普乐沙福用于外周血干细胞动员的研究进展
2021-07-06邹德慧邱录贵
邹德慧 邱录贵
大剂量化疗序贯自体造血干细胞移植(autologous hematopoietic stem cell transplantation,ASCT)是治疗部分恶性血液肿瘤和实体肿瘤的有效治疗手段。采用自体外周血干细胞(peripheral blood stem cells,PBSC)进行ASCT具有造血重建速度快、移植相关并发症少等优势而被广泛应用。但正常情况下PBSC含量较低,需要将造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)从骨髓动员至外周血从而采集到更多的CD34+细胞。普乐沙福是近年来批准的新型动员剂,为小分子CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor 4,CXCR4)拮抗剂,可以有效阻断CXCR4与基质细胞衍生因子-1α(stromal cell-derived factor-1α,SDF-1α)之间的结合,使HSC从骨髓释放至外周血,在欧美和中国批准与G-CSF联合用于非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin's lymphoma,NHL)和多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者的PBSC动员,2019年欧洲批准其在儿童实体瘤和淋巴瘤中的动员应用。本文主要介绍普乐沙福在PBSC动员中的研究进展,协助临床优化外周血干细胞动员策略。
1 PBSC动员效果的临床意义
PBSC动员效果取决于CD34+细胞采集量。美国移植和细胞治疗学会(ASTCT)、欧洲血液和骨髓移植学会(EBMT)推荐2×106/kg CD34+细胞为最低可移植剂量(达标动员),未达到该标准则通常视为动员不佳。动员不佳可能导致中性粒细胞和血小板恢复明显延迟,甚至移植失败,严重影响移植预后[1-2]。
理想的CD34+细胞剂量尚未确定,更高的CD34+细胞剂量可加快移植后造血重建速度及促进长期血小板恢复,减少输血数量和减低感染等并发症的发生,改善患者长期生存。ASTCT和EBMT推荐的最优剂量(优质动员)为≥5×106/kg CD34+细胞[1-2]。瑞典一项大样本、真实世界单中心淋巴瘤研究也证实,输注剂量是与短期和长期死亡率相关的重要预后因素,输注剂量<5×106/kg CD34+细胞组白细胞植入和血小板计数恢复显著延迟,移植后100天内和长期非复发死亡率(non-relapse mortality,NRM)升高,长期总生存率(overall survival,OS)下降[3]。
2 影响PBSC动员效果的因素
多项研究探索了动员不佳或动员失败的风险因素,包括前期治疗以及动员时基线因素等。高龄、NHL或糖尿病,既往接受过含红骨髓部位放疗或多次化疗,既往接受过美法仑、氟达拉滨、铂类药物、烷化剂或来那度胺治疗等,以及骨髓侵犯或血小板减少症等基线因素均可能影响动员效果。但是,单纯基于患者基线特征预测动员不佳并不准确,动员时存在稳态外周血CD34+细胞计数低、基线血小板计数低、采集前外周血CD34+细胞计数低或第1天采集量低等因素则可进一步预测动员不佳[2]。
外周血CD34+细胞计数达到20/μL被认为是采集CD34+细胞至少达到1×106/kg的最可靠预测因子。一项单中心临床研究报道[4]显示,对于采集前外周血CD34+细胞计数<20/μL的患者,计数越低则采集到<1×106/kg CD34+细胞的患者比例越高,动员失败风险越大。Sancho等[5]研究结果进一步显示外周血CD34+细胞计数与PBSCs采集数量之间的强力相关性(r=0.792),>20/μL、10~20/μL和<10/μL的患者动员不佳的发生率分别为3%、22%和89%。因此,外周血CD34+细胞计数是识别动员不佳患者的有效预测指标,ATSCT和EBMT均明确推荐监测外周血CD34+细胞计数以评估患者动员不佳的风险,并推荐对有风险的患者进行普乐沙福抢先干预[1-2]。
3 普乐沙福动员PBSC的机制研究
