Amifostina (WR-2721), un agente citoprotettivo durante il trattamento con ciclofosfamide ad alte dosi dei linfomi non-Hodgkin: uno studio di fase II
Braz J Med Biol Res, Luglio 2000, Volume 33(7) 791-798
Amifostina (WR-2721), un agente citoprotettivo durante il trattamento con ciclofosfamide ad alte dosi dei linfomi non-Hodgkin: uno studio di fase II
C.A. De Souza1, G. Santini2, G. Marino2, S. Nati2, A.M. Congiu2, A.C. Vigorito1 e E. Damasio2
1Centro de Hematologia e Hemoterapia, Unidade de Transplante de Medula, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, Brasil
2Dipartimento di Ematologia, Ospedale San Martino, Genova, Italia
Abstract
Abstract 
Studi clinici indicano che l’amifostina può conferire protezione a vari tessuti normali senza attenuare la risposta antirisposta tumorale. Quando viene somministrata prima della chemioterapia o della radioterapia, può fornire un ampio spettro di citoprotezione anche contro i farmaci alchilanti. Il meccanismo di protezione risiede nel metabolismo nel sito del tessuto normale da parte della fosfatasi alcalina legata alla membrana. La tossicità di questo farmaco è moderata con ipotensione, nausea e vomito e ipocalcemia. Riportiamo uno studio di fase II utilizzando l’amifostina come farmaco protettivo contro la ciclofosfamide ad alte dosi (HDCY) (7 g/m2), utilizzata per mobilitare le cellule progenitrici del sangue periferico (PBPC) e per ridurre il carico tumorale. Abbiamo arruolato 29 pazienti, 22 (75,9%) affetti da linfoma non-Hodgkin (NHL) aggressivo e 7 (24,1%) indolente, che sono stati sottoposti a 58 infusioni di amifostina e li abbiamo confrontati con un gruppo storico (33 pazienti) affetto da NHL aggressivo e trattato con VACOP-B seguito da HDCY. I risultati più importanti a favore dell’amifostina sono stati la riduzione dell’intensità della tossicità cardiaca, polmonare ed epatica, e una riduzione significativa della frequenza e della gravità della mucosite (P = 0,04). Nessuno dei 29 pazienti è morto nel gruppo protetto, mentre nel gruppo storico 2/33 pazienti sono morti per tossicità cardiaca o polmonare e 2 pazienti hanno interrotto la terapia a causa della tossicità. L’amifostina non ha impedito la fase aplastica dopo l’HDCY. La raccolta di PBPC e il recupero ematologico sono stati adeguati in entrambi i gruppi. Il numero di colonie CFU-GM (unità formanti colonie-granulociti/macrofagi) e di cellule mononucleate nei prodotti dell’aferesi era significativamente più alto nel gruppo amifostina (P = 0,02 e 0,01, rispettivamente). Gli effetti collaterali erano lievi e facilmente controllabili. Concludiamo che l’amifostina dovrebbe essere utile nella HDCY per proteggere i tessuti normali, con effetti collaterali accettabili.
Parole chiave: amifostina, citoprotezione, linfoma non-Hodgkin, ciclofosfamide ad alta dose, mobilitazione delle cellule progenitrici del sangue periferico
Introduzione
I due maggiori ostacoli in una terapia efficace del cancro sono la resistenza ai farmaci e la tossicità per gli organi normali che impediscono l’uso di dosi e programmi ottimali. Un agente citoprotettivo selettivo ad ampio spettro che migliora la tolleranza del paziente potrebbe consentire la somministrazione di dosi cumulative più elevate di chemioterapia e migliorerebbe la qualità della vita, un utile complemento nella medicina oncologica.
