Η επίδοση των υψηλών δόσεων μεθοτρεξάτης στη νεφρική λειτουργία παιδιών με οξεία λεμφοβλαστική λευχαιμία

Abstract

MTX is a folic acid antimetabolite which is used for decades as an antineoplastic agent. The induction of high dose MTX in many chemotherapeutic protocols of children with ALL has been associated with an important reduction in CNS relapses and an increase of overall survival in those patients. One of the most important side effects of HDMTX is nephrotoxicity, which may be severe or even life-threatening. Tubular obstruction by crystal deposits of MTX and its main metabolite, 7-OH-MTX, is assumed to be the significant mechanism of serious MTX excretion disturbance. Additionally, a disturbance in preglomerular vascular resistance, direct damage to the glomeruli or direct tubular toxicity are considered further nephrotoxic mechanisms. In recent literature, we mainly find only case reports of renal impairment due to HDMTX and there is a lack of many prospective studies related to the incidence of nephrotoxicity of HDMTX in children with ALL. Aim of the present study was to report the incidence and severity of renal dysfunction in children with ALL and to elucidate the pathogenetic mechanisms of glomerular and tubular renal dysfunction. The study was performed between February 2004 and April 2008 in 38 children with ALL, who were hospitalized in the Hematology-Oncology unit of 2nd Pediatric Department of Aristotle University of Thessaloniki and in the Pediatric Oncology unit of Hippokration Hospital of Thessaloniki. All the patients of the study were treated according to the chemotherapeutic protocol ALL BFM-95 and underwent 4 24h sessions of HDMTX with 5 g/m². The average age of the patients was 5,27±2,75 years (range 0,5-12,8 years). 21 of the 38 patients of the study (53%) were boys and 17 (47%) were girls. 32 patients (84,2%) were treated for B-ALL, 4 (10,5%) for T-ALL and 2 of them (5,3%) for diphenotypic ALL. All of our patients were studied at the time of diagnosis (t=0), 24 hours before the 1rst MTX infusion (t=1), 24 hours after the end of the 1rst MTX infusion (t=2), 24 hours after the end of the 2nd MTX infusion (t=3), 24 hours after the end of 3rd infusion (t=4), 24 hours after the end of 4rth infusion (t=5) and after the end of induction phase (t=6). Serum glucose, urea, creatinine, K, Na, Ca, P, and Mg were determined on the reported times for every patient. Additionally, β2-MG, TRP, GFR, and proteinuria were assessed from a 24h urine sample for each patient. Urine pH and α₁-MG were also measured, as well as NAG (a tubular damage marker) before the 1rst and after the 4rth HDMTX session. Finally, serum MTX levels were determined at 24, 42 and 48 hours after each MTX infusion, using fluorescence polarization immunoassay, in 24 out of 38 patients. The results were related to those of 40 age and sex-matched healthy controls. The most important results of our study were the following: in only one out of 152 therapeutic cycles of HDMTX studied (0,66%), there was found an elevation of the plasma creatinine value >1,5 times related to the value before the infusion (an elevation which reflects medium nephrotoxicity grade 2), while borderline reduction of GFR was reported in 3 patients (5 therapeutic cycles). Therapeutic intervention (increasement of diuresis along with increasement of dosage and prolongation of the infusion time of leucovorin) was needed in only one patient of the study. Serum creatinine differed significantly only at t=5 in comparison to control value (p=0,024). GFR was reduced and differed significantly (p<0,01) at t=4 and t=5 from value at diagnosis, at t=3, t=4 and t=5 from value at t=1 and finally at t=3 and t=4 compared to the value at the end of induction therapy. GFR also differed significantly (p<0,01) compared to the values at diagnosis, at the end of infusion therapy and to the values of the control group as well. Urinary α₁-MG and TRP did not differ significantly neither between patients and controls, nor between patients at different times. Patients urinary β₂-MG differed significantly only between t=5 and the end of induction therapy (p=0,02). Patients urinary β₂-MG also differed significantly at t=4 and t=5 (p=0,016 and 0,02 respectively) compared to control values. Urinary NAG at t=5 was increased and differed significantly from value at t=1 (0,019) and values of control group (0,013), although the increased values were borderline. Finally, a negative correlation was found between MTX levels and GFR only at 24 hours after the 4rth infusion (rs= -0,469, p=0,021). Conclusively, nephrotoxocity due to HDMTX in children with ALL is rare. Grade 2 nephrotoxicity presented only 0,66% of our patients, while life-threatening or irreversible renal dysfunction was not reported in our study. In the pathogenesis of nephrotoxocity seem to participate both glomerular and tubular mechanisms, although the changes of tubular function parameters were found to be mild and may reflect primary glomerular disturbancies. The control for absence of preexisting renal dysfunction, the avoidance of using other nephrotoxic factors and the implementation of intensive hydration, along with alkalinization of urine and careful monitoring, are suggested. According to the results of our study, all these measures, could prevent the development of delayed MTX elimination and serious renal dysfunction in children with ALL.

