儿童顺铂耳毒性研究进展

李彦璋，肖伯安

(南方医科大学第五附属医院，广东广州 510900)

顺铂(顺式-二氯二氨合铂)是一种广谱抗肿瘤药物，广泛应用于头颈部、宫颈、食管及肺部等实体瘤，是治疗多种实体瘤的一线用药，也是儿童较为有效的肿瘤化疗药物之一。顺铂显著提高了许多实体肿瘤患者的存活率，包括肝细胞瘤、神经母细胞瘤、骨肉瘤和生殖细胞瘤等。作为典型的高效高毒化疗药物，近年来，顺铂的肾毒性及胃肠道毒性通过水化利尿及药物止吐等措施得到了较大缓解，但限制顺铂临床使用的另一个主要并发症耳毒性仍未发现较好的解决方案。特别是儿童，由于特殊的生理结构，如发生听力障碍会明显影响患儿语言和心智发展，增加生活学习的困难，导致该问题的解决具有现实迫切性。

1 顺铂耳毒性的临床表现及机制

顺铂耳毒性主要表现为耳鸣、耳聋，有时伴眩晕，听力损失多为高频听力，一般发生在4 000～8 000 Hz的高频区，随着单次给药剂量及累积药量的增加，听力损失扩展至中低频区，最终导致不可逆的听力损伤，甚至听力丧失。因人群、原发病、药物用量及基因多态性等的不同，在使用顺铂的人群中听力损害的发生率为5%～75%[1]。

关于顺铂耳毒性的机制，尚无确切统一的认识，以往有“顺铂破坏DNA合成”“内耳蓄积”“内耳淋巴液环境紊乱”“内耳代谢障碍，钙离子紊乱”等学说[2]。近年来的热点更倾向于氧化应激损伤、细胞凋亡及顺铂运输通路影响等研究。随着研究的不断深入，人们更多地认为顺铂耳毒性可能是由多因素、多机制共同作用的结果。

病理研究发现，顺铂耳毒性主要涉及了3个部位，包括Corti器官(耳蜗外毛细胞)、螺旋神经节细胞、侧壁(血管纹和螺旋韧带)[3]。顺铂通过血液-内耳淋巴液屏障先被耳蜗外毛细胞摄取，故外毛细胞最早也最容易受到伤害，这与高频听力最先丧失的临床表现吻合，随着耳蜗液、血管纹等对顺铂的摄取，内、外毛细胞损害加大，螺旋神经节也受顺铂神经毒性的损伤，影响中低频听力，最后导致听力丧失。而在顺铂摄入毛细胞过程中，一些转运蛋白，如有机阳离子转运蛋白(OCT2)、铜转运蛋白(CTR1)等被认为起着重要的运输作用。有研究[4]测量了人类内耳组织的顺铂含量，发现顺铂量在内耳组织尤其是耳蜗血管纹中累积量最高，可残留数月至数年不等，且儿童患者内耳累积的顺铂量高于成年人，可能是儿童顺铂耳毒性比成年人更为严重的原因。

顺铂进入耳蜗这个封闭系统后，与其代谢物逐渐积聚，通过多种机制诱发耳毒性，目前公认氧化应激损伤及细胞凋亡是顺铂耳毒性重要的发生机制，且两者紧密相关。顺铂通过激活NADPH氧化酶，生成活性氧(ROS)，同时抑制抗氧化物酶活性(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶)，进一步促使在耳蜗中生成的ROS增多，导致有毒脂质过氧化物和醛类逐渐增加，最终损伤膜细胞。ROS的生成增多可导致一系列后果：耳蜗外毛细胞运动发生改变；线粒体通透性提高，导致钙离子内流增多；活化促凋亡因子caspase-3和caspase-9；促进线粒体释放的细胞色素C等[5-6]，最终导致细胞凋亡。可见ROS在氧化应激损伤及细胞凋亡中扮演着重要角色。

