局部应用rhGM-CSF治疗放化疗引起的口腔黏膜炎

中山大学肿瘤防治中心放射治疗科 吴少雄 兰 美

重组人粒细胞-巨噬细胞刺激因子（recombinant granulocyte/macrophage colonystimulating factor，rhGM-CSF）是一种造血系统中作用广泛的细胞因子。它从造血干/祖细胞水平促进中性粒细胞、单核细胞/巨噬细胞、嗜酸性粒细胞的生成，并增强其吞噬及趋化活性，同时可刺激晚期红系祖细胞、巨核细胞及血小板的生成，还可促进树突状细胞的增殖、分化及功能成熟。在临床上，rhGM-CSF主要用于治疗与造血系统相关的疾病或并发症，尤其被广泛用于治疗经放疗或化疗后所致的骨髓抑制、或接受骨髓移植的肿瘤患者，其目的是增强骨髓的造血功能，改善机体的免疫力和预防感染，使放化疗能够顺利进行。

多年来对rhGM-CSF的研究还发现rhGM-CSF能有效地促进内皮细胞、上皮细胞、角质细胞和成纤维细胞等多种细胞的迁移和增殖，具有加速溃疡创面愈合的功效，被逐渐应用于临床治疗相关疾病，尤其在治疗癌症患者放化疗引起的口腔黏膜炎方面取得了可喜的疗效，倍受人们的重视。

口腔黏膜炎是头颈部肿瘤患者放化疗后一种常见的急性不良反应，接受单纯常规分割放射治疗的患者发生严重口腔黏膜炎的概率约30％～60％[1]，而接受放化综合治疗的患者严重口腔黏膜炎的发生率可高达92％[2]。口腔黏膜炎临床表现为口干、咀嚼困难、吞咽疼痛、口腔溃疡和剧烈疼痛等，严重影响患者的生活质量和营养状况。另外，口腔黏膜炎还会增加继发全身感染的风险，可能导致治疗计划中断，或使化疗或放疗的计划给量受到限制，影响肿瘤的治疗效果。因此，防治口腔黏膜炎在肿瘤治疗中有着重要的临床意义。

1 放化疗引起口腔黏膜炎的发生机制

放疗引起口腔黏膜炎的发病机制主要有四个方面[3]：（1）头颈部放疗导致患者唾液腺受损，唾液流量及质量均大大降低，口腔自洁及免疫功能受限，口腔卫生不良，PH下降，口内菌群平衡失调，引发口腔黏膜炎；（2）放射线直接破坏分裂增殖快的口腔黏膜上皮细胞的DNA结构，破坏细胞的正常代谢，造成基底干细胞及其下的组织细胞直接损伤，使黏膜细胞的分裂补偿机制受到影响，导致黏膜厚度降低，脆性增加；当进食等微小的机械刺激时，可使口腔黏膜受损几率增大；（3）放疗辐射产生的活性氧引起机体的氧化应激，造成NDA、蛋白质及其相关酶的失活，导致细胞、组织和血管受到损伤；辐射激活的转录因子（如NF-κB等）和促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6等）能进一步引起内皮组织的早期损伤；（4）放疗的癌症患者机体免疫功能普遍低下，口腔黏膜容易受口腔病原微生物感染，使溃疡难以愈合[4]。

化疗引起口腔黏膜炎的机制主要有：（1）很多化疗药物可以产生直接的口腔毒性，例如烷化剂、抗代谢剂、抗生素、长春花碱类和生物制剂等，化疗药物可抑制DNA复制和黏膜细胞增殖，从而导致黏膜萎缩，胶原裂解，最终形成溃疡；（2）化疗容易引起骨髓抑制和免疫抑制，导致患者抵御病原菌的能力下降，从而引起病毒、真菌或细菌感染[5]。

2 rhGM-CSF防治口腔黏膜炎的作用机制

口腔黏膜的修复取决于该部位的细胞生长繁殖速度，其愈合的过程可分为三个阶段：炎症反应阶段、增殖阶段、血管再生与重建阶段。这三个阶段互相重叠、互相关联[6-8]。局部应用rhGM-CSF可通过下述三个阶段发挥其对口腔黏膜炎的治疗作用，加速口腔黏膜炎的愈合。

