褚娜利 张新华 程艳玲 吴志奎
·综述·
地中海贫血临床用药的研究进展
褚娜利 张新华 程艳玲 吴志奎
地中海贫血是世界上发病率高危害最大的单基因遗传病,目前尚无有效的治疗办法。主要是通过输血联合应用药物来改善患者的临床症状。药物治疗维持时间较短,且有严重的副作用,限制了其在临床上的应用。其根治手段是骨髓和干细胞移植以及基因治疗,前者由于配型和髓源限制,尚不能在临床上普及,后者因同源重组率低的问题尚未解决,临床应用尚待时日。传统的中医药治疗出现了可喜的苗头,但大多只限于个案报道,缺乏系统的研究。本文收集了目前地中海贫血临床治疗用药情况的部分资料,通过客观总结相关治疗药物的优势和劣势,以期为临床治疗地中海贫血提供参考。
地中海贫血; 临床用药; 参考; 治疗
地中海贫血(thalassemia)是由于先天性基因缺失或突变使人体不能正常合成血红蛋白珠蛋白引起的一种遗传性溶血性疾病,又叫珠蛋白合成障碍性贫血。据世界卫生组织报告,β-地中海贫血是地中海盆地、中东、亚洲最常见的血红蛋白病,严重的α-地中海贫血在东南亚常见,但日益增加的全球迁徙已经使全球71%的160个国家都发现了本病,其中大约1.5亿人携带β-地中海贫血的基因[1]。在中国危害较大的有两种类型的地中海贫血(α-地贫和β-地贫)。虽然优生优育是防治地中海贫血的根本措施,但是,如何应对每年大量新生的地中海贫血患儿以及如何提高这类人群的生存质量,是地中海贫血临床治疗亟待解决的公共卫生问题之一。本文就地中海贫血临床治疗用药现状做一综述。
高量输血是目前国际上推荐采纳的方法。研究认为将输血前血红蛋白(Hb)维持在100 g/L水平的铁沉积,仅比维持在60 g/L增加50%,且高水平的Hb可以降低肠道铁的吸收。然而高量输血的长期实施必须以去铁剂的使用为前提;1963年铁螯合剂去铁胺开始应用于临床,成为地贫治疗的突破点,高量输血和规律的去铁治疗明显提高了患儿的生存质量,可使患儿长期存活[2]。近年来从输血祛铁的临床用药模式扩展到了铁螯合剂的联合应用的用药模式,而且这种模式取得了显著的疗效。
1.1 去铁胺(DFO)
去铁胺现在已广泛用于临床。Caro等[3]发现DFO比去铁酮(DFP)在降低肝脏铁贮存方面更有效。去铁胺(DFO)临床应用现状:当患者铁蛋白(SF)>1000μg/L时,开始祛铁治疗;当患者年龄≤3岁时,应减少DFO的剂量,并监测其体格生长情况[4];当患者继发于铁负荷的心脏病、早期心肌病以及女性计划怀孕患者(SF≥2500μg/L)、造血干细胞移植(HSCT)前SF>2500μg/L、不能皮下注射给药者,可予持续24小时静脉滴注[50~70 mg/(kg ·d),5~6天/周,两周为一疗程][4]。DFO皮下注射可出现局部反应、疼痛或皮疹,一般无需停药。铁负荷低者使用大剂量DFO可出现白内障、夜盲、视力下降、视野缩小、听力丧失、肝肾功能损害、长骨生长障碍及骨骼病损等[4]。DFO需要从皮下或者静脉给药,使得许多患者不能耐受;再加上其价格昂贵及严重的不良反应,使得患者的依从性更差。以上这些情况限制了其在临床的应用。
1.2 去铁酮(DFP)
DFP有许多不良反应,如关节痛、一过性丙氨酸氨基转移酶升高,最严重的不良反应为粒细胞缺乏症和粒细胞减少症等。去铁酮(DFP)的临床应用现状:DFP有高的自身转化率,在肝脏内容易被代谢失去活性。研究者为降低DFP在肝脏的代谢率,合成了一系列以DFP为骨架的衍生物,例如CP502、CP41。目前CP502已进入到针对地贫的临床试验阶段[5-7]。以CP41为基础合成出的一些芳酸酯类化合物,如CP283,可作为一种前药,在强化吸收的同时,能选择性地在肝脏中水解还原成CP41或进一步得到CP38,释放到外周循环或直接作用于肝细胞,这对于人体中含铁最多的肝脏具有很好的治疗意义[8-9]。DFP的衍生物的研究成为此类药物的发展趋势。
1.3 地拉罗司(ICL670)
地中海贫血治疗上最有前景的药物,目前处于三期临床试验阶段。有研究显示它在降低肝铁浓度上的效果和DFO差不多[10]。地拉罗司(ICL670)临床应用现状:(1)不良反应有:轻微的胃肠道不良反应的几率略高于注射DFO的患者,观察到患者尿中β-2球蛋都存在短暂大的升高的情况。所以FDA发出安全警告,长期使用ICL 670可能造成肾衰的风险增加。(2)优势:经过II期临床观察未发现有关节痛、粒细胞减少、转氨酶升高、心电图异常等严重不良反应。(3)注意事项:用药中应每月检测血肌酐和ALT水平;每年检测4次血浆铁蛋白的浓度;每年测定肝铁浓度;10岁以上每年测定心脏铁的浓度[11]。
