在肾纤维化期间,CKD 的标志和促进剂(无论导致 CKD 的潜在肾脏疾病),即细胞外调节激酶 1/2 (ERK1/2) 途径被激活并与有害的分化和扩张有关肾成纤维细胞。ERK1/2 通路抑制剂曲美替尼(trametinib)目前用于治疗黑色素瘤,但尚未探索其在 CKD 和肾纤维化中的疗效。
方法
我们研究了曲美替尼是否在两种肾纤维化小鼠模型(遭受单侧输尿管梗阻 (UUO) 或喂食富含腺嘌呤饮食的小鼠)以及培养的原代人成纤维细胞中具有抗纤维化作用。我们还使用免疫印迹分析、免疫组织化学染色和其他工具来研究抗纤维化作用的潜在分子机制。
结果
Trametinib 显着减弱 UUO 和腺嘌呤喂养小鼠的胶原沉积和肌成纤维细胞分化和扩增。我们还发现,在受伤的肾脏中,曲美替尼抑制 ERK1/2 通路可改善哺乳动物雷帕霉素复合物 1 (mTORC1) 靶点的激活,这是另一个关键的促纤维化信号通路。Trametinib 还抑制由主要促纤维化细胞因子 TGF-β1刺激的培养的原代人肾成纤维细胞中的 ERK1/2 通路,从而抑制下游 mTORC1 通路的激活。此外,曲美替尼降低了肌成纤维细胞标志物α-平滑肌肌动蛋白的表达和肾成纤维细胞的增殖,证实了我们的体内数据。至关重要的是,在肌成纤维细胞激活后对动物给药时,曲美替尼还显着改善了肾纤维化进展。
结论
有必要进一步研究曲美替尼(trametinib)作为治疗多种病因的慢性肾纤维化疾病的潜在候选者。
我们报道,临床上可用的 MEK 特异性抑制剂曲美替尼抑制 ERK1/2 通路可显着改善肾纤维化过程中的胶原沉积和肌成纤维细胞扩张。机制上,曲美替尼对 MEK-ERK1/2 的抑制也显着抑制下游 mTORC1、STAT3、Smad2/3 和 NF-κB通路的激活。对人类成纤维细胞的研究证实了我们的发现,并揭示曲美替尼抑制 TGF-β1诱导的 ERK1/2 和 mTORC1 通路激活,以及αSMA 上调和增殖。在受伤后给予动物时,曲美替尼还显着减弱肾纤维化进展和信号传导。此外,曲美替尼在 2 个月的时间里减轻了腺嘌呤喂养动物的肾脏纤维化,这是一种饮食诱导的 CKD 模型。这是第一项表明临床可用的 ERK1/2 通路抑制剂曲美替尼可以改善体内肾纤维化的研究。
ERK1/2在体外肾成纤维细胞分化过程中被激活,在体内肾纤维化临床前模型和患者肌成纤维细胞中均被激活。此外,ERK1/2 在 TGF-β1、EGF、血管内皮生长因子和 PDGF 受体的下游被磷酸化,所有这些都与肾纤维化的进展有不利的关系。然而,在纤维化肾脏中单独抑制 ERK1/2 是否足以预防疾病进展,之前尚未进行全面测试。
曲美替尼显着减少胶原沉积并显着降低αSMA 表达在阻塞的肾脏中。此外,曲美替尼改善了 TGF-β1刺激的人成纤维细胞中αSMA 的上调和增殖。波形蛋白表达通常与αSMA 一起用作肌成纤维细胞的标志物,并且已知在 UUO 期间上调,曲美替尼也显着减弱了波形蛋白的表达。
Trametinib在体内显着阻断 ERK1/2 活化,并且UUO肾脏中间质Ki67表达降低,可能反映了肌成纤维细胞和巨噬细胞扩增的抑制。除了间质外,在 UUO 动物的小管中检测到相当多的 ERK1/2 磷酸化。肾小管损伤可通过分泌可溶性因子直接诱导成纤维细胞活化。此外,受损的小管经历上皮-间质转化,上调波形蛋白,并促进纤维化。ERK1/2 抑制的一些有益作用可能是由于对肾小管细胞的影响。事实上,曲美替尼已被证明可减少缺血/再灌注损伤和败血症期间的肾小管损伤。除了抑制肌成纤维细胞扩张外,ERK1/2 通路抑制是否改善了 UUO 的肾小管损伤值得进一步研究。曲美替尼还减弱了 AKT 磷酸化,已知在 TGF-β1下游被激活并由 UUO 诱导。在曲美替尼治疗的动物中,AKT 抑制是适度的(约 50%),这表明这可能是由于 ERK1/2 抑制对成纤维细胞扩增和随后减少的 TGF-β1分泌的间接影响。
曲美替尼(trametinib)在人体中具有良好的耐受性,没有肾毒性,并且大多数副作用(皮疹和腹泻)很容易通过辅助药物治疗。重要的是,由于 80% 的曲美替尼在粪便中排泄,它可能适用于肾功能不全的患者。此外,我们发现曲美替尼的抗纤维化作用比肿瘤动物模型中使用的剂量低 30 倍,这表明较低剂量可能对 CKD 患者有益,且副作用较少。
与大多数常见疾病不同,CKD 患者的死亡率正在增加。对 CKD 新型治疗药物开发的需求从未如此迫切。重新利用现有的药物可以显着加速其向肾脏诊所的过渡并减轻 CKD 的健康负担。我们设想我们的工作可以指导未来的临床试验,以验证曲美替尼(trametinib)治疗肾纤维化疾病的安全性和有效性。微信扫描下方二维码了解更多:
请简单描述您的疾病情况,我们会有专业的医学博士免费为您解答问题(24小时内进行电话回访)