急性早幼粒细胞白血病分化综合征的发生机制、早期诊断及治疗研究进展

王 可 李慧波 孙丽丽 孔德胜 李英花

急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)在WHO分型中属 M3型急性髓系白血病(AML-M3),其特征为由t(15;17)(q22;q21)染色体易位产生的PML-RARα融合基因，是一种骨髓中有大量异常早幼粒细胞积聚的白血病类型。其主要临床特点为严重的凝血障碍，出血倾向和早期病死率高。全反式维甲酸(all-trans retinoic acid，ATRA)和亚砷酸(arsenious acid, ATO)的应用将APL从高致命性转变为高度可治愈性，大大降低了APL患者的早期病死率[1]。但仍有部分患者早期死亡，分化综合征(diferentiation syndrome，DS)为早期死亡的主要原因。本文主要探讨APL诱导分化过程中，发生DS的机制以及治疗的研究进展。

一、分化综合征的定义和早期诊断

分化综合征(diferentiation syndrome，DS)又称维甲酸(all-trans retinoic acid，ATRA)综合征，是一种潜在的致命性临床综合征，通常发生在用ATRA或ATO治疗APL的前两周内，发生率大约为20%～25%[2]。对分化综合征(DS)的尽早诊断和及时治疗是减少APL患者早期病死率的关键。DS常表现为：①不明原因发热；②低血压；③体重增加5kg；④肺部浸润；⑤胸腔或心包积液；⑥呼吸困难；⑦肾脏衰竭，符合2～3项者为轻度分化综合征，符合4项及以上者为重度分化综合征[3]。DS的诊断主要基于症状体征和影像学特征，但其症状体征多样且影像学特征非特异，使其诊断前通常需要排除，如肺出血、肺炎、充血性心力衰竭、肾衰竭和感染性休克等可以引起相同症状体征和影像学特征的其他病因[4]。因此在治疗前需对肺、心脏及肾脏等功能进行适当评估，否则其中一些功能异常可能归因于DS[5]。DS患者早期临床表现多样，缺乏特异性，且与其他疾病难以鉴别，早期诊断困难常困扰临床工作者。随着对DS的了解逐渐深入，影像学检查似乎可以为DS的早期诊断提供部分证据。

DS患者胸部X线特征包括：心胸比和血管蒂宽度增加，肺血流量增多，磨玻璃样渗出，间质水肿伴支气管袖套征，Kerley线(间隔线)和胸腔积液；肺CT特点常表现为：周边网状结节和磨玻璃样渗出和胸腔积液。而对于DS的轻重度判断，肺部CT同样有所帮助，通常认为在轻度DS中，病变在下叶很普遍，而在严重的DS中，病变无处不在，没有外围或中心区域的区别[3]。

最新研究表明胸部超声检查同样可以应用于APL患者DS的早期诊断，这是基于肺水肿是DS最早的迹象之一，胸部超声示在充满液体的间质和充满空气的肺泡之间产生不匹配的阻抗，这种不匹配阻抗导致胸部超声波产生彗星尾标志，这种彗星尾标志是DS的特有影像学表现，从而提示APL患者DS的发生。该项研究中所有患者均接受了ATO和ATRA联合治疗，且每天进行胸部超声检查，一直到治疗的第14天，其中发生DS的3例患者在出现症状之前或出现症状同时检测到彗尾标志；而在未发生DS的30例患者中，没有检测到彗尾症。所以该项研究认为彗星尾标超声波有助于APL中DS的早期诊断。很多研究认为对DS预测因素和发病机制的更好理解可以有助于DS的早期诊断和及时治疗[6]。

