急性早幼粒細(xì)胞白血病分化綜合征的發(fā)生機(jī)制、早期診斷及治療研究進(jìn)展

王 可 李慧波 孫麗麗 孔德勝 李英花

急性早幼粒細(xì)胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)在WHO分型中屬 M3型急性髓系白血病(AML-M3),其特征為由t(15;17)(q22;q21)染色體易位產(chǎn)生的PML-RARα融合基因，是一種骨髓中有大量異常早幼粒細(xì)胞積聚的白血病類型。其主要臨床特點(diǎn)為嚴(yán)重的凝血障礙，出血傾向和早期病死率高。全反式維甲酸(all-trans retinoic acid，ATRA)和亞砷酸(arsenious acid, ATO)的應(yīng)用將APL從高致命性轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨瓤芍斡?，大大降低了APL患者的早期病死率[1]。但仍有部分患者早期死亡，分化綜合征(diferentiation syndrome，DS)為早期死亡的主要原因。本文主要探討APL誘導(dǎo)分化過程中，發(fā)生DS的機(jī)制以及治療的研究進(jìn)展。

一、分化綜合征的定義和早期診斷

分化綜合征(diferentiation syndrome，DS)又稱維甲酸(all-trans retinoic acid，ATRA)綜合征，是一種潛在的致命性臨床綜合征，通常發(fā)生在用ATRA或ATO治療APL的前兩周內(nèi)，發(fā)生率大約為20%～25%[2]。對分化綜合征(DS)的盡早診斷和及時治療是減少APL患者早期病死率的關(guān)鍵。DS常表現(xiàn)為：①不明原因發(fā)熱；②低血壓；③體重增加5kg；④肺部浸潤；⑤胸腔或心包積液；⑥呼吸困難；⑦腎臟衰竭，符合2～3項(xiàng)者為輕度分化綜合征，符合4項(xiàng)及以上者為重度分化綜合征[3]。DS的診斷主要基于癥狀體征和影像學(xué)特征，但其癥狀體征多樣且影像學(xué)特征非特異，使其診斷前通常需要排除，如肺出血、肺炎、充血性心力衰竭、腎衰竭和感染性休克等可以引起相同癥狀體征和影像學(xué)特征的其他病因[4]。因此在治療前需對肺、心臟及腎臟等功能進(jìn)行適當(dāng)評估，否則其中一些功能異?？赡軞w因于DS[5]。DS患者早期臨床表現(xiàn)多樣，缺乏特異性，且與其他疾病難以鑒別，早期診斷困難常困擾臨床工作者。隨著對DS的了解逐漸深入，影像學(xué)檢查似乎可以為DS的早期診斷提供部分證據(jù)。

DS患者胸部X線特征包括：心胸比和血管蒂寬度增加，肺血流量增多，磨玻璃樣滲出，間質(zhì)水腫伴支氣管袖套征，Kerley線(間隔線)和胸腔積液；肺CT特點(diǎn)常表現(xiàn)為：周邊網(wǎng)狀結(jié)節(jié)和磨玻璃樣滲出和胸腔積液。而對于DS的輕重度判斷，肺部CT同樣有所幫助，通常認(rèn)為在輕度DS中，病變在下葉很普遍，而在嚴(yán)重的DS中，病變無處不在，沒有外圍或中心區(qū)域的區(qū)別[3]。

最新研究表明胸部超聲檢查同樣可以應(yīng)用于APL患者DS的早期診斷，這是基于肺水腫是DS最早的跡象之一，胸部超聲示在充滿液體的間質(zhì)和充滿空氣的肺泡之間產(chǎn)生不匹配的阻抗，這種不匹配阻抗導(dǎo)致胸部超聲波產(chǎn)生彗星尾標(biāo)志，這種彗星尾標(biāo)志是DS的特有影像學(xué)表現(xiàn)，從而提示APL患者DS的發(fā)生。該項(xiàng)研究中所有患者均接受了ATO和ATRA聯(lián)合治療，且每天進(jìn)行胸部超聲檢查，一直到治療的第14天，其中發(fā)生DS的3例患者在出現(xiàn)癥狀之前或出現(xiàn)癥狀同時檢測到彗尾標(biāo)志；而在未發(fā)生DS的30例患者中，沒有檢測到彗尾癥。所以該項(xiàng)研究認(rèn)為彗星尾標(biāo)超聲波有助于APL中DS的早期診斷。很多研究認(rèn)為對DS預(yù)測因素和發(fā)病機(jī)制的更好理解可以有助于DS的早期診斷和及時治療[6]。