2 顺铂耳毒性的检测与评估

对于儿童来说，听力障碍需及早发现及治疗。顺铂导致的听力损失主要为高频听力损失，目前认为监测和确定患儿听力损失程度的最佳手段为纯音听力测量(≥5岁可配合)及脑干反应测听(<5岁难以配合)[1]。如条件允许，使用超高频测听(UHF)可更早测出耳毒性[7]。

化疗时通常会对化疗导致的不良反应进行严重程度评估分级，临床上中重度的顺铂耳毒性，可导致顺铂使用的减少或终止，从而影响患儿生存率，因此正确评估耳毒性的严重程度是非常必要的。目前最常用的方法有美国国家癌症研究所(NCI)常见不良事件评价标准(CTCAE)和Brock耳毒性分级(Brock)、美国言语语言听力学会(ASHA)评估和分级、国际儿科肿瘤协会耳毒性量表(SLOP)。事实上，接受顺铂治疗儿童的听力结局的最优评价方法和标准尚未确定。Knight K R等[8]的前瞻性研究对接受顺铂化疗的儿童进行了毒性评估，比较了不同的耳毒性等级系统，结果表明采用庇护式教学与观察模式(SIOP)评估可更多更早检出耳毒性(P=0.004)。因此，使用顺铂治疗的患儿进行耳毒性分级时，使用SIOP量表可更有效地指导临床决策。

3 顺铂耳毒性的风险因素

临床风险因素会影响顺铂耳毒性的易感性，包括累积顺铂剂量和剂量强度，年龄<5岁，肾功能不全，已存在的听力障碍，联用耳毒性药物和颅脑放射照射[9-10]。因此，高累积顺铂剂量、高强度顺铂单次剂量、较低年龄及已存在听力障碍等，都是儿童耳毒性的危险因素。然而，单独的临床风险因素并非充分的预测因子，王生才等[1]研究结果提示，患儿铂类药物种类、累积剂量与听力损伤均无显著相关性。这可能涉及个体基因差异，影响患儿药动学及药效学。近年来，有研究发现基因表达或蛋白质功能的DNA序列(单核苷酸多态性)差异可能会影响其对药物毒性的敏感性[11]，从而促进患儿基于毒性风险的分层。

多种遗传基因对顺铂耳毒性有影响，如硫嘌呤甲基转移酶(TPMT、COMT)、转运蛋白(ABCC3)、谷蛋白(GSTs)、巨细胞(LRP2)和DNA修复基因(XPC)的遗传变异与顺铂诱导的耳毒性有关[12-17]。2009年一项研究[15]首次发现TPMT(TPMTrs12201199，OR=17.0，95% CI 2.3～126)和COMT(COMTrs933237，OR=5.5，95% CI 1.9～15.9)的基因突变与顺铂诱发的听力丧失有关。TPMT3B、TPMT3C和TPMT3A功能等位基因丢失，导致TPMT蛋白的快速降解，TPMT的低活性使顺铂耳毒性的风险升高。2011年，美国食品药品监督管理局(FDA)在顺铂的说明书上添加了TPMT基因变异与顺铂导致儿童耳毒性的用药安全信息。但也有研究报告了TPMT突变和顺铂耳毒性无显著相关，出现不同的原因可能与其使用的治疗方案不同有关，在同样的治疗组中仍出现TPMT突变和顺铂耳毒性相关的类似趋势的情况[18-19]。虽然研究结果不一致，但证据多支持顺铂耳毒性与TPMT突变相关，且TPMT突变等位基因预测顺铂致听力丧失的阳性预测值达89%[15]，因此，建议癌症儿童在使用顺铂前测定TPMT的活性[20]，预测其耳毒性发生风险，及时调整治疗策略。

