122
Vol. 31 No.1
Mar. 31 2015
中華民國一○四年三月三十一日出版

化療藥物引起的腎毒性


嘉義基督教醫院藥劑科藥師 蔡佩芬、許育瑋

摘要

隨著化療藥物的發展,癌症患者在存活率上獲得明顯改善,但也因為化療藥物的廣泛使用,腎毒性發生的機會也隨之增加。當癌症患者發生腎毒性時,通常會使治療變的棘手與複雜。雖然臨床上已經有許多可以避免腎毒性的方式,化療藥物引起的腎毒性依然是癌症患者需要特別留意的問題。臨床人員對化療藥物的腎毒性應有一定的認識,於治療前辨別腎毒性的高風險患者,並於適當時機採取輸液灌注、電解質補充,以及避免併用其他的腎毒性藥物,密集監測腎功能等措施,以降低腎毒性發生之機會。

關鍵字: 化學治療、化療藥物、腎毒性、腎功能、急性腎損傷

壹、前言

近幾十年來隨著化療藥物的進展,癌症患者在存活率上獲得明顯改善,但隨著各種化療藥物廣泛的使用,發生化療藥物相關副作用的比例也隨著增加。由於腎臟是多數化療藥物的排除路徑,受到藥物傷害的機會也大幅提高,腎毒性的發生除了可能限制某些治療選擇或中斷化療的進程外,也可能會增加患者住院的時間、費用及死亡率1

貳、癌症患者與腎毒性之關連

急、慢性腎臟疾病是癌症患者上常見且複雜的問題,癌症住院患者發生急性腎損傷 (Acute kidney injury, AKI) 及多重器官衰竭的死亡率高達72-85%,而癌症患者若存在有慢性腎臟疾病,則會使情況變的更為複雜。癌症患者腎臟的傷害可能來自化療藥物、免疫抑制劑或是腫瘤本身等因素所造成2。AKI 是癌症及其治療的嚴重併發症之一,隨著癌症治療組合與藥物的快速發展,AKI 發生的機會也隨之增加。其他如腎細胞癌、多發性骨髓瘤,以及急性淋巴癌與白血病亦是 AKI 的高危險群3。急性的腎毒性多為不可逆,當產生慢性腎小管間質性腎炎、腎乳頭壞死或蛋白尿延長時,則有可能會發展成慢性腎毒性,最後腎臟排除藥物的能力降低,進一步又可能導致化療藥物的全身性副作用增加4

腫瘤溶解症後群 (tumor lysis syndrome, TLS) 也是癌症患者造成 AKI 的常見原因。腫瘤溶解時會將大量的鉀離子、磷離子及尿酸釋放至血液中,這些大量釋出的尿酸、鈣磷及 xanthine 的結晶可能在腎小管產生結晶及發炎,造成腎絲球過濾率 (glomerular filtration rate, GFR) 降低。而高尿酸血症又會透過促進腎臟血管收縮、降低腎臟血流、活性氧化物及發炎等與結晶性無關的機轉而造成 AKI3

化療藥物是造成 AKI 常見的原因,這些藥物對腎臟的各部分都會造成傷害。長期使用高劑量的化療藥物進行治療,會因為腎臟過度的接觸而增加腎損傷發生的機會。另外像是尿液 pH 值、腎小管尿流量降低,或經由靜脈快速或過高劑量等影響藥物相溶性的因素,也會增加遠端腎小管發生藥物結晶與沉澱的風險5。一般而言,與藥物劑量有關的急性腎小管損傷通常是造成 AKI 的主因。許多化療藥物除了會單獨造成腎小管的傷害外,在高劑量下也會使 GFR 降低6

參、鉑類藥物與烷化劑的腎毒性

一、Cisplatin

由於腎臟是鉑類藥物排除的主要器官,在腎小管上皮細胞中被高度濃縮的 cisplatin,更容易對腎臟造成傷害2。Cisplatin 對腎臟產生傷害的初期,近端腎小管對鈉及水分的再吸收能力會明顯降低,接著伴隨而來的是腎絲球過濾率降低及遠端腎小管功能異常;約有1/3以 cisplatin 治療的患者會出現腎毒性。Cisplatin 的腎毒性約在給藥後數天即會出現,並且以 GFR 降低、血中肌酸酐升高以及血鉀、血鎂濃度降低的型態表現7,8。Cisplatin 的腎毒性與劑量有關,通常單次劑量小於50 mg/m2時較不易產生腎毒性8。對於已經存在有腎損傷的病人,建議應進行劑量的調整,並在 cisplatin 投與後的3-5天持續監測血中肌酸酐濃度,若有急性腎損傷的症狀時,即應立即停止 cisplatin的使用4

