細胞分化療法在急性白血病的應用

細胞分化療法在急性白血病的應用

中國醫藥學院附設醫院內科部血液腫瘤科邱昌芳主任/博士

醫學研究部癌病研究室周寬基博士

　　急性前骨髓性白血病是急性骨髓性細胞白血病的一種，每年的新增病例約佔所有急性骨髓性白血病病人的1/10，這種病的特徵是在病人的周邊血液或骨髓裡可以偵測到，第15對及第17對染色體轉位t(15;17)之前骨髓白血病細胞，t(15;17) 轉位會將位於第十五對染色體的急性前骨髓性白血病基因(PML)接到位於第十七對染色體的甲型維甲酸受體基因(RAR)的前面。這種嵌合型基因所產生的融合蛋白具有急性前骨髓性白血病基因及甲型維甲酸受體基因的特性就是因為這種特性會干擾促進髓細胞前身分化的重要因子，所以這種融接式蛋白的表現可能在急性前骨髓性白血病的致病原理上扮演一個相當重要的角色。正常的 PML 蛋白必須與另一個正常的 PML 蛋白雙子化，才能執行適當的功能；同樣的，甲型維甲酸受體也必須與另一個正常的維甲酸蛋白結合，才會有適當的功能。在急性前骨髓性白血病的細胞中，不正常之 PML-RARa 融合蛋白可以同時和 PML 蛋白及RXR 蛋白結合，因此影響 PML 蛋白與正常 PML 蛋白或及RARa 蛋白與RXR 蛋白結合的機會。

　　正常狀況下， PML 蛋白位於細胞核內的特殊構造上，具有抑制生長的功能，不正常的PML-RARa 融合蛋白之表現卻能取代這種特殊的構造，形成異常的細胞核構造。由於變體 PML 蛋白能阻礙細胞之正常生長調控功能，因此可能是造成母細胞急速增生的主要原因；而RARa 蛋白本身卻是轉錄因子，在正常情況下，它必須與共因子RXR 蛋白結合，才能調控髓細胞的分化作用；PML-RARa 融合蛋白會干擾甲型維甲酸受體與正常的類維甲酸受體蛋白形成雙子的機會，因此使白血球分化的程序，停留在前髓細胞的步驟上，不再前進。這種理論後來是以使用PML-RARa 融合基因轉殖的鼷鼠來證明，因為攜帶PML-RARa 融合基因的轉殖鼠，在轉殖之後會發展出類似急性前骨髓性白血病的惡性腫瘤，此實驗結果，更加強PML-RARa 融合基因之形成與表現，可能是造成急性前骨髓性白血病之主要致病原因的觀念。

　　全反式維甲酸，在實驗試管中能夠使急性前骨髓性白血病母細胞分化成多形核白血球；第二相的臨床試驗上，全反式維甲酸的使用，又可使百分之九十的急性前骨髓性白血病病人，達到完全緩解的效果，後來發現，全反式維甲酸的效用並不是因為它對白血病母細胞有毒性，而是因為它能促使白血病母細胞分化成較成熟或完全成熟的白血球細胞，最有趣的發現是，在急性前骨髓性細胞白血病細胞中，全反式維甲酸竟然有促進PML-RARa 融合蛋白分解的特殊效用。與傳統包含氨茴環素 (anthracycline) 及阿糖胞(cytarabine) 的化學治療法不同的是，使用全反式維甲酸治療可以改善與急性前骨髓性白血病有關的凝血病癥，而且不會引起骨髓的再生障礙。

　　可是，使用全反式維甲酸治療也不是完全沒有副作用，比較嚴重的情況就是治療中可能遇上的維甲酸症候群，病人常常會出現高燒、呼吸窘迫、漿液滲漏和低血壓等症狀，這些症狀的出現可能是因為病人經過全反式維甲酸治療後，迫使白血病母細胞釋出大量的細胞素、分解PML-RARa 融合蛋白以及迫使白血病母細胞進入白血球分化的程序，不再停留在前髓細胞的步驟上。只是，傳統的化學治療法雖然只能讓百分之三十至四十的急性前骨髓性白血病病人，達到完全緩解的程度，可是這些病人並不會馬上再復發；單用全反式維甲酸治療的病人，當停止使用全反式維甲酸之後，幾乎所有的病人馬上會有復發的現象，這種情況很明顯地表示，單用全反式維甲酸治療，並無法根除急性前骨髓性白血病的病灶，徹底解決病人的病因。

　　在歐洲，法國臨床研究群根據單用全反式維甲酸治療急性前骨髓性白血病的結果，以及在治療當中可能遇上的維甲酸症候群，發展了新一代的治療法：對於初診斷的急性前骨髓性白血病病人，首先以全反式維甲酸治療，以避免可能引發的凝血病癥，當病人達到完全緩解的程度時，則使用傳統包含氨茴環素及阿糖胞的化學治療法，以避免可能復發的現象。尤其當病人血中的白血球急速上升時，傳統的化學治療更能防止不必要之維甲酸症候群的發生。1993 年，從一個隨機的臨床試驗結果發現，先使用全反式維甲酸，再尾隨著傳統的化學治療，其緩解率之改善程度與只使用傳統化學治療的緩解率之間並無顯著差異 (91% 對 81%)。可是使用全反式維甲酸者，其無發病存活期、復發率及實際存活期都較單使用傳統化學治療者有顯著的改善，四年的存活率，前者可達76% (先使用全反式維甲酸治療，再尾隨著傳統的化學治療者)，而後者卻只有49% (單使用傳統化學治療者)，這種臨床試驗結果與後來幾個在紐約市、義大利和日本所舉行之非隨機臨床試驗的結果相差無幾。

