סקירה זו שואפת לבחון את התפקיד המכניסטי של אנקירין 1 (TRPA1) פוטנציאל קולטני חולף בפתוגנזה של CIPN ולהעריך את הפוטנציאל שלו כמטרה טיפולית להתערבות אימונומודולטורית ואנטי-דלקתית.
מאמר סקירה
סקירה זו שואפת לבחון את התפקיד המכניסטי של אנקירין 1 (TRPA1) פוטנציאל קולטני חולף בפתוגנזה של CIPN ולהעריך את הפוטנציאל שלו כמטרה טיפולית להתערבות אימונומודולטורית ואנטי-דלקתית.
נוירופתיה היקפית הנגרמת על ידי כימותרפיה (CIPN) היא מצב קליני נפוץ וחמור הנגרם כאשר חומר כימותרפי פוגע במערכת העצבים ההיקפית, ובדרך כלל מאופיין בכאב חריג בגפיים הרחוקות וברגישות מוגברת לגירויים חמים וקרים. עם זאת, קיימים מעט טיפולים קליניים ל-CIPN, ולכן חשוב לזהות שיטות טיפול יעילות. אנקירין 1 (TRPA1), קולטן פציעה, יכול להיות מופעל על ידי לחץ חמצוני, מתווכים דלקתיים ומצבים היפותרמיים במהלך הפתוגנזה וההתקדמות של CIPN. TRPA1 מווסת את מסלול הדלקת במורד הזרם ומקדם שחרור גורמים דלקתיים וניורופפטידים, מה שמוביל לוויסות חיסוני לא תקין, מה שמוביל לתגובה דלקתית נוירוגנית ולאיתות כאב. במחקר זה נבחן תפקידו של TRPA1 בפתוגנזה של CIPN, מאומת האפשרות לכוון את TRPA1 לטיפול ב-CIPN על ידי עיכוב דלקת עצבית, ונבחן הסיכויים לשימוש באנטגוניסטים של TRPA1 וצמחי מרפא טבעיים לטיפול קליני ב-CIPN.
סרטן נשאר אחד האתגרים המרכזיים בבריאות הציבורהעולמיים 1. למרות שכימותרפיה ממלאת תפקיד מרכזי בשיפור הישרדות הסרטן, לעיתים קרובות היא מלווה בתופעות לוואי חמורות, שביניהן CIPN הוא אחד הסיבוכים השכיחים והמורכבים ביותר. CIPN מאופיין קלינית בכאב סימטרי, פרסטזיה ורגישות חריגת לקור או חום בגפיים הרחוקות2, וחלק מהמטופלים עלולים גם לחוות קואורדינציה מוטורית עדינהלקויה 3. השכיחות המדווחת של CIPN משתנה מאוד, ונעה בין כ-50% ל-90%, וכ-30%-40% מהמקרים עלולים להתפתח לסיבוכים נוירולוגיים כרוניים2, מה שמפחית משמעותית את איכות חיי המטופלים ואת עמידתם בטיפול. הסיכון לפתח CIPN מושפע ממספר גורמים, כולל אופן המתן (מנה יחידה, מינון מצטבר או משך טיפול), תרופות נלוות, גיל, אנמיה, מדד מסת גוף גבוה (BMI) ונוירופתיה קיימתמראש 2,4,5. תרופות אנטי-ניאופלסטיות שדווחו כמעוררות רמות שונות של נוירוטוקסיות כוללות תרכובות מבוססות פלטינה, טקסאנים, אלקלואידים וינקה, מעכבי פרוטאזום (כגון בורטסומיבי), תרופות אפיגנטיות או אימונומודולטוריות (כגון תלידומיד ולנאלידומיד), ומעכבי מיקרוטובולים (כגון אריבולין)6.
