骨髓增生异常综合征的输血与铁超负荷

1、骨髓增生异常综合征的输血与铁超负荷骨髓增生异常综合征(MDS)代表了一组异质性髓系肿瘤，特点是髓系细胞分化/成熟异常、造血功能衰竭及因遗传不稳定而导致的高风险向急性髓系白血病（AML）转化。约有30%患者转化为AML，而其他患者死于骨髓衰竭所致的血细胞减少症。对MDS的治疗分两类：改变自然病程或治愈MDS，包括造血干细胞移植、化疗、免疫抑制、去甲基化及免疫调节等；支持治疗，改善血细胞减少所致的症状和体征，提高患者的生活质量（quality of life, QOL）。治疗的选择主要依患者的类型、预后分组、年龄和机体状况而定。目前，MDS的治疗中仅异基因造血干细胞移植能够治愈患者，最终多数患者必

2、然进展到输血依赖。因此，输血在MDS中占很重要地位。近来的研究表明，输血依赖和输血后铁超负荷的MDS者转白率增加，且生存率下降，输血不仅仅是简单的支持治疗。故本文对目前关于MDS的输血和铁超负荷研究现状做一综述。一、MDS的输血依赖约60%80%MDS会发生贫血，其中80%90%需要输血。MDS的国际预后指数积分系统（IPSS）依据骨髓中原始细胞比例、染色体核型和血细胞减少情况预测MDS的生存期和转白率，将MDS分为：低危组、中危1组、中危2组、高危组。各组MDS发生输血依赖的可能性见表11。随着临床治疗进步，更多的MDS存活更长的时间，也意味着输血可能更为普遍。表1 IPSS分组中输血依赖M

3、DS可能比例IPSS类型比例（%）低危中危1组中危2组高危组39506379虽然慢性贫血很少是致命性的危害，但它使机体处于慢性病状态中，明显影响患者生活质量。除MDS自身疾病原因导致贫血以外，其他多种因素可加重贫血，如营养不良、出血、溶血和感染等。在改善贫血中，这些因素均应得到处理。红细胞输注可以提高患者血红蛋白（Hb）水平，从而提高患者的QOL，维持较好的机体功能和精神状态。一般建议MDS在出现显性贫血症状即输血，但开始输注红细胞的Hb水平尚无定论，主要是因为各患者的具体情况不同，包括年龄、共患病、生活方式和工作环境等。虽然多数患者在Hb维持于8g/dl水平基本无贫血症状2，但仍有部分不缓解

4、，比如感觉虚弱，可能至Hb12g/dl才能够缓解和有较好的QOL。在国内，以输血维持到这样水平，显然是很难。二、铁超负荷体重70kg男性成人机体平均总铁含量为3 g3.5 g。机体中绝大多数的铁是用于制造血红蛋白，骨髓中的红系造血前体细胞和其他组织需要的铁主要通过衰老的红细胞中铁的循环再利用提供。一般每天只从饮食中吸收12mg铁，以补充机体丢失的量。目前人体中还没有发现去除铁的机制，铁平衡主要依赖对铁吸收的负调节。hepcidin是一个含25个氨基酸的短肽，主要在肝脏合成，在循环铁的负性调节中起着重要的作用。hepcidin基因缺陷的小鼠出现严重的铁超负荷，大量的铁沉积在肝脏和胰腺。而hepc

5、idin 在肝脏高表达则导致严重的缺铁性贫血。膜铁转运蛋白（ferroportin）在细胞铁的输出中起重要作用，它在成熟的十二指肠绒毛上皮细胞基底面、脾和肝的巨噬细胞、胎盘的合体滋养层细胞等都有表达。hepcidin对机体系统铁流动的调节通过与膜铁转运蛋白结合而实现，hepcidin影响膜铁转运蛋白的内化、溶酶体的降解，减少铁向胞浆内运输。在铁饱和时，hepcidin阻止铁从巨噬细胞和肠上皮细胞输出，从而降低循环铁。在铁缺乏和贫血时，贫血、缺氧和增高的Epo可以降低hepcidin水平，使通过肠上皮细胞在饮食中吸收的铁增加，从巨噬细胞和肝细胞中动员的铁增加，以便更多的铁用于红系的造血。由于机体

