基本信息
- 項目名稱：
- 維甲酸在治療急性早幼粒細胞白血病孕婦中劑量與時間點選擇的基礎(chǔ)研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 急性早幼粒白血病(APL)是一種嚴重威脅人類健康的疾病，國內(nèi)外大多采用全反式維甲酸(ATRA)對其進行治療,但對妊娠合并白血病的孕婦來說，由于ATRA對胚胎的影響較大，易造成胎兒神經(jīng)管畸形(NTD)的發(fā)生，一般主張流產(chǎn)。臨床雖有ATRA治愈APL孕婦的報道，但其劑量及時間點的選擇沒有統(tǒng)一的標準，不能很好地指導臨床用藥。本研究擬采用過量ATRA誘導大鼠胚胎發(fā)生NTD后，找出ATRA的劑量及用藥時間與NTD發(fā)生的關(guān)系，希望對臨床APL孕婦癥狀的早期控制與治療提供理論指導，為優(yōu)生、優(yōu)育提供實驗依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 白血?。↙eukemia）是一種骨髓及其它造血組織中有大量白血病細胞無限制地增生，并進入外周血液，而正常血細胞的生成被明顯抑制的惡性疾病。分為急性白血病和慢性白血病兩大類，其中急性白血病又分為急性淋巴細胞性白血病(ALL)和急性非淋巴細胞性白血病(ANLL)。ANLL有7種亞型，即粒細胞白血病未分化型(M1)、粒細胞白血病部分分化型(M2)、早幼粒細胞型(M3)、粒-單核細胞型(M4)、單核細胞型(M5)、紅白血病(M6)、巨核細胞型(M7)。白血病居年輕人惡性疾病中的首位，但病因至今仍不完全清楚，據(jù)推測病毒可能是其主要的致病因子，而放射線、化學毒物或藥物、遺傳因素等是致病的輔助因子。 急性早幼粒白血病(Acute Promyelocytic Leukemia, APL)發(fā)展迅速、早期死亡率高，分為M3a(粗顆粒型，嗜苯胺蘭顆粒粗大，密集甚或融合)和M3b(細顆粒型，嗜苯胺蘭顆粒密集而細小)兩種亞型。病理改變?yōu)楣撬柚谐霈F(xiàn)過多的異常早幼粒細胞，其胞核大小不一，胞漿中有大小不等的顆粒?；蚋淖?yōu)閠(15:17) (q22:q21)陽性或PML-RARɑ融合基因陽性，即染色體臂斷裂后互相交換，在結(jié)合點出現(xiàn)一個新的融合基因PML-RARα，它編碼一個融合蛋白，最終導致細胞癌變。臨床特點為：1.早幼粒細胞胞漿內(nèi)充滿異常顆粒；2.常伴隨出血病變，發(fā)生率達72％～94％；3.特異性染色體t(15:17) (q22:q21)陽性；4.對化療敏感，早期死亡率高；5.能被維甲酸（retionic acid, RA)誘導分化成熟；6.持續(xù)緩解時間較長?；颊叨嘁虿l(fā)彌漫性血管內(nèi)凝血(DIC)或原發(fā)性纖維蛋白溶解導致嚴重出血而早期死亡。 隨著對急性早幼粒細胞白血病細胞生物學特性認識的不斷提高和治療方法的改進，早期死亡率明顯下降。特別是自1986年國內(nèi)開始采用全反式RA治療，具有緩解率高、毒副作用較輕及治療中不易誘發(fā)DIC等優(yōu)點。全反式RA是針對APL病因而研制的靶向治療藥物，能夠改變PML-RARα的活性、構(gòu)型及定位，啟動APL細胞分化成為成熟的、有功能的粒細胞，從而達到治本的目的。同時，該方案也減少了以往化療帶來的感染、出血、腫瘤溶解綜合征等副作用，使化療相關(guān)死亡率明顯降低，極大降低了APL患者早期死于顱內(nèi)出血、播散性血管內(nèi)凝血的風險，已經(jīng)成為治療APL的首選方案，5年無病生存率超過90％，使APL有望成為第一種可以被治愈的成人急性髓細胞性白血病。在臨床上，RA配合化療治療APL是臨床的經(jīng)典方法[15]，特別是大量RA的使用。 