地中海貧血鐵過載治療進(jìn)展

朱玲，王小超，劉巧慶，周威威，祖貝爾·侯賽因,穆罕默德·阿薩德·納瓦茲

(1.右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，廣西 百色 533000；2.右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院血液風(fēng)濕科，廣西 百色 533000；3.中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院血液內(nèi)科，湖南 長沙 410000；4.中南大學(xué)湘雅第一醫(yī)院普外科，湖南 長沙 410000)

0 引言

地中海貧血是珠蛋白鏈基因表達(dá)功能異常的遺傳病，地中海貧血治療方式有輸血、鐵螯合、異體造血干細(xì)胞移植(HSCT)、基因治療、脾切除術(shù)等。輸血和鐵螯合是目前治療地貧的主要方法，部分患者需終生依賴輸血及鐵螯合來維持生命；異體造血干細(xì)胞移植是目前唯一治愈該疾病的方式，但是僅有小部分的患者可以有合適的捐贈(zèng)者；人們一直在研究基因治療方法治愈單基因血液遺傳病，可有望替代造血干細(xì)胞移植，如果成功有更多患者受益[1]。

輸血治療取決于疾病的類型和嚴(yán)重程度。根據(jù)嚴(yán)重程度和是否需要定期輸血將地貧分為輸血依賴地貧 (TDT) 和非輸血依賴地貧 (NTDT)，目前 TDT 治療包括定期輸血和鐵螯合以防止鐵相關(guān)的器官毒性。NTDT 患者不需要輸血或只是偶爾需要輸血；然而，由于慢性貧血導(dǎo)致腸道鐵吸收增加，他們也會(huì)出現(xiàn)鐵過載[2]。

1 鐵過載的特點(diǎn)

1.1 輸血依賴地貧 (TDT)鐵過載的特點(diǎn)

TDT 患者需要長期輸注紅細(xì)胞才能生存。輸血鐵過載與輸血次數(shù)直接相關(guān)。1 個(gè)單位血含有約 200~250 mg 的鐵。一般來說，接受超過 10~20 個(gè)單位的血液的患者處于鐵過載的顯著風(fēng)險(xiǎn)中[3]。由于輸注的紅細(xì)胞最終會(huì)衰老，并被脾臟和肝臟的巨噬細(xì)胞清除，由于沒有生理排鐵方式，因此持續(xù)輸注紅細(xì)胞是 TDT 患者鐵過載的主要原因。所以定期輸血和鐵螯合療法是TDT 患者管理重點(diǎn)。

1.2 非輸血依賴地貧 (NTDT)鐵過載的特點(diǎn)

NTDT 的鐵過載可能由多種因素介導(dǎo)，包括無效紅細(xì)胞生成增加、缺氧和抑制肝臟中鐵調(diào)素合成[4]。鐵調(diào)素是一種在肝臟中產(chǎn)生的肽類激素，在鐵穩(wěn)態(tài)中起著至關(guān)重要的作用。嚴(yán)格調(diào)節(jié)血清鐵水平，以確保血紅蛋白合成過程中鐵的足夠供應(yīng)，而不會(huì)發(fā)生鐵過載[5]。鐵調(diào)素通過結(jié)合腸細(xì)胞中的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，降解鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制鐵的吸收，所以在鐵調(diào)素合成減少的條件下鐵吸收增加[6]。NTDT 的鐵過載主要是因?yàn)殍F吸收增加，零星輸血也直接導(dǎo)致鐵的進(jìn)一步積累。NTDT 無效造血和長期慢性貧血會(huì)引起EPO 的分泌增加，會(huì)加重?zé)o效造血，這兩者都會(huì)降低鐵調(diào)素的合成，從而增加膳食鐵的吸收[7]。

2 鐵過載的治療

2.1 螯合劑治療鐵過載

螯合治療是指螯合過多的鐵離子的驅(qū)鐵治療，去鐵胺是輸血鐵過載的首選治療方法[8]。鐵螯合的時(shí)機(jī)為開始輸血兩年后、血清鐵蛋白水平大于1000 mcg/L 或肝鐵濃度(LIC)大于3 mgFe/g 時(shí)開始螯合。輸血依賴地中海貧血的鐵過載不同器官中的積聚程度不同，不同個(gè)體鐵過載的嚴(yán)重程度不同，這進(jìn)一步影響鐵螯合劑類型選擇[6]。需要了解每種螯合劑的特點(diǎn)。

2.1.1 去鐵胺(DFO)