6、排出铁的能力有限，因此，输血依赖性贫血会导致严重的铁超负荷。每1U红细胞含铁200mg至250mg，每月输注2U红细胞（每200ml红细胞为1个U）1年蓄积的铁将达到5g至6g。贫血同时还会使机体持续增加铁吸收，这样慢性贫血患者蓄积铁的量会更多。大概在1020次输注后患者出现铁超负荷，一般1年后或输注红细胞50次后需要开始除铁治疗。长期输血导致的铁超负荷，出现实质组织，如肝脏、心脏，纤维化和功能损害，则为血色病，若仅组织含铁血黄素沉着，为含铁血黄素沉着症。发生输血后血色病通常输血量在10000ml以上，累及的组织有心脏、肝脏、胰腺及其他内分泌腺、皮肤，导致心力衰竭、肝纤维化、肝硬化、肝癌、糖尿

7、病，不育及生长抑制。铁超负荷和长期慢性贫血对心功能影响，使心脏受损较常见。有证据表明，铁超负荷造成的靶器官损伤主要是沉积在这些器官的非转铁蛋白结合铁（non-transferrin bound iron, NTBI）导致的。正常情况下，循环中的铁主要以铁蛋白和转铁蛋白结合铁的形式存在，过多的铁可以与其他蛋白，比如白蛋白结合，但结合力低。循环中各种形式NTBI的比例反映了铁超负荷的程度。在病理状态下，NTBI这部分铁以不被调节形式穿过细胞膜，导致肝脏、心脏、胰腺及其他内分泌腺等器官铁过度积蓄，而胞浆铁（plasma iron, LPI）是不稳定的，细胞内渗透的铁以Fenton佐剂形式催化Habe

8、r-Weiss氧化-还原反应，产生的大量活性氧分子产物，氧化脂质、蛋白质和核酸，对组织造成损伤3。总之，NTBI以非功能利用铁形式进入细胞，引发活性氧分子产生。在MDS，NTBI也可以做为无效造血的标志，体外研究分析发现，NTBI与MDS红系无效造血和调亡相关。三、输血依赖与预后对于IPSS低危组和中危-1组患者，过去认为贫血不影响自然病程，主要以改善血细胞减少导致的症状、低强度治疗，包括输血支持为主，但目前发现在MDS发展过程中，虽然多数患者最终贫血进展到输血依赖，但输血所致的铁超负荷，不仅引起脏器并发症，而且增加了白血病转化的危险。美国Pavia MDS数据库4回顾性分析了467例以WHO

9、标准诊断分型的原发性MDS的预后因素，发现红细胞输注依赖是影响低危MDS生存独立的预后不良因素，输血依赖者的总生存率（overall survival, OS）（HR，2.16，P0.01）和无白血病生存率（leukemia-free survival, LFS）（HR，2.02，P=0.01）较非输血者显著降低。以非白血病死亡为终点，MDS的死亡原因依次为：心衰（51%）、感染（31%）、出血（8%）和肝纤维化（8%），在无原始细胞增多的MDS亚型中包括RA/RAS和del(5q)输血依赖者因心衰致死更多。平均每月输注的红细胞量对RA/RAS和del(5q)患者的OS也有明显影响（HR，1.

10、54；P0.01），RCMD/RCMD-RAS亦如此（HR，1.45，P=0.03）。对于预后相对良好的低危组和中危-1组MDS患者，生存期相对长，故输血量相对增加，铁超负荷风险相应增加，输血依赖与铁超负荷所致的危险因素会更大。以血清铁蛋白达1000ng/ml作为轻度的和有临床意义的铁超负荷界限（达到此值的中位红细胞输注量为21U，输血依赖至发生铁超负荷的中位时间为10.8月），每升高500ng/ml则OS显著下降（HR，1.36，P0.01）4。日本的资料也表明血清铁蛋白达1000ng/ml有病理意义，在对292例输血依赖的再生障碍性贫血（48%）和MDS（52%）的回顾性分析发现，在75例

