紅血球生成素引起之抗體導致的純紅血球再生不良

聯絡人：黃建鐘 通訊處：704 台南市勝利路138號 成大醫院內科部

紅血球生成素引起之抗體導致的純紅 血球再生不良：一病例報告

黃千惠

　王明誠

　高雅慧

　莊善安

　黃群超

　張孔昭

　黃建鐘

國立成功大學 ¹ 臨床藥學研究所

國立成功大學醫學院附設醫院 ² 內科部腎臟科 ³ 藥劑部 ⁴ 病理部

摘 要

基因重組人類紅血球生成素（ Recombinant human erythropoietin, rHuEpo, epoetin）所造 成之純紅血球再生不良（pure red cell aplasia, PRCA）是發生於腎性貧血患者的一種罕見血 液疾病，其臨床特徵是使用 rHuEpo治療時，仍有嚴重貧血。血液檢查方面，除紅血球母細 胞數目偏低外，其餘的血球和數目均為正常，推測可能致病機轉與製劑之賦型劑成份和注射 投予的方式有關。目前的全球發生的案例數大多為使用 epoetin-α劑型，其他的劑型（如：

epoetin-β）較少。目前文獻探討改變賦型劑成份或注射投予的方式，可降低PRCA病例。本 病例為一接受血液透析的腎性貧血女性透析患者，使用 epoetin-β製劑後，發生了嚴重貧血，

經由骨髓抽吸檢查與血清中epoetin的中和性抗體檢驗，顯示為由epoetin造成之純紅血球再生 不良。該患者併有糖尿病，在停止使用 epoetin和接受類固醇治療一星期後，因血糖難以控制 和對類固醇的耐受性差而停止使用，之後改用mycophenolate mofetil (MMF)治療三個月，但 未見良好療效，後不幸死於敗血性休克與肝衰竭。所以，腎性貧血患者臨床使用 epoetin時，

若施打epoetin-α，應以靜脈方式投予；若使用期間，患者的貧血未改善並出現加重的情形，

則需作進一步相關性檢查（如：骨髓抽吸和中和性抗體）以確定是否為 epoetin造成的純紅血 球再生不良，再行適當之治療。

關鍵詞：腎性貧血（ Renal anemia）

紅血球生成素（ Erythropoietin）

基因重組人類紅血球生成素（ Recombinant human erythropoietin, rHuEpo, epoetin）

純紅血球再生不良（ Pure red cell aplasia, PRCA）

賦型劑（ Excipient）

穩定劑（ Stabilizer）

前言

紅血球生成素 (Erythropoietin)為一種多醣蛋 白質 (sialoglycoprotien)，在人體內由腎臟製造 後，作用於骨髓的紅血球前驅母細胞 (erythroid progenitor)，促使成熟的紅血球生成；而基因重 組人類紅血球生成素 (recombinant human Epo, rHuEpo或epoetin)是以基因重組生物工程技術合 成，是一種在結構及功能上與內生性 Epo很相似 的治療性蛋白製劑，臨床上可有效治療腎病與 癌症患者的貧血。目前在台灣上市的 rHuEpo的 劑型，包括： epoetin-α (Eprex

)、epoetin-β (Recormon

)和darbepoetin-α (Aranesp

)，其主 要差異在於分子結構上的醣鏈數、鍵結的位置 以及賦型劑的不同

。使用 rHuEpo導致的副作用 以頭痛、噁心、嘔吐與血壓升高較為常見

，然 而近年來發現少數使用 epoetin-α治療之腎性貧 血患者，卻產生更嚴重的貧血現象，這種罕見 現象的可能致病機轉為人體內產生一種內生性 中和型 epoetin抗體（neutralizing antibody），病 患即使投予 rHuEpo後也無法改善貧血且需仰賴 輸血治療，此罕見嚴重貧血疾病稱為抗體造成 的純紅血球再生不良 (antibody-mediated pure red cell aplasia, Ab-mediated PRCA)

