韩丹壘 郭静明 (三峡大学第一临床医学院血液内科,湖北 宜昌 443000)
急性早幼粒细胞白血病(APL)由于伴有严重的凝血功能障碍,常常引发致命性出血,早期死亡率极高,尤其见于APL患者化疗后骨髓抑制期。出血以不同形式发生于不同部位。研究〔1〕对APL患者接受全反式维甲酸(ATRA)和伊达比星治疗期间发生致命性出血部位的统计发现,颅内出血是出血性死亡最主要原因,并且致命性出血通常发生在诱导治疗的早期。APL患者并发出血,与APL病期与患者年龄有一定的相关性,同时各种综合因素共同作用,最终导致了APL出血,甚至死亡〔2〕。本文就APL出血机制作一综述。
1.1 血小板数量异常 血小板减少是APL出血的重要原因〔3〕,其减少程度与出血危险性和程度有一定的相关性。其原因主要是骨髓中白血病细胞大量异常增生使得巨核系生成或成熟受抑制,从而使巨核细胞明显减少或无巨核细胞生成,导致血小板生成障碍,数量减少。另外,药物引起的血小板减少症是在化疗中也非常常见。
1.2 血小板功能异常 白血病患者血小板形态和功能存在缺陷〔4〕,并且对于二磷酸腺苷(ADP)、胶原、肾上腺素等刺激后血小板的聚集能力减弱。据报道血小板表面膜糖蛋白(GP)和受体存在异常〔4〕,特别是 GPⅠb-Ⅸ和 GPⅡb-Ⅲa相关受体的减少和 GP Ⅳ受体的增加,而且电镜观察可见a颗粒减少和体积变小,以M3和M5显著,进而表现为血小板的黏附、聚集和释放功能都有不同程度的异常,临床表现为出血明显,止血困难。同时,在急性白血病中,发热和感染可以进一步增加出血的危险性。
经典DIC包括两个过程:内皮损伤和全身凝血系统活化后高凝状态,此外,还有继发纤溶系统的反应。因此,存在凝血和纤溶两项指标升高〔5〕。血小板和凝血因子消耗,导致血栓形成,组织缺血,最终导致是出血。对于APL出现的DIC,与经典DIC不同的是保护蛋白C和抗凝血酶Ⅲ的水平差异〔6〕。
2.1 促凝活性物质的释放:组织因子(TF)、癌性促凝物质(CP)和因子Ⅴ膜受体 TF是一种膜糖蛋白,为凝血因子Ⅶ的受体,可以活化因子Ⅶ成为Ⅶa,启动凝血级联反应。正常细胞表面具有凝血活性的TF基本上处于休眠状态,当细胞膜发生改变时,激活磷脂后,可以导致TF被激活。当细胞死亡或凋亡时,TF与FⅦ形成复合物同时激活FⅦ形成TF-FⅦa,此外,在化疗或放疗过程中产生的氧自由基也可以激活处于休眠状态的TF,从而使血小板和凝血因子消耗,最终导致出血。
CP,1975年被分离出的半胱氨酸蛋白酶,可以在没有因子Ⅶ的情况下激活因子Ⅴ,并与因子Ⅴ膜受体结合,使局部凝血因子浓度增加,加速凝血酶原复合物的形成〔7〕。研究〔8〕发现CP存在于急性髓素白血病(AML)各类原始细胞中,以APL最高,这可能是导致APL凝血病发生的又一潜在原因,且与病情严重程度有关。
2.2 细胞因子的释放和黏附分子的作用 白血病细胞可以分泌白细胞介素(IL)-1和肿瘤坏死因子(TNF)-α,它们可以诱内皮细胞表达TF和1型纤溶酶原激活物抑制物(PAI-1),下调血栓调节蛋白(TM)的表达,导致局部高凝状态。TM是血管内皮的一个膜受体,能与凝血酶结合形成复合物而激活抗凝蛋白C,上调TF与下调抗凝血的TM/蛋白C系统,使正常成血栓抗凝内皮转换成趋血栓阻塞性内皮〔9〕。白血病细胞表面和(或)其反受体表达黏附分子例如,细胞间黏附分子(ICAM)-1或血管细胞黏附分子(VCAM)-1〔9〕,可以使内皮细胞、血小板和白细胞和宿主细胞之间直接相互作用,白血病细胞附着血管内皮细胞促进局部血管壁凝血激活,造成微血栓形成。