2.1 炎症反应阶段 rhGM-CSF通过促进中性粒细胞和巨噬细胞的趋化和活化能力来提高其对坏死组织、失活碎片及病菌异物等的吞噬活性和杀菌能力，同时刺激巨噬细胞生成和释放与创面愈合相关的生长因子，如PDGF、FGF、TGF、EGF、VEGF等。这些生长因子能促进成纤维细胞及黏膜上皮细胞的增殖和血管的再生，加速创面进入伤口愈合的增殖阶段。

2.2 增殖阶段 rhGM-CSF可刺激内皮细胞、角质细胞和黏膜上皮细胞的增殖、分化和迁移，加速溃疡创面的再上皮化。

2.3 血管再生与重建阶段 rhGM-CSF通过上述阶段对内皮细胞增殖及血管生长因子（VEGF）释放的促进，加速了新生血管化进程；并促进成纤维细胞表达α-肌动蛋白，促进伤口收缩，与新生毛细血管等共同形成肉芽组织，填补伤口组织缺损，为表皮细胞的覆盖创造条件。

3 rhGM-CSF防治放化疗所致口腔黏膜炎的研究进展

3.1动物实验 体内、外动物实验发现rhGM-CSF可直接与内皮细胞上的GM-CSF受体结合，激活JAK2激酶活性，促进内皮细胞增殖、分化和迁移，提高其它血管生成因子的活性[9,10]。研究还发现rhGM-CSF可直接促进人上皮细胞和角质细胞的迁移和增殖。

钟大平等[11]观察rhGM-CSF对甲氨蝶呤（MTX）致实验性小鼠口腔黏膜损伤的疗效，结果显示早期预防使用rhGM-CSF 不仅能减少动物死亡，还能减少口腔炎症及溃疡的形成，并促进粘膜损伤的恢复。

3.2 临床研究 近十几年来，国内外多数临床研究表明rhGM-CSF对化疗、放疗或放化综合治疗引起的口腔黏膜炎具有预防和治疗作用[12-15]。

Saarilahti等[12]选择40例头颈部肿瘤放疗患者进行了一项双盲前瞻性随机对照Ⅲ期研究，患者随机接受硫糖铝（4g/100ml，qid）或rhGMCSF（150μg/100ml，qid）含漱治疗，在放疗1周后开始用药，直至放疗结束；所有患者均接受常规分割放疗，总剂量为50～60Gy/25～30次/5～6周；放疗结束时，rhGM-CSF组口腔黏膜炎的严重程度有减轻的趋势（P=0.072）；在放疗过程中，rhGM-CSF组有5例（24％）患者口腔黏膜炎完全或部分愈合，而硫糖铝组则无一例有愈合（P=0.049），且有4例因严重口腔黏膜炎而中断放疗；rhGM-CSF组患者较少出现黏膜疼痛（P=0.058），也较少需要吗啡止痛（P=0.042）。此结果表明局部含漱rhGM-CSF能有效促进放射性口腔黏膜损伤的愈合，明显减轻患者口腔疼痛，使放疗得以顺利进行。

Hejna等[13]开展一项前瞻性随机对照试验，观察局部应用rhGM-CSF对化疗所致口腔黏膜炎的作用。31例接受以5-氟尿嘧啶为基础方案化疗的胃肠道肿瘤患者（入选时均有WHO 1～3级口腔黏膜炎）被随机分为2组，分别接受rhGM-CSF（400μg/250ml，每日含漱3次）和抗菌剂治疗（聚维酮碘4ml/125ml，每日含漱6次；两性霉素B 10mg/次，每日含漱4次）。两组患者口腔黏膜炎持续时间分别为5.3天±2.5天和8.1天±1.5天（P=0.0008），从开始治疗至口腔病灶完全缓解的时间分别为2.8天±0.7天和6.3天±1.1天（P＜0.0001）。该结果显示局部使用rhGM-CSF可明显缩短化疗所致口腔黏膜炎的持续时间，并加速其愈合。

