孟 角 隋美娟 張 卓 周 晉

急性早幼粒細胞白血病(acute promyelocyte leukemia,APL)是急性髓系白血病(acute myeloid leukemia，AML)的一種，約占AML的10%～15%，發(fā)生率約0.23/10萬。APL發(fā)生的主要分子機制是t(15；17)(q22；q12)染色體異位形成 PML-RARa融合基因，產(chǎn)生的PML-RARα蛋白導(dǎo)致細胞分化阻滯和凋亡不足[1]。我國自主研發(fā)的亞砷酸(三氧化二砷As2O3，ATO)通過降解PML-RARα蛋白誘導(dǎo)APL細胞的凋亡，起到靶向治療的作用，隨著ATO持續(xù)緩慢靜脈滴注療法的開發(fā)，為APL治療提供了一種新的治療方法[2]。盡管 APL 的治療獲得了長足進步，目前仍存在一些尚未解決的難題，如ATO的肝臟毒性、心臟毒性、分化綜合征等不良反應(yīng)，始終貫穿在 APL 的整個治療過程中，值得思考并引起重視，其中，ATO導(dǎo)致的肝臟毒性發(fā)生率高，值得進一步研究[3，4]。ATO導(dǎo)致肝臟毒性主要表現(xiàn)在酶學(xué)的改變，其中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)作為肝細胞損害的標志物已被公認。除了AST、ALT的升高，筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)情況下也伴有γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)升高，然而目前尚未明確GGT升高的機制和意義，也未找到預(yù)測肝功能損傷的可能指標，現(xiàn)就ATO治療APL致GGT升高可能涉及的機制和可能預(yù)測肝損傷的指標予以綜述。

一、ATO治療APL現(xiàn)狀

20世紀90年代初，我國自主研發(fā)的ATO首次應(yīng)用于APL患者的治療中。與全反式維甲酸(ATRA)不能誘導(dǎo)分子緩解不同，ATO作為單一藥物，在大多數(shù)情況下能誘導(dǎo)分子緩解。研究證明ATO可通過誘導(dǎo)細胞分化和凋亡、降解PML-RARα、抑制腫瘤細胞增殖和抑制血管生成等多條途徑發(fā)揮抗腫瘤作用[5]。大量臨床試驗證明ATO對各階段、各年齡段的APL患者均有顯著療效。針對ATO單藥治療APL患者，Ghavamzadeh等[6]對197例初發(fā)APL患者予以ATO單藥誘導(dǎo)+ATO，1～4個療程的鞏固治療, 完全緩解率(CR)達85.8%, 5年總生存期(OS)和無病生存期(DFS)分別為64.4%、66.7%, 證明ATO單藥誘導(dǎo)治療初發(fā)APL療效顯著。隨后Mathews等也以ATO單藥誘導(dǎo)為主要治療方案,得出了與前述臨床實驗相似的結(jié)論, 并進一步發(fā)現(xiàn)白細胞計數(shù)<5×109/L,血小板計數(shù)>20×109/L的患者經(jīng)過ATO單藥治療后,無病生存率(EFS)、DFS和OS率均為100%。2014 年開始，美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National Comprehensive Cancer Network，NCCN)指南推薦將 ATO 作為低中危 APL患者誘導(dǎo)治療的一線用藥。ATO單藥治療產(chǎn)生較高的CR與相對較長時間的緩解，使APL成為AML中最可治愈的急性白血病。目前，APL已經(jīng)進入一種具有針對性的、基于差異治療的模式，以期獲得更好的生存。