SDF-1和CXCR4在HSC运输和归巢至骨髓的过程中发挥重要作用。HSC通过高表达CXCR4与基质细胞和内皮细胞持续分泌的SDF-1间的强力趋化性相互作用,而被锚定在骨髓基质内。阻断HSC与基质细胞间黏附分子-配体的相互作用,对SDF-1/CXCR4轴的干扰可有效促使骨髓HSC进入外周血循环,提高PBSC的动员效果。传统动员剂G-CSF通过蛋白酶依赖和非蛋白酶依赖途径促进HSC动员。在非蛋白酶依赖途径上,G-CSF诱导骨髓间质和成骨细胞的SDF-1 mRNA转录下调,与普乐沙福联用产生协同效应,进一步促进HSC释放至外周血,增强动员效果。一项在健康志愿者中进行的Ⅰ期研究显示,与单用普乐沙福或G-CSF相比,普乐沙福单次皮下注射160 μg/kg联合G-CSF可使动员的CD34+细胞数增加3.8倍,证实了普乐沙福联合G-CSF可带来更强的PBSC动员能力[6]。普乐沙福是首个因理解动员机制而开发的动员剂,其作为CXCR4的可逆拮抗剂,通过阻断CXCR4与SDF-1α的结合,破坏SDF-1/CXCR4的相互作用与信号传递,促使HSC从骨髓基质中的成骨龛(HSC定植场所)迅速释放入外周血(图1)[7]。
图1 普乐沙福HSC动员机制[7]
4 普乐沙福动员PBSC的临床应用进展
4.1 NHL中PBSC的动员进展
全球和中国2项Ⅲ期关键性研究均证实了普乐沙福联合G-CSF用于NHL患者的安全性和有效性。美国食品药品监督管理局(FDA)注册的Ⅲ期研究中普乐沙福组优质动员率(≥5×106/kg CD34+细胞:59.3%vs. 19.6%,P<0.001)和达标动员率(≥2×106/kg CD34+细胞:86.7% vs. 47.3%,P<0.001)均显著高于G-CSF联合安慰剂组,同时获得优质动员(3天 vs. 未达到,P<0.001)和达标动员(1天 vs. 3天,P<0.001)的中位采集天数,普乐沙福组明显缩短。两组采集CD34+细胞总数分别为5.69和1.98×106/kg CD34+细胞。后续接受ASCT的患者比例分别为90%和55%(P<0.001),移植患者分别中位输注5.41/kg和3.85×106/kg CD34+细胞(P<0.001);移植后中性粒细胞和血小板中位植入时间类似(均分别为10天和20天)[8]。中国Ⅲ期临床研究中普乐沙福组优质动员率(62% vs. 20%,P<0.000 1)和达标动员率(88% vs. 66%,P=0.009)同样显著高于安慰剂组。普乐沙福组达到优质动员(2天 vs. 4天以上,P<0.000 1)和达标动员(1天 vs. 2天,P=0.000 1)的中位时间均短于安慰剂组。两组成功接受ASCT的患者比例分别为88%和68%,均在移植后10天成功植入中性粒细胞,大部分成功植入血小板[9]。美国FDA注册Ⅲ期临床研究的分析根据采集前外周血CD34+细胞计数(<5、5~9、10~14、15~19和≥20/μL)进行分层,结果显示各亚组中普乐沙福组外周血CD34+细胞水平均显著增加,首次给药后中位增加约4倍;即使<5/μL组也由2.1/μL增至14.3/μL而显著获益[10]。
对预计动员不佳的患者,标准动员方案(G-CSF单用或联合化疗)时根据采集前1日外周血CD34+细胞计数或当日CD34+细胞采集量确定是否联合普乐沙福的方法称为抢先干预(preemptive或just-in-time),可有效预防动员失败的同时降低整体动员成本。Costa等[11]提出G-CSF单药稳态动员时,根据第4天外周血CD34+细胞计数和采集目标来决定是否进行普乐沙福抢先干预。相比单用G-CSF,对预计动员不佳的患者应用普乐沙福抢先干预,可有效降低动员失败率。淋巴瘤中常用疾病特异性化疗动员方案,通常于第10~14天启动外周血CD34+细胞监测,以判断采集时机以及是否进行普乐沙福抢先干预。多项研究显示普乐沙福抢先干预可降低化疗动员时的失败风险。对于预计动员不佳患者给予普乐沙福抢先干预后,CD34+细胞采集量与无风险组水平相似(3.5 vs.4.16×106/kg,P=0.076)[12]。另有研究显示[13],化疗联合普乐沙福给药可加速CD34+细胞动员,外周血CD34+细胞中位数相比基线水平增加4倍(从5/μL增至32/μL) 。 普乐沙福抢先干预是一种有效且具有成本效益的动员策略,非抢先干预情况下化疗动员联合普乐沙福的时机尚需进一步研究探索。
