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药物的血液系统毒副作用
王健民 陈洁(第二军医大学长海医院血液内科 上海 200433)
药物的副作用指药物在常用量时所发生的与治疗作用无关的不良反应。毒性反应则指用药剂量过大或时间过长所发生的不良反应。许多临床常用的药物会对造血系统产生可逆或不可逆的损伤,突出表现为血液及造血系统方面的药物毒副作用有:药源性红细胞病(包括药源性再生障碍性贫血、药源性纯红细胞再生障碍性贫血、药源性巨幼细胞贫血和药源性线粒体损伤与铁粒幼细胞变);药源性白细胞病(包括药源性粒细胞减少和粒细胞缺乏、药源性嗜酸性粒细胞增多症和药物治疗相关性白血病)以及药源性出血性疾病(包括药源性血小板减少症、药源性血小板病药源性凝血因子异常)等三大类疾病。
一、 血液系统一般概念
循环血液中含有红细胞、白细胞包括中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞和血小板等多种细胞成分,这些细胞不断地产生并在发挥生理功能后走向衰老和死亡,同时又有大量的新生细胞补充进来。
造血干细胞是造血系统中的一个关键成分,是所有血细胞的源头。在适当的环境条件下,造血干细胞可以增殖、分化和成熟形成各种具有功能的血细胞。因此,造血干细胞同时具有自我更新和多系分化两个最基本的特征。造血干细胞的增生和分化必须具备适宜的环境,即造血微环境,造血干细胞定居于其中并受到它的严格调节而发挥造血功能。同时,机体利用多种调节分子通过一系列复杂的机制对造血进行精细的调节,使得造血活动可以有序地进行。一些药物(如化疗药等)可以使骨髓造血干细胞和骨髓微环境严重受损,造成骨髓造血功能减低或衰竭,从而引起红细胞、白细胞和血小板生成障碍或破坏增加,引起相应临床症状。
二、 药物对血液系统的作用及机制
1、药物的细胞毒作用
对造血细胞毒性最大的药物是抗肿瘤药物,由于绝大多数抗肿瘤药物缺乏肿瘤特异的选择性,在杀灭肿瘤细胞的同时,也会杀伤正常细胞,特别是对增殖旺盛的骨髓造血细胞抑制更为严重,通常会导致血象三系的全面下降(尤以白细胞、血小板下降为著)。细胞毒药物如烷化剂(如环磷酰胺、马利兰等)、抗代谢药(如甲氨蝶呤、阿糖胞苷、氟脲嘧啶等)、抗肿瘤抗生素(如阿霉素、表阿霉素等)、植物碱类药物(如长春新碱、三尖杉酯碱等)等能在核酸合成、DNA复制、转录、有丝分裂、蛋白质翻译等不同环节杀灭或抑制肿瘤生长,这些环节与正常细胞并无本质不同,因而不可避免地产生毒副反应。
最近出现的一些新药则从不同的机制产生抗肿瘤作用,并出现血液学毒性。例如,泛素蛋白酶体抑制剂--万珂(硼替佐米)即是可逆性地抑制蛋白酶体的活性,阻断NF-κB等多条通路,从而抑制多种重要调节蛋白的降解,诱导细胞凋亡。该药主要用于治疗多发性骨髓瘤,它对血液系统的毒性主要是血小板,约43%的患者在整个治疗期间发生血小板减少,通常在治疗的第11天达到最大。酪氨酸激酶抑制剂--格列卫(甲磺酸伊马替尼) 能与 Bcr-Ab1酪氨酸激酶作用,进而抑制Bcr-Ab1阳性细胞及费城染色体阳性慢性粒细胞白血病细胞的增殖并诱导这些细胞的程序性死亡。具有明确的临床疗效,其血液学毒性也主要表现为三系的抑制,并与患者的病期有关,进展期患者的毒副作用比慢性期明显。但这类毒副反应,一般情况下可通过降低剂量或暂停用药而缓解,仅少数病例需为此长期停药。
