Abnormálne presluchy medzi endotelovými bunkami a podocytmi sprostredkúvajú nefrotoxicitu indukovanú inhibítorom tyrozínkinázy (TKI)

Xiaoying Gu, Su Zhang,a Ti Zhang

Abstrakt:Vaskulárny endoteliálny rastový faktor A (VEGFA) a jeho receptor VEGFR2 sú hlavnými cieľmi antiangiogénnych terapií a proteinúria je jednou z bežných nežiaducich udalostí spojených s inhibíciou dráhy VEGFA/VEGFR2. Proteínovéobličkypoškodenie vyvolané inhibítormi tyrozínkinázy VEGFR2 (TKI) je charakterizované vyhladzovaním podocytového výbežku. Terapia TKI podporuje tvorbu abnormálneho presluchu endotelu a podocytov, ktorý hrá kľúčovú úlohu pri poškodení podocytov indukovanom TKI a proteinurickej nefropatii. Tento prehľadný článok sumarizuje základný mechanizmus, ktorým abnormálne presluchy endotelu a podocytov sprostredkúva poškodenie podocytov, a diskutuje možné molekuly a signálne dráhy zapojené do abnormálneho presluchu endotelu a podocytov. A čo viac, zdôrazňujeme molekuly zapojené do poškodenia podocytov a určujeme základné úlohy Rac1 a Cdc42; to poskytuje dôkaz na skúmanie abnormálneho presluchu endotelu a podocytov pri nefrotoxicite indukovanej TKI.

Kľúčové slová: angiogenéza; inhibítory tyrozínkinázy; nefrotoxicita; endotelové bunky; podocyty; presluchy; Rac1; Cdc42

Kontakt: ali.ma@wecistanche.com

Kliknite na Cistanche v Urdu pre ochorenie obličiek

1. Úvod

Vaskulárny endoteliálny rastový faktor A (VEGFA) a jeho receptor VEGFR2 sú hlavnými hnacími silami nádorovej angiogenézy a hlavnými cieľmi antiangiogénnych terapií [1]. Inhibítory VEGFA-VEGFR2 možno klasifikovať do dvoch kategórií na základe ich cieľov: lieky, ktoré priamo inhibujú VEGFA, ako je bevacizumab a pasca VEGFA verzus inhibítory tyrozínkinázy (TKI), ktoré inhibujú VEGFR2, ako je sorafenib, lenvatinib, lapatinib, regorafenib [2] atď. Inhibícia dráhy VEGFA/VEGFR2 ukázala pozoruhodnú účinnosť pri zlepšovaní prognózy pacientov s rakovinou. Zároveň tieto lieky vedú aj k niektorým nezanedbateľným nežiaducim udalostiam, ako je proteinúria, hypertenzia, syndróm ruka-noha atď. Medzi týmito nežiaducimi účinkami priťahuje pozornosť proteinúria pre vysoký výskyt, veľký vplyv na liečbu rakoviny a nedostatok účinných zásahov. V nedávno publikovaných dvojfázových klinických štúdiách bol výskyt proteinúrie u pacientov užívajúcich regorafenib 58 percent [3] a 83 percent [4] u pacientov užívajúcich lenvatinib. U pacientov užívajúcich lenvatinib bola proteinúria najčastejšou nežiaducou udalosťou, ktorá prispela k zníženiu dávky; to malo za následok zníženie dávky u 52 percent účastníkov [4]. Keď sa VEGFR2 monoklonálna protilátka ramucirumab skombinovala s inými typmi TKI, ako je inhibítor EGFR erlotinib, výskyt proteinúrie sa výrazne zvýšil (ramucirumab vs. ramucirumab plus erlotinib: 20 percent vs. 34 percent) a proteinúria bola najčastejšia nežiaduca udalosť, ktorá viedla k zníženiu dávky ramucirumabu [5]. Podávanie iných inhibítorov VEGFA-VEGFR2 tiež spôsobilo proteinúriu (tab. 1) [6–11]. Zníženie dávky týchto činidiel nevyhnutne ovplyvňuje ich protinádorový účinok. Napriek tomu, že blokáda receptora angiotenzínu II (ARB) účinne redukovala proteinúriu v rôznychobličkyochorenia, ako je diabetická nefropatia, obezitou indukované ochorenie obličiek a nefropatia spojená s HIV [12–15], a že inhibítor angiotenzín konvertujúceho enzýmu (ACEI) alebo ARB sa odporúčajú na zmiernenie proteinúrie spôsobenej diabetickou nefropatiou podľa smerníc na liečbu diabetickej nefropatie. nefropatia, v klinickej praxi ARB účinne nezmiernila proteinúriu spôsobenú bevacizumabom; pacient mal počas užívania telmisartanu trvalo zvýšenú proteinúriu [16]. Podávanie ACEI dokonca ohrozilo protirakovinovú účinnosť antiangiogénnych liekov [17,18]. Tieto skutočnosti robia z proteinúrie naliehavý problém a kľúčom k vyriešeniu tohto problému je dôkladné pochopenie mechanizmu proteinúrie vyvolanej inhibítormi VEGFA-VEGFR2.

Za fyziologických podmienok, s výnimkou sprostredkovania angiogenézy, hrá dráha VEGFA/VEGFR2 tiež dôležitú úlohu vo vývoji a udržiavaní funkcieobličky[24]; inhibícia rôznych molekúl na tejto dráhe vedie k rôznymobličkypatologické fenotypy. Inhibítory VEGFA viedli najmä k renálnej trombotickej mikroangiopatii (TMA) s opuchom glomerulárneho endotelu a fokálnou glomerulárnou kapilárnou trombózou ako hlavnými patologickými znakmi [25], zatiaľ čo renálne biopsie od pacientov, ktorí akceptovali terapiu TKI, ukázali nefropatiu/fokálnu segmentálnu glomerularitu (MCN/ lézie podobné FSG, charakterizované vymazaním výbežku podocytov [26–28]. Avšak vzhľadom na malý počet pacientov zaradených do týchto štúdií si tento záver vyžaduje ďalšie overenie. Okrem TKI existujú rôzne etiológie vedúce k proteinurickým nefropatiám charakterizovaným MCN/fokálnou segmentálnou glomerulosklerózou (FSGS), ako je diabetická nefropatia. Napriek podobným patologickým typom je nefropatia vyvolaná TKI celkom odlišná od ostatných. Napríklad hladiny expresie VEGFA a VEGFR2 boli významne zvýšené pri včasnej diabetickej nefropatii, inhibícia dráhy VEGFA/VEGFR2 zoslabila proteinúriu [29], zatiaľ čo u pacientov užívajúcich TKI boli hladiny expresie VEGFA a VEGFR2 nižšie ako normálne. 17,28], čo je opak diabetickej nefropatie. To naznačuje, že aj pri podobných patologických zmenách môže byť mechanizmus úplne odlišný.

Proteinúria úzko súvisí s deštrukciou integrity glomerulárnej filtračnej bariéry, ktorá sa skladá z podocytov, glomerulárnej bazálnej membrány a endotelových buniek [30]. Vysoko diferencované, špecializované podocyty sú nevyhnutné na udržanie integrity glomerulárnej filtračnej bariéry [30]. Podocyty majú komplexnú štruktúru pozostávajúcu z troch subcelulárnych kompartmentov: bunkové telo, mikrotubulami riadené primárne procesy a aktínom riadené procesy chodidla [31]. Remodelácia aktínového cytoskeletu vedie k odstráneniu výbežku podocytovej nohy, čo je hlavná štrukturálna zmena vedúca k proteinúrii [30,32]. U normotenzných a hypertenzných potkanov liečba inhibíciou VEGFR-2 kinázy viedla k odstráneniu výbežku podocytovej nohy [33] a špecifický mechanizmus zostáva nejasný. Tento prehľad sa zameriava hlavne na proteinurickú nefropatiu indukovanú TKI a sumarizuje jej možné základné mechanizmy.