二、分化综合征的预测因素

1.体重指数(BMI)：Breccia等[7]认定BMI为DS发生的独立危险因素。Breccia等根据世界卫生组织的数据，将患者分为4类：体重不足(BMI<18.5kg/m2)，体重正常(BMI：18.5～25kg/m2)，超重(BMI：25～30kg/m2)和肥胖(BMI≥30kg/m2)。在研究中有19例超重/肥胖组患者(21%)发生DS，而体重不足/体重正常组患者中只有2例(4%)出现DS。该项研究认为超重和肥胖患者发生分化综合征的风险显著增加。Leblebjian等[8]在多变量分析中，也认同较高的BMI与DS的发生存在直接关联。肥胖作为DS危险因素可能是由于肥胖患者瘦素水平升高，促进表达瘦素受体的APL细胞增殖和存活。ATRA可作用于APL细胞上瘦素受体，增强细胞因子释放，从而导致DS的发生[8]。

2.外周血原始细胞比例与生化指标：入院时外周血原始细胞百分比和尿酸水平也是DS发生的独立危险因素。Leblebjian等[8]在多变量分析中发现，较高的外周血原始细胞比例(>70%)和尿酸水平(>7mg/dl)与DS的发生相关，在入院时LDH和白蛋白的值与DS发生率没有观察到差异。Elemam等[9]发现DS患者中女性比例显著高于男性，但差异无统计学意义。

3.白细胞表面抗原：Hassan等[10]认为CD2是DS发生的显著预测因子；CD34的表达也与DS的发生相关，但差异无统计学意义。Breccia等[11]发现CD34与CD2同时表达的患者分化综合征发生率高。Hassan等[10]发现黏附分子如CD13和CD11b与DS发生密切相关，但Elemam等[9]研究发现DS与CD11b、CD11c、CD13、CD14、CD33、CD34或CD45的表达之间没有关联。细胞表面抗原表达与DS发生相关报道存在争议。

4.高白细胞血症：高白细胞血症是DS的独立预测因素。初诊时白细胞数(WBC)影响DS的发生率。Xu等[12]将APL患者分为3组：低WBC(WBC计数≤4×109/L)、中WBC(4×109/L<计数<15×109/L)和高WBC组(WBC计数≥15×109/L)，并通过单变量分析和多变量分析比较临床效果。在低、中、高WBC组中，DS发生率分别为0、11.1%和40.0%。APL患者治疗过程中白细胞峰值也影响DS的发生。在一项针对非高危APL患者的研究表明DS整体发生率为9.38%。如果WBC的峰值超过10×109/L，则DS的发生率高达11.80%，而WBC的峰值低于10×109/L时，DS的发生率为6.67%[13]。治疗过程中白细胞增长的快慢与DS的发生密切相关。Fenaux等[14]一项研究表明，治疗第1天WBC达到5×109/L，第5天有6×109/L，第10天有10×109/L或第15天有15×109/L的患者发生分化综合征的风险很高。因DS与高白细胞血症密切相关，所以在此期间必须定期监测白细胞计数[15]。Kelaidi等[16]认为具有高WBC的APL在儿童中更常见，并且通常与微粒突变，S型PML-RARα(bcr3)融合基因和具有FLT3突变相关，它们都是APL中的不良预后因素。然而，许多患者在没有WBC增加的情况下(例如，在中性粒细胞减少期间)也可发展为DS[12]。

三、分化综合征的发生机制

1.炎性反应：过度的炎性反应是分化综合征的主要机制之一。ATRA/ATO能诱导APL细胞分化，进而导致趋化因子如IL-1等的产生增加，激活一系列病理生理进而引起全身炎性反应综合征(SIRS)。该机制与正常粒细胞被募集到炎症部位的情况相似：首先循环的白细胞在选择素的介导下被内皮细胞(EC)捕获，在整合素的作用下，白细胞牢固地黏附在EC上，最终跨内皮迁移进入组织。SIRS受分化细胞释放的细胞因子调节，例如白细胞介素1(IL-1)、IL-β、IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)[2]。

