，外用药包括维甲酸、阿达帕林和他扎罗汀等。RA 具有抗炎（通过抑制IL-6、TNF 等）、抗凋亡、抗癌、抗糖尿病、护肝、护心、保护神经等作用[2]，对痤疮、银屑病、日光性角化、皮肤鳞状细胞癌、毛发红糠疹、Dariers 病、皮肤T 细胞淋巴瘤等有治疗作用，还可降低实体器官移植受者患皮肤癌的风险[3]。

1.2 维甲酸的分子结构、分子机制及生成途径维生素A 具有三个结构域小型疏水分子，包括β-白芷酮环、共轭四烯侧链和极性末端基。其代谢物主要是极性末端基团不同，视黄醇为羟基，视黄醛是醛基，视黄酸为羧酸基团、视黄酯的酯基，它们由肝代谢，通过胆道或肾脏排出[4]。

维生素A 为脂溶性微量营养素，不能由哺乳动物从头合成，只能从饮食中β-胡萝卜素（植物来源）或视黄酮酯（动物来源）获得，渗入乳糜微粒，并通过淋巴管吸收或脂质转运体ABCA1 转运进入门脉循环[5]。视黄醇酯转化为视黄醇，并与血清中视黄醇结合蛋白（sRBP）复合物结合，运输到目标器官。进入细胞后，视黄醇由视黄醇脱氢酶（RDH）和醛脱氢酶（ALDH）控制经两步氧化过程代谢为RA。RA 以旁分泌的方式即由一个细胞合成后传递给邻近的细胞[6、7]，RA 的活性被细胞视黄酸结合蛋白（CRABP）和细胞视黄酸结合蛋白Ⅱ（CRABP Ⅱ）的小胞浆蛋白进一步修饰，与视黄酸受体（RAR）、视黄酸X 受体（RXR）发生同二聚或异二聚，受体复合物再与靶基因中的视黄酸反应元件（RAREs）结合，并招募辅抑制因子或辅激活因子，导致转录的诱导或抑制[4]。RA 可被细胞色素P450降解。在缺乏配体的情况下，RAR/RXR 杂二聚体常与RA 反应原件（RAREs）结合，并招募组蛋白去乙酰化酶复合物（HDACs）协助基因沉默[7]。RAR既可与全反式维甲酸又可与9-顺式维甲酸结合，而RXR 只与9-顺式维甲酸结合。RXR 还可与其他受体家族形成异型二聚，如维生素D3受体、甲状腺激素受体及脂肪酸和胆汁酸受体，调节其他受体介导的通路，如维甲酸可以通过激活脂肪酸受体即过氧化物酶体增殖激活受体，刺激脂肪分解，提高胰岛素敏感性[8]。

1.3 维甲酸类药物的分类、临床注意事项及不良事件 RA 根据结构可分为三代。第一代维甲酸是天然存在的非芳香类维甲酸，包括视黄醛、异维甲酸（13-顺式维甲酸）、全反式维甲酸和阿利维甲酸（9-顺式维甲酸）等。第二代是通过改变维生素A 的环状结构而形成的单芳香化合物，包括依曲替酯、阿维A，比第一代维甲酸类化合物更亲脂，具有更高生物利用度。第三代是由多烯侧链环化形成的，包括阿达帕林、他扎罗丁、贝沙罗丁，但第三代结合受体谱更窄[9]。

外用维生素A 类药物能增强其他外用药物渗透性，炎症性痤疮中，联合治疗优于单一抗生素治疗。但在光或氧化剂如过氧化苯甲酰存在的情况下，维甲酸会随着时间降解，因此治疗期间应避光，不建议同时使用过氧化苯甲酰，但阿达帕林除外[10]。局部应用维甲酸经皮吸收很少，因此长期外用维甲酸治疗不会影响内源性维甲酸及其代谢物水平，三项前瞻性队列研究证明局部应用维甲酸无胚胎毒性[11]。Nohynek 等[12]也认为即使局部使用维甲酸类药物过量，该药物的血浆浓度无明显升高，虽然外用维甲酸药物不会致畸，但仍有一些怀疑维甲酸相关胚胎毒性的临床病例，所以临床仍应避孕。停用维甲酸类药物后，异维甲酸、阿利维甲酸和倍沙罗汀治疗应避孕1个月，阿维A 酸治疗应避孕2 至3 年[3]。当转氨酶升高超过正常上限的3 倍，应停止治疗[1]；当血脂等出现异常时，应减少剂量或停止治疗[13]。

