砷剂和ATRA协同靶向治疗APL

在恶性肿瘤的治疗中，一旦患者复发，常常产生多药耐药性，此时即使对以前未曾用过药物或联合用药的效果也会大打折扣。这种情况在APL也不例外。相当部分ATRA和化疗治疗后复发的APL患者用砷剂虽可得到再次缓解，但多数最终仍然复发。因此，促使研究者们考虑砷剂作为APL一线治疗药物的可能性。同时，鉴于维甲酸已经成为国际公认的初发APL首选治疗药物，而单用三氧化二砷治疗初发APL的长期生存率一般仅为40%～50%，通过联合用药发掘疗效潜能成为研究者们的合理工作假设。基于这些考虑，上海血液学研究所拟将三氧化二砷从原来治疗复发APL患者改为治疗初发患者的一线治疗，并提出将ATRA和三氧化二砷联合应用于APL的治疗中，以进一步提高初发APL的疗效。但是，两药合用能否增效并不肯定，而其可能的毒副作用也需加以研究。为此，上海血液学研究所在90年代中期即用APL细胞株（NB4）在重度联合免疫缺陷（SCID）小鼠构建了APL移植瘤动物模型，开展了三氧化二砷和ATRA两药协同作用的药物试验。结果表明：三氧化二砷和ATRA两药联用小鼠的生存期较对照组延长71.9%～81.9%，而三氧化二砷单独用药组和ATRA单独用药组的生存期仅比对照组分别延长39.9%和35.2%，故两药联合较之单一药物可显著延长动物生存期。同时，联合用药在动物未产生明显毒副作用。值得指出，在前述对47例复发APL患者的临床试验中，5例使用了砷剂与ATRA联合治疗，全部获得CR，且未见毒副作用增强，从而证明了联合治疗的可行性。随后，应用蛋白质生化和基因组学技术平台对ATRA和三氧化二砷在APL细胞的靶点及分子调控网络进行了系统研究，初步揭示PMLRARα融合蛋白的PML部分可能是三氧化二砷的作用部位。

根据上述研究结果，陈赛娟、陈竺、沈志祥团队首创了三氧化二砷和ATRA协同靶向治疗APL的转化医学体系。先是探索了单用ATRA、单用三氧化二砷和两药联用的随机对照临床试验，将初发APL患者分成3组：ATRA和三氧化二砷（20例）两药联合、三氧化二砷单独（20例）和ATRA单独治疗组（21例）。在该临床试验的诱导治疗阶段，ATRA的用量是25 mg/（m2·d）直至CR，三氧化二砷的用量为0.16mg/（kg·d）直至CR，联合用药组则为上述剂量的ATRA和三氧化二砷同时使用。在获得CR后，所有患者接受3个疗程的巩固治疗。每个疗程包含3个序贯方案，即DA方案[柔红霉素，45 mg/（m2·d）用3天；Ara-C，100 mg/（m2·d）用7天]，Ara-C“脉冲”方案[Ara-C，1.5～2.5 g/（m2·d）用3天]和HA方案[高三尖杉酯碱，2～3mg/（m2·d）用3天；Ara-C，100mg/（m2·d）用7天]。维持治疗方案：ATRA单独治疗组，ATRA 25 mg/（m2·d）用30天；三氧化二砷单独治疗组，为0.16 mg/（kg·d）用30天；ATRA和三氧化二砷两药联合治疗组，ATRA 25mg/（m2·d）用30天，然后三氧化二砷为0.16 mg/（kg·d）用30天；最后每组用6-巯基嘌呤100 mg/d用30天或甲氨蝶呤每周15 mg，共4周。上述维持治疗方案需要进行5个循环。中位随访18个月，联合治疗组无1例复发，而单独用药组37例中有7例复发。通过实时定量RT-PCR方法检测PML-RARα融合基因来评估白血病微小残余病变，也证实了联合用药效果最好，提示两药具有协同效应。

经过对临床疗效分析和医学伦理评估，为使患者得到最佳的治疗效果，研究人员决定结束随机分组研究，2004年上半年起所有初发APL患者均给予三氧化二砷和ATRA联合方案治疗。到2005年12月，共收治了85例APL患者。所有患者均接受ATRA和三氧化二砷两药联合治疗和巩固及维持治疗阶段的化疗，具体方案同前（ATRA和三氧化二砷两药联合治疗组）。2009年该试验总结情况为：ATRA和三氧化二砷联合治疗方案于85例患者中80例（94.1%）获得CR。这80例获得CR患者的中位随访期为70个月，其中76例保持临床缓解，仅4例患者复发。所有85例患者的5年总生存率为（91.7±3.0）%，而获得CR患者的5年总生存率达到（97.4±1.8）%。所有患者5年无事件生存率为（89.2±3.4）%，而获得CR患者的5年无复发生存率为（94.8±2.5）%。上述研究提示协同靶向治疗确实可在大部分APL患者实现根治效果。2015年，全国多中心临床研究结果显示：三氧化二砷联合ATRA协同靶向治疗535例初发APL患者，总CR率为94.2%，而获CR患者的5年无病生存率达92.9%，证明APL的确已成为第一个可被基本治愈的急性髓系白血病。鉴于三氧化二砷联合ATRA治疗方案的协同靶向治疗机制、治疗毒性较小及提高长期预后等优点，目前这种组合已经成为APL新的标准治疗方案，被国际同道称之为“上海方案”。

