难治性急性髓系白血病(AML)包括原发耐药AML、老年AML、继发AML及复发AML。它们具有对化疗药物不敏感,完全缓解(CR)维持时间短,易复发等共同的特点。老年AML对常规化疗耐受性差,有25%的治疗相关性死亡率。虽然近年来联合化疗在治疗急性白血病方面得到长足的进展,难治性AML由于自身特性限制了常规化疗的应用,仍然是目前白血病治疗上的难点,其CR率低于AML 60%~80%的平均CR水平。
1995年Yamada等[2] 首先提出了CAG治疗方案[该方案组成如下:阿糖胞苷(Ara-c)10mg/m2,皮下注射q12h,第1~14天,阿克拉霉素(Acla)10~14mg/(m2·d),静脉注射,第1~4天,粒系集落刺激因子(G-CSF)200μg/(m2·d),皮下注射,第1~14天],并应用于18例复发AML患者,取得了CR为83%,毒副反应轻微的良好效果。
1 CAG方案药理学基础
1.1 Ara-c 可用于初治、缓解后和复发患者,是治疗急性白血病最有效的药物之一;DA方案(柔红霉素加Ara-c)是治疗AML的标准方案。Ara-c是S期特异性药物,进入胞后经细胞嘧啶/脱氧胞嘧啶激酶转化为其活性形式三磷酸Ara-c,干扰S期细胞的DNA复制合成,机理尚不清楚。Ara-c的代谢产物阿糖尿苷还可使细胞同步化处于S期。
1.2 Acla 为第二代蒽环类抗肿瘤抗生素,具有亲脂性,易进入细胞内并维持较高浓度,且能迅速转运进入细胞核内。它的作用机理是通过嵌入DNA双股螺旋,导致DNA理化性质改变,从而强烈抑制核酸合成。特别是RNA合成,能使细胞阻滞于G1期和S晚期。
2 CAG方案的临床应用
自从Yamada报道CAG方案治疗18例复发性AML取得83%CR后,日本进行了多个小规模临床实验,CAG方案应用于治疗难治性AML,均提示该方案的良好疗效:CR达62%~86%;生存期中位数8~17个月;与常规化疗相比,其毒副作用小,仅有轻至中度的骨髓抑制,患者生活质量高。其中复发AML的治疗效果尤佳,CR可达到86%,中位生存时间17个月,在CR后复发者行CAG方案仍能再次缓解,没有耐药性;老年AML疗效次之,CR达62.5%,中位生存时间11个月,继发AML的CR为44.4%,中位生存时间17个月;原发耐药性AML疗效最差,在接受治疗的8例患者中仅1例获CR[5]。在我国,经CAG临床治疗协作组2001年6月~2004年2月对257例患者研究,发现CAG方案有以下临床特点:(1)对FAB分类M0疗效差,白血病细胞分化越后疗效越好,这与G-CSF的作用时相为造血细胞分化晚期有关系;(2)CAG方案使用过程中没有发生对该方案耐药病例,即使CAG诱导缓解后复发,该方案仍然有效;(3)对骨髓移植后复发病例CAG方案可取得较好疗效;(4)有较长的骨髓抑制期,较常规化疗严重;髓外副反应轻微。该方案肯定了预激方案在初治的中、年轻AML患者的疗效,使CR患者的复发可能性减小,4年DFS提高9%(CAG临床治疗协作组,预激方案多中心临床研究总结)大多数报道CAG方案副反应轻微,仍有少数毒副作用诱发严重不良事件的报道:低剂量Ara-c合用G-CSF可引起较重的骨髓抑制,较久的粒细胞缺乏期;Taguchi等[6]报道2例再生障碍性贫血转化AML的患者,经CAG方案治疗后肿瘤细胞明显减少,但持续存在全血细胞减少,致1例死于肺炎,1例死于中枢出血。另一方面,有报道低剂量Ara-c合用G-CSF会引起皮肤浸润,外周血中原始细胞升高。这些事实说明CAG方案虽有较好疗效,其临床应用仍需谨慎,对病例也要有所选择。
3 CAG方案的作用机制
3.1 诱导凋亡
众所周知,AML发生时肿瘤细胞BCL-2表达水平高于非白血病患者,提示AML的发生是细胞增殖与凋亡调控机制失衡的结果:AML的凋亡受到抑制。研究表明,复发难治的急性白血病BCL-2.P170的表达显著高于初治者。BCL-2.P170高表达的急性白血病CR率低,早期复发率高。BCL-2或P170高表达者,50%为难治性白血病,二者同时高表达者均为难治性白血病。BCL-2与急性白血病预后的阳性符合率90.9%,预测敏感性高。
说明BCL-2与难治性急性白血病符合率高,而CAG方案正是在这一类白血病的治疗上取得了较为突出的疗效。同是细胞凋亡诱导剂的砷剂能在mRNA和蛋白水平明显降低BCL-2。此外,有研究证明Ara-c通过下降BCL-2基因表达而导致细胞凋亡。
至今已鉴定出40多个Caspase底物,包括蛋白激酶、DNA酶、Rb蛋白以及其本身等,均与凋亡有关。不同的底物蛋白被Caspase酶切后,其活性或者被激活或被灭活,产生不同的生物效应:(1)对凋亡抑制因子进行灭活;(2)破坏细胞结构;(3)通过分离蛋白的催化及调控功能区使其获得或失去一定的功能,从而进一步调控相关的下游事件,如细胞皱缩,膜发疱、GSH流出、染色质聚集,导致凋亡的典型形态学改变。Caspase3广泛分布于各种不同类型的细胞中,是Caspase家族中最重要的凋亡执行者之一,在凋亡执行阶段,负责对全部或部分关键性蛋白的酶切(激活或灭活)。
实验证实急性早幼粒细胞白血病细胞系NB4细胞凋亡过程中Caspase3的活性明显升高,而加入Caspase3抑制剂后药物对NB4细胞的诱导凋亡作用消失,提示Caspase3在细胞因子调控白血病细胞凋亡过程中起重要作用。在CAG方案治疗难治性白血病时有凋亡发生,Caspase3是细胞凋亡过程中的重要激酶,也是细胞凋亡的主要效应因子,广泛存在于各种不同类型的细胞中,包括AML细胞。所以有理由认为CAG在诱导白血病细胞凋亡的过程中Caspase3起了很重要的作用。
3.2 诱导分化 日本曾报道1例57岁男性M0患者经常规化疗未缓解后单用G-CSF后CR,其机制尚未明确,是否是诱导肿瘤细胞分化尚待证实。关于Ara-c过去的报道中提示在常规化疗效果欠佳的AML患者应用小剂量Ara-c后可CR,且大多数患者的异常基因转阴。这些现象都说明小剂量Ara-c可有其独特的作用机制,如诱导分化。此外有日本学者观察到在G-CSF和小剂量Ara-c体外培养的白血病细胞株和AML患者骨髓细胞中出现细胞的分化:细胞表面的髓系抗原表达增多,并进一步证实G-CSF联合小剂量Ara-c诱导分化作用强于两者单独应用[13]。虽然目前没有CAG方案诱导细胞分化的报道,以上研究仍能提示其可能性。