2. VEGFA/VEGFR2 dráha a proteinúria

Poškodenie podocytov sa považuje za iniciačnú príčinu proteinúrieobličkychoroby [34]. Porovnanie poškodenia obličiek spojeného s TKI a inhibítormi VEGFA však ukázalo, že prvý bol charakterizovaný vysokou expresiou c-maf-indukovateľného proteínu (c-mip) v podocytoch, zatiaľ čo druhý bol charakterizovaný výrazne zvýšenými hladinami expresie RelA. (nazývaný aj p65 NF-κB) v podocytoch a endotelových bunkách [28]. Za normálnych podmienok bol RelA exprimovaný iba v podocytoch a zabránil transkripčnej aktivácii c-mip väzbou na jeho promótor [28]. To naznačuje, že glomerulopatia spojená s TKI postihovala najmä podocyty, zatiaľ čo liečba anti-VEGFA postihovala hlavne endotelové bunky a poškodenie podocytov môže byť sekundárnou udalosťou [28]. V súlade s tým v experimentálnom myšom modeli s deléciou VEGFA špecifickou pre podocyty sa poškodenie endotelu a proteinúria vyskytli pred poškodením podocytov po eliminácii produkcie VEGFA z podocytov [25].

Zhodou okolností v procese FSGS indukujúceho transformačný rastový faktor (TGF-) došlo pred poškodením podocytov k poškodeniu endotelu a proteinúrii spôsobenej nadmernou expresiou TGF- špecifického pre podocyty [35]. Táto štúdia preukázala úlohu abnormálneho presluchu medzi endotelovými bunkami a podocytmi vobličkyzranenie. Signalizácia TGF špecifická pre podocyty podporovala uvoľňovanie endotelínu-1 (EDN1) z podocytov, čím aktivovala receptor EDN1 typu A (EDNRA) na povrchu endotelových buniek, ktorý sprostredkovával mitochondriálny oxidačný stres a dysfunkciu susedných endotelových buniek . Následne endoteliálna dysfunkcia podporovala proteinúriu, apoptózu podocytov, glomerulosklerózu a zlyhanie obličiek, čomu možno zabrániť inhibíciou EDNRA alebo vychytávaním ROS cielených na mitochondrie [35]. Podobná sekvencia bunkového poškodenia naznačuje existenciu abnormálneho presluchu medzi podocytmi a endotelovými bunkami po anti-

Ošetrenie VEGFA.

U pacientov liečených TKI alebo inhibítormi VEGFA sa u nikoho nevyvinuli lézie podobné MCN/FSG a TMA v rovnakom čase [28], ale obe lézie boli pozorované u rôznych pacientov, ktorí dostávali rovnaký liečebný režim [26,28]. Naša predchádzajúca štúdia dosiahla rovnaké výsledky: v myšom modeli s proteinúriou vyvolanou lapatinibom boli pozorované lézie TMA aj FSG [17]. V normálnomobličkyVEGFA je produkovaný hlavne podocytmi a viaže sa na VEGFR2 na povrchu endotelových buniek [36], aby sa zachovala štruktúra a funkcia endotelu. TKI a inhibítory VEGFA všetky fungujú tak, že blokujú dráhu VEGFA/VEGFR2; súvisiaceobličkyporanenie nie je spojené len s poškodením endotelu, ale aj s poškodením podocytov. Tieto zistenia ďalej naznačujú, že k tomu prispievajú inhibítory VEGFA-VEGFR2obličkypoškodenie sprostredkovaním tvorby abnormálnych presluchov medzi podocytmi a endotelovými bunkami, a nie iba prerušením signálnej dráhy VEGFA/VEGFR2.

3. Mechanizmus, ktorý je základom abnormálneho presluchu endotelu a podocytov

Hoci inhibítory VEGFA-VEGFR2 znižujú hladiny VEGFA a VEGFR2 vobličkyu pacientov s rakovinou [17,28] sa u všetkých pacientov nevyvinie proteinúria. Napriek skutočnosti, že VEGFA a VEGFR2 sú hlavnými hnacími silami angiogenézy, existuje mnoho ďalších proangiogénnych faktorov [37,38], z ktorých sa zistilo, že niektoré súvisia sobličkyzranenie. Napríklad nadmerná expresia proteinúrie spôsobenej TGF [35], zatiaľ čo zvýšená expresia faktora 4 podobného angiopoetínu (Angptl4) redukovala proteinúriu interakciou s glomerulárnym endotelovým integrínom v 5 [39].

Tieto zistenia poskytujú možné vysvetlenie základného mechanizmu, ktorým sprostredkúvajú inhibítory VEGFA-VEGFR2obličkyporanenie a proteinúria prostredníctvom medzibunkového presluchu: podávanie inhibítorov VEGFA-VEGFR2 indukuje poškodenie glomerulárneho kapilárneho endotelu blokovaním normálneho presluchu sprostredkovaného VEGFA/VEGFR2 medzi podocytmi a endotelovými bunkami. V počiatočnom štádiu podávania TKI je stupeň endoteliálnej dysfunkcie mierny a nestačí na vznik proteinúrie. U pacientov bez proteinúrie môžu poškodené endotelové bunky podporovať kompenzačnú produkciu nefroprotektívnych proangiogénnych faktorov. Naopak, v obličkách pacientov s proteinúriou môže abnormálny presluch medzi endotelom a podocytmi viesť k poškodeniu podocytov priamym pôsobením na podocyty alebo indukciou produkcie kompenzačných proangiogénnych faktorov, ktoré sú škodlivé pre podocyty. Ako sa poškodenie obličiek postupne zhoršuje, môžu byť ovplyvnené endotelové bunky. Pri podávaní inhibítorov VEGFA môže vážne poškodenie endotelu priamo viesť k proteinúrii a potom spôsobiť poškodenie podocytov rovnakým procesom ako podávanie TKI. Zatiaľ neexistujú žiadne štúdie o tejto hypotéze, čo si vyžaduje ďalšie skúmanie.

4. Možné presluchy endotelu a podocytov pri proteinúrii indukovanej TKI

Aktuálne štúdie o inýchobličkychoroby objasňujú viaceré molekuly a signálne dráhy sprostredkúvajúce presluchy endotelu a podocytov a podieľajúce sa na rozvoji proteinurických nefropatií. Tieto molekuly a súvisiace signálne dráhy sa môžu podieľať na výskyte proteinurickej nefropatie indukovanej TKI.

4.1. Neuropilin-1 (NRP1)

Pri regulácii signalizácie VEGF hrá NRP1 dôležitú úlohu v endotelových bunkách. NRP1 je koreceptor receptorových tyrozínkináz, ktorý môže zvýšiť aktivitu VEGFR2 väzbou na VEGFR2 spôsobom závislým od VEGFA a môže zvýšiť motilitu endotelových buniek [40]. Komplex medzi NRP-1 a VEGFR2 sa môže vytvoriť medzi receptormi prítomnými na rôznych bunkách [40], čo umožňuje NRP{10}} sprostredkovať presluchy endotelu a podocytov. V glomeruloch myší s diabetickou nefropatiou bola expresia proteínu NRP-1 v podocytoch znížená a zvraty poškodenia podocytov a proteinúrie boli spojené s obnovením expresie NRP-1 [41]. Zmena expresie NRP1 vobličkypočas terapie TKI a či sa NRP1 podieľa na rozvoji poškodenia podocytov a proteinúrie sprostredkovanej TKI zostáva nejasné.