2、特异质反应性血细胞减少
特异性反应是指少数人用药后发生与药物的药理作用完全不同的反应,可能与以下三种因素有关:
1)遗传因素的不同 例如,血清类风湿因子阳性的妇女,以及HLA-B27表现型患者(B27相关性疾病除外),服用左旋咪唑后,极易诱发粒细胞缺乏。
2)药代动力学的差异 例如,甲硫咪胍和甲氰咪胍是化学同类物,均为组胺H-2受体拮抗剂,但是甲硫咪胍极易诱发严重的粒细胞缺乏,此药上市不久即被临床所屏弃,代之以甲氰咪胍。因为甲氰咪胍不仅骨髓细胞摄取量显著降低,而且失去了与骨髓多能干细胞结合的能力,故临床应用就十分安全。
3)骨髓酶系统的异常 药物生物转化的酶系统先天性或获得性异常。骨髓与肝脏类似,是一个重要的参与药物生物转化的单加氧酶代谢器官(mono-oxygenase)。某些药物(如氯霉素)在不同组织中有选择性分布的倾向,即在骨髓内的药物浓度比肝脏或其他器官组织中高出20倍。与肝脏相比,骨髓造血细胞微粒体内不仅N-脱甲基酶(一种细胞色素P-450依赖单加氧酶)及尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖醛基转移酶的活性较低(仅为肝脏酶活性的10-20%),而且与药物反应率和亲和力也低,使去甲基作用及葡糖醛酸反应更形缓慢。药物在体内的转化率减弱,导致药物在骨髓内大量蓄积,加之骨髓造血干细胞处于不断自我更新与多向分化的状态,蓄积的药物对处于增生与分裂期的造血细胞具有明显的毒性作用,这就造成特异质患者服用这些药物后血细胞耗竭的原因。
3、药物性免疫性血细胞减少
某些药物与骨髓及(或)外周血细胞起作用,导致抗体形成,继而通过免疫机制引起血细胞减少。这种不良反应仅发生在特定的敏感者身上,也称为过敏反应,其出现一般与药物剂量无直接相关性。患者既往常有使用该药的历史,在被致敏的基础上,再次给药即可诱导产生异常反应。偶尔,患者无既往给药史,甚至于首疗程即可诱发,一旦对某药发生了超敏感性,则极小剂量即可诱发强烈应答。这类反应常常停药后血细胞可迅速恢复正常。
引起免疫性血细胞减少的药物主要有:磺胺药,内酰胺抗生素(常见嗜酸粒细胞增多、皮疹和发热),金制剂,氯霉素,青霉素,保泰松、奎尼丁、普鲁卡因胺、利尿剂(噻嗪类、利尿酸)、受体阻滞剂、抗甲状腺药、卡托普利、甲基多巴、肼屈嗪、别嘌醇、氯氮平、噻氯匹定、苯妥英、卡马西平、甲苯磺丁脲等。
交叉反应性,是指对某种药物已经发生了变应反应的患者,对其他相关化学结构的一种或多种药物也发生类似的药物反应。引起致敏的第一种药物称为原发性变应原(primary allergen),随后起反应的药物就称继发性变应原(secondary allergen)。例如:安乃近是氨基比林的硫酸钠衍生物,具有与氨基比林及去甲氨基比林类似的药理学特性,三者间有交叉反应性。由安乃近诱发的粒细胞减少患者,恢复后给予氨基比林,约24小时内可再次发生严重的粒细胞缺乏症。又如由大剂量青霉素(大于1000万U)诱发粒细胞减少或缺乏,停药后数日内即可恢复,继而如又给予其他β内酰胺类抗菌素,如舒氨新等,将起到再攻击作用,极少剂量就可诱发粒细胞缺乏的再现。可见避免使用与致病药物化学结构相关的药物十分重要。