נכון לעכשיו, האפשרויות הפרמקולוגיות לניהול CIPN נשארות מוגבלות. האגודה האמריקאית לאונקולוגיה קלינית (ASCO) ממליצה על דולוקסטין כהתערבות הפרמקולוגית היחידה עם תמיכה מבוססת ראיות לטיפול ב-CIPN. מחקרים קליניים הראו כי דולוקסטין יעיל בהפחתת כאב הקשור ל-CIPN, כאשר תועלתו הטיפולית בולטת במיוחד בנוירופתיה הנגרמת על ידי תרופות כימותרפיות מבוססות פלטינה, במיוחד אוקסליפלטין (OXA), בעוד שיעילותו ב-CIPN הנגרמת על ידי סוכנים אחרים, כגון טקסאנים ואלקלואידים וינקה, נראית משתנה יותר בין מחקרים7. למרות היעילות המוכחת שלו במשכי כאבים, היתרון הקליני הכולל של דולוקסטין הוא מתון, שכן הוא מספק בעיקר הקלה סימפטומטית ולא מונע CIPN או הופך שינויים פתולוגיים בסיסיים. יתרה מזאת, למרות שדולוקסטין נסבל בדרך כלל היטב, הטיפול עשוי להיות מלווה בתופעות לוואי קלות עד בינוניות, כולל עייפות, נדודי שינה ובחילות, שעלולות להגביל את ההיצמדות לטווח ארוך אצל חלק מהמטופלים. סוכנים נפוצים אחרים, כגון גאבאפנטין ופרגאבאלין, משמשים לניהול תסמינים אך הראו תוצאות טיפוליות לא עקביות או לא מספקות ב-CIPN 8,9. לכן, נותר צורך דחוף לפתח אסטרטגיות מניעה יעילות יותר ולזהות מטרות טיפוליות חדשות ל-CIPN.
בשנים האחרונות, עם ההבנה המעמיקה של הפתוגנזה של CIPN, מנגנונים רבים כגון תגובה דלקתית, לחץ חמצוני ושינויים בפלסטיות העצבית משכו בהדרגה תשומת לב גוברת 10,11,12. ביניהם, לחץ חמצוני ודלקת עצבית נחשבים לגורמים מרכזיים להתחלה ולהתקדמות של פגיעה עצבית ב-CIPN. חשוב לציין כי ערוץ TRPA1, ערוץ יונים רגיש לחמצון אדום המובע בשפע בנוירונים חושיים, הפך למתווך מולקולרי מרכזי המקשר בין לחץ חמצוני לאיתות דלקתי לבין התעוררות יתר של הנוירונים ורגישות לכאב13,14. בניגוד ל-TRPV1, שמזהה בעיקר חום רעיל, ו-TRPM8, שמזהה גירויים קורים, TRPA1 מאופיין ברגישותו הגבוהה למטבוליטים חמצניים ואלקטרופיליים שונים כגון 4-הידרוקסינוננל (4-HNE)15. הפעלת TRPA1 כוללת בדרך כלל שינוי קוולנטי של שאריות ציסטאין קריטיות16, מנגנון ייחודי שממקם את TRPA1 כגשר מולקולרי קריטי המקשר בין לחץ חמצוני ופרוקסידציה ליפידי המושרה על ידי כימותרפיה לבין התפתחות רגישות יתר-כאבית. יתרה מזאת, מספר מחקרים בבעלי חיים הראו מעורבות פונקציונלית של TRPA1 בכאב נוירופתי הנגרמת מכימותרפיה. במיוחד, במודלים נוירופתיים המושרים על ידי OXA, אבלציה גנטית או חסימה פרמקולוגית של TRPA1 מקלה באופן משמעותי על אלודיניה קרה ומכנית, מה שמעיד על תרומה קריטית של TRPA1 לפתוגנזה של CIPN17,18.
באופן ספציפי, TRPA1 הוא ערוץ יונים רגיש לחמצון רדוקס, המובע מאוד בנוירונים נוציספטיביים פריפריים. תרופות כימותרפיות גורמות לעיתים קרובות לתפקוד לקוי של המיטוכונדריה, לחץ חמצוני ופרוקסידציה של שומנים בנוירונים, מה שמוביל להצטברות מופרזת של מיני חמצן תגובתי (ROS) ותוצרי פרוקסידציה ליפידיים כגון 4-HNE. מולקולות תגובתיות אלו יכולות לשנות קוולנטית את שאריות הציסטאין המרכזיות של TRPA1 או לשנות את סף ההפעלה שלה, מה שמוביל לפתיחת ערוצים, זרימת Ca²⁺ ודפולריזציה