Mantovani等[14]报道一项开放性非随机的II期临床研究，观察局部使用rhGM-CSF对局部晚期头颈部肿瘤患者接受放化疗所致口腔黏膜炎的预防和治疗作用。患者被分为预防用药组（n=46）和治疗用药组（22），预防组在化疗和化放疗整个过程中使用rhGM-CSF，治疗组从出现黏膜炎开始用药至临床完全缓解后2天结束（如果没有效果则在使用10天后结束）。预防组仅50％的患者出现口腔黏膜炎，尽管从黏膜炎发生到完全缓解的时间两组无显著差异 （8.7天±6.5天 vs 11.5天±7.4天，P=0.089），但预防组在治疗第3天发生3/4度口腔黏膜炎的比例明显低于治疗组（30％ vs 61％，P=0.015），并能更有效地缩短3/4度黏膜炎向0/1度黏膜炎转化的时间（P=0.05）。该临床试验结果表明，局部使用rhGM-CSF对放化疗所致的口腔黏膜炎是有效的，预防性用药比治疗性用药更有效。

最近，赵春玲等[15]的一项临床研究证明局部含漱rhGM-CSF对白血病儿童患者化疗所致口腔黏膜炎同样有效。90例白血病患儿被随机分为2组，应用甲氨蝶呤+三联鞘内注射预防中枢神经系统白血病，对照组（n=50）用碳酸氢钠+甲硝唑漱口，实验组（n=40）联合使用rhGM-CSF溶液漱口。实验组口腔溃疡发生率较对照组显著降低（27.5％ vs 36％，P＜0.0），口腔溃疡平均愈合时间明显快于对照组（4.3天 vs 6.6天，P＜0.05），溃疡严重程度也明显轻于对照组（P＜0.05）。

3.3 rhGM-CSF的给药方法 rhGM-CSF除口腔含漱局部给药外，皮下注射给药对口腔黏膜炎也有一定疗效[16]。Masucci等[17]对接受放疗引起口腔黏膜炎的口腔和口咽肿瘤患者进行前瞻性随机研究，用药组采用rhGM-CSF（4μg/kg/d）皮下注射，每天1次，从放疗开始至放疗结束，与常规治疗组相比，用药组提高了口腔黏膜炎的缓解率（45％ vs 9％，P=0.008）。

但从rhGM-CSF的作用机理及相关研究来看，局部给药的疗效及安全性可能优于全身性给药。据国内外文献报道[12-15]，rhGM-CSF局部用药的方法一般为：将rhGM-CSF100～200μg 溶于80～100ml无菌水或生理盐水中（稀释至浓度约为1～2μg/ml）配置为漱口液，三餐后及睡前半小时含漱（用药前用清水清洁口腔），每天含漱4次，每次20～25 ml，每次含漱至少3分钟，用药后1小时内不进食、不饮水[18-19]。由于rhGM-CSF属于蛋白质类药物，因此其漱口液需在2～8℃温度下避光保存，并且需要每天配液以保证药物稳定性。给药时机的选择：一般在出现口腔黏膜炎时开始用药，也可从放化疗开始时就给予预防性用药，其效果会比治疗性用药更好[14]。

4 结论

综上所述，局部应用rhGM-CSF对化疗、放疗或放化综合治疗所致口腔黏膜炎均有较好的预防和治疗效果，能明显缓解口腔黏膜炎，缩短黏膜炎持续时间，减轻患者痛苦，改善患者的生活质量和营养状况，有利于放化疗的顺利进行。与皮下给药方法相比，rhGM-CSF局部含漱给药可避免患者发生全身不良反应，用法简单、方便，口感好，患者易于接受。

目前，防治放化疗所致口腔黏膜炎仍然不是一个容易对付的问题，尽管有许多药物和方法可供选择使用，但至今仍然没有一种标准药物可被临床广泛接受。究其原因可能与下列影响因素有关：（1）不同化疗药物对口腔黏膜损伤程度不同；（2）化疗药物剂量的大小；（3）放疗部位及口腔受照射体积和剂量的差异；（4）化疗综合放疗的序贯方式不同；（5）患者对治疗的依从性；（6）个人口腔卫生习惯；（7）原先是否存在口腔疾患；（8）个体的耐受性。因此，防治口腔黏膜炎应根据上述多种因素进行综合分析，并采取一种或多种药物给予适当治疗。显然，上述关于rhGM-CSF局部治疗口腔黏膜炎的方法可为临床使用提供多一种选择，至于其最佳的剂量、给药方式及时机尚待进一步研究探讨。

[1] 万江波.局部使用粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）治疗重度粘膜炎[J].药品评价,2007,4（1）：49-51.

