培門冬酶治療兒童急性淋巴細胞白血病研究進展

閆 紅，何 莉

0 引言

兒童急性淋巴細胞白血病(ALL)約占兒童急性白血病的75%～80%，是最常見的兒童惡性腫瘤[1]。L-ASP作為兒童ALL聯(lián)合化療方案中的一個主要藥物，自其在臨床應(yīng)用以來，兒童ALL的緩解率及無病生存率都有了很大程度的提高，長期無事件生存率可達到80%[2]。然而，L-ASP在發(fā)揮其治療作用的同時還會產(chǎn)生多種毒副作用，包括過敏性休克、胰腺炎、血栓形成、肝功能損害、凝血功能障礙等，并因其變態(tài)反應(yīng)發(fā)生率高和頻繁的靜脈注射，使其在臨床上的應(yīng)用受到一定的限制[3]。

PEG-ASP即左旋門冬酰胺酶聚乙二醇軛合物，是一種長效的新型門冬酰胺酶制劑。PEG-ASP通過可溶性聚合物聚乙烯乙二醇(PEG)對L-ASP進行物理包埋和化學(xué)修飾，使得該藥不僅保持了L-ASP生物活性，而且降低了外源性細菌蛋白質(zhì)的免疫原性，同時在人體內(nèi)的半衰期大為延長，從L-ASP的20 h延長至5.5 d，約為L-ASP的5倍[4-5]，且不良反應(yīng)與L-ASP相似[6]。PEG-ASP克服了L-ASP這些缺點,逐漸廣泛應(yīng)用于臨床[7]。于1984年P(guān)EG-ASP開始應(yīng)用于臨床，1994年經(jīng)美國食品和藥品管理局(FDA)批準可應(yīng)用于對L-ASP過敏的ALL患者，2006年經(jīng)FDA批準可作為治療兒童ALL的一線藥物。江蘇恒瑞醫(yī)藥公司于2002自主仿制了國產(chǎn)PEG-ASP注射液(商品名：艾陽)，2009年經(jīng)國家藥品食品管理監(jiān)管局(SFDA)批準在中國上市。

1 PEG-ASP抗腫瘤機制、藥代動力學(xué)、抗藥性的研究

1.1 抗腫瘤機制 1953年Kidd等第一次觀察到用豚鼠血清治療小鼠淋巴瘤可以獲得完全緩解；1961年經(jīng)Broome等證實，豚鼠血清中抗淋巴瘤的有效成分即L-ASP；1964年Cambell等從埃希氏菌屬大腸桿菌提純獲得L-ASP，并發(fā)現(xiàn)其與豚鼠血清中發(fā)現(xiàn)的抗腫瘤成分活性相似，這一重大發(fā)現(xiàn)為臨床及實驗室的研究提供了大量酶的來源。門冬酰胺(Asparagine,Asn)是蛋白質(zhì)合成的重要氨基酸之一，人體正常細胞能自身合成Asn，滿足細胞蛋白質(zhì)合成的需要，但腫瘤細胞(如ALL、淋巴瘤細胞)的門冬酰胺合成酶活性極低，必須從細胞外、血液循環(huán)中攝取Asn，L-ASP能催化分解而耗竭血液中的Asn，使得腫瘤細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)因缺乏Asn導(dǎo)致合成受影響，抑制隨后的DNA和RNA合成，進而導(dǎo)致腫瘤細胞死亡。

1.2 藥代動力學(xué) Asselin等[8]研究發(fā)現(xiàn)，不同菌株來源的L-ASP的半衰期存在差異，歐文菊花菌來源的L-ASP(Erwinia L-ASP)、埃希大腸桿菌來源的L-ASP(E.coli L-ASP)、PEG-ASP的半衰期分別為0.65、1.24、5.73 d，而它們能維持外周血中門冬酰胺處于耗盡狀態(tài)的時間分別為7～15、14～23、26～34 d。由此提示我們在臨床應(yīng)用PEG-ASP時，應(yīng)及時檢測血漿中其活性及Asn耗竭情況，以決定用藥的劑量和間隔時間，來保證其藥物效應(yīng)。