נוירונלית, ובכך מגבירות את העברת הכאב והאיתות הדלקתי 19,20,21. מחקרים קודמים הראו כי TRPA1 רגיש לקור ויכול להיות מופעל על ידי מתווכים דלקתיים אנדוגניים, מה שתורם להתפתחות רגישות יתר לכאב הנגרמת מקור.22. בנוסף, הוכח כי TRPA1 פועל כערוץ יונים רגיש למכנו, שפעילותו מווסת על ידי מצב החמצון התאי, ומשתתף בכאב מכני חריג ורגישות יתר22,23. מעבר לנוירונים, TRPA1 מתבטא גם במספר סוגי תאי חיסון, כאשר הפעלתו מווסת את שחרור הציטוקינים ואת מפלי הדלקת, ומגבירה עוד יותר את הדלקת העצבית ההיקפית. ביחד, הרגישות לקור, הרגישות למכנונית, ותגובתיות החמצון הרדוקסיבי של TRPA1 יוצרות קשר מכני ברור בין לחץ חמצוני המושרה על ידי כימותרפיה לבין תהליכי הכאב הפתולוגיים הנובעים מכך, ובכך תורמים להתחלה ולתחזוקה של CIPN. בהתאם לכך, מיקוד ב-TRPA1 לשיבוש המעגל האכזרי של לחץ חמצוני ורעילות נוירודלקתית עשוי לייצג אסטרטגיה טיפולית מבטיחה לניהול כאב נוירופתי היקפי הנגרמת מכימותרפיה. במחקרים קיימים, אסטרטגיות התערבות הממוקדות ב-TRPA1 אושרו על פני מספר מערכות מודל. במבחנה, תרביות נוירונים של DRG בשילוב עם הדמיית סידן משמשות לעיתים קרובות לאימות השפעת הפעלת TRPA1 על העוררות נוירונית המושרה על ידי כימותרפיה25. בחי החיים, CIPN מושרה בדרך כלל במכרסמים באמצעות OXA, פקליטקסל או בורטזומיב, ואחריה עיכוב פרמקולוגי או גנטי של TRPA1 והערכות התנהגותיות נוספות כגון רגישות יתר לקור ומכנית 17,26,27. ברמה הטיפולית, אנטגוניסטים של TRPA1 הוכיחו יעילות בהקלה על כאב נוירופתי במודלים פרה-קליניים 28,29. ביחד, ממצאים אלו מספקים בסיס ניסויי מוצק למחקר תרגומי שמכוון ל-TRPA1 כאסטרטגיה טיפולית ל-CIPN.
מחקר עדכני כבר חשף קשר אפשרי בין TRPA1 ל-CIPN. עם זאת, מחקרים אלו התמקדו בעיקר בהשפעה הישירה של TRPA1 על העברת אותות הכאב ובתפקידו המקומי בתגובה הדלקתית. עם זאת, עדיין חסר מחקר שיטתי וחקירה מעמיקה של המנגנונים שבאמצעותם TRPA1 מווסת את תגובות החיסון כדי להשפיע על התהליך הפתולוגי הכולל של CIPN. לכן, מאמר זה דן במנגנונים הפוטנציאליים של CIPN, עם דגש על חקר תפקיד TRPA1 בפתוגנזה של CIPN. הסטטוס הנוכחי של המחקר על אנטגוניסטים וצמחי מרפא טבעיים מסוכם גם הוא כדי לאמת את היתכנות עיכוב TRPA1 ליצירת השפעות חיסוניות אנטי-דלקתיות לטיפול ב-CIPN. החידוש במאמר זה טמון בחקר שיטתי של תפקיד TRPA1 בפתוגנזה של CIPN מנקודת מבט ויסות חיסונית, תוך התגברות על מגבלות מחקר קודמות שהתמקדו אך ורק בהשפעותיו בתאי עצב או בדלקת מקומית. בנוסף, היא מספקת יעדים חדשים ותמיכה תיאורטית לפיתוח תרופות לטיפול ב-CIPN, בעלות חשיבות מדעית רבה וערך יישום קליני.
1. מנגנונים פוטנציאליים ל-CIPN
הפתומנגניזם של CIPN מורכב ומקושר לתפקוד לקוי של מיטוכונדריה הנגרמת על ידי תרופות כימותרפיות, לחץ חמצוני, הפרעות במערכת החיסון, חוסר ויסות בתעלות היונים, נזק לנוירונים של גנגליון שורש הגב (DRG), והפרעה לשלד הציטו הנוירוני 2,30,31,32,33,34,35,36,37, 38,39,40,41,42. טבלה 1 מספקת סקירה של המנגנונים הפתוגנים הספציפיים המעורבים ב-CIPN.