11、死亡患者中，24.0%死于心衰，6.7%死于肝功能衰竭；检测了血清铁蛋白者中，1000ng/ml（49%）的显著多于1000ng/ml者（1%）5。异基因造血干细胞移植前的血清铁蛋白升高亦与总生存率和无病生存率下降显著相关6。对590例异基因造血干细胞移植者随访，依移植前血清铁蛋白水平分为4个区间，各自的5年OS为：0231ng/ml者54%（95%可信区间45%63%）；232930ng/ml者50%（95%可信区间41%59%）；9312034ng/ml者37%（95%可信区间27%46%）；2034ng/ml者27%（95%可信区间18%36%）（P0.01）6。对各类疾病分析发现，血清

12、铁蛋白的水平对生存率的影响主要限于急性白血病和MDS，而MDS者OS下降主要是因为移植相关死亡率升高，铁蛋白超过2515ng/ml者死亡风险显著增加（HR，2.6；P=0.003），治疗相关死亡率也显著增高（HR，3.2；P0.0002）6。红细胞输注增加降低总生存率和无白血病生存率，提示贫血是一个重要变量，其限定了低危MDS患者的良好自然病程。因此，MDS的贫血首先应积极治疗，尽可能恢复自身造血，然后才是输血。有效恢复红系造血，减少输血，减轻铁超负荷，可以减少铁对机体器官损伤，能延长生存期，提高生活质量；同时，此类患者的红系造血反应也可能提示其内在生物学特性相对的非侵袭性，生存率较高，白血病

13、转化率低。四、恢复红系造血与除铁治疗（一）恢复红系造血治疗MDS低危组患者的转白率很低，治疗主要目的是防止血细胞减少所致的早期死亡而不是白血病转化，治疗主要是改善血细胞减少和提高生活质量，以低强度治疗为主，而对于高危组则以高强度治疗（强烈化疗和造血干细胞移植）为主，争取改变自然病程。MDS红系祖细胞克隆生长受损，对造血生长因子反应不良，过度凋亡使红系生理性终末分化减少，过度生成的炎症因子通过造血负调控信号扩大了MDS红系祖细胞成熟障碍作用，并进一步降低了其红系细胞产生和生存潜能。恢复红系有效造血的治疗策略包括：促红系生成治疗、免疫调节、免疫抑制剂抗胸腺细胞免疫球蛋白（ATG）和环孢素及表观基因

14、组修饰，可能影响患者自然病程。（1）促红系生成药物（ESAs）Epo是低危MDS、输血依赖者主要的初始治疗。非选择性病例有效率在15%30%，而选择组在40%70%，但经Epo治疗能脱离输血的MDS很少。可给予Epo 1万U/天，加用G-CSF可以增加红系反应。联合G-CSF治疗(G-CSF剂量从75 g/天开始，每周加倍，75-150-300 g，并保持WBC维持在610×109/L)，持续6周。对无反应者，可加量Epo应用，继续治疗6周。对治疗有反应者，一旦取得最大疗效，逐渐减量G-CSF、Epo的应用，直至用最小的剂量维持原疗效。红细胞生成刺激治疗预示反应指标：低内源性红细胞生

15、成素水平（<500U/L）、低输注量（<2U/月）、骨髓原始细胞<10%。MDS对红细胞生成刺激治疗中位治疗反应时间12年，反应时间与低骨髓原始细胞比例、IPSS低危组或中危-1组、达到主要红系反应有关。对于输血需求低者，Epo治疗使其存活受益，且无促进转白作用，较无反应或近用支持治疗者比较，白血病转化风险明显降低。即低危者对ESAs有反应，可以解除或减少其向白血病进展风险，改善生存。不过，这是ESAs对自然病程的直接影响，还是ESAs的反应性作为了MDS患者疾病内在生物学特征的一个表现，提示其是否更具进展性，尚不清楚。（2）表观基因组修饰表观遗传学指DNA原始序列没有改变的

16、情况下，对染色质的生化修饰，起到基因调节的作用，特别是对基因表达的调控。这些修饰可以发生在DNA水平（如DNA甲基化），或改变染色质蛋白架构（如组蛋白密码改变）。表观基因组涉及的是一群广泛的基因组的开与关，且各个表观遗传学改变不是孤立起作用，是在分子水平上协同作用，影响许多基因的表达。组蛋白密码改变，如乙酰化和去乙酰化较启动子DAN的甲基化更活跃。表观遗传学治疗药物主要有DNA甲基化抑制剂、组蛋白乙酰化抑制剂。理论上，联合使用去甲基化药物和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂可能更有效。AZA和5-氮杂-2-脱氧胞苷（5-aza-deoxycytidine，DAC）是通过DNA甲基化酶抑制DNA

