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编号:10505896
儿童急性白血病的研究进展
http://www.100md.com 《医学研究生学报》 2000年第0期
     作者:于亚平

    单位:南京军区南京总医院儿科,江苏南京 210002

    关键词:急性白血病;儿童

    医学研究生学报00zk22摘要: 急性白血病是儿童最常见的恶性肿瘤, 既往治疗效果极差,进入80年代以来,预后明显改善,目前70%的急性淋巴细胞白血病和40%的急性髓细胞白血病可长期无病生存。这种治疗的成功,既是有效联合化疗方法发展和支持治疗措施改进的结果,也与分子生物学的发展促进了白血病的细胞和分子遗传学研究,从而能更加准确地鉴定不同预后因素和采用针对性治疗有关。未来白血病的研究重点将集中在发展更加个体化的治疗上,以保证长期存活患儿的生存质量及针对耐药白血病探索诱导分化治疗、促凋亡治疗、免疫治疗和基因治疗等新的治疗途径。

    中图分类号: R725.5 文献标识码: A
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    文章编号: 1008-8199(2000)增刊-0050-05

    Recent advances in the biology and therapy of childhood acute leukemia

    YU Ya-ping

    (Department of Pediatrics, Jinling Hospital ,Nanjing 210002,Jiangsu,China)

    Abstract: Leukemia is the most common form of childhood cancer, accounting for almost one third of all childhood malignancies. In recent years, the increased knowledge of the molecular and cellular biology underlying these pediatric leukemia, the development of more effective therapy, and advances in supportive care have substantially improved the outlook for children with leukemia. Today, more than 70% of children with ALL and 30%~40% children with AML will be in continuous complete remission 5 years after diagnosis, and most of these children will be cured . Certain forms of ALL have a 90% probability of cure, yet there is a group that is still very therapy-resistant. The trend in the treatment of children with acute leukemia is toward the modification of therapy to treat specific subtypes of the disease and, more specifically , the targeting of the malignant cells with molecular and immunologic therapeutic strategies. The development of new drugs and treatment strategies and the circumvention of resistance mechanisms are major targets of current clinical investigation.
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    Key words: Acute leukemia; Children

    0 引言

    急性白血病是儿童肿瘤中发病率占第一位的疾病,发病率为3/10万 ,在我国每年约有1万名左右的新发白血病儿童,其中急性淋巴细胞白血病(ALL)占80%,急性髓细胞白血病(AML)占20%。70年代以前,急性白血病的治疗效果甚差,仅个别患儿长期存活。近20多年来 , 随着研究的深入,治疗效果明显改进,无病生存率由4%提高到70%,AML也达到40%,很多患儿已完全恢复了健康,能正常地学习和工作,部分已经结婚并生育了正常的后代。因而可以认为,在现代医疗条件下,大部分儿童白血病已成为可治愈的疾病[1]

    1 急性白血病的MICM分型

    急性白血病是由于不成熟的淋巴系或髓系祖细胞增殖失控,呈克隆性增殖、被阻滞于特定的分化期而发生的。白血病的进展过程有一连串的基因和表型变化,这些变化与疾病的临床特征和预后有关。因此,了解白血病的类型特征对临床治疗非常重要。70年代,由法美英学者提出的FAB分型方案主要以细胞形态学和组织化学为基础,因具有简单、快速的特点,得到广泛应用,一直是白血病分型的主流;但准确性及重复性较差,相当部分的病例单凭此难以作出诊断。单克隆抗体技术的发展,使对白血病的免疫表型分析成为可能,迄今已发现胞膜和胞质抗原166种,联合检测一些主要抗原标志可准确地判定白血病细胞的来源和分化阶段。非随机(克隆性)染色体异常已见于80%的白血病病例,特殊的染色体异常与特定的白血病亚型相关联,应用PCR等分子生物学技术检测因染色体异常所致融合基因或异常表达基因,更能提高分子异常的检出率。 这促使细胞和分子遗传学分型自然成为白血病的又一重要分型方法[2]。目前,联合应用形态学(morphology,M),免疫学(immunology,I),细胞遗传学(cytogenetics,C)和分子遗传学(molecular genetics,M)的MICM分型方法已大大提高了白血病分型的准确性,这对于准确选择临床治疗方法,正确判断预后及探索不同亚型白血病的发病机制具有重要意义。
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    1. 1 形态学分型 FAB将ALL分为L1,L2和L3三个亚型,已证实占全部ALL 98%以上的L1和L2在免疫学、细胞和分子遗传学及临床预后方面没有差异,因而存在明显缺陷,意义不大。 FAB将AML分为M0~M7共8个亚型。M0为1992年提出的新类型,属微分化型,原始细胞无颗粒,与ALL不能区分,需结合免疫学检查确诊。