我国学者对四硫化四砷（As4 S4）治疗APL的研究也取得了可喜成果。1995年，黄士林等报道复方黄黛片（主要成分为As4 S4）治疗60例APL患者（其中包括43例初发患者）具有显著的效果。2002年的一项研究显示，用纯的As4 S4治疗129例APL患者，103例获得CR（79.8%）；As4 S4联合ATRA或化疗药治疗114例APL患者，估计的4年无病生存率为94%。为了在保持现有砷剂和ATRA治疗获得良好疗效的同时，进一步提高APL患者治疗的依从性，降低毒副作用，提高生活质量，减少住院天数和降低医疗费用，由北京大学医学部附属人民医院黄晓军和陈赛娟发起开展了全国多中心“口服砷剂（复方黄黛片含四硫化四砷）和静脉砷剂（三氧化二砷）治疗APL的前瞻性随机对照临床试验”，比较口服砷剂和传统静脉砷剂的疗效、耐受性和毒副作用的差异，研究与砷剂代谢途径密切相关基因的表达及其与治疗疗效和毒副作用的相关性。该多中心临床试验共有17家医院参加，入组初治APL患者214例。结果显示：口服砷剂组和静脉砷剂组的疗效[2年无病生存率（DFS）]无显著差异（98.1%对95.5%，P＜0.45）；CR率（99.1%对97.2%，P＜0.62）及两组患者3年总生存率（99.1%对96.6%，P=0.18）亦无显著性差异，提示这两种方案均具有较强的抗白血病作用。口服砷剂给药方便，可改善患者预后、提高生活质量及降低医疗费用，有希望促成APL从住院治疗到门诊治疗的重大革命，具有肯定的卫生经济学意义。

由于砷剂是一类毒物，在其治疗白血病的应用中，人们自然关注可能的药物慢性蓄积及相关毒副反应问题。砷与含巯基（—SH）的结构蛋白具有高度亲和力，砷化合物可结合谷胱甘肽（GSH）的相邻巯基从而抑制GSH抗氧化酶活性或选择性增强细胞色素氧化酶P450依赖的单氧化酶活性，产生氧化性损害。为此，上海血液学研究所对“上海方案”中三氧化二砷治疗的毒性和长期安全性进行了评估。在此方案中，三氧化二砷的总剂量＜2000 mg。研究人员在患者治疗全程中对药物的毒副作用进行了严格的监控与评测。一部分患者发生了Ⅰ～Ⅱ度肝功能异常，但均为可耐受和具可逆性，未见Ⅲ～Ⅳ度肝脏毒性，诱导治疗结束后所有患者肝功能均恢复正常。对长期生存的患者进行了系统的体格检查和实验室检查以筛查砷剂治疗相关的毒性反应。发现治疗组33例APL患者在停药24个月后，血常规、心电图、心脏超声、肝肾功能及肿瘤标准物，与健康对照组相比无显著差异。研究人员还对另一个治疗相关安全性问题即砷剂在患者体内的蓄积情况进行了仔细跟踪。通过与砷中毒的系列参考指标比较发现，长期生存的APL患者之尿砷浓度均低于中国原卫生部制定的地方性慢性砷中毒诊断标准和美国有毒物质及疾病登记局所推荐的安全范围，同时也符合人体组织微量元素参考值研究项目推荐的正常范围。此外，患者指甲和头发中砷含量（可反映长期砷暴露和体内砷蓄积情况）仅比健康志愿者略高。提示治疗组停药24个月后体内残留砷水平处于安全范围内。

最近，上海血液学研究所又对2001年1月至2012年6月经三氧化二砷和ATRA联合治疗的265例初发APL患者进行了研究，评估长期生存、慢性毒副作用和砷剂的蓄积情况。中位随访期为83个月，估计的12年无事件生存率（EFS）、OS和DFS，在低危组[白血病（WBC）计数≤10×109/L]分别为85.2%、90.4%和92.6%，在高危组（WBC＞10×109/L）分别为67.0%、77.5%和76.8%。在112例患者中，发现17例（15.2%）Ⅰ度肝功能异常，48例（42.9%）脂肪肝，仅1例在砷剂停用3年后发生乳腺癌。8例患者出现皮肤色素异常或角化增生过度，皮肤损伤发生在维持治疗或治疗后6个月内，在2～18个月得以恢复。药代动力学研究发现，当持续使用砷剂时，血浆和尿液中的砷剂含量显著升高，7天达到高峰，而在CR或巩固治疗期下降至基线。停用砷剂后，血浆和尿液中的砷剂含量在6个月内迅速降至接近正常水平[血浆（6.43±1.56）ng/g，尿液（45.28±33.28）ng/m L]，6个月后头发和指甲中的砷剂含量逐渐降低至正常和稳定的水平[头发（195.43±202.25）ng/g，指甲（338.80±21.27）ng/g]。由此提示，砷剂和ATRA协调靶向治疗APL的方案可产生显著疗效，治疗期间的副作用可控，长期观察无明显蓄积毒性作用。