[2] 房彤.头颈肿瘤患者急性放射性皮肤和黏膜损伤的调查分析[J].中华放射医学与防护杂志,1998,18（5）：350-352.

[3] Shih A, Miaskowski C, Dodd MJ, et al.Mechanisms for radiation-induced oral mucositis and the consequences[J].Cancer Nurs,2003,26（3）：222-229.

[4] 杜清华,王仁生.放射性口腔黏膜炎的发病过程[J].国际肿瘤学杂志,2011,38（6）：465-467.

[5] 刘刚.癌症化疗继发口腔黏膜炎的研究进展[J].国外医学口腔学分册,2001,28（4）：236-239.

[6] Fu X, Li X,Cheng B,et al.Engineered growth factors and cutaneous wound healing：success and possible questions in the past 10 years[J].Wound Repair Regen, 2005,13（2）：122-130.

[7] Cianfarani F,Tommasi R,Failla CM, et al.Granulocyte/macrophage colony-stimulating factor treatment of human chronic ulcers promotes angiogenesis associated with de novo vascular endothelial growth factor transcription in the ulcer bed[J].Br J Dermatol,2006,154（1）：34-41.

[8] 郭敏,崔文慧,黄宏,等.粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子与创面愈合[J].创伤外科杂志,2011,13（3）：279-282.

[9] Bussolino F,Ziche M,Wang JM, et.al.In vitro and in vivo activation of endothelial cells by colony-stimulating factors[J].J Clin Invest,1991,87：986-995.

[10] Soldi R,Primo L,Brizzi MF,et al.Activation of JAK2 in human endothelial cells by granulocyte-macrophage colony-stimulating factor[J].Blood,1997,89：863-872.

[11] 钟大平,张翼军.rhGM-CSF 对小鼠口腔粘膜损伤的防治作用[J].第三军医大学学报,2002,24（11）：1296-1298.

[12] Saarilahti K,Kajanti M,Joensuu T,et al.Comparison of granulocytemacrophage colony-stimulating factor and sucralfate mouthwashes in the prevention of radiation-induced mucositis：a double-blind prospective randomized phase Ⅲ study[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2002,54（2）：479-485.

[13] Hejna M,Kostler WJ,Raderer M,et al.Decrease of duration and symptoms in chemotherapy-induced oral mucositis by topical GM-CSF：results of a prospective randomized trial[J].Eur J Cancer,2001,37（16）：1994-2002.

[14] Mantovani G,Massa E,Astara G,et al.Phase Ⅱ clinical trial of local use of GM-CSF for prevention and treatment of chemotherapy-and concomitant chemoradiotherapy-induced severe oral mucositis in advanced head and neck cancer patients：an evaluation of effectiveness, safety and costs[J].Oncology Reports,2003,10（1）：197-206.

[15] 赵春玲,王薇,郭鹏菊,等.GM-CSF漱口液对白血病病儿口腔溃疡的影响[J].齐鲁医学杂志,2010,25（4）：361-362.

[16] Mcaleese JJ,Bishop KM, A’hern R,et al.Randomized phase Ⅱstudy of GM-CSF to reduce mucositis caused by accelerated radiotherapy of laryngeal cancer[J].Br J Radiology, 2006,79（943）：608-613.

[17] Masucci G,Broman P,Kelly C,et al.Therapeutic efficacy by recombinant human granulocyte/monocyte-colony stimulating factor on mucositis occurring in patients with oral and oropharynx tumors treated with curative radiotherapy[J].Med Oncol,2005,22（3）：247-256.

[

18] 吴尘轩.肿瘤化疗联合粒细胞-巨噬细胞刺激因子的辅助治疗[J].癌症进展,2012,10（2）：111-114.

[19] Cho SA,Park JH,Seok SH,et al.Effect of granulocyte macrophage-colony stimulating factor（GM-CSF） on 5-FU-induced ulcerative mucositis in hamster buccal pouches[J].Exp Toxic Pathol,2006,57（4）：321-328.