4.2. Angiopoetín1 (ANGPT1)/TIE2 dráha

V obličkách je ANGPT1 produkovaný hlavne podocytmi a pôsobí prostredníctvom TIE2 exprimovaného endotelovými bunkami. V procese vývoja obličkových krvných ciev môže táto signálna dráha podporovať dozrievanie krvných ciev [36]. Pri zápale môže ANGPT1 stabilizovať vaskulárny endoteliálny kadherín (VE-kadherín) na adhéznych spojeniach aktiváciou Rac1, čo zvyšuje obranu cievnej bariéry proti zápalovým stimulom; okrem toho môže znížiť infiltráciu imunitných buniek. Všetky tieto prispievajú k udržaniu stabilizácie endotelu [42]. Zatiaľ čo v rozvinutýchobličky, väčšina výskumov o ANGPT1/TIE2 sa zamerala na jeho úlohu vobličkychoroba. V počiatočnom štádiu diabetickej obličkovej choroby bola expresia ANGPT1 v obličkách upregulovaná av neskoršom štádiu sa vrátila na kontrolnú úroveň alebo nižšiu [36]; podocyty indukovateľná deplécia ANGPT1 pri včasnom diabetickom ochorení obličiek znížila albuminúriu [43], čo naznačuje ochrannú úlohu ANGPT1 pre obličky, čo možno pripísať protizápalovému účinku a zachovaniu vaskulárnej integrity sprostredkovanej ANGPT1. V terapii nádorov je TIE2 cieľom niektorých TKI [19,44]. V mozgových nádoroch inhibícia VEGFR2 podporovala vaskulárnu normalizáciu prostredníctvom upregulácie ANGPT1, čím sa zlepšil výsledok kombinovanej rádioterapie [45]. Kombinácia exogénneho ANGPT1, TKI a iných protinádorových liečiv môže zmierniť proteinúriu a zároveň zvýšiť protinádorový účinok.

4.3. Autokrinný epidermálny rastový faktor (EGF)/EGF receptor (EGFR)

Predchádzajúce štúdie preukázali úlohu EGF/EGFR pri rôznych nefropatiách. Pri rýchlo progresívnej crescentickej glomerulonefritíde sa zistilo, že expresia EGF viažuceho heparín (HB-EGF) je signifikantne zvýšená [46]. In vitro podocyty z Hbegf ( − / −) glomerulov predstavovali migračný fenotyp. Podanie EGFR-TKI alebo knockout EGF špecifického pre podocyty zabránilo zvýšeniu motility podocytov [46]. U Hbegf (plus/plus) myší viedla indukcia nefrotoxického séra (NTS) k miernemu až závažnému vymazaniu podocytového výbežku nohy, zatiaľ čo podanie EGFR-TKI alebo knokaut EGF špecifického pre podocyty zlepšilo proteinúriu, poškodenie podocytov,obličkypoškodenie a znížená funkcia obličiek [46]. V podocytoch s diabetickou nefropatiou sprostredkováva downregulovaný Gprc5a vyhladenie procesu chodidla podocytov, FSGS a proteinúriu upreguláciou signálnych dráh EGFR a TGF [47]; upregulovaný signál EGFR môže tiež podporiť aktiváciu signálnej dráhy TGF [48]. Okrem toho môže byť EGFR transaktivovaný. Agonisty, ako je angiotenzín II, endotelín, IL-8, ROS, TGF{7}}, kombinované s receptormi spojenými s G-proteínom na aktiváciu intracelulárnych kináz, ako sú Src a PKC, následne štiepili ligandy EGFR prostredníctvom fosforylácie A dezintegrínu a členov rodiny metaloproteináz (ADAM) [36,49]. Transaktivácia EGFR zvyšuje možnosť zapojenia EGF/EGFR do nefropatie súvisiacej s TKI, pretože metabolity poškodených endotelových buniek môžu týmto spôsobom viesť k poškodeniu podocytov. Avšak, hoci EGFR-TKI zmiernil proteinúriu aobličkyporanenia pri crescentickej glomerulonefritíde [46] v klinických štúdiách viedla kombinácia VEGFR2 monoklonálnej protilátky ramucirumab a inhibítora EGFR erlotinibu k zvýšenému výskytu proteinúrie v porovnaní so samotným ramucirumabom [5]. Preto by sme mali byť opatrní pri používaní EGFR-TKI na zmiernenie proteinúrie vyvolanej inhibíciou VEGFR2 a je potrebný ďalší výskum na objasnenie zmeny v signálnej dráhe EGF / EGFR počas liečby TKI.

4.4. Semaforín3A (Sema3A)

Sema3A je produkovaný hlavne zrelými podocytmi a predpokladá sa, že sa podieľa na presluchoch medzi endotelom a podocytmi pri diabetickej nefropatii [29]. Predchádzajúce štúdie uviedli, že táto molekula zrejme sprostredkúva poškodenie podocytov a proteinúriu prostredníctvom downregulácie signalizácie VEGFA/VEGFR2 [29,36]. Po injekcii exogénneho Sema3A oblička vykazovala vymazanie výbežku podocytovej nohy a poškodenie endotelu, sprevádzané zníženou expresiou VEGFR2 a zníženou reguláciou podocínu, nefrínu a proteínov súvisiacich s CD2-(CD2-AP ), ktorým všetkým predišlo súbežné podávanie VEGF165 a Sema3A [50]. To ukázalo, že zmena v expresii Sema3A nemusí byť dôvodom proteinúrie súvisiacej s inhibítorom VEGFA-VEGFR2; je to pravdepodobnejší faktor náchylnosti – to znamená, že pacienti s vyššou hladinou Sema3A na začiatku užívania inhibítorov VEGFA-VEGFR2 môžu byť náchylní na rozvoj proteinúrie. Úloha Sema3A v nádoroch je však komplexná. V myšacích modeloch pankreatických neuroendokrinných nádorov a cervikálneho karcinómu expresia Sema3A prekonáva preinvazívnu a prometastatickú rezistenciu [51], zatiaľ čo knockdown Sema3A zvyšuje citlivosť buniek Lewisovej rakoviny pľúc na EGFR-TKI gefitinib a erlotinib [52]. Preto je zmiernenie proteinúrie vyvolanej TKI bez ovplyvnenia protirakovinového účinku TKI prostredníctvom zacielenia na Sema3A obrovskou výzvou.

4.5. CXCL12/CXCR4

Chemokín CXCL12 (SDF-1) a jeho receptor CXCR4 sú exprimované podocytmi a endotelovými bunkami [36]. Tento systém je životne dôležitý pre vývoj glomerulárnych ciev. CXCL12- a CXCR4-deficitné obličky mali identický abnormálny vývoj krvných ciev, ktorý sa vyznačoval nafukovaním vyvíjajúceho sa glomerulárneho chumáča a dezorganizáciou renálnej vaskulatúry [53]. V procese neoangiogenézy hrá CXCL12 zásadnú úlohu pri získavaní CXCR4 (plus) proangiogénnych buniek kostnej drene (BM), vrátane podskupín hematopoetických buniek a endotelových progenitorových buniek [54], a tento systém môže fungovať synergicky so systémom VEGF, ktorý následne podporuje arteriálnu diferenciáciu [55]. Funkcia CXCL12 / CXCR4 pri poškodení podocytov a ochoreniach obličiek je však kontroverzná. Inhibícia CXCL12 u myší s diabetickou nefropatiou zmiernila glomerulosklerózu, zabránila proteinúrii a strate podocytov [56], ale v inej štúdii inhibícia dipeptidylpeptidázy-4 (DPP{18}}) potlačila progresiu diabetickej nefropatie zvýšením regulácie CXCL12, čo naznačuje ochranný účinok CXCL12 na podocyty a obličky [57]. Pri glioblastóme exprimujúcom VEGFR sa potvrdilo, že inhibítory VEGFR upregulovali CXCR4 prostredníctvom receptora TGF-/TGF- [58] a inhibícia CXCR4 zvýšila účinnosť sunitinibu (viaccieľový TKI) v predklinických modeloch ľudského glioblastómu [59] . Pri proteinurickom ochorení obličiek indukovanom TKI môže byť expresia systému CXCL12/CXCR4 zmenená, aby sa podieľala na abnormálnom presluchu endotelu a podocytov alebo aby sa chránili podocyty a zachovala sa integrita vaskulárneho systému. Na určenie špecifickej úlohy systému CXCL12/CXCR4 pri proteinúrii vyvolanej TKI je potrebných viac výskumov.

