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蒽环类药物的心脏毒性及预防

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・合理用药・ 蒽环类药物的心脏毒性及预防 周宇红 (复旦大学附属中山医院肿瘤内科 上海200()32) 中图分类号:R979.14 文献标识码:C 文章编号:1006—1533(2010)11—0484—03 衰竭。迟发性心脏毒性发生于治疗结束后几年到几十年 间,表现为迟发性心室功能不全、传导障碍和其它心律 失常。发生心脏毒性的机制可能主要来自于有损伤作用 蒽环类药物是活性很强的一类抗肿瘤药物,单用或 与其它化疗药物联用对白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤 等血液系统肿瘤以及乳腺癌、卵巢癌、胃癌、肉瘤等多 种实体瘤均具有很好的抗肿瘤作用Ⅲ。蒽环类药物虽为 临床广泛使用,但骨髓和心脏毒性也使其应用受到。 1 作用机制 蒽环类药物包括多柔比星(阿霉素)、柔红霉素、表 柔比星(表阿霉素)、吡柔比星、米托蒽醌、阿克拉霉素、 去甲柔红霉素以及脂质体阿霉素等。20世纪60年代初, 柔红霉素作为第一个蒽环类药物被发现,作用机制类于 多柔比星,但抗瘤谱较多柔比星窄,对实体瘤的疗效不 如多柔比星和表柔比星,主要用于治疗各类急性白血病, 也用于治疗神经母细胞瘤、尤文肉瘤和肾母细胞瘤等 不久,多柔比星作为治疗乳腺癌和血液系统恶性肿瘤的 有效药物被应用于临床。和柔红霉素一样,多柔比星也 是一种细胞周期非特异性抗肿瘤药物,但因其结构中既 含有脂溶性的蒽环,又有水溶性的柔红糖胺,并有酸性 酚基和碱性氨基,易通过细胞膜进入肿瘤细胞,故具有 很强的抗肿瘤活性。多柔比星不仅能直接作用于DNA, 通过插入DNA双螺旋链抑制核酸的合成和有丝,还 具有拓扑异构酶II抑制作用。此外,多柔比星代谢产生 的氧自由基具有破坏细胞膜结构和功能的特殊作用。 2 毒、副反应 蒽环类药物的急性毒性包括骨髓抑制、口腔炎、恶 心/呕吐、脱发;长期毒性有累积的心脏毒性,其中多 柔比星和表柔比星的终身剂量分别为450~550和 900 mg/m ,与其它药物特别是有心脏毒性的药物联合使 用时更受到安全性的。曲妥珠单抗是治疗Her2阳性 乳腺癌的有效药物,与多柔比星/环磷酰胺(AC方案) 联合使用时,心脏毒性发生率可达27%。蒽环类药物 的心脏不良作用可表现为电生理改变、充血性心力衰竭 (CHF)、运动耐力下降、心肌病变和心包炎等,同时有 急性、慢性和迟发性之分。急性 t2,脏毒性发生于单次给 药后或治疗过程中,表现为短暂发生的心电图异常、QT 延长、ST—T段改变伴有心律失常。急性毒性反应往往短 暂、可逆,很少出现充血性心力衰竭,一般不会造成慢 性心功能障碍。慢性心脏毒性通常发生在蒽环类药物用 药1年内,表现为左心室功能受损,并会最后导致心力 的氧自由基,自由基导致脂膜的过氧化、抑制线粒体呼吸, 还可导致心脏内的钙释放。与其它组织相比,心肌组织 缺乏能破坏自由基的酶,对自由基更敏感。 蒽环类药物的心脏和骨髓毒性与代谢产物有关,而 代谢产物本身的抗肿瘤作用不明显,故加速这类药物的 代谢可减少副反应。从化学结构上看,多柔比星的4’ 一OH竖在氨糖环平面的下方。因为受到甲基和羟基立体 结构的阻碍,所以多柔比星的4 一OH不易受到药物代 谢酶的影响,特别是肝细胞微粒体的葡糖醛酸化酶系统 不能作用于这一基团,从而使多柔比星不能被葡糖醛酸 化。20世纪70年代初研制成功的表柔比星是多柔比星 的立体异构体,其4’一OH由顺式变成了反式,已暴露 于葡糖醛酸化酶系统中,易经葡糖醛酸化酶作用而加速 体内代谢和清除,毒性较同剂量的多柔比星低l2]。多柔 比星与表柔比星在血液学毒性反应相同时的剂量比值为 1:1.2,在心脏毒性反应相同时的剂量比值为1:1.8『3]。 另外,从半衰期来看,多柔比星和表柔比星的血浆半衰 期分别为45和4 h,组织半衰期分别为168和96 h,表 柔比星的血浆和组织半衰期均较多柔比星短,这也是其 毒、副作用较低的一个原因。表柔比星主要在肝脏代谢, 经胆汁排出,对有肝转移或肝功能受损的患者,应适当 减量,但即使在肝功能恶化的晚期阶段,仍能保持对表 柔比星的葡糖醛酸化。而多柔比星缺乏与葡糖醛酸酶的 结合能力,存在肝脏疾病时会引起预见不到的药代动力 学改变。 蒽环类药物的用药剂量累积至一定程度后,CHF的 发生率会迅速上升。多柔比星的累积剂量达到450~ 500 mg/m 以上,CHF的发生率迅速上升,而表柔比星 在累积剂量超过900~1 000 mg/m。