L’amifostina è un pro-farmaco che viene defosforilato nel tessuto dalla fosfatasi alcalina in un tiolo libero, il metabolita attivo (WR-1065) (1-3). Agisce come un potente spazzino dei radicali liberi dell’ossigeno indotti dalle radiazioni ionizzanti e da alcuni tipi di chemioterapia (1-3). Il meccanismo di protezione si basa sulle differenze fisiologiche tra i due tipi di tessuto e sull’assorbimento differenziale dell’amifostina nei tessuti normali e tumorali (4). La citoprotezione è stata trovata correlata solo con i livelli intracellulari del metabolita tiolico WR-1065 (2). Un’ulteriore reazione con altri gruppi tiolici intracellulari forma il suo disolfuro simmetrico o disolfuri misti. La donazione di atomi di idrogeno da questi metaboliti facilita la riparazione chimica diretta nei siti di danno al DNA. L’amifostina protegge selettivamente una vasta gamma di tessuti normali contro la tossicità associata alla chemioterapia e alle radiazioni senza influenzare l’attività antitumorale degli agenti (3,5-7). Molti esperimenti hanno dimostrato che non c’è evidenza di attenuazione dell’effetto antitumorale quando si usa la protezione con amifostina (1,8,9). La pre-incubazione con amifostina o WR-1065 ha aumentato la capacità di formazione di colonie dei progenitori del midollo osseo, aumentando il recupero di CFU-GEMM (unità formanti colonie-granulociti/eritroidi/macrofagi/mega-cariocitari) e BFU-E (unità formanti burst-eritroidi) fino a sette volte (1,10). Gli effetti collaterali significativi legati all’amifostina includono nausea, vomito e ipotensione (1,11,12). Un ulteriore effetto collaterale è l’ipocalcemia transitoria a causa dell’inibizione del rilascio dell’ormone paratiroideo (1,13). La tossicità clinicamente più significativa e limitante la dose è l’ipotensione generalmente alla fine dell’infusione e rapidamente reversibile con la sospensione del farmaco (1,11,12). Il meccanismo preciso dell’ipotensione non è chiaro, ma sembra essere legato ad un vasodilatatore diretto (14).
Alla luce di queste considerazioni, riportiamo qui uno studio di fase II che utilizza la protezione con amifostina in pazienti trattati con agente alchilante ad alte dosi (ciclofosfamide (CY), 7 g/m2), al fine di mobilitare le cellule progenitrici del sangue periferico (PBPC) e di ridurre la massa tumorale in pazienti affetti da linfomi non-Hodgkin (NHL). L’obiettivo della presente indagine era di studiare la fattibilità, gli effetti collaterali e l’estensione della protezione dei tessuti e degli organi da parte dell’amifostina.
Pazienti e metodi
Dal febbraio 1997 al giugno 1999, 29 pazienti (14 maschi e 15 femmine), età mediana 46 anni (range 18-56), 22 (75,9%) affetti da NHL aggressivo e 7 (24,1%) da NHL indolente, furono arruolati nello studio. Sette dei 29 pazienti (24,1%) erano in remissione completa, 15 (51,8%) in remissione parziale, e 7 (24,1%) erano non-responder. Dodici (41,3%) pazienti avevano precedentemente ricevuto una linea di chemioterapia; 11 (37,9%), due linee, e 6 (20,8%), tre o più (trattamento mediano, 2 linee di chemioterapia; range 1-5). I 29 pazienti sono stati sottoposti a un totale di 58 infusioni di CY protette da amifostina durante la procedura di mobilitazione delle cellule progenitrici (15). La dose totale di CY (7 g/m2) è stata divisa in 5 infusioni uguali (1,4 g/m2). L’amifostina è stata infusa 30 minuti prima della prima e della quinta infusione di CY, come mostrato nella tabella 1. L’amifostina è stata infusa per 15 minuti e il CY è stato somministrato 15 minuti dopo la fine dell’infusione di amifostina. Il pH urinario è stato determinato prima dell’infusione di amifostina e doveva essere ³7.0. I pazienti che presentavano un pH <7 sono stati trattati con bicarbonato di sodio per raggiungere il pH ideale prima dell’infusione. Ventisette (93,1%) pazienti sono stati protetti con 740 mg/m2 di amifostina due volte, mentre solo due (6,9%) pazienti hanno ricevuto 910 mg/m2 in ciascuna delle due infusioni. L’ecocardiografia è stata utilizzata come criterio per la procedura. I pazienti che presentavano una frazione di eiezione ventricolare inferiore al 60% non sono stati sottoposti a terapia e i pazienti che presentavano valori limite sono stati sottoposti a scintigrafia prima della ciclofosfamide ad alte dosi (HDCY).