臨床診斷出妊娠婦女患有APL之后，若處于妊娠早期(3個月以內(nèi))，由于化療對胎兒影響很大，且母體感染及出血的機會增大，容易引起流產(chǎn)或早產(chǎn)，能足月分娩者少見，故一般選擇先人工流產(chǎn)，之后開始治療；若發(fā)病于妊娠中期（4-7個月），此時對胎兒影響不明確，故多半也選擇直接化療；若發(fā)病于妊娠晚期（孕期8至9個月），此時化療對胚胎的影響已不大，則選擇化療聯(lián)合全反式RA的治療方法。 現(xiàn)今臨床并未找到適合于患APL孕婦服用RA的適當劑量以及時間，致使一些不需要流產(chǎn)的胎兒被迫流產(chǎn)（且一部分妊娠婦女不愿意流產(chǎn)），又由于化療對胎兒的影響已得到臨床證實，故希望在安全時間點使用安全劑量的全反式RA對疾病進行早期控制與治療，且不讓胎兒受到全反式RA的致畸影響，成為臨床治療APL孕婦的關(guān)鍵。 Cohlan于1953年首先發(fā)現(xiàn)過量RA可致大鼠胚胎發(fā)生NTD，RA能夠誘導孕鼠胚胎發(fā)生神經(jīng)管畸形(Neural tube defect, NTD)，使神經(jīng)管內(nèi)具有神經(jīng)干細胞性質(zhì)的神經(jīng)上皮細胞處于G0/G1期、G1期延長。服用RA后，神經(jīng)上皮細胞增殖分裂速率降低，使由神經(jīng)板演變的神經(jīng)溝不能正常的閉合，從而導致NTD，出現(xiàn)無尾或短尾、脊柱裂、脊髓脊膜膨出、無腦等畸形。過量RA致畸作用可能與RA在時間和空間上不適當?shù)募せ罨蛞种屏四承┬螒B(tài)發(fā)生相關(guān)調(diào)控基因有關(guān)。主要包括無腦畸形、隱性脊柱裂、脊髓脊膜膨出，腦積水等。此外，腦過小畸形、胼胝體不發(fā)育、苯丙酮尿癥、精神發(fā)育遲滯等均屬神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育異常，但較少見。所以，在給APL孕婦采用ATRA治療時，可能會導致胎兒出現(xiàn)NTD，所以采用何種劑量及時間點對APL孕婦采用ATRA治療，成為臨床治療的重中之重。 本實驗采用成年3.5-4月清潔級SD大鼠,體重200～220g,于下午18:00按雌雄2∶1合籠,次日晨8:00取出，作陰道涂片，查見精子或看見陰栓者視為已交配受孕，該天定為孕期胚胎第一天，前一天18:00為第零天，依此類推。大鼠受孕后將90只SD孕鼠隨機分為2組，即對照組與實驗組，對照組45只，實驗組45只。實驗組于每個時間點（第8、11、14天）依照不同RA劑量分為5組共15組，每組3只孕鼠。對照組分組同實驗組，每組3只孕鼠。 將全反式RA分為140mg/kg，110mg/kg，80mg/kg，50mg/kg，20mg/kg共5個劑量水平，以橄欖油為溶劑，分別于孕期第8、11、14天一次性胃飼實驗組孕鼠15只（各相同劑量灌胃3只），對照組孕鼠在相同天數(shù)灌入相應比例橄欖油。各時間點孕鼠在妊娠18天，使用2%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，固定，在解剖鏡下分離出鼠胚，記錄總胚胎數(shù)、活胎數(shù)、死胎或吸收胎數(shù)，仔細觀察外觀判斷是否有可見畸形并記錄。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)45只對照組孕鼠所取出的胚鼠發(fā)育情況良好，未出現(xiàn)畸形。第8天灌胃結(jié)果顯示：RA濃度為50-140mg/kg時，均可引起大量的各類畸形，甚至造成死胎或吸收胎，但濃度為20mg/kg時，僅得到少量（15.79%）正常胚鼠，致畸、致死率很高（二者總和高達84.21%）。