2.3 膜微粒(MP)的作用 这些细胞源性膜碎片大约有0.1~1.0 μm,可以来自正常细胞,如血小板、血细胞等,也可以来源于白血病细胞。APL细胞表达高水平的TF〔10〕,所以来源于白血病细胞的MP也带有TF。在APL患者中,循环MP多数来自APL前髓细胞,TF-MP可以通过P-选择素促进细胞和血小板结合到中性粒细胞和单核细胞上,因此,MPs可能直接或者间接地激活凝血。研究〔11〕表明MPs上TF的高表达与生存率降低和静脉血栓形成率有较高的相关性。其他MP相关蛋白包括组织纤溶酶原激活剂(tPA),PAI-1和膜联蛋白Ⅱ(Annexin Ⅱ)等〔12〕。
纤溶在APL并发出血中也发挥着重要作用,并与DIC同时存在,多种因素综合作用导致纤溶亢进。AnnexinⅡ,作为与纤维蛋白溶解酶原(PLT)和tPA的共受体,具有调节纤维蛋白溶解系统的功能〔13〕。研究〔14〕表明,APL细胞异常高表达AnnexinⅡ,使得纤溶酶产生增加,在急性早幼粒细胞白血病细胞株(NB4细胞株)细胞培养体系中加入ATRA后,在24 h内的AnnexinⅡ转录减少,72 h后达到最低点,说明APL患者纤溶亢进可以被ATRA抑制。siRNA靶向作用于AnnexinⅡ可以导致tPA依赖的纤溶酶下降。同时,AnnexinⅡcDNA转染子刺激纤溶酶的产生。证实了AnnexinⅡ在APL的纤溶作用中起着重要作用。人类微血管内皮细胞中表达的AnnexinⅡ,在脑微血管内皮细胞的数量比从身体其他部位的血管内皮细胞高得多,这一发现可能解释了颅内出血是APL出血最常见的原因〔15〕。也有研究〔16〕表明,在急性白血病出现纤溶亢进部分原因是由于α2纤溶酶抑制物(α2-PI),凝血酶激活的纤溶抑制物(TAFI)活性降低所致,且 TAFI活性与出血程度呈显著负相关。
白血病细胞的高氧消耗导致脑、肺严重低氧血症,引起血管壁内皮损伤;大量异常的白血病细胞增生浸润,可使血管内皮损伤,血管通透性增高而导致出血;当发生白细胞淤滞症时,白血病细胞变形性小而致血液黏度升高,由于血流缓慢,使得大量白血病细胞在微循环淤滞,血管壁缺氧,从而血管内皮损伤,引起出血。另外,一些化疗药物,也可以对细胞和组织产生一定的损伤,可以破坏血管壁,或在血管受损处堆积加重血管损伤。感染内毒素亦可损害血管壁,导致出血〔17〕。
白血病出血的一部分原因是蛋白水解,包括纤维蛋白(原)溶解和粒细胞蛋白水解酶。白血病细胞含有丰富的u-PA和t-PA,u-PA更高,特别是在APL细胞内,它们可以激活纤维酶原,造成纤维蛋白(原)溶解及凝血因子等的降解。粒细胞蛋白水解酶主要有弹性蛋白酶,降解纤维蛋白(原)和其他凝血因子最终导致出血。但是也有研究对于弹性蛋白酶的作用提出质疑,Oudijk等〔17〕收集APL患者的血液,检测出纤维蛋白降解产物显著升高,弹性蛋白酶降解纤维蛋白水平下降。推测,虽然APL患者纤维蛋白溶解增加,但可能不是由于弹性蛋白酶的影响,需要进一步的研究证实。
6.1 副蛋白类 高水平的副蛋白类以不同的方式干扰止血:抑制纤维蛋白单体的聚合,干扰血小板聚集或抑制凝血因子的活性。由于血液的高黏滞性,血浆置换可能会提高这类病人的出血概率。
6.2 血浆蛋白Z(PZ)有实验〔18〕评估了PZ在AL的浓聚情况,发现PZ可以作为一个辅助因子增加AML出血的风险,而对ALL没有明显相关性。
6.3 药物作用 化疗药物常引起骨髓抑制,抗血小板药物可使血小板减少而诱发出血。药物对肝脏的毒性作用或其他因素可能直接或间接影响凝血因子。米托蒽醌治疗APL-多发性硬化(MS-APL)后中枢神经出血概率增加〔19〕。
1 Sanz MA,Montesinos P.Open issues on bleeding and thrombosis in acute promyelocytic leukemia〔J〕.Thromb Res,2010;125(Suppl 2):S51-4.
