兒童急性淋巴細胞白血病相關(guān)骨壞死研究進展

韋 楠 劉洪軍 陳天平

急性淋巴細胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)是兒童期最常見的血液系統(tǒng)惡性腫瘤。半個世紀(jì)以來，兒童ALL的診治取得了突破性進展，總體5年生存率明顯提高，但聯(lián)合化療及造血干細胞移植術(shù)后的相關(guān)并發(fā)癥仍對患兒遠期的生存質(zhì)量造成不同程度的影響，其中白血病相關(guān)骨病發(fā)生率高，可表現(xiàn)為骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)疼痛及活動受限，合并嚴重骨壞死(osteonecrosis，ON)者常遺留不同程度的殘疾，是降低患兒生存質(zhì)量的重要因素之一?，F(xiàn)就ALL相關(guān)骨壞死的發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、治療進展等進行綜述。

一、兒童ALL相關(guān)骨病發(fā)病機制

白血病骨關(guān)節(jié)浸潤是導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)損害的首要原因，好發(fā)于紅骨髓豐富的部位，與紅骨髓造血組織及血供豐富有關(guān)，尤其是高白細胞白血病者早期浸潤可導(dǎo)致骨髓腔壓力過高，嚴重者侵及骨膜、破壞骨質(zhì)?；熕幬镆彩菍?dǎo)致白血病骨關(guān)節(jié)病變的肯定危險因素，其中糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid，GC)是ALL化療的基礎(chǔ)藥物，除了通過氧化應(yīng)激誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細胞的凋亡外，近年來研究表明，GC可明顯上調(diào)成骨細胞自噬基因 Beclin1、MAP1LC3、Atg-5、Atg-12 及 OFD1 的 mRNA和蛋白質(zhì)的表達水平，導(dǎo)致成骨細胞初級纖毛形成受抑。

核因子-κB受體活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB，RANK)及其配體(RANKL)是參與骨代謝的重要因子，二者結(jié)合后促進破骨細胞的增殖，在ALL模型小鼠檢測到RANKL的過表達，而將RANKL表達的原代人類B-ALL原始細胞導(dǎo)入受體小鼠后，同樣檢測到小鼠的小梁骨丟失和干骺端生長破壞，證明了RANK-RANKL軸在ALL介導(dǎo)的骨病理學(xué)中發(fā)揮重要作用。Sun等研究表明，植物大麻素2型受體(CB2R)的激活可通過GSK-3β/β-Catenin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑增強骨間充質(zhì)干細胞的成骨活性。

超活化血小板裂解液(super-activated platelet lysate， sPL)來源于富含血小板的血漿(prp)，可促進成骨細胞和內(nèi)皮細胞的增殖，并抑制成骨細胞的凋亡，在大鼠模型中可促進壞死骨組織的愈合。此外，基因遺傳因素也參與了白血病骨關(guān)節(jié)病變的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，GRIN3A多態(tài)性增加了ALL兒童的骨壞死風(fēng)險，部分攜帶GRIN3A 變異等位基因患兒甚至需提前中止激素治療。Karol等研究發(fā)現(xiàn)，骨形態(tài)發(fā)生蛋白7(bone morphogenetic protein 7，BMP7)的rs75161997、Prospero相關(guān)同源異形盒蛋白1-反義RNA1(prospero-related homeobox 1-antisense RNA 1，PROX1-AS1)的rs1891059及谷氨酸受體2(glutamate receptor-2，GRID2)基因的rs34144324均與ALL患兒骨壞死易感性有關(guān)。

二、兒童ALL相關(guān)骨病的臨床表現(xiàn)