2. מנגנוני CIPN הקשורים ל-TRPA1
TRPA1 הוא ערוץ קטיון לא-סלקטיבי הקיים בדרך כלל כהומוטטראמר בממברנת התא. הוא מכיל שישה מקטעים טרנסממברנליים (S1-S6) האופייניים לתעלות TRP. מתוכם, S1-S4 מהווים את תחום חיישן המתח (VSLD), בעוד ש-S5 ו-S6 מעצבים את הנקבובית דרכה עוברים היונים. אזורים אלו חיוניים להפעלת התעלה ולתפקידה בזיהוי גירויים כואבים, תרמייםוכימיים. האזור הארוך N-טרמינלי של TRPA1 מכיל מספר דומיינים חוזרים של אנקירין (ARDs), המתווכים אינטראקציות עם חלבונים אחרים ותורמים לוויסות תערוצי. אזור זה משמש גם כאתר מרכזי למודולציה של קינאזות המעורבות באיתות כאב66,67. בקצה C, הדומיין דמוי TRP מתחבר לאזור הטרנסממברנלי ומשחק תפקיד מרכזי במעבר ערוצים. התנועה של תחום זה, יחד עם סידורי S5 ו-S6, עומדת בבסיס פתיחת התעלה וזרםCa2+, שמפעיל מסלולי איתות במורד הזרם המעורבים בדלקתוכאב. בסך הכל, ה-ARDs, הליקסים הטרנסממברניים (S1-S6) ותחום דמוי TRP הם המאפיינים המבניים המרכזיים שקובעים את הפעלת TRPA1 ואת תפקידו בכאב ובאיתות דלקתי. איור 4 ממחיש את התחומים המבניים המרכזיים של TRPA1 הרלוונטיים להפעלתו על ידי תרופות כימותרפיות, בעוד שטבלה 2 מסכמת את מנגנוני CIPN הקשורים ל-TRPA1 61,62,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79 ,80,81,82,83.
3. פוטנציאל למיקוד ב-TRPA1 לטיפול ב-CIPN
בסעיף הקודם הסברנו כיצד TRPA1 הוא מטרה מרכזית להקלה על CIPN על ידי הפעלת תגובה נוירואינפלמטית של מפל אינפומטורי. מנגנון הפעולה של TRPA1 הוא כפול: מצד אחד, TRPA1 מווסת ישירות על ידי מפל הדלקת העצבי ומשתתף בתהליך הפתולוגי של CIPN; מצד שני, TRPA1 מתקשר עם אותות דלקתיים, אשר בתורם מתווכים תגובות נוירוטוקסיות ומחמירים את הנזק הנוירוני. לכן, עיכוב ממוקד של TRPA1 יכול להפחית לחץ חמצוני ותגובות נוירודלקתיות, להחליש את איתות הכאב, ולבסוף לשפר את התסמינים הקשורים ל-CIPN. איור 7 מציג את המנגנונים המוצעים שבאמצעותם עיכוב TRPA1, בין אם על ידי אנטגוניסטים ספציפיים או חומרים צמחיים טבעיים, מפחית כאב נוירופתי הקשור ל-CIPN.
4. דיון
לפי הסטטיסטיקות האחרונות של הסוכנות הבינלאומית למחקר סרטן (IARC), יהיו כמעט 20 מיליון מקרים חדשים של סרטן בשנת 2022, וכ-50% מאותם חולי סרטן ימותו בסופו של דבר מסרטן או מסיבוכיו. תחזיות IARC מצביעות גם על כך שמספר מקרי הסרטן החדשים בשנה יעלה על 35 מיליון בשנת 2050. לכן, סרטן הוא דאגה מרכזית בבריאות הציבור ברחבי העולם ואחד התורמים המרכזיים לנטל העולמי של מחלה1. למרות שטיפולים חדשים לסרטן (כגון טיפולים ממוקדים ואימונותרפיה) ממשיכים להיות נחקרים ומפותחים, כימותרפיה עדיין ממלאת תפקיד מרכזי בטיפול בסרטן. CIPN הוא תופעת לוואי נפוצה של כימותרפיה ומשפיע על מהלך הטיפול ועל יעילותו. עם זאת, הפתוגנזה של CIPN אינה ברורה אך עשויה להיות קשורה לתפקוד לקוי של מיטוכונדריה, לחץ חמצוני, חריגות במערכת החיסון, חוסר ויסות תעלות יונים ונזק לנוירונים DRG2. נכון להיום, רק דולוקסטין הומלץ על ידי ה-ASCO לניהול כאב בחולי CIPN. למרות היעילות המוכחת שלו כמשככת כאבים, התועלת הקלינית הכוללת של דולוקסטין מתונה, שכן הוא מספק בעיקר הקלה סימפטומטית במקום למנוע CIPN או להפוך שינויים פתולוגיים בסיסיים8. לכן, חקר היעדים הפוטנציאליים של CIPN חשוב לפיתוח תרופות ולטיפול מדויק.