。

病例報告

一 位 48歲女性小兒麻痺患者，併有高血 壓、糖尿病、冠心病、慢性肝炎、慢性腎病與 貧血。患者在 88年4月進入透析階段，後定期在 某透析診所接受規則血液透析治療，並開始皮 下注射 epoetin-β (Recormon

) 2000 IU每星期三 次與輸血治療。在接受藥物治療前病患接受貧 血相關的檢查，以發現可能造成的病因。血液 學 檢 查 結 果 ， 發 現 平 均 紅 血 球 容 積 ( M e a n corpuscular volume, MCV)正常，但紅血球數 目 、 血 色 素 ( H e m o g l o b i n , H b ) 和 血 比 容 (Hematocrit, Hct)均低於正常值，屬於正常大小 和顏色貧血 (normocytic和normochromic anemia)；

而膽紅素 (bilirubin)、庫姆氏試驗(Coombs' test) 以及腹部超音波檢查均為正常，排除了溶血性 貧血和脾腫大的原因。 90年8月至12月，患者的

Hb由9.0降低至5.9 g/dL；由於慢性腎病造成之貧 血，因接受 epoetin-β治療而更嚴重，並需每星 期接受輸血 1單位，故建議患者接受骨髓抽吸 (bone marrow aspiration)檢查，以釐清病因。在 91年8月的檢查結果顯示低細胞性且紅血球再生 不良 (hypocellularity with erythroid hypoplasia)，

骨髓 /紅血球細胞的比例(myeloid cells/erythroid cells, M/E)超過正常值(約12:1；正常值約3:1)，

而骨髓細胞和巨核細胞 (megakaryocytes)之數量 與型態為正常 (見圖一，並比較正常之圖二)。因

圖一：在 1,000倍油鏡下病患之骨髓抹片圖(染色法：

Liu's stain)。如圖所示，幾乎無紅血球母細胞

存在，導致其骨髓細胞 /紅血球細胞的比例（

myeloid cells/erythroid cells, M/E, ratio) 超過 正常 ( 3~4:1 )，達12:1，其主要原因為正紅血

球母細胞（ normoblast），幾乎不存在或過少

（只有一個）所致。

圖二：正常 M/E ratio下之骨髓抹片圖(染色法：Liu's stain)，與本病例相比較。箭頭指的血球是正紅 血球母細胞（ normoblast），其M/E ratio是4:1 (圖一及圖二為成大醫院血液腫瘤科陳雅萍醫師 提供 )。

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此初步診斷為疑似 epoetin-β造成的純紅血球再 生不良 (PRCA)，而暫時停止epoetin-β治療，改 以輸血方式改善貧血。因患者常感虛弱無力，

在輸血下的 Hb，僅能維持約7 g/dL，而儲鐵素 (ferritin)不斷升高且間斷性發生胃腸道出血，而 無法確診由 PRCA導致的貧血，92年間再度投予 epoetin-β，改以每星期靜脈注射5000 IU一次。

94年7月病患的血液檢體經由德國Humboldt大學 實驗室 (Univ. Klinikum Charite Hals-Nasen- Ohrenklinik, Molekularbiol. Forschungslabor)免疫 螢 光 法 檢 驗 證 實 患 者 血 清 中 含 有 高 效 價 的 抗 epoetin-β之中和性抗體，因此才再度停止 epoetin製劑的使用。

病 患 曾 接 受 類 固 醇 以 治 療 PRCA，因類 固 醇 治 療 後 使 血 糖 值 難 以 控 制 且 有 腸 胃 道 出 血 現 象 ， 經 過 一 星 期 後 ， 因 無 法 耐 受 類 固 醇 副 作 用 而 停 止 使 用 。 95年3月患者開始接受 mycophenolate mofetil (MMF) 250 mg一天兩次 治療，三星期後病患回診時血液相關檢查結果 為：白血球： 6,300/cmm、Hb: 9.5 g/dL、Hct 26.7

% 和儲鐵素：22,703 ng/ml，之後增加MMF劑量 至 500 mg每天兩次，6月的血液學追蹤檢查也無 明顯改善，但病患仍每一至二週需接受二單位 濃縮紅血球 (packed RBC)輸血治療。病患於95 年 8月因格蘭氏陰性菌(Aeromonas hydrophila)菌 血症 (bacteremia)併敗血性休克和肝衰竭再度入 院，四天後死亡。