DFO 螯合游離鐵、含鐵血黃素和鐵蛋白生成鐵胺絡(luò)合物，結(jié)合形式的DFO 通過尿液或膽汁排出體外，如果在肝細(xì)胞中發(fā)生螯合，該化合物會(huì)隨膽汁排泄，當(dāng)與血漿或其他組織中的鐵發(fā)生螯合時(shí)，則由腎臟排泄。皮下給藥是首選，推薦劑量為每周給藥4-5 天，每天約40-60mg/kg。如果是嚴(yán)重并發(fā)癥則可靜脈給藥，標(biāo)準(zhǔn)劑量為50-60mg/kg/d 或5-15mg/kg/h，使用留置導(dǎo)管進(jìn)行24h 輸注。主要的不良反應(yīng)為感音神經(jīng)性聽力損傷和視網(wǎng)膜病變。所以在使用過程中應(yīng)該6 個(gè)月左右行眼底檢查及聽力檢測，大部分仍由腎臟排泄應(yīng)該在用藥過程中密切監(jiān)測腎功能；因其給藥途徑、用藥頻率及去鐵胺口服吸收較差，所以依從性較差[9]。DFO 細(xì)胞膜通透性欠佳，難以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，尤其是心肌細(xì)胞，主要清除循環(huán)中的鐵[10]。

2.1.2 去鐵酮(DFP)

DFP 是一種可口服的鐵螯合劑，去鐵酮主要通過葡萄糖醛酸化作用在肝臟中代謝為水溶性更強(qiáng)的復(fù)合物，隨后從尿中排出。推薦劑量為 25-33 mg/kg，每日3 次。副作用包括惡心、腹痛、關(guān)節(jié)痛和中性粒細(xì)胞減少癥。嚴(yán)重的不良事件包括粒細(xì)胞缺乏癥所致的感染。建議每周監(jiān)測血常規(guī)[11]。DFP具有膜通透性，能通過脂質(zhì)雙分子層，可清除細(xì)胞內(nèi)鐵[10]。

2.1.3 地拉羅司(DFX)

DFX 是一種可口服的鐵螯合劑，它對(duì)三價(jià)鐵具有選擇性并以高親和力結(jié)合鐵。地拉羅司結(jié)合兩個(gè)鐵分子，在肝臟代謝后通過葡萄糖醛酸化作用從糞便中排出。推薦的初始劑量為每天10-20 mg/kg。副作用包括腹瀉、惡心、腹痛、頭痛、頭暈、皮疹和血清肌酐升高。不常見但潛在的嚴(yán)重副作用是腎功能衰竭、胃腸道出血、骨髓抑制和超敏反應(yīng)、史蒂文斯約翰遜綜合征。建議定期檢查肝功能、腎功能[12]。DFX 具有膜通透性，同時(shí)其具有較強(qiáng)親脂性，進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮作用的性能較去鐵胺強(qiáng)[10]。

2.2 鐵過載與肝鐵沉著癥

肝臟是人體內(nèi)鐵的主要儲(chǔ)存器官，肝臟在鐵過載時(shí)最常被累及，導(dǎo)致肝細(xì)胞損害、合成功能障礙、纖維化甚至肝硬化[13]。肝臟鐵的評(píng)估是通過肝臟活檢進(jìn)行的，此方法為侵入性操作且并不適用所有人，研究發(fā)現(xiàn)磁共振T2 檢查也可了解肝臟鐵過載情況。肝鐵濃度高于1.6mg/g 干組織認(rèn)為是高鐵負(fù)荷。低于7mg/g 的數(shù)值發(fā)生并發(fā)癥的低風(fēng)險(xiǎn)較低，而在7-15mg/g 之間的數(shù)值與中等風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。15mg/g 的患者被證明有嚴(yán)重的肝臟損傷風(fēng)險(xiǎn)，如纖維化和肝硬化。肝臟鐵負(fù)荷正常＞ 6.3 ms( 相當(dāng)于干重＜2 mg/g) 的患者；輕度肝鐵過載2.7-6.3 ms(對(duì)應(yīng)干重2-5mg/g)；中度肝鐵過載1.4-2.7 ms(相當(dāng)于5-10 mg/g 干重)；嚴(yán)重肝鐵過載＜ 1.4 ms(對(duì)應(yīng)干重＞ 10 mg/g)[14]。地拉羅司口服吸收后，肝細(xì)胞和其他組織吸收地拉羅司。根據(jù)現(xiàn)有最可靠的數(shù)據(jù)，我們推薦 DFX 單藥治療，劑量為每天 20~30 mg/kg 或更高，或 DFO 和 DFX 聯(lián)合治療用于治療 TDT 中的肝鐵沉積癥。DFX 和 DFO 的組合已被證明可顯著降低鐵水平[15]。

