Nieprawidłowy przesłuch między komórkami śródbłonka a podocytami pośredniczy w nefrotoksyczności indukowanej przez inhibitor kinazy tyrozynowej (TKI)

Xiaoying Gu, Su Zhang,i Ti Zhang

Abstrakcyjny:Głównym celem terapii antyangiogennych jest czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego A (VEGFA) i jego receptor VEGFR2, a białkomocz jest jednym z częstych działań niepożądanych związanych z hamowaniem szlaku VEGFA/VEGFR2. białkomocznerkaUszkodzenie wywołane przez inhibitory kinazy tyrozynowej VEGFR2 (TKI) charakteryzuje się zatarciem wyrostka podocytowego. Terapia TKI sprzyja powstawaniu nieprawidłowego przesłuchu śródbłonkowo-podocytowego, który odgrywa kluczową rolę w uszkodzeniu podocytów wywołanym przez TKI i nefropatii białkomoczowej. Ten artykuł przeglądowy podsumowuje mechanizm, za pomocą którego nieprawidłowy przesłuch śródbłonek-podocyt pośredniczy w uszkodzeniu podocytów i omawia możliwe cząsteczki i szlaki sygnałowe zaangażowane w nieprawidłowy przesłuch śródbłonek-podocyty. Co więcej, zwracamy uwagę na cząsteczki zaangażowane w uszkodzenie podocytów i określamy zasadnicze role Rac1 i Cdc42; dostarcza to dowodów na badanie nieprawidłowego przesłuchu śródbłonkowo-podocytowego w nefrotoksyczności indukowanej TKI.

Słowa kluczowe: angiogeneza; inhibitory kinazy tyrozynowej; nefrotoksyczność; komórki śródbłonka; podocyty; przesłuch; Rac1; Cdc42

Kontakt: ali.ma@wecistanche.com

Kliknij, aby przejść do Cistanche in Urdu na chorobę nerek

1. Wstęp

Czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego A (VEGFA) i jego receptor VEGFR2 są głównymi motorami angiogenezy nowotworu i głównymi celami terapii antyangiogennych [1]. Inhibitory VEGFA-VEGFR2 można podzielić na dwie kategorie ze względu na ich cele: leki bezpośrednio hamujące VEGFA, takie jak bewacyzumab i pułapka VEGFA versus inhibitory kinazy tyrozynowej (TKI) hamujące VEGFR2, takie jak sorafenib, lenwatynib, lapatynib, regorafenib [2] itp. Hamowanie szlaku VEGFA/VEGFR2 wykazało niezwykłą skuteczność w poprawie rokowania pacjentów z rakiem. Jednocześnie leki te prowadzą również do pewnych niedających się zignorować działań niepożądanych, takich jak białkomocz, nadciśnienie, zespół dłoniowo-podeszwowy itp. Wśród tych działań niepożądanych uwagę zwraca białkomocz ze względu na jego wysoką częstość występowania, duży wpływ na leczenie raka oraz brak skutecznego interwencje. W opublikowanych niedawno dwufazowych badaniach klinicznych II częstość występowania białkomoczu u pacjentów przyjmujących regorafenib i lenwatynib wynosiła odpowiednio 58 procent [3] i 83 procent [4]. U pacjentów przyjmujących lenwatynib białkomocz był najczęstszym działaniem niepożądanym przyczyniającym się do zmniejszenia dawki; spowodowało to, że 52 procent uczestników doświadczyło zmniejszenia dawki [4]. Gdy przeciwciało monoklonalne VEGFR2 ramucyrumab skojarzono z innymi rodzajami TKI, takimi jak inhibitor EGFR erlotynib, częstość występowania białkomoczu była znacząco zwiększona (ramucirumab vs. ramucyrumab plus erlotynib: 20% vs. 34%), a białkomocz była najczęstsza. zdarzenie niepożądane, które doprowadziło do zmniejszenia dawki ramucyrumabu [5]. Podawanie innych inhibitorów VEGFA-VEGFR2 również powodowało białkomocz (tab. 1) [6–11]. Zmniejszenie dawki tych środków nieuchronnie wpływa na ich działanie przeciwnowotworowe. Pomimo faktu, że blokada receptora angiotensyny II (ARB) skutecznie zmniejszała białkomocz w różnychnerkachorób, takich jak nefropatia cukrzycowa, choroba nerek wywołana otyłością i nefropatia związana z HIV [12–15], a inhibitor enzymu konwertującego angiotensynę (ACEI) lub ARB zaleca się w łagodzeniu białkomoczu spowodowanego nefropatią cukrzycową zgodnie z wytycznymi dotyczącymi leczenia cukrzycowej nefropatia, w praktyce klinicznej ARB nie łagodził skutecznie białkomoczu wywołanego przez bewacyzumab; pacjent miał uporczywie podwyższony białkomocz podczas przyjmowania telmisartanu [16]. Podawanie ACEI osłabiało nawet skuteczność przeciwnowotworową leków antyangiogennych [17,18]. Fakty te sprawiają, że białkomocz jest pilnym problemem, a kluczem do rozwiązania tego problemu jest dogłębne zrozumienie mechanizmu białkomoczu indukowanego przez inhibitory VEGFA-VEGFR2.

W warunkach fizjologicznych, poza pośredniczeniem w angiogenezie, szlak VEGFA/VEGFR2 również odgrywa ważną rolę w rozwoju i utrzymaniu funkcjinerki[24]; hamowanie różnych cząsteczek na tym szlaku prowadzi do różnychnerkafenotypy patologiczne. Inhibitory VEGFA powodowały głównie nerkową mikroangiopatię zakrzepową (TMA) z obrzękiem śródbłonka kłębuszkowego i ogniskową zakrzepicą włośniczek kłębuszkowych jako głównymi cechami patologicznymi [25], podczas gdy biopsje nerki od pacjentów przyjmujących TKI wykazały minimalne zmiany nefropatii/ogniskowej odcinkowej kłębuszków nerkowych (MCN/ zmiany podobne do FSG, charakteryzujące się zatarciem wyrostka podocytowego stopy [26–28]. Biorąc jednak pod uwagę niewielką liczbę pacjentów włączonych do tych badań, wniosek ten wymaga dalszej weryfikacji. Oprócz TKI istnieją różne etiologie prowadzące do nefropatii białkomoczowych charakteryzujących się MCN/ogniskowym segmentowym stwardnieniem kłębuszków nerkowych (FSGS), takich jak nefropatia cukrzycowa. Pomimo podobnych typów patologicznych, nefropatia indukowana przez TKI różni się znacznie od pozostałych. Na przykład poziomy ekspresji VEGFA i VEGFR2 były istotnie podwyższone we wczesnej nefropatii cukrzycowej, hamowanie szlaku VEGFA/VEGFR2 osłabiało białkomocz [29], podczas gdy u pacjentów przyjmujących TKI poziomy ekspresji VEGFA i VEGFR2 były niższe niż prawidłowe [ 17,28], co jest przeciwieństwem nefropatii cukrzycowej. Wskazuje to, że nawet przy podobnych zmianach patologicznych mechanizm może być zupełnie inny.

Proteinuria jest ściśle związana z zniszczeniem integralności kłębuszkowej bariery filtracyjnej, na którą składają się podocyty, błona podstawna kłębuszków i komórki śródbłonka [30]. Wysoce zróżnicowane, wyspecjalizowane podocyty są niezbędne do utrzymania integralności kłębuszkowej bariery filtracyjnej [30]. Podocyty mają złożoną strukturę składającą się z trzech przedziałów subkomórkowych: ciała komórki, wyrostków pierwotnych napędzanych przez mikrotubule i wyrostków w stopie napędzanych aktyną [31]. Przebudowa cytoszkieletu aktynowego powoduje zatarcie wyrostka podocytowego, co jest główną zmianą strukturalną prowadzącą do białkomoczu [30,32]. U szczurów z prawidłowym i nadciśnieniem tętniczym leczenie inhibicją kinazy VEGFR-2 spowodowało zatarcie wyrostka podocytowego stopy [33], a specyficzny mechanizm pozostaje niejasny. Niniejszy przegląd koncentruje się głównie na nefropatii białkomoczowej indukowanej przez TKI i podsumowuje jej możliwe mechanizmy leżące u podstaw tej choroby.