对于采用标准动员方案首次动员失败或采集CD34+细胞数量不理想的情况,联用普乐沙福进行再次动员也可有效提高动员成功率。Basak等[14]报道首次动员失败后接受普乐沙福联合G-CSF再动员,67.5%患者采集到≥2×106/kg CD34+细胞,且不受既往来那度胺、硼替佐米、美法仑、放疗或ASCT等治疗的影响。Kim等[15]报道79.3%的前期动员失败的淋巴瘤患者在采用普乐沙福联合G-CSF再次动员后采集到≥2×106/kg的CD34+细胞。Perkins等[16]比较研究普乐沙福联合G-CSF、单用G-CSF和化疗联合GCSF 3种再次动员方案的结果显示,单次采集达到≥2×106/kg CD34+细胞的患者比例分别为53%、28%和20%。
根据EBMT登记数据分析,普乐沙福与其他动员方案(G-CSF+普乐沙福 vs. G-CSF;G-CSF+普乐沙福vs. G-CSF+化疗;G-CSF+普乐沙福+化疗vs. GCSF+化疗)在无进展生存期(progression-free survival,PFS)、OS和累积复发率(cumulative recurrence rate,CIR)等方面均无显著性差异,暂无研究表明普乐沙福动员与接受ASCT淋巴瘤患者的复发风险或移植后不良反应增加有关[17]。另一项Ⅲ期研究(包括淋巴瘤和MM患者)5年长期随访结果同样显示普乐沙福联合G-CSF组患者5年PFS与G-CSF联合安慰剂组相当[18]。
4.2 MM患者中PBSC动员进展
全球注册Ⅲ期研究[19]同样证实普乐沙福联合GCSF在MM患者中的动员效果优于G-CSF单药,且患者耐受良好。普乐沙福组优质动员率(≥6×106/kg CD34+细胞:71.6% vs. 34.4%,P<0.001)和达标动员率(≥2×106/kg CD34+细胞:95.3% vs. 88.3%,P=0.031)明显高于对照组,达到优质动员目标的中位采集时间较对照组显著缩短(1天 vs. 4天,P<0.001)。随后对该研究的分析将单采时外周血CD34+细胞计数分层(<10、<15、<20和≥20/μL),显示普乐沙福组外周血CD34+细胞≥20 μL的比例增高;同时在任何外周血CD34+细胞计数分层组别,当天采集的CD34+细胞量普乐沙福组均明显高于安慰剂组,因而缩短采集天数[20]。Afifi等[21]也比较了环磷酰胺联合G-CSF与普乐沙福联合G-CSF的一线动员结局,发现普乐沙福组达到≥5×106/kg CD34+细胞的患者比例更高(94% vs.83%,P=0.013),相关并发症更少。
普乐沙福抢先干预策略与前述NHL研究结果一致,同样可有效预防预计动员不佳MM患者的动员失败风险,安全性良好。意大利开展的一项研究证实,与化疗联合G-CSF动员的回顾性队列相比,联合普乐沙福抢先干预的前瞻性队列动员失败率(外周血CD34+细胞<20/μL:从9.6%降至3.0%,P=0.03)和采集失败率(CD34+细胞<2×106/kg:从17.4%降至4.0%,P=0.000 8)均显著降低,同时并未增加治疗总成本[22]。G-CSF单药或联合化疗动员时,尽早识别预计动员不佳患者并根据采集前外周血CD34+细胞计数和需进行的ASCT次数决定普乐沙福的抢先应用,即外周血CD34+细胞计数<10/μL(单次ASCT)或<20/μL(双次ASCT),或第1天采集CD34+细胞量<1.5×106/kg,或后续日采集量<0.5×106/kg时启动普乐沙福抢先干预,从而改善动员结局,降低失败率。
来那度胺已在MM临床治疗中广泛使用,随着其治疗周期延长(≥4~6个疗程),有增加动员失败的风险。美国梅奥诊所的研究显示,对于既往接受中位4个周期来那度胺治疗的患者,给予G-CSF联合普乐沙福动员,97%的患者在2天内采集到至少3×106/kg CD34+细胞,有效克服来那度胺对动员的影响[23],但普乐沙福在来那度胺重度治疗患者中动员PBSCs的效果仍需进一步探索。
4.3 儿童淋巴瘤或恶性实体瘤中PBSC动员进展