2.3 鐵過載與心肌損害

評(píng)估鐵過載對(duì)于心肌的損害，活檢可以直接了解鐵過載的水平，但創(chuàng)傷大不做臨床首選，需要尋求無創(chuàng)的評(píng)估手段，根據(jù)報(bào)道一般會(huì)使用磁共振的T2 了解鐵水平，認(rèn)為心臟的T2 時(shí)間越短，鐵水平越高。鐵過載對(duì)心肌的損害主要表現(xiàn)為心律失常和心力衰竭，鐵過載導(dǎo)致心律失常的機(jī)制認(rèn)為氧化應(yīng)激升高會(huì)改變離子通道的功能，尤其是氧化應(yīng)激對(duì)L 型鈣通道的刺激可增加細(xì)胞內(nèi)鈣濃度，并可能導(dǎo)致心律失常，所以是否可以推斷在治療上使用CCB 類的藥物來治療這類的心律失常，但仍需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來證實(shí)去彌補(bǔ)空缺，臨床上很大程度上依賴當(dāng)前專業(yè)心臟病學(xué)會(huì)指南來治療心律失常[16]。心臟T2 值超過20ms 的輸血依賴性地貧患者心臟鐵正常。心臟T2＜10ms 是心力衰竭發(fā)展及心律失常的最重要預(yù)測因素[17]。DFP 容易進(jìn)入細(xì)胞與胞內(nèi)鐵螯合,DFP 的結(jié)合物轉(zhuǎn)運(yùn)至血漿與DFO 結(jié)合，對(duì)機(jī)體鐵過載起到協(xié)同排鐵作用。鈣離子通道拮抗劑和鐵螯合劑聯(lián)合用藥是否能用于治療地貧鐵過載，亟待進(jìn)一步研究。

2.4 調(diào)節(jié)鐵代謝治療鐵過載

鐵的主要來源為腸道吸收和巨噬細(xì)胞吞噬衰老的紅細(xì)胞，以鐵蛋白的形式共同存儲(chǔ)于網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肝細(xì)胞及其他組織中[18]。腸上皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肝細(xì)胞和滋養(yǎng)層細(xì)胞因其在鐵穩(wěn)態(tài)中的特定功能而表達(dá)高水平的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以使巨噬細(xì)胞和腸上皮細(xì)胞的鐵蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到血液循環(huán)中。鐵調(diào)素通過誘導(dǎo)腸細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和肝細(xì)胞中鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的溶酶體降解來控制鐵轉(zhuǎn)運(yùn)到血液循環(huán)，所以鐵調(diào)素通過減少膳食鐵吸收和抑制鐵從細(xì)胞儲(chǔ)存中釋放降低鐵的水平[19]。地中海貧血患者無效的紅細(xì)胞生成導(dǎo)致鐵過度吸收，從而抑制鐵調(diào)素。因此鐵調(diào)素水平過低[20]。如果能增加鐵調(diào)素的水平、抑制鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)會(huì)降低地中海貧血患者的鐵負(fù)荷。

2.4.1 微鐵調(diào)素

游離鐵調(diào)素在循環(huán)中的半衰期極短，鐵調(diào)素替代療法發(fā)展的主要障礙是從具有生物活性的肽到口服生物可利用藥物的挑戰(zhàn)[21]。生化研究表明，鐵調(diào)素通過其 N 端區(qū)域與鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相互作用，而 C 端氨基酸殘基是可有可無的，基于這個(gè)發(fā)現(xiàn)開發(fā)微鐵調(diào)素找到新的出路，微鐵調(diào)素具有分子小、吸收良好、口服生物利用度高的優(yōu)點(diǎn)[22]。在Hbb th1/th2 BMC 小鼠中單獨(dú)輸血導(dǎo)致血清鐵調(diào)素顯著增加，微鐵調(diào)素治療可改善輸血Hbbth1/th2BMC 小鼠的無效紅細(xì)胞生成、逆轉(zhuǎn)脾腫大并降低血清鐵和心臟鐵濃度[23]。最近一項(xiàng)進(jìn)行關(guān)于皮下使用PTG-300(一種鐵調(diào)素模擬物類似物)的 2 期試驗(yàn)[24]。