三、 常见的药源性血液系统疾病的例子
1、 药源性粒细胞减少或缺乏症
外周血白细胞数持续低于正常值(成人4×109/L)时称为白细胞减少(leukopenia)。当中性粒细胞绝对值低于2×109/L称为粒细胞减少症(granulocytopenia);。低于0.5×109/L称为粒细胞缺乏症(agranulocytosis)。中性粒细胞减少的程度于感染的危险性明显相关;中性粒细胞低1×109/L-2×109/L时容易感染;低于0.5×109/L时具有很大的重症感染的危险性。
国内药源性粒减和粒缺中,按药物种类的不同,其发生率以解热镇痛药居首,其次为甲硫咪唑,其后依次为H2受体阻滞剂(主要为西咪替丁)、抗生素(氯霉素为主)、磺胺及其它药物。其它较少见的有抗结核药、氯丙嗪、苯妥英钠、普鲁卡因、卡托普利等。
1]病因和发病机制:
1) 粒细胞生成障碍:许多药物可直接损伤造血干细胞或干扰粒细胞增殖周期。其损伤作用与剂量有关。由于粒细胞更新较快,故粒细胞减少常先于红细胞和血小板减少而出现。
如抗癌药物中的烷化剂,由于化学结构上有烷化基团(—OH2—),能与蛋白质、核酸、酶、脂类、氨基酸等起作用,特别是能与DNA链中的鸟嘌呤交叉连接,抑制DNA复制,故抑制血细胞的分化和增殖。抗代谢药物通过它们的竞争性抑制作用,阻碍DNA的合成。氯霉素可抑制DNA和RNA的合成,某些敏感者骨髓中的造血干细胞起抑制作用。有的药物如苯妥因钠、氯霉素、乙醇、乙胺嘧啶、扑痫酮,可引起粒细胞无效生成,导致粒细胞减少。
2) 粒细胞破坏或消耗过多,超过骨髓代偿能力
一些药物可引起免疫性粒细胞缺乏。通过此原理导致粒细胞缺乏的有:氨基比林、非那西汀、安乃近、消炎痛、保太松、苯茚二酮等。经典的例子是氨基比林引起粒细胞缺乏症。过去未曾用过此药者,约须5—7天发病;对此药物致敏的人,服药后只要数小时,粒细胞就可急剧下降。病人的血清中存在一种可使正常人粒细胞凝集的凝集素,但必须存在有关的药物。若将患者的血清和药物混合皮内注射,则可引起局部过敏反应。目前认为这类药物是一种半抗原,与血浆中蛋白质结合成为抗原。此抗原在体内刺激免疫细胞形成抗体,抗原抗体结合成复合物,附着于粒细胞表面。在此表面上可能存在与这些药物有亲和力的受体,故蛋白-药物-抗体易在粒细胞表面黏附,引起粒细胞破坏过快,骨髓制造粒细胞来不及代偿,外周血中粒细胞下降。
粒细胞减少虽然是由于粒细胞破坏过多所致,但骨髓中粒细胞的早期幼稚细胞也可受累,粒细胞可极度减少,甚至消失,停药治疗后,当粒细胞开始恢复时,骨髓中又出现粒系早期细胞。
有的药物如苯茚二酮对致敏者只要小剂量即可引起粒细胞缺乏。据研究,在此药存在的条件下,淋巴细胞转化试验阳性,提示可能有细胞免疫的参与。
3) 粒细胞分布紊乱
大量粒细胞转移至边缘池,而循环池的粒细胞减少。因分布紊乱而致粒细胞减少的药物只有少数,加氧化铁、右旋糖酐、组织胺。
2]临床表现:
1)、生成障碍型 起病较慢,一般需要比较长期用药或剂量达到一定的水平后才发病,尤其是抗癌药物。氯霉素常需5—7天后才引起粒细胞减少,氯丙嗪引起粒细胞减少需要13-171天,总量须达1-52g;抗甲状腺药物一般须连续服用4—8周才会引起粒细胞减少。有的药物如保泰松停药后4—6天还会引起粒细胞减少,这可能是由于此药代谢和排泄较慢的缘故,用药后血内可停留10一2l天。但有的病人对药物可产生特异质反应,药物的剂量虽不大,甚至只要1至数剂即可使病人发生粒细胞细胞缺之,有的持续多年,甚至十余年如氯霉素。
