急性早幼粒细胞白血病（APL）是急性白血病的一种特殊类型，近几十年来由于蒽环类化疗药物、全反式维甲酸和砷剂的使用，其治愈率得到了明显的提高，现代化的分层治疗进一步提高了疗效并减少了治疗相关不良反应。文章回顾了全反式维甲酸、砷剂进入临床应用的历史，从疾病特征、全反式维甲酸和砷剂的治疗现状、治疗机制及耐药机制等方面作一介绍。
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急性早幼粒细胞白血病（APL）是急性白血病的一种特殊类型，近几十年来由于蒽环类化疗药物、全反式维甲酸（ATRA）和砷剂的使用其治愈率得到了明显的提高，现代化的分层治疗进一步提高了疗效并减少了治疗相关不良反应。现对ATRA、砷剂进入临床应用治疗APL的历史，从疾病特征、ATRA和砷剂的治疗现状、治疗机制及耐药机制等方面进行回顾。
APL常出现以纤溶亢进和弥散性血管内凝血（DIC）为代表的凝血功能异常，具有严重的出血倾向。患者通常具有特征性的15号染色体与17号染色体易位，从而产生PML-RARα融合基因。在少数情况下，也存在一些复杂位点的融合基因，如t（11；17）（q23；q21）形成的PLZF-RARα、t（5；17）（q35；q21）形成的NPM- RARα、t（11；17）（q13；q21）形成的NuMA-RARα、dup17（q11；21）形成的Stat5b-RARα融合基因等[1]。
APL曾是一类十分凶险的疾病，早期病死率高于其他类型急性髓系白血病，患者中位生存期仅12.6个月[2]。疾病所具有的PML-RARα融合基因的蛋白产物最终导致粒细胞分化阻滞与细胞程序性死亡（细胞凋亡）不足，这是APL发病的主要原因。20世纪80年代初，王振义教授率先倡导使用ATRA治疗APL。ATRA能够改变PML-RARα基因结构，也能通过Caspase途径或蛋白酶体泛素化途径降解PML-RARα融合蛋白，从而治疗APL。ATRA的使用打开了肿瘤诱导分化治疗之门。1988年我国研究团队报道，使用ATRA治疗24例APL患者（16例新诊断患者与8例难治性患者），其中23例患者在诱导治疗后获得了完全缓解，1例患者在加用阿糖胞苷后也获得完全缓解[3]。但研究表明单用ATRA治疗缓解的患者更易复发，且在ATRA的应用过程中，患者会出现口干、皮肤干燥、恶心、呕吐、骨痛关节痛及丙氨酸氨基转移酶增高等不良反应，严重者甚至可能合并维甲酸综合征（RAS）。因此研究者开始优化以ATRA为基础的APL治疗方案。孙关林和周荣富[4]报道的481例APL患者在ATRA诱导治疗完全缓解后分别进入标准化疗与6-巯基嘌呤（6-MP）+甲氨蝶呤（MTX）序贯重复、ATRA与标准化疗序贯重复、单用标准化疗、单用ATRA四组，结果发现序贯治疗组2年生存率与3年生存率均优于单用ATRA或单用化疗组。因此ATRA与其他化疗药物联合应用既可减低ATRA使用剂量又可进一步提高疗效。1986年时ATRA的使用剂量为45 mg/m2，1990年开始为25 mg/m2，与化疗药物联用，完全缓解率达到90%[5]，5年无病生存率为69%[6]，更低的剂量减少了包括RAS在内不良反应的发生[7]。国外也相继报道了以ATRA为主的治疗APL的方案。意大利工作组GIMEMA对253例新诊断的APL患者在诱导缓解阶段使用ATRA联合去甲氧柔红霉素（AIDA）方案，即ATRA 45 mg·m-2·d-1直到患者完全缓解，且在第2、4、6、8天静脉输注去甲氧柔红霉素（IDA）12 mg·m-2·d-1，连续3个疗程化疗作为巩固治疗，完全缓解率为95%，2年无病生存率为79%。西班牙PETHEMA工作组采用了相同的ATRA联合IDA方案作为诱导缓解治疗，而在巩固治疗的化疗阶段去除了依托泊苷与阿糖胞苷，患者完全缓解率为89%，2年无病生存率为79%，略微降低巩固化疗的强度并未减弱其抗白血病效应[8]。
砷剂在APL中的应用始于我国中医学者的尝试。1992年孙鸿德等[9]报道了"癌灵Ⅰ号注射液"[主要成分为三氧化二砷（ATO）]治疗APL 32例，其中21例患者达完全缓解，完全缓解率为65.5%，10年生存率为18.8%。这是首次报道应用砷剂治疗APL患者。而后哈尔滨医科大学与上海市第二医科大学（现上海交通大学医学院）合作，发现ATO在原始的APL细胞系上呈现出剂量依赖效应，在低剂量ATO下，细胞表现出部分分化；在较高剂量ATO下，细胞倾向于凋亡[10]。ATO在复发APL患者的NB4细胞系中，调低了bcl-2基因的表达，调变降解PML-RARα/PML蛋白，诱导NB4细胞凋亡[11]。