4.6. WT1

WT1 je transkripčný faktor špecifický pre podocyty, ktorý môže podporovať normálne presluchy medzi podocytmi a endotelovými bunkami moduláciou biologickej dostupnosti VEGFA. V normálnomobličkyWT1 podporoval expresiu 6-O-endosulfatáz (Sulf), aby sa znížila 6-O-sulfatácia reťazcov heparánsulfátu v rámci heparánsulfátových proteoglykánov (HSPG) na povrchu podocytov, čím sa inhibovala väzba HSPG a VEGFA a zvýšili uvoľňovanie VEGFA podocytmi [60]. WT1 môže tiež priamo upregulovať expresiu VEGFA [61]. V podocytoch FSGS zvýšená expresia mikroRNA-193 znížená expresia WT1, a tým downregulované cieľové gény WT1, ktoré sú životne dôležité pre štruktúru podocytov, vrátane PODXL (podokalyxín), NPHS1 (nefrín), VEGFA (VEGFA) atď. čo nakoniec vedie k ochoreniu obličiek a proteinúrii [61]. Na základe týchto výsledkov,obličkypacienti s nižšou expresiou WT1 na začiatku podávania inhibítorov VEGFA-VEGFR2 môžu byť voči týmto činidlám náchylnejší.

4.7. Endoteliálny trombomodulín-Proteín C

Nedávne štúdie zistili, že koagulačný systém sa podieľa na vývojiobličkychoroba prostredníctvom svojej nehemostatickej funkcie. Presluchy endotelu a podocytov sprostredkované systémom trombomodulín-proteín C sa našli pri diabetickej nefropatii [62]. Trombomodulín exprimovaný v glomerulárnych endotelových bunkách aktivoval endotelový proteín C väzbou na trombín a potom aktivovaný proteín C (aPC) podporil dimerizáciu PAR3 a PAR2 v ľudských podocytoch a dimerizáciu PAR3 a PAR1 v myších podocytoch prostredníctvom aktivácie PAR3, čo následne obmedzilo produkciu mitochondriálnych ROS potlačením redoxného enzýmu p66Shc [62]. Tento presluch medzi endotelovými bunkami a podocytmi môže chrániť podocyty pred poranením, čo bolo potvrdené zlepšením diabetickej nefropatie u myší prostredníctvom exogénneho podávania aPC [63]. Zápal alebo bunková dysfunkcia môže znížiť expresiu trombomodulínu a zničiť tento ochranný presluch [62]. V súčasnosti sa v prípade vysokej expresie VEGF zistili ochranné účinky aPC na endotelové bunky a podocyty, ako aj zlepšenie vaskulárneho poškodenia [63–65]. Je potrebné ďalšie overenie, aby sa preskúmala možnosť, že poškodenie endotelových buniek sprostredkováva poškodenie podocytov a proteinúriu prostredníctvom deštrukcie dráhy trombomodulínu-aPC v počiatočnom štádiu liečby TKI.

4.8. Kináza spojená s integrínom (ILK)

ILK je serín-treonín kináza, ktorá môže interagovať s cytoplazmatickou doménou -integrínu, pričom hrá kľúčovú úlohu pri regulácii integrínom sprostredkovanej adhézie podocyt-matrix [66,67]. Za fyziologických podmienok si komplex tvorený ILK, nefrínom a -aktinínom-4 udržiava normálnu štruktúru výbežku nôh podocytov a integritu štrbinovej bránice. Ablácia ILK špecifická pre podocyty tento komplex zničila, čo viedlo k závažnej proteinúrii, glomeruloskleróze a zlyhaniu obličiek [68]. Pri poškodení podocytov a proteinúrii spôsobenej rôznymi stimulmi poranenia sa expresia ILK v podocytoch zvýšila.

Blokáda aktivity ILK udržala normálny tvar a funkciu podocytov [69]. ILK je cieľovým génom signalizácie TGF-/Smad [66]. Potvrdilo sa, že TGF- hrá ústrednú úlohu vo fenotypovom prechode renálnych tubulárnych epiteliálnych buniek a podocytov po poranení [66]. V reakcii na hypoxiu alebo oxidačný stres, renálne tubulárne epitelové bunky sprostredkovávajú infiltráciu zápalových buniek produkciou rôznych chemokínov a cytokínov. Zmes prozápalových cytokínov produkovaných týmito zápalovými bunkami môže zvýšiť signalizáciu TGF indukciou expresie receptorov TGF- a TGF- môže byť produkovaný poškodenými tubulárnymi epiteliálnymi bunkami alebo zápalovými bunkami [66]. Terapia TKI môže indukovať oxidačný stres [70–72] a potvrdilo sa, že indukuje upregulovaný TGF- [73,74], ktorý môže sprostredkovať poškodenie podocytov podobným spôsobom ako poškodenie tubulárnych epiteliálnych buniek vyvolané TGF-. Okrem toho môže byť ILK tiež spojená s TKI prostredníctvom c-mip. Pri membranóznej nefropatii upregulácia c-mip úzko súvisela s dysfunkciou podocytov, ako aj downreguláciou synaptopodínu a upreguláciou ILK [75]. Okrem toho sa dokázalo, že sorafenib indukuje vysokú expresiu c-mip v podocytoch [28]. Avšak zmeny v ILK vobličkyliečených TKI zatiaľ neboli hlásené. V nádorových bunkách môže vysoká expresia ILK podporovať angiogenézu nádoru a progresiu nádoru indukciou expresie VEGF [76–78]. Vysoko exprimovaná ILK bola nezávislým zlým prognostickým faktorom pre prežitie bez progresie u pacientov s nemalobunkovým karcinómom pľúc (NSCLC) [79], zatiaľ čo knockdown génu ILK spôsobil, že skvamocelulárny karcinóm pľúc je citlivý na terapiu TKI [80]. . Pri rakovine prostaty súvisel protirakovinový účinok terapie TKI so zníženou expresiou ILK [81]. Tieto faktory spolu ukazujú, že ILK môže byť potenciálnym cieľom na súčasné zníženie proteinúrie a zvýšenie protirakovinovej účinnosti TKI.

4.9. Oxidačný stres

V ľudskom tele spotreba kyslíka a mitochondriálne obohatenieobličkysú na druhom mieste po srdci [82]. Štúdie zdôraznili zapojenie mitochondrií do procesu chronického poškodenia obličiek [83,84], čo je spôsobené najmä znížením replikácie mitochondriálnej DNA, stratou potenciálu mitochondriálnej membrány a zníženou produkciou ATP [85]. Pri chronickomobličkyprogresívne zhoršovanie funkcie obličiek môže vyvolať určitú biologickú dysfunkciu vrátane zmien bunkového energetického metabolizmu, podvýživy bielkovín a syntézy veľkého počtu mediátorov oxidačného stresu [86,87]. Niektoré štúdie uvádzajú, že aj vo veľmi skorých štádiách chronického ochorenia obličiek sa vytvára veľké množstvo reaktívneho kyslíka a dochádza k upregulácii markerov oxidačného stresu, ako je peroxid lipidov (MDA). Hladiny všetkých týchto markerov oxidačného stresu negatívne korelujú s rýchlosťou glomerulárnej filtrácie [88–91]. Ako je uvedené vyššie, mitochondriálna dysfunkcia indukovaná receptorom EDN1/EDN1 v glomerulárnych endotelových bunkách môže viesť k strate podocytov, proteinúrii a glomerulárnej skleróze, ktorej možno zabrániť inhibíciou receptora EDN1 alebo mitochondriálne sprostredkovaného oxidačného stresu [35]. Rovnaké výsledky boli overené na zvieracích modeloch diabetickej nefropatie, čo naznačuje existenciu presluchu medzi poškodením glomerulárneho endotelu a podocytmi [92]. Pri rozvoji proteinúrie vyvolanej sunitinibom sa potvrdilo, že dôležitú úlohu zohráva dráha receptora EDN1/EDN1 a oxidačný stres [71]. Tieto faktory naznačujú možnosť, že TKI môžu indukovať poškodenie podocytov a proteinúriu prostredníctvom abnormálneho presluchu endotelu a podocytov sprostredkovaného oxidačným stresom.