此外，Riccardi等[9]發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用L-ASP后，血漿L-ASP活性達到100 IU/L以上時，就能保證血漿及腦脊液中Asn被完全耗竭(<0.1 μmol/L)。Ahlke等[10]用L-ASP(2 500 IU/m2,靜脈滴注，每3天1次)應(yīng)用于15例ALL的患兒，發(fā)現(xiàn)L-ASP血漿谷濃度能達到102 IU/L，其中97%的血標本Asn達到完全耗竭，100%腦脊液標本(11/11)中Asn達到完全耗竭。近期研究表明，ALL患兒注射PEG-ASP(2 500 IU/m2)1次后的2周仍能保持有效的血藥濃度[6]。以上研究提示，L-ASP在預(yù)防髓外白血病中可能也擔(dān)當著重要角色。這可能也是L-ASP在維持白血病持續(xù)完全緩解(CCR)中起重要作用的原因之一。

1.3 抗藥性 腫瘤細胞產(chǎn)生抗藥性主要有兩種機制。Haskell等[11]發(fā)現(xiàn)，L-ASP有臨床抗藥性，ALL患者的染色體中門冬酰胺合成活性增加；腫瘤細胞在接觸L-ASP后，其自身門冬酰胺合成酶(AS)的合成增加[12]，且白血病細胞中的間充質(zhì)細胞(Mesenchymal，MSC)也能產(chǎn)生AS，從而催化合成L-門冬酰胺，使得PEG-ASP藥效喪失[13]。研究發(fā)現(xiàn)，對于融合基因TEL-AML1呈陰性的B型ALL患者而言，AS高表達的4年無病生存率為58%±11%，AS低表達的4年無病生存率為83%±7%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明預(yù)后與AS的表達程度有關(guān)[14]。L-ASP第二個可能的抗藥性產(chǎn)生機制似乎與抗體形成有關(guān)，抗體可以使L-ASP失效，疾病容易復(fù)發(fā)[15]。Soares等[16]認為，抗PEG-ASP抗體與PEG-ASP發(fā)生抗原抗體免疫反應(yīng)，從而使藥物清除率更高且藥效時間縮短，從而療效降低。

2 PEG-ASP臨床應(yīng)用的研究

2.1 用藥方案及療效 美國丹納法伯腫瘤研究所(Dana-Farber Cancer Institute,DFCI)于1991年開展了一項名為DFCI 91-01的臨床試驗[2]。將收集的年齡在0～18歲且新診斷為ALL的377例患兒隨機分為2組，試驗分為觀測期(Ⅰ期，共3 d)、誘導(dǎo)緩解期(Ⅱ期，共4周)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療期(Ⅲ期，共3周)、強化治療期(Ⅳ期，共30周)、維持治療期(Ⅴ期，共2年)。兩組患兒在Ⅰ～Ⅴ期使用藥物及劑量(Ⅰ期：強的松；Ⅱ期：長春新堿、強的松、阿霉素、甲氨蝶呤；Ⅲ期：鞘內(nèi)注射加腦部X光放療；Ⅴ期：長春新堿、甲氨蝶呤、地塞米松、6-MP)均相同。而在Ⅳ期，組1給予PEG-ASP(2 500 IU/m2，肌肉注射，每2周1次，共15次)，組2給予天然E.coli L-ASP(25 000 IU/m2，肌肉注射，每周1次，共30次)，此期中的長春新堿、甲氨蝶呤、地塞米松、6-MP等應(yīng)用劑量均相同。結(jié)果顯示：組1和組2的5年無事件生存率分別為84%±4%、78%±4%，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明PEG-ASP 與 L-ASP 療效相同；組1和組2的毒性反應(yīng)發(fā)生率分別為25%、36%，提示PEG-ASP的毒性較天然L-ASP弱；接受門冬酰胺酶治療≤25周患兒與≥26周患兒的5年無事件生存率分別為73%±7%、90%±2%，兩者比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，提示門冬酰胺酶在維持白血病持續(xù)完全緩解中起重要作用。

美國兒童癌癥研究小組進行了一項名為CCG-1962的試驗，對118例初診標危的ALL患兒隨機分為2組，在誘導(dǎo)治療期比較PEG-ASP和天然E.coli L-ASP的療效[17]。組1給予PEG-ASP(2 500 IU/m2，肌肉注射，第3天)，組2給予天然E.coli L-ASP(6 000 IU/m2，肌肉注射，第3、5、8、10、12、15、17、19、22天)，兩組患兒均使用長春新堿(1.5 mg/m2，靜脈注射，第0、7、14、21天)、強的松(40 mg/m2，口服，第0～28天)。結(jié)果顯示，組1和組2的完全緩解率在第7天分別為63%、47%，第14天分別為96%、83%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明PEG-ASP比天然L-ASP E.coli緩解更迅速；PEG-ASP因其半衰期較天然E.coli L-ASP長4天，故能持久、有效地降解門冬酰胺；此外，研究還發(fā)現(xiàn)，兩組的3年無事件生存率、不良事件、感染及住院時間相似。

