博來霉素誘導(dǎo)的肺纖維化動(dòng)物模型評價(jià)及應(yīng)用研究進(jìn)展

趙玉敏，陳永彪

（1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼；2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 通遼）

1 IPF 臨床特點(diǎn)、發(fā)病機(jī)制

特發(fā)性肺纖維化（Idiopathic Pulmonary Fibrosis, IPF）起病隱匿，臨床上缺乏有效的早期診斷方法，一旦發(fā)現(xiàn)多為中晚期，且預(yù)后較差，中位生存期2～4 年，不同患者的病情進(jìn)展速度具有高度異質(zhì)性和不可預(yù)測性，5 年生存率＜50%[1]。大部分IPF 患者存在漸進(jìn)性、慢性的呼吸困難，干咳、少痰等癥狀，在呼氣末可發(fā)現(xiàn)有濕啰音，好發(fā)于肺基底部位置[2]。對患者采取超微結(jié)構(gòu)方式觀察肺部組織后可發(fā)現(xiàn)其內(nèi)皮細(xì)胞還有Ⅰ型肺泡上皮細(xì)胞有受損情況，肺泡毛細(xì)血管屏障基底膜難以保持自身的完整性。大量的細(xì)胞外基質(zhì)在肺部沉積且可發(fā)現(xiàn)有肌成纖維細(xì)胞以及成纖維細(xì)胞聚集[3]。

IPF 關(guān)于發(fā)病機(jī)制的學(xué)說[4-7]，當(dāng)中，當(dāng)前“非炎癥致病”的說法得到大部分人的認(rèn)同，例如環(huán)境、職業(yè)、生活習(xí)慣、病毒感染甚至肺部的周圍型牽拉性損傷等都是使得高危IPF 群體出現(xiàn)纖維化病變的原因。IPF 各項(xiàng)觸發(fā)機(jī)制當(dāng)中，以微創(chuàng)傷、肺泡基底膜斷裂是其中的關(guān)鍵，該變化會(huì)導(dǎo)致持續(xù)釋放促纖維化因子TGF-β 并影響纖維細(xì)胞增殖逐漸分化成為肌成纖維細(xì)胞，大量的細(xì)胞外基質(zhì)因此產(chǎn)生并逐漸改變肺泡結(jié)構(gòu)，血?dú)馄琳虾穸仍黾哟偈钩掷m(xù)性氣體交換功能障礙，最終誘發(fā)死亡[8]。另外近年來還發(fā)現(xiàn)遺傳、衰老、表觀遺傳學(xué)變異等都是相關(guān)影響因素。

2 BLM 誘導(dǎo)的PF 動(dòng)物模型

博來霉素（BLM）已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于治療各種腫瘤性疾病，治療期間肺纖維化（PF）是其最為常見的不良反應(yīng)，上個(gè)世紀(jì)70 年代開始建立鼠肺間質(zhì)纖維化動(dòng)物模型[9]，因?yàn)锽LM 所誘發(fā)的肺纖維化在兩者之間病理組織學(xué)變化相接近，因此該動(dòng)物模型是當(dāng)前對PF 研究的主要方式。當(dāng)前已經(jīng)有多種動(dòng)物種類以及建模手段，動(dòng)物的種類包括靈長類動(dòng)物、鼠類、犬、兔等，而用藥方式則包括霧化吸入、靜脈注射、腹腔注射、氣管灌注等[10]。各種建模均各有優(yōu)劣勢。

3 BPF 動(dòng)物模型病理表現(xiàn)

動(dòng)物BPF 建模過程當(dāng)中肺泡上皮細(xì)胞受損是其中的典型臨床特征，在早期階段則表現(xiàn)出包括炎性細(xì)胞浸潤、肺泡上皮細(xì)胞受損以及炎性介質(zhì)釋放等急性炎癥癥狀[11]，進(jìn)入亞急性階段時(shí)病變區(qū)域會(huì)有纖維細(xì)胞變化（分化、增殖）、促纖維化細(xì)胞因子表達(dá)等表現(xiàn)，而在后期階段則發(fā)現(xiàn)有大量細(xì)胞外基質(zhì)沉淀以及纖維化病變的情況[12]。有學(xué)者通過BPF 鼠類模型建立后發(fā)現(xiàn)研究對象的肺部出現(xiàn)了肺泡結(jié)構(gòu)受損、炎性細(xì)胞浸潤以及以膠原為主的細(xì)胞外基質(zhì)沉積的情況，程度不一。進(jìn)行基因表達(dá)檢測后提示老鼠肺部的組織白介素、轉(zhuǎn)化生長因子以及膠原基因結(jié)締組織生長因子等與正常老鼠存在差異，存在有明顯升高的情況，這和IPF 的組織病理學(xué)變化一樣[13]。