17、甲基化。目前认为DNA过度甲基化是MDS的发病机制之一。包括p15、p16、降钙素基因等在内的一些抑癌基因在MDS患者由于过度甲基化而失活，并造成细胞周期失常、细胞增殖能力增强、凋亡和分化能力减弱，从而易于形成肿瘤克隆。AZA具有剂量相关的双重效应，高浓度时具有细胞毒作用，低浓度时具有去甲基化作用。其用于治疗MDS的作用机制被认为有：解除抑癌基因的过度甲基化；直接对异常增生的造血干细胞的细胞毒作用。FDA已于2004年批准以AZA 75mg/m2，皮下注射7天，每4周1疗程，共4次，治疗各型MDS，尤其是年龄<75岁，且不适合化疗或干细胞移植的高危MDS患者。AZA在低危组与高危组之间、

18、MDS各亚型间疗效无显著差异。部分患者对AZA治疗有细胞遗传学反应。AZA治疗组患者在体能、社会心理疾病方面有明显改善，能够提高总生存率和无病生存率。多变量预后分析表明，提示AZA对MDS疗效的因素与患者年龄、输血史、FAB亚型、IPSS积分无相关性，而与AZA第一疗程后白细胞减低与否有关。DAC 也称为地西他滨(Decitabine)，高浓度时具有细胞毒作用，低浓度时具有去甲基化作用，抑制DNA甲基化的活性是5-氮杂胞苷的30倍。2006年FDA批准地西他滨用于MDS患者的治疗，包括初治和治疗过的MDS、所有FAB亚型的原发和继发MDS及IPSS评分为中危以上的MDS患者。推荐治疗方案：45

19、mg/m2/d，Q8h，静脉滴注，时间在3h以上，连续治疗3d(总剂量135mg/m2)。每6周为1个疗程，至少治疗4疗程，一旦治疗有效应继续治疗。DAC的剂量和方案的优化正在进行中，以探索药物剂量、用法与去甲化动力学和去甲基化相关细胞的分化效应的关系，趋势是降低剂量、减少毒性及更佳耐受性。目前认为减小剂量也能达到DNA全面去甲基化，比如20mg/m2/d，静脉应用5天，总量100mg/m2，反应率高于最初的3天方案。AZA常伴有呕吐和皮疹，AZA与DAC均能引起骨髓抑制。去甲化治疗可能致基因组稳定性丧失而会引发第二肿瘤，但目前临床试验中未能发现去甲化药物致继发性细胞基因学改变和第二肿瘤发生，

20、但长期随访仍然是必须的。组蛋白乙酰化抑制剂治疗MDS研究最广泛的是丙戊酸钠，但需要达毫摩尔浓度才能起到抑制组蛋白乙酰化作用，疗效尚不满意。目前的组蛋白乙酰化抑制剂主要是一直由类和类蛋白组成的酶，但尚没有证据表明人类白血病中存在类和类HDAC异常。（3）免疫调节治疗免疫调节药物（IMiDs）治疗的基础是观察到这类药物有细胞因子调节和改变骨髓微环境的作用。另外，发现MDS骨髓中微血管密度高、新生血管形成增多，且MDS的早期髓系细胞可以见到血管内皮生长因子（VEGF）受体表达增高。沙立度胺（thallidomide）是第一个可供评价的IMiDs，大宗的临床研究以沙立度胺200mg/d初始，以后每周递

21、增50mg，每日剂量100-400mg，血液学改善以红系为主（超过10%），疗效持久，但中性粒细胞和血小板改善罕见。没能够证实沙立度胺剂量与反应率间的关系，且沙立度胺长期应用耐受性差，多数患者因不良反应，如乏力、便秘、神经毒性和嗜睡，以及疾病进展而退出应用。现沙立度胺已很少应用于MDS治疗。沙立度胺衍生物CC5013（Lenalidomide，雷那度胺），避免沙立度胺的神经毒性同时保留了很好的免疫调节作用，其抑制TNF-等炎症因子和血管新生作用，促T细胞、NK细胞活化较沙立度胺更强。雷那度胺治疗MDS特别是伴5q-的输血依赖性MDS患者有效。多建议10mg/d连续3周后停药1周，每4周为一疗程

