在肾纤维化过程中,细胞外调节激酶 1/2 (ERK1/2) 通路是 CKD 的标志和启动子(无论导致 CKD 的潜在肾脏疾病如何)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 和肾纤维化情况下的疗效。
方法:我们研究了曲美替尼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是否具有抗纤维化作用。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:
曲美替尼(Trametinib)显着减弱了 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张。我们还发现,在受伤的肾脏中,曲美替尼对 ERK1/2 通路的抑制改善了哺乳动物雷帕霉素复合物 1 (mTORC1) 的激活靶点,这是另一个关键的促纤维化信号通路。Trametinib 还抑制由应用 TGF-β1(主要促纤维化细胞因子)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,曲美替尼也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)作为治疗不同病因慢性肾纤维化疾病的潜在候选药物。
我们报告说,使用临床可用的 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。在机制上,MEK-ERK1 / 2抑制作用trametinib也显著抑制mTORC1的下游,STAT3,Smad2 / 3的,和NF-κ乙途径活化。对人类成纤维细胞的研究证实了我们的发现,并表明曲美替尼抑制了 TGF-β1诱导的 ERK1/2 和 mTORC1 通路激活,以及αSMA 上调和增殖。对受伤后的动物给药时,曲美替尼还显着减弱了肾纤维化的进展和信号传导。此外,曲美替尼在 2 个月内减轻了腺嘌呤喂养动物(一种饮食诱导的 CKD 模型)的肾纤维化。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在体内改善肾纤维化的研究。
ERK1 / 2肾成纤维细胞分化期间被激活在体外,无论是在肾纤维化的临床前模型中的体内和在患者肌成纤维细胞。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,所有这些都对肾纤维化的进展产生不利影响。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,此前尚未经过全面测试。
曲美替尼显着减少胶原沉积和显着降低αSMA 表达 在受阻的肾脏中。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,也被曲美替尼显着减弱。
曲美替尼(Trametinib)在体内显着阻断 ERK1/2 激活和并降低 UUO 肾脏中的间质 Ki67 表达,这可能反映了肌成纤维细胞和巨噬细胞增殖的抑制。除了间质外,在 UUO 动物的肾小管中也检测到了相当多的 ERK1/2 磷酸化。肾小管损伤可通过可溶性因子的分泌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。抑制 ERK1/2 的一些有益效果可能是由于对管状细胞的影响。事实上,trametinib已经显示出减少局部缺血/再灌注损伤肾小管损伤和败血症。除了抑制肌成纤维细胞扩张外,ERK1/2 通路抑制是否还能改善 UUO 引起的肾小管损伤,值得进一步研究。Trametinib 还减弱了 AKT 磷酸化,已知在 TGF-β1下游被激活并由 UUO 诱导。接受曲美替尼治疗的动物中的 AKT 抑制程度适中(约 50%),这表明这可能是由于 ERK1/2 抑制对成纤维细胞增殖的间接影响以及随后的 TGF-β1分泌减少所致。
曲美替尼在人类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)可以通过辅助药物轻松控制。重要的是,因为 80% 的曲美替尼通过粪便排泄,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,表明较低的剂量可能对 CKD 患者有益,副作用更少。
与大多数常见疾病不同,CKD 患者的死亡率正在增加。对开发新型 CKD 治疗药物的需求从未如此强烈。重新利用已经可用的药物可以显着加速它们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:
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