以上后才出现相同的 CHF发生率[21(3%~5%)。蒽环类药物具有清晰的剂 量一效应关系,表柔比星的心脏毒性较低,故可使用更 高的剂量以提高疗效。 吡柔比星是多柔比星的衍生物,在多柔比星的4’位 加上了一个四氢吡喃基,化学结构和立体构型的改变使 其抗肿瘤活性有所提高,优于或相当于多柔比星,且能 有效对抗耐多柔比星的肿瘤,而心脏毒性、肠胃道反应 和脱发等副作用明显降低。表柔比星和多柔比星存在交 上海医药201()年第31卷第11期 郇啦 又耐药性,但对多柔比星耐药的患者仍可以用吡柔比星 治疗,但吡柔比星的骨髓毒性较重。 8)糖尿病患者的心脏毒性发生率增高。 9)性别。在同样的累积剂量下,女性患者较男性更 容易发生心脏毒性 。 米托蒽醌是一全合成的蒽环类药物,作用机制与其 它蒽环类药物相似,主要用于治疗非何杰金淋巴瘤和成 人急性非淋巴细胞白血病。米托蒽醌的抗肿瘤活性是多 4减少心脏不良反应的策略 柔比星的5倍,同时因还原性强,不易形成氧自由基及 脂质体超氧化物,故心脏毒性较多柔比星轻,主要表现 为心肌肥大和纤维化,但心脏毒性也与总剂量有关,总 剂量超过140~160 mg/m 时,心肌损害增加。对用过 多柔比星、纵隔部位接受过放射治疗或原有心脏疾病的 患者,总剂量不宦超过100~120 mg/m 。对已使用多柔 比星总剂量超过450 mg/m 的患者,不宜再用米托蒽醌; 对已使用多柔比星总剂量超过350 mg/m 的患者,也应 在严密观察下使用米托蒽醌。米托蒽醌对骨髓抑制的副 作用也较明显。 3心脏毒性的危险因素 蒽环类药物心脏毒性的危险因素包括: 1)累积剂量。虽然多柔比星在剂量>550 mg/m 时 心脏毒性发生率明显提高,但还是存在较大的个体差异。 有报道称,在剂量183 mg/m 时即观察到严重不良反应, 但有的患者在剂量达到1 000 mg/m 以上时也未出现不良 反应 。 2)给药方式。单次大剂量给药的毒性大于分次给药; 静脉推注的毒性大于持续静脉滴注 j。为评价不同葸环 类药物给药方案(即输注时间和峰剂量)与心脏毒性的关 联,荷兰Emma儿童医院的van Dalen等检索了Central、 Medline和Embase等数据库,比较并分析了不同蒽环类 药物给药方案的随机、对照研究。对5项研究(557例患 者)的汇总分析显示,与蒽环类药物输注时间<6 h组相 比,输注时间≥6 h组的临床心力衰竭发生率显著降低 fRR=0.27)。汇总分析还显示,输注时间对肿瘤响应率无 影响,也不影响总生存率 。 3)年龄。>65岁或<4岁的患者心脏毒性发生率 增高: 4)有纵隔放疗史的患者心脏毒性发生率增高。 5)有心脏病史和高血压病史的患者心脏毒性发生率 增高。 6)与其它抗肿瘤药物联合治疗。蒽环类药物与环 磷酰胺、放线菌素、博莱霉素、顺铂、甲氨喋啶等抗肿 瘤药物联合用药时,心脏毒性增加。例如,多柔比星累 积剂量达400、550和700 mg/m 时,其慢性、迟发性心 脏毒性发生率分别达3%、7%和18%。如果多柔比星 与紫杉醇联合用药,多柔比星的累积剂量为480 mg/m 时的心肌病发生率达25%,而累积剂量<360 mg/m 时, 则为5% ’' 。 7)营养不良患者的心脏毒性发生率增高。 上海医药2010年第31卷第1 1期 如何在保证蒽环类药物疗效的前提下减少心脏不良 反应的发生率,学者们对此进行了各种尝试。有效的策 略包括: 1)在蒽环类药物中选择心脏毒性相对较小的蒽环类 药物,如表柔比星、米托蒽醌等。 2)优化给药方式。可每周低剂量以及延长持续滴注 时间(24~96 h)。 3)使用可减少自由基生成的铁螯合剂右丙亚胺。 右丙亚胺在细胞内转变为开环螯合剂,干扰铁离子中介 的自由基的形成,而自由基形成为蒽环类药物产生心脏 毒性的部分原因。但应该注意的是,右丙亚胺会加重化 疗药物引起的骨髓抑制,甚至有证据表明,右丙亚胺一 开始就和FAC联用会影响抗肿瘤效果。在3个最大系列 的乳腺癌临床试验中,FAC第1周期即联用右丙亚胺的 有效率低于不加右丙亚胺的有效率(48%:63%,P= 0.007),到疾病进展时间也缩短。因此,右丙亚胺只限 用于多柔比星累积剂量达300 mg/m 且还要继续使用多 柔比星治疗的患者。 4)使用聚乙二醇脂质体药物运输系统(PLD)。 1965年,英国学者发现脂质体技术[J01;1971年,脂质 体作为药物载体被加以应用 。脂质体结构的外面是双 层磷脂结构,包裹药物。由于脂质双分子层将内部 的药物与外部的空间隔开,故脂质体可用作药物运输载 体。但传统的脂质体不是很稳定,大量药物会从脂质体 漏出进到血液循环系统中,导致血药浓度升高,损害健 康组织。