抗肿瘤药环磷酰胺治疗初期,骨髓增生状态良好,有较大耐受性,不出现粒细胞减少症,而在给药12天后便引起粒细胞水平显著下降,可能是在给药初期骨髓幼稚粒细胞为对抗细胞毒性而出现的代偿。从临床上积累的资料来看,经过烷化剂(如氮芥)、阿糖胞苷及亚硝基脉(CCNU)治疗后血液中粒细胞水平最低和恢复的时间各不相同。这反映出各种治疗对粒系幼稚细胞的影响有明显的差别。CCNU的毒性出现得很迟,表明其作用主要在早期的幼稚细胞,而烷化剂的影响则是已分化较多的幼稚细胞。简而言之,可以认为相对特异性抑制剂如羟基脲或阿糖胞苷仅仅是作用于细胞的DNA合成期,烷化剂则可能作用于细胞周期的几个时期。CCNU可能作用非常慢,或者是作用在非增殖的多能干细胞。临床症状:主诉可有乏力、易疲劳。有无感染症状需视粒细胞减少的程度而定。粒细胞轻度或中度减少时一般并无症状,只是在做血常规检查时才被发现。
2)、免疫型 初次服药常需7-10天发病。已致敏的病人,只要服用一剂或少量药物即可在数小时至1-2天内发病。粒细胞减少的程度视药物的性质和骨髓代偿功能而定。免疫型者以急性粒细胞缺乏症多见。临床症状:起病急骤,有高热、寒战、头痛、极度衰弱和疲乏。牙龈、口腔粘膜、软腭、舌、咽峡发生坏死性溃疡,覆以灰色或淡绿黑色假膜。有时皮肤、鼻腔、阴道、子宫、直肠、肛门也可发生类似炎症病变,伴局部淋巴结肿大。肝脾很少肿大,败血症伴肝受损时,肝可肿大,有时发生中毒性肝炎伴黄疸。肺部也常发生严重炎症,引起咳嗽、呼吸困难、青紫等。严重者可伴有中毒性脑病或中枢神经系统感染,有头痛、恶心、呕吐、神志模糊,甚至谵妄。对药物过敏者可同时发生剥脱性皮炎。
3]治疗:停用致病药物,可在短期内应用1-2种促白细胞生成药,防治感染。急性粒细胞缺乏症患者必须积极抢救,严密观察。病人应隔离在单人病房,做好隔离消毒工作,加强各项预防感染的措施。用抗生素前先作咽拭子、痰、血液等培养。根据病原学检查的结果及药敏调整用药。免疫型的病人可加用肾上腺皮质激素,可改善中毒症状,还有可能抑制免疫反应。
2、血小板减少性紫癜
药物所致血小板减少性紫癜可分为三种类型
1).再生不良型,致病药物可分为两类:
(1)全面抑制骨髓造血组织的药物或化学物质 如抗癌药、氯霉素、保泰松、苯、二甲苯、磺胺、有机砷、金盐、三甲二酮、麦山妥因、苯妥因钠、抗甲状腺药物、口服治糖尿病药(如氯磺丙脲)、消炎痛、氯丙嗪、安宁、利眠宁、铋剂、扑敏宁等。
(2)选择性抑制巨核细胞的药物 如氯噻嗪、乙醇、甲磺丁脲、合成雌激素等。
1] 发病原理 随药物的性质而不同,如抗癌药中的烷化剂,在化学结构上有活泼的烷化基团(-CH2-),能和蛋白质、核酸、酶、氨基酸等起作用,特别是能与DNA链中的鸟嘌呤交叉连接,抑制DNA复制,从而阻碍造血细胞的分裂和增殖。氯霉素可抑制DNA及RNA的合成,对某些干细胞有抑制作用。巨核细胞的抑制是全血受到抑制的一部分。