2. Szlak VEGFA/VEGFR2 i białkomocz

Uważa się, że uszkodzenie podocytów jest inicjującą przyczyną białkomoczunerkachoroby [34]. Jednak porównanie uszkodzenia nerek związanego z inhibitorami TKI i VEGFA wykazało, że ten pierwszy charakteryzował się wysoką ekspresją białka indukowanego c-maf (c-mip) w podocytach, podczas gdy ten drugi charakteryzował się istotnie podwyższonym poziomem ekspresji RelA (zwany również p65 NF-κB) w podocytach i komórkach śródbłonka [28]. W normalnych warunkach RelA ulegał ekspresji jedynie w podocytach i zapobiegał aktywacji transkrypcyjnej c-mip poprzez wiązanie się z jego promotorem [28]. Wskazuje to, że glomerulopatia związana z TKI dotyczyła głównie podocytów, podczas gdy terapia anty-VEGFA dotyczyła głównie komórek śródbłonka, a uszkodzenie podocytów może być zdarzeniem wtórnym [28]. Odpowiednio, w eksperymentalnym mysim modelu delecji VEGFA specyficznej dla podocytów, uszkodzenie śródbłonka i białkomocz występowały przed uszkodzeniem podocytów po wyeliminowaniu wytwarzania VEGFA przez podocyty [25].

Przypadkowo w procesie transformowania czynnika wzrostu (TGF- ) indukującego FSGS uszkodzenie śródbłonka i białkomocz spowodowane nadekspresją TGF- podocytospecyficznego wystąpiły przed uszkodzeniem podocytów [35]. Badanie to wykazało rolę nieprawidłowego przesłuchu między komórkami śródbłonka a podocytami wnerkauraz. Swoista dla podocytów sygnalizacja TGF promowała uwalnianie endoteliny-1 (EDN1) z podocytów, aktywując w ten sposób receptor EDN1 typu A (EDNRA) na powierzchni komórek śródbłonka, który pośredniczył w mitochondrialnym stresie oksydacyjnym i dysfunkcji sąsiednich komórek śródbłonka . W dalszej kolejności dysfunkcja śródbłonka sprzyjała białkomoczu, apoptozie podocytów, stwardnieniu kłębuszków nerkowych i niewydolności nerek, którym można zapobiegać poprzez hamowanie EDNRA lub oczyszczanie ROS ukierunkowanych na mitochondria [35]. Podobna sekwencja uszkodzeń komórek sugeruje istnienie nieprawidłowego przesłuchu między podocytami a komórkami śródbłonka po anty-

Zabieg VEGFA.

U pacjentów leczonych TKI lub inhibitorami VEGFA u żadnego nie wystąpiły jednocześnie zmiany typu MCN/FSG i TMA [28], ale obie zmiany obserwowano u różnych pacjentów otrzymujących ten sam schemat leczenia [26,28]. Nasze poprzednie badanie osiągnęło te same wyniki: w mysim modelu białkomoczu indukowanego lapatynibem zaobserwowano zarówno zmiany typu TMA, jak i FSG [17]. NormalnienerkiVEGFA jest produkowana głównie przez podocyty i wiąże się z VEGFR2 na powierzchni komórek śródbłonka [36], aby zachować strukturę i funkcję śródbłonka. Wszystkie inhibitory TKI i VEGFA działają poprzez blokowanie szlaku VEGFA/VEGFR2; pokrewnynerkauraz jest związany nie tylko z uszkodzeniem śródbłonka, ale także z uszkodzeniem podocytów. Wyniki te wskazują ponadto, że inhibitory VEGFA-VEGFR2 przyczyniają się do:nerkauszkodzenia poprzez pośredniczenie w tworzeniu nieprawidłowego przesłuchu między podocytami a komórkami śródbłonka, a nie tylko przerywanie szlaku sygnałowego VEGFA/VEGFR2.

3. Mechanizm leżący u podstaw nieprawidłowego przesłuchu między śródbłonkiem a podocytami

Chociaż inhibitory VEGFA-VEGFR2 obniżają poziomy VEGFA i VEGFR2 wnerkichorych na raka [17,28] nie u wszystkich chorych rozwija się białkomocz. Pomimo faktu, że VEGFA i VEGFR2 są głównymi czynnikami napędzającymi angiogenezę, istnieje wiele innych czynników proangiogennych [37,38], z których niektóre zostały powiązane znerkauraz. Na przykład nadekspresja białkomoczu powodowanego przez TGF [35], podczas gdy zwiększona ekspresja czynnika angiopoetynopodobnego 4 (Angptl4) zmniejszała białkomocz poprzez interakcję z integryną v 5 kłębuszkowego śródbłonka [39].

Te odkrycia dostarczają możliwego wyjaśnienia podstawowego mechanizmu, w którym pośredniczą inhibitory VEGFA-VEGFR2nerkauraz i białkomocz poprzez przesłuch międzykomórkowy: podawanie inhibitorów VEGFA-VEGFR2 indukuje uszkodzenie śródbłonka naczyń włosowatych kłębuszków poprzez blokowanie normalnego przesłuchu, w którym pośredniczy VEGFA/VEGFR2 między podocytami a komórkami śródbłonka. We wczesnym etapie podawania TKI stopień dysfunkcji śródbłonka jest łagodny i niewystarczający do wywołania białkomoczu. U pacjentów bez białkomoczu uszkodzone komórki śródbłonka mogą sprzyjać kompensacyjnemu wytwarzaniu proangiogennych czynników nefroprotekcyjnych. Natomiast w nerkach pacjentów z białkomoczem nieprawidłowy przesłuch między śródbłonkiem a podocytami może prowadzić do uszkodzenia podocytów poprzez bezpośrednie oddziaływanie na podocyty lub indukowanie wytwarzania kompensacyjnych czynników proangiogennych, które są szkodliwe dla podocytów. Ponieważ uszkodzenie nerek stopniowo się pogarsza, może to mieć wpływ na komórki śródbłonka. Po podaniu inhibitorów VEGFA poważne uszkodzenie śródbłonka może bezpośrednio prowadzić do białkomoczu, a następnie spowodować uszkodzenie podocytów w tym samym procesie, co podanie TKI. Nie ma dotychczas badań dotyczących tej hipotezy, która wymaga dalszych eksploracji.

4. Możliwy przesłuch międzybłonkowy i podocytowy w proteinurii indukowanej przez TKI

Aktualne badania na temat innychnerkachoroby wyjaśniają kilka cząsteczek i szlaków sygnałowych pośredniczących w przesłuchach między śródbłonkiem a podocytami i uczestniczących w rozwoju nefropatii białkomoczowych. Te cząsteczki i powiązane szlaki sygnałowe mogą być zaangażowane w występowanie nefropatii białkomoczowej indukowanej przez TKI.

4.1. neuropilina-1 (NRP1)

W regulacji sygnalizacji VEGF, NRP1 odgrywa ważną rolę w komórkach śródbłonka. NRP1 jest koreceptorem receptorowych kinaz tyrozynowych, które mogą nasilać aktywność VEGFR2 poprzez wiązanie się z VEGFR2 w sposób zależny od VEGFA i mogą zwiększać ruchliwość komórek śródbłonka [40]. Kompleks między NRP-1 i VEGFR2 może powstawać między receptorami obecnymi na różnych komórkach [40], dzięki czemu NRP-1 może pośredniczyć w przesłuchie między śródbłonkiem a podocytami. W kłębuszkach myszy z nefropatią cukrzycową ekspresja białka NRP-1 była obniżona w podocytach, a odwrócenie uszkodzenia podocytów i białkomocz wiązało się z przywróceniem ekspresji NRP-1 [41]. Zmiana ekspresji NRP1 wnerkipodczas terapii TKI i czy NRP1 bierze udział w rozwoju uszkodzenia podocytów i białkomoczu, w którym pośredniczą TKI, pozostają niejasne.