二、ATO的肝臟毒性

肝臟是ATO的主要靶器官之一，臨床使用ATO時，肝功能異常發(fā)生率可達75%?；钚匝?ROS)的產(chǎn)生在ATO誘導(dǎo)的肝臟毒性中起著重要作用。ATO暴露于肝臟中可產(chǎn)生活性氧ROS，ROS的積累可誘導(dǎo)線粒體跨膜電位的破壞，隨后產(chǎn)生大量的ROS，釋放細胞色素C并導(dǎo)致細胞凋亡[7]。針對ATO在肝臟中的代謝，研究者們對ATO治療APL的治療劑量與肝臟毒性做了相關(guān)研究，砷甲基化能力下降，肝臟出現(xiàn)短暫性損傷，數(shù)據(jù)顯示ATO治療APL第10天血清酶(ALT、AST)水平較0天明顯升高，分別升高4.57倍和3.81倍，但第20天時LAT、AST分別降至第10天的36%和46%。肝臟酶學(xué)的短暫升高和近期內(nèi)下降表明ATO的肝臟毒性是可逆的，一般停用ATO 或者加用保肝藥物后，這種肝損傷可以恢復(fù)正常[8]。研究顯示，肝臟毒性的出現(xiàn)對CR、OS、EFS、DFS等的影響差異無統(tǒng)計學(xué)意義。Hao等[9]研究則證實肝損傷發(fā)生率以輕、中度為主，肝損傷主要表現(xiàn)為ALT、AST、GGT的升高，時間集中在用藥1～3周內(nèi)，第4周及以后逐漸恢復(fù)到正常水平。 誘導(dǎo)緩解治療的第1～3周是監(jiān)測的重要時期，應(yīng)高度重視，因為其可能出現(xiàn)肝臟毒性惡化導(dǎo)致死亡。

三、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶在APL中升高的機制

GGT是N端親核酶水解酶超家族成員的一種Ⅱ型跨膜蛋白，廣泛分布于細菌和哺乳動物之間的胞外酶，具有多種生理功能，在谷胱甘肽(GSH)代謝中起關(guān)鍵作用。成熟的GGT是一個由L-和S-亞基組成的雜二聚體，主要由肝臟產(chǎn)生，廣泛分布于人體的許多組織中，腎臟內(nèi)最多，其次為胰腺和肝臟，胚胎期則以肝臟內(nèi)最多，在肝臟內(nèi)主要分布于肝細胞質(zhì)和肝內(nèi)膽管上皮中。正常值為3～50U/L。GGT常見的臨床意義一方面用來檢測肝臟疾病，如急性肝炎GGT中度升高；若GGT持續(xù)升高，提示病變活動或病情惡化，肝癌時可達參考值上限的10倍以上。急性或慢性酒精性肝炎、藥物性肝炎，GGT可明顯或中度以上升高，脂肪肝時GGT亦可輕度升高。另一方面用來檢測膽道阻塞。膽道阻塞時，膽道阻塞可達正常水平的5～30倍，如原發(fā)性膽汁性肝硬化、硬化性膽管炎等。 GGT不僅是肝功能異常、膽管疾病和飲酒的良好血清標志物，此外，它的升高也增加了其他多種疾病風險，包括心血管疾病、糖尿病、代謝綜合征等疾病[10]。

GGT還參與機體的氧化應(yīng)激反應(yīng)，產(chǎn)生大量氧自由基，影響細胞、組織和器官的結(jié)構(gòu)與功能。其中，GGT的促氧化活性可能導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，增加癌細胞突變風險。據(jù)報道GGT在人類多種癌細胞中表達，其中已經(jīng)觀察到GGT在白血病、肝癌、卵巢癌、結(jié)腸癌中升高，并且經(jīng)過多種癌癥實驗研究，GGT作為腫瘤標志物的可能性越來越大[11]。然而GGT在ATO治療APL升高的機制尚未明確，本文針對ATO治療APL致GGT升高可能涉及的機制予以研究，總結(jié)如下。