2] 临床表现: 血小板减少是全血细胞减少的一部分,故临床上除有血小板减少所致紫癜外,常有白细胞和红细胞减少的临床表现。一股说来引起本病的药物先引起白细胞减少,然后血小板减少,最后才引起全血细胞减少,因白细胞的生存时间最短,在血循环中只有6小时,血小板有9天,而红细胞则有120天。骨髓检查,除有核细胞增生低下外,巨核细胞极度减少或缺如。有时骨髓呈增生象,但巨核细胞总是极度减少的,可与破坏过多(如原发性免疫性血小板减少性紫癜)所致血小板减少症作鉴别。若合并再障.经治疗后即使再障缓解,血小板仍不易恢复,骨髓中巨核细胞长期处于低下状态。
2).免疫性药物性血小板减少症
以下药物可引起免疫性血小板减少症: ①解热镇痛药 安替比林、保泰松、阿斯匹林、水扬曲钠、消炎痛。 ②金鸡纳生物碱类 奎宁、奎尼丁。 ③镇静、安眠、抗惊厥药 苯妥因钠、苯巴比妥、安宁等。④抗生素 头孢菌素、新生霉素、对氨水扬酸、青霉素、链霉素、磺胺、利福平、红霉素。 ⑤磺胺衍化物 乙酰唑胺、氮磺丙脲、氯苯甲噻二嗪、甲磺丁脲。⑥其他 氯喹、铋剂、地高辛、金盐、异烟肼、汞利尿剂、甲基多巴、百日咳疫苗、丙基硫氧嘧啶、螺旋内酯固醇、破伤风类毒素、氯噻嗪等。
1]发病原理:近年来的研究指出,致病药物为一半抗原,与血浆中的大分子蛋白质结合,形成抗原(药物—大分子蛋白质复合物).此抗原可使体内抗体形成,这种抗体可以是IgG或IgM,例如奎尼丁所引起的抗体是一种IgG球蛋白,氯噻嗪、利福平所引起的抗体属于IgM。药物与抗体形成复合物,附着在血小板膜上,在体外与补体结合,使血小板凝集和破坏,在体内破坏血小板的机理未明,可能是在脾脏及其他赃器内破坏,或药物覆盖于血小板形成复合物,然后抗体作用于复合物,以后步骤同上。药物-抗体复合物对血小板膜有高度的亲和力。
2] 临床表现:药物所致免疫性血小板减少症的发生率较低,已知者有奎尼丁(1/10万)、金盐(1%)。从服药到出现血小板减少所需要的时间随药物而不一。如奎宁、奎尼丁在一些敏感的人,可在服药后12小时内发病,有的也可长达数月,如金盐。
几种药物引起免疫性血小板减少的潜伏期及恢复需要时间
药物 潜伏期 恢复需要时间
奎尼丁 数小时到数月 数天
奎宁 数小时到数月 10天
地高辛 约2个月 数天
氯噻嗪 数月 数天
甲基多巴 数天到数月 10天
金盐 数月 数周到数月
羟基保泰松 数周 数天
头孢菌素 数天 数天
利福平 数月 数天至数周
本病的前驱症状可有发热、寒战、嗜睡,瘙痒症。6-12小时后突然出现出血症状.表现为皮肤瘀点、瘀斑、鼻衄、牙龈出血等,口腔黏膜上可发生血泡。出血症状有时十分严重,导致消化道和泌尿道出血。
3] 治疗:一般只要停用致病药物,血小板即可在4—7天内上升。但若血小板减少十分明显,出血症状严重,则应输鲜血或血小板。肾上腺皮质激素并不缩短病程,但可改善出血症状。重金属如金盐及砷剂引起血小板减少时,可用二巯基丙醇(BAL)、二巯基丁二酸钠等药物加速致病药物的排泄。
3、药源性凝血系统异常
凝血是一个涉及血液中的凝血因子、血小板因子以及抗凝血作用的甚为复杂的过程。一些药物通过对上述三种物质的影响,从而干扰正常的凝血过程。临床表现的突出特征是出血倾向。
1)药源性凝血因子异常
①药源性依赖维生素K凝血因子异常症 长期服用润滑剂可致脂溶性维生素K丢失过多而致吸收减少;长期服用广谱抗生素(如新霉素、磺胺药等)可以抑制或杀灭肠道正常菌群,导致细菌不能合成足量的维生素K;某些药物(如双香豆素)拮抗维生素K。这几种情况都会造成依赖维生素K的凝血因子(凝血酶原、因子Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ)功能异常。