討論

第一個 rHuEpo製劑於1986年開始臨床使用，

上市後的 10年間發生抗epoetin抗體所致的PRCA 之案例報告僅有三位，在 1999年至2002年間病 例報告卻明顯上升，發現這些患者均屬於腎性 貧血患者。另外，發現大多數 PRCA病例以歐洲 地區佔較大比例

，其中大於 90%以上患者均為 皮下注射 epoetin-α。根據2002年Casadevall等人 之研究，收集 1998至2001年間發生PRCA的案 例， 也 發 現 這 些 患 者 均 以 皮 下 注 射 方 式 投 予 epoetin

。由 PRCA發生率、地區性、rHuEpo的 製劑以及投予方式推測，可能的致病機轉與製 劑賦型劑成分有關。美洲地區用於蛋白質製劑

之穩定劑（ stabilizer）為人類血清白蛋白(human serum albumin, HSA)，由於HSA可能會傳播感染 性病毒，自 1998年起，歐盟禁止HSA的使用。

故美洲以外地區，以 polysorbate 80和glycine取代 HSA作為epoetin-α之穩定劑

，研究推測關於 epoetin-α (Eprex

）導致 PRCA之免疫機轉可能 與 polysorbate 80和預充填針筒之橡膠推進器會 產生一種釋出物 (leachates)

有關，在動物實驗中 leachates會降低體內epoetin的造血功能，若在橡 膠推進器前鍍上一層含氟化物（ flurotec）成分 物質，則與 polysorbate 80不會產生釋出物。另 外，可能導致 anti-epoetin抗體形成的機轉為微膠 體 ( m i c e l l e s ) 產 生 之 免 疫 反 應 。 推 測 由 於 epoetin-α含有的高濃度polysorbate 80(0.03%)

， 投藥後會形成微膠體，使得 epoetin分子易於微 膠體的表面形成免疫複合物，誘發體內免疫反 應的發生 (epoetin-β含polysorbate 20，濃度 0.01%，形成微膠體的機率較小)；此外，皮下 投予也是導致免疫致病原因之一；在儲存方式 上 ， 溫 度 及 放 置 方 式 也 都 可 能 會 提 高 免 疫 反 應，因此臨床使用上建議在 2 至8 ℃下存放，不 可冷凍、搖晃且需避光儲存；若使用 epoetin-α，

腎性貧血患者僅限於靜脈注射方式 3。Epoetin分 子結構上，醣鏈的鍵結也被推測會影響免疫活 性，醣鏈鍵結越多可減低 epoetin投予人體後引 起 之 免 疫 反 應 ， 此 種 作 用 稱 作 「 遮 蔽 效 應 (shielding effect)」

，因此近年來研發之 epoetin 長效劑型（如： darbepoetin-α），其醣鏈數與鍵 結相較於 epoetin-α和epoetin-β佔較高的比例

。 此外，探討病人的因素是否會導致 PRCA，研究 發現 epoetin導致PRCA的病患過去均無免疫疾病 或曾經使用藥物導致的免疫反應；在基因檢測 方面，內生性 epoetin基因序列與患者體內原存 在的抗體，與導致 PRCA之間並無相關性，因此 可排除病患本身的因素

。因此，由目前文獻回 顧由 epoetin造成PRCA最主要原因與製劑的劑型 (安定劑與注射針筒推進器的成分)和投予的方式 有關，所以現有 epoetin製劑中含polysorbate成分，

其注射針筒推進器外層另鍍上一層氟化物成分，

或是 epoetin-α投予腎性貧血患者僅限靜脈方式

注射。

紅血球生成素引起 PRCA的診斷，而由本文 之病患出現之情形，符合標準有以下幾點

：在 主要診斷標準方面，患者使用 epoetin-β超過至 少一個月、需每週輸血 1 U維持Hb值、及白血球 與 血 小 板 數 目 為 正 常 值 ， 但 網 狀 紅 血 球 (reticulocyte)數目因當初發病時並未檢查，不得 而知；確定診斷的標準方面，包括：骨髓檢查：