二、分化綜合征的預(yù)測因素

1.體重指數(shù)(BMI)：Breccia等[7]認(rèn)定BMI為DS發(fā)生的獨(dú)立危險因素。Breccia等根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，將患者分為4類：體重不足(BMI<18.5kg/m2)，體重正常(BMI：18.5～25kg/m2)，超重(BMI：25～30kg/m2)和肥胖(BMI≥30kg/m2)。在研究中有19例超重/肥胖組患者(21%)發(fā)生DS，而體重不足/體重正常組患者中只有2例(4%)出現(xiàn)DS。該項(xiàng)研究認(rèn)為超重和肥胖患者發(fā)生分化綜合征的風(fēng)險顯著增加。Leblebjian等[8]在多變量分析中，也認(rèn)同較高的BMI與DS的發(fā)生存在直接關(guān)聯(lián)。肥胖作為DS危險因素可能是由于肥胖患者瘦素水平升高，促進(jìn)表達(dá)瘦素受體的APL細(xì)胞增殖和存活。ATRA可作用于APL細(xì)胞上瘦素受體，增強(qiáng)細(xì)胞因子釋放，從而導(dǎo)致DS的發(fā)生[8]。

2.外周血原始細(xì)胞比例與生化指標(biāo)：入院時外周血原始細(xì)胞百分比和尿酸水平也是DS發(fā)生的獨(dú)立危險因素。Leblebjian等[8]在多變量分析中發(fā)現(xiàn)，較高的外周血原始細(xì)胞比例(>70%)和尿酸水平(>7mg/dl)與DS的發(fā)生相關(guān)，在入院時LDH和白蛋白的值與DS發(fā)生率沒有觀察到差異。Elemam等[9]發(fā)現(xiàn)DS患者中女性比例顯著高于男性，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

3.白細(xì)胞表面抗原：Hassan等[10]認(rèn)為CD2是DS發(fā)生的顯著預(yù)測因子；CD34的表達(dá)也與DS的發(fā)生相關(guān)，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。Breccia等[11]發(fā)現(xiàn)CD34與CD2同時表達(dá)的患者分化綜合征發(fā)生率高。Hassan等[10]發(fā)現(xiàn)黏附分子如CD13和CD11b與DS發(fā)生密切相關(guān)，但Elemam等[9]研究發(fā)現(xiàn)DS與CD11b、CD11c、CD13、CD14、CD33、CD34或CD45的表達(dá)之間沒有關(guān)聯(lián)。細(xì)胞表面抗原表達(dá)與DS發(fā)生相關(guān)報道存在爭議。

4.高白細(xì)胞血癥：高白細(xì)胞血癥是DS的獨(dú)立預(yù)測因素。初診時白細(xì)胞數(shù)(WBC)影響DS的發(fā)生率。Xu等[12]將APL患者分為3組：低WBC(WBC計數(shù)≤4×109/L)、中WBC(4×109/L<計數(shù)<15×109/L)和高WBC組(WBC計數(shù)≥15×109/L)，并通過單變量分析和多變量分析比較臨床效果。在低、中、高WBC組中，DS發(fā)生率分別為0、11.1%和40.0%。APL患者治療過程中白細(xì)胞峰值也影響DS的發(fā)生。在一項(xiàng)針對非高危APL患者的研究表明DS整體發(fā)生率為9.38%。如果WBC的峰值超過10×109/L，則DS的發(fā)生率高達(dá)11.80%，而WBC的峰值低于10×109/L時，DS的發(fā)生率為6.67%[13]。治療過程中白細(xì)胞增長的快慢與DS的發(fā)生密切相關(guān)。Fenaux等[14]一項(xiàng)研究表明，治療第1天WBC達(dá)到5×109/L，第5天有6×109/L，第10天有10×109/L或第15天有15×109/L的患者發(fā)生分化綜合征的風(fēng)險很高。因DS與高白細(xì)胞血癥密切相關(guān)，所以在此期間必須定期監(jiān)測白細(xì)胞計數(shù)[15]。Kelaidi等[16]認(rèn)為具有高WBC的APL在兒童中更常見，并且通常與微粒突變，S型PML-RARα(bcr3)融合基因和具有FLT3突變相關(guān)，它們都是APL中的不良預(yù)后因素。然而，許多患者在沒有WBC增加的情況下(例如，在中性粒細(xì)胞減少期間)也可發(fā)展為DS[12]。