4.2. Ścieżka angiopoetyny1 (ANGPT1)/TIE2

W nerkach ANGPT1 jest wytwarzany głównie przez podocyty i działa poprzez TIE2 wyrażany przez komórki śródbłonka. W procesie rozwoju naczyń krwionośnych nerki ten szlak sygnałowy może sprzyjać dojrzewaniu naczyń krwionośnych [36]. W stanach zapalnych ANGPT1 może stabilizować śródbłonek naczyniowo-kadheryna (VE-kadheryna) na połączeniach przylegających poprzez aktywację Rac1, co wzmacnia obronę bariery naczyniowej przed bodźcami zapalnymi; dodatkowo może zmniejszać infiltrację komórek odpornościowych. Wszystko to przyczynia się do utrzymania stabilizacji śródbłonka [42]. Podczas gdy w rozwiniętejnerki, większość badań nad ANGPT1/TIE2 skupiała się na jego roli wnerkachoroba. We wczesnym stadium cukrzycowej choroby nerek ekspresja ANGPT1 w nerkach była podwyższona, aw późniejszym okresie powróciła do poziomu kontrolnego lub niższego [36]; Indukowana specyficzna dla podocytów deplecja ANGPT1 we wczesnej cukrzycowej chorobie nerek zmniejszała albuminurię [43], co wskazuje na ochronną rolę ANGPT1 dla nerek, co można przypisać działaniu przeciwzapalnemu i utrzymaniu integralności naczyń za pośrednictwem ANGPT1. W terapii nowotworów TIE2 jest celem niektórych TKI [19,44]. W guzach mózgu hamowanie VEGFR2 sprzyjało normalizacji naczyń poprzez zwiększenie aktywności ANGPT1, zwiększając wynik radioterapii skojarzonej [45]. Połączenie egzogennych ANGPT1, TKI i innych leków przeciwnowotworowych może łagodzić białkomocz, jednocześnie wzmacniając działanie przeciwnowotworowe.

4.3. Autokrynny czynnik wzrostu naskórka (EGF)/receptor EGF (EGFR)

Wcześniejsze badania wykazały rolę EGF/EGFR w różnych nefropatiach. W szybko postępującym półksiężycowym kłębuszkowym zapaleniu nerek stwierdzono, że ekspresja EGF wiążącego heparynę (HB-EGF) jest znacząco podwyższona [46]. In vitro podocyty z kłębuszków Hbegf ( − / −) wykazywały fenotyp migracyjny. Podanie EGFR-TKI lub nokautu EGF specyficznego dla podocytów zapobiegało wzrostowi ruchliwości podocytów [46]. U myszy Hbegf (plus/plus) indukcja surowicy nefrotoksycznej (NTS) powodowała łagodne do ciężkiego wymazywanie wyrostka podocytowego, podczas gdy podawanie EGFR-TKI lub nokautu EGF specyficznego dla podocytów poprawiało białkomocz, uszkodzenie podocytów,nerkauszkodzenia i pogorszenia czynności nerek [46]. W podocytach z nefropatią cukrzycową obniżona regulacja Gprc5a pośredniczy w wymazywaniu wyrostka podocytowego, FSGS i białkomoczu poprzez regulację w górę szlaków sygnałowych EGFR i TGF [47]; podwyższony sygnał EGFR może również promować aktywację szlaku sygnałowego TGF [48]. Dodatkowo EGFR może być transaktywowany. Agoniści, tacy jak angiotensyna II, endotelina, IL-8, ROS, TGF- 1, w połączeniu z receptorami sprzężonymi z białkiem G w celu aktywacji kinaz wewnątrzkomórkowych, takich jak Src i PKC, następnie rozszczepiają ligandy EGFR poprzez fosforylację dezintegryny A i członków rodziny metaloproteinaz (ADAM) [36,49]. Transaktywacja EGFR zwiększa prawdopodobieństwo zaangażowania EGF/EGFR w nefropatię związaną z TKI, ponieważ metabolity uszkodzonych komórek śródbłonka mogą w ten sposób prowadzić do uszkodzenia podocytów. Jednak chociaż EGFR-TKI łagodził białkomocz inerkaurazu w przebiegu półksiężycowego kłębuszkowego zapalenia nerek [46] w badaniach klinicznych połączenie przeciwciała monoklonalnego VEGFR2 – ramucyrumabu – z inhibitorem EGFR erlotynibem powodowało zwiększenie częstości występowania białkomoczu w porównaniu z samym ramucyrumabem [5]. Dlatego powinniśmy być ostrożni w stosowaniu EGFR-TKI do łagodzenia białkomoczu indukowanego przez hamowanie VEGFR2 i potrzebne są dalsze badania w celu wyjaśnienia zmiany szlaku sygnałowego EGF/EGFR podczas terapii TKI.

4.4. Semaforyna3A (Sema3A)

Sema3A jest wytwarzany głównie przez dojrzałe podocyty i uważa się, że bierze udział w przesłuchie między śródbłonkiem a podocytami w nefropatii cukrzycowej [29]. Wcześniejsze badania wykazały, że ta cząsteczka wydaje się pośredniczyć w uszkodzeniu podocytów i białkomoczu poprzez regulację w dół sygnalizacji VEGFA/VEGFR2 [29,36]. Po wstrzyknięciu egzogennego Sema3A nerka wykazała zatarcie wyrostka podocytowego i uszkodzenie śródbłonka, czemu towarzyszyło zmniejszenie ekspresji VEGFR2 i obniżenie poziomu podocyny, nefryny i białek związanych z CD2-(CD2-AP ), którym zapobiegało jednoczesne podawanie VEGF165 i Sema3A [50]. Wykazało to, że zmiana ekspresji Sema3A może nie być przyczyną białkomoczu związanego z inhibitorem VEGFA-VEGFR2; bardziej prawdopodobne jest, że jest to czynnik podatności – to znaczy pacjenci z wyższym poziomem Sema3A na początku przyjmowania inhibitorów VEGFA-VEGFR2 mogą być podatni na rozwój białkomoczu. Jednak rola Sema3A w nowotworach jest złożona. W mysich modelach guzów neuroendokrynnych trzustki i raka szyjki macicy ekspresja Sema3A przezwycięża oporność przedinwazyjną i prometastatyczną [51], podczas gdy knockdown Sema3A zwiększa wrażliwość komórek raka płuca Lewisa na EGFR-TKI, gefitynib i erlotynib [52]. Dlatego łagodzenie białkomoczu wywołanego przez TKI bez wpływu na działanie przeciwnowotworowe TKI poprzez celowanie w Sema3A jest ogromnym wyzwaniem.

4.5. CXCL12/CXCR4

Chemokina CXCL12 (SDF-1) i jej receptor CXCR4 ulegają ekspresji odpowiednio w podocytach i komórkach śródbłonka [36]. System ten jest niezbędny do rozwoju naczyń kłębuszkowych. Nerki z niedoborem CXCL12- i CXCR4- miały identyczny nieprawidłowy rozwój naczyń krwionośnych, który obejmował balonowanie rozwijającego się kępka kłębuszkowego i dezorganizację układu naczyniowego nerek [53]. W procesie neoangiogenezy CXCL12 odgrywa istotną rolę w rekrutacji proangiogennych komórek szpiku kostnego (BM) CXCR4 (plus), w tym podzbiorów komórek krwiotwórczych i komórek progenitorowych śródbłonka [54], a układ ten może działać synergistycznie z systemem VEGF, który następnie promuje różnicowanie tętnic [55]. Jednak funkcja CXCL12/CXCR4 w uszkodzeniu podocytów i chorobach nerek jest kontrowersyjna. Hamowanie CXCL12 u myszy z nefropatią cukrzycową łagodziło stwardnienie kłębuszków nerkowych zapobiegało białkomoczu i utracie podocytów [56], ale w innym badaniu hamowanie peptydazy dipeptydylowej-4 (DPP-4) hamowało postęp nefropatii cukrzycowej poprzez regulację w górę CXCL12, co wskazuje na ochronny wpływ CXCL12 na podocyty i nerki [57]. W przypadku glejaka wielopostaciowego z ekspresją VEGFR potwierdzono, że inhibitory VEGFR zwiększały regulację CXCR4 poprzez receptor TGF-/TGF- [58], a hamowanie CXCR4 zwiększało skuteczność sunitynibu (wielocelowy TKI) w przedklinicznych modelach glejaka ludzkiego [59]. . W białkomoczowej chorobie nerek wywołanej przez TKI, ekspresja układu CXCL12/CXCR4 może być zmieniona, aby uczestniczyć w nieprawidłowym przesłuchie śródbłonkowo-podocytowym lub chronić podocyty i utrzymać integralność układu naczyniowego. Potrzebne są dalsze badania, aby określić specyficzną rolę układu CXCL12/CXCR4 w białkomoczu indukowanym przez TKI.