Celkovo možno povedať, že tieto molekuly a súvisiace dráhy majú schopnosť podieľať sa na abnormálnom presluchu endotelu a podocytov sprostredkujúceho proteinurickú aktivitu indukovanú TKIobličkychoroby, ale ich špecifická úloha si vyžaduje ďalšie skúmanie.

5. Molekuly súvisiace s bunkovou pohyblivosťou: Racl a Cdc42

Podľa vyššie uvedeného dohadu je poškodenie podocytov kľúčom k nefropatii vyvolanej TKI a počiatočným faktorom je poškodenie endotelu. Poškodenie podocytov sa preto môže považovať za vstupný bod na nájdenie kompenzačných proangiogénnych faktorov. V procese angiogenézy, opravy cievnej bariéry a odstraňovania výbežku podocytov na nohách vykazujú endotelové bunky [93] aj podocyty [94] zvýšenú motilitu. Táto podobnosť poskytuje dôkaz pre nájdenie kompenzačných proangiogénnych faktorov, ktoré sa podieľajú na abnormálnom presluchu endotelových podocytov pri proteinurickej nefropatii spojenej s TKI.

Migrácia endotelových buniek je kľúčovým krokom angiogenézy sprostredkovanej proangiogénnymi faktormi [93]; blokovanie tohto kroku významne inhibuje angiogenézu [95,96]. Aktínový cytoskelet hrá kľúčovú úlohu pri migrácii endotelových buniek prostredníctvom kontinuálnej prestavby na filopódiu, lamellipódiu a stresové vlákna [93]. Tvorba filopódií je regulovaná hlavne aktiváciou člena rodiny Rho GTPáz Cdc42 a tvorba lamellipódií úzko súvisí s polymerizáciou aktínu zahŕňajúcou Rac1, ďalší člen Rho rodiny GTPáz [93].

Pri poškodení podocytov a proteinúrii hrá dôležitú úlohu aj cytoskeletálna regulácia. Sumarizácia molekúl zapojených do regulácie aktínového cytoskeletu podocytov a ich signálnych dráh naznačuje, že Rac1 a Cdc42 môžu byť kľúčovými priesečníkmi sprostredkujúcimi angiogenézu a poškodenie podocytov indukované kompenzačnými proangiogénnymi faktormi uvedenými vyššie.

5.1. Úloha Rac1 a Cdc42 pri poranení podocytov

Členovia rodiny Rho GTPázy, ktorí sa podieľajú na odstránení procesu podocytovej nohy a proteinurických nefropatiách, zahŕňajú RhoA, Cdc42 a Rac1. Aktivácia RhoA sprostredkúva tvorbu stresových vlákien v podocytoch a udržiavanie integrity podocytového aktínového cytoskeletu [97], čím udržuje podocyty v zdravom stacionárnom fenotype [94]; naopak, aktivácia Cdc42 a Rac1 vedie k poškodeniu podocytov a proteinúrii [98–100].

Vzájomný antagonizmus medzi RhoA, Rac1 a Cdc42 závisí od toho, že RhoA inhibuje aktivity Rac1 a Cdc42. Aktivity GTPáz rodiny Rho sú regulované výmennými faktormi guanínových nukleotidov (GEF), proteínmi aktivujúcimi GTPázu (GAP) a inhibítormi disociácie GDP (GDI), medzi ktorými GEF aktivujú Rho GTPázy z neaktívneho stavu naviazaného na GDP na aktívny. Stav viazaný na GTP, zatiaľ čo GAP inaktivujú Rho GTPázy a GDI inhibujú aktivity Rho GTPázy (obrázok 1) [94]. RhoA môže aktivovať proteín Arhgap24 (GAP) prostredníctvom svojej efektorovej kinázy ROCK na inaktiváciu Rac1 [101]. Gén kódujúci proteín Arhgap24 zmutoval v FSGS a táto mutácia znížila schopnosť proteínu Arhgap24 previesť Rac1 do neaktívneho stavu. Zvýšená aktivita Rac1 v podocytoch mala za následok zmenený tvar buniek podocytov a dynamiku membrán a nakoniec viedla k poškodeniu podocytov a proteinúrii [102]. Okrem toho sa v FSGS našli aj mutácie ARHGDIA [103] a mutácie ARHGEF17 [104] (gény kódujúce GDI a GEF, v uvedenom poradí), pričom obe boli úzko relevantné pre patogenézu FSGS (obrázok 1), čo potvrdzuje, že zvyšovali aktivitu Rac1 bol nevyhnutný pre poškodenie podocytov a proteinúriu.

Okrem skutočnosti, že mutácie v génoch kódujúcich regulačné proteíny zvýšili aktivitu Rac1 a Cdc42, iné faktory tiež spustili zmenené aktivity týchto dvoch molekúl pri sprostredkovaní poškodenia podocytov a proteinúrie.

5.2. Kanály poškodenia podocytov a prechodného receptorového potenciálu (TRP).

Remodelácia aktínového cytoskeletu je proces závislý od vápnikových iónov; Kanály prechodného receptorového potenciálu (TRP) môžu vytvárať mikrodomény vápnikových iónov v mnohých typoch buniek, a preto sa podieľajú na tomto procese [105]. Spomedzi TRPC sú TRPC5 a TRPC6 tie, ktoré sa bežne študujú pri poškodení podocytov a GTPázy rodiny Rho sú úzko zapojené do poškodenia podocytov sprostredkovaného TRPC. Prílev vápnika sprostredkovaný aktiváciou TRPC5 a TRPC6 v podocytoch môže antagonisticky regulovať dynamiku aktínu a motilitu buniek stimuláciou aktivácie Rac1 a RhoA [105]. Zdá sa, že rovnováha vápnikových signálov prostredníctvom TRPC5 a TRPC6 je dôležitá pre normálnu štruktúru a funkciu podocytov. Za fyziologických podmienok je aktivácia TRPC6 väčšia ako aktivácia TRPC5. Nadmerná aktivácia TRPC6 aj TRPC5 vedie k poškodeniu podocytov a proteinúrii [106]. Zistilo sa, že expresia TRPC6 je zvýšená u pacientov s niekoľkými získanými nefropatiami [107]. TRPC5 môže viesť k poškodeniu podocytov a proteinúrii prostredníctvom interakcie s Rac1. Aktivácia Rac1 podporila inzerciu receptorom aktivovaného TRPC5 do plazmatickej membrány podocytov [105,108]. Pri aktivácii receptora angiotenzínu II typu 1 (AT1R) prílev vápnika sprostredkovaný TRPC5 ďalej stimuloval aktiváciu Rac1, čo viedlo k pozitívnej spätnej väzbe, ktorá viedla k remodelácii podocytového aktínového cytoskeletu a vymazaniu procesu chodidla. Inhibítor TRPC5 AC1903 aj inhibítor Rac1 zmiernili apoptózu podocytov a proteinúriu indukovanú konštitutívne aktivovaným AT1R v podocytoch [109, 110]. Nedávna štúdia však zistila, že TRPC5 sa nezúčastňuje na výskyte alebo zhoršeníobličkychoroba [111]. Tieto dve štúdie mali úplne opačné výsledky. Diskusia navrhla, že mutácia TRPC5 nebola identifikovaná pri ochoreniach obličiek u ľudí, čo znamená, že úloha TRPC5 pri poškodení podocytov a ochorení obličiek musí byť ešte objasnená [112].