ערוצי TRP, שהם מתווכים מרכזיים באיתות נוציספטיב, זוכים לתשומת לב גוברת בהקשר של פיתוח טיפולי CIPN. מבין ערוצי ה-TRP, TRPA1 הוצע כגורם מרכזי בהשראת רגישות יתר לכאב על ידי מגוון תרופות כימותרפיות131. לכן, מחקר זה מתמקד בתפקיד TRPA1 בפתוגנזה של CIPN ומבהיר עוד יותר את המנגנונים שבאמצעותם הוא מתווך כאב נוירופתי, כפי שמודגם באיור 8. תעלה זו מופעלת על ידי לחץ חמצוני כדי לגרום לכאב מכני חריג ורגישות יתר לקור 61,70,71, והיא מעורבת בנוציספציה דלקתית על ידי ויסות תאי מערכת החיסון כדי לתווך דלקת עצבית 62,72,73,74,75. בנוסף, ערוצי TRPA1 מתקשרים עם TRPV1, TRPM8 וערוצים עם שערי מתח כמו Ca+, Nav1.7, Zn2+ ו-Kv7. אינטראקציות אלו מגבירות תגובות כאב נוירופתיות ודלקתיות 76,77,78,79,80,81. מודולציה סינרגטית כזו נושאת השלכות קליניות משמעותיות. מכיוון ש-TRPA1, TRPV1 ו-TRPM8 מבוטאים יחד בנוירונים חושיים ויכולים לווסת את פעילותו הדדית, מעכבים דו-מטריים או מרובי מטרות מסוגלים לגרום להשפעות משככות כאבים בולטות יותר מאשר אלו המיועדות ל-TRPA1 בלבד. יתרה מזאת, אינטראקציה סינרגטית זו מאפשרת לכל תרכובת להשיג יעילות משכך כאבים דומה במינונים נמוכים יותר, ובכך להפחית תופעות לוואי פוטנציאליות. באופן דומה, ה-DRG, שהוא יעד לנוירוטוקסיות של CIPN, מושפע מ-TRPA1. הפעלת TRPA1 מגבירה את ההתעוררות של נוירוני DRG, מה שמקדם את שחרור הנוירוטרנסמיטרים מה-DRG, מה שמוביל לרגישות מוגברת לתסמיני נוציספטיביים82,83. לסיכום, TRPA1 יכול להחמיר כאב נוירופתי אצל חולי CIPN על ידי השראת תגובת קסקדה נוירודלקתית. לכן, אנטיגוניזציה של TRPA1 יכולה להקל ביעילות על התסמינים הדלקתיים והכואבים של CIPN, מה שגם מרמז כי השימוש באנטגוניסטים של TRPA1 וצמחי מרפא טבעיים הוא קריטי.
היעילות של אנטגוניסטים של TRPA1 הוכחה ביעילות במודלים של בעלי חיים. לדוגמה, בעכברים עם KO עם TRPA1 ולאחר יישום אנטגוניסטים של TRPA1 (למשל, HC-030031), תסמיני הכאב הנוירופתי המושרים על ידי תרופות כימותרפיות נחלשו משמעותית 86,89. עם זאת, עדיין קיימות מגבלות ביישום אנטגוניסטים של TRPA1, שכן ניסויים קליניים למטופלים עם CIPN טרם נערכו, מה שמרמז כי יש להעריך ולאשר עוד את בטיחות ויעילות אנטגוניסטים של TRPA1 בבני אדם. לדוגמה, הבדלים בדפוסי הביטוי של TRPA1 וברגישות לאנטגוניסטים בין מכרסמים לבני אדם עשויים להוביל לפערים בין תוצאות פרה-קליניות לקליניות. בנוסף, המרת מינונים ניסיוניים מבעלי חיים לבני אדם נותרה לא ודאית, מה שמגביר עוד יותר את מורכבות פיתוח התרופות.