部分ALL患兒初診時即有關(guān)節(jié)痛和(或)關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)，髖關(guān)節(jié)及膝關(guān)節(jié)是最常見的受累部位。近10%的患兒早期MRI篩查即發(fā)現(xiàn)骨壞死證據(jù)。Tragiannidis等對97例初診ALL患兒的骨關(guān)節(jié)狀況進行評估，發(fā)現(xiàn) B-ALL患兒中，51.8%(43/83) 報告了骨骼受累，而在T-ALL患兒中，僅21.4%(3/14) 出現(xiàn)骨骼受累(=0.04)；與女性 (16/38，42.2%) 比較，男性患兒 (30/59，50.8%) 的骨骼受累發(fā)生率更高；骨骼受累兒童初診時的平均白細胞計數(shù)更低(10.98×10/L vs 18.47×10/L)。此外，與沒有骨骼受累的患兒比較，診斷時合并骨骼受累的患兒在早期誘導(dǎo)化療期間對潑尼松反應(yīng)良好(79.5%)，因此建議將診斷時是否合并骨骼受累作為判斷ALL預(yù)后的重要因素。

與初診時受累的關(guān)節(jié)部位不同，在放化療過程中受累最多的是髖關(guān)節(jié)和腰椎。Inaba等對363例ALL患兒治療期間的骨密度(BMD)水平進行持續(xù)監(jiān)測，結(jié)果顯示，初診時患兒中位BMD值為0.06，在第120周時值下降至-1.08，但在停藥兩年后部分患兒BMD值恢復(fù)至-0.72，初診時BMD偏低患兒在治療結(jié)束復(fù)查值仍相對偏低，早期大劑量激素口服與患兒BMD下降程度呈正相關(guān)。在一項針對接受指南推薦的雙能X線測量監(jiān)測的兒童ALL白血病幸存者的研究中，白色人種和體重不足的患兒發(fā)生腰椎低BMD的風(fēng)險最高。除激素外，靜脈化療可進一步加重BMD下降趨勢，值得注意的是，隨訪期間監(jiān)測相關(guān)骨代謝指標(biāo)如磷酸鹽和堿性磷酸酶水平均無明顯變化。

Ward等研究發(fā)現(xiàn)，ALL患兒化療過程中，椎骨骨折 (vertebral fracture，VF)的累積骨折發(fā)生率(32.5%)高于非椎骨骨折的累積骨折發(fā)生率(23.0%)，71.3%的骨折發(fā)生在化療的前兩年，而超過1/3的椎骨骨折為無癥狀骨折，近25%的患兒在骨折后出現(xiàn)持續(xù)性椎體畸形，尤其在年齡較大的患兒和嚴重椎體塌陷的患兒中更為常見。椎骨骨折也是導(dǎo)致ALL患兒身高下降的主要原因，其中男性患兒身高在初診后6個月左右達最低值，而女性患兒身高在初診后1年左右達到低谷。建議在整個ALL治療期間常規(guī)監(jiān)測BMD，并積極預(yù)防椎骨骨折，以防止生長受損。

三、兒童ALL骨壞死的危險因素

持續(xù)的低BMD可導(dǎo)致嚴重骨折事件及骨壞死(osteonecrosis,ON)，并可作為ON發(fā)生的重要危險因素之一。Padhye等通過MRI檢查對251例ALL患兒治療后的骨關(guān)節(jié)狀況進行持續(xù)評估，結(jié)果顯示，7%的ALL患兒存在ON，從初診到出現(xiàn)ON的中位時間為1.15(0.25，2.12)年，末次隨訪時，超過70%的患兒骨關(guān)節(jié)癥狀仍持續(xù)存在，年齡>10歲是最重要的危險因素。Biddeci等研究發(fā)現(xiàn)，ALL患兒出現(xiàn)ON的發(fā)生率為4.6% (23/495)，大劑量類固醇激素應(yīng)用與ON出現(xiàn)明顯相關(guān)。來自以色列的一項大型前瞻性隊列研究中，559例ALL患兒的骨關(guān)節(jié)狀況被納入分析，共51例患兒(9.1%)發(fā)生ON，其中超過90%的患兒為中度或重度ON，除年齡外，高危ALL、T-ALL以及初診時即有骨痛癥狀均與治療過程中ON的出現(xiàn)相關(guān)。