4.6. WT1

WT1 to czynnik transkrypcyjny specyficzny dla podocytów, który może promować prawidłowe przesłuchy między podocytami a komórkami śródbłonka poprzez modulowanie biodostępności VEGFA. Normalnienerki, WT1 promował ekspresję 6-O-endosulfataz (Sulf) w celu zmniejszenia 6-O-siarczanowania łańcuchów siarczanu heparanu w proteoglikanach siarczanu heparanu (HSPG) na powierzchni podocytów, hamując wiązanie HSPG i VEGFA oraz zwiększyły uwalnianie VEGFA przez podocyty [60]. WT1 może również bezpośrednio zwiększać ekspresję VEGFA [61]. W podocytach FSGS podwyższona ekspresja mikroRNA-193obniżyła ekspresję WT1, a tym samym obniżyła poziom docelowych genów WT1, które są niezbędne dla struktury podocytów, w tym PODXL (podokaliksyna), NPHS1 (nefryna), VEGFA (VEGFA) itp. ., co ostatecznie prowadzi do choroby nerek i białkomoczu [61]. Na podstawie tych wynikównerkipacjentów z niższą ekspresją WT1 na początku podawania inhibitorów VEGFA-VEGFR2 może być bardziej podatnych na te środki.

4.7. Śródbłonkowa trombomodulina-białko C

Ostatnie badania wykazały, że układ krzepnięcia uczestniczy w rozwojunerkachoroba poprzez jej niehemostatyczną funkcję. W nefropatii cukrzycowej stwierdzono przesłuch śródbłonkowo-podocytowy, w którym pośredniczy układ trombomodulina-białko C [62]. Trombomodulina eksprymowana w kłębuszkowych komórkach śródbłonka aktywowane białko C śródbłonka przez wiązanie z trombiną, a następnie aktywowane białko C (aPC) promowało dimeryzację PAR3 i PAR2 w ludzkich podocytach oraz PAR3 i PAR1 w mysich podocytach poprzez aktywację PAR3, co z kolei ograniczało produkcję mitochondrialnego ROS poprzez supresję enzymu redoks p66Shc [62]. Ta reakcja między komórkami śródbłonka a podocytami może chronić podocyty przed uszkodzeniem, co zostało potwierdzone przez poprawę nefropatii cukrzycowej u myszy poprzez egzogenne podawanie aPC [63]. Zapalenie lub dysfunkcja komórek może zmniejszyć ekspresję trombomoduliny i zniszczyć ten ochronny przesłuch [62]. Obecnie stwierdzono ochronny wpływ aPC na komórki śródbłonka i podocyty oraz poprawę uszkodzenia naczyń w przypadku wysokiej ekspresji VEGF [63–65]. Konieczna jest dalsza weryfikacja, aby zbadać możliwość, że uszkodzenie komórek śródbłonka pośredniczy w uszkodzeniu podocytów i białkomoczu poprzez zniszczenie szlaku trombomodulina-aPC we wczesnym etapie terapii TKI.

4.8. Kinaza związana z integryną (ILK)

ILK jest kinazą serynowo-treoninową, która może oddziaływać z domeną cytoplazmatyczną integryny β, odgrywając kluczową rolę w regulowaniu adhezji podocytów do macierzy za pośrednictwem integryny [66, 67]. W warunkach fizjologicznych kompleks tworzony przez ILK, nefrynę i -aktyninę-4 utrzymuje prawidłową strukturę wyrostka podocytowego oraz integralność przepony szczelinowej. Specyficzna dla podocytów ablacja ILK zniszczyła ten kompleks, prowadząc do ciężkiego białkomoczu, stwardnienia kłębuszków nerkowych i niewydolności nerek [68]. W uszkodzeniu podocytów i białkomoczu wywołanym różnymi bodźcami uszkadzającymi ekspresja ILK była zwiększona w podocytach.

Blokada aktywności ILK zachowała prawidłowy kształt i funkcję podocytów [69]. ILK jest genem docelowym sygnalizacji TGF-/Smad [66]. Potwierdzono, że TGF- odgrywa kluczową rolę w przejściu fenotypowym komórek nabłonka kanalików nerkowych i podocytów po urazie [66]. W odpowiedzi na niedotlenienie lub stres oksydacyjny, komórki nabłonka kanalików nerkowych pośredniczą w infiltracji komórek zapalnych poprzez produkcję różnych chemokin i cytokin. Mieszanina prozapalnych cytokin wytwarzana przez te komórki zapalne może wzmacniać sygnalizację TGF poprzez indukcję ekspresji receptorów TGF, a TGF- może być wytwarzany przez uszkodzone komórki nabłonka kanalików lub komórki zapalne [66]. Terapia TKI może indukować stres oksydacyjny [70–72] i potwierdzono, że indukuje podwyższoną regulację TGF- [73,74], która może pośredniczyć w uszkodzeniu podocytów w sposób podobny do uszkodzenia komórek nabłonka kanalików indukowanych przez TGF- . Dodatkowo ILK może być również powiązany z TKI poprzez c-mip. W nefropatii błoniastej, regulacja w górę c-mip była ściśle związana z dysfunkcją podocytów, a także z regulacją w dół synaptopodyny i regulacją w górę ILK [75]. Dodatkowo udowodniono, że sorafenib indukuje wysoką ekspresję c-mip w podocytach [28]. Jednak zmiany w ILK wnerkileczone TKI nie zostały jeszcze zgłoszone. W komórkach nowotworowych wysoka ekspresja ILK może promować angiogenezę guza i progresję nowotworu poprzez indukcję ekspresji VEGF [76–78]. Wysoka ekspresja ILK była niezależnym złym czynnikiem prognostycznym dla przeżycia wolnego od progresji u pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca (NSCLC) [79], podczas gdy knockdown genu ILK sprawił, że rak płaskonabłonkowy płuc był wrażliwy na terapię TKI [80]. . W raku prostaty działanie przeciwnowotworowe terapii TKI było związane ze zmniejszoną ekspresją ILK [81]. Razem te czynniki pokazują, że ILK może być potencjalnym celem jednoczesnego zmniejszenia białkomoczu i zwiększenia skuteczności przeciwnowotworowej TKI.

4.9. Stres oksydacyjny

W ludzkim ciele zużycie tlenu i wzbogacenie mitochondriównerkaustępują tylko sercu [82]. Badania podkreślają udział mitochondriów w procesie przewlekłego uszkodzenia nerek [83, 84], co wynika głównie ze zmniejszenia replikacji mitochondrialnego DNA, utraty potencjału błony mitochondrialnej i zmniejszenia produkcji ATP [85]. W przewlekłymnerkachoroby, postępujące pogorszenie czynności nerek może wywoływać pewne biologiczne dysfunkcje, w tym zmiany w metabolizmie energii komórkowej, niedożywienie białek i syntezę dużej liczby mediatorów stresu oksydacyjnego [86,87]. Niektóre badania wykazały, że nawet w bardzo wczesnych stadiach przewlekłej choroby nerek wytwarzana jest duża ilość reaktywnego tlenu i podwyższona regulacja markerów stresu oksydacyjnego, takich jak nadtlenek lipidów (MDA). Poziomy wszystkich tych markerów stresu oksydacyjnego są ujemnie skorelowane z szybkością filtracji kłębuszkowej [88–91]. Jak wspomniano powyżej, dysfunkcja mitochondriów indukowana przez receptor EDN1/EDN1 w kłębuszkowych komórkach śródbłonka może prowadzić do utraty podocytów, białkomoczu i stwardnienia kłębuszków nerkowych, czemu można zapobiegać poprzez hamowanie receptora EDN1 lub stres oksydacyjny, w którym pośredniczą mitochondria [35]. Te same wyniki zweryfikowano na modelach zwierzęcych nefropatii cukrzycowej, sugerując istnienie związku między uszkodzeniem kłębuszkowego śródbłonka a podocytami [92]. W rozwoju białkomoczu indukowanego przez sunitynib potwierdzono, że ważną rolę odgrywa szlak receptora EDN1/EDN1 i stres oksydacyjny [71]. Czynniki te wskazują na możliwość, że TKI mogą indukować uszkodzenie podocytów i białkomocz poprzez nieprawidłowy przesłuch między śródbłonkiem a podocytami, w którym pośredniczy stres oksydacyjny.

