造血干细胞移植后骨代谢的紊乱（一）

北京铁路总医院血液科   吴学宾

       造血干细胞移植后骨代谢的紊乱是造血干细胞移植后常见的并发症之一，特别是随着移植后患者生存期的逐渐延长，这种紊乱将越来越突显，将对患者的长期生存和良好的生活质量造成严重的负面影响。本文仅就造血干细胞移植后骨代谢紊乱的基本状况作以综述。首都医科大学附属北京世纪坛医院血液内科吴学宾

       一。发病状况：

       Buchs等[1]比较102（40F，62M〕例患者在BMT后BMD的变化，将患者分为两组：A＝48例，在BMT前或移植过程中的第一周，B＝54例，在BMT后60.1±5.6m（6－156M〕，分别测量股骨颈和脊柱的BMD发现：骨密度减低在A和B组分别为35％和43％，而骨质疏松为0％和7％。

       Schimmer等[2]对64例异基因BMT患者进行研究发现，61％患者在ABMT后在L1－L4和股骨颈发生BMD减低；

       Kauppila等[3]研究25例异基因骨髓移植患者（14F，11M；AGE：42，19－54〕，时间：1－10年（M＝3〕；实验室：血尿骨分解标记：血浆游离钙，血清磷（serum phosporus),甲状旁腺素，碱性磷酸酶和骨特异性碱性磷酸酶（BAP〕，I型胶原的交联性碳末端四肽（ICTP〕和I型原胶原氨基末端副肽（PINP〕－胶原代谢的血清学标志；IL－6；搜集24小时尿液检测降钙素（Creatinine),钙，磷，镁和Hydroxyproline以及尿降钙素分泌的比例。CT测量骨密度（BMD〕：L2－L4：68％BMD明显减低〖20％重度BMD减低（Z<-2.5 s.d.),48%减低(Z-1---2.5 s.d.)】，32％正常。（68％患者在BMT后BMD有意义减低〕

       Valimaki等[4]研究了44例异基因BMT1年后，发现有50％和45％的患者在脊柱或股骨颈有骨质疏松或骨密度减低。

       Schulte等[5]对81例做造血干细胞移植的患者进行研究发现，移植前，72％的患者显示骨密度（BMD〕正常，24％示骨密度减低，4％示骨质疏松；移植后第一年，BMD显示，51％正常，44％骨密度减低，5％为骨质疏松；移植后两年，BMD显示，51％仍为正常，40％骨密度减低，而骨质疏松为9％。

       比较Smeets-Goevaers等[6]对5896名46－54岁妇女的研究表明，其骨质疏松和骨密度减低的发生率为31％。骨折的发生率约1％－9％，发生时间与移植后骨丢失时间相仿，最多在移植后头3－12个月[7]。

       Castelo-Braco等[8]报告13例月经正常的妇女，在BMT后（其中8例是自体BMT，5例是异基因BMT）13个月且未用HRT治疗，70％的患者在锥体有骨密度减低或骨质疏松

       移植后骨质疏松的发生率为28％－73％，无性别差异[9]，而骨折的发生率为17％－65％[10]。

       短期而言，骨质疏松相对于癌症的确无关紧要，但对于那些长期生存者来说，BMD减低导

导致了骨折后的各种慢性疾病和死亡的增加。在老年患者，罹患骨质疏松相关性髋骨骨折者，1年死亡率增加12％－37％[11]。每年用于骨质疏松及其相关性骨折患者的生活，护理费用等就高达3千7百万美元。

二。发病机理：

       移植后骨代谢紊乱的病因是复杂的，而且并不完全清楚，移植后骨质疏松的相关危险因素包括白色人种，老年人，绝经期妇女，钙吸收不良，维生素D缺乏，缺乏体力活动，抽烟，酗酒以及某些与骨丢失有关的药物的使用如Loop diuretics,抗凝剂，皮质类固醇等，甚至移植前骨和矿物的代谢不良也有较大影响，然而，移植后免疫抑制剂的应用在移植后骨代谢紊乱中起着关键的作用。所有这些病因造成骨代谢紊乱的机制目前亦并不十分明确，主要有以下几个方面。

