环磷酰胺免疫抑制作用研究及临床应用进展
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长海药学服务 2000年第3期
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长海医院药学部；*实习生 蔡溱；童华*
关键词：
摘要：
环磷酰胺
环磷酰胺(cyclophosphamide以下简称CTX)，是目前常用的烷化剂类的抗肿瘤药物，抗瘤普较广，对多种类型肿瘤有效,特别是对恶性淋巴瘤疗效显著，其次是慢性粒细胞白血病,对急性淋巴细胞白血病、多发性骨髓病、肺癌、卵巢癌等疗效也很好。CTX是细胞周期非特异性药物,它通过活泼烷化基团与细胞组成成份的蛋白质和核酸中的氨基、巯基、羟基、磷酸基等亲核基团作用，以烷基取代这些基团中的氢原子，再与DNA的两链交叉连接,其烷化作用造成DNA的结构和功能损伤。CTX对肿瘤细胞和正常细胞的选择性不高，人体生长较快的组织如骨髓、淋巴组织、胃肠粘膜、毛囊等均可受到抑制，降低机体免疫力。由此该药的另一种用途受到人们重视即作为细胞毒性免疫抑制剂。CTX是已知的最强的烷化剂类免疫抑制剂，作用强而持久，临床已有不少应用，大多是在移植与治疗免疫性疾病方面，但是CTX的免疫抑制机制目前尚不十分清楚,本文就这方面的一些研究情况作一综述，希望对研究者的工作有所帮助。
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1 CTX的代谢过程
CTX本身并无烷化作用和细胞毒化作用，经机体吸收后在肝中代谢产生具有活性的代谢产物而发挥作用。整个代谢过程目前认为如下(见图一)。其中最关键的一步是在肝微粒体酶作用下杂环氧化生成4-羟基环磷酰胺Ⅱ，Ⅱ自发开环生成醛磷酰胺Ⅲ，两者可达到动态平衡。Ⅱ经过两条途径代谢：在酶催化下生成4-酮基环磷酰胺Ⅳ和4-烷基硫代环磷酰胺Ⅴ；Ⅲ自发消除一分子丙烯醛生成磷酰胺氮芥Ⅵ；另Ⅲ经过醛氧化生成羧基环磷酰胺Ⅶ。过去曾认为氮芥由Ⅵ产生，后经研究表明主要是由Ⅶ生成的。Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ占代谢物中的大部分(占给药量85%)且都不具有抗癌活性，毒性也很小，可认为是机体对药物解毒后的产物，其中Ⅶ占绝大部分而Ⅳ的量较少。氮芥和丙烯醛是两种毒性物质，氮芥是一种活泼的烷化剂具有很强的细胞毒性，丙烯醛能够使细胞色素P450变性，这可能是大剂量CTX 给药后病人产生心、肺毒性的原因。另有研究发现丙烯醛能够导致出血性膀胱炎和肾功能损伤。Ⅵ和Ⅱ是CTX代谢物中真正起治疗作用的两物质，非极性的Ⅱ比Ⅵ更易进入细胞。目前认为抗癌作用，造血干细胞减少以及免疫抑制作用主要是由Ⅱ介导Ⅵ来实现的[1]，因为单独使用磷酰胺氮芥同CTX比较效果有很大区别。关于Ⅱ和Ⅵ之间的关系及各自特性还有待进一步研究。
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2 CTX对免疫系统的作用
2.1 诱导淋巴细胞核损伤
马国建、薛开先采用CTX浓度分别为0、0.02、0.06、0.25、1.4mg/ml,1000个淋巴细胞为一个观察组，每个剂量15个观察组记数微核、核变形、核碎裂、核固缩及核空泡等损伤变化。研究说明在实验剂量范围内CTX可诱发人淋巴细胞各项核异常指针增量并呈剂量依赖性关系，其中核固缩率无明显变化。给予CTX，引起损伤指针显著增量(p<0.05)的最低敏感剂量时，以核变形率(INF)、核异常率(NAF=MNF+INF+KNF)最低(0.02mg/ml，p<0.01)，微核率(MNF)、核碎裂率(KNF)次之(0.06mg/ml，p<0.01)，核空泡率(VNF)最差(0.06 mg/ml,p<0.05)，剂量效应关系最好的是MNF。
2.2 影响免疫细胞代谢
, 百拇医药 家兔外周血淋巴细胞ANAE阳性率表现出可回复性降低过程。彭红梅等将家兔腹腔注射CTX，动态观察其外周血淋巴细胞α-醋酸萘酯酶(ANAE)阳性率。给药第1周后ANAE阳性率明显下降(p<0.01)，第二周降至最低水平，第3周明显回升，第10周恢复正常(p>0.05)。