Podsumowując, te cząsteczki i pokrewne szlaki mają zdolność do uczestniczenia w nieprawidłowym przesłuchie śródbłonkowo-podocytowym, w którym pośredniczy białkomocz indukowany przez TKInerkachoroby, ale ich specyficzna rola wymaga dalszych badań.

5. Cząsteczki związane z ruchliwością komórek: Rac1 i Cdc42

Zgodnie z powyższym przypuszczeniem uszkodzenie podocytów jest kluczem do nefropatii wywołanej przez TKI, a uszkodzenie śródbłonka jest czynnikiem początkowym. Uszkodzenie podocytów można zatem traktować jako punkt wyjścia do znalezienia kompensacyjnych czynników proangiogennych. W procesie angiogenezy, naprawy bariery naczyniowej i zacierania wyrostka podocytowego zarówno komórki śródbłonka [93], jak i podocyty [94] wykazują zwiększoną ruchliwość. To podobieństwo dostarcza dowodów na znalezienie kompensacyjnych czynników proangiogennych, które uczestniczą w nieprawidłowym przesłuchie śródbłonkowo-podocytowym w nefropatii białkomoczowej związanej z TKI.

Migracja komórek śródbłonka jest kluczowym etapem angiogenezy, w której pośredniczą czynniki proangiogenne [93]; zablokowanie tego etapu znacząco hamuje angiogenezę [95,96]. Cytoszkielet aktynowy odgrywa kluczową rolę w migracji komórek śródbłonka poprzez ciągłą przebudowę we włókna filopodia, lamellipodia i stres [93]. Tworzenie filopodiów jest regulowane głównie przez aktywację Cdc42 członka rodziny GTPaz Rho, a tworzenie lamellipodiów jest ściśle związane z polimeryzacją aktyny z udziałem Rac1, innego członka rodziny GTPaz Rho [93].

W uszkodzeniu podocytów i białkomoczu ważną rolę odgrywa również regulacja cytoszkieletu. Podsumowanie cząsteczek zaangażowanych w regulację cytoszkieletu aktyny podocytów i ich szlaków sygnalizacyjnych wskazuje, że Rac1 i Cdc42 mogą być kluczowymi punktami przecięcia pośredniczącymi w angiogenezie i uszkodzeniu podocytów indukowanych przez wspomniane wyżej kompensacyjne czynniki proangiogenne.

5.1. Rola Rac1 i Cdc42 w uszkodzeniu podocytów

Członkowie rodziny GTPazy Rho zaangażowani w wymazywanie procesu stopy podocytów i nefropatie białkomoczowe obejmują RhoA, Cdc42 i Rac1. Aktywacja RhoA pośredniczy w tworzeniu włókien stresowych w podocytach i utrzymaniu integralności cytoszkieletu aktynowego podocytów [97], utrzymując podocyty w zdrowym fenotypie stacjonarnym [94]; przeciwnie, aktywacja Cdc42 i Rac1 prowadzi do uszkodzenia podocytów i białkomoczu [98–100].

Wzajemny antagonizm między RhoA, Rac1 i Cdc42 zależy od hamowania przez RhoA aktywności Rac1 i Cdc42. Aktywność GTPaz z rodziny Rho jest regulowana przez czynniki wymiany nukleotydów guaninowych (GEF), białka aktywujące GTPazę (GAP) i inhibitory dysocjacji GDP (GDI), wśród których GEF aktywują GTPazy Rho ze stanu nieaktywnego związanego z GDP do aktywnego Stan związany z GTP, podczas gdy GAP dezaktywują Rho GTPazy, a GDI hamują aktywność Rho GTPaz (ryc. 1) [94]. RhoA może aktywować białko Arhgap24 (GAP) poprzez swoją kinazę efektorową ROCK w celu inaktywacji Rac1 [101]. Gen kodujący białko Arhgap24 zmutowany w FSGS, a mutacja ta zmniejszyła zdolność białka Arhgap24 do przekształcania Rac1 w stan nieaktywny. Zwiększona aktywność Rac1 w podocytach skutkowała zmianą kształtu komórek podocytów i dynamiką błony, a ostatecznie doprowadziła do uszkodzenia podocytów i białkomoczu [102]. Dodatkowo w FSGS wykryto również mutacje ARHGDIA [103] i ARHGEF17 [104] (geny kodujące odpowiednio GDI i GEF), z których obie były ściśle związane z patogenezą FSGS (ryc. 1), potwierdzając, że zwiększona aktywność Rac1 był niezbędny do uszkodzenia podocytów i białkomoczu.

Wyłączając fakt, że mutacje w genach kodujących białka regulatorowe zwiększały aktywność Rac1 i Cdc42, inne czynniki również wyzwalały zmienioną aktywność tych dwóch cząsteczek podczas pośredniczenia w uszkodzeniu podocytów i białkomoczu.

5.2. Uszkodzenie podocytów i kanały potencjału receptorów przejściowych (TRP)

Przebudowa cytoszkieletu aktynowego jest procesem zależnym od jonów wapnia; Kanały przejściowego potencjału receptora (TRP) mogą generować mikrodomeny jonów wapnia w wielu typach komórek i dlatego uczestniczą w tym procesie [105]. Wśród TRPC, TRPC5 i TRPC6 są tymi, które są powszechnie badane w uszkodzeniu podocytów, a GTPazy z rodziny Rho są ściśle związane z uszkodzeniem podocytów za pośrednictwem TRPC. Napływ wapnia, w którym pośredniczy aktywacja TRPC5 i TRPC6 w podocytach, może antagonistycznie regulować dynamikę aktyny i ruchliwość komórek, stymulując odpowiednio aktywację Rac1 i RhoA [105]. Równowaga sygnałów wapniowych poprzez TRPC5 i TRPC6 wydaje się być ważna dla prawidłowej struktury i funkcji podocytów. W warunkach fizjologicznych aktywacja TRPC6 jest większa niż TRPC5. Nadmierna aktywacja zarówno TRPC6, jak i TRPC5 prowadzi do uszkodzenia podocytów i białkomoczu [106]. Stwierdzono, że ekspresja TRPC6 jest zwiększona u pacjentów z kilkoma nabytymi nefropatiami [107]. TRPC5 może prowadzić do uszkodzenia podocytów i białkomoczu poprzez interakcję z Rac1. Aktywacja Rac1 promowała insercję aktywowanego receptorem TRPC5 do błony komórkowej podocytów [105,108]. Pod wpływem aktywacji receptora angiotensyny II typu 1 (AT1R), dopływ wapnia, w którym pośredniczy TRPC5, dodatkowo stymulował aktywację Rac1, prowadząc do pozytywnego sprzężenia zwrotnego, które doprowadziło do przebudowy cytoszkieletu aktyny podocytów i wymazywania procesu stopy. Zarówno inhibitor TRPC5, AC1903, jak i inhibitor Rac1 łagodziły apoptozę podocytów i białkomocz indukowane konstytutywnie aktywowanym AT1R w podocytach [109, 110]. Jednak niedawne badanie wykazało, że TRPC5 nie było zaangażowane w występowanie lub nasilenienerkachoroba [111]. Te dwa badania przyniosły zupełnie przeciwne wyniki. W dyskusji zaproponowano, że mutacja TRPC5 nie została zidentyfikowana w chorobach nerek u ludzi, co oznacza, że ​​rola TRPC5 w uszkodzeniu podocytów i chorobie nerek pozostaje do wyjaśnienia [112].

