大剂量甲氨蝶呤治疗儿童急性淋巴细胞性白血病

摘要：急性淋巴细胞性白血病（ALL）是小儿时期最常见的恶性肿瘤性疾病，近30年来，ALL的治疗发展迅速，长期无事生存率（EFS）明显提高，而巩固及维持疗的主要药物甲氨蝶呤（MTX）更是受到更多的观注。作为预防髓外白血病及白血病复发的重要药物，大剂量甲氨蝶呤（HDMTX）已经被肿瘤治疗广泛接受，本文对HDMTX的药理、副作用、亚叶酸钙解救及进展作简略综述。

关键词：大剂量甲氨蝶呤；急性淋巴细胞性白血病；儿童；髓外白血病

1儿童急性淋巴细胞性白血病治疗现状

白血病是儿童时期最常见的恶性肿瘤，<15岁发病率约为4/10万，急性淋巴细胞性白血病（ALL）则是其中主要类型，约占小儿白血病的75%以上。中枢神经系统和睾丸是白血病细胞的主要庇护所，若不进行预防，40%ALL会在完全缓解后3年内发生CNS白血病，7.7%男孩将发生睾丸白血病，因此针对CNS和睾丸白血病的预防治疗必需得到重视。目前三联（甲氨蝶呤，大塞米松，阿糖胞苷）鞘内注射联合大剂量甲氨蝶呤（high-dose methotrexate，HD-MTX）及亚叶酸钙（Calcium Folinate，CF）解救是预防儿童ALL髓外白血病复发的主要手段[1]。

2 HDMTX在治疗急性淋巴细胞性白血病中的作用

2.1 MTX的分子生物学 细胞内MTX在叶酰聚谷氨酸合成酶（FPGS）的作用下，MTX分子的谷氨酸残基再逐个连接上谷氨酸（达到2～6个），形成甲氨蝶呤多聚谷氨酸盐（MTXPG），MTX及MTXPG通过竞争性地抑制一碳单位合成关键酶二氢叶酸还原酶（DHFR）活力，影响核酸和蛋白质的合成。决定MTX抗肿瘤作用强度的因素是细胞内MTX、MTXPG浓度和停留时间，而MTXPG在细胞内的停留时间比MTX长，所以细胞内MTXPG的聚集量和链长度是发生细胞毒性作用的主要因素。急性髓系白血病（AML）细胞由于不能形成足量的长链MTXPG，对MTX发生内在性耐药[2]，因此HDMTX治疗并不适用于AML。

2.2 HD-MTX作用机制的区别 我们人为的规定MTX用药剂量>1.0 g/m2称为HDMTX，不同剂量MTX进入细胞膜的方式有差异，形成的MTXPG聚集量和链长度也不同。

2.2.1不同浓度下细胞膜对MTX转运方式不同 有试验证实[3]MTX胞外浓度<0.10 μmol/L时，其入胞依赖转运受体还原叶酸盐载体（RFC）的转运，而当MTX血浆浓度>20 μmol/L时，药物可直接由血扩散方式进入细胞内，并抑制游离MTX由胞内向胞外流动，克服由于RFC功能下降引起的耐药，另外，这一浓度可抑制DHFR的代偿增高，因此HDMTX会明显增高细胞内MTX浓度。Evans等报道[4-5]在HDMTX治疗过程中，血浆MTX浓度>16 μmol/L的ALL患儿，其治疗失败的危险性降低，提示达到胞外高浓度MTX的重要性。

2.2.2 HDMTX增加MTXPG的形成 尽管有体外试验表明[6]使用低浓度MTX长时间暴露的方式可以达到相应有效的胞内浓度，但在Synold等所作[4]体内试验中，证实HDMTX治疗中MTXPG聚集量和长链MTXPG数量比小剂量MTX多，说明长链MTXPG是由于高血浆浓度所致，而不是长时间暴露所致，这一点对T系ALL和高危B系ALL进行HDMTX治疗的有指导意义。

Gajjar等报告[7]诱导治疗8 d内外周血肿瘤细胞是否消失与EFS明显相关。基于此认识，Masson等[8]在初诊ALL患儿入院后，先不进行常规的缓解诱导治疗，而是随机给予96 h HDMTX或小剂量MTX的单个药物治疗，结果发现HDMTX组患者外周血肿瘤细胞数在24 h内减少，并且4 d内完全清除；此外还发现DNA合成的抑制程度与长链MTXPG数量有关，从而证实了胞外MTX浓度和抗白血病效应呈正相关。

2.3脑脊液MTX浓度与HDMTX剂量的关系 全身应用小剂量MTX不易透过血脑屏障、血睾屏障，但是当MTX>1 g/m2持续滴注时，可抑制脑脊液中白血病细胞的DNA合成[9]。实验观察到1 g/m2剂量，静注1/3量后15 min，血浆MTX浓度可达100 μmol/L，这一浓度可使MTX穿透血脑、血眼及血睾屏障，杀伤"隐蔽所"白血病细胞，从而防止中枢神经系统白血病（CNSL）[9]。

2.4稳态浓度（Cpss）与药时曲线（AUC） Evans[5]等发现ALL患儿的血清MTX浓度与缓解的时间长短明显相关。在杨丽华、卢炜的试验中[10]，3种不同剂量HDMTX（1 g/m2，36 h；3 g/m2，24 h；5 g/m2，24 h）所达到稳态浓度（Cpss）分别为8.9 μmol/L、37.2 μmol/L、67.1 μmol/L，达到99%预期Cpss时间为8～11 h，因此，静脉滴注时间不应短于这个时间。