三、分化綜合征的發(fā)生機(jī)制

1.炎性反應(yīng)：過度的炎性反應(yīng)是分化綜合征的主要機(jī)制之一。ATRA/ATO能誘導(dǎo)APL細(xì)胞分化，進(jìn)而導(dǎo)致趨化因子如IL-1等的產(chǎn)生增加，激活一系列病理生理進(jìn)而引起全身炎性反應(yīng)綜合征(SIRS)。該機(jī)制與正常粒細(xì)胞被募集到炎癥部位的情況相似：首先循環(huán)的白細(xì)胞在選擇素的介導(dǎo)下被內(nèi)皮細(xì)胞(EC)捕獲，在整合素的作用下，白細(xì)胞牢固地黏附在EC上，最終跨內(nèi)皮遷移進(jìn)入組織。SIRS受分化細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子調(diào)節(jié)，例如白細(xì)胞介素1(IL-1)、IL-β、IL-6、IL-8和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)[2]。

2.細(xì)胞因子和細(xì)胞黏附分子：細(xì)胞因子在分化綜合征中起著重要的作用，包括白細(xì)胞介素-1b(IL-1β)、IL-6、IL-8和TNF-α。細(xì)胞因子增殖假說認(rèn)為：由APL細(xì)胞分泌引起的血清IL-1β或G-CSF濃度升高，促進(jìn)白細(xì)胞增殖[17]。APL細(xì)胞中的IL-1表達(dá)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞間黏附分子(ICAM)-1和血管細(xì)胞黏附分子(VCAM)-1增加，促進(jìn)APL細(xì)胞與內(nèi)皮結(jié)合。APL細(xì)胞上的黏附分子如CD15s和整合素CD11a和CD11b，它們同樣可與內(nèi)皮細(xì)胞受體ICAM-1相互作用。黏附分子通過促進(jìn)細(xì)胞聚集，形成另一種分化綜合征的發(fā)生機(jī)制。一項(xiàng)體外研究發(fā)現(xiàn)，ATRA通過促進(jìn)NB4細(xì)胞間白細(xì)胞功能相關(guān)抗原(LFA)-1/ ICAM-2相互作用，使NB4細(xì)胞形成聚集體[18]。黏附分子也參與APL誘導(dǎo)過程中白細(xì)胞的升高。黏附分子的流變學(xué)假說認(rèn)為，ATO能促進(jìn)白血病細(xì)胞黏附分子的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致APL細(xì)胞從骨髓向外周血釋放，提高外周血中白細(xì)胞計數(shù)[17]。

3.細(xì)胞浸潤：APL細(xì)胞被肺泡上皮細(xì)胞產(chǎn)生的趨化因子吸引到肺部，并轉(zhuǎn)移到組織和肺泡腔，APL細(xì)胞也有助于趨化因子的分泌，進(jìn)一步增加了APL細(xì)胞募集至肺部[2]。研究發(fā)現(xiàn)，ATRA還會誘導(dǎo)APL細(xì)胞黏附特性改變，促進(jìn)早幼粒細(xì)胞聚集、白細(xì)胞停滯、血管閉塞以及白細(xì)胞組織浸潤。對DS患者的解剖中發(fā)現(xiàn)，患者不同組織受到來自成熟髓樣細(xì)胞的廣泛浸潤[9，18]。