5.3. Uszkodzenie podocytów i synaptopodyna

Synaptopodyna odgrywa ważną rolę w utrzymaniu integralności cytoszkieletu aktynowego podocytów. W tym procesie synaptopodyna jest ściśle powiązana z GTPazami rodziny Rho (ryc. 2). Może kompetycyjnie hamować ubikwitynację RhoA, w której pośredniczy Smurf, zapobiegając jej degradacji przez proteasomy [97]. Synaptopodyna może również łagodzić uszkodzenie podocytów i białkomocz wywołane przez kompleksy sygnalizacyjne Cdc42:IRSp53:Mena poprzez konkurencyjne wiązanie się z substratem receptora insuliny 53 (IRSp53) oraz blokowanie wiązania Cdc42 i Mena z IRSp53 [98]. Dodatkowo synaptopodyna może hamować aktywność Rac1 poprzez hamowanie aktywacji Vav2 (GEF) [100]. Zależna od jonów wapnia kalcyneuryna może pośredniczyć w defosforylacji synaptopodyny, niszcząc w ten sposób zależne od fosforylacji oddziaływanie między synaptopodyną a 14-3-3, powodując, że synaptopodyna cierpi na degradację za pośrednictwem katepsyny L (CatL) [113]. Cyklosporyna A (CsA) utrzymywała stabilność cytoszkieletu aktyny podocytów poprzez blokowanie wpływu kalcyneuryny na synaptopodynę [113] i łagodzenie białkomoczu wywołanego przez FSGS [114]. Związek między synaptopodyną a GTPazami z rodziny Rho sugeruje, że pacjenci mogą odnieść podobne korzyści jak w przypadku CsA – zmniejszając białkomocz dzięki hamowaniu aktywności Rac1 i Cdc42 – ale bez skutków ubocznych CsA.

5.4. Uszkodzenie podocytów za pośrednictwem receptora mineralokortykoidowego (MR)

Wiele leków zmniejsza białkomocz poprzez hamowanie układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS) [12,13,115]; Antagoniści receptora mineralokortykoidowego (MR) Esakserenon i Finerenon również wykazali dobre efekty w zmniejszaniu białkomoczu w badaniach klinicznych [116,117]. Jednak aldosteron nie jest jedynym bodźcem, który zwiększa ekspresję MR u pacjentów z białkomoczem; Czynniki spoza układu RAAS mogą również pośredniczyć w zwiększonej ekspresji i aktywacji MR. W poprzednim badaniu oceniano ilościowo poziom ekspresji aldosteronu w surowicy i mRNA w MR w biopsjach nerki od 95 pacjentów z łagodną do ciężkiej proteinurią i stwierdzono, że poziom aldosteronu w surowicy nie był związany z ekspresją mRNA MR lub proteinurią; ekspresja mRNA MR istotnie wzrosła u pacjentów z ciężką proteinurią w porównaniu z pacjentami bez proteinurii lub łagodnej proteinurii [118]. Dalsze badania wykazały, że Rac1 promował ekspresję mRNA i białka MR w sposób niezależny od aldosteronu i ułatwiał translokację i aktywację jądrową MR poprzez fosforylację aktywowanej kinazy p21-, co z kolei powodowało uszkodzenie podocytów i białkomocz (ryc. 2) [99]. Podawanie inhibitora Rac1 znacząco zmniejszyło wzmocnioną transdukcję sygnału MR wnerkiArhgdia-/-myszy i złagodzenie białkomoczu [99].

5.5. Uszkodzenie podocytów i białkomocz pośredniczone przez szlak uPAR-v 3

Zwiększona ruchliwość podocytów jest potencjalnym mechanizmem prowadzącym do zacierania wyrostka [102]. Receptor urokinazy (uPAR), cząsteczka związana z ruchliwością komórek, został zatem zidentyfikowany jako cel do badania mechanizmu białkomoczu. Wyniki wykazały, że ekspresja uPAR była istotnie podwyższona w podocytach pacjentów z FSGS i nefropatią cukrzycową charakteryzującą się zatarciem wyrostka i białkomoczem [119]. W chorobach białkomoczowych gryzoni z podwyższoną ekspresją uPAR, stwierdzono, że integryna 3 jest aktywowana przez uPAR poprzez witronektynę w bogatym w lipidy regionie błony plazmatycznej podocytów, a hamowanie integryny v 3 nie tylko zmniejszało ruchliwość podocytów i białkomocz, ale także zmniejszało podniesienie aktywności Cdc42 i Rac1 (ryc. 3) [119]. Wskazuje to, że zwiększona ekspresja uPAR w podocytach zwiększała aktywność Cdc42 i Rac1 poprzez aktywację integryny v 3 na powierzchni podocytów, prowadząc do zwiększonej ruchliwości podocytów, zacierania wyrostka racicowego i białkomoczu [119].

Ponadto udowodniono, że ILK reguluje cytoszkielet aktynowy poprzez kompleks złożony z ILK, PINCH i Parvin [120, 121], wśród których Parvin może wiązać się z –PIX (GEF); kompleks ten może zatem regulować aktywność Rac1 i Cdc42 [120]. Rac1 i Cdc42 są ściśle skorelowane zarówno z angiogenezą, jak i uszkodzeniem podocytów, co wskazuje, że kompensacyjne czynniki proangiogenne wytwarzane przeznerkipacjentów przyjmujących TKI może teoretycznie oddziaływać na różne komórki poprzez Rac1 i Cdc42 jednocześnie, wyzwalając różne fenotypy patologiczne i fenotypy kliniczne. Co więcej, zatarcie wyrostka podocytowego stopy jest odwracalne [94]. Podczas progresji FSGS próg apoptozy podocytów dla nieodwracalności uszkodzenia kłębuszków wynosi 25-40 procent początkowej liczby podocytów. Jeśli bodźce zostaną usunięte przed tym progiem, uszkodzenie kłębuszków i białkomocz mogą zostać całkowicie odwrócone [35, 122]. Dlatego we wczesnym stadium białkomoczu wywołanego przez TKI możliwe jest odwrócenie białkomoczu i uszkodzenia podocytów poprzez hamowanie aktywności Cdc42 i Rac1.

5.6. Cząsteczki zaangażowane w angiogenezę i uszkodzenie podocytów przez Rac1 i Cdc42

Rozważając rolę kompensacyjnych czynników proangiogennych indukowanych przez TKI w angiogenezie, naprawie bariery naczyniowej i uszkodzeniu podocytów przez Rac1 i Cdc42, Notch1 wydaje się być kandydatem. W utrzymywaniu funkcji bariery naczyniowej, domena transbłonowa Notch1 została ujawniona z powodu aktywacji proteolitycznej zależnej od liganda Notch1 Dll4-, która została wyzwolona przez hemodynamiczny stres ścinający. Ta domena transbłonowa katalizowała tworzenie się kompleksu receptorowego składającego się z kadheryny śródbłonka naczyniowego, transbłonowej białkowej fosfatazy tyrozynowej LAR i Rac1 GEF Trio w błonie komórkowej, który kierował tworzeniem połączeń adhezyjnych i przywracał funkcję bariery poprzez aktywację Rac1 [123]. We wzroście aksonów i prowadzeniu Drosophila, Notch również aktywował Rac przez Trio [124]. Przeciwnie, w mysich modelach nefropatii białkomoczowej delecja Sirt6 specyficzna dla podocytów nasilała uszkodzenie podocytów i białkomocz [125]. W zdrowych podocytach Sirt6 hamował transkrypcję Notch1 i Notch4 poprzez deacetylację H3K9, który chronił podocyty przed zapaleniem i apoptozą oraz utrzymywał stabilność cytoszkieletu aktynowego [125]. Należy przeprowadzić więcej badań w celu dalszej weryfikacji, czy obniżenie ekspresji Notch1 zmniejsza białkomocz poprzez zmniejszoną aktywność Rac1. Ponadto zmiana sygnalizacji Notch1 po leczeniu TKI pozostaje niejasna. Rozwiązanie tych problemów przyczyni się do wyjaśnienia mechanizmu białkomoczu związanego z terapią antyangiogenną.

6. Białka regulujące cytoszkielet podocytów aktynowych

Cząsteczki wytwarzane przez uszkodzone komórki śródbłonka mogą również prowadzić do uszkodzenia podocytów poprzez oddziaływanie na białka regulujące cytoszkielet aktynowy, takie jak nefryna, -aktynina 4, synaptopodyna itp. [67].