BPF 動(dòng)物模型由于用藥方式還有給藥途徑的不同，其病灶所在位置也存在差異，通過氣管用藥的患者主要PF 病變是存在于細(xì)支氣管周圍和支氣管位置，在肺門區(qū)域這種表現(xiàn)極為明顯，這與臨床病變有一定的差距[14]。尾靜脈注射用藥在用藥方式的機(jī)制方面與人類應(yīng)用BLM 的用藥途徑相一致，可在胸膜下以及血管周圍發(fā)現(xiàn)病灶所在，無論是病理變化或者是細(xì)胞因子的改變，都和臨床IPF 表現(xiàn)極為接近[15]。腹腔注射下的BLM 造模在前期階段可于支氣管周圍發(fā)現(xiàn)有炎癥存在，同時(shí)有纖維化病變趨勢，進(jìn)入中期階段后主要在胸膜下發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重纖維化，而后期階段存在于胸膜下的纖維化區(qū)域會(huì)逐漸擴(kuò)大，相對于氣管用藥方式，在影像學(xué)檢查所得圖像中其表現(xiàn)和人類的IPF 更為接近，同時(shí)病理分布也無明顯差異性。

臨床IPF 典型特點(diǎn)可歸納為漸進(jìn)性、不可逆性，但在動(dòng)物建模當(dāng)中發(fā)現(xiàn)單次用藥BLM 之下，動(dòng)物出現(xiàn)的PF 具備可逆性特點(diǎn)，用藥后前1 周時(shí)間會(huì)出現(xiàn)炎癥反應(yīng)以及上皮細(xì)胞增殖，總體與急性肺受損相接近，而后炎癥會(huì)逐漸緩解并有纖維化病變，這個(gè)變化過程一般持續(xù)時(shí)間為1 個(gè)月[16]，但在這個(gè)演變過程中纖維化病變會(huì)逐漸消退，且肺泡上皮細(xì)胞也沒有增生的情況。IPF 好發(fā)于中老年人群體，男性患者所占比例較高，而在動(dòng)物建模誘導(dǎo)PF 過程中，提示了年齡較大的鼠類出現(xiàn)受損的概率相對更高，而在老年鼠類中雄性的反應(yīng)更敏感，這和人類相關(guān)研究一致[17-19]。

4 BPF 動(dòng)物模型發(fā)病機(jī)制

無論何種方式應(yīng)用BLM 治療都會(huì)使得DNA 鏈出現(xiàn)斷裂并有自由基出現(xiàn)，整個(gè)過程的氧化應(yīng)激直接傷害血管內(nèi)皮細(xì)胞[20]。細(xì)胞出現(xiàn)壞死甚至凋亡之后則誘發(fā)炎癥，長期刺激導(dǎo)致出現(xiàn)纖維化。一般是從肺部血管內(nèi)皮細(xì)胞開始受損，這與人類的IPF 出現(xiàn)時(shí)反應(yīng)并無明顯差異，當(dāng)前對該損傷的具體機(jī)制還存在爭議[21]。內(nèi)皮細(xì)胞受到損傷后血管的通透性有所增加，肺間質(zhì)受到炎性細(xì)胞的侵襲，激活纖維細(xì)胞，在這個(gè)過程中TGF-β 通過不同的渠道方式誘導(dǎo)發(fā)生纖維化[22]。

BPF 動(dòng)物建模中會(huì)有典型突出的肺組織炎癥反應(yīng)發(fā)生，在臨床上則認(rèn)為IPF 在發(fā)展的過程中炎癥屬于繼發(fā)反應(yīng)[23]。在BLM 誘導(dǎo)之下多種炎性細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)大量增殖，對肺部浸潤并誘發(fā)損傷。IPF 的出現(xiàn)是對肺上皮受損的異常修復(fù)狀態(tài)，在早期階段肺部組織單純表現(xiàn)出了輕中度的炎癥，沒有明顯IPF 的治療效果[24-26]。

5 小結(jié)

結(jié)合上述內(nèi)容，在PF 動(dòng)物建模當(dāng)中BLM 造模具備有極好的可行性，其反映出的問題有極強(qiáng)的研究價(jià)值，能夠?qū)⒁话銧顟B(tài)的PF 重現(xiàn)并對研究IPF 的發(fā)病機(jī)制、治療措施有突出的引導(dǎo)價(jià)值，雖然還是存在一定的局限性，但在不斷探索和完善之下其依然能夠發(fā)揮出重要意義，推動(dòng)人類研發(fā)治療IPF 的新藥。