Η ΜΤΧ αποτελεί έναν αντιμεταβολίτη του φολικού οξέος που χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες στην αντιμετώπιση πολλών νεοπλασματικών νοσημάτων. Η εισαγωγή των υψηλών δόσεων μεθοτρεξάτης στα χημειοθεραπευτικά πρωτόκολλα παιδιών που πάσχουν από ΟΛΛ έχει συσχετισθεί με σημαντική μείωση των υποτροπών στο ΚΝΣ και αύξηση της συνολικής επιβίωσης των ασθενών. Μια από τις πιο σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες της HDMTX είναι η νεφροτοξικότητά της, που μπορεί να αποβεί ακόμη και απειλητική για τη ζωή των ασθενών. Η σωληναριακή απόφραξη από εναπόθεση κρυστάλλων ΜΤΧ και του βασικού μεταβολίτη της, της 7-ΟΗ-ΜΤΧ, θεωρείται ως η κύρια αιτία σοβαρής διαταραχής της απέκκρισής της. Επιπλέον, η άμεση τοξικότητα στα νεφρικά σωληνάρια, η διαταραχή της προσπειραματικής αγγειακής αντίστασης και η άμεση βλάβη των νεφρικών σπειραμάτων ενοχοποιήθηκαν ως επιπρόσθετοι πιθανοί παθογενετικοί μηχανισμοί που συμβάλουν στην εμφάνιση της νεφροτοξικής δράσης της ΜΤΧ. Στη βιβλιογραφία ανευρίσκονται κυρίως μεμονωμένα περιστατικά διαταραχής της νεφρικής λειτουργίας και απουσιάζει ικανοποιητικός αριθμός προοπτικών μελετών σχετικά με την επίπτωση της νεφροτοξικότητας από τη HDMTX σε παιδιά με ΟΛΛ. Οι παραπάνω διαπιστώσεις οδήγησαν στην εκπόνηση της παρούσας μελέτης, με σκοπό να καταγραφεί η συχνότητα και η βαρύτητα της νεφροτοξικής δράσης της ΜΤΧ σε παιδιά με ΟΛΛ, καθώς και να διευκρινισθεί περαιτέρω η συμμετοχή της σπειραματικής και σωληναριακής νεφρικής βλάβης στη συνολική διαταραχή της νεφρικής λειτουργίας. Η μελέτη διενεργήθηκε από το Φεβρουάριο του 2004 έως και τον Απρίλιο του 2008 σε 38 παιδιά με ΟΛΛ, που νοσηλεύτηκαν στο Αιματολογικό Ογκολογικό Τμήμα της Β’ Παιδιατρικής Κλινικής του Α.Π.Θ. και στην Παιδοογκολογική Κλινική του Ιπποκρατείου Νοσοκομείου Θεσσαλονίκης. Όλοι οι ασθενείς της μελέτης μας ακολούθησαν το χημειοθεραπευτικό πρωτόκολλο ALL BFM-95 και έλαβαν 4 συνεδρίες HDMTX με 24ωρη έγχυση 5 g/m². Η μέση ηλικία των ασθενών της μελέτης ήταν 5,27±2,75 έτη, με εύρος ηλικιών από τα 0,5 έως τα 12,8 έτη. Από τους 38 ασθενείς, οι 21 (53%) ήταν αγόρια και οι 17 κορίτσια (47%). 