大劑量甲氨蝶呤治療兒童急性淋巴細胞性白血病

摘要：急性淋巴細胞性白血病（ALL）是小兒時期最常見的惡性腫瘤性疾病，近30年來，ALL的治療發展迅速，長期無事生存率（EFS）明顯提高，而鞏固及維持療的主要藥物甲氨蝶呤（MTX）更是受到更多的觀注。作為預防髓外白血病及白血病復發的重要藥物，大劑量甲氨蝶呤（HDMTX）已經被腫瘤治療廣泛接受，本文對HDMTX的藥理、副作用、亞葉酸鈣解救及進展作簡略綜述。

關鍵詞：大劑量甲氨蝶呤；急性淋巴細胞性白血病；兒童；髓外白血病

1兒童急性淋巴細胞性白血病治療現狀

白血病是兒童時期最常見的惡性腫瘤，<15歲發病率約為4/10萬，急性淋巴細胞性白血病（ALL）則是其中主要類型，約占小兒白血病的75%以上。中樞神經系統和睪丸是白血病細胞的主要庇護所，若不進行預防，40%ALL會在完全緩解后3年內發生CNS白血病，7.7%男孩將發生睪丸白血病，因此針對CNS和睪丸白血病的預防治療必需得到重視。目前三聯（甲氨蝶呤，大塞米松，阿糖胞苷）鞘內注射聯合大劑量甲氨蝶呤（high-dose methotrexate，HD-MTX）及亞葉酸鈣（Calcium Folinate，CF）解救是預防兒童ALL髓外白血病復發的主要手段[1]。

2 HDMTX在治療急性淋巴細胞性白血病中的作用

2.1 MTX的分子生物學 細胞內MTX在葉酰聚谷氨酸合成酶（FPGS）的作用下，MTX分子的谷氨酸殘基再逐個連接上谷氨酸（達到2～6個），形成甲氨蝶呤多聚谷氨酸鹽（MTXPG），MTX及MTXPG通過競爭性地抑制一碳單位合成關鍵酶二氫葉酸還原酶（DHFR）活力，影響核酸和蛋白質的合成。決定MTX抗腫瘤作用強度的因素是細胞內MTX、MTXPG濃度和停留時間，而MTXPG在細胞內的停留時間比MTX長，所以細胞內MTXPG的聚集量和鏈長度是發生細胞毒性作用的主要因素。急性髓系白血病（AML）細胞由于不能形成足量的長鏈MTXPG，對MTX發生內在性耐藥[2]，因此HDMTX治療并不適用于AML。

2.2 HD-MTX作用機制的區別 我們人為的規定MTX用藥劑量>1.0 g/m2稱為HDMTX，不同劑量MTX進入細胞膜的方式有差異，形成的MTXPG聚集量和鏈長度也不同。

2.2.1不同濃度下細胞膜對MTX轉運方式不同 有試驗證實[3]MTX胞外濃度<0.10 μmol/L時，其入胞依賴轉運受體還原葉酸鹽載體（RFC）的轉運，而當MTX血漿濃度>20 μmol/L時，藥物可直接由血擴散方式進入細胞內，并抑制游離MTX由胞內向胞外流動，克服由于RFC功能下降引起的耐藥，另外，這一濃度可抑制DHFR的代償增高，因此HDMTX會明顯增高細胞內MTX濃度。Evans等報道[4-5]在HDMTX治療過程中，血漿MTX濃度>16 μmol/L的ALL患兒，其治療失敗的危險性降低，提示達到胞外高濃度MTX的重要性。

2.2.2 HDMTX增加MTXPG的形成 盡管有體外試驗表明[6]使用低濃度MTX長時間暴露的方式可以達到相應有效的胞內濃度，但在Synold等所作[4]體內試驗中，證實HDMTX治療中MTXPG聚集量和長鏈MTXPG數量比小劑量MTX多，說明長鏈MTXPG是由于高血漿濃度所致，而不是長時間暴露所致，這一點對T系ALL和高危B系ALL進行HDMTX治療的有指導意義。

Gajjar等報告[7]誘導治療8 d內外周血腫瘤細胞是否消失與EFS明顯相關。基于此認識，Masson等[8]在初診ALL患兒入院后，先不進行常規的緩解誘導治療，而是隨機給予96 h HDMTX或小劑量MTX的單個藥物治療，結果發現HDMTX組患者外周血腫瘤細胞數在24 h內減少，并且4 d內完全清除；此外還發現DNA合成的抑制程度與長鏈MTXPG數量有關，從而證實了胞外MTX濃度和抗白血病效應呈正相關。

2.3腦脊液MTX濃度與HDMTX劑量的關系 全身應用小劑量MTX不易透過血腦屏障、血睪屏障，但是當MTX>1 g/m2持續滴注時，可抑制腦脊液中白血病細胞的DNA合成[9]。實驗觀察到1 g/m2劑量，靜注1/3量后15 min，血漿MTX濃度可達100 μmol/L，這一濃度可使MTX穿透血腦、血眼及血睪屏障，殺傷\"隱蔽所\"白血病細胞，從而防止中樞神經系統白血病（CNSL）[9]。

2.4穩態濃度（Cpss）與藥時曲線（AUC） Evans[5]等發現ALL患兒的血清MTX濃度與緩解的時間長短明顯相關。在楊麗華、盧煒的試驗中[10]，3種不同劑量HDMTX（1 g/m2，36 h；3 g/m2，24 h；5 g/m2，24 h）所達到穩態濃度（Cpss）分別為8.9 μmol/L、37.2 μmol/L、67.1 μmol/L，達到99%預期Cpss時間為8～11 h，因此，靜脈滴注時間不應短于這個時間。