在Galpin等的研究中发现血药浓度-时间曲线下面积（AUC）反映了药物在体内的累积总量[11]，当血药浓度达到有效治疗浓度的阈值以上后，AUC成为与疗效相关的主要因素。在MTX清除率为常数时，AUC与药物剂量呈正相关，对于低危ALL治疗，HDMTX 2.5～3.5 g/m2，24 h即可，而对于高危B系、T系、复发ALL则需5 g/m2，24 h。

3 HDMTX的不良反应

HDMTX个体间及个体内存在较大的药动学差异，具有治疗指数低，毒性较高的特性，其毒副反应常见，严重时可致死。目前公认的MTX中毒血药浓度为：给药后48 h>1 μmol/L，72 h>0.1 μmol/L [12]。在治疗过程中我们发现即使在同一患儿不同疗程的同一方案中，MTX血药浓度相差也是极大，可能相差数十倍甚至上百倍，在湛洁谊等也有相似报道[13]，表明MTX代谢存在个体差异和同一个体不同时间的差异性。因此监测MTX血药浓度是防止出现MTX解救不足或过度的重要手段。

MTX是S期抑制性药物，由于消化道黏膜细胞增殖迅速，对MTX敏感性很高，故而易出现口腔、肛门、消化道黏膜症状。肝脏和骨髓是MTX药物代谢和分解的主要场所，所以在治疗期间容易出现肝功能受损表现和骨髓抑制，继发感染也常见[14]。MTX具有半抗原性，高浓度MTX使血清白蛋白变性成为具有免疫原性的载体蛋白，二者结合使人体对MTX-蛋白复合物发生过敏反应，造成皮肤损害。90%的MTX在尿中以原型排泄，如果尿液pH<7，HDMTX可能会导致MTX在次级肾小管沉积，从而引发急性肾小管梗阻。在患儿本身肾功能不全时，MTX排泄会显著降低，可能会因MTX在血清中持续高水平而出现更为严重的骨髓抑制和胃肠道副作用[15]。

脑白质病作为公认的MTX治疗在神经系统方面的后遗症，也是目前的研究热点。一般认为MTX与神经毒性和脑室周围白质深层区改变相关联[16-17]，临床表现从亚临床的DW-MRI改变到癫痫或脑病发作不等，有报告称症状缓解后脑部MRI改变也随之消失[18]。

4亚叶酸钙解救HDMTX毒性反应

亚叶酸钙（CF）进入人体后转化为亚甲基四氢叶酸和N-甲酰基四氢叶酸，作为一碳单位，参加胸腺嘧啶核苷酸及嘌呤的生物合成，从旁路超过MTX所阻断的代谢途径而起到解救的作用。在杨丽华、卢炜同一报告中分析[10]， MTX的不良反应发生在药物消除相，在此期间MTX通过影响S期DNA合成导致毒性反应，理论上CF解救主要针对细胞外液低水平MTX（0.01～0.1 μmol/L），不影响细胞内与DHFR结合的MTX[19]，因此CF解救应在消除相进行并解救至MTX浓度降到一定值以下，解救时间不应晚于MTX静滴结束后17.5 h。但是临床发现CF在解救正常细胞的同时也有拮抗MTX的作用，Steba等提出[20]关于HDMTX与CF在儿童ALL治疗中的地位和最佳方案尚存争议，其原因就是CF在解救MTX的毒性作用同时也减少了HDMTX的抗白血病作用。而在其另一篇报告中[21]引用"亚叶酸过度解救（overrescure）"概念，并提出内生高半胱氨酸的累积与MTX血浆浓度成正比，而与叶酸浓度成反比，可能部分的解释了CF与HDMTX抗肿瘤作用的拮抗作用。CF解救应遵循的原则是最大量地杀伤肿瘤细胞，不会有致命的不良反应，不会因此影响下一疗程的化疗，此外还要考虑到与长期生存的关系。

5大剂量甲氨蝶呤的研究方向

目前儿童ALL治疗中HDMTX具有很重要的地位，对于成熟T系ALL的治疗更是如此。如何确定HDMTX最佳使用剂量和维持施药时间以及CF解救剂量和解救时间是今后关注的问题。

Galpin[11]等研究表明，达到稳态最大的长链MTXPG聚集所需的时间，B系要短于T系，任一浓度的MTX都不能在24 h内使ALL细胞的活力受到抑制（无论是T系还是B系），但只要达到适当的血浆浓度，第48 h所有的细胞活力都能被抑制。目前对于何时开始CF解救是并未达成共识，近年来国内外文献报道及新的化疗方案也在试验减少HDMTX的CF解救剂量和次数，有文献认为CF的解救不应超过MTX总量的10%，理想的CF剂量应在2%～3%HDMTX剂量，解救直至血浆MTX浓度<0.1μmol/L[2]，但也有报告称MTX血药浓度<0.25 μmol/L即为安全浓度[22]。

6结论

HDMTX在儿童ALL的治疗中占有重要地位，其对长期EFS的良性作用已经是公认的。MTXPG在细胞内的浓度和停留时间决定了MTX的抗肿瘤效果及毒性反应。HDMTX不仅作用在外周，而且可以透过血脑屏障与三联鞘注联合作用防治CNSL。MTX个体间及个体内存在较大的药动力学差异，毒副反应常见，应根据MTX的血药浓度选择个性化治疗。HDMTX的剂量、维持用药时间以及，如何在CF解救MTX毒性反应的同时又要避免过多的干扰MTX抗肿瘤细胞作用及对以后疗程的不良作用将是未来就要的研究方向。

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编辑/肖慧

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