    1.2 免疫学分型 白血病细胞本身未发现特异性白血病抗原,免疫分型的原理是基于白血病细胞病变时分化阻滞学说,白血病细胞与正常髓系和淋巴系祖细胞一样,会出现某个造血细胞发育阶段的抗原表达特征。根据欧洲EGIL组免疫分型的建议,如果在骨髓和外周血中具有某些分化相关抗原的淋巴细胞超过30%,髓系细胞超过20%,即可考虑为白血病细胞。免疫分型对ALL意义较大,先将其分为B和T两类;再根据各自的分化阶段细分为多个亚型(T-ALL再分型临床意义不大,不常用)。

    表1 儿童ALL的免疫表型分类
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    Table 1 Classification of ALL by immunophenotype Types

    Immunologic markers

    Early pre-B-ALL(B-Ⅰ )

    HLA-DR+, CD19+, CyCD22+

    Common ALL (B-Ⅱ )

    CD10+

    Pre-B-ALL (B-Ⅲ )

    CyIgμM+, SmIg-
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    Mature-B-ALL (B-Ⅳ )

    Cy or SmIg κ and Igλ+

    T-ALL

    CyCD3+, CD7+, CD5+,CD2+

    AML免疫分型主要用于补充形态学分型的不足,如检测CyMPO、CD33、CD13和CD61可分别帮助诊断M0和M7-AML。此外,免疫分型也是诊断双表型白血病如髓系标志阳性的ALL或淋巴系标志阳性的AML的唯一方法。

    1.3 细胞和分子遗传学分型 对白血病的细胞遗传学分型主要检测白血病细胞的两类参数,即染色体数目和结构异常[3]。数目异常在AML较少,未常规应用。对ALL可分为五型:(1)超二倍体Ⅰ组:指染色体数>50条,占ALL的25%~30%,免疫分型多为前B细胞型,对治疗反应佳,预后好。(2)超二倍体Ⅱ组:染色体数为47~50条,占10%~15%,预后中等。(3)假二倍体:染色体数目正常,但有结构重排,占4%,预后差。(4)低二倍体:染色体数<46条,占7%~8%,预后最差。(5)正常二倍体:染色体数正常,占10%,T细胞型多见,预后中等。
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    染色体结构异常主要指染色体的移位,由于遗传学技术的发展,绝大部分白血病病例可发现有染色体异常存在。移位导致特定基因的表达异常或产生新的融合基因是白血病发生的分子基础,也决定了白血病细胞的生物学特征及治疗反应,在此基础上的白血病分型最能准确反映疾病本质,是未来的发展方向[4]。目前,儿童白血病在这方面主要类型如表2所示。表2 儿童白血病的主要细胞和分子生物学类型

    Table 2 Cellular and molecular genetic abnormalities of childhood ALL Cell type

    Subtype of leukemia

    Chromosomal abnormalities

    Fusion genes
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    Myeloid cell

    AML/M2

    t(8;21)(q22;q22)

    AML1/ETO(MTG8)

    AML/M2(M4)

    t(6;9)(p23;q34)

    DEN/CAN

    AML/M3

    t(15;17)(q22;q11-22)

    PML/RARα

    AML/M4
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    t(11;19)(q23;p13)

    HRX(MLL)/ENL

    AML/M4Eo

    inv(16)(p13q22)

    CBFβ/SMMHC

    AML/M7

    t(3;3)(q21;q26)

    ENI-1/?

