曲美替尼(trametinib)在更具临床相关性的脓毒症中的疗效

　　MEK/ERK 信号通路是先天免疫的重要组成部分，是在败血症环境中介导促炎反应所必需的。我们之前已经证明 MEK1/2 抑制剂曲美替尼（trametinib）可以防止小鼠内毒素引起的肾损伤。因此，我们评估了曲美替尼在更具临床相关性的脓毒症实验模型中的疗效。

　　小鼠接受盲肠结扎和穿刺 (CLP) 以诱发败血症或进行假手术作为对照。CLP 后 6 小时，将小鼠随机分为四个实验组，如下所示：1) 假对照；2) 假对照 + 曲美替尼 (1 mg/kg, ip)；3) 中电；和 4) CLP + 曲美替尼。所有动物在 6 小时时间点接受 1.5 ml 温盐水 (40 ml/kg) 中的丁丙诺啡 (0.05 mg/kg, sc) 和亚胺培南/西司他丁 (14 mg/kg, sc)。在 CLP 诱导后 18 小时处死小鼠。

　　测量和主要结果

　　在 CLP 后 6 小时，曲美替尼（trametinib）对 MEK/ERK 信号传导的抑制减弱了循环促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6 和 GM-CSF）和 18 小时体温过低的增加。根据血清肌酐、丙氨酸转氨酶、乳酸脱氢酶和肌酸激酶的测定，曲美替尼还可以减轻多器官损伤。在器官水平，曲美替尼完全恢复了肾脏中的管周毛细血管灌注。微血管灌注的恢复与近端小管损伤的充分表征的标志物的 mRNA 表达降低有关。MEK/ERK 阻断减弱了 CLP 介导的细胞因子（TNF-α、IL-1β）的上调并使 IL-6 恢复到肾皮质中的控制水平，表明对近端小管的保护作用主要通过调节 pro - 脓毒症中的炎症反应。

　　结论

　　这些数据表明，MEK/ERK 抑制剂曲美替尼（trametinib）可减轻临床相关脓毒症模型中的全身炎症和多器官损伤。由于曲美替尼（trametinib）已在人类中安全使用，我们建议这种药物可能代表一种可转化的方法来限制脓毒症患者的器官损伤。

　　脓毒症被生存脓毒症运动指南委员会于 2012 年定义为可能或记录在案的感染伴随感染的全身表现。严重脓毒症进一步定义为脓毒症加上脓毒症引起的器官功能障碍或组织灌注不足。临床上，败血症与以多器官系统损伤为特征的显着死亡率和发病率相关。脓毒症中的先天免疫系统激活主要是通过微生物产物激活 PRR 来介导的，这些微生物产物统称为病原体相关分子模式 (PAMP)。PRR 的刺激通过各种下游靶标启动信号传导，这些靶标起到促进促炎反应的作用，包括涉及 MEK/ERK、JNK 和 p38 MAPK 的多个 MAPK 信号通路。

　　我们最近在内毒素诱导的 AKI 小鼠模型中使用了强效且特异性的 MEK1/2 抑制剂曲美替尼。曲美替尼 (1 mg/kg, ip) 的给药抑制了肾皮质中 LPS 诱导的 ERK1/2 磷酸化，表明低剂量曲美替尼的体内给药足以阻断 LPS 模型中的这种信号级联反应。小鼠全身 LPS 暴露前 1 小时的曲美替尼预处理减弱了肾功能障碍的早期（< 3 小时）发展，如通过 BUN 测量。通过 MEK/ERK 阻断剂保护肾功能与 LPS 肾皮质中 KIM-1 的表达降低有关，KIM-1 是近端小管损伤的充分表征的标志物和促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β）治疗小鼠。随后的一项研究表明，曲美替尼对 MEK/ERK 的抑制也阻止了巨噬细胞系和体外暴露于 LPS 的分离的人类 PBMC 中 TNF-α 的产生。曲美替尼（trametinib）治疗还可以防止暴露于 LPS 和 D-半乳糖胺的小鼠死亡，同时降低 TNF-α 的循环水平。

