综述:高效调节剂治疗时代囊性纤维化(CF)中的性别差异

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:BMC Pulmonary Medicine 2.6

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  本文聚焦囊性纤维化(CF),探讨其在高效调节剂治疗(HEMT)时代的性别差异。研究发现,即便有 HEMT,女性 CF 患者肺部发病率仍高于男性。文章深入剖析差异机制,尤其关注性激素作用,为后续研究和个性化治疗提供方向。

  

囊性纤维化(CF)中的性别差异现象


囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传疾病,由囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)蛋白的基因缺陷引起,会影响所有外分泌器官,其中肺部疾病导致的发病率和死亡率最高。尽管男女患病率相同,但女性 CF 患者(PWCF)的临床结局更差,比如女性死亡年龄更早,且女性性别是死亡的独立危险因素。

性别差异的潜在机制


  1. 解剖学差异:女性的支气管较少、气道直径较小且肺容积较小,这使得她们更易受到气流限制的影响。此外,女性气道的几何因素,如尖锐的分支点或分叉模式,可能会导致黏液纤毛清除功能受损,增加肺部感染的易感性1
  2. 遗传因素:研究发现,CF 患者存在与 CFTR 和炎症相关基因的性别偏向性表达。男性中某些基因(如 CFTR 和表皮生长因子受体 EGFR)的高表达,可能使其在 CF 中具有优势,因为正常 CFTR 活性的丧失会通过激活促炎的 EGFR 级联反应增加气道上皮白细胞介素(IL)-8 的产生,所以男性的这种基因表达模式可能导致 IL-8 产生减少,炎症减轻。另外,女性 PWCF 在 X 染色体上有更多的免疫基因,这在急性感染时可能具有保护作用,但在慢性感染中可能会导致持续的气道炎症5
  3. 微生物学因素:女性 PWCF 更早感染常见的 CF 病原体,如铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等。其中,铜绿假单胞菌的感染尤为关键,女性不仅更早感染,还更早转变为更具毒性的黏液型,这与肺功能下降加快和发病率增加相关。而且,女性 PWCF 的肺部恶化(PEx)频率更高,且恶化后的临床结局更差,恢复肺功能至恶化前基线的可能性更小26
  4. CF 相关糖尿病(CFRD)因素:CFRD 是 CF 的一种特殊糖尿病亚型,由胰腺上皮细胞中 CFTR 蛋白缺陷、胰岛内炎症和肠促胰岛素激素轴失调等多种因素导致。CFRD 在女性 PWCF 中更为常见,且与更严重的肺功能下降和更高的死亡率相关。胰岛素不足会导致分解代谢状态,引起蛋白质和肌肉分解,降低体重指数(BMI)。不过近年来,CF 患者的 BMI 百分位数在两性中都有所改善,但超重和肥胖问题也逐渐显现34
  5. 性激素相关因素:青春期后,女性 PWCF 的病情恶化率高于男性,这促使研究人员探索性激素在其中的作用。雌激素(17β- 雌二醇)和孕激素是主要的女性性激素,雄激素(如睾酮等)是男性性激素。性激素通过其受体发挥作用,雌激素受体 1(ESR1)和雌激素受体 2(ESR2)能调节细胞周期和炎症相关基因的表达,G 蛋白偶联雌激素受体(GPER)则影响细胞信号通路。在 CF 中,性激素对 CF 肺部疾病的病理生理过程有负面影响,包括影响气道表面液体(ASL)动力学和黏液纤毛清除、气道感染和免疫反应等方面78
    • 对 ASL 动力学和黏液纤毛清除的影响:雌激素降低细胞内钙(Ca2+)水平,抑制钙激活的氯离子(Cl-)分泌,直接减少 CFTR 的 Cl-分泌,并促进钠离子(Na+)吸收,导致 ASL 高度降低和黏液粘度增加,进而损害黏液纤毛清除功能。孕激素则会抑制纤毛摆动频率,不过雌激素可以阻断这种作用,说明性激素的相对平衡可能影响气道上皮功能。此外,雌激素还会增加黏蛋白(MUC5B)的产生,导致黏液堵塞气道,易引发感染和炎症910
    • 对气道感染的影响:女性 PWCF 更早被气道细菌定植和感染,雌激素在其中起到了促进作用。雌激素能促使铜绿假单胞菌转化为更具毒性的黏液型,还支持细菌生物膜的形成,增强细菌的运动性、黏附性和分泌毒素(如绿脓菌素)的能力,使得细菌更难被治疗,从而导致肺部疾病进展和死亡率增加1112
    • 对气道炎症和免疫反应的影响:雌激素在免疫系统中具有复杂的免疫调节作用,在某些情况下抑制炎症,在另一些情况下增强炎症。在 CF 中,雌激素通过抑制 IL-8 的产生,下调先天免疫反应,减少中性粒细胞趋化,还会损害中性粒细胞介导的细菌杀伤作用,导致炎症增加但细菌清除效果不佳,进而增加肺损伤1314