    CML

    t(9;22)(q34;q11)

    BCR/ABL(b3a2 or b2a2)
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    CMML

    t(5;12)(q33;p13)

    CBFβ/TEL

    B-cell

    Pre-B/early pre-B-ALL

    t(12;21)(p13;q22)

    TEL/AML1(ETV6/CBFα2)

    t(9;22)(q34;q11)

    BCR/ABL(e1a2)

    t(1;19)(q32;p13)

    E2A/PBX1
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    t(4;11)(q21;q23)

    ALL1/AF4

    t(11;19)(q23;p13)

    ALL1/AF9

    t(17;19)(q22;p3)

    E2A /HLF

    Mature-B-ALL

    t(8;14)(q24;q32.3)

    Myc/IgH

    t(8;22)(q24;q11)

    Myc/Igλ
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    t(2;8)(p11;q24)

    Myc/Igκ

    T-cell

    T-ALL

    t(11;14)(p13;q11)

    TTG2/TCRα

    t(1;14)(p33;q11)

    TAL1(SCL)/TCRα

    t(10;14)(q24;q11)

    HOX11/TCRα

    t(7;9)(q34;q34)
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    TAN1/TCRβ

    2 儿童白血病的治疗进展

    2.1 儿童白血病的现代治疗结果 进入80年代后,儿童白血病的治疗取得了突破性进展,表3总结了国内外代表性四研究机构在80年代(少数为90年代)对ALL的治疗结果,5年无病生存率基本达60%以上。这些成功归因于亚临床中枢神经系统白血病(CNSL)的预防性治疗和多药联合强烈化疗(包括大剂量化疗)的广泛应用及针对危险度选择治疗方案(risk-directed therapy)的实施。

    表3 儿童ALL的现代治疗结果

    Table 3 Current results of international studies of childhood ALL Study group(time)

    n
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    Disease-free survival(%±s)

    Reprot time

    AIEOP ALL82,87(1982~1992)

    2 810

    61.6±1.2 (5Yr)

    1993

    BFM83(1983~1986)

    653

    64±2 (5Yr)

    1990

    BFM86(1986~1990)
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    998

    72±2 (6Yr)

    1996

    CCG100Series(1983~1989)

    3 712

    66 (5Yr)

    1993

    Dana-Farber81-01(1981~1985)

    289

    72±3 (7Yr)

    1986

    Dana-Farber85-01(1985~1987)
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    220

    78±3 (7Yr)

    1997

    Dutch(1984~1988)

    291

    73(5Yr)

    1994

    FRALLE83(1983~1988)

    559

    57±2 (7Yr)

    1992

    MRCUKALLX(1985~1987)
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    1 614

    66±1.5 (4Yr)

    1992

    POGAL in C(1986~1990)

    2 404

    66.4±2.4 (4Yr)

    1992

    SJCRH XI (1984~1988)

    358

    71±4 (5Yr)

    1994

    SJCRH XII(1988~1991)
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    182

    67±4 (5Yr)

    1996

    SJCRH XIII(1991~1997)

    366

    81±8(5Yr)

    1998

    TCCSG L84-11(1984~1989)

    490

    67±4 (5Yr)

    1993

    Xiuhua Hospital of Shanghai(1978~1988)
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    139

    58.6±(5Yr)

    1990

    Xiuhua Hospital of Shanghai(1988~1991)

    57

    81.3±(5Yr)

    1994

    Beijing Childrens Hospital(1987~1991)

    205

    74.4±(5 )

