沙利度胺治疗β地中海贫血的临床研究进展*

张雅清, 卢俊丽△, 叶宇华, 张新华

1南宁市第二人民医院药物临床试验机构办公室(广西南宁 530031); 2南方医科大学基础医学院医学遗传学教研室(广东广州 510515); 3中国人民解放军联勤保障部队第九二三医院血液科(广西南宁 530021)

地中海贫血(地贫)是常染色体隐性遗传病,是世界上最早阐明分子基础的单基因遗传病之一,主要分布于包括我国南方在内的热带和亚热带国家和地区。我国南方总体人群β-地贫基因携带率为2.21%[1],最高的3个省份分别是广西(6.66%)、海南(5.11%)和贵州(4.63%),广东、云南、香港、湖南、江西等地亦较为常见[2]。地贫是珠蛋白缺陷所致的遗传性血红蛋白病,主要有α-地贫和β-地贫两类,β-地贫患者的疾病负担取决于对输血的依赖性。

1 β-地贫发病机制

α/β珠蛋白链的不平衡是β-地贫致病的核心机制。由于α/β珠蛋白链比例失衡,过多的α珠蛋白在红细胞前体中积聚并沉淀形成包涵体,沉积在细胞膜上,引发血色素分解和游离Fe3+释放,后者可催化活性氧反应并降低还原型谷胱苷肽,导致膜蛋白氧化,引发膜损伤[3],加上包涵体沉积所引发的自体免疫清除机制,促使成熟红细胞形成脆性增加和可塑性降低的“地贫样红细胞”,此类细胞易于在微循环中破裂而产生溶血。此外,虽然造血旺盛,但重型β-地贫(TM)患者80%的红系祖细胞在髓内死亡,导致无效造血[4]。无效造血反而促进骨髓造血的代偿性增加,造血腔扩大,骨质疏松,出现骨骼畸形,形成地贫面容,严重者出现病理性骨折。无效造血引起脾脏增大,相应的脾脏破坏红细胞增加,加重贫血[3-4]。无效造血时还使肠道铁吸收增加[3-4],铁沉积于肝脏、心脏、胰腺、甲状腺、性腺等部位,导致肝功能不全、心功能不全、糖尿病、生长发育迟缓、第二性征推迟等并发症。近年来,为了更好地指导临床治疗,国际地贫联盟(TIF)依据患者输血需求将地贫分为输血依赖型地贫(transfusion-dependent thalassemia,TDT)和非输血依赖型地贫(non-transfusion-dependent thalassemia,NTDT),不论是α-地贫还是β-地贫,血红蛋白(Hb)<70 g/L的为TDT,Hb≥70 g/L为NTDT[4-5]。

2 β-地贫的治疗现状

TIF指南明确指出规范性输血和祛铁治疗是治疗TDT患者的主要方法[3],而改善贫血是地贫治疗的关键,但由于血源紧张的原因,输血的不被满足现象非常普遍[6-9],调查结果显示我国南方地贫高发地区48.67%的地贫患者不能每次都按要求输血[7],12 119次输血前Hb结果分析显示广西TM患者输血前Hb>90 g/L、60～90 g/L和<60 g/L的分别为28.9%、49.1%和22%[8],北美亚太等地区336例TDT患者输血前Hb中位数也只有93 g/L(45～117 g/L)[9]。

造血干细胞移植(HSCT)是目前根治地贫的唯一途径[3-4],但有全相合供者能进行HSCT的患者不多,另外肝肿大、肝纤维化和铁过载是移植的危险因素,年龄越大,移植效果也越差,因此单倍体移植受到很大的限制[4,10],截止2021年4月1日我国24个移植中心仅完成HSCT 3 969例[7]。通过国际血液和骨髓移植研究中心纳入中国、美国、印度等国家50多个中心1 110例HSCT患者的一项研究结果显示,6岁及6岁以下患者移植后5年总存活率90%,但随年龄的增加逐渐降低,7～15岁患者移植后5年总存活率降到63%,16～25岁组移植后5年总存活率降到63%[10]。