另外,传统脂质体由于表面结构的关系,会被 免疫系统视为异物,在未到达肿瘤部位前就从循环系统 中被清除,且传统脂质体没有将药物运到肿瘤部位的特 殊机制,与肿瘤组织相比,更易分布至网状内皮系统。 认识到传统脂质体的局限性后,人们又开发了新型脂质 体技术——隐匿型脂质体。隐匿型脂质体在传统脂质体 的外面包裹了一层聚乙二醇,使其在循环系统中能逃避 免疫系统的识别和吞噬,由此延长脂质体在体内的循环 时间。另外,聚乙二醇包裹的外壳降低了血浆蛋白与脂 质体的结合,增加了脂质体的稳定性,使脂质体在循环 中不被破坏,90%~95%的多柔比星能在循环中保持 包裹状态,从而降低其心脏及全身毒性,而当到达肿瘤 组织后,由于肿瘤新生血管通透性高,隐匿型脂质体直 径仅85~100 nm,能穿过肿瘤新生血管进入肿瘤组织。 由于肿瘤组织的低pH环境和肿瘤细胞中含有比正常细 胞更高浓度的磷酸酶,使脂质体破裂,多柔比星被释放 到肿瘤组织中,起到抗肿瘤作用。因为多柔比星被包裹 485 鳓 在脂质体内,使多柔比星的血药浓度低而稳定,显著提 高了其心脏安全性。脂质体多柔比星于1998年在美国获 准上市,成为第一个隐匿型脂质体抗肿瘤药。研究显示, 同样注射单剂量的脂质体多柔比星和传统多柔比星各50 mg/m ,脂质体多柔比星的半衰期是45 h,而传统多柔比 星只有10 min,脂质体多柔比星的半衰期是传统多柔比 星的270倍11110临床上,一般多柔比星和表柔比星使用 大约6.75个月就会达到最大允许累积剂量。但在对8项 I/II期临床研究的247例患者的回顾性分析中,42例患者 的脂质体多柔比星累积剂量超过500 mg/m (500 1 500 mg/m )也没有出现 lf"脏毒性。脂质体多柔比星的注射剂 量超过500mg/m (平均660mg/m )依然是安全的。一些 患者治疗时间超过2年也没有出现cH 。 5 结语 伴随着肿瘤药物的开发和进步,肿瘤治疗效果不断 提高。但在致力提高抗肿瘤效果的同时,必须关注药物 cardiotoxicity in children and adults[J].Semin Oncol, 1998,25(10):72-85. 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SE,Lipsitz SR,Mone SM,et a1.Female sex and 【9】 Lipshuhzhigher drug dose as risk factors for late cardiotoxie effects of 治疗本身的不良反应,尤其是长期毒、副作用。蒽环类 药物作为在临床广泛使用的高效抗肿瘤细胞毒药物,其 地位毋庸置疑,关键是如何减少其严重不良反应,尤其 是心脏毒性。随着对其作用机制和化学结构的深入了解, 开发新型制剂、优化给药模式、在高危患者中谨慎使用, 都有助于提高其在临床中的使用价值,并使更多的患者 获得治疗益处。 参考文献 DeVita VT,Hellman S.Rosenberg SA.Cancer:Principles doxorubiein therapy for childhood cancer[J J.N Engl J Med, 1995,332(26):1738-1743. ve staining of phospholipids [10] Bangham AD.Home RW.Negatiand their structural modification by surface-active agents as observed in the electron microscope l J j.J Molee Biol, 1964,5(8):660—668. Gabizon A,Catane R,Uziely B,et a1.Prolonged circulation time and enhanced accumulation in malignant exudate of doxorubicin encapsulated in polyethylene—glycol coated and practice of oncology[M].7th Ed.Philadelphia: Lippincott Williams&Wilkins Publisher.2005:385.  N.Epruibicin and doxorubicin: 【2] Launchbury AP.Habboubiliposomes(DOXIL)l J].Cancer Res,1994,54(4):987— 992. 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