2.细胞因子和细胞黏附分子：细胞因子在分化综合征中起着重要的作用，包括白细胞介素-1b(IL-1β)、IL-6、IL-8和TNF-α。细胞因子增殖假说认为：由APL细胞分泌引起的血清IL-1β或G-CSF浓度升高，促进白细胞增殖[17]。APL细胞中的IL-1表达诱导内皮细胞表达细胞间黏附分子(ICAM)-1和血管细胞黏附分子(VCAM)-1增加，促进APL细胞与内皮结合。APL细胞上的黏附分子如CD15s和整合素CD11a和CD11b，它们同样可与内皮细胞受体ICAM-1相互作用。黏附分子通过促进细胞聚集，形成另一种分化综合征的发生机制。一项体外研究发现，ATRA通过促进NB4细胞间白细胞功能相关抗原(LFA)-1/ ICAM-2相互作用，使NB4细胞形成聚集体[18]。黏附分子也参与APL诱导过程中白细胞的升高。黏附分子的流变学假说认为，ATO能促进白血病细胞黏附分子的表达，进而导致APL细胞从骨髓向外周血释放，提高外周血中白细胞计数[17]。

3.细胞浸润：APL细胞被肺泡上皮细胞产生的趋化因子吸引到肺部，并转移到组织和肺泡腔，APL细胞也有助于趋化因子的分泌，进一步增加了APL细胞募集至肺部[2]。研究发现，ATRA还会诱导APL细胞黏附特性改变，促进早幼粒细胞聚集、白细胞停滞、血管闭塞以及白细胞组织浸润。对DS患者的解剖中发现，患者不同组织受到来自成熟髓样细胞的广泛浸润[9，18]。

4.其他机制：APL细胞的浸润及迁移需要蛋白酶的分泌来破坏内皮屏障，如组织蛋白酶G，即一种增强毛细血管通透性的丝氨酸蛋白酶，进一步导致流体渗入肺泡腔[19]。转谷氨酰胺酶2(transglutaminase 2,TG2)是一种Ca2+依赖性蛋白质交联酶，转谷氨酰胺酶抑制剂(transglutaminase inhibitor, NC9)是TG2的不可逆转氨酰胺酶位点特异性抑制剂。经ATRA处理后，NB4细胞中TG2表达明显升高，但在NC9的作用下NB4细胞中TG2表达降低，同时ROS、TNFα和IL-1β的mRNA及蛋白表达也保持低水平。在DS患者中TNF-α浓度升高，达0.8～1.2ng/L时，它们会导致毛细血管渗漏并降低心脏、肺和肾功能。该项研究认为，TG2是DS新的潜在化学治疗靶点，NC9靶向抑制TG2可以减轻DS的发生，这是一种重要的潜在治疗策略[20]。

四、分化综合征的治疗

1.激素治疗：对于那些DS发生倾向高的患者,很多治疗组采用尽早使用地塞米松的方法，来减少DS的发生率。Breccia等[7]强调对于超重和肥胖的APL患者在诱导分化过程中，可以使用糖皮质激素进行预防，并密切地监测呼吸功能，肌酸酐水平和尿量等方面。Sanz等[19]对诱导治疗期间任何时间WBC计数>5×109/L的患者使用地塞米松(每12h静脉注射2.5mg/m2，持续15天)进行选择性DS预防；在另一项研究中给予所有患者相同的泼尼松0.5mg/(kg·d)预防DS，从第1天直至诱导治疗结束。在Montesinos等[4]建议对于怀疑DS的患者，即第一个症状出现时，及时给予静脉注射地塞米松(10mg，每日两次)，直到症状完全消失再逐渐减量，使与该综合征相关的病死率从30%降至5%或更低。Elemam等[9]研究发现，在治疗前和治疗期间，持续全身性应用糖皮质激素15天引起的严重DS的发生率低于静脉推注地塞米松。但地塞米松治疗也会引起短期毒性作用，包括短暂性糖尿病、高血压、消化性溃疡、情绪不稳定和感染风险增加，所以DS的治疗地塞米松应该伴随必要的支持治疗，以预防这些不良反应的产生[4]。目前对于DS的防治仍无明确的指南，因此，许多具体措施仍然存在争议。