Gabriele等[18]進行了一項隨機性、前瞻性研究，以評價氯法拉濱聯(lián)合PEG-ASP在治療兒童復(fù)發(fā)或難治性ALL的療效。初診的ALL患兒，經(jīng)首次誘導(dǎo)治療后，B系淋巴細胞白血病(B-ALL)在第29天微小殘留(MRD)≥10-4、T系淋巴細胞白血病(T-ALL)在第43天MRD≥10-3的患兒納入研究中。試驗組給予氯法拉濱(40 mg/m2，共5次)聯(lián)合PEG-ASP(2 500 IU/m2，共1次)，對照組接受標準治療，給予大劑量阿糖胞苷(3 g/m2，共4次)聯(lián)合PEG-ASP(2 500 IU/m2，共1次)。氯法拉濱/PEG-ASP治療B-ALL后使24/39(61%)的患兒MRD轉(zhuǎn)陰，而阿糖胞苷/PEG-ASP治療后僅有18/39(46%)的患兒MRD轉(zhuǎn)陰。研究還發(fā)現(xiàn)，氯法拉濱/PEG-ASP的毒性類似于阿糖胞苷/PEG-ASP，無意外的嚴重的副作用。PEG-ASP聯(lián)合其他藥物治療難治性ALL療效顯著。

2011年中國CCLG-ALL2008協(xié)作組收集了200多例ALL患兒，旨在對兒童ALL誘導(dǎo)緩解治療中應(yīng)用 PEG-ASP替代L-ASP。對標危的患兒誘導(dǎo)緩解治療方案為長春新堿(1.5 mg/m2，靜脈注射，第8、15天)、柔紅霉素(25 mg/m2，靜脈滴注，第8、15、22、29天)、PEG-ASP(2 500 IU/m2，肌肉注射，第8、22天)、強的松(60 mg/m2，口服，第1～7天)、地塞米松(6 mg/m2,口服，第8～28天)。對中危的患兒除柔紅霉素在第22、29天增加2次外，其余藥物及其劑量均同于標危患兒的方案。該臨床觀察的具體數(shù)據(jù)待發(fā)表。

國內(nèi)外多中心的臨床研究表明，PEG-ASP與天然E.coli L-ASP療效相同[2,19-20]，而PEG-ASP發(fā)生的過敏反應(yīng)明顯減少[2,6]。

2.2 臨床給藥途徑 目前我們對PEG-ASP的給藥方式主要為肌肉注射，研究表明，ALL患兒可以耐受靜脈注射治療，其不良反應(yīng)(包括過敏、深靜脈血栓、胰腺炎等)發(fā)生率和肌肉注射相似[6]。2005年P(guān)EG-ASP經(jīng)FDA批準可用于靜脈注射。但應(yīng)控制給藥速率，有報道認為PEG-ASP的給藥速率可影響血清三酰甘油水平[21]。

另外，研究表明，從藥物成本、給藥和制劑費用、去診所看病的費用以及假定較低的超敏反應(yīng)發(fā)生率等藥物經(jīng)濟學(xué)指標分析，PEG-ASP和E.coli L-ASP相比，在用于成人ALL首次誘發(fā)治療時，PEG-ASP每2周給藥1次的方案相對節(jié)省費用[6]。

2.3 PEG-ASP的不良反應(yīng)及處理 研究發(fā)現(xiàn)，L-ASP 在發(fā)揮療效的同時還影響正常細胞的功能，從而導(dǎo)致不良反應(yīng)發(fā)生[22-23]。包括過敏性休克、胰腺炎、血栓形成、肝功能損害、凝血功能障礙，對脂質(zhì)代謝的影響及罕見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性。