Abbiamo analizzato il recupero dei neutrofili e delle piastrine, il numero mediano e il range delle leucoaferesi, le cellule mononucleate totali, le cellule CD34+ e le colonie CFU-GM ottenute dai prodotti della leucoaferesi. Le cellule CD34 sono state quantificate utilizzando una modifica del metodo descritto da Sutherland et al. (16). In questa modifica, l’anticorpo CD14/FITC è stato usato al posto del CD45 per escludere la contaminazione con cellule mieloidi/monocitiche della popolazione CD34/PE-positiva definita come CD14 negativa e che presenta una bassa granularità relativa o complessità interna. Il test di formazione di colonie in vitro è stato eseguito piastrando i leucociti totali non stimolati del sangue periferico ottenuti dopo la sedimentazione dei globuli rossi in presenza di Emagel 33%, come descritto altrove (17). Il numero totale di cellule CD34+ (x 106/kg) e CFU-GM (x 104/kg) è stato determinato moltiplicando la loro frequenza per ml per il volume totale della sospensione cellulare criopreservata e dividendo per il peso corporeo. Abbiamo confrontato questi risultati con un gruppo storico non protetto composto da 40 pazienti affetti da NHL aggressivo. Prima di ricevere HDCY, questi pazienti sono stati trattati con un numero mediano di 8 cicli di VACOP-B (18), e 33 pazienti sono stati sottoposti a terapia HDCY seguita da fattore stimolante le colonie di granulociti (G-CSF) al fine di raccogliere PBPC e ridurre il carico tumorale. Sette pazienti non sono stati sottoposti a HDCY a causa della morte precoce o della progressione della malattia. La tabella 2 mostra le caratteristiche dei pazienti, e la tabella 1 mostra il programma temporale per la somministrazione di HDCY.
Effetti collaterali legati all’amifostina e valutazione della tossicità
I più importanti effetti collaterali a breve termine dell’amifostina erano la presenza di nausea e/o vomito, ipotensione, ipocalcemia e sintomi simil-influenzali. La pressione sanguigna è stata determinata ogni 5 minuti durante l’infusione di amifostina. L’infusione è stata ridotta quando la pressione sanguigna sistolica è diminuita più del 10% o se è diminuita >20 mmHg in un periodo di 5 min o se era presente ipotensione sintomatica. I livelli di calcio nel siero sono stati determinati prima, durante e dopo l’infusione di amifostina e a intervalli di 24 ore per 4 giorni. Gli effetti collaterali sono stati trattati con metilprednisolone e/o iniezioni di calcio per via endovenosa. Tredici pazienti sono stati trattati preventivamente con desametasone (20 mg, due volte al giorno), iniezione endovenosa di calcio e glanisentron (3 mg, iv) circa 90 min prima dell’infusione di amifostina. La tossicità dell’HDCY è stata determinata secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). Il consenso informato è stato ottenuto dai pazienti secondo i regolamenti dell’istituzione.
Analisi statistica
L’analisi si è basata sui dati del gruppo amifostina rispetto al gruppo storico non protetto. Il nostro obiettivo principale era quello di confrontare i benefici teorici della citoprotezione con amifostina. Tutti i dati sono stati analizzati con metodi statistici descrittivi e le proporzioni di pazienti all’interno di ciascun gruppo di caratteristiche e risultati, compresi gli effetti collaterali a breve termine, sono stati confrontati con il test di Fisher. Inoltre, i confronti delle variabili continue sono stati eseguiti con il test di Mann-Whitney, con il livello di significatività fissato a P<0,05.