　　曲美替尼（trametinib）是一种高效的变构抑制剂，在体外蛋白激酶测定中对 MEK1 和 MEK2 的IC50值分别为 0.92 nM 和 1.8 nM。该化合物还显示出对 MEK1/2 的高度特异性，在包括 MAPK 家族其他成员在内的 100 多种激酶上没有发现显着的抑制活性。曲美替尼已安全有效地用于人类，最近获得 FDA 批准作为用于 BRAF 突变型黑色素瘤的化疗药物。因此，这种药物具有许多有利的特性，使其成为败血症临床应用的理想候选药物。然而，迄今为止用于评估曲美替尼疗效的内毒素模型存在许多严重的局限性。两项研究都在 LPS 给药之前或同时提供了这种化合物，这种情况在临床环境中是不可行的。此外，两项研究均未采用重症监护病房常用的支持措施，例如补液、广谱抗生素和/或血管加压药。还应该指出的是，小鼠对 LPS 的炎症反应比在脓毒症人类中观察到的要快得多，而且幅度更大。这些根本差异可能解释了为什么使用内毒素模型（例如抗 TNF-α 药物）开发的疗法在很大程度上未能改善脓毒症患者的预后。因此，我们试图在更具临床相关性的脓毒症模型中确定曲美替尼在减轻全身炎症反应和器官损伤方面的功效。

　　我们在小鼠中采用了由盲肠结扎和穿刺 (CLP) 诱导的完善的败血症模型。CLP 被广泛认为是脓毒症模型的“黄金标准”，因为与 LPS 模型相比，它产生低得多的级别和持续的促炎反应。此处在 40 周龄小鼠中使用的模型还包含支持措施，包括广谱 β-内酰胺抗生素（亚胺培南/西司他丁）和液体（0.9% 盐水，40 ml/kg，sc）在 CLP 后 6 小时以更好地模拟老年人群的基本临床支持，老年人群通常受脓毒症影响。此外，我们选择将曲美替尼的给药延迟至 CLP 后 6 小时，此时器官损伤和微血管功能障碍已经确定。

　　MEK/ERK 信号的延迟抑制减弱了 CLP 诱导的所有促炎细胞因子的增加，包括 TNF-α、IL-1β、IL-6 和 GM-CSF。其中，对TNF-α的抑制作用最为显着。这些发现与早期研究一致，表明 MEK/ERK 信号传导是在暴露于 TLR 激动剂的免疫细胞中最大限度地诱导 TNF-α 合成所必需的。有趣的是，TNF-α、IL-1β 和 IL-6 的血清水平都可以作为临床环境中脓毒症死亡率的可靠预测因子，而 IL-6 似乎是脓毒症患者预后不良的唯一最佳预测因子。此外，IL-6 已被验证为小鼠 CLP 后疾病负担的标志物。在接受曲美替尼治疗的 CLP 动物中观察到的循环促炎细胞因子减少可能表明疾病严重程度降低。这些发现表明 MEK/ERK 抑制可以预防 CLP 诱导的死亡率，尽管我们没有评估这一结果。为了支持这一点，曲美替尼还逆转了体温过低的发展，体温过低是脓毒症小鼠生理功能障碍和即将死亡的广泛使用的指标。

　　总之，我们在此证明了一种有效的 MEK1/2 特异性变构抑制剂曲美替尼（trametinib），在小鼠中由 CLP 诱导的败血症的临床相关模型中，可以减少全身炎症反应并部分减轻 AKI 和其他器官损伤。鉴于曲美替尼的有利药理学特性及其最近的 FDA 批准，我们相信曲美替尼对 MEK/ERK 的抑制可能代表一种易于翻译的方法，以限制败血症情况下的器官损伤。微信扫描下方二维码了解更多：