    1994
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    2.2 诱导缓解、强化(或巩固)和连续(或维持)治疗 诱导完全缓解是保证白血病治疗成功的基础,同时对完全缓解的质量和取得完全缓解的速度提出了更高要求。对ALL传统的泼尼松加长春新碱方案虽也可使85%的病例获得完全缓解,但因不能使白血病细胞负荷得到最大限度的减少,易产生耐药性,复发率高。研究表明,化疗药物剂量增加1倍,对白血病细胞的杀伤能力提高10倍。因而若治疗强化到在耐药产生前即根除白血病细胞克隆,则白血病可治愈。鉴于此,目前的诱导缓解方案是在上两药的基础上加用蒽环类抗生素(柔红霉素或去甲氧柔红霉素)、门冬酰胺酶和环磷酰胺,组成四药或五药的联合诱导方案,这种多药强烈化疗方案不仅使ALL的完全缓解率进一步增加到98%,也是提高长期存活率的主要方法。由于地塞米松具有半衰期长、渗入脑脊液的量多等优点,已在ALL治疗中代替泼尼松。在完全缓解后,立即开始强化治疗,以进一步消灭残留或耐药白血病细胞,这是保证长期无病生存的必要治疗阶段。通常采用的方法是重复原诱导缓解方案,大剂量甲氨蝶呤(3 g/m2),阿糖胞苷加依托泊苷(VM-26或VP-16)。由于T-ALL原始细胞积累甲氨蝶呤活性代谢产物的量明显低于B-ALL,因而应使用极高剂量的甲氨蝶呤(5 g/m2)。除了成熟B-ALL外,所有儿童ALL均需连续(或维持)治疗,机制虽不甚清楚,但推测与细胞毒作用、免疫调节作用及诱导凋亡作用有关[4]。新近,对42个报告进行荟萃分析(Meta-analysis)的结果显示[5],缩短治疗时间至18个月或以下使复发率明显增高,但延长治疗时间至3年以上并不能提高生存率。因而目前广为接受的治疗时间为2.5~3年。能否通过进一步加大强烈化疗的强度,以缩短治疗时间尚不清楚,还在继续观察中。连续治疗的方法是持续应用巯嘌呤和甲氨蝶呤,间断加用泼尼松和长春新碱冲击。对高危病例尚需应用无交叉耐药性药物,或提高药物剂量,定期交替进行延长的强化治疗。在连续治疗过程中,根据白细胞数调整药物剂量至最大耐受量甚为关键。值得注意的是,催化巯嘌呤S-甲基化(即灭活)的巯嘌呤S-甲基转移酶活性在人群中有较大差异,少部分患儿(约1/300)有该酶的先天性缺陷,标准剂量的巯嘌呤可引起致死性的血液学不良反应,需明显减少剂量,另有10%的患儿为该酶缺陷的杂合子,具有中等程度的酶活性水平,亦应适当减少剂量。
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    对AML(M3除外)由柔红霉素和阿糖胞苷组成的DA(3+7)方案,是标准的诱导缓解方案,完全缓解率可达70%以上。剩余的患儿因白血病耐药和治疗与疾病相关的并发症而治疗失败。加用第三种药物如VP-16或巯嘌呤不能提高完全缓解率,但非随机的临床试验表明,有助于长期无病生存[6]。缓解后的强化治疗可根据条件采用如下方法[7]:(1)以阿糖胞苷为基本药物组成DA、IA、MA(E)、HA(E)等方案交替进行相对强烈的巩固治疗。(2)以大剂量阿糖胞苷[2~3 g/(m2*次),q12 h×6~10次]为主的强烈化疗。(3)大剂量化疗后用自体骨髓移植解救。(4)异基因骨髓移植。强烈化疗后长期小剂量维持治疗不能延长AML的生存期,现已基本不用。

    2.3 中枢神经系统白血病(CNSL)的预防 早期进行亚临床CNSL的预防性治疗对消灭庇护所的白血病细胞至关重要,它在提高 ALL长期无病生存率中与多药联合强烈化疗具有同样重要的地位[8]。脑脊髓放疗效果虽肯定,但随着长期生存病例增多,晚期不良反应如内分泌紊乱、智力减退、继发性脑瘤等日趋明显,故目前仅适用于少数病例,主要是白细胞高于100×109/L 的T-ALL和有淋巴瘤样表现的B-ALL,并应尽量推迟至2岁以后[9]。延长的(即整个治疗期)的三联鞘内注射(甲氨蝶呤、阿糖胞苷和地塞米松)治疗对低危ALL的CNSL预防极为有效;中、大剂量的甲氨蝶呤结合鞘内注射治疗适合标危和一般高危患儿。此外,全身化疗强度的增加也能有效地减少CNSL的发生。根据患儿临床特点选择恰当的方法,许多研究已使CNSL发生率降至2%以下,对AML由于较多使用大剂量化疗,使这种预防性治疗的重要性有所降低[10]
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    2.4 诱导分化和促凋亡治疗 分化治疗是针对白血病细胞的分化阻滞,应用诱导分化剂诱导其转变为成熟细胞,从而改变恶性生物学行为,停止恶性增生,最终使疾病缓解。并可避免化疗对正常组织尤其是造血组织的损伤。但目前仅在AML-M3即急性早幼粒细胞白血病(APL)获得较好效果,单用全反式维甲酸(ATRA)或并用化疗可使APL的完全缓解率达85%~90%,是APL的标准诱导方法,将ATRA的剂量从45 mg/(m2.d)减少到20 mg/(m2.d)不影响疗效,但可减少维甲酸综合征等不良反应的发生率。应用ATRA诱导完全缓解后仍需强化化疗,否则大部分患儿将在短期内复发[11]