Risultati
Gruppo protetto dall’amifostina
I sintomi più importanti legati alle infusioni di amifostina erano nausea e vomito in 12/58 pazienti (20,6%), ipotensione in 26/58 (44,8%), ipocalcemia in 4/58 (6,9%), e sintomi simili all’influenza in 2/58 (3,5%). Tutti i sintomi erano lievi e facilmente controllati dall’uso di metilprednisolone (125 mg, iv) o gluconato di calcio (100-300 mg, iv) quando necessario. Ventitré pazienti (79%) hanno presentato febbre di origine indeterminata che è stata controllata con antibiotici. Un paziente ha presentato una mucosite di grado 1, due pazienti hanno presentato una contaminazione della linea da Staphylococcus aureus, controllata con vancomicina, e un paziente è morto a causa della malattia progressiva. Due pazienti hanno mostrato tossicità cardiaca, rispettivamente di grado 1 e di grado 2. Nessuna tossicità grave (gradi 3 e 4) è stata osservata nel fegato, nei reni o nei polmoni (tabella 3). Per quanto riguarda l’ipotensione, la Figura 1 mostra una leggera riduzione della pressione sanguigna (riduzione mediana di circa il 7,5%), da 15 a 30 minuti dopo l’inizio dell’infusione di amifostina. Nessuna infusione è stata interrotta a causa dell’ipotensione. La figura 2 mostra una leggera riduzione del calcio sierico 72 ore dopo l’infusione di amifostina (riduzione mediana di circa il 6%). Il giorno mediano per la conta dei neutrofili superiore a 0,5 x 109/l era il 12 (10-18), per la conta >1,0 x 109/l era il 13 (10-19), per le piastrine >20 x 109/l era l’11 (9-25) e per le piastrine >50 x 109/l era il 12 (9-30). Il numero mediano di aferesi era 2 (range 1-9), la conta mediana delle cellule mononucleate totali era 8,26 x 108/kg (3,3-29,9), la conta mediana delle cellule CD34+ era 12,35 x 106/kg (2,0-74.1), e il numero mediano di colonie CFU-GM era 114,14 x 104/kg (27,7-680,0).
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Figura 1 – Tasso di pressione sanguigna dopo infusione di amifostina. |
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Figura 2 – Calcemia sierica dopo infusione di amifostina. |
Gruppo storico
Quaranta pazienti con NHL aggressivo sono stati arruolati nello studio e hanno ricevuto una media di 8 cicli di VACOP-B come terapia di prima linea. Sette pazienti non sono stati sottoposti a HDCY a causa della progressione della malattia o della morte precoce. Trentatré pazienti sono stati sottoposti a HDCY senza protezione con amifostina. Quattro pazienti non sono stati sottoposti a trapianto autologo di midollo osseo a causa della grave tossicità dopo l’HDCY. Due pazienti sono morti, uno per insufficienza cardiaca e uno per fibrosi polmonare. Inoltre, due pazienti hanno avuto una grave tossicità epatica e renale, rispettivamente di grado 3 e 4. La tabella 3 mostra la tossicità legata all’HDCY in questo gruppo. Il giorno mediano per la conta dei neutrofili superiore a 0,5 x 109/l era il 10° (7°-17°), per la conta >1,0 x 109/l era il 10° (8°-21°), per le piastrine >20 x 109/l era l’11° (7°-27°), e per le piastrine >50 x 109/l era il 13° (8°-43°). I pazienti sono stati sottoposti a leucoaferesi il giorno mediano 12 (range 10-16). È stata eseguita una mediana di 3 aferesi (range 1-7). Il numero mediano di cellule mononucleari raccolte era 6,10 x 108/kg (range 0,14-23,9), il numero mediano di cellule CD34+ era 17,08 x 106/kg (range 2,87-103,0), e il numero mediano di colonie CFU-GM era 45.0 x 104/kg (range 1,16-681,0).
Confronto tra i due gruppi
La tabella 3 mostra la tossicità non ematologica secondo i gradi WHO in entrambi i gruppi analizzati e la sua significatività statistica. La tossicità della mucosite era più frequente nel gruppo non protetto (P = 0,04). Tuttavia, le differenze cliniche più importanti sono state osservate nella gravità della tossicità. Nel gruppo storico abbiamo osservato una grave tossicità cardiaca, renale, epatica e polmonare, compresi due casi letali. Non sono state osservate differenze nella tossicità ematologica tra i gruppi. Il recupero dei neutrofili è stato più veloce nel gruppo storico (P<0,001), mentre nessuna differenza è stata osservata tra i gruppi in termini di recupero delle piastrine. Le raccolte di PBPC erano simili in entrambi i gruppi in termini di numero di cellule CD34+. Tuttavia, il numero di colonie CFU-GM e di cellule mononucleate era significativamente più alto nel gruppo protetto dall’amifostina (P = 0,02 e P = 0,01, rispettivamente). Il numero mediano di aferesi era 3 (1-9) nel gruppo storico e 2 (1-7) nel gruppo amifostina, mostrando una tendenza a favore del gruppo amifostina (P = 0,06). La tabella 4 mostra i dati biologici relativi alla mobilitazione delle PBPC in entrambi i gruppi.