2.3 抑制T、B淋巴细胞增殖
研究表明CTX对T、B细胞均有抑制作用，对B细胞的抑制比T细胞强。由于PHA(phytohemagglutinin-M)可选择性兴奋淋巴系统中的T细胞部分而PWM(pokeweed mitogen)可以选择性兴奋B细胞部分Stockman等采用PHA和PWM观察CTX对T、B淋巴细胞的不同作用。雌性(C57BL/6×A)小鼠腹腔一次性注射CTX400mg/kg，24小时后脾细胞对PHA和PWM 的反应性为零。3天后有4/3恢复对PHA的反应，5天后全部恢复；对PWM7天内未见作用，10天后有1/2恢复，14天后基本恢复正常。从形态学上观察在给药16小时后B细胞区的细胞几乎全部萎缩，相反T细胞区几乎未见变化。
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2.4 对不同淋巴组织淋巴细胞的影响
NOD小鼠是人类Ⅰ型糖尿病的动物模型，其特点是自身免疫介导的胰岛B细胞的破坏而导致糖尿病， CTX可以加速这一过程。张志利选用糖尿病易发株NOD小鼠雌雄各一组、非自身免疫倾向株C3H小鼠一组，腹腔一次注射CTX300mg/kg。结果发现胸腺内含颗粒多的巨噬细胞增多，CD4+细胞和CD8+细胞在注射CTX之后明显减少，而CD3细胞较少受累，这表明这些受影响的细胞大部分为未成熟的双阳性细胞。第14天时，CD3+、CD4+和CD8+细胞比例恢复到接近注射前的水平，但C3H与雄性NOD鼠胸腺细胞总数的恢复程度远低于雌性NOD鼠。腹股沟淋巴结与胰腺旁淋巴结中，CD4+和CD8+细胞比例下降，表明CD4+细胞对CTX更敏感，淋巴结T/B比率上升，提示B细胞可能比T细胞对CTX更敏感。同其它淋巴组织相比脾脏变化最轻，恢复也最快。
2.5 免疫增强作用
低剂量兴奋效应(Hormesis)受到越来越多学者的关注，某些因子当以低于有害剂量作用于机体时会产生某种兴奋作用，可以促进机体的生长发育，也可以使免疫和神经内分泌功能上调。有报道低剂量烷化剂的预先处理可使细胞对继后较大剂量烷化剂诱发的损伤产生抗性。荷瘤小鼠进行CTX大剂量治疗时预先给予低剂量CTX刺激，结果胸腺自发增殖和脾淋巴细胞转化能力均有所提高。张海英等采用小鼠腹腔注射CTX0.2 mg/kg后6小时接种瘤细胞，隔日给药一次，共治疗7次。小鼠种植肿瘤后的胸腺对3H-TdR自发掺入能力及脾淋巴细胞对有丝分裂原刺激的反应性比正常小鼠低(p<0.05)，但预先给予小剂量CTX使两种指针均有改善(p<0.05)。由此说明低剂量CTX可提高机体免疫功能，而且它较治疗剂量低很多，对机体几无毒害作用。
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3 临床研究及应用情况
有报道认为CTX可以有效抑制B细胞活性和自身抗体的形成，而对T细胞作用则比较复杂，低剂量时可以增强免疫反应，大剂量时产生免疫抑制。
3.1 骨髓
CTX对骨髓抑制主要为抑制粒细胞造血功能，对红细胞也有损伤。李惠平等采用瑞士种雌性小鼠腹腔一次分别注射CTX150mg/kg 、250 mg/kg 、350 mg/kg三种剂量与正常组对照，另一组给予一次5Gy60Coγ线全身均匀照射，测定粒、巨系造血祖细胞(CFU-GM)集落。发现CFU-GM是观察造血损伤修复能力的的最敏感指针，对粒系损伤有明显剂量效应关系，随剂量增加损伤明显增加。与粒系相比CTX对红系损伤较轻，不同剂量之间(150mg/kg～350 mg/kg)剂量与一定细胞浓度红系祖细胞(CFU-E)的集落产生率未见到负线性关系。CTX有很强的拟放射线的特性，其对粒系的损伤比放射所致损伤轻，持续时间短、恢复快；对红系比放射所致损伤持续时间长，恢复慢。
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3.2 肾移植
