去铁胺(Deferoxamine, DFO)改善放射性周围神经病变(Radiation-induced peripheral neuropathy, RIPN)

《Journal of Cellular and Molecular Medicine》：Deferoxamine Improves Radiation-Induced Peripheral Neuropathy

　　

摘要：放射性周围神经病变（RIPN）是放射治疗（XRT）的一种严重后遗症，目前治疗选择有限。去铁胺（DFO）已在放射性真皮纤维化（RIF）治疗中显示出效用。本研究旨在评估DFO对RIPN的作用。研究人员将18只小鼠接受30 Gy分次XRT，在纤维化形成间期后，分别予以DFO注射、生理盐水（Saline）注射或无处理（IR组），每组n＝6。纵向检测包括足迹分析、冷异常性疼痛（cold allodynia）测试及单丝（monofilament）测试。实验结束时进行髓鞘零蛋白（MPZ）和生长相关蛋白43（GAP43）免疫荧光染色以分别评估髓鞘化（myelination）和轴突再生（axonal regeneration）。结果显示，DFO改善了运动缺陷（联合趾展开得分Combined Toe Spread分别为DFO ?9.72、Saline ?12.91、IR ?12.72）。此外，DFO改善了冷异常性疼痛（持续时间比值：DFO 0.90、Saline 0.70、IR 0.73）。单丝测试显示相同趋势但无统计学显著性。DFO增加了MPZ染色的再髓鞘化（标准化髓鞘比值：DFO 0.84、Saline 0.74、IR 0.72），且MPZ和GAP43染色均显示DFO增加了轴突再生（像素面积：DFO 3.76%、Saline 1.95%、IR 1.94%、Control 2.09%）。综上，该小鼠研究揭示DFO可改善RIPN的感觉运动功能，这为罹患此种XRT副作用且缺乏疾病修饰性治疗的患者提供了鼓舞人心的依据。

论文发表在《Journal of Cellular and Molecular Medicine》。该研究围绕放射性周围神经病变（Radiation-induced peripheral neuropathy, RIPN）展开，RIPN是放射治疗（XRT）后一种进展性、致残性疾病，现代分次放疗方案下报道发病率约1%–19%，常发生于臂丛、腰骶丛及颅神经分布区，可在XRT数年后才出现，临床表现包括感觉运动障碍、疼痛、肌肉萎缩等，严重影响患者生存质量。目前非侵入性治疗仅限于症状管理，缺乏疾病修饰性治疗手段。电离辐射通过产生活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS），引发炎症级联、微血管损伤和低灌注，导致慢性放射性纤维化（Radiation-induced fibrosis, RIF），周围神经除直接受辐射损伤外，还因周围软组织纤维化萎缩压迫而导致神经缺血与功能障碍。去铁胺（Deferoxamine, DFO）是铁螯合剂，可螯合游离三价铁离子，抑制Fenton反应减少ROS生成，并稳定缺氧诱导因子1α（Hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α）从而上调血管生成、改善血供；此前DFO在放射性真皮纤维化及部分中枢与外周神经损伤模型中已显示促再生与抗纤维化作用。研究人员据此设计小鼠实验，探讨局部DFO对RIPN的治疗潜力。

主要关键技术方法：研究人员使用18只12周龄C57BL/6小鼠，右后肢接受Kimtron Polaris SC-500 X射线机分6次、每次5 Gy共计30 Gy的分次照射，设单纯照射对照组（IR）、照射后 peri-sciatic 肌注生理盐水组（Saline）、照射后 peri-sciatic 肌注DFO组（DFO），每组6只雌雄各半；照射后设4周纤维化形成间期，随后DFO组隔日 peri-sciatic 肌注3 mg DFO（100 μL，30 mg/mL），Saline组同期注射等量无菌生理盐水，持续2周；纵向功能检测包括基线、每2周一次的足迹分析测算联合趾展开（Combined Toe Spread, CTS）、冷丙酮蒸发诱导的冷异常性疼痛时长、Von Frey单丝机械异常性疼痛阈值；实验结束取双侧坐骨神经，切片后分别用抗MPZ（Myelin Protein Zero）和抗GAP43（Growth-Associated Protein 43）一抗及对应荧光二抗进行免疫荧光染色，ImageJ量化红色（MPZ）平均像素强度与绿色（GAP43）像素面积；数据统计采用两因素ANOVA加Tukey多重比较，GraphPad Prism分析。