2.3.1 過敏反應(yīng)的處置 從大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的異體蛋白L-ASP，半衰期約為1.24 d，需多次靜脈給藥方可達到所需要的藥物濃度。隨著用藥次數(shù)增多，變態(tài)反應(yīng)發(fā)生率可達25%～30%[24-26]。PEG-ASP在保留L-ASP活性的同時，將免疫原性降低了99%[27]，使得過敏反應(yīng)發(fā)生率降低。但臨床上仍有極少數(shù)患者可發(fā)生急性過敏反應(yīng)，尤其對有L-ASP過敏史的患者發(fā)生率較高。由于Ewinia L-ASP與PEG-ASP或E.coli L-ASP的抗體不會發(fā)生反應(yīng)，故對上述2種酶過敏的患者，可改用Ewinia L-ASP[28]。臨床上，在給PEG-ASP時，應(yīng)必備常見的搶救藥物及設(shè)備，一般使用前應(yīng)給予地塞米松、開瑞坦及鹽酸異丙嗪等，以預(yù)防過敏反應(yīng)的發(fā)生，并在應(yīng)用前后密切監(jiān)測呼吸、血壓、心率等。

2.3.2 急性胰腺炎的處置 應(yīng)用PEG-ASP也可發(fā)生胰腺炎，發(fā)生率為2%～18%，與使用L-ASP相似[19]。主要表現(xiàn)為腹痛、嘔吐、血清淀粉酶及脂肪酶的升高。給予PEG-ASP時，應(yīng)預(yù)防低脂肪飲食、嚴密觀察患者的臨床癥狀以及監(jiān)測血、尿淀粉酶、胰腺超聲及CT等。雖然胰腺炎具有致死性，故發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)上述不良反應(yīng)時，需高度關(guān)注，應(yīng)停止應(yīng)用PEG-ASP[29]。但近來研究發(fā)現(xiàn)，L-ASP在治療ALL過程中，一旦開始出現(xiàn)胰腺炎，連續(xù)輸注蛋白酶抑制劑和抗生素，則可阻止胰腺炎繼續(xù)惡化，繼續(xù)使用L-ASP治療可使胰腺炎癥狀達到完全緩解[30]。

2.3.3 止血、凝血或纖溶障礙的處置 文獻報道，使用PEG-ASP患者發(fā)生凝血功能障礙的發(fā)生率為17%，主要表現(xiàn)為凝血酶原時間延長、部分凝血活酶生成時間延長、低纖維蛋白原血癥等實驗室檢查結(jié)果異常，而臨床出血傾向不明顯，給予輸注冷沉淀等處理后，凝血功能均可逐漸恢復(fù)正常[31]。

2.3.4 血栓形成的處置 有研究報道，由PEG-ASP導(dǎo)致血栓的發(fā)生率為2.5%～11%[32]。在一項研究中，對41例ALL患兒在應(yīng)用L-ASP過程中給予肝素[0.45～1.33 mg/(kg·d)，皮下注射]預(yù)防性治療血栓，76個療程后，無1例發(fā)生血栓；而另外50例未預(yù)防性給予低分子肝素的患者，發(fā)生深靜脈血栓和肺栓塞各1例，這項結(jié)果提示低分子肝素預(yù)防血栓形成似乎是有效的[33]。

2.3.5 糖代謝紊亂的處置 由于L-ASP造成急性胰腺炎引起低胰島素血癥及高血糖素時發(fā)生高血糖，同時，由于化療中大量應(yīng)用糖皮質(zhì)激素，將誘發(fā)糖代謝異常及抑制外周組織對葡萄糖的攝取和利用，使血糖升高。L-ASP引發(fā)的繼發(fā)性高血糖一般為一過性，可給予短效胰島素并監(jiān)測血糖水平，尤其是有糖尿病史的患者[34]。

2.3.6 肝功能損害的處置 PEG-ASP的耐受性較好，但易發(fā)生肝功能異常，如低白蛋白血癥、輕度谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶升高及膽紅素血癥等，一般在應(yīng)用 PEG-ASP時，應(yīng)嚴密注意肝功能及膽紅素。發(fā)生肝功能異常者，給予保肝對癥治療。

3 結(jié)語

綜上，PEG-ASP在保證療效和天然E.coli L-ASP相當?shù)耐瑫r，還具有更優(yōu)的安全性，更長的半衰期，更好的依從性，更高的性價比，已成為目前治療兒童ALL的首選。但PEG-ASP仍不可避免地產(chǎn)生過敏反應(yīng)及抗體，需要研究者繼續(xù)探索在不同階段如何選擇不同來源的L-ASP來減少過敏反應(yīng)及抗體的產(chǎn)生。

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