mTOR抑制剂在肾移植免疫抑制维持治疗中的应用

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mTOR抑制剂在肾移植免疫抑制维持治疗中的应用
作者：黎奕志，李立，陈正
作者单位：广州医科大学附属第二医院器官移植科
来源：《实用器官移植电子杂志》2024年第4期

　　肾移植是终末期肾脏病患者有效的替代治疗手段，而肾移植术后免疫抑制剂维持治疗是移植物和移植受者长期存活的关键。目前，肾移植术后维持治疗的常用方案是钙调磷酸酶抑制剂（CNI）、霉酚酸（MPA）和类固醇的联合使用，其中，超过90%的肾移植患者术后接受含CNI的维持性免疫抑制治疗。尽管CNI对减少异体移植物排斥反应和提高移植物存活率能产生立竿见影的效果，但它们是异体移植物丢失的一个重要因素——在肾移植后10年的异体移植物活检中普遍存在CNI肾毒性。而哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）抑制剂被证实为良好的免疫抑制剂，能保护肾功能、降低病毒感染和肿瘤发生率，降低心血管事件发生率等。本文详细综述mTOR抑制剂分子机制、分类、优势、不良反应及含mTOR抑制剂方案在肾移植中的应用。

1 mTOR概述和mTOR抑制剂
1.1 mTOR概述：
　　mTOR是属于磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）相关激酶家族中的一种高度保守的真核丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。mTOR有两种复合物形式，分别为mTOR复合物1 (mTORC1）和mTOR复合物2 (mTORC2）。mTORC1接收来自营养、生长因子、能量和应激的上游信号后活化，活化后主要参与调节蛋白质和核苷酸合成、脂质和糖代谢以及自噬等蛋白质周转过程，并且与T细胞增殖活化相关合成代谢有关。mTORC2主要在细胞存活、极化和细胞结构中起作用。
1.2 mTOR抑制剂：
　　目前，mTOR抑制剂可分为以下几类：
　　第一代mTOR抑制剂：雷帕霉素及其衍生物（如替西莫司、依维莫司、利达福尼和佐他莫司等），与mTOR特异性结合后，从而抑制mTORC1的活性。
　　第二代mTOR抑制剂分为两种：①mTOR/PI3K双重抑制剂（NVP-BEZ235、PQR309、LY3023414），能双重抑制mTOR和PI3K活性，起到抑制肿瘤生长作用。②ATP竞争型mTOR抑制剂（AZD2014、AZD8055），能够同时抑制mTORC1和mTORC2，降低mTOR活性。
　　第三代mTOR抑制剂：其他新合成的mTOR抑制剂（P-529、JR-AB2-011)，P529可同时抑制mTORC1和mTORC2活性，而JR-AB2-011与Rictor结合后，抑制mTORC2，进而抑制肿瘤细胞生长。
　　雷帕霉素，又叫西罗莫司（SRL），与依维莫司（EVL）是被批准用于实体器官移植抗排斥反应治疗中应用最广泛的mTOR抑制剂。EVL是SRL的衍生物，在第40位引入共价结合的2-羟乙基。两种药物的主要区别是半衰期，SRL为60h，EVL为22h。因此，SRL的用药频率为每天1次，EVL每12h一次。