研究者认为CTX的免疫抑制作用可能主要为抑制IgM型抗体ALCA的分泌，而对IgG型HLA抗体的产生无明显影响。受者体内存在的细胞毒抗体可能与供者细胞呈细胞毒性介导的超急性排斥，因而使受者选择兼容性供肾的机率显著降低。范力华对13例高敏病人采用口服CTX50mg/d，时间1~3个月不等。16例配组反应抗体(PRA)自95%以上下降至75%，3例PRA85%者下降至55%，得到交叉阴性供肾并实行了肾移植手术。除1例出现排斥反应无肾功后切除外，其余肾功能良好。
3.3 黑色素瘤
最近研究发现黑色素瘤病人对细胞表面黑色素瘤抗原能够产生免疫反应，当对病人采用同源黑色素瘤细胞疫苗进行治疗时，发现了同细胞表面抗原反应的抗体。有学说认为对黑色素瘤相关抗原的免疫反应的抑制或增强是与Ts细胞的调节相关，CTX是Ts细胞功能的免疫调节剂。Dave等随机挑选了处于Ⅱ期或Ⅲ期的黑色素瘤病人41人，单独给予黑色素瘤细胞疫苗(MCV)或在MCV之前三天分别给予300、150或75mg/m2CTX，检测病人的Ts细胞活性。结果发现每组都有抑制细胞活性下降(>50%)，下降最多的是300 mg/m2CTX+MCV治疗的一组。将该组与单独接受MCV治疗的一组进行比较，发现CD8+，CD11B+细胞有明显减少。实验提示小剂量CTX同MCV合用可降低Ts细胞活性。
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3.4 SLE
系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus SLE)是一种自身免疫性疾病，机体的免疫系统对自身抗体或自身至敏淋巴细胞的免疫应答反应过强，损伤了自身的正常组织结构。SLE的具体发生机制目前尚不清楚，但是患者都有B淋巴细胞过分活跃，T淋巴细胞减少，且功能异常 ，对TH的抑制率、有丝分裂源及淋巴因子的反应性改变。McCune等用CTX冲击治疗9例伴有肾损害的严重SLE患者，最初给予CTX静注500mg/次，每月一次，逐渐加量，最大量可用至2.5g/次，连用6个月，同时合用强的松，以后根据临床症状及体征逐渐减量，观察患者的临床及免疫学改变。结果CTX冲击治疗能够有效改善肾功能，疗效较好。治疗期间抗DNA抗体的效价、B淋巴细胞数明显降低，所有T细胞、CD3和CD8细胞群的绝对数持续降低，在以后随访期间也未见恢复，而B细胞已恢复至基线水平，NK细胞数与起初水平未有明显改变。在随访期间T细胞同PHA、anti-T3、PMA anti-T3 和PMA以及破伤风毒素的反应与基线水平的程度没有明显不同，有丝分裂源的单克隆抗体对CD2分子的激发作用比之治疗前有显著的降低。无论是在治疗期间还是随访期间T细胞的增殖反应普遍未受影响。由此认为冲击剂量静注CTX可调节自身抗体的产生但并不会引起B淋巴细胞长期减少,对T细胞数目减少有作用却没有引起其功能的普遍丧失，只是对T细胞活化途径存在影响。T细胞通过抗CD2抗体介导而活化，当细胞缺少抗原受体时CD2途径就会被激活。研究表明对于成熟的T细胞在特定条件下CD2途径可以单独调控。我们知道T淋巴细胞具有辅助B细胞产生免疫球蛋白作用，通过CD2激活T细胞是一个特别有效的辅助B淋巴细胞产生免疫球蛋白的方法。因此，CD2途径受抑使得B细胞活性降低，从而使患者病症有所减轻。
CTX是1957年合成的，人类将之作为抗肿瘤药使用已有较长时间，在这方面的研究比较深入，作为免疫调节剂使用时间不长，其作用机制和临床应用尚有许多需深入研究的问题。CTX对免疫系统的影响是同剂量相关的，较大剂量下可导致免疫系统的损伤，如诱导淋巴细胞核损伤，代谢功能受抑,增殖受抑，B细胞比T细胞对CTX更敏感。小剂量的CTX具有免疫增强效应，它可抑制T细胞封闭因子，降低Ts细胞活性使T细胞充分发挥免疫作用。临床应用中作为免疫抑制剂的较免疫增强剂要多，大多为治疗自身免疫性疾病，及移植手术中用来抑制宿主抗移植的免疫反应。但是人们对CTX对免疫系统的作用还没有一个全面的、系统的认识，在临床应用中常遇到一些严重副反应，应结合临床对该药进行深一步研究，使其发挥更好的作用。, 百拇医药