有研究也陆续发现一些新的化疗敏感基因与顺铂耳毒性有关，Xu H等[21]开展的一项针对接受顺铂治疗的脑肿瘤患儿研究中发现，基因ACYP2与听力受损有显著相关性。ACYP2基因编译的蛋白是耳蜗毛细胞生长发育的重要蛋白质。发生ACYP2基因突变的患儿均出现了耳毒性，但未携带ACYP2基因患儿也出现耳毒性，ACYP2基因与顺铂耳毒性的相关性仍需进一步研究。Drögemöller B I等[22]的研究也支持上述结果，同时也发现WFS1基因的改变与顺铂导致的耳毒性虽无显著相关性，但是与任何原因导致的听力丧失有关。

4 顺铂耳毒性的防治措施

4.1 临床预防措施

顺铂的临床预防措施包括：(1)严格掌握药物的适应证与特性，个体化调整用药剂量，特别是儿童的单次使用剂量及累计剂量。(2)高危人群减量或慎用，积极探索可替代方案。对患儿实施顺铂治疗前，应进行耳毒性高危人群筛选，有条件患儿的可进行TPMT基因检测，提前考虑药物剂量或治疗方案调整如转换为其他可有效替代的药物(如其他铂类药物卡铂)或通过顺铂小剂量多日给药疗法减轻顺铂的耳毒性[23]。当然，某些肿瘤例如肝母细胞瘤，由于顺铂的关键作用，在任何情况下都不建议减少剂量[24]。(3)避免联合使用耳毒性药物或加重耳毒性的治疗手段如氨基糖苷类、袢利尿剂、头颅放射治疗等，日常注意保护听力，避免接触噪音环境。(4)对于顺铂导致的耳毒性，临床强调以预防为主，全程监测用药前中后的听力变化，有条件的医院应组成多学科治疗团队(如肿瘤医师、耳鼻喉专科医师、护师、临床药师等)，科学设计治疗与监护的具体流程方案，通过高频测听等敏感监测手段，对使用顺铂患儿的听力进行长期监护。

4.2 防治药物

由于顺铂耳毒性的危害，临床上也不断积极探索防治的药物，许多药物在大量的研究中证实具有拮抗顺铂耳毒性的作用，如抗氧化剂及自由基清除剂、营养物质、凋亡信号转导抑制剂、细胞再生和细胞移植、基因治疗等[25]。我国相关中药研究也显示了良好的抗耳毒性如黄芪、川芎嗪、银杏叶提取物等[26]。

实际上，为满足顺铂的充分使用而开发一种有效的耳毒性保护剂是最佳的选择。理想的保护剂能在内耳达到足够浓度，人体可耐受，且不干扰顺铂抗癌药效，也不增加肿瘤细胞活性。目前顺铂毒性预防研究主要集中在上游和下游保护两种方式。上游保护主要是通过抗氧化清除氧自由基防止耳蜗中的细胞凋亡减少内耳的损伤，具体药物如硫代硫酸钠(STS)、N-乙酰半胱氨酸(NAC)、还原型谷胱甘肽、硫辛酸、维生素E等[5，27]。顺铂耳毒性最终导致耳蜗细胞凋亡，故抗凋亡药物为下游保护剂，如caspase抑制剂、p53抑制剂等[27]。

目前仅有少量药物进入了临床试验，比较有前景的药物包括氨磷汀、N-乙酰半胱氨酸(NAC)和硫代硫酸钠(STS)。2015年FDA批准NAC和STS以孤儿药身份用于预防顺铂的神经毒性。顺铂的神经毒性被认为是导致耳毒性原因之一，极大地鼓舞了人们对这两种药物的开发利用。

氨磷汀是一种临床较早用于降低顺铂毒性包括耳毒性的正常细胞保护剂，其在组织中通过碱性磷酸酶水解脱磷酸后，成为具有活性的巯基代谢产物WR-1065，具有清除自由基的作用。近年来，对于预防顺铂耳毒性进行了许多基础实验和临床研究，因研究结果的不一致，2008年美国临床肿瘤学会(ASCO)更新放化疗保护剂指南不再推荐氨磷汀用于预防顺铂所致的神经毒性及耳毒性[28]。目前氨磷汀主要用于预防或降低顺铂所致的肾毒性或放疗导致的口腔干燥症。对于氨磷汀预防顺铂耳毒性仍有临床试验持续进行中。