2 mTOR抑制剂在肾移植中的优势及不良反应
2.1 mTOR抑制剂在肾移植中的优势
2.1.1 免疫抑制作用：
　　20世纪90年代，Bierer等发现，雷帕霉素与他克莫司（Tac，又叫FK506）结合蛋白12（FKBP12）结合形成复合物后，与mTOR上的FKBP12-雷帕霉素结合结构域结合，并通过直接阻断底物募集和进一步限制活性位点进入从而抑制mTOR的活性，阻止蛋白质、核苷酸和脂质等合成，阻止细胞生长周期G1期向S期进展，抑制T细胞增殖，从而发挥免疫抑制作用。雷帕霉素与FKBP12形成复合物，急性抑制mTORC1组装，然而，mTORC2不与FKBP12-雷帕霉素复合物相互作用。因为mTORC2上的亚基（Rictor和丝裂原活化蛋白激酶相关蛋白1）在空间结构上阻止FKBP12-雷帕霉素复合物与mTOR的结合，从而使mTORC2对雷帕霉素的急性抑制不敏感。但是长期雷帕霉素治疗可抑制mTORC2信号传导。
　　1996年，第一项关于SRL的Ⅰ期试验发现SRL可能显示出有效的免疫抑制作用。1999年，一项Ⅱ期试验发现SRL可以作为预防急性肾移植排斥反应的基础治疗，提高移植物存活率。随后大量研究表明，mTOR抑制剂具有不逊于CNI的良好免疫抑制作用。
2.1.2 肾功能保护作用：
　　纤维细胞和肾纤维化密切相关，纤维细胞的分化严重依赖于CD4+T细胞。不同于CNI，mTOR抑制剂可促进CD4+T细胞的活化，而CD4+T细胞的活化诱导可以促进完全阻止纤维细胞生长的可溶性因子（白细胞介素-2、肿瘤坏死因子、γ-干扰素和白细胞介素-4）的释放，并减少抗纤维化细胞因子释放，并抑制炎症反应和上皮细胞间质转分化，进而起到抑制肾纤维化的作用。此外，mTOR抑制剂主要在肝脏由细胞色素P4503A家族酶代谢，继而减轻肾脏代谢负担。但是mTOR抑制剂可导致肾小球毛细血管壁完整性受损从而引起蛋白尿。Lebranchu等发现，移植后3个月环孢素A（CsA）转化为SRL联合MPA能显著改善肾功能。随后大量研究也证实了这一点。但是，肾功能差和存在微量蛋白尿的肾移植患者慎用mTOR抑制剂。
2.1.3 降低肿瘤发生率：
　　mTOR活性在多种人类癌症中经常失调，如乳腺癌、前列腺癌、肺癌、肝癌和肾癌。上调mTOR信号可通过促进生长因子受体信号、血管生成、糖代谢、脂质代谢、癌细胞迁移、抑制自噬等多种机制促进肿瘤生长和进展，mTOR抑制剂可阻断这些致癌前mRNA的翻译，从而降低肿瘤发生率。2005年，Kauffman等对33249例肾移植受者恶性肿瘤发生率进行多变量分析发现，以mTOR抑制剂为基础的免疫抑制维持方案能显著降低移植后恶性肿瘤的发生率。Schena等研究结果显示，SRL方案较继续CNI方案恶性肿瘤发生率显著下降（P<0.05）。一项对1965～2020年间接受肾移植的2002例患者的多中心回顾性研究发现，强效免疫抑制剂可能提高移植肾存活率，同时诱导肾移植术后的新发癌，而mTOR抑制剂可能可以有效抑制肾移植术后癌症的发展。
2.1.4 降低病毒感染风险：
　　目前可认为mTOR抑制剂对巨细胞病毒和BK病毒有较为明确的抑制作用。TRANSFORM试验分别随访至术后1～2年发现EVL能显著减低BK病毒和巨细胞病毒感染发生率。近期，一项纳入61个研究涉及13609例肾移植受者的meta分析发现，基于mTOR抑制剂方案的患者巨细胞病毒和BK病毒感染风险显著下降，但是贫血、急性排斥反应和术后新发糖尿病发生率高，建议肾移植术后尽早使用mTOR抑制剂联合CNI方案。有研究表明，mTOR抑制剂对甲型流感病毒亦有潜在的抑制作用，但是目前研究以基础研究为主，仍缺少临床研究支持。此外也有研究表明，mTOR抑制剂能降低与爱泼斯坦-巴尔病毒感染相关的移植后淋巴组织增生性疾病发生风险。
2.2 mTOR抑制剂的不良反应：
　　尽管mTOR抑制剂在肾移植中有独特的优势，但它的不良反应也不容小觑，如蛋白尿、血糖异常、高脂血症、骨髓抑制、血栓、水肿、伤口愈合缓慢和肺毒性等，并具有剂量相关性。轻度不良事件可以通过提高认识和密切监测低谷水平轻松管理。严重的不良反应与剂量和器官有关。