בנוסף, המנגנונים המדויקים שבאמצעותם TRPA1 פועל כמטרה טיפולית ב-CIPN טרם הוברו במלואם, ותפקידיו הספציפיים לרקמות דורשים מחקר נוסף. בהינתן הביטוי הרחב של TRPA1 בנוירונים סנסוריים, תאי שוואן ותאי חיסון, הגדרת תפקידיו הספציפיים בהקשרים תאיים שונים נותרה מאתגרת. רוב המחקרים הקיימים מסתמכים על אנטגוניסטים מערכתיים של TRPA1, מה שמקשה לייחס במדויק את ההשפעות שנצפו למחלקות תאיות ספציפיות. יש להדגיש כי TRPA1 המובע בנוירונים סנסוריים מתווך ישירות את איתות הנוציספטיביים, בעוד ש-TRPA1 בתאי שוואן ותאי חיסון מווסת בעיקר תהליכים דלקתיים ומיקרו-סביבתיים שמווסתים באופן משני את רגישות הכאב. לכן, מחיקה ספציפית לרקמה של TRPA1 תספק תובנות מכניות חשובות. אובדן ספציפי לנוירונים של TRPA1 יכול להבהיר את תפקידו הישיר בהתעוררות נוציצפטורים ובהעברת כאב, בעוד שמחיקה ספציפית לתאי שוואן עשויה להבהיר כיצד לחץ חמצוני מונע על ידי TRPA1 ואינטראקציות בין הגליאל-נוירונים מקדמים דלקת עצבית מתמשכת. חשוב לציין, מודלים ספציפיים לתאי החיסון של TRPA1 (למשל, במאקרופאגים או תאי T) יסייעו להגדיר את תרומת איתות TRPA1 החיסוני לשיחת צולב נוירואימונית ולוויסות דלקתי ב-CIPN. גישות כאלה יעמיקו משמעותית את הבנתנו את תפקודי TRPA1 הספציפיים לרקמה ולתאים ויסייעו בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות מדויקות יותר. בינתיים, היבטים רבים של האנטגוניזם ל-TRPA1 בטיפול ב-CIPN עדיין צריכים להיבחן לעומק. לדוגמה, האם TRPA1 מציג תפקידים פונקציונליים שונים ב-CIPN המושרה על ידי סוכנים כימותרפיים שונים, וכיצד ניתן לווסת את פעילותו בדיוק רב יותר להשגת יעילות טיפולית מיטבית, נותרו שאלות חשובות שטרם נפתרו.
בהקשר זה, השימוש המשולב באנטגוניסטים של TRPA1 עם תרכובות צמחיות טבעיות או נוסחאות מסורתיות מהרפואה הסינית מייצג גישה טיפולית מבטיחה. טיפול משולב כזה עשוי לא רק להפחית רעילות הקשורה לתרופות, אלא גם לשפר את היעילות באמצעות השפעות סינרגטיות רב-מטרות. בסך הכל, אנטגוניזציה של TRPA1 יכולה לווסת תגובות חיסוניות ולקטוע את מפלי הדלקת הנוירולוגיים, ובכך להפחית ביעילות את הנוירוטוקסיות והנזק הנוירוני, ומציעה תובנות חדשות ואסטרטגיות פוטנציאליות לניהול קליני של CIPN.
סקירה זו בוחנת באופן מקיף את הקשר המורכב בין TRPA1 ל-CIPN, וכן את ההשפעות האנטי-דלקתיות האפשריות של האנטגוניזם ל-TRPA1 בטיפול בו. מחקרים פרה-קליניים הראו כי עיכוב פרמקולוגי או מחיקה גנטית של TRPA1 יכולים לדכא דלקת עצבית, להפחית את ההתעוררות הנוירונית ולהפחית נוירוטוקסיות, ובכך ליצור השפעות נוגדות דלקת ומשככי כאבים שעשויים לסייע בהקלה על תסמיני CIPN. עם זאת, עדיין קיימות מגבלות במחקר הנוכחי. מחקרים עתידיים צפויים לחקור לעומק את המנגנונים המולקולריים הספציפיים שמאחורי מעורבות TRPA1 ב-CIPN, לייעל אסטרטגיות מיקוד ולבצע ניסויים קליניים רחבי היקף לאימות בטיחות ויעילות של אנטגוניסטים של TRPA1. זה יספק אפשרויות טיפול מדויקות ויעילות יותר למטופלים עם CIPN.