1.γ-谷氨酰循環(huán)：指γ谷氨酰循環(huán)組織攝取氨基酸的轉(zhuǎn)運機制。在機體組織上，指細胞膜外側(cè)GGT催化GSH的γ谷氨?；c膜外氨基酸結(jié)合而帶入細胞內(nèi)釋放的過程。谷氨?；鶆t重新生成GSH再進行循環(huán)。催化上述反應(yīng)中GGT位于細胞膜上，是γ-谷氨酰循環(huán)的關(guān)鍵酶。GSH不能在大多數(shù)細胞內(nèi)運輸，GSH和半胱氨酸在胞質(zhì)和胞外空間中的濃度由高效運轉(zhuǎn)的γ-谷氨酰循環(huán)調(diào)節(jié)，由GGT催化的胞外水解可使細胞內(nèi)半胱氨酸返回和GSH再合成[12]。這一過程還發(fā)揮了氨基酸轉(zhuǎn)運、保護和調(diào)節(jié)膜氧化還原電位的作用，同時也維持細胞和細胞外間隙的生理半胱氨酸水平。正常生理條件下，U937細胞內(nèi)外GSH被γ-谷氨?；h(huán)有效調(diào)節(jié)，細胞外的GSH不能通過膜，不能將GSH轉(zhuǎn)運入細胞,而是經(jīng)GGT水解后在細胞內(nèi)重新合成。既往有研究表明耐藥B淋巴細胞腫瘤細胞株在烷化劑后GGT活性增高與GSH濃度密切相關(guān)，在多種腫瘤細胞中發(fā)現(xiàn)GGT增高可能增加GSH向細胞的運輸并伴有細胞內(nèi)GSH升高[13]。GSH 含量較高的患者出現(xiàn)耐藥的概率大于 GSH 含量較低的患者，其肝損傷發(fā)生的概率也相對較低[14]。

2.白血病細胞：研究者證實，在惡性血液病的發(fā)展中GGT起著不同的作用。GGT在白血病細胞中的水平升高[15]。應(yīng)用流式細胞術(shù)檢測正常人外周血單核細胞(PBMC)中GGT的表達，在未受刺激的PBMC中，28%的細胞呈GGT陽性。單核細胞表達率最高(CD14/GGT細胞：60%)。T淋巴細胞亞群也可見表達(CD3/GGT細胞：18%)，B淋巴細胞、NK細胞和活化細胞則為低表達(約10%)。在GSH和N-乙酰半胱氨酸(NAC)存在下，GGT細胞會迅速增加，特別是在單核細胞、B細胞和NK細胞上。免疫組化顯示GGT還存在于漿細胞、巨噬細胞以及毛細血管中[16]。在B、T淋巴細胞和巨噬細胞等活躍免疫細胞中，GGT活性增加。幾項研究均證明了GGT在淋巴細胞上的表達，而且強調(diào)了GGT在調(diào)節(jié)T細胞活化和免疫反應(yīng)中的重要性[17]。對于單核細胞白血病，化療后GGT表達明顯下降。在白血病分型上有研究表明，GGT活性在急性髓系白血病(AML)高于急性淋巴細胞白血病(ALL)。此外發(fā)現(xiàn)白血病細胞株HL-60和K562細胞表達GGT6基因,GGT6基因位于人類17號染色體17p13.2。

3.砷劑：砷是治療人類白血病和其他實體腫瘤的一種化療藥物。此外，砷在環(huán)境中普遍存在，這種元素在地下水和植物中的積累對人類和動物的健康都構(gòu)成威脅。各種形式的砷在環(huán)境和生物中循環(huán)，砷的毒性與無機砷有關(guān)，特別是三價砷化合物。砷中毒引起的氧化應(yīng)激增加導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷。研究表明，砷誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激與細胞內(nèi)GSH水平的變化有關(guān)，GSH在多種細胞過程中起著重要的作用，包括細胞的分化、增殖和凋亡，而GSH缺乏會導(dǎo)致與癌癥進展有關(guān)的氧化應(yīng)激的易感性增加，GSH水平的升高提高了癌細胞抗氧化能力[18]。某些腫瘤細胞中的GSH含量通常與GSH相關(guān)酶有關(guān)，如γ-谷氨酰半胱氨酸連接酶(GCL)和GGT。研究結(jié)果表明，ATO誘導(dǎo)GSH增加的機制與GCL、GGT等GSH周轉(zhuǎn)酶有關(guān)，ATO誘導(dǎo)的GSH升高在24h后可以觀察到GCL活性增加，在72h后觀察到GGT活性增加。在胰腺癌細胞系中砷劑作用過后GGT活性增高，抑制腫瘤血管內(nèi)皮細胞增殖[19]。

