雷帕霉素作用机理和临床应用 |
雷帕霉素(RAPA)是一种新型大环内酯类免疫抑制剂。RAPA通过不同的细胞因子受体阻断信号传导,阻断T淋巴细胞及其他细胞由G1期至S期的进程,从而发挥免疫抑制效应。从目前临床应用来看,RAPA有很好的抗排斥作用,且与环孢霉素A(CsA)和FK506等免疫抑制剂有良好的协同作用,是一种疗效好,低毒,无肾毒性的新型免疫抑制剂。 雷帕霉素(Rapamycin,RAPA,RPM),又名Sirolimus,属大环内酯类抗生素,与FK506的结构相似。起初RAPA被研究作为低毒性的抗真菌药物,1977年发现RAPA具有免疫抑制作用,1989年开始把RAPA作为治疗器官移植的排斥反应的新药进行试用,目前RAPA的Ⅰ、Ⅱ期临床试验已结束,Ⅲ期临床试验正在进行之中。RAPA的分子式为C51H79NO13,分子量991KD,为白色固体结晶,熔点为183-185℃,亲脂性,溶解于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂,极微溶于水,几乎不溶于*。从目前动物实验及临床应用的效果看,RAPA是一种疗效好,低毒,无肾毒性的新型免疫抑制剂[1-4]。 1. 作用机理 RAPA和FK506一样,结合在相同的免疫亲和蛋白(immunophilin)FKBP12上,形成RAPA-FKBP12复合物,这种复合物不能与钙调素结合,并且RAPA亦不抑制T细胞的早期激活或直接减少细胞因子的合成[5]。这种复合物的靶蛋白最早是在酵母菌中被确定,称为TOR1和TOR2。1996年,Abraham等[5]证实了一种哺乳类动物的RAPA靶蛋白,称为mTOR(FPAP,PAFT,SEP),这种蛋白的突变可对RAPA产生耐受。mTOR是一种多功能激酶,在淋巴细胞的共刺激活化和细胞周期过程中均存在。最近,RAPA-FKBP12-mTOR复合物的结构已被确定[6]。 信号通过IL-2受体或生长因子受体激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)链且导致蛋白激酶B(PKB)的活化。PKB直接激活mTOR[7],mTOR可调节至少三钟在翻译过程中有重要作用的蛋白:4E-BP1,p70S6K和真核细胞翻译起始因子4GI(eIF4GI)。4E-BP1通常与mRNA 研究发现RAPA能抑制70-KDaS6激酶(p70S6K)的活性,该酶与细胞周期中的许多关键的不同细胞过程有密切的关系。但是在无细胞体系(cell-free RAPA能降低细胞周期依赖性激酶(cdk)和细胞周期蛋白(cyclin)复合物激酶的活性。细胞周期全过程需要不间断的cdk和cyclin复合物的活化。RAPA对cdk2、cdk4、cyclinD和cyclinE的蛋白水平无任何影响,但却能降低cdk4-cyclinD和cdk2-cyclinE复合物的激酶活性[5]。在G1期的中晚期进程中,这些激酶的活性包括从cyclin-cdk复合物中去除cyclin依赖的激酶抑制因子p27kip1,RAPA通过抑制了cyclin-cdk复合物激酶的活性,从而预防了p27的清除,阻断了cdk4-cyclinD和cdk2-cyclinE复合物的活化,结果导致之后的细胞进程被抑制:视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)的过磷酸化和Rb-E2F复合物的分离。E2F转录因子的活化降低导致了细胞周期蛋白cdc2、cyclinA以及转录活性需要的丝氨酸/苏氨酸激酶的下调。和RNA聚合酶 RAPA对细胞由G1期至S期的发展的干扰作用,在体外实验证实它不是一种有效的细胞因子合成抑制剂,而是对活化T细胞和B细胞的生长因子和细胞因子等产生相反作用。RAPA不局限于对免疫系统的细胞产生作用,它亦能抑制平滑肌细胞、内皮细胞、成纤维细胞等的增殖[10,11]。 2. 临床应用 Kahan[18]教授在一项多中心的Ⅱ期临床试验中将149名肾移植患者随机分成6组,3组为安慰剂、1或3mg/m2/day的 一项欧洲11个移植中心的研究报告[19],将83名肾移植病人分成RAPA及CsA组,均联合应用类固醇及Aza,结果显示两组出现的急性排斥反应相似,分别为42%及38%,1年的人/肾存活率亦无明显差异,RAPA组为100%/98%,CsA组为90%/90%,RAPA 肝移植后在一些病人中出现肝纤维化,这一过程可能是由于抗排斥治疗所致。有学者应用RAPA进行动物实验时观察到,RAPA CsA和FK506与药物源性的肾功能障碍有关,特别是在移植肾功能延迟恢复的过程中,治疗上应尽量避免有肾毒性的药物。至今为止,尚未发现RAPA有明显的肾毒性,基于这点考虑Hong及Kahan等[24]选择RAPA对6名被评估为移植肾功能延迟恢复的高危肾功能受者进行治疗,同时应用抗CD25单抗舒莱(simulect),RAPA用量为2~12mg/day,血药浓度维持在10~20ng/ml,结果显示最初2个月中,无一患者出现病理学证实的急排、细胞因子释放综合症或过敏反应。所有病人在术后8周内肾功能恢复,研究者认为移植术后早期RAPA联合应用simulect及类固醇提供了一种有前景的基础治疗,可避免应用CsA,促进器官缺血及再灌注损伤的恢复。 RAPA与CsA、FK506、MMF等联合应用均有良好的协同作用,其益处在于①减少了治疗方案中各种免疫抑制剂的用量,②减少了免疫抑制剂的副作用,③增强了免疫抑制的效果。 2.3 用量与监测 RAPA的治疗方案多种多样,且单独给药的剂量与联合CsA或FK506等药物使用的剂量区别较大。维持血药浓度亦各有区别。Groth等[14]在以RAPA为基础的免疫抑制治疗与CsA为基础的免疫抑制治疗对照研究中,RAPA口服液的初始剂量为16-24mg/m2/day,随后7-10天用量为8-12mg/m2/day,血药浓度稳定在30ng/ml,2个月后调整RAPA用量直至血药浓度稳定在15ng/ml,均在早晨以水或橙汁一次性冲服,一日一次,前12周每周监测1次血药浓度,之后每个月监测1次。观察到血药浓度与药物毒性成正比,但其副作用是可逆的。当血药浓度降低后,副作用均好转。故Groth认为血药浓度以保持于10-20ng/ml为好。Kahan认为血药浓度大于15ng/ml时,即与甘油三酯的升高及血红蛋白、白细胞或血小板减少有关[25]。当RAPA与FK506联合应用时,其血药浓度保持在6-12ng/ml即有降低急性排斥率的作用,且毒性小。在一系列的肝,肾,胰腺移植的病人中服用5mg/day的RAPA及低剂量的FK506(0.03mg/kg/day)预防急性排斥,且以各自浓度水平维持在3-7ng/ml及6-12ng/ml为准,均取得非常满意的移植物功能[26]。 与CsA合用时,RAPA的用量较单独使用时要少,建议RAPA的浓度维持于5-15ng/ml,同时CsA用量亦可减少,但CsA浓度最少要维持于50-150ng/ml[18]。 3. 副作用 |