3 肾移植中mTOR抑制剂的应用
3.1 无CNI的mTOR抑制剂初始给药方案：
　　大量的研究表明，无CNI药物的含mTOR抑制剂初始方案可能会改善肾功能，但是亦可能会引起更多的急性排斥反应和伴随着更高的不良事件停药率。此外，mTOR抑制剂与MPA均能引起骨髓抑制，联合应用易使较多患者不能长期耐受，因此，大部分学者不推荐无CNI的初始mTOR抑制剂联合用药作为肾移植受者的初始治疗方案。
3.2 mTOR抑制剂作为CNI药物的转换方案：
　　mTOR抑制剂可作为CNI的转换方案，可分为早期转换（移植术后2～6个月）和晚期转换（移植术后6个月以上）。无论何种转换，均是为了减轻各种因素（如CNI药物肾毒性、肿瘤、病毒感染、心血管不良事件、移植肾功能减退）等引起的并发症。
3.2.1 早期转换：
　　Lebranchu等发现肾移植术后3个月CsA转SRL方案第1年的估算肾小球滤过率（eGFR）显著高于继续CsA组（68.9ml/min比64.4ml/min，P=0.017），受体和移植物存活率无统计学差异，但是SRL组中有更高口疮、腹泻、痤疮和高甘油三酯血症发生率。Lebranchu等继续随访至术后第4年，发现转换为SRL组的肾功能明显更好（eGFR：67.5比57.4ml/min，P=0.002），两组急性排斥反应率、移植物和患者存活率相当。Budde等研究亦发现早期转换为EVL同样显著改善肾功能，但急性排斥反应发生率更高。继续随访至转换5年后发现，早期转换为EVL方案显著改善肾功能至少维持5年，移植物丢失、病死率、严重不良事件和肿瘤发生率与继续CsA组相似。早期轻度急性排斥反应的增加不影响移植物的长期功能。部分学者发现，早期转换方案虽显著改善肾功能，但是急性排斥反应和不良事件停药率也高。可见，肾移植术后CNI早期转换为mTOR抑制剂进行免疫抑制维持治疗相对安全有效。虽然急性排斥率、药物不良反应发生率增加，但是肾功能有显著改善，并至少可维持5年以上，并且早期轻度排斥反应不影响长期预后，然而长期的益处仍需要大量的研究去查证。
3.2.2 晚期转换：
　　Schena等发现移植术后6个月CNI转换为SRL组显著改善肾功能，并且急性排斥反应、移植物存活率和患者生存率与继续CNI组相似，并且eGFR＞40ml/min和尿蛋白/肌酐比值≤0.11的患者从转换中获益更多。然而Holdaas等发现，晚期转换与继续CNI方案在改善肾功能方面无显著差异，但在基线肌酐清除率大于50ml/min的转换患者中，eGFR却明显改善。2016年《中国肾移植免疫抑制指南》指出，对于有慢性移植肾损伤或有CNI肾毒性证据且其eGFR≥40ml/min/1.73m2或尿蛋白/尿肌酐比＜500mg/g的受者，建议使用mTOR抑制剂替代CNI药物。此外，2018年欧洲泌尿外科协会指南指出，蛋白尿超过800mg/d的患者不建议进行CNI转化，GFR＜30ml/min的患者应采取谨慎和个体化的方法。可见，肾功能良好、肾移植后晚期蛋白尿低的低风险肾移植受者，为避免CNI肾毒性将CNI晚期转化为mTOR抑制剂似乎是一种可接受的选择。
3.3 低剂量CNI和mTOR抑制剂联合方案：
　　mTOR抑制剂具有良好免疫抑制作用且能保护肾功能，而CNI肾毒性具有剂量依赖性，为减轻肾毒性同时维持足够免疫强度，mTOR抑制剂联合低剂量CNI成为一种更好的选择。此外，CNI主要阻断T细胞周期的G期到G1期，而mTOR抑制剂主要阻断G1到S期，两者合用可起到更好的协同免疫作用。
　　TRANSFORM试验发现EVL与减量Tac方案疗效和安全性并不亚于MPA联合标准剂量CNI。在移植后的第1年，两组患者的肾功能保持稳定，急性排斥反应低。而且，EVL组显著降低了病毒感染的发生率，但是EVL组因不良事件停药物率更高。TRANSFORM试验随访至术后2年，结果同样支持初始结论，而且还发现EVL+低剂量CNI组的新生供体特异性抗体发生率较低。同样，Rummo等研究结果表明，低剂量Tac联合SRL或MPA在常规临床实践中效果相近。2018年一项涉及2357例患者的Meta分析表明SRL联合低剂量CNI方案与传统三联方案具有相似的疗效。无论如何，未来的进一步探索是必要的。同样，US92试验亦发现EVL联合低剂量Tac方案可显著降低移植物损失率、具有良好的肾功能和可接受的安全性，但急性排斥反应率更高，这可能与未尽早达到EVL治疗谷值浓度有关，在术后第1周和第2周时EVL血药谷浓度≥3μg/L的患者比例仅为64.2%和66.5%。在Pascual等的研究中，转换为EVL的患者在第1周和第2周，有70.4%和83.9%EVL血药谷浓度≥3μg/L，较US92试验更多达到EVL目标血药谷浓度。结果TRANSFORM试验EVL+低剂量CNI组在第24个月的疗效失败率低于US92试验试验组的第12个月的疗效失败率。Shihab等发现EVL水平升高与急性排斥反应事件减少相关，低eGFR和eGFR下降更常见于EVL谷浓度较低和Tac血药谷浓度水平较高的患者。EVL血药谷浓度维持在3～8μg/L似乎更安全。Sommerer等发现Tac谷浓度＞5μg/L的EVL组的患者肾功能更差。可见，mTOR抑制剂与低剂量CNI联合方案可行，其疗效与mTOR抑制剂、CNI血药物谷浓度密切相关。确定最适当剂量启动mTOR抑制剂，尽早达到EVL浓度谷值治疗窗同时尽快将CNI血药谷浓度降至目标值，可能会提供更好的免疫抑制效果，更有助于减少急性排斥反应发生率。
　　王泳等进行了一项回顾性分析，纳入59例肾移植术后使用三联免疫抑制剂方案的肾功能不全患者，通过减少CNI的同时加用小剂量SRL构建四联方案来研究其安全性及疗效，结果发现，转换后患者血肌酐水平明显降低同时不增加高脂血症等不良反应，而且，还发现肾移植术后出现肾功能不全中的患者早期转换（2年内）效果更好。这为我们提供了很好的思路，小剂量SRL避免了高脂血症等不良反应，同时弥补了减量CNI可能引起的免疫强度不够，但是该试验仍需更大的样本及更长的随访时间来验证安全性。2022年，钱卿等亦发现，SRL联合小剂量TAC、MPA和激素与传统三联方案在肾移植术后早期有相似的疗效和不良反应发生率。Imamura等发现在传统经典三联方案联合mTOR抑制剂不仅可以提高患者和移植物的存活率，而且还可以降低癌症发病率，至少在肾移植后的短期内是这样。