其可能原因是，第8天的胚胎神經(jīng)管剛開始閉合，過量RA使神經(jīng)上皮細胞增殖分裂速率降低，造成神經(jīng)板演變的神經(jīng)溝不能正常的閉合，從而影響整個神經(jīng)管的發(fā)育而導致大量畸形的出現(xiàn)。第11天灌胃結(jié)果顯示：濃度為140mg/kg時，可引起大量畸形以及死胎、吸收胎的出現(xiàn)，而當劑量從110mg/kg遞減至20mg/kg時，正常胚胎率逐漸升高（從4.88%至47.37%）。其原因可能是，發(fā)育至11天的胚胎主要是大腦與神經(jīng)節(jié)的發(fā)育，在此時灌入RA影響了大腦的發(fā)育，形成無腦畸形，且RA在一定程度上也可能影響整個神經(jīng)管閉合的程度等，但正常胚胎率較第8天灌胃有所增加。第14天灌胃結(jié)果顯示：濃度為140mg/kg與110mg/kg時引起的胚胎致畸、致死率（分別為38.46%與29.27%）與前兩組實驗比較已有明顯下降，濃度由80mg/kg至20mg/kg遞減過程中，胚鼠成活率逐漸升高（從85.00%至97.67%)。其原因可能是，在第14天，大鼠胚胎神經(jīng)管已基本閉合完全，所以RA對胚胎神經(jīng)管的影響已很小。 可見，不同劑量的RA對不同發(fā)育時期神經(jīng)管的影響是不同的。提示在臨床治療急性早幼粒細胞白血病孕婦過程中，當人胚胎神經(jīng)管剛開始閉合及閉合中期時，不宜使用RA治療，否則可能導致胚胎致畸及死亡，但在中期可以使用小劑量RA對疾病進行控制。當神經(jīng)管閉合完全時，可以使用較大量RA進行治療。至于各期使用的具體劑量還有待于后期的進一步研究。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 為了探討維甲酸在治療急性早幼粒細胞白血病孕婦中的劑量及時間的選擇問題，擬采用過量維甲酸致SD大鼠神經(jīng)管畸形動物作為模型，觀察懷孕大鼠胚胎神經(jīng)管畸形的發(fā)生及變化情況后，找出維甲酸在大鼠神經(jīng)管胚胎發(fā)育過程中致畸的劑量大小及其時間點與畸形的關(guān)系，為臨床治療急性早幼粒細胞白血病孕婦提供理論支持。
科學性、先進性及獨特之處
- 維甲酸可有效治療急性早幼粒細胞白血病孕婦，但又有神經(jīng)管致畸作用，如何找到既能發(fā)揮藥效又不致畸的安全用藥時間和劑量，是臨床研究的重要課題。本實驗為臨床應用的前期基礎(chǔ)研究，選擇不同劑量的維甲酸作用于各發(fā)育期的大鼠胚胎神經(jīng)管，觀察鼠胚神經(jīng)管畸形的發(fā)生及變化情況，找出維甲酸在鼠胚神經(jīng)管發(fā)育過程中致畸劑量大小及時間點與畸形的關(guān)系，為臨床治療急性早幼粒細胞白血病孕婦提供理論依據(jù)。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 為臨床采用維甲酸聯(lián)合化療治療急性早幼粒細胞白血病孕婦提供進一步的理論支持及治療方案，為優(yōu)生、優(yōu)育，并降低患急性早幼粒性白血病早孕婦女胎兒死亡率以及降低新生兒畸形的發(fā)生提供實驗依據(jù)。
學術(shù)論文摘要
- 目的 通過研究不同劑量維甲酸對大鼠胚胎神經(jīng)管發(fā)育不同時期的影響，為后期探討妊娠孕婦發(fā)生急性早幼粒細胞白血病時使用全反式維甲酸治療的劑量及安全時間點提供理論和實驗依據(jù)。 方法 將SD大鼠在懷孕第8、11、14天時用不同濃度（20-140mg/kg）劑量的全反式維甲酸灌胃，胚胎發(fā)育至18天時取出胚鼠并觀察，統(tǒng)計。 