维甲酸的不良事件与剂量有关，可致皮肤黏膜干燥、血脂及肝肾功能异常、骨密度降低、骨折率增加、神经精神异常、生殖异常等[14-16]。RA 使额叶皮质的新陈代谢和血流量减少、海马和纹状体的神经传递失调，尤其是多巴胺能通路，在下丘脑，它们可能会改变促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）（抑郁症发病机制相关激素）的表达或活性。精神病学文献表明药物和抑郁症之间有联系，而皮肤病学文献强调痤疮治疗的同时，抑郁症症状得到改善[15]。

1.4 维甲酸在皮肤科的应用 RA 外用具有抗粉刺、免疫调节等作用，且对Dariers 病患者有效，外用贝扎罗丁是FDA 唯一批准用于治疗皮肤T 细胞淋巴瘤（CTCL）患者的药物，阿利维甲酸凝胶用于艾滋病相关的卡波西肉瘤（KS）。不同疾病中系统使用RA 的剂量不同，痤疮治疗第一个月的推荐剂量为0.5mg/（kg·d），逐渐增加剂量，最高为2mg/kg，5 个月总剂量为（120 ～150）mg/kg，轻至中度痤疮异维甲酸低剂量和间歇给药方案有效。阿维A 是FDA 唯一批准用于治疗银屑病药物，最佳剂量为（25 ～50）mg/d，（3 ～6）个月治疗效果最佳。口服维生素A 是毛发红糠疹一线治疗。在欧洲，阿利维甲酸用于强效局部类固醇无效的慢性手部湿疹，剂量为（10 ～30）mg/d，持续（12 ～24）周。异维甲酸治疗鱼鳞病从低剂量开始，通常异维甲酸1 mg/（kg·d）或阿维A 0.5 mg/（kg·d）。此外，维生素A 在癌症预防和治疗中的作用已得到广泛承认，对日光性角化、皮肤鳞癌、基底细胞癌均有效[3]。

2 维甲酸对动物及人类生殖的影响

2.1 维甲酸影响生殖系统的实验动物学证据 RA在精子发生、生殖细胞减数分裂和胎儿卵巢发育中起重要作用，阻断睾丸间质细胞RA 信号致血睾丸屏障通透性增加，睾酮水平下降，小鼠的附睾出现异常表型[17]。RA 缺乏（饮食、遗传或视黄醇脱氢酶抑制剂如WIN 18,446 引起）阻止精原细胞分化，使睾丸富含未分化精原细胞[18]。Yani Z 等[19]给雌鼠喂食WIN 18,446 持续4 周，1 周交配，结果表明小鼠出生率低（WIN 18,446 雌鼠无小鼠出生），雌鼠受孕1 周后安乐死，其中1/4 的WIN 18,446 治疗小鼠没有任何怀孕的迹象，仅一只有两个异常的胚胎和三个吸收位点，且出现与RA 信号被阻断、RAR 或RXR 敲除小鼠相同畸形，如尾巴缩短、眼睛畸形、脊柱裂、腭裂，当WIN 18,446 达到200 mg/d 时，大鼠胚胎100%死亡[20]。此外RA 诱导莫勒氏管向子宫上皮细胞分化，而抑制RA 受体则诱导其向阴道上皮细胞分化[21]。隐睾症组小鼠RA 浓度及视黄酸基因8（Stra8）明显低于正常对照组，睾丸组织中RA 含量的降低可直接下调Stra8 的表达，阻碍减数分裂，上调Stra8 可能为隐睾精子症的治疗带来新的希望[22]。