32 ασθενείς (84,2%) της μελέτης, έπασχαν από ΒΟΛΛ, 4 ασθενείς (10,5%) από Τ-ΟΛΛ και 2 από τους ασθενείς μας (5,3%) εμφάνιζαν επιφανειακούς δείκτες τόσο της λεμφικής όσο και της κοκκιώδους σειράς. Όλοι οι ασθενείς μελετήθηκαν κατά τη διάγνωση (t=0), 24 ώρες πριν από την 1η χορήγηση της ΜΤΧ (t=1), 24 ώρες μετά το τέλος της 1ης χορήγησης (t=2), 24 ώρες μετά το τέλος της 2ης χορήγησης (t=3), 24 ώρες μετά το τέλος της 3ης χορήγησης (t=4), 24 ώρες μετά το τέλος της 4ης χορήγησης (t=5) και μετά το τέλος της θεραπείας εφόδου (t=6, 6 μήνες από τη διάγνωση). Για κάθε ασθενή έγινε, στους προκαθορισμένους χρόνους, προσδιορισμός της γλυκόζης, της ουρίας, της κρεατινίνης, του Κ, του Να, του Ca, του Ρ και του Mg του ορού, καθώς και της β2-MG, της ΤRP, του GFR και της πρωτεΐνης από δείγμα ούρων 24ώρου. Επιπλέον σε κάθε ασθενή προσδιορίστηκε το pΗ και η α1-MG των ούρων, ενώ το ΝAG, ως δείκτης σωληναριακής νεφρικής βλάβης, καταγράφηκε στους χρόνους 1 και 5. Τέλος, τα επίπεδα ΜΤΧ στον ορό προσδιορίστηκαν στις 24, 42 και 48 ώρες μετά το τέλος της χορήγησης της HDMTX, με τη μέθοδο του πολωμένου ανοσοφθορισμού, σε 24 από τους 38 ασθενείς. Τα αποτελέσματα της μελέτης συγκρίθηκαν με αυτά 40 υγιών μαρτύρων, αντίστοιχης ηλικίας και φύλου. Τα σημαντικότερα από τα αποτελέσματα της μελέτης μας ήταν τα ακόλουθα: σε έναν μόνον από τους 152 θεραπευτικούς κύκλους HDMTX που μελετήθηκαν συνολικά (ποσοστό 0,66%), παρατηρήθηκε αύξηση της τιμής κρεατινίνης ορού >1.5 φορές σε σχέση με τα προ της έγχυσης επίπεδα, που αντιστοιχεί σε μέτρια νεφροτοξικότητα (grade 2), ενώ οριακή πτώση του GFR σημειώθηκε σε 3 ασθενείς και 5 συνολικά θεραπευτικούς κύκλους. Θεραπευτική παρέμβαση (αύξηση της διούρησης σε συνδυασμό με αύξηση της δόσης και παράταση του χρόνου χορήγησης της λευκοβορίνης) χρειάστηκε ένας μόνο ασθενής της μελέτης. Από τη σύγκριση των τιμών της κρεατινίνης ορού των ασθενών μετά τη HDMTX και των μαρτύρων καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μόνο μετά την 4η χορήγηση του φαρμάκου (p=0,024). Από τη σύγκριση των τιμών του GFR των ασθενών στις διάφορες χρονικές στιγμές καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0,01) μεταξύ των τιμών μετά την 3η και 4η χορήγηση του φαρμάκου και της τιμής κατά τη διάγνωση, καθώς και μεταξύ των τιμών μετά την 2η , 3η και 4η και των τιμών πριν από την 1η χορήγηση. Επίσης, καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των τιμών μετά τη 2η και 3η χορήγηση και των τιμών μετά το τέλος της θεραπείας. Από τη σύγκριση του GFR των ασθενών μετά τη HDMTX και των μαρτύρων καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0,02) μόνο για την τιμή του GFR μετά από την 4η χορήγηση της