5.3. Poškodenie podocytov a synaptopodín

Synaptopodín hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní integrity podocytového aktínového cytoskeletu. V tomto procese je synaptopodín úzko spojený s GTPázami rodiny Rho (obrázok 2). Môže kompetitívne inhibovať ubikvitináciu RhoA sprostredkovanú Šmolkom1-, čím bráni jej degradácii proteazómami [97]. Synaptopodín môže tiež zmierniť poškodenie podocytov a proteinúriu spôsobenú signálnymi komplexmi Cdc42:IRSp53: Mena kompetitívnou väzbou na substrát inzulínového receptora 53 (IRSp53) a blokovaním väzby Cdc42 a Mena na IRSp53 [98]. Okrem toho môže synaptopodín inhibovať aktivitu Rac1 inhibíciou aktivácie Vav2 (GEF) [100]. Kalcineurín závislý od vápnikových iónov môže sprostredkovať defosforyláciu synaptopodínu, čím zničí interakciu závislú od fosforylácie medzi synaptopodínom a 14-3-3, čím synaptopodín trpí degradáciou sprostredkovanou katepsínom L (CatL) [113]. Cyklosporín A (CsA) udržal stabilitu aktínového cytoskeletu podocytov blokovaním účinku kalcineurínu na synaptopodín [113] a zmiernením proteinúrie spôsobenej FSGS [114]. Vzťah medzi synaptopodínom a GTPázami rodiny Rho naznačuje, že pacienti môžu získať podobný prínos ako z CsA - zníženie proteinúrie v dôsledku inhibície aktivity Rac1 a Cdc42 - ale bez toho, aby trpeli vedľajšími účinkami CsA.

5.4. Poškodenie podocytov sprostredkované mineralokortikoidným receptorom (MR).

Mnohé lieky znižujú proteinúriu inhibíciou systému renín-angiotenzín-aldosterón (RAAS) [12,13,115]; Antagonisty mineralokortikoidného receptora (MR) Esaxerenone a Finerenone tiež preukázali dobré účinky pri znižovaní proteinúrie v klinických štúdiách [116,117]. Aldosterón však nie je jediným stimulom, ktorý zvyšuje expresiu MR u pacientov s proteinúriou; faktory mimo systému RAAS môžu tiež sprostredkovať zvýšenú expresiu a aktiváciu MR. Predchádzajúca štúdia kvantifikovala hladinu sérového aldosterónu a expresie mRNA MR v renálnych biopsiách od 95 pacientov s miernou až ťažkou proteinúriou a zistila, že hladina aldosterónu v sére nesúvisela s expresiou MR mRNA alebo proteinúriou; expresia mRNA MR sa signifikantne zvýšila u pacientov s ťažkou proteinúriou v porovnaní s pacientmi bez proteinúrie alebo s miernou proteinúriou (118). Ďalšie štúdie zistili, že Rac1 podporoval expresiu MR mRNA a proteínu spôsobom nezávislým od aldosterónu a uľahčil MR jadrovú translokáciu a aktiváciu prostredníctvom fosforylácie p21-aktivovanej kinázy (PAK), čo následne spôsobilo poškodenie podocytov a proteinúriu (obrázok 2) [99]. Podávanie inhibítora Rac1 významne znížilo zvýšenú transdukciu MR signálu vobličkyArhgdia-/- myší a zmiernila proteinúriu [99].

5.5. Poškodenie podocytov a proteinúria sprostredkované dráhou uPAR-v 3

Zvýšená motilita podocytov je potenciálnym mechanizmom vedúcim k vymazaniu procesu chodidla [102]. Urokinázový receptor (uPAR), molekula spojená s motilitou buniek, bol preto identifikovaný ako cieľ výskumu mechanizmu proteinúrie. Výsledky ukázali, že expresia uPAR bola signifikantne zvýšená v podocytoch pacientov s FSGS a diabetickou nefropatiou charakterizovanou odstránením výbežkov chodidiel a proteinúriou [119]. Pri proteinurických ochoreniach hlodavcov so zvýšenou expresiou uPAR sa zistilo, že integrín 3 je aktivovaný uPAR prostredníctvom vitronektínu v oblasti plazmatickej membrány podocytov bohatej na lipidy a inhibícia integrínu v3 nielen znížila motilitu podocytov a proteinúriu, ale tiež znížila zvýšenie aktivity Cdc42 a Rac1 (obrázok 3) [119]. To naznačovalo, že zvýšená expresia uPAR v podocytoch zvýšila aktivitu Cdc42 a Rac1 aktiváciou integrínu v 3 na povrchu podocytov, čo viedlo k zvýšenej motilite podocytov, vymazaniu chodidiel a proteinúrii [119].

Okrem toho sa dokázalo, že ILK reguluje aktínový cytoskelet prostredníctvom komplexu zloženého z ILK, PINCH a Parvinu [120,121], medzi ktorými sa Parvin môže viazať na -PIX (GEF); tento komplex môže teda regulovať aktivitu Rac1 a Cdc42 [120]. Rac1 a Cdc42 úzko korelujú s angiogenézou aj poškodením podocytov, čo naznačuje, že kompenzačné proangiogénne faktory produkovanéobličkypacientov užívajúcich TKI môže teoreticky pôsobiť na rôzne bunky prostredníctvom Rac1 a Cdc42 súčasne, čím sa spúšťajú rôzne patologické fenotypy a klinické fenotypy. Ba čo viac, vyhladenie výbežku podocytovej nohy je reverzibilné [94]. Počas progresie FSGS je prah apoptózy podocytov pre ireverzibilitu glomerulárneho poškodenia 25-40 percent počiatočného počtu podocytov. Ak sa stimuly odstránia pred týmto prahom, glomerulárne poškodenie a proteinúria sa môžu úplne zvrátiť [35,122]. Preto v ranom štádiu proteinúrie spôsobenej TKI môže byť možné zvrátiť proteinúriu a poškodenie podocytov inhibíciou aktivít Cdc42 a Rac1.

5.6. Molekuly zapojené do angiogenézy a poškodenia podocytov prostredníctvom Rac1 a Cdc42

Pri zvažovaní úlohy kompenzačných proangiogénnych faktorov indukovaných TKI pri angiogenéze, oprave vaskulárnej bariéry a poškodení podocytov prostredníctvom Rac1 a Cdc42 sa zdá, že Notch1 je kandidátom. Pri udržiavaní funkcie vaskulárnej bariéry bola odhalená transmembránová doména Notch1 v dôsledku proteolytickej aktivácie závislej od Notch1 ligandu Dll4-, ktorá bola spustená hemodynamickým šmykovým stresom. Táto transmembránová doména katalyzovala tvorbu receptorového komplexu pozostávajúceho z vaskulárneho endotelového kadherínu, transmembránovej proteín tyrozín fosfatázy LAR a Rac1 GEF Trio v plazmatickej membráne, čo poháňalo zostavu adhéznych spojov a obnovilo bariérovú funkciu aktiváciou Rac1 [123]. V raste axónov a vedení Drosophila Notch tiež aktivoval Rac prostredníctvom Trio [124]. Naopak, v modeloch myšacej proteinurickej nefropatie, delécia Sirt6 špecifická pre podocyty exacerbovala poškodenie podocytov a proteinúriu [125]. V normálnych podocytoch Sirt6 inhiboval transkripciu Notch1 a Notch4 deacetyláciou H3K9, ktorá chránila podocyty pred zápalom a apoptózou a udržiavala stabilitu aktínového cytoskeletu [125]. Je potrebné vykonať viac štúdií, aby sa ďalej overilo, či downregulácia expresie Notch1 znižuje proteinúriu prostredníctvom zníženej aktivity Rac1. Okrem toho zostáva zmena v signalizácii Notch1 po liečbe TKI nejasná. Riešenie týchto problémov prispeje k objasneniu mechanizmu proteinúrie súvisiacej s antiangiogénnou liečbou.

6. Regulačné proteíny cytoskeletu aktínu podocytov

Molekuly produkované poškodenými endotelovými bunkami môžu tiež viesť k poškodeniu podocytov ovplyvnením proteínov, ktoré regulujú aktínový cytoskelet, ako je nefrín, -aktinín 4, synaptopodín atď. [67].

Regulácia podocytového aktínového cytoskeletu synaptopodínom bola opísaná vyššie. V normálnych podocytoch podávanie VEGFR2 TKI znížilo hladinu synaptopodínu a zvýšilo expresiu TGF- [74]. Nedávna štúdia zistila, že glomerulárne poškodenie vyvolané sorafenibom (viaccieľový TKI) korelovalo so zníženou expresiou synaptopodínu, nefrínu, podocínu a podoplanínu [126].