4.其他機(jī)制：APL細(xì)胞的浸潤及遷移需要蛋白酶的分泌來破壞內(nèi)皮屏障，如組織蛋白酶G，即一種增強(qiáng)毛細(xì)血管通透性的絲氨酸蛋白酶，進(jìn)一步導(dǎo)致流體滲入肺泡腔[19]。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶2(transglutaminase 2,TG2)是一種Ca2+依賴性蛋白質(zhì)交聯(lián)酶，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶抑制劑(transglutaminase inhibitor, NC9)是TG2的不可逆轉(zhuǎn)氨酰胺酶位點(diǎn)特異性抑制劑。經(jīng)ATRA處理后，NB4細(xì)胞中TG2表達(dá)明顯升高，但在NC9的作用下NB4細(xì)胞中TG2表達(dá)降低，同時ROS、TNFα和IL-1β的mRNA及蛋白表達(dá)也保持低水平。在DS患者中TNF-α濃度升高，達(dá)0.8～1.2ng/L時，它們會導(dǎo)致毛細(xì)血管滲漏并降低心臟、肺和腎功能。該項(xiàng)研究認(rèn)為，TG2是DS新的潛在化學(xué)治療靶點(diǎn)，NC9靶向抑制TG2可以減輕DS的發(fā)生，這是一種重要的潛在治療策略[20]。

四、分化綜合征的治療

1.激素治療：對于那些DS發(fā)生傾向高的患者,很多治療組采用盡早使用地塞米松的方法，來減少DS的發(fā)生率。Breccia等[7]強(qiáng)調(diào)對于超重和肥胖的APL患者在誘導(dǎo)分化過程中，可以使用糖皮質(zhì)激素進(jìn)行預(yù)防，并密切地監(jiān)測呼吸功能，肌酸酐水平和尿量等方面。Sanz等[19]對誘導(dǎo)治療期間任何時間WBC計數(shù)>5×109/L的患者使用地塞米松(每12h靜脈注射2.5mg/m2，持續(xù)15天)進(jìn)行選擇性DS預(yù)防；在另一項(xiàng)研究中給予所有患者相同的潑尼松0.5mg/(kg·d)預(yù)防DS，從第1天直至誘導(dǎo)治療結(jié)束。在Montesinos等[4]建議對于懷疑DS的患者，即第一個癥狀出現(xiàn)時，及時給予靜脈注射地塞米松(10mg，每日兩次)，直到癥狀完全消失再逐漸減量，使與該綜合征相關(guān)的病死率從30%降至5%或更低。Elemam等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在治療前和治療期間，持續(xù)全身性應(yīng)用糖皮質(zhì)激素15天引起的嚴(yán)重DS的發(fā)生率低于靜脈推注地塞米松。但地塞米松治療也會引起短期毒性作用，包括短暫性糖尿病、高血壓、消化性潰瘍、情緒不穩(wěn)定和感染風(fēng)險增加，所以DS的治療地塞米松應(yīng)該伴隨必要的支持治療，以預(yù)防這些不良反應(yīng)的產(chǎn)生[4]。目前對于DS的防治仍無明確的指南，因此，許多具體措施仍然存在爭議。

2.細(xì)胞毒性藥物治療：在誘導(dǎo)治療時聯(lián)合細(xì)胞毒藥物可以降低DS發(fā)生率和病死率。細(xì)胞毒藥物的應(yīng)用可以有效抑制白細(xì)胞增高,防止高白細(xì)胞綜合征引發(fā)的多種不良反應(yīng)，減少DS的發(fā)生,加速誘導(dǎo)緩解進(jìn)程[19]。Mamez等[21]認(rèn)為口服羥基脲是安全有效的，可以減少高白細(xì)胞患者的早期死亡。Mathews等[22]認(rèn)為APL患者誘導(dǎo)分化過程中，若白細(xì)胞增長迅速，應(yīng)引入羥基脲控制，根據(jù)WBC計數(shù)調(diào)整劑量。若羥基脲無法控制可使用蒽環(huán)類藥物。目前建議是白細(xì)胞計數(shù)在5×109～10×109/L以上時開始應(yīng)用細(xì)胞毒性藥物，包括羥基脲、柔紅霉素、去甲氧柔紅霉素(IDA)、阿糖胞苷和米托蒽醌在，并根據(jù)WBC變化情況調(diào)整用藥天數(shù),但要注意觀察骨髓抑制情況及細(xì)胞毒藥物不良反應(yīng)[21，23]。Daver等[24]使用IDA 12mg/(m2·d)的2～3天，對于高白細(xì)胞血癥的APL患者進(jìn)行治療。對于那些低WBC計數(shù)接受細(xì)胞毒藥物的患者，雖然DS發(fā)生率較低(5.9%)，但感染率顯著增加(71.4%)[12]。因此，建議當(dāng)WBC計數(shù)在4×109～15×109/L之間時，可加用細(xì)胞毒藥物治療APL患者。但對于那些白細(xì)胞計數(shù)一直很低的人來說，是否需要細(xì)胞毒藥物是值得進(jìn)一步研究的[12]。