22、。雷那度胺对于非5q-患者的治疗作用在于促进红系造血，而对于5q-患者则以其细胞毒性作用，抑制优势克隆。尽管复杂染色体改变常与更侵袭的自然病程相关，但5q-相伴的额外核型异常并未影响对雷那度胺的红系或细胞遗传学反应。非5q-染色体核型异常消失同时伴有5q-克隆抑制，这提示5q-是克隆性增殖的致瘤事件中启动因素，其他染色体异常是继发性亚克隆变化。雷那度胺主要不良反应是中性粒细胞减少和血小板减少，这也是其剂量限制性毒性，但治疗早期对骨髓抑制是必要的，多变量分析显示治疗开始的8周内血小板下降50%以上，或因骨髓抑制而需终止治疗是脱离输血的独立变量。使用G-CSF在5q-患者存在增加7-或7q-改变风

23、险，值得关注。总的来说，雷那度胺致脱离输血作用是持久的，5q-综合征、红细胞输注量少于4U/8周、IPSS低危、年龄小于70岁、ECOG积分较低，这些提示较为良性疾病的特征与较长治疗反应时间有关。细胞遗传学反应对长期存活预见性更强，细胞遗传学CR或PR者较NR或NE者生存明显延长，白血病转化风险下降，雷那度胺可能改变自然病程。（4）免疫抑制治疗（IST）超过50%MDS发现有T细胞寡克隆增生，CD8+细胞毒性T细胞可以抑制造血，但该克隆产生机制尚不清楚。使用抗胸腺细胞免疫球蛋白（ATG）联合CsA治疗MDS的期报告显示，1/3的MDS获得造血改善，多数是低危患者。多变量分析显示：年轻（60岁）

24、、输注周期短（<6月）和HLA-DR15阳性是独立预后因素。单用CsA治疗低危MDS的成功报道也有不少。MDS是恶性血液肿瘤，故以免疫抑制治疗MDS应注意其向白血病转化进展的危险，已有报道MDS在使用IST后出现疾病进展和白血病转化，须谨慎行之。（二）除铁治疗除铁治疗（iron chelation therapy, ICT）可以降低血清铁蛋白水平、肝脏和心脏中铁含量，治疗有效与药物使用时间、剂量、患者耐受性及同时的输血量有关。除铁后给予VitC可以增加去铁胺（deferoxamine, DFO）的疗效，保护心脏功能，这可能与VitC有抗氧化作用有关。在预期生存期小于1年的MDS（IPSS

25、达2分以上），目前认为患者一般不能从ICT中获益，不建议使用ICT。对于IPSS低危和中危-1者，预后较好，生存期可能达3至6年，ICT会使这些患者有最大的治疗获益。但是，从临床看，也有一些高危的患者能够持续处于稳定状态，不一定会早期即疾病进展，ICT可能亦使这些患者受益。鉴于超铁负荷对于MDS患者异基因造血干细胞移植的不良影响，可能增加肝脏的并发症，所以拟行异基因造血干细胞移植的MDS患者应进行铁负荷的评价和ICT。加拿大建议除铁的MDS患者如下：（1）预后良好的输血依赖的MDS：IPSS低危组或中危-1组，或WHI分型中的RA、RARS和5q-综合征，并且：a 血清铁蛋白超过1000ng/

26、mlb 拟行异基因造血干细胞移植者c 或生存预期超过1年者（2）预后不良的输血依赖的高危组MDS（IPSS中危-2和高危组）：a 血清铁蛋白超过1000ng/ml，且拟行异基因造血干细胞移植者b 血清铁蛋白超过1000ng/ml，且生存预期超过1年者（3）输血依赖患者ICT开始于：a 有铁致器官损伤证据b 或血清铁蛋白超过1000ng/ml，空腹转铁蛋白超过0.5，不计输注的红细胞量。常用药物有去铁胺和去铁酮：（1）去铁胺（deferoxamine, DFO）剂量20mg60mg/kg/d，半衰期20分钟，由静脉输注，通过尿、便排泄铁，能有效将铁贮存量降至正常或接近正常水平，去铁胺是目前唯一有