1.4 铁螯合剂的联合应用
高红英等[12]选择长期维持高量输血的重型β-地中海贫血铁过载患者,将其中足量使用铁螯合剂患者分为DFO组、DFP组、地拉罗司组(DFX)、DFP联合DFO组。观察一年后通过检测发现地拉罗司组降低SF的效果更好,其次是DFO联合DFP组。这一研究结果不仅进一步验证了地拉罗司(DFX)疗效,而且对DFP和DFO的联合应用具有临床指导意义。此研究成果的可重复性,仍需要进一步临床验证,但如果两者或三者联合应用确实可以起到很好的疗效,那就可以尝试。
现在研究珠蛋白基因表达调控剂多是针对β-地中海贫血而言的。这类药物作用机制主要是:(1)通过调节成人红系干细胞分化过程中的“压缩性开关”影响F细胞的生成,主要是改变红系增殖的动力学状态,并“募集”保留γ-珠蛋白链合成程序的红系干细胞群进入增殖和分化,这种红系干细胞群在红骨髓中保持静止状态,但在急性红系增生的刺激下进入早熟分化。此类代表药物包括羟基脲为代表的一系列细胞静止剂,以及EPO等造血生长因子。(2)直接作用于γ-珠蛋白基因启动子或其他可能的正性作用调控元件以活化γ-珠蛋白基因的表达。通过第二条途径再活化γ-珠蛋白基因的型代表是丁酸盐及其衍生物[13]。(3)抑制α-珠蛋白肽链合成,来纠正β和α肽链的合成的速率比。通过第三条途径抑制α-珠蛋白肽链代表药是异烟肼。(4)胎儿时期γ-珠蛋白基因是去甲基化的,成人时期γ-珠蛋白基因是甲基化的,通过抑制DNA甲基化,使γ-珠蛋白基因持续表达,不断合成HbF。此类代表药为五氮胞苷和地西他滨。
2.1 羟基脲
2.1.1 作用机制 提高γ链的合成可能与以下机制有关(1)羟基脲选择性杀伤晚期红系祖细胞,而使已经存在的包含HbF的红细胞亚群即F细胞获得生长优势。羟基脲可杀伤大批正常分化的前体细胞,导致急性红系应激,使红系前体细胞自细胞周期的G0期募集,红系细胞γ链开放,HbF增加[14]。(2)羟基脲直接可以诱导HbF的转录激活。
2.1.2 临床研究 通过总结既往的研究,得出羟基脲对中间型和重型β-地中海贫血的疗效确切,价格低廉,在经济欠发达地区有推广应用的价值。但该药对重型或中间型偏重者作用有限,患者仍不能脱离输血,长期预后差;且长期使用中疗效下降,限制了该药的临床应用。许多研究结果证实羟基脲对β复合E患者有较好的疗效。
2.1.3 不良反应 长期使用该药物对人体的毒性仍然令人担忧,包括患者对药物的清除能力,药物应答的可预见性,以及相关器官被羟基脲损坏的可逆转性等问题[15]。
2.2 丁酸盐及其衍生物
2.2.1 作用机制 其根本机制也是促进HbF的生成,代偿β-珠蛋白肽链生成不足导致的一系列红细胞损伤。
2.2.2 临床研究 通过总结既往的研究,可以得出:(1)丁酸及其衍生物能够选择性刺激胚胎或胎儿珠蛋白基因,且该作用并不仅限于丁酸盐衍生物,而是短链脂肪酸类化合物和其他丁酸盐结构类似物的共同性质[16-17]。(2)对于C-珠蛋白基因,尚未发现能够在启动子内确定短链脂肪酸类化合物反应模体。(3)迄今使用的丁酸盐类药物的临床使用也并未能取得稳定一致的效果。
2.2.3 用药安全性 总的来说,除了长期输液和服用不便等使用上的问题外,丁酸盐类药物的毒副作用很小。
2.3 α-肽链合成抑制剂(异烟肼)
2.3.1 作用机制 能明显抑制网织红细胞α-肽链合成,尤其是地中海贫血患者相对过剩的α-肽链合成。
2.3.2 临床研究 既往对异烟肼的研究不多,总结现有的研究得出,它对轻、中度β-地贫疗效较好,而对重型β-地贫疗效差,可能与重型β-地贫患者贫血过重,肽链失衡更为严重有关。仍需要进一步的临床研究。
2.4 五氮胞苷和地西他滨
5-氮胞苷(5-azacytidin)和地西他滨(Decitabin)属于DNA甲基酶抑制剂,5-氮胞苷因其有较强的骨髓毒作用,临床基本已被淘汰;地西他滨是目前已知的最强的DNA甲基化特异性抑制剂,能够通过阻断DNA甲基化从而激活基因转录,但仍需进一步研究最佳用药剂量、给药途径及远期不良反应。
3.1 单味中药提取物治疗
近二十年,关于单味中药治疗地中海贫血仅限于个案报道,而且缺乏系统和大规模的临床试验研究。下面关于单味中药治疗地中海贫血的现状总结如下:
1996年报道黄有文等用从红参中提取的颗粒纯品——抗氧化Ⅱ号(AA2)治疗血红蛋白H病(HbH病)14例,结果发现:有10例患者临床贫血症状有改善,Hb及RBC增加。对该药的实验研究发现它能够抑制自由基损伤导致的红细胞溶血,还能保护生物膜上膜脂和膜上的蛋白质不受损伤,延长红细胞的衰老时间,因此对地中海贫血有一定的临床治疗作用。1999年张锦[18]用中药当归、川芎的有效成分阿魏酸钠治疗α-地中海贫血12例,结果发现:患者临床贫血症状有改善,血液中脂质过氧化产物MDA明显减少。2010年刘四喜[19]曾应用口服川芎嗪片剂治疗HbH病患儿25例,结果显示:治疗1个月时患者主要疗效指标Hb上升,总有效率达100%,对川芎嗪的试验研究表明:川芎嗪治疗能够提高HbH病患者总抗氧化能力,清除病人体内过多的氧自由基,防止脂质过氧化,保护红细胞不受损害。
3.2 中药复方治疗
近三十年来比较系统阐述中药治疗地中海贫血的是吴志奎课题组用中药复方“益髓生血颗粒”的研究,在广西高发区,益髓生血颗粒治疗地贫,通过多批次临床试验,疗效肯定,同时依托多项国家自然科学基金,探讨了益髓生血颗粒治疗地中海贫血的生物学基础。下面将近三十年来中药复方治疗地中海贫血的现状总结如下。
1993年韦艳红使用中药复方成功治疗2例HbH病患者。一位患者症状明显改善,另一位患者的各种症状减轻。1996年赖祥林用黄根加味治疗36例地中海贫血3个月,坚持治疗的33例患者血色素均保持在70 g/L以上,有效率达到91.6%。吴月娥以当归补血汤加味治疗α-地贫1例,3周后Hb指标明显提高。王小平[20]等以补肾生血汤治疗儿童HbH病38例1个疗程后,患者临床症状缓解与血液学改善有很好的一致性,无效造血减轻。王小超[21]采用生血汤治疗HbH病40例,发现:所有病例有不同程度的食欲增加、精神振奋、乏力缓解,肝脾明显缩小。
3.2.1 益髓生血颗粒的临床研究 自1989年到2005年吴志奎等[22]多次深入广西壮族自治区地中海贫血高发区,通过采用自身对照法用益髓生血颗粒治疗β-地中海贫血156例,疗程均为3个月,结果患者临床症状的明显改善与血液指标的提高相一致。吴志奎等[23]采用益髓生血颗粒对60例β-地中海贫血患者进行随机、单盲、安慰剂平行对照的临床研究,益髓生血颗粒治疗组有效率93.33%,其临床症状明显改善,Hb等疗效性血液指标的提高与安慰剂对照组比较差异有显著统计学意义。王文娟等[24]对益髓生血颗粒用药后疗效维持时间进行临床观察,得出停药后仍能维持疗效约4个月的结论。
3.2.2 益髓生血颗粒治疗地中海贫血的作用机制(1)益髓生血颗粒治疗β-地贫不改变患者的基因突变型,明显提高患者的整体效应,提高血红蛋白(Hb)[25];(2)激活γ基因,诱导γ珠蛋白的合成,可提高地贫患者外周血γ-珠蛋白转录与表达[25];(3)下调铁蛋白基因表达,促进体内铁吸收和代谢,有效降低体内铁负荷,减少体内铁蓄[26];(4)益髓生血颗粒能显著提高红系特异反式作用因子GATA-1、GATA-2、NF-E2的基因表达[27];(5)益髓生血颗粒促进β-地中海贫血患者外周血和骨髓有核细胞AHSP及其转录因子m RNA表达,结合相对过剩的α珠蛋白链[28];(6)可明显减少地中海贫血患者红细胞包涵体[29];(7)能够改善骨髓造血微环境,调节造血相关细胞因子表达,维持骨髓早期造血细胞的正常结构和生理形态,促进有效红细胞生成和生理功能的恢复[30]。复旦大学沈自尹教授对吴志奎课题组的工作做出了如下评价:“中药治疗β-地中海贫血的成果,其重要意义在于这是首次在国际上用药物对单基因遗传病实现不改变基因结构,而是修饰、调节基因表达与基因产物功能获得无副作用和后遗症的显著疗效。[31]”
EPO+益髓生血颗粒:朱凌等[32]观察益髓生血颗粒加红细胞生成素(EPO)治疗β-地中海贫血40例,在服药后第1、2、3个月通过自身前后对照分别对血红蛋白(Hb)、红细胞(RBC)、网织红细胞(Ret)、胎儿血红蛋白(HbF)指标进行检测,发现治疗后Hb、RBC、Ret、HbF明显升高,在益髓生血颗粒的基础上加EPO治疗β-地中海贫血疗效更加明显。
羟基脲+滋补肾方:曹伟钊等[33]采用回顾性分析的方法对90例β-地中海贫血患者依据治疗方法不同分为中西医结合治疗观察组和单纯西医治疗对照组进行试验,得出中西医结合组优于单纯西药组。近年本课题组在303医院采用羟基脲+益髓生血颗粒联合用药治疗β-地中海贫血,显示中西药联合应用治疗地中海贫血有很好前景。
中药治疗地中海贫血是中医药治疗疑难病的优势项目,吴志奎课题组与南宁解放军303医院合作,用中药益髓生血颗粒治疗进行了30多年的探索,累计治疗β-地中海贫血397例,α-地中海贫血219例,取得了可重复的肯定疗效。发挥传统中药优势治疗地中海贫血仍值得深入研究。但是现在中医中药治疗地中海贫血还不是很系统,中医中药治疗地中海贫血的生物学机制仍有待进一步研究。