1。激素（内分泌）紊乱：

       Mertens等[11]对270例BMT后的患者进行研究，这些患者在预处理时，74％接受TBI，15％接受TLI，11％未接受放疗；75％单独使用CTX，15％为CTX＋其他化疗药，10％为CTX以外的其他化疗药。结果发现92％的男性和99％的女性患者有性腺功能的降低，FSH和LH水平升高，而且随时间延长而增高，BMT后第一年，FSH水平在男性升高69。8％，女性为73。3％，第五年则为男性85。3％，女性94。4％，第八年男性为90。0％，女性为97。2％；LH水平在第一年男性为61。8％，女性为73。0％，第五年男性为84。4％，女性为95。4％，第八年男性为91。9％，女性为98。5％。而且这种改变与年龄也有关系，FSH水平升高在移植后第一年，在小于10岁组为23。5％，11－15岁为52。4％，16－25为69。2％而26岁以上为87。4％，在第五年，则分别为47。7％，73。3％，94。4％和100％。女性患者性腺功能减低导致慢性雌激素缺乏使骨质疏松的危险性明显增加。

       Keilholz等[12]对29例做ABMT和ABSCT后5年的患者进行晚期的内分泌毒性损害和骨代谢研究，TBI为1200－1460Centigray,13例CTX为50mg/kg/dX4d，4例HD接受过前期的淋巴结放疗（但不包括性腺区域的放疗）予以CTX 1.5g/m2/dX4D,Carmustine300mg/m2单剂量Etoposide250mg/m2/dX3D，随后进行ABMT或ABSCT。这些病人生存良好，持续CR且未因其他的病进行过医学治疗，测TSH，T3，T4，ACTH，皮质醇，FSH，LH，17b－estradiol,甲状旁腺素，25（OH）VD3，LH－RH等发现：用TBI患者雌激素水平降低而LH，FSH升高；提示性腺功能受损。雌激素(estradiol)水平降低和睾丸素(testosterone)水平正常，但FSH和LH增高。所有病人均为TSH水平降低特别是在TBI组。[12]。在长达5年的过程中仍存在内分泌激素的异常，但此时却无明显的BMD降低，可能是BMD的异常得到了恢复。

       关于性腺受累的机制：睾丸的胚胎上皮细胞是最易受CTX和放射线影响，特别是在青春期后；卵巢功能衰竭不但和CTX或放射线的单剂量有关，而且还和总剂量有关。单独用CTX以及放射剂量小于20GY时，基底细胞可保持正常功能],资料显示，胚胎细胞和基底细胞功能对放射线是敏感的，表现在FSH和LH的升高，而且对于阶段累积TBI 要比单剂量TBI或TLI更易造成 骨损害[11].单独用CTX可维持正常卵巢功能但用高剂量的放射线则其危险性增加，无论是否采用阶段累积方法，对于睾丸和卵巢的放射可造成永久性损害，男性性腺功能的恢复要比女性快[11]。

       大宗病例研究，92％的男性和99％的女性在BMT后均有性腺功能失功能，尤其是随着年龄的增加而加重。[11]

       我们的研究：TSH对骨形成的同步的负性调节作用。TSH－R KO鼠OC和OB增加。GnRH（性激素释放激素）基因缺乏的老鼠有严重的骨质疏松，喂养雌激素后骨密度明显增加[13，14，15]。Jackson等的研究也显示睾丸素最低时其BMD亦为最低，显示二者之间的相关性[16]。