但高剂量RA 则对动物生殖产生消极影响。小鼠实验证实当RA 继续升高时卵母细胞退化[23]，小鼠胚胎期第12.0 天灌胃给予ATRA（200 mg/kg），用组织学和电镜对胎儿腭部进行了处理和分析表明；胚胎期第14.5 天时，ATRA 处理的腭的内侧边缘上皮外周膜仍保留（外周膜的去除促进胚胎腭间质的融合），导致腭裂发生[24]。RA 过量使小鼠、蜥蜴和狗的睾丸退化或精子生成障碍[25]，ATRA 暴露鼠（特别是减数分裂的早期）致输精管索结构缺失[26]。与此相反，Geiger 等[27]认为标准和高剂量的阿维A酸不会影响大鼠的精子形成，服用维甲酸类药物在男性生殖安全方面不存在任何风险，小鼠胚胎发育过程中删除卵巢体细胞中的所有RAR 或ALDH 后，小鼠成年期有正常的卵巢形态且所有类型的卵泡存在，并产生正常大小后代[28]。

2.2 维甲酸不足或过量所致的女性生殖不良后果维生素A 是孕妇及胎儿的重要微量营养素，通过胎盘、母乳喂养从母亲传递，对胎儿的形态、功能发育至关重要。在维生素A 缺乏（VAD）地区，建议补充维生素A，孕妇对维生素的需求大约增加10%～20%，推荐剂量为800 µg/d，但若孕妇摄入过量，怀孕后60 天内可能致畸，其致畸作用的机制是由于高浓度维甲酸代谢物（如反式维甲酸和13-顺式维甲酸）影响器官发生和胚胎发生时期基因功能。因此世界卫生组织建议孕期妊娠前60 天最大剂量为每日10 000（3 000μg 视黄醇）国际单位或每周25 000 国际单位，每天15 000 国际单位的饮食或超过10 000 国际单位的补充剂增加神经嵴发育异常的风险，10 000 国际单位是胎儿心脏病的风险因素[29]。临床实验证实长期暴露于维甲酸影响女性卵巢功能，对82 名服用异维A 酸治疗痤疮的年轻女性卵泡生长标志物进行评估，卵巢体积和腔卵泡计数显著减少，血清AMH 和雌二醇水平的降低，一年后恢复正常[30、31]。

2.3 维甲酸影响男性生殖的临床证据目前RA 对男性生殖影响存在争议，部分研究表明服用维甲酸类药物对男性生殖无任何风险[27]。10 名患者维甲酸治疗3 个月，其精子发生、能动性、形态及下丘脑—垂体—性腺轴不受影响[32]，男性服用25 mg 阿维A 胶囊后，10ml 的精液中只含1/200 000[27]。精索静脉曲张患者精子中RARα 表达减少，ATRA 可重新编程精子代谢，使其达到获能状态，ATRA 诱导超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽转移酶活性，降低健康精子和精索静脉曲张精子中丙二醛和活性氧的生成，保护精子免受活性氧损伤[33]。同样研究19 名21 岁至60岁男性，不育时间超过12 个月、精子浓度低于1 500万/ml 患者，20 周内2 次/d 口服异维甲酸20 mg，每4 周进行一次精液分析，精子活力未见明显变化，精子形态、数量有改善的趋势，研究期间发生6 次怀孕（3次自然怀孕，3 次卵母细胞胞浆内精子注射）[34]。

相反，一些研究认为维甲酸对男性生殖存在负面影响。在睾丸中，RA 直接作用于支持细胞、间质细胞和减数分裂前生殖细胞[19]。RA 过量可能导致不同器官系统的畸形，睾丸微解剖方法取特发性非阻塞性无精子症（iNOA）患者的睾丸精子标本，其中20个用于组织学研究，10 个用于蛋白质组分析，通过免疫组化和定量聚合酶链反应，对上游调控因子进行鉴定，发现生殖细胞发育不良与支持细胞中维甲酸信号转导增加相关[16]。对20 例痤疮患者进行了为期6个月的异维甲酸治疗研究，表明从异维甲酸治疗的第四个月后，平均精子密度药物含量明显增加，治疗一年后，恢复到基线水平[35]。