药物治疗一直在探索中,红细胞成熟剂罗特西普的疗效性和安全性都得到认可,可以明显延长输血间隔,减少输血量[9],但高昂的价格短期内很难推广应用。基因治疗的临床研究结果令人鼓舞[11],但疗效性和安全性仍有待进一步的观察研究。羟基脲、益髓生血颗粒等药物治疗β-地贫有一定的疗效,但还有很多实际问题没解决,无法用于临床。因此,有相当一部分患者长期暴露于贫血和无效造血的负面影响中。

3 沙利度胺的药理作用和作用机制

3.1 沙利度胺的药理作用 沙利度胺(thalidomide)昔名反应停,最早于20世纪50年代在德国上市,在欧洲曾经被广泛地应用于减轻早孕反应。后来全球发现大量海豹肢畸形儿,沙利度胺被证明为致畸作用的罪魁祸首,在世界范围内禁止使用于妊娠恶心及呕吐。近年来,研究发现了沙利度胺新的药理作用而重新在临床应用。沙利度胺是一种谷氨酸类似物的外消旋化合物,具有R和S两种同分异构体,目前使用的药物为两种同分异构体的混合物。

3.1.1 免疫调节作用 肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)是一种在多种免疫性及炎症疾病中有重要作用的细胞因子,由活化的巨噬细胞产生。目前认为,晚期肿瘤出现的失眠、疼痛及恶液质等为TNF-α等炎症因子刺激神经中枢造成。沙利度胺可影响TNF-α的表达,起免疫调节和抗炎作用[12]。

3.1.2 抑制血管生成及抗肿瘤作用 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一种促血管内皮细胞生长因子,其可与特异性受体结合并刺激信号转导,引起血管内皮细胞的增殖,在肿瘤的生长及转移中起着重要作用。沙利度胺通过抑制VEGF的表达和分泌发挥抗肿瘤作用[13]。

3.2 沙利度胺治疗β-地贫的作用机制 近年来,β-地贫的治疗,尤其是基因治疗,越来越多围绕着γ基因的调控来进行,大量的基础研究和临床研究已证明提高γ基因的表达,从而提高胎儿血红蛋白(Hb F)就能提高β-地贫患者的Hb[14-17]。通过CRISPR-Cas9编辑技术开展的基因治疗也是通过γ珠蛋白的重激活来达到治疗目的[11]。临床研究发现沙利度胺治疗有效的β-地贫患者有一个共同的特点,就是Hb F明显提高[18-20],提示沙利度胺可增加γ珠蛋白链,从而减少α珠蛋白链的积聚和沉淀,改善α/β链的失衡状态。

可能的机制有:(1)沙利度胺通过增加人CD34+细胞中ROS介导的p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路和组蛋白H4乙酰化来诱导γ珠蛋白基因表达。(2)沙利度胺增强STAT5的表达,并且可能抑制半胱天冬酶激活的外部途径,从而减少下游半胱天冬酶对GATA-1转录因子的降解,以加强细胞分化,从而改善无效造血[21]。