除了治療前常規的評估腎功能外,cisplatin 腎毒性的避免主要仍依賴調整劑量與補充足夠的水分,使每日的尿液容積能達到3-4 L的目標4,9。Amifostine 是 FDA 核准用於降低腎毒性的一種 glutathione 類細胞保護藥物,其對 cisplatin 引起的腎毒性有明顯的保護效果8。美國臨床腫瘤醫學會 (ASCO) 建議可考慮以 amifostine (910 mg/m2) 來預防 cisplatin 引起的腎毒性10

二、Carboplatin 與 Oxaliplatin

Carboplatin 較少出現腎毒性,然而在骨髓移植時所使用的高劑量仍有引起腎小管損傷的可能8,另外在骨髓移植前常會與具腎毒性的 ifosfamide 一起投與,亦會大幅增加腎毒性發生的機會11。至於 oxaliplatin 與 carboplatin 及 cisplatin 相較,在臨床上並沒有造成明顯腎功能異常的報告出現8

三、Ifosfamide

Ifosfamide 及其代謝物都會造成腎毒性,除了 acrolein 這個會造成出血性膀胱炎的代謝物外,其代謝後產生 chloroacetaldehyde 的量是 cyclophosphamide 的40倍,被認為是腎毒性較 cyclophosphamide 高的原因4,8。近端腎小管是受 ifosfamide 影響最主要的區域,會造成嚴重的低血鉀、低血磷、腎性糖尿及高血氯性酸中毒等症狀2,11。Ifosfamide 的腎毒性與劑量有關,當累計劑量大於90-100 gm/m2時會大幅增加中至重度腎毒性的風險4,6。在腎毒性的避免上,雖然 mesna 會與 acrolein 形成非活性的代謝物並由尿中排除,可以降低出血性膀胱炎的發生率及嚴重性;不過 mesna 對於其他原因所造成的腎毒性則沒有任何幫助8

四、Cyclophosphamide

Cyclophosphamide 通常只會造成出血性膀胱炎,較不會對腎小管造成損傷。另外由於 cyclophosphamide 會增加抗利尿賀爾蒙的釋放而發生低血鈉4,6,是臨床上常見的副作用之ㄧ,一般通常在藥物停止後的24小時內即可改善4

五、Nitrosoureas

Nitrosoureas 造成的腎毒性通常非常緩慢,可能在治療當下或停止後的數月才發生,並在3-5年內形成慢性腎衰竭4,6。臨床的表徵包括低血磷、低血鉀、腎小管性酸血症 (renal tubular acidosis, RTA)、糖尿症等其他腎小管異常4

在這類的藥品中,streptozotocin 及 semustine 的腎毒性最明顯,約有3/4的患者特別是在累計劑量 > 1.4 g/m2後產生腎損傷。Carmustine 及 lomustine 的腎毒性較低,約10%的患者可能產生腎毒性6。Nitrosoureas 在腎功能異常的患者上並沒有明確的劑量調整方式,以輸液加強利尿是用來避免腎功能異常最常使用的方法4

肆、抗生素及抗代謝劑的腎毒性

一、Mitomycin-C

Mitomycin-C 的腎毒性主要出現在靜脈給藥的途徑4。常見的有腎衰竭症候群、血栓性血小板減少性紫斑 (thrombotic thrombocytopenic purpura, TTP) 及溶血性尿毒症候群 (hemolytic uremic syndrome, HUS)8。在開始 mitomycin-C 治療的5-12個月後,約有10%的患者會發生 TTP 或 HUS,而當累計劑量超過60 mg 時,會增加發生 HUS 的風險4,6,11。Mitomycin-C 造成腎毒性的原因並不清楚,目前認為可能與藥物使用初期對內皮細胞的直接傷害有關。臨床的症狀包括血中肌酸酐增加、尿毒症、蛋白尿、發燒、肺水腫等8,而其中肺部或神經表現則是不良預後最常見的徵狀11。由於 mitomycin-C 從尿液排除的比例不到20%,因此腎功能不好的患者並不需要調整劑量,不過因為 mitomycin-C 仍具有腎毒性,中至重度腎功能不全的患者應考慮使用其他的化療藥物4