除紅血球母細胞 (erythroblast)數小於5% 外，其 他 細 胞 數 均 為 正 常 及 血 清 中 有 具 有 中 和 性 epoetin之抗體存在(通常使用放射免疫沉澱法或 酵素吸附分析法作抗體檢定 )

。因此由病患的臨 床 表 現 與 檢 查 結 果 ， 高 度 懷 疑 病 患 是 使 用 epoetin-β後造成之PRCA。

使用 epoetin治療產生的PRCA，首先停止使 用所有 epoetin製劑，根據Verhelst文獻及案例報 告回顧

，有以下幾種治療的方式： (1)免疫抑制 劑治療：如： corticosteroid (CS)、cyclosporin A (CsA)、cyclophosphamide (CyP)、intravenous immunoglobulins (IVIg)等；(2)輸血治療：緩解 症狀； (3)血漿置換術；(4)腎臟移殖

。其中大部 分患者在停用免疫抑制劑後均未復發 PRCA，也 未再度使用 epoetin製劑。根據這篇病例分析，

對 於 epoetin造成PRCA的治療建議停止所有 epoetin的相關製劑，使用CsA作為第一線藥物治 療，若患者無法耐受 CsA或沒有療效，則考慮其 他免疫抑制劑（如： CS加上CyP）或是接受腎 臟移植手術。目前臨床上的案例報告大多為使 用 epoetin-α，關於epoetin-β相關的案例報告則 較少。根據 Tolman等人的病例報告

， 4名平均 年 齡 約 5 8 歲 的 血 液 透 析 病 患 ， 皮 下 投 予 epoetin-β，使用epoetin至發生PRCA由23個月至 40個月間不等，治療方方式為停用epoetin-β並 使用 prednisolone治療(1 mg/kg)，3個月後3名患 者 均 有 良 好 療 效 ， 且 不 需 依 靠 輸 血 治 療 。 Shinohara等人之病例報告

，一名 68歲男性日本 病患，併有糖尿病、高血壓和腎絲球腎炎，皮 下注射 epoetin-β約9個月後發生PRCA，治療方 式為停用 epoetin及使用CsA 200 mg/day和輸血治 療 ， 經 過 六 個 月 後 ， 病 患 不 需 再 接 受 輸 血 治 療。

綜合上述兩案例，本病例從起初皮下注射

投予 epoetin-β至診斷為PRCA約40個月；經骨 髓抽吸與抗體檢查確認後，停用 epoetin-β後使 用類固醇治療，但病患無法耐受類固醇的副作 用及難以控制的高血糖，改以 MMF治療；病 例未以 CsA治療是因無法自費負擔費用而改用 MMF治療，3個月後其血色素值仍在8-9 g/dL間，