    砷剂通过促进白血病细胞凋亡和诱导部分分化的双重效应发挥抗白血病作用,对初治和ATRA治疗后复发的APL均有较好疗效,完全缓解率分别达73%和52%,单用砷剂治疗亦可使APL的5年无病生存率达50%[12]
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    2.5 预后因素和治疗选择 急性白血病的预后因素包括治疗前和治疗相关预后因素两方面,随着化疗强度的增加,这些因素也在不断变化,一些曾提示预后不良的因素已失去预后意义,而微小残留病检测正发挥重要作用,因而全面分析有助于制订正确的治疗方案和准确判断预后[3]

    2.5.1 ALL的治疗前预后因素 ①年龄和白细胞数:这是两个易于掌握且十分关键的独立预后因素,起病时年龄<1岁或白细胞>50×109/L者为高危型,预后差。年龄2~10岁或白细胞数低于50×109/L者预后较好。②细胞和分子遗传学亚型:t(9;22)(q11;q23)/BCR-ABL 和t(4;11)(q21;q23)/MLL1-AF4阳性的ALL属超高危型,单用化疗罕有长期生存者,需尽早考虑进行骨髓移植,低二倍体亚型对多种化疗不敏感,也是移植的指征。t(1;19)(q23;p13)/E2A-PBX1阳性者虽也属高危型,但采用烷化剂和拓扑异构酶抑制剂为主的强烈化疗,可取得与标危型相似的效果。t(12;21)(q13;q22)/TEL-AML1阳性和高二倍体Ⅰ型预后最好,采用以抗代谢药为主(如大剂量甲氨蝶呤)的联合化疗,即可取得90%以上的长期无病生存率。
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    2.5.2 ALL的治疗相关因素 ①对泼尼松试验的反应,对确诊病例在系统化疗前口服泼尼松每天60 mg/(m2.1周),第八天检查外周血原始细胞数,>1×109/L者为差反应,预后不良,而<1×109/L者为良好反应,预后好。②诱导缓解2周后骨髓原始细胞的比例,<5%者预后好,绝大部分可长期无病生存;5%~25%者需加强强化治疗,>25%者为难治性白血病。③微小残留白血病的水平;在诱导完全缓解后残留白血病细胞>10-2或晚期强化治疗后>10-3者,复发危险高于同期阴性患儿的10~15倍,这是迄今为止最有力的独立预后因素。

    2.5.3 AML的预后因素 主要有①起病时的白细胞数>50×109者预后差。②治疗前有MDS病史或继发于药物、放射线的继发性白血病者预后极差。③细胞和分子遗传学亚型;伴有t(15;17)(q21;q23)/PML-RARa 和t(8;21)(q22;q22)/AML1-ETO的M2,M3型预后较好,单用化疗可获得与骨髓移植相似的效果;累及11q23或MLL基因重排者如t(9;11)(p22;q23),t(4;11)(q21;q23)者,预后很差。④达到完全缓解的速度,应用DA方案一个疗程即达缓解者,长期生存的机会大;相反二个疗程仍不能缓解者,以后获完全缓解的机会大大减少,即使缓解也极易复发。
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    2.6 儿童白血病的未来研究重点 末来儿童白血病治疗的研究重点在以下四个方面:①针对白血病的广泛异质性:根据特定细胞和分子遗传学亚型应用不同的治疗方法,即使药物剂量和种类个体化,也应避免过度治疗和治疗不足。②探索可靠的微小残留病检测方法,依此决定治疗强度并早期判断复发。③发展适于高危白血病和耐药白血病的新治疗方法:包括肿瘤细胞特异的靶向免疫治疗,应用针对肿瘤融合基因的反义核苷酸或核酶和抑制肿瘤基因转录的小分子物质进行基因治疗,多药耐药逆转剂,促凋亡药物和抗血管生成药物的开发。(4)进一步减少治疗相关的长期并发症,以保证正常生存质量。

    于亚平(1963-),男,湖南岳阳人,副主任医师,医学硕士,从事儿内科专业.

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    收稿日期:2000-01-12, http://www.100md.com