4 沙利度胺治疗β-地贫的临床研究

4.1 沙利度胺单药使用的研究 一项多中心、随机、双盲、安慰剂对照的临床研究[18]纳入100例14岁及以上的TDT患者,受试者按照1∶1比例随机分为治疗组和对照组。治疗组口服沙利度胺(初始剂量100 mg/d,治疗开始之后3 d内在可耐受的情况下逐渐增加至150 mg/d),对照组口服外观相同的安慰剂。12、24、36和48周后治疗组患者Hb由基线(72.4±16.2)g/L升至(91.6±17.4)g/L(P<0.000 1)、(104.9±19.0)g/L、(108.5±16.1)g/L和(106.6±18.2)g/L。另一项研究纳入77例儿童TDT患者[19],口服沙利度胺初始剂量中值为2.5 mg/(kg·d),根据不良反应和疗效调整剂量,最大剂量不超过4.0 mg/(kg·d)。治疗6个月后,51例患者(66.2%)在完全脱离输血的情况下,Hb平均值仍维持在90 g/L以上。Yang等[20]的多中心临床研究纳入39例NTDT患者及23例TDT患者,沙利度胺平均剂量为50 mg/d(12.5～150 mg/d)。3个月后,NTDT患者的Hb由(68.0±11.0)g/L升至(97.0±19.0)g/L(P<0.001),TDT患者的Hb由(61.0±17.0)g/L升至(85.0±14.0)g/L(P<0.001),随访至12个月,疗效持续,输血需求由(20.7±7.7)U/年降至(5.8±6.8)U/年(P<0.001)。Yassin[22]的临床研究纳入14例TDT、23例NTDT患者,沙利度胺起始剂量为3 mg/(kg·d),维持剂量为2～10 mg/(kg·d),经过(1.7±0.7)个月治疗后,NTDT患者的Hb从(78.3±10.7)g/L升至(99.6±11.1)g/L(P<0.001)。TDT患者输血需求从(27±17.7)次/年降至(7.79±7.5)次/年(P=0.001)。一项羟基脲治疗无效患者的临床研究[23]表明,口服沙利度胺治疗仍然有效。研究纳入21例患者,12岁以下患者沙利度胺起始量为50 mg/d,治疗期间的输血需求未减少到50%以上,则剂量逐渐增加到100 mg/d,12岁以上患者沙利度胺起始量为100 mg/d。3个月后,患者的Hb从基线(65.0±10.8)g/L增至(72.0±17.4)g/L。Ren等[24]的临床研究纳入14例NTDT患者,口服沙利度胺起始剂量为50 mg/d,3个月治疗后,Hb增加(25.0±18.0)g/L(P<0.001)。

上述临床研究结果显示口服沙利度胺可显著提高地贫患者的Hb水平,降低输血需求,平均用药剂量为50 mg/d(12.5～150 mg/d)。最长观察时间为12个月,疗效持续。此外,沙利度胺的口服剂量与Hb升高的水平没有线性关系。

4.2 沙利度胺与其他药物联合用药的临床研究 Jain等[25]的研究将45例β-地贫患者平均分为3组,第1组口服沙利度胺50 mg/d+叶酸5 mg/d,第2组口服羟基脲10～15 mg/(kg·d)+叶酸5 mg/d,第3组口服叶酸5 mg/d,治疗12个月后,第1组患者Hb由基线(70.2±7.7)g/L上升至(91.5±6.4)g/L(P<0.000 1),第2组患者Hb由基线的(68.9±11.2)g/L上升至(78.6±7.6)g/L(P=0.001),第3组Hb无显著变化。Bhurani等[26]的沙利度胺与羟基脲联合用药临床研究纳入140例β-地贫患者,口服沙利度胺起始剂量为50 mg/d,可耐受情况下4周后逐渐增至100 mg/d。羟基脲初始量为20 mg/(kg·d),根据白细胞和血小板计数调整,6个月之后,患者Hb从(90.0±6.2)g/L增至(92.9±11.9)g/L(P<0.000 1),在接受治疗的6个月内,其输血量减少了(10.3±8.6)U(P<0.000 1)。另一项对沙利度胺和羟基脲联合用药的临床研究[27]纳入了25例β-地贫患者,沙利度胺的起始剂量为50 mg/d(体重<30 kg)或100 mg/d(体重≥30 kg),羟基脲剂量为500 mg/d。治疗前Hb为(76.4±16.7)g/L,治疗1、2和3个月后,Hb分别升至(85.4±17.3)g/L(P=0.010 6),(92.2±19.4)g/L(P=0.000 2)和(94.6±21.8)g/L(P=0.001 4)。

上述临床研究结果显示沙利度胺与羟基脲、叶酸联合用药并不会改变沙利度胺的临床疗效。

5 沙利度胺的不良反应

5.1 沙利度胺在治疗β-地贫中出现的不良反应 沙利度胺应用中可出现明显的不良反应,沙利度胺单药使用的研究[18-24]皆记录了不良事件,包括嗜睡、眩晕、便秘、恶心等,大部分为轻度,无须干预可自行缓解,部分经过剂量调整或停药可缓解。值得注意的是,Li等[19]的临床研究中出现2例严重不良事件,为中心静脉血栓(n=1)及惊厥(n=1),并导致住院及停药。此前也曾报道过1例重型β-地贫患儿因沙利度胺引起的脑卒中[28]。也有研究显示β-地贫与血液高凝状态有一定关联,可导致多个器官不同程度的血栓栓塞,在使用沙利度胺治疗时有必要采取一定预防措施[29]。在沙利度胺单药使用的研究中,Chen等[18]报告了3例次肢体麻木的不良事件,且在接受扩展期治疗并随访至36周以上的患者中,该不良事件发生了5例次,总发生率为5.6%。Yang等[20]报告了1例次间歇性肢体麻木的不良事件。