ΜΤΧ. Σημαντικές ηλεκτρολυτικές διαταραχές δεν παρατηρήθηκαν, με την εξαίρεση μιας τάσης για πτώση της τιμής του Ca μετά την 1η και 2η χορήγηση του φαρμάκου. Οι τιμές του pΗ μετά τη χορήγηση και των 4 δόσεων του φαρμάκου ήταν υψηλότερες σε σχέση με τις τιμές κατά τη διάγνωση, μετά το τέλος της θεραπείας και με τις τιμές των μαρτύρων, με στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0,01). Από τη σύγκριση της α₁-MG και της TRP των ούρων των ασθενών μετά τη HDMTX και των μαρτύρων δεν καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά. Από τη σύγκριση των τιμών της β₂-MG των ούρων καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μόνο μεταξύ των τιμών μετά την 4η χορήγηση του φαρμάκου και των τιμών μετά το τέλος της θεραπείας (p=0,02). Από τη σύγκριση της β₂mg των ασθενών μετά τη HDMTX και των μαρτύρων καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μόνο για την τιμή της β₂mg μετά από την 3η και την 4η χορήγηση της ΜΤΧ (p=0,016 και p=0,02 αντίστοιχα). Από τη σύγκριση του ΝAG των ούρων των ασθενών πριν και μετά τις 4 συνεδρίες της HDMTX και των μαρτύρων καταγράφηκε στατιστικά σημαντική διαφορά για τις τιμές του NAG μετά από την 4η χορήγηση της ΜΤΧ (p=0,019 και p=0,013 αντίστοιχα), ωστόσο οι τιμές που καταγράφηκαν ήταν οριακά αυξημένες. Αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα ΜΤΧ και το GFR βρέθηκε μόνο για τα επίπεδα ΜΤΧ στις 24 ώρες μετά την 4η χορήγηση (rs=-0,469, p=0,021). Συμπερασματικά, η νεφροτοξικότητα από τη HDMTX σε παιδιά που πάσχουν από ΟΛΛ είναι σπάνια. Νεφροτοξικότητα 2ου βαθμού παρατηρήθηκε σε ποσοστό μόλις 0,6% των ασθενών μας, ενώ νεφροτοξική βλάβη, απειλητική για τη ζωή ή μη αναστρέψιμη, δε σημειώθηκε. Στις μεταβολές της νεφρικής λειτουργίας φαίνεται να συμμετέχουν τόσο σπειραματικές όσο και σωληναριακές παράμετροι, μολονότι οι παθολογικές τιμές των παραμέτρων της σωληναριακής λειτουργίας ήταν γενικά οριακά αυξημένες και ενδέχεται να είναι συνέπεια των σπειραματικών αλλαγών. Προτείνεται ο αποκλεισμός προϋπάρχουσας νεφρικής βλάβης, η προσεκτική συγχορήγηση νεφροτοξικών παραγόντων και η αυστηρή τήρηση της ενυδάτωσης, της αλκαλοποίησης των ούρων και της συστηματικής παρακολούθησης των παραμέτρων της νεφρικής λειτουργίας των ασθενών, που όπως προκύπτει από τα αποτελέσματα της μελέτης μας μπορούν να αποτρέψουν την εκδήλωση καθυστερημένης απέκκρισης και συνεπώς νεφροτοξικής βλάβης της ΜΤΧ σε ασθενείς με ΟΛΛ.