　　最近，一個以美國芝加哥西北大學醫學院為主之隨機臨床試驗結果更證實，全程使用全反式維甲酸者之存活率 (第三組) 比其他對照各組的存活率高 (其結果簡列於下)，使用全反式維甲酸及化學藥物綜合治療法的病人，達到完全緩解程度後的復發率更顯著地比單使用傳統化學治療者低，這群臨床研究者甚至建議所有初診斷的急性前骨髓性白血病病人之引導治療，都必須使用全反式維甲酸。

組別	引導治療	鞏固治療		維持治療	無發病存活率 (%)
		第一周期	第二周期		第一年	第二年	第三年
1	Adr-araC	Adr-araC	Adr-araC	-	29	18	18
2	Adr-araC	Adr-araC	Adr-araC	ATRA	77	61	55
3	ATRA	ATRA	Adr-araC	ATRA	86	75	75
4	ATRA	ATRA	Adr-araC	-	75	60	60

　　美國這一組臨床試驗在治療中所遭遇的維甲酸症候群是26%，與治療有關的致死率是1.2%，高於歐洲及日本臨床試驗的結果，15% 維甲酸症候群和1% 與治療有關的致死率。歐洲及日本的致死率較低，可能是歐洲及日本的臨床試驗者在注射全反式維甲酸之前，先使用具細胞毒性的藥物治療，或是使用腎上腺皮質類固醇，以防止白血球升高時可能發生維甲酸症候群的結果 (歐洲及日本的臨床試驗者採用包含氨茴環素及阿糖胞杄的化學治療法，而美國組臨床試驗者卻採用[hydroxyurea])。另一個差異較大的是，美國組臨床試驗者使用全反式維甲酸治療病人的完全緩解率 (72%) 低於其他國家的臨床試驗者 (90%)。即使排除掉沒有確實檔案登記的病人，然後加上綜合維甲酸治療及化學治療病人的總和，美國組的完全緩解率也僅在 80% 和 85% 之間而已；儘管如此，所有的臨床試驗結果顯示，綜合維甲酸及化學治療，不但可以減低病人的復發率，更可以增加病人的完全緩解率。

　　其實，一般的臨床醫師也比較喜歡先使用全反式維甲酸治療病人，再跟著使用傳統的化學治療，因為這樣，可以控制或者改善病人的凝血病癥，更可以減少輸血小板的需要，而且先使用傳統的化學治療方法或先使用全反式維甲酸治療病人的復發率都差不多 (39.6% vs. 38.9%)。我們應該注意的是，即使全程使用全反式維甲酸治療的第三組，仍有21% (10/46) 的病人復發，第三年仍有 30% 的病人死亡；深究其主要原因，這些病人並沒達到完全緩解，或是很快就復發，尤其是那些白血球數一直都很高的病人，以及鞏固治療後，PML-RARa 融合基因仍持續表現者 (以聚合𠕇鍊反應偵測PML-RARa 融合基因表現)，更屬於早復發及早死亡的高危險群。藥物動力研究結果顯示，這些抗全反式維甲酸效應的病人，在以全反式維甲酸治療幾個星期之後，他們血清中及細胞內的全反式維甲酸濃度便會降得非常低，而主要原因則可能是由連續藥物治療所引起的，逐漸升高的藥物異化作用，此問題可由改變藥物的施打方式來改進，即由連續的藥物施打方式改成間歇式的藥物施打方式，如此，則能降低由連續藥物治療所引起的高藥物異化作用，也可能改善現今的治療效果，實際的臨床試驗正在進行當中。
　　　高危險群的處理方式，除了使用全反式維甲酸作維持治療之外，也有臨床醫師採用外加氨茴環素或是造血母細胞移殖來增強治療效果，以減低病人復發的機會；至於抗全反式維甲酸效應與抗化學藥物治療的病人，初期的臨床結果顯示低毒性的三氧化砷可以增加完全緩解率；實驗證明，低濃度的三氧化砷 (0.1-0.5 mM As2O3) 可以刺激急性前骨髓性白血病母細胞的分化，高濃度的三氧化砷 (0.5-2 mM) 卻可以刺激急性前骨髓性白血病母細胞的凋亡作用。可惜的是，這些在治療急性前骨髓性白血病時所發現的分化刺激劑，對其他急性白血病母細胞或是其他癌細胞的效應並不大；雖然在這些急性白血病母細胞或其他癌細胞中，有關增殖及分化的基因斷裂 (大多數是染色體轉位) 也時常觀察到，可是染色體轉位的位置與特性，卻又和急性前骨髓性白血病的染色體轉位不同，不過有這種基礎醫學資料，只要我們能夠定位這些與轉位有關的基因，將來以這些轉位有關基因為治療目標來發現適當的藥物治療，應指日可待。

登錄日期：94年11月25日