21世纪之前，APL患者经ATRA诱导治疗完全缓解后，继续使用ATRA与化疗药物巩固维持，患者的5年无病生存率为60%~70%[6]，但仍有1/3的患者会复发；对于复发难治的患者，研究表明使用砷剂治疗能够使患者获得缓解[12,13]。1997年由沈志祥教授团队报道了应用ATO治疗15例复发难治APL患者，其中14例获得了完全缓解，使用ATO治疗的2~3周后，患者的骨髓涂片与外周血涂片中早幼粒细胞数量下降[10,12]，表明对于ATRA与传统化疗后复发的患者而言，砷剂治疗是有效的，因此砷剂被逐渐用于临床治疗中。应用砷剂治疗复发难治APL患者的传统剂量为1.6 mg/kg，而应用小剂量砷剂（0.8 mg/kg）治疗，与传统剂量相比，完全缓解率、2年总生存率与无病生存率差异无统计学意义，且小剂量能降低心脏毒性、消化道症状与肝脏损害等的发生[13]。
砷剂治疗复发难治APL患者疗效显著，因此上海市血液学研究所提出ATRA与ATO联合作为双诱导一线治疗APL。陈竺院士团队报道，新诊断的85例APL患者随机分配到ATRA单药、ATO单药与两药联合3组中，尽管3组的完全缓解率相似（均超过90%），但两药联合组达完全缓解所需时间更短，且PML-RARα转录本下降更大。随访8~30个月后（中位随访时间为18个月），两药联合组的疾病复发率也低于单药组，继续随访21~88个月后（中位随访时间为70个月），对于获得完全缓解的患者，5年无病生存率为89.2%，5年总生存率为97.4%。且患者在最后一次使用ATRA联合ATO治疗后24个月尿中的砷剂浓度低于安全值[14]。这表明对于新诊断的APL患者，ATRA与ATO为基础的治疗联合化疗是诱导治疗与缓解后治疗的良好策略，有利于患者的长期生存。
目前临床上根据APL患者的白细胞计数（WBC）与血小板计数（Plt）将APL分为低危（WBC≤10×109/L，Plt>40×109/L）、中危（WBC≤10×109/L，Plt≤40×109/L）与高危（WBC>10×109/L）。对于低中危患者，目前主要尝试减少细胞毒性药物的使用，以砷剂替代化疗。Lo-Coco等[15]报道一项多中心随机临床试验,将156例低中危患者随机分配到ATRA联合ATO组与ATRA联合化疗组，两组完全缓解率差异无统计学意义，ATRA联合ATO组为100%，ATRA联合化疗组为95%；2年无病生存率ATRA联合ATO组（97%）优于ATRA联合化疗组（86%），ATRA联合ATO组总生存期优于ATRA联合化疗组，在ATRA联合ATO组中患者发生感染的情况更少，这表明对于中低危患者，ATRA联合ATO治疗方案优于ATRA联合化疗。此外，我国学者提出对于低中危患者可考虑减少化疗药物的使用，以ATRA联合口服砷剂药物替代。近年使用的复方黄黛片（RIF）即是一种含砷剂的口服中药制剂，其抗白血病效果与静脉使用砷剂相似。我国多中心研究团队将109例低中危的APL患者按2∶1随机分配到ATRA联合RIF组与ATRA联合ATO组，两组的2年无病生存率分别为97%和94%，差异无统计学意义[16]，表明对于非高危患者口服ATRA与RIF效果不亚于静脉输注砷剂联合口服ATRA，且口服砷剂较静脉使用更加安全，改善了患者的生命质量，降低了患者的医疗费用[17]。因此口服RIF联合ATRA可替代静脉输注砷剂联合ATRA治疗中低危APL患者。