性激素变化对 CF 肺部结局的影响


  1. 月经周期与肺功能:月经周期中性激素水平的变化与肺功能存在关联。研究表明,在黄体期,女性的一秒用力呼气容积(ppFEV1)预测百分比更高,而在高雌激素状态下(如卵泡期),PEx 更为频繁。不过,关于口服避孕药(OCP)对 CF 患者肺功能的影响存在矛盾的证据。一些研究显示,服用 OCP 后 ppFEV1 有所改善,痰液细菌载量和炎症标志物减少;但另一些研究则未发现显著差异1516
  2. 怀孕与肺功能:怀孕期间雌激素和孕激素水平升高,研究总体表明,怀孕对女性 PWCF 的肺功能下降没有显著影响,但会增加 PEx 率、健康相关就诊次数和静脉注射抗生素的天数1718
  3. 更年期与肺功能:关于女性 PWCF 更年期过渡的自然过程信息有限。在非 CF 的绝经后女性中,研究发现更年期与肺功能下降和下降速度加快有关。一项针对女性 PWCF 的调查显示,部分参与者在更年期或绝经后报告 CF 症状恶化,但目前尚未记录肺功能或体重等临床参数,需要进一步研究性激素变化对其肺部健康结局的影响19

CFTR 调节剂治疗对 CF 结局性别差异的影响


CFTR 调节剂的出现显著提高了 CF 患者的总体生存率,这类药物主要包括增强剂(如依伐卡托 Ivacaftor)和校正剂(如鲁马卡托 Lumacaftor、特扎卡托 Tezacaftor 和艾莱卡托 Elexacaftor),分别改善离子通道功能和蛋白质折叠及转运。目前,艾莱卡托 / 特扎卡托 / 依伐卡托(ETI)组合疗法已被批准用于至少有一个 F508del 拷贝的 CF 患者,使欧洲 80% 的 CF 患者有资格接受高效调节剂治疗(HEMT)20

  1. 对临床结局的影响:在 HEMT 时代,虽然英国 CF 登记处报告显示男女 PWCF 预测生存率的差距正在缩小,但仍需时间准确评估长期治疗的生存获益。研究发现,使用依伐卡托后,男性 PWCF 的 PEx 下降幅度大于女性;使用 ETI 后,女性的 PEx 仍多于男性,且男性在开始 ETI 治疗后 ppFEV1 有更大改善的趋势2122
  2. 对 CF 肺部疾病机制的影响:ETI 治疗可改善痰液黏弹性和黏液纤毛清除功能,但有害病原体(如铜绿假单胞菌)仍持续存在于患者气道中。虽然 ETI 治疗可降低气道炎症,但痰液炎症标志物仍高于健康对照组。对于女性 PWCF,高雌激素状态可能会加重这种残留的炎症负担,增加 PEx 风险23
  3. 对肺外并发症的影响:ETI 治疗改善了 CF 患者的肺外并发症,如增加了 BMI,但也引发了肥胖和代谢并发症等问题。此外,ETI 对血糖稳态的影响尚不确定,对胰岛素需求的影响也存在差异24
  4. 汗液氯化物(SC)与治疗反应:SC 测量可作为评估 CFTR 功能的指标。一些研究表明,女性 PWCF 在接受 CFTR 调节剂治疗后 SC 下降幅度更大,但不同研究中 SC 下降与 ppFEV1 改善之间的关系并不一致。近期研究发现,女性中 miR885 - 5P 水平较高,它会抑制 CFTR 调节蛋白 RAC1,这可能影响 CFTR 调节剂的治疗反应,暗示男性可能比女性有更好的反应2526

总结与未来展望


尽管 HEMT 显著推进了 CF 的治疗并提高了患者的预期寿命,但早期数据表明性别差异仍然存在。由于这些疗法广泛使用的时间较短,需要纵向数据来进一步研究。性激素是 CF 临床结局性别差异的关键驱动因素,未来研究应关注其与气道感染和炎症的关系,以及 ETI 对青春期、更年期等激素波动关键时间点的影响。此外,还需研究激素疗法和抗炎疗法的疗效,以及 CFTR 调节剂治疗的性别特异性反应,包括药代动力学、剂量和不良事件等,为个性化治疗提供依据2728

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