二、Gemcitabine

Gemcitabine 的腎毒性會以 HUS 的形式出現,雖然發生的機會極低,但卻嚴重且可能致死,特別是在併用鉑類或其他具腎毒性化療藥物4,或是先前曾以 mitomycin-C 治療的患者更應特別小心12。Gemcitabine 引起 HUS 的原因與 mitomycin-C 相似,同時會伴隨有貧血、血小板過低與高血壓,以及血中 BUN 及肌酸酐濃度升高、蛋白尿等情況。不過與 mitomycin-C 不同的是,HUS 的發生率與 gemcitabine 的累計劑量並沒有明確的關連性11。若在 HUS 一出現時即停止 gemcitabine 的使用,多數患者的腎功能都可以恢復,只有少數的患者會發展成慢性腎衰竭12

三、Methotrexate

Methotrexate (MTX) 在高劑量 (> 1 g/m2) 下,其代謝物7-OH-methotrexate 會在集尿管及腎小管產生沉澱,造成急性腎小管壞死,進而增加 AKI 發生的風險。當發生 AKI 時,會使 MTX 的清除率降低,也會進一步加重腎毒性的情況2,9。MTX 的溶解度與PH質有關,當尿液容積降低且酸化時,會增加腎毒性的風險4,因此可以利用輸液灌注或鹼化尿液 (pH > 7.0)等措施來預防 MTX 的毒性2,4,9

另由於藥物間的交互作用在 MTX 引起的 AKI 中可能扮演了重要的角色6,應避免併用如 probenecid、salicylates、sulfisoxazole 及 NSAID 等會抑制 MTX 從腎小管分泌的藥物,以降低腎毒性發生的機會4。另外,因為 MTX 具有高度的蛋白質結合性,因此透析並沒有辦法有效的將藥物清除,必要時可使用 leucovorin 來避免相關毒性11

四、Azacitidine

Azacitidine 造成的腎小管異常通常會有近端腎小管缺損,合併輕微磷、鉀、鎂及鈣離子缺乏的情況。對於同時併用其他具腎毒性化療藥物的患者,應小心監控腎功能的變化,必要時可以停止藥物的使用並補充相關的電解質4

伍、 單株抗體與多重靶標酪氨酸激酶抑制劑的腎毒性

一、Bevacizumab

Bevacizumab 因為會抑制血管內皮生長因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF) 而造成腎絲球微小血管損傷並導致血栓性微血管病變,常見有高血壓及蛋白尿的副作用,不過這些症況通常較輕微且可逆,並在停止藥物的使用後自行消失4

二、Cetuximab

由於上皮生長因子 (epidermal growth factor, EGF) 與遠曲小管上鎂離子的再吸收有關,與 EGF 接受體阻斷劑有關的腎臟異常最常見的就是鎂離子缺乏6。約有27%使用 cetuximab 的患者會發生3-4級低血鎂的情況,而且發生率會隨著治療的時間增長而增加。嚴重低血鎂患者對口服鎂離子的補充效果並不佳,需要以靜脈的途徑補充才有較好的效果13

三、Imatinib

由於腎臟上存在有數個受 imatinib 抑制的 tyrosine kinases,目前認為 imatinib 抑制訊息傳導路徑的作用可能在腎臟損傷上扮演了一定的角色。雖然多數患者對 imatinib 的耐受性很好,但仍有數個發生 AKI 的案例9。由於近端腎小管的損傷會造成范可尼氏症 (Fanconi syndrome) 而導致低血磷,因此使用 imatinib 的治療期間,應考慮監測磷離子的濃度4。多數患者的腎功能異常在停止 imatinib 後都能恢復正常4;但對於長期治療的患者,仍應監控是否有腎功能及近端腎小管異常的情形9

四、Dasatinib

曾有患者使用 dasatinib 而出現急性腎衰竭並需要透析的案例,至於其他如 sorafenib、sunitinib、vatalanib 及 axitinib,則都有出現血壓增高及蛋白尿的情況,推測可能是由於這些藥物會抑制血管新生的作用所導致4

陸、雙磷酸鹽類的腎毒性

一、Pamidronate

Pamidronate 在高劑量 (90-180 mg) 輸注下曾有出現嚴重蛋白尿及 AKI 的情況6。Pamidronate 的腎毒性好發於多發性骨髓癌患者,可能與其引起塌陷型局部腎絲球硬化症 (focal glomerulosclerosis, FGS) 有關1。雖然 pamidronate 引起的腎損傷多數在停止藥物使用後可恢復6,但仍建議應嚴密監控是否發生蛋白尿、避免劑量超過每月90 mg,並在出現蛋白尿或腎衰竭時停止藥物的治療1,14