Sorafenib môže sprostredkovať proteinúriu blokovaním downstream signálnej dráhy nefrínu prostredníctvom upregulácie c-mip. Nefrín je transmembránový proteín exprimovaný výlučne podocytmi vobličky; hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní integrity glomerulárnej filtračnej bariéry [67]. Za normálnych okolností väzba aktivovanej proteín tyrozínkinázy Fyn rodiny Src v bunkovej membráne na cytoplazmatickú doménu nefrínu podporila jeho fosforyláciu. Fosforylácia nefrínu na jednej strane spustila downstream fosforylačné udalosti zahŕňajúce Nck, PAK{1}} a N-WASP, ktoré podporovali polymerizáciu aktínu a preskupenie cytoskeletu; na druhej strane aktivovali signálnu dráhu Akt [127]. Sorafenib vyvolal nadmernú expresiu klipu [28], o ktorom sa dokázalo, že znižuje fosforyláciu nefrínu priamou väzbou na Fyn a bráni Fyn v interakcii s nefrínom a N-WASP [127]. Potvrdilo sa, že Akt2 má inherentnú ochrannú funkciu v podocytoch a jeho knockout zhoršil glomerulosklerózu a proteinúriu zvýšením aktivity Rac1 [128]. Či sú zapojené signálne dráhy nefrínu a AKT

presluchy endotelu a podocytov pri proteinurických nefropatiách zostávajú nejasné. Aktivácia signálnej dráhy Akt môže byť uskutočniteľná na ochranu podocytov a zmiernenie proteinúrie, ale nemožno ignorovať vplyv jej aktivácie na účinnosť TKI v dôsledku jej úzkeho vzťahu so signálnou dráhou VEGFA/VEGFR2. To si vyžaduje, aby výskumníci boli veľmi opatrní pri používaní tejto metódy na liečbu proteinúrie.

-aktinín 4 môže byť fosforylovaný stimuláciou EGF, čo znižuje väzbu -aktinínu 4 s aktínom [129]. TGF- môže tiež podporovať fosforyláciu -aktinínu 4, čo vedie k poškodeniu podocytov a proteinúrii [130]. Hepatocytový rastový faktor (HGF) zmiernil poškodenie podocytov vyvolané puromycín aminonukleozidom prostredníctvom indukcie obnovenia expresie -aktinínu 4 a WT1 [131]. Pri NSCLC, ktoré je spočiatku citlivé na VEGFR TKI, vývoj rezistencie na liečbu koreloval so zvýšenou expresiou HGF a aktiváciou jeho receptora, c-MET. Dvojitá inhibícia signalizácie VEGFR/c-MET oneskorila rezistenciu NSCLC na VEGFR TKI [132]. Zdá sa, že pacienti s nádorom, u ktorého sa po liečbe TKI vyvinula proteinúria, nemôžu mať prospech z HGF, ale to môže čiastočne vysvetliť prediktívnu úlohu proteinúrie vyvolanej TKI na protirakovinovú účinnosť [133, 134] – to znamená, že pacienti s proteinúriou môžu mať nízke hladiny HGF.

Iné regulačné proteíny podocytového aktínového cytoskeletu sa môžu tiež podieľať na TKI-indukovanom poškodení podocytov a proteinúrii, ale to si vyžaduje ďalšie skúmanie.

7. Liečba

Uskutočnilo sa mnoho štúdií o liečbe proteinurických nefropatií a ukázalo sa, že rôzne látky sú dobré pri znižovaní proteinúrie [12,13,115–117,135–138], ale väčšina z nich je zameraná na systém RAAS a neboli hlásené žiadne lieky. aby boli účinné pri zlepšovaní klinického výsledku proteinurickej nefropatie vyvolanej inhibítormi VEGFA-VEGFR2.

Vzhľadom na reverzibilitu a úlohu poškodenia podocytov pri proteinurických nefropatiách môže priama ochrana podocytov počas terapie TKI zabrániť výskytu proteinúrie. Potvrdilo sa, že inhibítor TRPC5 s malou molekulou AC1903 je účinný pri zmierňovaní poškodenia podocytov a proteinúrie pri FSGS indukovanom ATIR a FSGS indukovanom hypertenziou prostredníctvom narušenia dráhy Rac1-TRPC5 v podocytoch [109]. Ďalšia malá molekula, Bis-T-23, vykazovala rovnaký účinok v zmysle zníženia poškodenia podocytov a proteinúrie v rôznych modeloch proteinurických nefropatií na hlodavcoch [139]. Bis-T-23 chránil podocyty podporou polymerizácie dynamínu, veľkej multidoménové GTPázy, ktorá hrá dôležitú úlohu v regulácii aktínového cytoskeletu [139]. Predchádzajúce štúdie zistili, že aktínové vlákna, lipidy, mikrotubuly a proteíny obsahujúce SH3-doménu môžu podporovať oligomerizáciu dynamínu do štruktúry vyššieho rádu [31], ktorá môže podporovať polymerizáciu aktínu [139, 140]. Knokaut dynamínu špecifického pre podocyty predstavoval masívnu proteinúriu a vyhladenie procesu chodidla podocytov [141]. Tieto lieky zmierňovali proteinúriu pri rôznych proteinúriáchobličkyochorenia priamou ochranou podocytov a môžu byť rovnako účinné pri zmierňovaní proteinúrie vyvolanej TKI.

Nedávne štúdie o Fructus arctic, tradičnom bylinnom lieku používanom pri liečbe cukrovky a jej komplikácií, zistili, že jeho hlavná zložka, arctigenín (ATG), znižuje zápal sprostredkovaný p65 NF-κB (známy aj ako RelA) a Drebrin{{3} } (DBN1) sprostredkované poškodenie podocytov zvýšením aktivity proteínovej fosfatázy 2 (PP2A) v podocytoch, čím sa chrániobličkyfunkcia [142]. Predchádzajúce štúdie zistili, že Rac1 môže sprostredkovať zápal obličiek, poškodenie podocytov a proteinúriu podporou aktivácie NF-κB [94]. V skutočnosti sme zistili vysokú expresiu p65 NF-KB v myšacích modeloch proteinurického renálneho ochorenia spôsobeného TKI (nepublikované údaje). To naznačuje, že anti-

zápalová terapia môže byť užitočná na zmiernenie proteinúrie vyvolanej inhibítormi VEGFA-VEGFR2.

Bez ohľadu na to, aké metódy sa používajú na riešenie proteinúrie vyvolanej inhibítormi VEGFA-VEGFR2, musí sa brať do úvahy progresia nádoru u pacientov. Liečebné režimy sa musia starostlivo preveriť, aby sa bezpečne a účinne znížila proteinúria bez zhoršenia progresie nádoru. Kľúčom k riešeniu tohto problému je dôkladne preskúmať mechanizmus proteinurickej nefropatie indukovanej inhibítormi VEGFA-VEGFR2.

8. Závery

Pri proteinurii indukovanej TKIobličkyPoškodenie podocytov môže byť kľúčovým faktorom a počiatočným faktorom môže byť poškodenie endotelových buniek. Poškodenie endotelových buniek indukované TKI vedie ku kompenzačnej expresii proangiogénnych faktorov na opravu ciev alebo na podporu angiogenézy. Kompenzačné proangiogénne faktory vedú k poškodeniu podocytov podporovaním tvorby abnormálneho presluchu endotelu a podocytov. Rac1 a Cdc42 hrajú kľúčovú úlohu pri poškodení podocytov, angiogenéze a oprave vaskulárnej bariéry, čo z nich robí kľúčové molekuly na skúmanie proangiogénnych faktorov zapojených do proteinurickej nefropatie indukovanej TKI.

Financovanie:Tento výskum bol financovaný Národnou nadáciou pre prírodné vedy v Číne (č. 81672884) a Národným vedeckým a technologickým hlavným projektom Číny (č. 2017ZX10203207-004-005).