3.停用ATO或ATRA:有研究發(fā)現(xiàn)對于一般狀態(tài)非常差或有嚴(yán)重器官功能障礙(如因腎衰竭或呼吸窘迫而需要入住重癥監(jiān)護(hù)病房)的DS病例，應(yīng)暫時停止使用ATO或ATRA[19]。一旦重度DS的體征和癥狀完全消失，應(yīng)重新應(yīng)用ATO并持續(xù)至CR或直至誘導(dǎo)分化療程結(jié)束。若患者進(jìn)展為重型分化綜合征且地塞米松治療反應(yīng)差時,停止使用ATO或ATRA；如患者對地塞米松反應(yīng)良好，應(yīng)靜脈注射地塞米松同時繼續(xù)應(yīng)用ATO或ATRA[4]。對于WBC>5×109/L并持續(xù)增長的APL患者，應(yīng)考慮暫時停用ATRA、ATO或者減量，待白細(xì)胞數(shù)下降再繼續(xù)應(yīng)用。另一項(xiàng)研究認(rèn)為DS出現(xiàn)時應(yīng)繼續(xù)應(yīng)用ATO，因ATO的應(yīng)用有利于DS癥狀的緩解[25]。有報道稱APL患者在誘導(dǎo)分化過程中白細(xì)胞逐漸升高時,應(yīng)繼續(xù)應(yīng)用ATO，因高白細(xì)胞血癥可以通過繼續(xù)應(yīng)用ATO逐漸恢復(fù)。綜上所述，在誘導(dǎo)分化APL患者期間出現(xiàn)DS時，是否停用ATO或ATRA仍存在爭議。

4.支持治療:支持性治療對于正確管理DS也至關(guān)重要。對于體液負(fù)荷輕度增加的患者，如輕度外周/肺水腫、體重增加及急性腎衰竭，可以通過呋塞米進(jìn)行治療；對于體液負(fù)荷嚴(yán)重增加者則需透析或靜脈連續(xù)超濾來治療，并密切關(guān)注體液容量負(fù)荷。此外，許多患者發(fā)生血管滲漏綜合征同時出現(xiàn)腎前性衰竭和低血壓時，應(yīng)謹(jǐn)慎實(shí)施補(bǔ)液及血管加壓劑治療。一些患有輕度呼吸困難患者可應(yīng)用導(dǎo)管/面罩吸氧；若患者急性呼吸衰竭嚴(yán)重或?qū)Ω吡髁垦醑煙o反應(yīng)應(yīng)使用有創(chuàng)或無創(chuàng)機(jī)械通氣。出現(xiàn)胸腔或心包積液并發(fā)癥的患者，必要時可采用胸腔或心包置管穿刺抽液或引流。重度DS患者比輕度DS患者更需要這些支持性措施[4]。

綜上所述，在過去幾十年里，ATRA和 ATO的應(yīng)用使 APL 成為可治愈的腫瘤，但早期病死率仍居高不下，因DS為早期死亡的主要原因，所以對DS的預(yù)防和治療方法研究迫在眉睫。本文已詳細(xì)探討DS的定義和早期診斷、預(yù)測因素、發(fā)生機(jī)制和治療，但分化綜合征機(jī)制現(xiàn)仍不明確，治療方案仍存在爭議，因此仍需進(jìn)一步探索機(jī)制改善治療。