②药源性凝血因子抑制物 有的药物可直接作用于某一特异性凝血因子,抑制凝血因子的功能,影响凝血反应。具体机制不明,例如药物对因子XIII的抑制作用可能有:a,使因子XIII功能发生障碍,影响纤维蛋白的稳定性;b,有的药物结合于纤维蛋白与因子XIIIa的结合点,从而影响纤维蛋白的交联反应;c,有的药物可阻止凝血酶对因子XIII的激活,因而使因子XIII失去活性。
影响凝血因子的常见药物
凝血因子 常见药物
因子Ⅷ 青霉素、氯霉素、磺胺类、苯妥因钠等
因子Ⅴ 抗生素(如氨基糖甙类的链霉素、庆大霉素)
因子Ⅺ 长期服用氯丙嗪或吩噻嗪
因子XIII 异烟肼、青霉素、普鲁卡因等
2)药源性抗凝血作用异常
有些患者使用普鲁卡因胺、肼屈嗪、氯丙嗪、奎尼丁、异烟肼和甲基多巴等药物后,体内产生抗磷脂抗体。由于凝血过程中,磷脂起到重要作用,抗磷脂抗体可抑制磷脂与因子Ⅹ、凝血酶原结合,干扰凝血活酶形成,致凝血障碍,使磷脂依赖性凝血试验如凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)延长,从而对多种凝血因子活性和凝血不同阶段反应产生干扰作用。
一些抗癌药物(如平阳霉素)会使患者体内肝素样物质增多,抑制因子Ⅴ、Ⅷ、Ⅹ的功能,从而对整个凝血途径产生不同程度的影响。
4、药物相互作用对血液系统的毒副作用
药物治疗中,由于病情的需要,经常需将两种或两种以上的药物并用。药物的联合应用往往互相影响,即发生药理或理化相互作用,可以改变药物的效力或副作用和毒性反应。因此,在注重各个药物自身的副作用和毒性反应的同时,也要注意了解这些药物同时或先后应用时可能出现的不良反应。主要有药效学的相互作用引起的血液系统不良反应和药物代谢动力学的相互作用引起的血液系统不良反应。
小结
对于每一例疑为药源性血液学反应的患者,均需从最基本的病史采集入手,结合其他临床与实验室检查特点,进一步确定药源性血液学反应的病型、严重程度以及可能的机制。但是药源性血液病患者获得明确的服药史,以及决定致病药物常较困难,原因是多方面的,包括:1、警惕性不高,认识不足 例如:某些长期服用避孕药的妇女血小板减少及易出血性倾向,原因不明,常易漏诊;2、获得明确的服药史的困难 有的患者于数星期前或数月前已有服药史,医师应仔细询问;3、多家医院就诊,多名医师诊治,使用多种药物;4、非处方药 如在国外的某些饮料及滋补剂中含有奎宁,而奎宁是引起血小板减少和溶血的重要原因;5、药物与血液学反应间的关系不明 被怀疑的药物在一般的参考书中没有记载过可引起血液学特定的反应,这时应广泛查阅。
任何药物都有毒副作用,只是程度不同而已。关键是要在治疗疾病和控制毒副作用之间找到一个适当的点。既不能为了一味追求疗效而忽略药物的毒副作用,也不能因为惧怕毒副作用而缩手缩脚,连正常的治疗都不敢进行。只要注意毒副作用的观察和检测,是可以做到使疾病得到治疗,同时又避免较大毒副作用。从这个角度讲,了解和掌握药物的毒副作用,对临床医学工作者而言尤其重要。 |
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