在Galpin等的研究中發現血藥濃度-時間曲線下面積（AUC）反映了藥物在體內的累積總量[11]，當血藥濃度達到有效治療濃度的閾值以上后，AUC成為與療效相關的主要因素。在MTX清除率為常數時，AUC與藥物劑量呈正相關，對于低危ALL治療，HDMTX 2.5～3.5 g/m2，24 h即可，而對于高危B系、T系、復發ALL則需5 g/m2，24 h。

3 HDMTX的不良反應

HDMTX個體間及個體內存在較大的藥動學差異，具有治療指數低，毒性較高的特性，其毒副反應常見，嚴重時可致死。目前公認的MTX中毒血藥濃度為：給藥后48 h>1 μmol/L，72 h>0.1 μmol/L [12]。在治療過程中我們發現即使在同一患兒不同療程的同一方案中，MTX血藥濃度相差也是極大，可能相差數十倍甚至上百倍，在湛潔誼等也有相似報道[13]，表明MTX代謝存在個體差異和同一個體不同時間的差異性。因此監測MTX血藥濃度是防止出現MTX解救不足或過度的重要手段。

MTX是S期抑制性藥物，由于消化道黏膜細胞增殖迅速，對MTX敏感性很高，故而易出現口腔、肛門、消化道黏膜癥狀。肝臟和骨髓是MTX藥物代謝和分解的主要場所，所以在治療期間容易出現肝功能受損表現和骨髓抑制，繼發感染也常見[14]。MTX具有半抗原性，高濃度MTX使血清白蛋白變性成為具有免疫原性的載體蛋白，二者結合使人體對MTX-蛋白復合物發生過敏反應，造成皮膚損害。90%的MTX在尿中以原型排泄，如果尿液pH<7，HDMTX可能會導致MTX在次級腎小管沉積，從而引發急性腎小管梗阻。在患兒本身腎功能不全時，MTX排泄會顯著降低，可能會因MTX在血清中持續高水平而出現更為嚴重的骨髓抑制和胃腸道副作用[15]。

腦白質病作為公認的MTX治療在神經系統方面的后遺癥，也是目前的研究熱點。一般認為MTX與神經毒性和腦室周圍白質深層區改變相關聯[16-17]，臨床表現從亞臨床的DW-MRI改變到癲癇或腦病發作不等，有報告稱癥狀緩解后腦部MRI改變也隨之消失[18]。

4亞葉酸鈣解救HDMTX毒性反應

亞葉酸鈣（CF）進入人體后轉化為亞甲基四氫葉酸和N-甲酰基四氫葉酸，作為一碳單位，參加胸腺嘧啶核苷酸及嘌呤的生物合成，從旁路超過MTX所阻斷的代謝途徑而起到解救的作用。在楊麗華、盧煒同一報告中分析[10]， MTX的不良反應發生在藥物消除相，在此期間MTX通過影響S期DNA合成導致毒性反應，理論上CF解救主要針對細胞外液低水平MTX（0.01～0.1 μmol/L），不影響細胞內與DHFR結合的MTX[19]，因此CF解救應在消除相進行并解救至MTX濃度降到一定值以下，解救時間不應晚于MTX靜滴結束后17.5 h。但是臨床發現CF在解救正常細胞的同時也有拮抗MTX的作用，Steba等提出[20]關于HDMTX與CF在兒童ALL治療中的地位和最佳方案尚存爭議，其原因就是CF在解救MTX的毒性作用同時也減少了HDMTX的抗白血病作用。而在其另一篇報告中[21]引用\"亞葉酸過度解救（overrescure）\"概念，并提出內生高半胱氨酸的累積與MTX血漿濃度成正比，而與葉酸濃度成反比，可能部分的解釋了CF與HDMTX抗腫瘤作用的拮抗作用。CF解救應遵循的原則是最大量地殺傷腫瘤細胞，不會有致命的不良反應，不會因此影響下一療程的化療，此外還要考慮到與長期生存的關系。

5大劑量甲氨蝶呤的研究方向

目前兒童ALL治療中HDMTX具有很重要的地位，對于成熟T系ALL的治療更是如此。如何確定HDMTX最佳使用劑量和維持施藥時間以及CF解救劑量和解救時間是今后關注的問題。

Galpin[11]等研究表明，達到穩態最大的長鏈MTXPG聚集所需的時間，B系要短于T系，任一濃度的MTX都不能在24 h內使ALL細胞的活力受到抑制（無論是T系還是B系），但只要達到適當的血漿濃度，第48 h所有的細胞活力都能被抑制。目前對于何時開始CF解救是并未達成共識，近年來國內外文獻報道及新的化療方案也在試驗減少HDMTX的CF解救劑量和次數，有文獻認為CF的解救不應超過MTX總量的10%，理想的CF劑量應在2%～3%HDMTX劑量，解救直至血漿MTX濃度<0.1μmol/L[2]，但也有報告稱MTX血藥濃度<0.25 μmol/L即為安全濃度[22]。

6結論

HDMTX在兒童ALL的治療中占有重要地位，其對長期EFS的良性作用已經是公認的。MTXPG在細胞內的濃度和停留時間決定了MTX的抗腫瘤效果及毒性反應。HDMTX不僅作用在外周，而且可以透過血腦屏障與三聯鞘注聯合作用防治CNSL。MTX個體間及個體內存在較大的藥動力學差異，毒副反應常見，應根據MTX的血藥濃度選擇個性化治療。HDMTX的劑量、維持用藥時間以及，如何在CF解救MTX毒性反應的同時又要避免過多的干擾MTX抗腫瘤細胞作用及對以后療程的不良作用將是未來就要的研究方向。

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編輯/肖慧