27、证据证明能逆转铁超负荷所致的心衰的药物。每3月测定铁蛋白水平，每年评价肝脏铁含量。去铁胺有眼、耳及骨毒性，每年应进行眼科检查和听力测试。10岁后每年评估心肌铁含量。（2）去铁酮（deferiprone）剂量50mg100mg/kg/d，半衰期23小时，口服，通过尿排泄铁，去心肌铁作用更强，而去铁胺去肝脏铁更优，故可以联合使用去铁胺和去铁酮。去铁酮有致粒细胞缺乏症风险，建议每周检测血象，进行白细胞分类计数。去铁酮还可能引起胃肠道反应、关节症状和短暂的ALT升高。用药后最初36月，每月测定ALT，之后每6月测定一次。每3月测定铁蛋白水平，每年评价肝脏铁含量。10岁后每年评估心肌铁含量。在75mg/

28、kg/d的剂量以下，所有患者达不到负铁平衡。（3）地拉罗司（deferasirox），商品名Exjade，剂量20mg30mg/kg/d，半衰期816小时，口服，通过粪便排泄铁。由于半衰期长，每日服用1次即可，用于2岁以上的输血后铁超负荷患者。常见的不良反应有胃肠道反应、皮疹，但多不必停止治疗。既往报道有使用后血肌酐升高，但一般不超过正常上限2倍。地拉罗司的缺点是上市时间短，缺乏长期数据，而且即使使用建议的最大剂量也不能达到负铁平衡。近来FDA警告deferasirox上市后的监测显示，有些患者使用该药后发生急性肾衰（部分是致死性的），大部分死亡病例有多种共存病，并处于血液病的晚期。还有报告表

29、明，部分患者发生血细胞减少症，包括粒细胞缺乏症、中性粒细胞减少症和血小板减少症，一些患者死亡。这些事件与deferasirox治疗的关系尚不确定。对于并发症危险增加的患者（有肾功能障碍、年老、有共存病者，或正在用的药物有抑制肾功能者）应定期监测其血肌酐水平和血细胞计数。（三）除铁治疗能否改善MDS的造血和生存在1个小的单中心报告中7，对11例输血依赖的MDS患者使用DFO进行近1年半的除铁治疗，发现可以改善造血，减少甚至脱离输血。64%患者输血需要减少50%以上，5例（46%）脱离输血，64%血小板数量增加，7例中性粒细胞上升，5例患者的全血细胞减少得到改善。在最初IPSS评分系统出来时进行的

30、Cox回归分析就发现IPSS评分和除铁治疗是仅有预后意义的参数8。在99例低危和中危-1的MDS患者中，接受ICT者和未使用者的中位生存期为160月和40月（P0.03）8。当然，需要指出的是，在该群MDS中ICT仅用于了预期生存超过5年者，因此还需要前瞻性的随机对照研究看。近来法国报道了对于MDS患者ICT的多中心前瞻性对照结果9。来自18个中心，共170例输血依赖性MDS入组，随访时间从2005年1月至2007年5月15日。ICT组中位生存期115月，优于未治疗组的51月（P0.0001）。研究还同时发现，标准剂量的ICT较低剂量者更佳（中位生存期129月69月；P0.0001）。可惜的是

31、该研究未能进行随机分组，还值得进一步探索。参考文献1. Brechi gnac S, Hellsrom-Lindberg E, Bowen DT, et al. Quality of life and economic impact of red blood cell (RBC) transfusion on patients woth myelodysplastic syndromes (MDS). Blood, 2004, 104: Abs 4716.2. NCCN Practice Guidelines in Oncolog-v.2. 2008. Myelodysplastic syndromes.3. Le Lan C, Loreal O, Cohen T, et al. Redox active plasma iron in C282Y/C282Y hemochromatosis. Blood, 2005, 105: 4527-4531.4. Malcovari L, Della Porta MG, Pascutto C, et al. Prognostic factors and life expectancy in myelodysplastic syndromes classified accordi