未有明顯改善，後續治療建議患者採用每天 CsA 200 mg以及至少使用半年以上，但未來得及使 用 CsA，她即因敗血性休克和肝衰竭死亡。

參考文獻

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表一：患者的系列血液和生化檢驗

生化檢查 日期 1999 2000 2001 2001 2002 2002

(單位) 正常值 07/28 12/27 03/28 06/27

WBC ( K/cmm) 3.4 - 9.1 5.27 7.1 5.1 5.7 5.4 4.8

RBC (10

/ml) 4.24 - 5.56 3.19 3.13 2.87 1.94 2.38 2.8

Hb (g/dl) 13.5 - 17.0 10.07 10.9 9.0 5.9 7.0 8.0

Hct (%) 39.1 - 48.9 28.28 33.5 27.9 18.7 20.9 23.8

MCV (cmm) 82.6 - 97.4 88.59 107 97.2 96.4 87.8 85

MCH ( pg/cell) 28.5 - 34 31.55 34.8 31.4 30.4 29.4 28.6

MCHC (g/dl) 33.8 - 35.6 35.61 32.5 32.3 31.6 33.5 33.6

Plt (10

/ml) 138.1 - 353.4 246 196 228 263 201 163

SCr (mg/dl) 0.5 - 1.2 2.0 2.2 1.6 — 2.0 1.8

BUN (mg/dl) 7 - 21 95.7 101.7 105.2 — 162 124

Ferritin (ng/ml) 15 - 300 — 1492 1173 3896 1650 2000

Iron (ug/dl) 65 - 165 296 229 199 171 242 207

TIBC (ug/dl) 245 - 419 464 279 406 269 314 290

Fe/TIBC (%) — 64% 82% 49% 63% 77% 71%

生化檢查 2003 2003 2004 2005 2005 2005 2006 2006

(單位) 06/26 12/25 03/25 06/23 08/25 12/5 03/18 06/20

WBC ( K/cmm) 5.6 9.2 6.9 5.2 7.1 6.3 7.0

RBC (10

/ml) 2.33 1.78 3.12 2.17 3.13 2.54 3.13 1.81

Hb (g/dl) 6.1 8.3 8.2 6.3 9.1 7.6 9.5 7.3

Hct (%) 19.1 16.4 24.1 18.9 27.9 21.7 26.7 19.8

MCV (cmm) 82 92.1 77.2 87.1 89.1 85.3 85.2 109.2

MCH ( pg/cell) 26.2 29.8 26.3 29 29 29.7 30.2 40.2

MCHC (g/dl) 31.9 32.3 34 33 32 34.8 35.5 36.8

Plt (10

/ml) 265 327 194 168 106 191 175 52

SCr (mg/dl) 1.7 1.7 1.7 1.5 1.5 6.3 — 0.7

BUN (mg/dl) 74.7 50.1 110 105 124 120 — 19

Ferritin (ng/ml) 1991 2000 2000 2000 — 22703 72000

Iron (ug/dl) 222 247 182 182 — — — —

TIBC (ug/dl) 289 291 271 380 — — — —

Fe/TIBC (%) 68% 85% 67% 48% — — — —

Epoetin-Related Antibody-Mediated Pure Red Cell Aplasia (PRCA)：A Case Report

Chien-Huei Huang

, Ming-Cheng Wang

, Yea-Huei Kao Yang

, Shan-An Chuang

, Chun-Chao Huang

, Kung-Chao Chang

, and Jeng-Jong Huang

1 Institute of Clinical Pharmacy, National Cheng Kung University;

Departments of ² Internal Medicine, ³ Pharmacy, and ⁴ Pathology, National Cheng Kung University Hospital, Tainan, Taiwan

Epoetin-related antibody-mediated pure red cell aplasia (PRCA) is a rare hematological disorder in patients with renal anemia. This disorder results in progressively severe anemia even under epoetin therapy. The conformational investigations of PRCA include normal cellularity and the number of erythroblasts was lower than 5%. The immunological mechanism of developing antibody-mediated PRCA is unclear, but a certain of factors may increase the risk of immunogenicity, including the components and properties of product formulation and route of administration. The majority of cases of epoetin-induced PRCA were associated with use of formulation of epoetin-α, and the other formulation associated with the PRCA was relatively lower. This 48-year-old uremic female received hemodialysis therapy and subcutaneous (sc) injections of epoetin-β for her renal anemia.

But she still showed severe anemia (hemoglobin around 7 g/dl) in spite of frequent blood transfusion 2 wks.

After bone marrow aspiration and serum neutralizing IgG antibody examinations, the diagnosis of PRCA was confirmed. Subsequently, we discontinue the use of Epo and treat her with corticosteroid. Because she had diabetic history and can't tolerate the adverse effects of steroid. Since March 2006, she received mycophenolate mofetil (MMF) therapy for three months. But her anemia did not improve, and other immunotherapy is necessary.

Unfortunately, she died of septic shock and liver failure. In brief, we need further examinations to confirm the underlying causes of PRCA and receive appropriate immunotherapy or kidney transplantation if dialysis patients on Epo therapy became transfusion-dependent ( J Intern Med Taiwan 2009; 20: 86-91)

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