2 Kim DY,Lee JH,Kim SD,et al.Significance of fibrinogen,D-dimer,and LDH levels in predicting the risk of bleeding in patients with acute promyelocytic leukemia〔J〕.Leuk Res,2011;35(2):152-8.
3 McDonald V,Scully M.Disorders of haemostasis and thrombosis〔J〕.Medicine,2009;37(3):149-54.
4 Psaila B,Bussel JB,Frelinger AL,et al.Differences in platelet function in patients with acute myeloid leukemia and myelodysplasia compared to equally thrombocytopenic patients with immune thrombocytopenia〔J〕.J Thromb Haemost,2011;9(11):2302-10.
5 Franchini M,Di Minno MN,Coppola A.Disseminated intravascular coagulation in hematologic malignancies〔J〕.Semin Thromb Hemost,2010;36(4):388-403.
6 Farah RA,Jalkh KS,Farhat HZ,et al.Acquired protein C deficiency in a child with acute myelogenous leukemia,splenic,renal,and intestinal infarction〔J〕.Blood Coagul Fibrinolysis,2011;22(2):140-3.
7 Szajda SD,Darewicz B,Gorzel M,et al.Cancer procoagulant(CP)〔J〕.Przegl Lek,2005;62(3):169-72.
8 Kato A.Disseminated intravascular coagulation in malignant neoplasms〔J〕.Rinsho Ketsueki,2010;51(1):37-43.
9 Falanga A,Russo L,Tartari CJ.Pathogenesis and treatment of thrombohemorrhagic diathesis in acute promyelocytic leukemia〔J〕.Mediterr J Hematol Infect Dis,2011;3(1):e2011068.
10 方 怡,蔡佳翌,钟济华,等.异常剪接组织因子在急性髓系白血病细胞株中的表达研究〔J〕.中国实验血液学杂志,2011;19(2):288-92.
11 Tesselaar ME,Romijn FP,van der Linden IK,et al.Microparticle-associated tissue factor activity:a link between cancer and thrombosis〔J〕.J Thromb Haemost,2007;5(3):520-7.
12 Kwaan HC,Rego EM.Role of microparticles in the hemostatic dysfunction in acute promyelocytic leukemia〔J〕.Semin Thromb Hemost,2010;36(8):917-24.
13 Madureira PA,Surette AP,Phipps KD,et al.The role of the annexin A2 heterotetramer in vascular fibrinolysis〔J〕.Blood,2011;118(18):4789-97.
14 Liu Y,Wang Z,Jiang M,et al.The expression of annexin II and its role in the fibrinolytic activity in acute promyelocytic leukemia〔J〕.Leuk Res,2011;35(7):879-84.
15 Cesarman-Maus G,Cantú-Brito C,Barinagarrementeria F,et al.Autoantibodies against the fibrinolytic receptor,annexin A2,in cerebral venous thrombosis〔J〕.Stroke,2011;42(2):501-3.
16 Albayrak M,Gürsel T,Kaya Z,et al.Alterations in Procoagulant,Anticoagulant,and Fibrinolytic Systems Before and After Start of Induction Chemotherapy in Children With Acute Lymphoblastic Leukemia〔J〕.Clin Appl Thromb Hemost,2013;19(16):644-51.
17 Oudijk EJ,Nieuwenhuis HK,Bos R,et al.Elastase mediated fibrinolysis in acute promyelocytic leukemia〔J〕.Thromb Haemost,2000;83(6):906-8.
18 Galar M,Piszcz J,Bolkun L,et al.Protein Z concentrations in patients with acute leukemia〔J〕.Clin Appl Thromb Hemost,2012;18(5):542-5.
19 Taube F,Stölzel F,Thiede C,et al.Increased incidence of central nervous system hemorrhages in patients with secondary acute promyelocytic leukemia after treatment of multiple sclerosis with mitoxantrone〔J〕.Haematologica,2011;96(6):e31.