本研究旨在初步调查长期伊马替尼对胎盘和胚胎发育的影响。作为第一步,我们检查了小鼠模型中发育中胎盘的表观遗传和组织学特征。该模型代表在怀孕前接受过伊马替尼辅助治疗的长期癌症幸存者。伊马替尼是一种酪氨酸激酶抑制剂,是一类迅速扩大的化疗药物,常用于影响育龄妇女的癌症。以前的研究质疑对生育能力和怀孕的潜在负面影响,但关于TKI在早期胚胎发生之前和期间影响的数据尚无定论。这项研究证明了在怀孕前和怀孕期间接受伊马替尼的小鼠中关键胎盘基因的表观遗传失调。这些结果表明,即使在怀孕前停用伊马替尼,也会产生潜在的负面影响。
在我们的研究中,我们长期治疗小鼠,然后在停止伊马替尼后立即与雌性交配,发现对胎盘发育有显着的不利影响。当女性在怀孕前接触伊马替尼时,胎盘中的血管发育显着减少,而迷路大小和滋养层宽度也往往更小。问题出现了,如果有一个延长的冲洗期,怀孕前没有伊马替尼的时间,这会阻止对胎盘的影响。不幸的是,在怀孕前停止服用伊马替尼的患者,癌症复发的可能性很高(>60%)。对于在怀孕期间癌症进展的女性来说,她们面临着一个非常痛苦的问题,即是继续使用伊马替尼还是等到婴儿出生后,这种选择会让孩子和母亲都面临风险。由于在服用致畸药物与癌症进展之间的艰难选择,对于服用伊马替尼并寻求怀孕的癌症幸存者,没有关于潜在的清除期的官方医学建议。我们的研究旨在帮助提供有关伊马替尼在怀孕前的潜在影响的信息。通过了解可能的影响,未来的研究可能会找到可以为怀孕期间的癌症幸存者提供保护的治疗方法。
伊马替尼的主要靶点是酪氨酸激酶的ABL家族,尽管尚不清楚这些激酶是否在胎盘形成中起作用。我们假设伊马替尼抑制酪氨酸激酶如KIT和PDGFR的附带亲和力可能导致观察到的胎盘畸变。KIT和PDGRF对正常胎儿发育、血管生成和胎盘形成都至关重要。
胎盘标本的组织学分析表明,伊马替尼治疗与胎盘大小减小之间存在明显的关系。更具体地说,观察到胎盘的迷路区域特别受伊马替尼暴露的影响。进一步发现,伊马替尼治疗导致胎盘迷路血管生成减少,即使在怀孕前停用伊马替尼,表明长期伊马替尼治疗可能对子宫环境产生影响。抑制血管生成是伊马替尼阻止癌细胞生长的功能之一,似乎在发育中的胎盘中也有类似作用。
在这项研究中,我们调查了在胎盘中不当调节时与表型异常相关的特定基因。具体而言,我们检查了印记基因H19、Peg1、Peg3、Snrpn、Cdkn1c(Kv或Lit1)和Igf2的差异甲基化。有趣的是,IgDMR、Peg1DMR、Peg3DMR和SnrpnDMR在怀孕前接受伊马替尼的4wk组中甲基化程度较低。鉴于孕前伊马替尼的显着影响,令人惊讶的是,在孕前和孕期暴露于伊马替尼的4wk+p组中这些基因的甲基化并不显着。然而,4wk+p组的小鼠在E13时也显着减少了胚胎,这表明胚胎在怀孕早期丢失,可能是在着床之前,甚至可能是卵泡发育、排卵或受精的减少。我们的理论是,具有显着甲基化畸变的胚胎在怀孕期间更容易受到持续伊马替尼暴露的影响,并且这些胚胎是早期丢失的胚胎,因此在E13甲基化错误的非显着发现。
Cdkn1c、Igf2/H19和Snrpn基因的类似DNA低甲基化错误与发育疾病有关,例如Beckwith-Wiedemann(BWD)和Angelman综合征。也有报道称胎盘畸变与BWD的这些表观遗传变化有关。Cdkn1c(p57KIP2)的低甲基化)与人胎盘中绒毛外滋养层的过度生长有关。在我们对小鼠胎盘的研究中检测到的低甲基化与已知会导致人类严重发育疾病的低甲基化的相似性强调了未来研究的重要性,以检查孕前伊马替尼对后代发育的可能影响。
Peg1和Peg3对母体护理行为很重要,而低甲基化已证明在诸如泌乳、筑巢和食胎盘等行为方面存在缺陷。Peg3尤其是胎儿发育过程中血管内皮干细胞的标志物。Peg3的减少与新血管生长的减少相关,尽管我们实际上并没有在RNA水平上检测到减少。同时,Snrpn编码一个小核核糖核蛋白复合物,对前mRNA加工至关重要。改变的表观遗传调控会导致生长缺陷或致死率。伊马替尼如何影响DNA甲基化尚不清楚,但伊马替尼对关键基因的去甲基化先前已有报道。最近的一项研究发现,尼罗替尼(一种与伊马替尼密切相关的药物)对酪氨酸激酶的敲低导致DNA甲基转移酶的表达降低,从而导致整体DNA低甲基化。在我们的研究中,我们使用LUMA测定来测量全局DNA甲基化,但无法检测到E13的显着全局变化。未来的研究将需要检查除RNA之外的蛋白质水平的基因表达,并且在发育过程中需要额外的时间点。应该注意的是,有证据表明胎盘可能比胎儿对表观遗传失调的早期损伤更敏感。因此,不能假设胎盘中的表观遗传失调必然等同于胎儿表观基因组的紊乱。需要更多的研究来更好地确定酪氨酸激酶抑制剂对妊娠和发育的全部影响。
这项研究的临床影响因人类和小鼠发育胚胎之间DNA甲基化模式的高度保守而得到加强。在表观遗传结果和胎盘组织学分析之间检测到可能的生物学联系。在我们的动物模型中仔细的剂量滴定代表的剂量范围相当于接受化疗的人的剂量范围。可能混淆胎盘研究的一个限制是母体蜕膜污染的影响。然而,胎盘床的细致解剖最大限度地减少了这种潜在混杂因素的程度。另一个限制是4wk+p组中的女性在怀孕前和排卵期间接受伊马替尼治疗。因此,伊马替尼的作用也可能影响了卵泡、卵母细胞或植入前的发育。需要更大规模的研究来确定伊马替尼在怀孕前和怀孕期间的具体目标以及长期伊马替尼是否影响卵母细胞质量。重要的是要知道在伊马替尼治疗(即生育力保存治疗)之前对配子进行冷冻保存是否可以防止在本模型中确定的胎盘畸变。
值得注意的是,妇女接受辅助生殖技术(ART)也以类似的ICR那些在这项研究中证实遇到异常甲基。这对接受癌症治疗的女性尤其重要,因为她们经常需要ART来治疗诱发的不孕症。如果这些女性也接受伊马替尼Imatinib治疗,她们可能会经历复合效应。某些ICR,例如H19、Igf2、Peg3和Cdkn1c/Kcnq1ot1(KvDMR),对体外条件和其他环境(外部)因素特别敏感。详情请扫码咨询:
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