最近的一些研究表明，中危与低危患者复发率相似，但中危患者早期死亡率趋向于接近高危患者，如何运用临床与分子检测对中危患者进一步分层是未来APL更加精准治疗的方向。而高危患者目前早期死亡率高，复发率高，总生存较中危患者差，其确切治疗方案尚待进一步探索。Sanz等[18]报道的LPA2005试验中，<60岁的高危患者在第1次巩固化疗与第3次巩固化疗阶段接受ATRA 45 mg·m-2·d-1×15 d、阿糖胞苷1 000 mg·m-2·d-1×4 d与IDA 5 mg·m-2·d-1×4 d联合治疗，在PETHEMA LPA99试验中使用ATRA 45 mg·m-2·d-1×15 d与IDA 7 mg·m-2·d-1×4 d，加用阿糖胞苷的3年累积复发率（11%）低于未使用阿糖胞苷试验组（26%），且前者总体生存率（82%）也高于后者（73%），这提示大剂量阿糖胞苷的使用可能使年轻高危患者获益。也有研究对比了ATRA联合ATO和ATRA联合IDA方案，ATRA联合ATO组高危患者还接受了单剂量6 mg/m2吉妥珠单抗（GO）的治疗，但结果表明对于高危患者，ATRA联合ATO治疗与ATRA联合IDA治疗方案4年总体生存率差异无统计学意义（87%比84%）。GO是抗CD33的单克隆抗体，能与APL细胞上CD33抗原结合发挥抗APL效应。Abaza等[19]认为ATRA联合ATO和GO对于新诊断的APL患者是有效且安全的，合用GO可以使高危APL患者获益，由于心脏问题而不能使用ATO者应考虑将GO加入高危患者的一线治疗。目前，高危APL的治疗仍是治疗上的一大瓶颈，有待进一步突破以改善生存。
APL的发病主要与PML-RARα基因融合有关。ATO可以通过促进PML-RARα蛋白发生泛素化降解从而发挥治疗作用。张小伟等[20]的研究认为ATO直接作用于PML蛋白的B2域，诱导PML-RARα蛋白多聚化，进而诱导蛋白发生泛素化降解，使APL患者获得分子缓解。Jeanne等[21]认为ATO与PML-RARα蛋白结合提高了活性氧（ROS）的产生，ROS引发的分子间二硫键使得PML与砷剂结合更为紧密，提高了APL对砷剂的敏感性。二硫键连接的PML或PML-RARα可形成核基质相关核质体，进一步被泛素化降解。
砷剂与PML蛋白B2域结合后PML/PML-RARα蛋白降解，可使APL患者获得缓解，而PML-C212/213的突变与砷剂耐药的发生有关。Goto等[22]在2例对ATO耐药的APL患者中发现，在PML上存在A216V与L218P的突变。Zhu等[23]在复发难治APL患者中发现，PML-RARα融合基因的PML B2域部分存在突变与砷剂耐药有关，而RARα突变与ATRA耐药有关。Liu等[24]认为PML-RARα融合基因中PML的不同点突变有不同的作用，A216T、A216V与S214L突变会减轻砷剂对PML-RARα蛋白的负性调控作用，而L217F与S220G突变的作用较弱。
对于有PML-RARα融合基因的APL患者对ATRA耐药的现象，研究者提出了多种机制来解释。如基因突变使RARα基因LBD域发生氨基酸替代、ATRA分解代谢加快、胞内维甲酸结合蛋白（CBABP）的存在、ATRA到细胞核的非正常传递等。然而仅PML-RARα中RARα的LBD域基因突变耐药机制在对ATRA耐药的患者及细胞系中得到了证实。由于LBD构象变化，ATRA与突变PML-RARα的亲和力降低，同时CoR的脱离与CoA的募集受到了影响，未能解除粒细胞分化所需靶基因的转录抑制，从而使得标准剂量的ATRA治疗无效[23,25]。
APL患者除了伴有PML-RARα基因外，还常伴随其他基因突变。35%~40%伴有FLT3基因突变，13%伴有FLT3-ITD突变，FLT3的激活与呈现出的高白细胞数目紧密相关，临床资料也显示该类患者预后较差[26,27]。Esnault等[28]研究发现，FLT3-ITD与PML-RARα双突变的APL小鼠较PML-RARα单突变的APL小鼠对ATRA的治疗反应差，双突变的小鼠在使用ATRA诱导后未发生核质体的重构与p53信号通路激活，而砷剂的使用在两个小鼠模型中均能使得PML-RARα降解、PML核质体重构、p53信号通路激活与APL细胞清除。APL患者通常也伴有一些表观修饰基因（EMG）突变，包括DNMT3A、TET2、IDH1、IDH2与ASXL1，伴有EMG的患者通常显示出较差的预后。EMG突变使得APL患者的造血干/祖细胞更易发生突变事件，如PML-RARα基因突变，可能导致疾病复发，需要更多的临床与实验室证据来支持以上观点[26,27]。
经过几十年的努力，APL已经从高度致命性疾病变成治愈率较高的疾病。随着对APL认识的加深与治疗方案的发展，分层治疗方案更有利于APL的治疗。中危患者需要进一步分层；高危患者治疗方案仍需优化，以进一步提高疗效。
所有作者均声明不存在利益冲突