Regulacja cytoszkieletu aktyny podocytów przez synaptopodynę została opisana powyżej. W prawidłowych podocytach podanie VEGFR2 TKI obniżyło poziom synaptopodyny i zwiększyło ekspresję TGF- [74]. Niedawne badanie wykazało, że uszkodzenie kłębuszków wywołane przez sorafenib (wielocelowy TKI) było skorelowane ze zmniejszoną ekspresją synaptopodyny, nefryny, podocyny i podoplaniny [126].

Sorafenib może pośredniczyć w białkomoczu poprzez blokowanie dalszego szlaku sygnałowego nefryny również poprzez regulację w górę c-mip. Nefryna jest białkiem transbłonowym wyrażanym wyłącznie przez podocyty wnerki; Odgrywa ważną rolę w utrzymaniu integralności kłębuszkowej bariery filtracyjnej [67]. W normalnych warunkach wiązanie aktywowanej białkowej kinazy tyrozynowej Fyn z rodziny Src w błonie komórkowej do cytoplazmatycznej domeny nefryny sprzyjało jej fosforylacji. Fosforylacja nefryny z jednej strony wyzwoliła późniejsze zdarzenia fosforylacji obejmujące Nck, PAK-2 i N-WASP, które promowały polimeryzację aktyny i rearanżację cytoszkieletu; z drugiej strony aktywowały ścieżkę sygnalizacyjną Akt [127]. Sorafenib indukował nadekspresję klipsu [28], który, jak udowodniono, zmniejsza fosforylację nefryny poprzez bezpośrednie wiązanie z Fyn i zapobieganie interakcji Fyn z nefryną i N-WASP [127]. Potwierdzono, że Akt2 ma wrodzoną funkcję ochronną w podocytach, a jego nokaut pogorszył stwardnienie kłębuszków nerkowych i białkomocz poprzez zwiększenie aktywności Rac1 [128]. Czy szlaki sygnałowe nefryny i AKT są zaangażowane w:

Przenik śródbłonkowo-podocytowy w nefropatiach białkomoczowych pozostaje niejasny. Aktywacja szlaku sygnałowego Akt może być możliwa do ochrony podocytów i złagodzenia białkomoczu, ale nie można ignorować wpływu jego aktywacji na skuteczność TKI ze względu na jego ścisły związek ze szlakiem sygnałowym VEGFA/VEGFR2. Wymaga to od badaczy dużej ostrożności przy stosowaniu tej metody w leczeniu białkomoczu.

-aktynina 4 może być fosforylowana pod wpływem stymulacji EGF, co zmniejsza wiązanie -aktyniny 4 z aktyną [129]. TGF- może również promować fosforylację -aktyniny 4, prowadząc do uszkodzenia podocytów i białkomoczu [130]. Hepatocyte Growth Factor (HGF) osłabił uszkodzenie podocytów indukowane przez aminonukleozyd puromycyny poprzez indukcję przywrócenia ekspresji β-aktyniny 4 i WT1 [131]. W NSCLC początkowo wrażliwym na VEGFR TKI rozwój oporności na leczenie korelował ze zwiększoną ekspresją HGF i aktywacją jego receptora c-MET. Podwójne hamowanie sygnalizacji VEGFR/c-MET opóźniło oporność NSCLC na VEGFR TKI [132]. Wydaje się, że pacjenci z nowotworem, u których wystąpił białkomocz po leczeniu TKI, nie mogą odnieść korzyści z HGF, ale może to częściowo wyjaśniać predykcyjną rolę białkomoczu indukowanego przez TKI w skuteczności przeciwnowotworowej [133,134] – to znaczy pacjenci z białkomoczem mogą mieć niski poziom HGF.

Inne białka regulatorowe cytoszkieletu aktynowego podocytów również mogą być zaangażowane w indukowane TKI uszkodzenie podocytów i białkomocz, ale wymaga to dalszych badań.

7. Leczenie

Przeprowadzono wiele badań dotyczących leczenia nefropatii białkomoczowych i udowodniono, że różne środki zmniejszają białkomocz [12,13,115-117,135-138], ale większość z nich jest skierowana na układ RAAS i nie doniesiono o żadnych lekach być skuteczne w poprawie wyników klinicznych nefropatii białkomoczowej indukowanej przez inhibitory VEGFA-VEGFR2.

Biorąc pod uwagę odwracalność i rolę uszkodzenia podocytów w nefropatiach białkomoczowych, bezpośrednia ochrona podocytów podczas terapii TKI może zapobiec wystąpieniu białkomoczu. Potwierdzono, że drobnocząsteczkowy inhibitor TRPC5 AC1903 jest skuteczny w łagodzeniu uszkodzenia podocytów i białkomoczu w FSGS indukowanym ATIR i FSGS indukowanym nadciśnieniem poprzez zakłócenie szlaku Rac1-TRPC5 w podocytach [109]. Inna mała cząsteczka, Bis-T-23, wykazała ten sam efekt pod względem zmniejszenia uszkodzenia podocytów i białkomoczu w różnych modelach nefropatii białkomoczowych u gryzoni [139]. Bis-T-23 chronił podocyty poprzez promowanie polimeryzacji dynaminy, dużej, wielodomenowej GTPazy, która odgrywa ważną rolę w regulacji cytoszkieletu aktynowego [139]. Wcześniejsze badania wykazały, że włókna aktynowe, lipidy, mikrotubule i białka zawierające domenę SH3- mogą promować oligomeryzację dynaminy do struktury wyższego rzędu [31], która może promować polimeryzację aktyny [139, 140]. Nokaut dynaminy specyficznej dla podocytów wykazał masywną proteinurię i zatarcie wyrostka podocytowego stopy [141]. Leki te łagodziły białkomocz w różnych białkomoczunerkachorób poprzez bezpośrednią ochronę podocytów i może być równie skuteczny w łagodzeniu białkomoczu wywołanego przez TKI.

Ostatnie badania nad Fructus arctic, tradycyjnym ziołowym lekiem stosowanym w leczeniu cukrzycy i jej powikłań, wykazały, że jego główny składnik, arctigenina (ATG), zmniejsza p65 NF-κB (znany również jako RelA) i drebrynę w stanach zapalnych{{3} } (DBN1) mediowane uszkodzeniem podocytów poprzez zwiększenie aktywności fosfatazy białkowej 2 (PP2A) w podocytach, chroniąc w ten sposóbnerkafunkcja [142]. Wcześniejsze badania wykazały, że Rac1 może pośredniczyć w zapaleniu nerek, uszkodzeniu podocytów i białkomoczu poprzez promowanie aktywacji NF-κB [94]. W rzeczywistości stwierdziliśmy wysoką ekspresję p65 NF-κB w mysich modelach białkomoczowej choroby nerek wywołanej przez TKI (dane niepublikowane). Sugeruje to, że anty-

terapia zapalna może być pomocna w łagodzeniu białkomoczu indukowanego przez inhibitory VEGFA-VEGFR2.

Niezależnie od zastosowanych metod leczenia białkomoczu indukowanego przez inhibitory VEGFA-VEGFR2, należy wziąć pod uwagę progresję nowotworu u pacjentów. Schematy leczenia muszą być dokładnie przebadane, aby bezpiecznie i skutecznie złagodzić białkomocz bez nasilania progresji nowotworu. Kluczem do rozwiązania tego problemu jest dokładne zbadanie mechanizmu nefropatii białkomoczowej indukowanej przez inhibitory VEGFA-VEGFR2.

8. Wnioski

W białkomoczu wywołanym przez TKInerkachoroba, uszkodzenie podocytów może być kluczowym czynnikiem, a uszkodzenie komórek śródbłonka może być czynnikiem początkowym. Uszkodzenie komórek śródbłonka wywołane przez TKI prowadzi do kompensacyjnej ekspresji czynników proangiogennych w celu naprawy naczyń lub promowania angiogenezy. Kompensacyjne czynniki proangiogenne powodują uszkodzenie podocytów poprzez promowanie powstawania nieprawidłowego przesłuchu między śródbłonkiem a podocytami. Rac1 i Cdc42 odgrywają kluczową rolę w uszkodzeniu podocytów, angiogenezie i naprawie bariery naczyniowej, co czyni je kluczowymi cząsteczkami w badaniu czynników proangiogennych zaangażowanych w nefropatię białkomocz indukowaną przez TKI.