結(jié)果 第8天造成大量畸形胎兒甚至吸收胎或死胎(僅當全反式維甲酸劑量為20mg/kg時得到正常胚鼠，正常率為15.79%）；第11天，大量用藥（110-140mg/kg），得到各類畸形以及死胎或吸收胎幾率分別為100%與95.12%；當維甲酸劑量降低至中小劑量（20-50mg/kg)時，胚胎致畸、致死率分別下降至52.63%與63.16%。第14天使用維甲酸，各劑量對胚胎的致畸、致死率均大幅減?。?40mg/kg時最高，但僅為38.46%）。結(jié)論 不同劑量的維甲酸對不同發(fā)育時期神經(jīng)管的影響各不相同。維甲酸對神經(jīng)管閉合早期影響極大，故不宜用藥治療；中期，大劑量維甲酸對胚胎神經(jīng)管發(fā)育影響嚴重，而小劑量維甲酸影響較小，故宜用小劑量治療；晚期，神經(jīng)管基本閉合完畢，可使用較大劑量維甲酸治療。
獲獎情況
- 1.本校第二屆大學生科技節(jié)暨大學生課外學術(shù)科技作品競賽一等獎。 2.第五屆云南高校青年學術(shù)科技作品競賽一等獎。
鑒定結(jié)果
- 國內(nèi)領(lǐng)先。
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 白血病是一類造血組織中大量白血病細胞無限增生而正常血細胞被明顯抑制的惡性疾病，分為急性和慢性兩大類，急性白血病又包括急性淋巴細胞性白血病(ALL)和急性非淋巴細胞性白血病(ANLL)。 急性早幼粒白血病(acute promyelocytic leukemia, APL)屬ANLL，分M3a(粗顆粒型)和M3b(細顆粒型)兩種亞型。病理變化為骨髓中出現(xiàn)過多異常早幼粒細胞，核大小不一，胞漿中有大小不等的顆粒?；蚋淖?yōu)閠(15:17) (q22:q21)或PML-RARɑ融合基因陽性，即染色體斷裂后互相交換，在結(jié)合點出現(xiàn)新融合基因PML-RARα，導致癌變，且病程發(fā)展較快、早期死亡率高。 國內(nèi)于1986年開始采用全反式維甲酸(all trans retinoic acid, ATRA)來改變PML-RARα活性、構(gòu)型及定位，使APL細胞分化為成熟粒細胞，達到治療的目的，具有緩解率高、副作用較輕及不易誘發(fā)DIC等優(yōu)點。另外，陳精予等報道，ATRA聯(lián)合三氧化二砷可顯著增加APL的緩解率，提高病人無病生存率。陳琦等指出，在治療APL中，RA具有緩解率高、副作用輕及不易誘發(fā)DIC等特點。王山米在對妊娠合并白血病的孕婦中發(fā)現(xiàn)，由于藥物對胚胎的影響較大，孕期5月以內(nèi)的APL孕婦，臨床一般主張先流產(chǎn)，后治療。但Sanz MA等人主張，可于孕期8-9月直接使用RA聯(lián)合化療治療。雖然有較多的RA治療APL的報道，但在臨床治療APL孕婦中使用RA的劑量及時間的選擇沒有統(tǒng)一的標準，且相差較大，不能很好地指導臨床用藥。 另外，Cohlan于1953年首先發(fā)現(xiàn)過量RA可使胚鼠神經(jīng)管神經(jīng)上皮細胞增殖分裂速率降低,神經(jīng)溝不能正常閉合,導致神經(jīng)管畸形(never tube defect, NTD)，包括無尾或短尾、脊柱裂、脊髓脊膜膨出、無腦等。且據(jù)報道，APL孕婦采用RA治療后可導致胎兒神經(jīng)管畸形的發(fā)生，臨床醫(yī)生也因缺乏針對APL孕婦早、中孕期治療的研究報告，未找到適合早、中孕期APL孕婦的RA劑量及時間點，故可能會使不需流產(chǎn)的胎兒被流產(chǎn)（且部分孕婦不愿流產(chǎn)）。 鑒于以上研究，本實驗擬采用過量RA誘導SD大鼠胚胎發(fā)生NTD后，找出RA劑量及用藥時間與NTD的關(guān)系，希望對臨床APL孕婦癥狀的早期控制與治療提供理論指導，為優(yōu)生、優(yōu)育提供實驗依據(jù)。