Mogensen等對ALL患兒血脂水平與ON之間的關(guān)系進行研究，結(jié)果表明，持續(xù)的甘油三酯及膽固醇升高均與ON的發(fā)生呈正相關(guān)，而高密度脂蛋白升高可降低ON的發(fā)生概率。對于性別與ON發(fā)生的關(guān)系尚無統(tǒng)一結(jié)論。Ali等對858例ALL患兒的骨關(guān)節(jié)事件進行了回顧性分析，結(jié)果顯示，性別與ON發(fā)生無關(guān)(=0.53)。Mogensen等研究顯示，女性是青少年ALL患兒發(fā)生ON的危險因素(HR=2.1，95% CI：1.1～4.2)，但在<10歲患兒中，男性和女性發(fā)生骨關(guān)節(jié)損害比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但初診時多關(guān)節(jié)受累有可能與嚴重ON發(fā)生相關(guān)(OR=3.4，=0.027)。此外有研究報道，復(fù)發(fā)ALL(OR=2.0，95% CI：1.07～3.76，=0.03)或肥胖(OR=2.10，95% CI：1.12～3.95，=0.02)也是ON的危險因素。

四、常用化療藥物與ON的關(guān)系

Straszkowski等對接受ALL常用化療藥物治療的小鼠骨骼進行微型計算機斷層掃描 (micro-CT)，結(jié)果顯示，阿霉素及長春新堿均可引起小鼠骨骼縱向生長受抑，導(dǎo)致骨小梁體積、厚度、數(shù)量均顯著減少，但長春新堿對骨皮質(zhì)生長無明顯影響，且L-天冬酰胺酶對小鼠骨骼生長發(fā)育影響不大。這與臨床研究中觀察到的L-天冬酰胺酶可導(dǎo)致ON不符合，仍需進一步研究予以證實。常用的TKI抑制劑伊馬替尼主要影響大鼠長骨的縱向生長，但對大鼠椎骨生長影響不大，值得注意的是，間歇性給藥法對骨骼的影響明顯小于持續(xù)給藥，對于需要聯(lián)合服用伊馬替尼的ALL患兒來說，有可能提出新的治療策略。盡管維持化療階段是診斷ON的高峰期，但一項多中心參與的大型前瞻性隊列研究顯示，由巰嘌呤和甲氨蝶呤代謝物確定的維持治療強度與ON的發(fā)生并無相關(guān)性。

五、兒童ALL相關(guān)骨病的治療進展

一項來自土耳其的前瞻性隊列研究中，在化療同時積極補充維生素K和維生素D組ALL患兒，其BMD檢測指標(biāo)明顯優(yōu)于對照組，尤其在以激素為基礎(chǔ)的早期誘導(dǎo)化療階段，證明ALL患兒可從額外補充維生素K和維生素D中獲益。Utriainen等對10例在治療期間發(fā)現(xiàn)ON的ALL患兒予以雙磷酸鹽治療，至隨訪終點時，7例患兒的疼痛均得到明顯緩解，但初診時出現(xiàn)嚴重關(guān)節(jié)塌陷的患兒最終仍需要手術(shù)治療以改善關(guān)節(jié)活動障礙，治療期間患兒均未出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥，表明雙磷酸鹽在緩解ALL患兒的骨關(guān)節(jié)疼痛方面是安全有效的。自體間充質(zhì)干細胞可以明顯改善ALL患兒ON導(dǎo)致的疼痛及畸形癥狀，但其對原發(fā)疾病遠期復(fù)發(fā)有無影響仍需要進一步研究。其他保守治療策略如高壓氧療法(HBO)等對患兒骨關(guān)節(jié)癥狀也有一定的改善作用?？紤]到骨壞死恢復(fù)時間緩慢，且對患兒遠期骨骼生長發(fā)育影響較大，仍建議對所有ALL患兒常規(guī)進行骨關(guān)節(jié)病變的早期篩查及干預(yù)。

綜上所述，兒童ALL相關(guān)骨壞死的病因機制尚未明確，腫瘤浸潤、化療藥物損傷及遺傳等因素均不同程度參與疾病發(fā)生。年齡、高危ALL、T-ALL、高脂血癥、復(fù)發(fā)ALL、肥胖等可能與ON的發(fā)生有關(guān)。考慮患兒骨關(guān)節(jié)損害恢復(fù)緩慢且存在一定程度的不可逆性，未來仍需要開展深入研究以探討ALL相關(guān)骨壞死的預(yù)防及治療方案。