目前,沙利度胺用于治疗β-地贫的临床研究时间最长的仅为一年,大部分研究周期为3～6个月。而β-地贫为终身性疾病,进一步获取长期应用沙利度胺治疗β-地贫安全性证据非常重要。

5.2 沙利度胺在治疗其他疾病中出现的不良反应 长期口服沙利度胺治疗其他疾病的临床研究中报告了许多不良反应,可供参考。沙利度胺最严重的、限制其应用的不良反应是其长期使用导致的神经病变。周围神经病变主要表现为手脚麻木和感觉异常,自主神经病变主要表现为便秘,发生率较高,可达80%～90%[30]。沙利度胺的神经毒性与沙利度胺的治疗剂量、累积剂量及用药时长有关。Bastuji-Garin等[31]的前瞻性研究纳入了135例因各类型皮肤病接受沙利度胺治疗的患者,随访至其停药,或随访至开始治疗后至少2年,沙利度胺的剂量从≤25 mg/d到>75 mg/d不等,117例患者在2年随访期内停药,其中72例因疑似神经病变停药,在剩余18例随访超过2年的患者中,3例因疑似神经病变停药,其中沙利度胺使用剂量≤25 mg/d的患者未出现神经病变,使用剂量>75 mg/d的患者有48%出现神经病变。Bramuzzo等[32]对142例使用沙利度胺的儿童克罗恩病患者进行了前瞻性研究,用药周期以病情缓解为准,治疗剂量为1.5～2.5 mg/(kg·d),定期进行神经传导检查。随访中,有103例(72.5%)患者出现了神经病变,其中55例(38.7%)具有临床特征或为神经传导检查异常,38例(26.8%)为亚临床神经病变,10例(7%)出现周围神经紊乱症状,包括肌肉痉挛、感觉异常等。出现神经病变的时间中位数为16.5个月,接受治疗超过12个月和24个月的患者中,神经病变的发生率分别为30%和64.4%,结果表明累积剂量或为神经病变主要的危险因素。Liew等[33]观察了16例沙利度胺治疗的6～24岁克罗恩病患者,有9例出现了神经病变,出现神经病变的平均用药时间为20.8个月,平均累积剂量为63.5 g。一项研究[34]发现沙利度胺治疗的14例系统性红斑狼疮患者,50%的患者发生了周围神经病变,患者发生周围神经病变的时间中位数为14个月,患者的沙利度胺的起始剂量为100 mg/d,1个月后逐渐减至50 mg/d,症状改善后使用25～50 mg/d维持治疗。Plasmati等[35]的前瞻性研究对31例多发性骨髓瘤患者进行了4个月的沙利度胺治疗观察,剂量200 mg/d,累积剂量21 g,83.0%的患者出现了不同程度的神经病变。Cavaletti等[36]的研究表明,沙利度胺的神经毒性或与累积剂量有关联,当沙利度胺累积剂量15～20 g时开始出现神经毒性反应,累积剂量>100 g时,神经毒性尤为显著且严重。

大剂量或长期使用沙利度胺可能会导致较为严重的周围神经病变,在沙利度胺治疗β-地贫的实践中需要更多病例和更长时间的观察。

6 展望

越来越多的药物临床试验及研究提示沙利度胺治疗β-地贫的可能性,为β-地贫的治疗提供了新的希望。鉴于β-地贫需要终生用药,沙利度胺用于治疗β-地贫仍需提供更多的依据,在未来研究中,以下四点值得关注:长期使用的疗效持续性及如何以最小剂量达到最好的疗效;神经毒性不良反应与治疗剂量和累积剂量的关系;其他不良反应的发生率和严重程度;各种不良反应的应对措施。

利益相关声明:本文作者声明不存在任何与本论文相关的利益冲突。

作者贡献说明:张雅清负责文献收集及论文撰写;张新华和叶宇华负责论文阅读修订;卢俊丽负责选题以及论文终审。