4.骨髓增殖分化:GGT基因以一種特定的方式在多個組織中表達，許多血細胞和它們的造血前體細胞表達GGT，GGT的表達受細胞因子、生長因子、糖皮質(zhì)激素等多種因素的調(diào)節(jié)。研究證明，GGT在造血細胞因子誘導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中具有新的作用，特別是集落刺激因子。GGT的表面定位和其活性相對較容易的測定特性，使該酶在分化的各個階段可作為正常和腫瘤淋巴樣細胞的表面標志物。在造血生長因子刺激的白血病細胞(KG-1)中也誘導(dǎo)了GGT的活性，支持GGT在髓系細胞對造血生長因子反應(yīng)中發(fā)生細胞事件的最終作用。GGT在骨髓白三稀C4(LTC4)→白三稀D4(LTD4)中也發(fā)揮重要作用。LTD4是骨髓增殖、中性粒細胞分化所必需的，而GGT是轉(zhuǎn)化過程中的關(guān)鍵酶；GGT還是骨髓增殖分化過程中被調(diào)控的眾多酶之一。有研究報道，全反式維甲酸處理急性粒細胞白血病細胞(HL-60)和人組織細胞淋巴瘤細胞(U937)分化為成熟細胞的同時，也誘導(dǎo)GGT活性，表明該酶在分化過程中具有典型的調(diào)節(jié)作用。

四、巰 基

巰基化合物與機體許多機能活動、藥物及毒物的作用以及某些疾病的發(fā)生、發(fā)展有著密切關(guān)系。根據(jù)血中巰基含量的變化可反映出機體的某些生理狀況,判斷某些疾病的嚴重性和轉(zhuǎn)歸以及作為觀察某些疾病治療效果的指標。Quatrehomme等報道，砷迅速分布到含有巰基蛋白質(zhì)的組織器官中，如肝臟、腎臟、脾臟和腎上腺。巰基通過與金屬中心的螯合作用，迅速逆轉(zhuǎn)了砷(Ⅲ)的毒性作用[20]。經(jīng)查閱相關(guān)文獻，發(fā)現(xiàn)巰基在肝臟降低使得ATO易于在肝臟積聚，誘導(dǎo)肝細胞膜損傷產(chǎn)生肝臟毒性。 巰基易與ATO結(jié)合，使ATO更易更快排至體外，在一定程度上減輕亞砷酸對肝臟的不良反應(yīng)，可能成為亞砷酸肝臟毒性預(yù)測的重要因素。

五、展 望

通過前期回顧性研究結(jié)果顯示ATO治療APL患者時，肝功能異常發(fā)生率高，治療過程中ALT和AST的升高與GGT的升高是不相關(guān)的，ALT、AST因肝細胞破壞釋放增多，而導(dǎo)致GGT升高的機制尚未見報道。本文結(jié)合GGT的產(chǎn)生、作用及分布提出ATO治療APL導(dǎo)致GGT升高可能與γ-谷氨酰循環(huán)、白血病細胞、砷劑及骨髓增殖分化等機制有關(guān)，上述可能機制尚需實驗進一步驗證。研究GGT升高的機制有助于探討其與肝臟毒性之間的相關(guān)性，協(xié)助預(yù)測肝臟毒性發(fā)生概率及評估肝損傷程度，以期在不抑制ATO療效的前提下降低肝臟毒性，為臨床是否預(yù)防性應(yīng)用保肝藥物提供參考，為未來ATO個體化用藥打下基礎(chǔ)。