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Research progress in clinical treatment of thalassem ia
CHU Na-li,ZHANG Xin-hua,CHENG Yan-ling,et al.Guang'anmen Hospital,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100053,China Corresponding author:WU Zhi-kui,E-mail:gamwuzhikui@sina.com
Thalassemia is a type of single-gene genetic diseases with high morbidity worldwide.There is no effective treatmentat present.The patientswho suffer from thalassemiamainly improve the clinical symptoms by transfusion combined with using drugs Drug therapymaintains does not produce lasting effectiveness,and it has serious side effects,which have limited its application in clinical practice.Its radical treatment is the bonemarrow and stem cell transplantation and gene therapy.The former cannotbe popularized in clinical practice due to the limitofmatches and pith source,and the application of the latter still takes time because the problem of low homologous recombination rate hasn'tbeen solved yet.Therapy by using traditional Chinese medicine has become a promising trend,but it is limited to individual cases and lacks systematic study.This paper collected part of the data on clinical treatment of the thalassemia,and through objective summary of the advantages and disadvantages of various treatments,it aims to provide some reference for clinical treatment of thalassemia.
Thalassemia; Clinicalmedication; Reference; Therapy
R556
A
10.3969/j.issn.1674-1749.2013.09.023
2013-06-20)
(本文编辑:蒲晓田)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB530406);国家自然科学基金(81173167);国家科技重大专项“重大新药创制”专项(2009ZX 09301-005-2-7)
100053北京,中国中医科学院广安门医院分子生物学实验室[褚娜利(硕士研究生)、程艳玲、吴志奎];中国人民解放军第三0三医院血液科(张新华)
褚娜利(1987-),女,2012级在读硕士研究生。研究方向:中西医结合基础。E-mail:yanshichunali@163.com
吴志奎(1939-),本科,博士生导师。研究方向:中西医结合基础。E-mail:gamwuzhikui@sina.com