2.4.2 鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑

鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑 (VIT-2763)與鐵調(diào)素在鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有相同的結(jié)合位點(diǎn)，鐵調(diào)素調(diào)節(jié)細(xì)胞鐵的機(jī)制是鐵調(diào)素與鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)合，觸發(fā)其泛素化、內(nèi)化和降解，從而通過靶向鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行降解，間接阻斷鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的鐵輸出活性。鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑 (VIT-2763)會(huì)觸發(fā)泛素化，模擬了鐵調(diào)素的功能，鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白內(nèi)化和降解，從而減少腸細(xì)胞對(duì)鐵吸收[25,26]。鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑 (VIT-2763)降低了Hbb th3/+中間型 β-地中海貧血小鼠模型中的鐵過載[25]。VIT-2763 是一種口服鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑，單次口服劑量高達(dá) 240mg，或多次口服劑量高達(dá) 120 mg，每天兩次時(shí)，它具有與安慰劑相當(dāng)?shù)陌踩?，并且在健康志愿者中具有良好的耐受性。VIT-2763 有作為治療 NTDT 和其他涉及鐵代謝的潛在用途[27]。Vamifeport 是臨床開發(fā)中的第一個(gè)口服鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑。在健康志愿者中，vamifeport 的安全性與安慰劑相當(dāng)，耐受性良好，可迅速降低鐵水平。正在進(jìn)行/計(jì)劃進(jìn)行的 II 期研究數(shù)據(jù)對(duì)于確定其在地中海貧血和其他與鐵過度效用[28]。

2.4.3 TMPRSS6 對(duì)鐵調(diào)素的調(diào)節(jié)

鐵調(diào)素的產(chǎn)生主要受 Matriptase-2 (MT-2) 的調(diào)控，這是一種跨膜絲氨酸蛋白酶，由TMPRSS6 基因編碼。MT-2 通過裂解膜血幼蛋白抑制鐵調(diào)素活化。在 NTDT 小鼠模型中，用沉默 RNA 或反義寡核苷酸抑制TMPRSS6 導(dǎo)致鐵調(diào)素升高，改善貧血和鐵沉積[24]。這表明TMPRSS6 酶活性的特異性抑制劑可用于治療鐵過載。一種靶向 Tmprss6 的RNAi 治療已被證明可以通過增加鐵調(diào)素表達(dá)來減少鐵過載，并且可能減少與地貧相關(guān)的并發(fā)癥的發(fā)病率。針對(duì) Tmprss6 的 RNAi 與鐵螯合劑去鐵酮的聯(lián)合治療據(jù)報(bào)道，地中海貧血小鼠的肝臟鐵含量顯著降低，紅細(xì)胞生成效率提高[29]。在四種 3-脒基苯丙氨酸衍生的聯(lián)合 Matriptase-1/matriptase-2 (MT-1/2) 抑制劑(MI-432、MI-441、MI-460 和 MI-461)對(duì)鐵調(diào)素產(chǎn)生的影響在肝細(xì)胞和肝細(xì)胞-庫普弗細(xì)胞共培養(yǎng)物中的研究，發(fā)現(xiàn)用 MI-461 抑制 Matriptase 后，細(xì)胞外過氧化氫水平?jīng)]有顯著升高。此外，MI-461 不會(huì)誘導(dǎo)這些肝臟模型中 IL-6 和IL-8 水平的增加。用 MI-461 治可能對(duì)鐵代謝的病理狀態(tài)獲利，且不會(huì)引起過度的氧化應(yīng)激[30]。

3 結(jié)語

地中海貧血目前主要管理仍為輸血和螯合療法，但螯合療法并不針對(duì)導(dǎo)致鐵吸收異常的機(jī)制，而NTDT 鐵過載認(rèn)為是鐵異常吸收所致，增加地中海貧血鐵調(diào)素水平可改善鐵異常吸收，可為鐵吸收異常的鐵過載治療提供新思路。在動(dòng)物模型中鐵調(diào)素水平的恢復(fù)能夠改善鐵過載的情況，其作用機(jī)制和安全性仍未得到充分的研究。所以現(xiàn)階段仍然為螯合療法，仍需繼續(xù)完善安全性研究來減少鐵過載患者的發(fā)病率和死亡率。繼續(xù)探究鐵調(diào)素調(diào)節(jié)鐵代謝治療鐵過載，減少因鐵過載而引起的臨床并發(fā)癥，開辟治療新途徑。