二、Zoledronic acid

Zoledronic acid 造成腎毒性的機轉主要是造成急性腎小管壞死,若患者存在有晚期癌症、曾使用過雙磷酸鹽或併用 NSAID 等危險因子則可能導致腎衰竭15。由於有腎毒性之風險,除了輸注時間應大於15分鐘外,美國臨床腫瘤協會建議在每次使用 pamidronate 或 zoledronic acid 前應先檢測血清肌酸酐,若患者在治療期間產生不明的腎功能惡化,應暫停雙磷酸鹽類的使用直至腎功能恢復。若無特別需要,對於反應良好或病況穩定的患者,在治療持續2年時應考慮停止雙磷酸鹽類的使用14

柒、結論

隨著化療藥物的發展,癌症患者在存活率上獲得明顯改善,但也因為化療藥物的廣泛使用,相關副作用與毒性的發生比例也隨之增加。當癌症患者發生腎毒性時,通常會使治療變的棘手與複雜。幸運的是,若能及時的診斷與適當的治療,這些腎臟毒性通常可以預防且可逆。因此臨床人員對化療藥物的腎毒性應有一定的了解,於治療前辨別腎毒性的高風險患者,並於適當時機採取輸液灌注、電解質補充,以及避免併用其他的腎毒性藥物,密集監測腎功能等措施,以降低腎毒性發生之機會。

 

 

 

Chemotherapeutic Agents Associated Renal Toxicities

Pei-Fen Tsai, Yu-Wei Hsu
Department of Pharmacy, Ditmanson Medical Foundation Chia-Yi Christian Hospital

Abstract

Survival of cancer patients have improved by the development of chemotherapeutic agents; however, treatment with chemotherapeutic agents also increases the likelihood of renal toxicities, which may consequently complicate subsequent care. Although there are many ways to prevent renal toxicities in clinic, renal toxicities induced by chemotherapeutic agents remains an important issue in cancer patients. In addition to understanding characteristics of chemotherapeutic agents, clinicians should identify patients with high risk of renal toxicities, and provide adequate volume infusion, electrolyte repletion, and serial monitoring of renal function to decrease the risk of renal toxicities.

 

參考資料:

1.Humphreys BD, Soiffer RJ, Magee CC: Renal failure associated with cancer and its treatment: an update. J Am Soc Nephrol 2005;16(1):151-61.

2. Finkel KW, Foringer JR: Renal disease in patients with cancer. Nat Clin Pract Nephrol 2007;3(12):669-78.

3. Lam AQ, Humphreys BD: Onco-Nephrology: AKI in the Cancer Patient. Clin J Am Soc Nephrol 2012;7(10):1692-700.

4. Sahni V, Choudhury D, Ahmed Z: Chemotherapy associated renal dysfunction. Nat Rev Nephrol 2009;5(8):450-62.

5. Perazella MA: Renal vulnerability to drug toxicity. Clin J Am Soc Nephrol 2009;4(7):1275-83.

6. Perazella MA, Moeckel GW: Nephrotoxicity from chemotherapeutic agents: clinical manifestations, pathobiology, and prevention/therapy. Semin Nephrol 2010;30(6):570-81.

7. Pabla N, Dong Z: Cisplatin nephrotoxicity: Mechanisms and renoprotective strategies. Kidney Int 2008;73(9):994-1007.

8. de Jonge MJ, Verweij J: Renal toxicities of chemotherapy. Semin Oncol 2006;33(1):68-73.

9. Buemi M, Fazio MR, Bolignano D, et al: Renal Complications in Oncohematologic Patients. J Investig Med 2009;57(8):892-901.

10. Hensley ML, Hagerty KL, Kewalramani T, et al: American Society of Clinical Oncology 2008 clinical practice guideline update: use of chemotherapy and radiation therapy protectants. J Clin Oncol 2009;27(1):127-45.

11. Lameire NH, Flombaum CD, Moreau D, et al: Acute renal failure in cancer patients. Ann Med 2005;37(1):13-25.

12. Glezerman I, Kris MG, Miller V, et al: Gemcitabine nephrotoxicity and hemolytic uremic syndrome: report of 29 cases from a single institution. Clin Nephrol 2009;71(2):130-9.

13. Fakih MG, Wilding G, Lombardo J: Cetuximab-induced hypomagnesemia in patients with colorectal cancer. Clin Colorectal Cancer 2006;6(2):152-6.

14. Kyle RA, Yee GC, Somerfield MR, et al: American Society of Clinical Oncology 2007 Clinical Practice Guideline Update on the Role of Bisphosphonates in Multiple Myeloma. J Clin Oncol 2007;25(17):2464-72.

15. 楊士磐、郭莉萱、童玟津等:癌症患者使用雙磷酸鹽之風險。藥學雜誌2011; 27: 23-27。