Konflikt záujmov:Autori nedeklarujú žiadny konflikt záujmov.

Referencie

1. Jayson, GC; Kerbel, R.; Ellis, LM; Harris, AL Antiangiogénna terapia v onkológii: Súčasný stav a budúce smerovanie. Lancet 2016, 388, 518–529. [CrossRef]

2. Estrada, CC; Maldonado, A.; Mallipattu, SK Terapeutická inhibícia signalizácie VEGF a súvisiace nefrotoxicity. J. Am. Soc. Nephrol. 2019, 30, 187–200. [CrossRef]

3. Riechelmann, RP; Leite, LS; Bariani, GM; Glasberg, J.; Rivelli, TG; da Fonseca, LG; Nebuloni, DR; Braghiroli, MI; Queiroz, MA; Isejima, AM; a kol. Regorafenib u pacientov s antiangiogénnym naivným a na chemoterapiu refraktérnym pokročilým kolorektálnym karcinómom: Výsledky štúdie fázy IIb. Onkológ 2019, 24, 1180–1187. [CrossRef] [PubMed]

4. Sato, J.; Satouchi, M.; Itoh, S.; Okuma, Y.; Niho, S.; Mizugaki, H.; Murakami, H.; Fujisaka, Y.; Kozuki, T.; Nakamura, K.; a kol. Lenvatinib u pacientov s pokročilým alebo metastatickým karcinómom týmusu (REMORA): Multicentrická štúdia fázy 2. Lancet Oncol. 2020, 21, 843–850. [CrossRef]

5. Nakagawa, K.; Garon, EB; Seto, T.; Nishio, M.; Ponce Aix, S.; Paz-Ares, L.; Chiu, C.-H.; Park, K.; Novello, S.; Nadal, E.; a kol. Ramucirumab plus erlotinib u pacientov s neliečeným, EGFR-mutovaným, pokročilým nemalobunkovým karcinómom pľúc (RELAY): Randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia fázy 3. Lancet Oncol. 2019, 20, 1655–1669. [CrossRef]

6. Li, J.; Qin, S.; Xu, J.; Xiong, J.; Wu, C.; Bai, Y.; Liu, W.; Tong, J.; Liu, Y.; Xu, R.; a kol. Randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia fázy III s apatinibom u pacientov s pokročilým alebo metastatickým adenokarcinómom žalúdka alebo gastroezofageálneho spojenia refraktérnym na chemoterapiu. J. Clin. Oncol. Vypnuté. J. Am. Soc. Clin. Oncol. 2016, 34, 1448–1454. [CrossRef] [PubMed]

7. Zhang, ZF; Wang, T.; Liu, LH; Guo, HQ Riziká proteinúrie spojené s inhibítormi tyrozínkinázy receptora vaskulárneho endotelového rastového faktora u pacientov s rakovinou: Systematický prehľad a metaanalýza. PLoS ONE 2014, 9, e90135. [CrossRef] [PubMed]

8. Rini, BI; Melichar, B.; Ueda, T.; Grünwald, V.; Fishman, MN; Arranz, JA; Bair, AH; Pithavala, YK; Andrews, GI; Pavlov, D.; a kol. Axitinib s titráciou dávky alebo bez nej pre metastatický karcinóm obličkových buniek prvej línie: Randomizovaná dvojito zaslepená štúdia fázy 2. Lancet. Oncol. 2013, 14, 1233–1242. [CrossRef]

9. Zhu, X.; Wu, S.; Dahut, WL; Parikh, ČR Riziká proteinúrie a hypertenzie s bevacizumabom, protilátkou proti vaskulárnemu endotelovému rastovému faktoru: systematický prehľad a metaanalýza. Am. J. Kidney Dis. Vypnuté. J. Natl. Oblička nájdená. 2007, 49, 186–193. [CrossRef] [PubMed]

10. Zhu, AX; Kang, YK; Yen, CJ; Finn, RS; Galle, PR; Llovet, JM; Súhlas, E.; Brandi, G.; Pracht, M.; Lim, HY; a kol. Ramucirumab po sorafenibe u pacientov s pokročilým hepatocelulárnym karcinómom a zvýšenými koncentráciami -fetoproteínu (REACH-2): Randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia fázy 3. Lancet. Oncol. 2019, 20, 282–296. [CrossRef]

11. Rini, BI; Plimack, ER; Stav, V.; Gafanov, R.; Hawkins, R.; Nosov, D.; Pouliot, F.; Alekseev, B.; Soulidres, D.; Melichar, B.; a kol. Pembrolizumab plus axitinib verzus sunitinib pre pokročilý karcinóm obličkových buniek. N. Engl. J. Med. 2019, 380, 1116–1127. [CrossRef]

12. Haller, H.; Ito, S.; Izzo, JL, Jr.; Januszewicz, A.; Katayama, S.; Menne, J.; Mimran, A.; Rabelink, TJ; Ritz, E.; Ruilope, LM; a kol. Olmesartan na oddialenie alebo prevenciu mikroalbuminúrie pri cukrovke 2. N. Engl. J. Med. 2011, 364, 907–917. [CrossRef]

13. Viberti, G.; Wheeldon, NM Zníženie mikroalbuminúrie valsartanom u pacientov s diabetes mellitus 2. typu: Účinok nezávislý od krvného tlaku. Náklad 2002, 106, 672–678. [CrossRef] [PubMed]

14. Xu, ZG; Lanting, L.; Vaziri, ND; Li, Z.; Sepassi, L.; Rodriguez-Iturbe, B.; Natarajan, R. Upregulácia receptora angiotenzínu II typu 1, zápalových mediátorov a enzýmov metabolizmu arachidonátu v obéznych obličkách potkanov Zucker: Zvrat blokádou receptora angiotenzínu II typu 1. Náklad 2005, 111, 1962–1969. [CrossRef] [PubMed]

15. Hiramatsu, N.; Hiromura, K.; Shigehara, T.; Kuroiwa, T.; Ideura, H.; Sakurai, N.; Takeuchi, S.; Tomioka, M.; Ikeuchi, H.; Kaneko, Y.; a kol. Blokáda receptora angiotenzínu II typu 1 inhibuje rozvoj a progresiu nefropatie spojenej s HIV na myšom modeli. J. Am. Soc. Nephrol. 2007, 18, 515–527. [CrossRef] [PubMed]

16. Roncone, D.; Satoskar, A.; Nádasdy, T.; Monk, JP; Rovin, BH Proteinúria u pacienta, ktorý dostáva anti-VEGF terapiu pre metastatický karcinóm obličkových buniek. Nat. Clin. Prax. Nephrol. 2007, 3, 287–293. [CrossRef]

17. Zhang, S.; Cao, M.; Hou, Z.; Gu, X.; Chen, Y.; Chen, L.; Luo, Y.; Chen, L.; Liu, D.; Zhou, H.; a kol. Inhibítory angiotenzín-konvertujúceho enzýmu majú nepriaznivé účinky v antiangiogenéznej terapii hepatocelulárneho karcinómu. Cancer Lett. 2021, 501, 147–161. [CrossRef]

18. Emile, G.; Pujade-Lauraine, E.; Alexandre, J. Mali by sme použiť inhibítory enzýmu konvertujúceho angiotenzín na liečbu hypertenzie vyvolanej anti-VEGF? Ann. Oncol. Vypnuté. J. Eur. Soc. Med. Oncol. 2014, 25, 1669–1670. [CrossRef]

19. Llovet, JM; Montal, R.; Sia, D.; Finn, RS Molekulárne terapie a presná medicína pre hepatocelulárny karcinóm. Nat. Clin. Oncol. 2018, 15, 599–616. [CrossRef] [PubMed]

20. Norden, AD; Drappatz, J.; Wen, PY Nové antiangiogénne terapie pre malígne gliómy. Lancet. Neurol. 2008, 7, 1152–1160. [CrossRef]