研究结果

3 Results（结果）：研究人员通过分组干预与纵向随访得出以下结论。

3.1 Functional Metrics（功能指标）：照射后急性期（实验第2周）所有组右后肢CTS均下降（约?13至?14），组间无差异；慢性期（第6周，即纤维化间期结束）出现感觉运动缺陷，冷异常性疼痛急性期增强、慢性期逆转为低敏感性（hyposensitivity），Von Frey需更重单丝方引出缩足反应；DFO治疗结束（第8周）CTS改善为?9.72，显著优于Saline（?12.91）和IR（?12.72）（p值分别为0.0469与0.0481）；冷异常性疼痛时长比值DFO为0.90，显著优于Saline 0.70（p＝0.0179）和IR 0.73（p＝0.0480）；Von Frey比值DFO为1.16，Saline 1.50，IR 1.45，虽趋势一致但未达统计学显著性（p＞0.05）。

3.2 Myelination and Axonal Growth（髓鞘化与轴突生长）：MPZ免疫荧光显示照射后髓鞘化降低（Saline与IR标准化比值约0.72–0.74 vs 对照1），DFO组提升至0.84，显著优于Saline与IR（p＜0.0001）；GAP43染色绿色像素面积DFO组为3.76%，显著高于Saline 1.95%、IR 1.94%、Control 2.09%（DFO vs Saline p＝0.0045，vs IR p＝0.0043，vs Control p＝0.0037），Saline、IR与Control间无显著差异，提示仅DFO组在慢性期存在活跃轴突再生过程。

讨论部分总结：研究人员指出DFO自1960年代起系统用于铁过载治疗，局部微量应用较静脉全身剂量低数个量级且无局部外弥散，安全性良好。本研究显示DFO改善了RIPN小鼠的感觉运动功能，CTS改善约3点（相对提升约22%），冷异常性疼痛低敏感性改善17%–20%，虽机械异常性疼痛未达显著但趋势一致。机制上DFO通过铁螯合抑制ROS-Fenton循环、稳定HIF-1α促进血管生成与微环境改善，同时在RIFF（放射性纤维化）背景下减轻周围软组织纤维化对神经的压迫；组织学上DFO提升MPZ髓鞘化水平（照射缺损从26%–28%降至16%缺损）并唯一诱导GAP43阳性轴再生，提示DFO兼具增强施万细胞（Schwann cell）髓鞘重塑与轴突发芽再生的作用，后者可能源于施万细胞神经营养因子上调及局部抗氧化/血管生成微环境优化。研究人员对比既往DFO在神经减压、切断模型及真皮RIF中的成效，认为DFO对急慢性不同神经损伤均有潜在价值；临床上RIPN慢性期患者目前仅有对症药物与物理治疗，手术神经松解（neurolysis）对感觉运动缺陷改善率＜20%，DFO可作为影像引导下注射或术中外用辅助的组织调理（tissue-conditioning）疗法填补空白，未来可开发水凝胶等缓释载体延长局部作用。研究人员也指出本小鼠模型时间进程异于大鼠与人类，尚需优化照射剂量与功能缺损程度、区分神经本身与周围软组织纤维化的各自贡献，并在大动物与临床前试验中进一步验证。

结论（Conclusion）部分翻译：与显示去铁胺在机械性神经损伤模型中益处及调理放射性真皮纤维化的研究相呼应，研究人员表明局部铁螯合是治疗放射性周围神经病变的一种有前景的手段。本研究揭示去铁胺的益处部分源于增强神经再生、再髓鞘化，并可能通过对周围软组织的调理减轻照射野内对神经的压迫效应。