Discussione
Questo studio di fase II che utilizza l’amifostina come agente citoprotettivo dopo un’infusione di 7 g/m2 di ciclofosfamide indica che l’amifostina e il suo derivato tiolico libero possono conferire protezione alla maggior parte dei tessuti e degli organi contro la HDCY. L’amifostina è stata in grado di prevenire una grave e letale tossicità cardiaca e polmonare, e di ridurre la frequenza e la gravità della tossicità renale e della mucosite. Molti farmaci antineoplastici sono stati studiati utilizzando agenti citoprotettivi tra cui le antracicline, daunorubicina e doxorubicina, l’antracenedione, mitoxantrone, paclitaxel, diaziquone, cisplatino e tiotepa (1). Tuttavia, pochi studi hanno utilizzato la protezione con farmaci alchilanti ad alte dosi nel trapianto di midollo osseo e/o nelle procedure di mobilizzazione (19). Uno studio crossover di fase II a senso unico è stato condotto per valutare l’effetto protettivo dell’amifostina contro la tossicità ematologica indotta dalla ciclofosfamide (20). I pazienti hanno ricevuto 1500 mg/m2 di CY da solo, protetto con 740 mg/m2 di amifostina. L’amifostina ha attenuato significativamente il nadir dei neutrofili (P<0,001) e ha ridotto la durata della neutropenia di grado 4 (P£0,016). Tuttavia, il dosaggio CY era molto più basso di quello utilizzato nel nostro studio, e la tossicità organica non è stata valutata. D’altra parte, il nostro studio utilizzando 7 g/m2 CY non ha presentato alcun vantaggio di protezione ematologica in termini di recupero ematologico rispetto al gruppo storico. Il numero di CFU-GM e di cellule mononucleate, tuttavia, era significativamente più alto nonostante il maggior numero di cicli di chemioterapia precedentemente applicati alla maggior parte dei pazienti protetti, suggerendo una protezione con amifostina delle cellule progenitrici. Inoltre, abbiamo osservato una tendenza a favore del gruppo amifostina in termini di numero di aferesi, che era inferiore nel gruppo protetto (P = 0,06). Una differenza importante a favore della protezione con amifostina è stata la riduzione della tossicità non ematologica grave, in particolare la tossicità renale, epatica, polmonare e cardiaca. Inoltre, la mucosite è stata osservata solo in un paziente (grado 1) e nessun decesso legato al trattamento è stato osservato nel gruppo protetto. La scelta del dosaggio protettivo di amifostina utilizzato in questo studio è stata definita in precedenza (21,22), che va da 740 a 910 mg/m2, e sembra essere sicuro e avere bassi effetti collaterali. Gli effetti collaterali legati all’amifostina erano lievi e facilmente controllabili. In 58 infusioni, gli effetti collaterali più importanti erano nausea e vomito, ipotensione e ipocalcemia clinica e/o di laboratorio. La nausea e il vomito devono essere trattati con un attento monitoraggio del bilancio dei fluidi, iniziando prima dell’infusione e utilizzando farmaci antiemetici prima e insieme all’amifostina. L’ipotensione può essere controllata utilizzando l’idratazione prima dell’infusione di amifostina, mantenendo i pazienti in posizione supina e controllando la loro pressione sanguigna ogni 5 minuti. Il livello di calcio era l’unico parametro che richiedeva un controllo quotidiano per quattro o cinque giorni dopo l’infusione di amifostina.
La somministrazione di amifostina come farmaco citoprotettivo contro l’HDCY sembra essere semplice e avere un profilo di tossicità accettabile. Non c’è stata alcuna prova di attenuazione degli effetti antitumorali in molti esperimenti effettuati (8,9). Un’attenta selezione dei pazienti, una terapia profilattica prima dell’amifostina e il monitoraggio della pressione sanguigna durante l’infusione possono minimizzare alcuni degli effetti collaterali associati. Ulteriori indagini sugli effetti citoprotettivi dell’amifostina con la chemioterapia alchilante ad alte dosi, in particolare HDCY in combinazione con fattori di crescita, e la sua utilità nella terapia e nella procedura di mobilizzazione delle cellule progenitrici sono necessarie per confermare l’importanza di questa procedura per la protezione dei tessuti e degli organi. Sono necessari studi randomizzati, compresa l’analisi costi-benefici, per dimostrare l’utilità clinica dell’amifostina nel trattamento HDCY.
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Riconoscimenti
Ringraziamo Eliana C.M. Miranda per la gestione dei dati.