Finansowanie:Badania te zostały sfinansowane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych (nr 81672884) oraz Narodowy Projekt Nauki i Technologii w Chinach (nr 2017ZX10203207-004-005).

Konflikt interesów:Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Bibliografia

1. Jayson, GC; Kerbel, R.; Ellisa, LM; Harris, AL Terapia antyangiogenna w onkologii: stan obecny i kierunki na przyszłość. Lancet 2016, 388, 518-529. [Odn.]

2. Estrada, CC; Maldonado, A.; Mallipattu, SK Terapeutyczne hamowanie sygnalizacji VEGF i powiązana nefrotoksyczność. J. Am. Soc. Nefrol. 2019, 30, 187–200. [Odn.]

3. Riechelmann RP; Leite, LS; Bariani, GM; Glasberg, J.; Rivelli, TG; da Fonseca, LG; Nebuloni, DR; Braghiroli, MI; Queiroz, MA; Isejima, AM; i in. Regorafenib u pacjentów z zaawansowanym rakiem jelita grubego nieleczonych wcześniej antyangiogennie i opornymi na chemioterapię: wyniki badania fazy IIb. Onkolog 2019, 24, 1180–1187. [Odsyłacz] [PubMed]

4. Sato, J.; Satouchi, M.; Ito, S.; Okuma, Y.; Niho, S.; Mizugaki, H.; Murakami, H.; Fujisaka, Y.; Kozuki, T.; Nakamura K.; i in. Lenwatynib u pacjentów z zaawansowanym lub przerzutowym rakiem grasicy (REMORA): wieloośrodkowe badanie II fazy. Lancet Oncol. 2020, 21, 843-850. [Odn.]

5. Nakagawa, K.; Garon, EB; Seto, T.; Nishio, M.; Ponce Aix, S.; Paz-Ares, L.; Chiu, C.-H.; Park, K.; Novello, S.; Nadal, E.; i in. Ramucirumab plus erlotynib u pacjentów z nieleczonym, zaawansowanym niedrobnokomórkowym rakiem płuca z mutacją EGFR (RELAY): randomizowane badanie III fazy z podwójnie ślepą próbą i kontrolą placebo. Lancet Oncol. 2019, 20, 1655-1669. [Odn.]

6. Li, J.; Qin, S.; Xu, J.; Xiong, J.; Wu, C.; Bai, Y.; Liu, W.; Tong, J.; Liu, Y.; Xu, R.; i in. Randomizowane, podwójnie zaślepione, kontrolowane placebo badanie fazy III apatinibu u pacjentów z opornym na chemioterapię zaawansowanym lub opornym na chemioterapię gruczolakorakiem żołądka lub połączenia żołądkowo-przełykowego. J. Clin. Płk. Wyłączony. J. Am. Soc. Clin. Płk. 2016, 34, 1448-1454. [Odsyłacz] [PubMed]

7. Zhang, ZF; Wang, T.; Liu, LH; Guo, HQ Ryzyko białkomoczu związane z inhibitorami kinazy tyrozynowej receptora śródbłonkowego czynnika wzrostu naczyń u pacjentów z rakiem: przegląd systematyczny i metaanaliza. PLoS ONE 2014, 9, e90135. [Odsyłacz] [PubMed]

8. Rini, BI; Melichara B.; Ueda, T.; Grünwald, V.; Rybak, Minnesota; Arranz, JA; Bair, AH; Pithavala, YK; Andrews, GI; Pawłow, D.; i in. Aksytynib z lub bez zwiększania dawki w raku nerkowokomórkowym z przerzutami pierwszego rzutu: randomizowane badanie II fazy z podwójnie ślepą próbą. Lancet. Płk. 2013, 14, 1233–1242. [Odn.]

9. Zhu, X.; Wu, S.; Dahut, WL; Parikh, CR Ryzyko białkomoczu i nadciśnienia z bewacyzumabem, przeciwciałem przeciwko czynnikowi wzrostu śródbłonka naczyniowego: przegląd systematyczny i metaanaliza. Jestem. J. Nerka Dis. Wyłączony. J. Natl. Znaleziono nerkę. 2007, s. 49, 186–193. [Odsyłacz] [PubMed]

10. Zhu, siekiera; Kang, YK; jen, CJ; Fin, RS; Galle, PR; Llovet, JM; Zgoda, E.; Brandi, G.; Pracht, M.; Lim, HY; i in. Ramucyrumab po sorafenibie u pacjentów z zaawansowanym rakiem wątrobowokomórkowym i podwyższonym stężeniem fetoproteiny (REACH-2): randomizowane, podwójnie zaślepione, kontrolowane placebo badanie fazy III. Lancet. Płk. 2019, 20, 282–296. [Odn.]

11. Rini, BI; Plimak, ER; Status, W.; Gafanow, R.; Hawkins, R.; Nosow, D.; Pouliot, F.; Aleksiejew, B.; Soulidres, D.; Melichara B.; i in. Pembrolizumab plus aksytynib kontra sunitynib w zaawansowanym raku nerkowokomórkowym. N. Engl. J. Med. 2019, 380, 1116-1127. [Odn.]

12. Haller, H.; Ito, S.; Izzo, JL, Jr.; Januszewicz A.; Katayama, S.; Menne, J.; Mimran, A.; Rabelink, TJ; Ritz, E.; Ruilope, LM; i in. Olmesartan na opóźnienie lub zapobieganie mikroalbuminurii w cukrzycy typu 2. N. Engl. J. Med. 2011, 364, 907-917. [Odn.]

13. Viberti, G.; Wheeldon, NM Zmniejszenie mikroalbuminurii za pomocą walsartanu u pacjentów z cukrzycą typu 2: Efekt niezależny od ciśnienia krwi. Obieg 2002, 106, 672–678. [Odsyłacz] [PubMed]

14. Xu, ZG; Lanting, L.; Vaziri, ND; Li, Z.; Sepassi, L.; Rodriguez-Iturbe, B.; Natarajan, R. Regulacja w górę receptora angiotensyny II typu 1, mediatorów zapalnych i enzymów metabolizmu arachidonianu w otyłych nerkach szczura Zuckera: Odwrócenie przez blokadę receptora angiotensyny II typu 1. Nakład 2005, 111, 1962-1969. [Odsyłacz] [PubMed]

15. Hiramatsu, N.; Hiromura, K.; Shigehara, T.; Kuroiwa, T.; Ideura, H.; Sakurai, N.; Takeuchi, S.; Tomioka, M.; Ikeuchi, H.; Kaneko, Y.; i in. Blokada receptora angiotensyny II typu 1 hamuje rozwój i progresję nefropatii związanej z HIV w modelu mysim. J. Am. Soc. Nefrol. 2007, 18, 515-527. [Odsyłacz] [PubMed]

16. Roncone, D.; Satoskar, A.; Nadasdy, T.; mnich, JP; Rovin, BH Proteinuria u pacjenta otrzymującego terapię anty-VEGF z powodu przerzutowego raka nerkowokomórkowego. Nat. Clin. Ćwicz. Nefrol. 2007, 3, 287–293. [Odn.]

17. Zhang S.; Cao, M.; Hou, Z.; Gu, X.; Chen, Y.; Chen, L.; Luo, Y.; Chen, L.; Liu, D.; Zhou, H.; i in. Inhibitory konwertazy angiotensyny mają niekorzystny wpływ w terapii antyangiogenezy raka wątrobowokomórkowego. Rak Lett. 2021, 501, 147-161. [Odn.]

18. Emile, G.; Pujade-Lauraine, E.; Alexandre, J. Czy powinniśmy stosować inhibitory konwertazy angiotensyny w leczeniu nadciśnienia indukowanego anty-VEGF? Anny. Płk. Wyłączony. J. Eur. Soc. Med. Płk. 2014, 25, 1669-1670. [Odn.]

19. Llovet, JM; Montal, R.; Sia, D.; Finn, RS Terapie molekularne i medycyna precyzyjna w raku wątrobowokomórkowym. Nat. Ks. Clin. Płk. 2018, 15, 599–616. [Odsyłacz] [PubMed]

20. Norden, AD; Drappatz, J.; Wen, PY Nowatorskie terapie antyangiogenne dla złośliwych glejaków. Lancet. Neurol. 2008, 7, 1152–1160. [Odn.]