2.细胞毒性药物治疗：在诱导治疗时联合细胞毒药物可以降低DS发生率和病死率。细胞毒药物的应用可以有效抑制白细胞增高,防止高白细胞综合征引发的多种不良反应，减少DS的发生,加速诱导缓解进程[19]。Mamez等[21]认为口服羟基脲是安全有效的，可以减少高白细胞患者的早期死亡。Mathews等[22]认为APL患者诱导分化过程中，若白细胞增长迅速，应引入羟基脲控制，根据WBC计数调整剂量。若羟基脲无法控制可使用蒽环类药物。目前建议是白细胞计数在5×109～10×109/L以上时开始应用细胞毒性药物，包括羟基脲、柔红霉素、去甲氧柔红霉素(IDA)、阿糖胞苷和米托蒽醌在，并根据WBC变化情况调整用药天数,但要注意观察骨髓抑制情况及细胞毒药物不良反应[21，23]。Daver等[24]使用IDA 12mg/(m2·d)的2～3天，对于高白细胞血症的APL患者进行治疗。对于那些低WBC计数接受细胞毒药物的患者，虽然DS发生率较低(5.9%)，但感染率显著增加(71.4%)[12]。因此，建议当WBC计数在4×109～15×109/L之间时，可加用细胞毒药物治疗APL患者。但对于那些白细胞计数一直很低的人来说，是否需要细胞毒药物是值得进一步研究的[12]。

3.停用ATO或ATRA:有研究发现对于一般状态非常差或有严重器官功能障碍(如因肾衰竭或呼吸窘迫而需要入住重症监护病房)的DS病例，应暂时停止使用ATO或ATRA[19]。一旦重度DS的体征和症状完全消失，应重新应用ATO并持续至CR或直至诱导分化疗程结束。若患者进展为重型分化综合征且地塞米松治疗反应差时,停止使用ATO或ATRA；如患者对地塞米松反应良好，应静脉注射地塞米松同时继续应用ATO或ATRA[4]。对于WBC>5×109/L并持续增长的APL患者，应考虑暂时停用ATRA、ATO或者减量，待白细胞数下降再继续应用。另一项研究认为DS出现时应继续应用ATO，因ATO的应用有利于DS症状的缓解[25]。有报道称APL患者在诱导分化过程中白细胞逐渐升高时,应继续应用ATO，因高白细胞血症可以通过继续应用ATO逐渐恢复。综上所述，在诱导分化APL患者期间出现DS时，是否停用ATO或ATRA仍存在争议。

4.支持治疗:支持性治疗对于正确管理DS也至关重要。对于体液负荷轻度增加的患者，如轻度外周/肺水肿、体重增加及急性肾衰竭，可以通过呋塞米进行治疗；对于体液负荷严重增加者则需透析或静脉连续超滤来治疗，并密切关注体液容量负荷。此外，许多患者发生血管渗漏综合征同时出现肾前性衰竭和低血压时，应谨慎实施补液及血管加压剂治疗。一些患有轻度呼吸困难患者可应用导管/面罩吸氧；若患者急性呼吸衰竭严重或对高流量氧疗无反应应使用有创或无创机械通气。出现胸腔或心包积液并发症的患者，必要时可采用胸腔或心包置管穿刺抽液或引流。重度DS患者比轻度DS患者更需要这些支持性措施[4]。

综上所述，在过去几十年里，ATRA和 ATO的应用使 APL 成为可治愈的肿瘤，但早期病死率仍居高不下，因DS为早期死亡的主要原因，所以对DS的预防和治疗方法研究迫在眉睫。本文已详细探讨DS的定义和早期诊断、预测因素、发生机制和治疗，但分化综合征机制现仍不明确，治疗方案仍存在争议，因此仍需进一步探索机制改善治疗。