普乐沙福用于儿童淋巴瘤或恶性实体瘤的有效性和安全性已在欧洲一项双臂Ⅰ/Ⅱ期研究中得到证实[24]。欧洲药品管理局(EMA)于2019年3月批准将普乐沙福联合G-CSF增强PBSC动员的适应证从成人扩展至1~18岁淋巴瘤或实体瘤儿童,适用于预计动员不佳儿童的抢先干预或之前动员采集不足儿童的再次动员。已发表的相关研究涵盖了儿童神经母细胞瘤、淋巴瘤、髓母细胞瘤、尤文肉瘤及其他原始神经外胚层肿瘤、肉瘤和生殖细胞肿瘤,普乐沙福用于既往G-CSF(±化疗动员)失败或干细胞采集不足以进行移植的儿童或动员不充分时作为挽救治疗,再次动员/采集的成功率为57%~94%[25-27]。
5 普乐沙福的安全性
在已开展的几项Ⅲ期研究中,普乐沙福整体耐受性良好,联用普乐沙福后治疗相关不良事件(adverse events,AEs)未显著增加(表1)。普乐沙福临床应用中最常见报告的所有等级AEs为胃肠道疾病(腹泻、恶心)、注射部位反应以及头痛等,多为轻度至中度,未有治疗相关死亡事件发生。普乐沙福治疗会引起循环白细胞计数增加,尚未在临床研究中评估普乐沙福对患者脾脏的影响,已开展的多项Ⅲ期研究亦无相关报道,但在普乐沙福联合G-CSF给药后有脾肿大和脾破裂的个案报告。尽管血液学参数与脾肿大或脾破裂风险之间缺乏相关性,实践中通常在白细胞计数超过100×109/L时停用G-CSF,超过75×109/L时停用普乐沙福;而对于外周血中性粒细胞高于50×109/L的患者需根据临床状况决定是否联合普乐沙福。临床试验中少于1%的患者在普乐沙福治疗后发生轻度或中度过敏反应,对症处理后可缓解。
表1 Ⅲ期临床研究常见不良反应发生率汇总 (%)
在儿童患者中普乐沙福的安全性尚未经过大规模临床试验证实,在儿童淋巴瘤或实体瘤中开展的Ⅰ/Ⅱ期研究结果与成人患者相似,普乐沙福治疗相关AEs主要为轻度[24]。其他研究数据报道的普乐沙福治疗相关主要AEs包括腹泻、恶心、梦魇、视幻觉等,整体耐受性良好。
6 指南和共识对普乐沙福用于干细胞动员的建议
国内外指南和共识均推荐普乐沙福用于淋巴瘤和MM患者的PBSC动员,并对普乐沙福加入动员策略的路径提出了详细建议(表2)。
表2 指南和共识的主要建议
7 普乐沙福在成人其他血液疾病中的研究进展
受普乐沙福影响PBSC动员的启发,一些研究开始探讨普乐沙福在其他血液疾病中的应用。由于可能存在白血病细胞动员的风险,目前暂不推荐普乐沙福用于急性髓细胞白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者的PBSCs动员。但是,普乐沙福可将AML细胞从其微环境转移至外周血中,根据这一发现将其作为化疗增敏策略进行了治疗性的探索,若这些结果将来能在更大型的研究中再次证实,可能带来AML治疗的新策略。
普乐沙福联合利妥昔单抗用于复发性慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphoblastic leukemia,CLL)的多中心Ⅰ期研究[30]也证实了普乐沙福动员CLL细胞和增敏化疗的安全性和可行性,该方案可能成为复发性CLL一种新的治疗途径。未来研究可能会关注于将普乐沙福与治疗CLL的传统细胞毒性药物(如氟达拉滨、环磷酰胺)或单克隆抗体(如利妥昔单抗、阿仑单抗)相结合,或联合免疫疗法,以帮助动员和消除残留的CLL细胞。
8 结语
普乐沙福的应用是HSC动员领域的重大进展,使更多患者在更短时间内获取更高的干细胞采集量,降低动员失败率,提高ASCT成功率。正是因为普乐沙福这种新型动员剂的出现,联合G-CSF的稳态动员使得临床动员采集过程计划性更强,方便临床工作安排;而基于外周血CD34+细胞监测的动员路径,对动员失败高风险患者给予普乐沙福抢先干预,提高了动员成功率,从而防止再次动员并降低相关并发症的处理成本。普乐沙福参与PBSCs动员的临床疗效和成本效益还有待大型临床试验进一步探索,包括化疗动员(chemotherapy mobilization,CM)与普乐沙福联合G-CSF稳态动员的比较,普乐沙福用于抢先干预与一线动员(up-front)的比较,以及化疗联合普乐沙福和G-CSF的动员方案(CM+G-CSF+普乐沙福)在一线动员和再次动员中的作用等。