NAC也是一种巯基抗氧化剂。NAC进入体内后通过脱乙酰转化为半胱氨酸，成为谷胱甘肽(GSH)合成的前体物，GSH是调节ROS生成的关键，因此NAC具有双重抗氧化作用，既可直接清除自由基抗氧化应激损伤，又可增加GSH合成从而抑制细胞凋亡起到抗顺铂耳毒性的作用[29]。因硫基对铂具有高亲和力，NAC可与顺铂结合形成顺铂复合物使其失活，增加铂的肾排泄，降低毒性，同时也降低抗肿瘤活性[30]，这是顺铂耳毒性保护剂全身性给药共同面临的问题。一些临床试验尝试采用局部给药改善这种情况，但试验结果仍不一致。一项针对11例头颈肿瘤患者耳鼓膜给予2% NAC治疗的临床试验[31]结果显示，治疗侧听力改变与对照侧听力无显著改变。另一项鼓室10% NAC注射治疗的临床试验[32]结果显示，给予NAC药物的一侧听力无明显变化，而对照侧听力明显下降，两侧听力改变差异有统计学意义(P=0.005)。NAC对顺铂耳毒性保护作用的不同可能与药物剂量及具体治疗方案不同有关，对于患者尤其儿童来说，局部侵入输送药物的方式通常较困难且耗时，患儿也不易接受。NAC的临床试验仍需进一步研究。

令人鼓舞的是STS在顺铂耳毒性的保护方面率先取得突破性进展。研究者发明了一种特制的STS，在顺铂化疗6 h后静脉给药，与顺铂代谢产物结合为无毒的复合物，加快代谢产物在体内的转化和排泄，从而减轻顺铂耳毒性。且制剂不会分布到肿瘤细胞内，不会干扰顺铂的抗肿瘤活性。两项相关的Ⅲ期临床研究均已经完成，其中COGACCL0431[33]招募了125例接受顺铂治疗的儿童癌症患者，包括肝母细胞瘤、生殖细胞肿瘤等，最终104例纳入评价终点，结果显示顺铂加STS组与对照组的听力损失比例分别为28.6%(14/49)和56.4%(31/55，P=0.004)，在<5岁患儿中，顺铂加STS与对照组的听力损失分别为21.4%(3/14)和73.3%(11/15,P=0.005)。另一组SIOPEL6研究[34]纳入109例1个月～18岁肝母细胞瘤患者，结果显示顺铂加STS组患儿听力损伤比例为33%，对照组为63%(RR=0.52)，随访3年两组无事件生存期(EFS)比较差异无统计学意义，提示STS不影响顺铂的抗肿瘤效果。这可能与STS独特联用及治疗方案(顺铂化疗6 h后给药)有关。两项研究均显示STS能有效保护儿童顺铂耳毒性，且不影响顺铂的抗肿瘤效果。因此，2018年美国FDA为STS制剂颁发了突破性疗法认定，用于预防标准风险肝母细胞瘤儿科患者接受顺铂化疗后的耳毒性。

5 小结

顺铂的耳毒性是由临床风险、药物毒性、个体基因等多因素共同作用的结果，随着顺铂耳毒性机制研究的不断深入，开发更多有效的顺铂耳毒性保护剂及临床前模型，以及研究抗癌药物和保护方案对正常组织和肿瘤的影响，都需要进一步探索。为做好个体化精准用药，在基因药物遗传学上如硫嘌呤甲基转移酶等基因多态性研究是有意义的，通过遗传的毒性风险因素来对患儿进行分类，包括耳毒性、抗肿瘤效果、不良反应和生活质量等，以达到最大治疗效益。在患者接受顺铂治疗过程中，做好预防监测措施，建立与其年龄相匹配的听力学检查及有效的治疗评估方案，让更多癌症幸存患者获得更好的生存及生活质量。