2。免疫异常或紊乱：

A。糖皮质激素：大约30－50％用糖皮质激素治疗的患者会患骨质疏松症[22]。患者移植前用糖皮质激素者，股骨颈的BMD要比不用糖皮质激素者低8％，其骨吸收标志尿嘧啶(Pyr)和脱氧尿嘧啶(Dpyr)在糖皮质激素应用组显著增高且无性别差异[7]。无论是强的松的累积剂量还是日剂量都与锥体和股骨颈的BMD呈有意义的负相关[7]。大约每10克的强的松龙可以使锥体BMD降低4％而股骨颈为9％[7]。经典机制是糖皮质激素受体（GR）通道，GR以无活性蛋白复合物形式存在于胞浆中，如心脏休克蛋白Hsp90和Hsp70。当与糖皮质激素结合后，GR移位到胞核并与靶基因启动子的糖皮质激素反应素（GRE）结合，调节基因的转录，另外，目前已知，GR也可以通过与杂合聚体转录因子的交互作用而影响基因转录以及通过涉及信号传导通道分子的内部作用而以迅速的，非遗传的方式发挥作用。就人类骨组织而言，糖皮质激素受体（GR）在成骨细胞，板障软骨，骨细胞和多处的骨髓内表达。其对骨代谢作用的准确机制仍不清楚。但其物质基础是新发现的两个关键蛋白：OPG和它的配体RANKL，OPG与RANKL的比值目前被认为是破骨祖细胞的确定因子之一，因而也表明了骨的吸收率，研究发现，糖皮质激素在体外可降低OPG，增加RANKL的表达，从而改变RANKL：OPG在破骨祖细胞的比值，诱导骨质疏松[23]。糖皮质激素可诱导成骨细胞凋亡或死亡，抑制成骨细胞系的复制，减少成骨细胞的终末分化，抑制软骨干细胞向成骨细胞系的分化，降低成骨细胞的产生；通过降低I型胶原的合成，对骨骼生长因子如胰岛素样生长因子I和转移生长因子b的影响，以及调节编码OPG，b整合素和骨诞蛋白 mRNA的表达而抑制骨基质的合成，这些作用使骨形成降低[17，18，19]。另外，糖皮质激素还可以通过降低钙在小肠的吸收；在十二指肠，抑制转钙蛋白的细胞转送活性，降低钙螯合蛋白的合成，增加Calcitriol与粘膜螯合的降解率。在体内，糖皮质激素对生长激素的分泌有抑制效应－由于增加Somatostatin的合成和分泌，从而阻断垂体生长激素的释放；在两性抑制下丘脑－垂体－性腺轴，在不同水平予以影响；通过直接的刺激作用和低钙血症的间接作用影响PTH的分泌。对VitD的代谢产生交互作用，降低VitD的效应。增加尿钙的排泄；使甲状旁腺激素增加而对骨骼代谢产生间接影响[20，21]。

B。其他免疫抑制剂：

       Calcineurin抑制剂：Calcineurin 是一种丝氨酸－色氨酸(serine-threonine)活化的特异的蛋白磷酸化酶(a serine-threonine specific Ca++-calmodulin-activated protein phosphatase)，在调节T细胞活化过程中的转录因子NF－AT及介导微生物对cation stress方面起关键性作用. CsA(Cyclosporine和FK506(Tacrolimus)是两个最常用的Calcineurin酶抑制剂，通过抑制Calcineurin A通道。而使该酶去磷酸化，降低活性[22]。Calcineurin Aa缺乏的小鼠出现严重的骨质疏松，且主要是骨皮质减少，骨形成可减低40％以上；虽然Calcineurin Aa 和Calcineurin Ab在破骨细胞和成骨细胞都有表达，但CsA和FK506并不降低CFU－F形成数量而是使破骨细胞的形成增加[22，23]。成骨细胞失功能及成骨祖细胞受损－骨形成减低。减少性腺激素的合成。作为免疫抑制剂，CsA是通过免疫介导影响骨吸收的，通过抑制由T细胞抗吸收细胞因子的产生而增加骨去矿化作用[21，23]。Azathioprine: 可增加破骨细胞的数量  

3。细胞因子的作用

       CSF：G－CSF和M－CSF有引起骨密度减低和骨质疏松的作用。

       IL－6：BMT后明显增加

       TNF－a和IL－1：在实验条件下抑制骨形成。

4。其他：长期卧床，营养不良