איור 1: תפקוד לקוי של מיטוכונדריה ומנגנוני CIPN הנגרמות מלחץ חמצוני. סוכנים כימותרפיים מבוססי פלטינה יוצרים תוספות פלטינה-DNA שמצטברות ב-DRG, שם הן נקשרות ל-nDNA ול-mtDNA. זה גורם לנזק DNA/מיטוכונדריאלי, מגביר את ייצור ROS ומעורר אפופטוזיס נוירוני. יש גם עדויות לכך ש-OXA גורם לכאב נוירופתי על ידי הפעלת אסטרוציטים והגברת ציטוקינים פרו-דלקתיים במסלול MAPK. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 2: מנגנוני השראת CIPN על ידי חריגות במערכת החיסון. (א) תרופות כימותרפיות מובילות להפעלת מקרופאגים, עלייה במספר תאי T לימפוציטים (CD4+), תאי T ציטוטוקסיים (CD8+) ותאי B ב-DRG, וירידה במספר תאי T נוגדי דלקת ונויטרופילים. MCs תורמים להתקדמות CIPN על ידי גיוס תאי חיסון ושחרור מגוון ציטוקינים דלקתיים ב-CIPN, ובכך מפחיתים את פעילות תאי ה-NK, מה שמחמיר דלקת עצבית ולחץ חמצוני. (ב) סוכנים כימותרפיים מווסתים את הפעלת והפרשת המתווכים החיסונית דרך SGCs ב-DRG, מיקרוגליה ואסטרוציטים בחוט השדרה, ותאי שוואן באקסונים, מה שמוביל להגברת ההתעוררות של נוירונים חושיים ולהגברת רגישות הכאב ב-CIPN. (ג) הפעלה של מסלולי איתות חיסוניים-דלקתיים, כגון MAPK ו-NF-κB, ממלאת גם תפקיד חשוב בהחמרת תגובות נוירודלקתיות. (ד) סוכנים כימותרפיים יכולים גם להפעיל תאי חיסון ולהגביר תגובות נוירודלקתיות על ידי הגברת TLR4 והפעלת חוסר ויסות גנטי נלווה. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 3: DRG הוא מטרה מרכזית עבור תרופות כימותרפיות שמפעילות CIPN. (A) PTX עלול לגרום לחדירת מקרופאגים ל-DRG, מה שמפעיל ירידה במספר ה-IENFים. (ב) תרופות פלטינה מצטברות ב-DRG, מה שמוביל לתפקוד לקוי של מיטוכונדריה ולעלייה ברמות ROS, מה שמקדם אפופטוזיס נוירוני. (ג) תלידומיד יכול להזיק ישירות ל-DRG. (ד) חומרים כימותרפיים עלולים גם לפגוע בנוירוני DRG על ידי שינוי תעלות יוני נתרן, אשלגן וסידן, הפרעה למבנה המיקרוטובולים, והפעלת PRRs. אנא לחצו כאן לצפייה בגרסה מוגדלת של איור זה.

איור 4: התחומים המבניים המרכזיים של TRPA1 הרלוונטיים להפעלתו על ידי סוכנים כימותרפיים. תעלת TRPA1 מכילה שישה שברי ממברנה α-סליליים (S1-S6). ביניהם, S1-S4 מהווים את VSLD, ו-S5 ו-S6 יוצרים מבנה לולאת נקבוביות קעור. שני קצות NH2 ו-COOH של תעלת TRPA1 ממוקמים בציטופלזמה. אחד הקצוות הארוכים יותר של NH2 מכיל את ARDs ואת אתר Cdk5, בעוד שהקצה C של TRPA1 מכיל דומיין דמוי TRP ומקושר לתחום המבנה הטרנסממברני. הפעלת תעלה עלולה לגרום לזרם של Ca2+ , מה שמפעיל סדרה של מסלולי איתות תאים, כגון אלו שמווסתים את ביטוי הגנים, מקדמים התרבות תאים ומעוררים תגובות דלקתיות. מבנה TRPA1 קובע את תפקידו בזיהוי כאב ורגישות לחום/קור. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 5: TRPA1 מווסת נוציספציה נוירודלקתית בתאי מערכת החיסון. תאי חיסון (מקרופאגים, תאי שוואן ו-MCs), גורמים פרודלקתיים (משפחת IL-1, TNF-α, IL-6, IL-8), כימוקינים (CXCL5/CXCR2), מתווכים דלקתיים (NGF, PKA/PKC) ו-TLR4 יכולים להפעיל ערוצי TRPA1. הפעלת ערוצי TRPA1 יכולה להעלות את ריכוז Ca2+ התוך-תאי, מה שמעודד שחרור SP, NK-A ו-CGRP, משפיע על תאי החיסון (תאי T, תאי NK) ומווסת מסלולים הקשורים לדלקת (מסלול PANX1), ובכך משפר את ההתעוררות של נוירוני DRG ושומר על דלקת עצבית וכאב מתמשך. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 6: TRPA1 מווסת את תעלות היונים כדי להאיץ את איתות הכאב. TRPA1 ו-TRPM8 מעורבים ברגישות יתר לקור, ו-TRPA1 ו-TRPV1 מעורבים באלודיניה מכנית. בנוסף, ערוצי TRPA1 עם תעלות Ca+, Nav1.7, Zn2+, Kv 7 ו-Kir4.1 עם שערי מתח מקדמים שחרור מתווכים דלקתיים (כגון CGRP, GFAP) וגורמים פרו-דלקתיים (כגון TNF-α, IL-6), מה שמפעיל את ההתעוררות הגבוהה של נוירוני DRG, מה שמפעיל אפקט סינרגטי בהחמרת כאב נוירופתי ודלקתי. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 7: פוטנציאל למיקוד TRPA1 לטיפול ב-CIPN. השימוש באנטגוניסטים של TRPA1 ובצמחי מרפא טבעיים יכול לעכב את פעילות ערוץ TRPA1, ובכך להפחית את שטףCa2+ ואת הלחץ החמצוני, אשר בתורו מדכא תגובות נוירודלקתיות ומפחית כאב נוירופתי, ובכך מפחית נזק עצבי ומשפר את התסמינים הקשורים ל-CIPN. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 8: עיכוב TRPA1. אסטרטגיה טיפולית ל-CIPN. הפעלת TRPA1 גורמת לדלקת ורגישות יתר ב-CIPN; עיכובו על ידי אנטגוניסטים או צמחי מרפא עשוי להפחית דלקת נוירוגנית, רגישות נוציספטיבית ותסמיני CIPN. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
טבלה 1: מנגנונים פוטנציאליים שמאחורי CIPN. תרופות כימותרפיות תורמות ל-CIPN דרך מסלולים פתולוגיים מרובים, כולל תפקוד לקוי של המיטוכונדריה ולחץ חמצוני, חריגות במערכת החיסון, חוסר ויסות בתעלות היונים, פגיעה בנוירונים ב-DRG והפרעה לשלד הציטו-תאי העצבי. מנגנונים אלו מובילים יחד לדלקת עצבית, נוירוטוקסיות וכאב נוירופתי. אנא לחצו כאן להורדת הטבלה הזו.
טבלה 2: מנגנוני CIPN הקשורים ל-TRPA1. TRPA1 תורם ל-CIPN באמצעות תהליכים פתולוגיים מרובים, כולל הפעלה הנגרמת על ידי לחץ חמצוני, ויסות ודלקת חיסונית, אינטראקציות עם תעלות יונים, ופגיעה נוירונית DRG. מנגנונים אלו משפרים יחד את ההתעוררות הנוירונית ומקדמים כאב נוירופתי ורגישות יתר. אנא לחצו כאן להורדת הטבלה הזו.
טבלה 3: מצב ההתפתחות הנוכחי והאינדיקציות הקליניות של אנטגוניסטים מייצגים של TRPA1. טבלה זו מסכמת את האנטגוניסטים המרכזיים ל-TRPA1 שנחקרו במחקרים פרה-קליניים וקליניים, כולל מנגנוני הפעולה שלהם, ההתוויות הטיפוליות ושלבי התפתחות התרופה. חומרים אלו מעכבים את פעילות ערוץ TRPA1, ובכך מפחיתים לחץ חמצוני, דלקת וכאב נוירופתי הקשורים ל-CIPN ולמצבים פתולוגיים נוספים. אנא לחצו כאן להורדת הטבלה הזו.
טבלה 4: מקורות צמחיים טבעיים של ליגנדים TRPA1 והמנגנונים הפוטנציאליים שלהם להקלה על CIPN. טבלה זו מסכמת תרכובות טבעיות מייצגות ותמציות צמחיות המווסתות את פעילות TRPA1, כולל מקורותיהן, סוגי הכימיקלים, תנאי הניסוי והמטרות המולקולריות שלהן. סוכנים טבעיים אלה מפעילים אפקטים נוירופרוטקטיביים ואנטי-דלקתיים על ידי ויסות TRPA1 ומסלולי איתות קשורים, ובכך מקלים על לחץ חמצוני, דלקת עצבית והיפר-אקסיביות נוירונית הקשורה ל-CIPN. אנא לחצו כאן להורדת הטבלה הזו.
אין ניגודי עניינים פיננסיים שיש לחשוף.
המחברים רוצים להביע את תודתם לכל חברי קבוצתו של מינגג'ו לי על תמיכתם וסיועם. כתב יד זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82104838), תוכנית הניצוץ של קרן קידום סין (XH-D001), ותכנית המחקר והפיתוח המרכזית של מחוז ליאונינג (2024JH2/102500062), שזוכה להכרת תודה. איור 1 ואיור 2 צוירו באמצעות FigDraw.