4 mTOR抑制剂的血药浓度监测
　　无论mTOR抑制剂何种方案，均必须监测其谷浓度，尽早达到其治疗窗，因为其不良反应具有剂量相关性。如西罗莫司浓度谷值＞8μg/L时，和肝功能损伤有关，＞13μg/L和高脂血症、肺炎等不良反应有关，而＜5μg/L时又会引起排斥反应。并且，mTOR抑制剂治疗窗窄，个体差异大，需根据血药谷浓度合理个体化调整用药，使mTOR抑制剂血药谷浓度始终在治疗窗内进而减少不良反应。国内大部分学者认为，CNI（直接撤退或慢撤退）早期转换为mTOR抑制剂联合MPA和激素时，推荐SRL血药谷浓度控制在4～10μg/L，EVL谷浓度控制在5～10μg/L；晚期转换时，推荐SRL血药谷浓度控制在4～8μg/L，而EVL相关临床数据少，建议慎用。当mTOR抑制剂与CNI联合用药时，mTOR抑制剂血药谷浓度推荐控制在5～7μg/L。

5 总结
　　综上所述，尽管传统经典三联方案可以有效改善移植术后肾功能，并大大降低急性排斥反应，但是因CNI肾毒性可导致慢性移植肾损伤。含mTOR抑制剂联合方案为降低这种CNI肾毒性提供可能。目前，不推荐使用无CNI的以mTOR抑制剂为基础的初始方案。mTOR抑制剂早期转换和晚期转换方案相对安全有效，可根据实际发生并发症而恰当选择转换方案。mTOR抑制剂联合低剂量CNI和糖皮质激素方案短期内疗效不亚于传统经典三联方案，仍需要大量现有方法临床试验的长期随访数据以证明其远期疗效。此外，监测mTOR抑制剂和CNI药物谷浓度并达到治疗窗内有利于提高疗效，减少不良事件发生率。而mTOR抑制剂联合低剂量CNI四联方案虽可在移植早期保持良好的肾功能和提高患者生存率，但是目前临床数据较少，未来方向应设计更多的大样本多中心前瞻性随机对照试验及长期的随访去验证。

参考文献　略

本文仅供学习参考，完整准确内容请查阅原始文献：黎奕志,李立,陈正.mTOR抑制剂在肾移植免疫抑制维持治疗中的应用[J].实用器官移植电子杂志,2024,12(04):372-376.

【链接】

解读共识：肾移植术后如何合理使用mTORi？
http://yizhiwang.org.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=75458
《中国肾移植受者哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抑制剂临床应用专家共识》（2017）

《肾脏移植受者免疫抑制治疗指南（2023版）》31条推荐意见概览
https://bbs.yizhiwang.org.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=89722

《肝移植受者雷帕霉素靶蛋白抑制剂临床应用中国专家共识（2023版）》建议要点
https://bbs.yizhiwang.org.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=89138