容積旋轉調強放療后免疫功能變化及對急性放射性肺炎預測價值的研究

吳侃 徐曉 張敏娜 王冰 夏冰 馬勝林?

放射治療是肺癌重要的治療方法之一。放射治療的主要劑量限制性毒性是放射性肺炎（RP），RP的發生常會導致患者放療終止及生活質量的下降，甚至危及生命。容積旋轉調強技術（VMAT）是一種新型的旋轉調強放療，與調強放療（IMRT）相比具有靶區分布更均勻、正常組織保護更優的特點。目前放射性肺損傷的臨床數據主要基于三維適形放療（3D-CRT）和IMRT技術。有研究顯示胸部放療后肺組織中T淋巴細胞明顯增加且與RP的發生密切相關［1-2］，而相反的研究認為淋巴細胞可能有利于避免輻射誘導肺損傷［3］。本文分析肺癌患者基于VMAT技術的胸部放療后外周血細胞免疫及體液免疫變化，并探討其與急性RP（ARP）發生率的相關性。

1 臨床資料

1.1 一般資料 回顧性分析2013年1月至2015年12月本院經細胞學或病理組織學證實的肺癌患者的病歷資料。納入標準：（1）接受VMAT技術行胸部放療。（2）放療劑量≥45Gy。（3）具有完整的臨床資料。（4）放療前1周內及放療結束后1周內均有細胞免疫及體液免疫檢驗記錄。（5）放療結束后隨訪1年。排除標準：（1）病例資料不完整。（2）合并其他惡性腫瘤。放射性肺炎診斷標準依據《常見不良反應術語評定標準（CTCAE）4.0版》。

1.2 治療方法 患者均采取仰臥位，經熱塑體膜固定體位，CT模擬定位，層厚5mm，并將定位圖像傳輸至Pinnacle計劃系統（ADAC Pinnacle V9.1，Philips Medical System，USA）。術后患者靶區勾畫：臨床靶體積（CTV）包括支氣管殘端和特定的淋巴結區域；局部晚期及晚期患者靶區勾畫采取累及野照射：大體腫瘤體積（GTV）包括影像學可見的腫瘤（GTV-P）及淋巴結（GTV-N），并通過PET顯像除外因腫瘤原因造成的肺不張，CTV為GTV-P外擴1～1.5cm及GTV-N外擴0.5～0.8cm；計劃靶體積（PTV）均在CTV基礎上根據呼吸動度及擺位誤差外放5～8mm。危及器官包括雙肺、脊髓、食管和心臟。放療期間1次/周CBCT掃描校正擺位誤差。放療實施采用具有VMAT和四維圖像引導功能的醫科達AXESSE直線加速器，放射線能量6～10MV，拉弧個數1～3個。處方劑量：PTV45～64Gy，1.8～3.0Gy/次，5次/周。危及器官的限量：兩肺的V20≤30%，V5≤50%，平均≤17Gy；脊髓最大劑量≤45Gy；心臟平均劑量≤30Gy。放療前、放療中及放療結束后1次/3個月復查胸部CT，并進行隨訪。

1.3 觀察指標 根據CTCAE 4.0標準將ARP患者分為有癥狀ARP（2～5級）和非有癥狀ARP（0～1級）組。采集并比較兩組臨床一般資料包括年齡、性別、KPS評分、吸煙史、開胸手術史、病理、分期、Charlson合并癥指數等。采集患者放療前1周內及放療結束后1周內細胞免疫及體液免疫數據，包括總T細胞（CD3+）、輔助 /誘導 T細胞（CD3+CD4+）、抑制 /細胞毒T細胞（CD3+CD8+）、CD4/CD8比值、B細胞（CD3-CD19+）、NK細胞（CD3-CD56+）、免疫調節細胞（CD4+CD25+）、CD8+T細 胞 活 化（CD8+CD38+）、IgM、IgA、IgG、補體C3、補體C4，分析VMAT胸部放療后免疫功能變化及各指標與有癥狀ARP發生的相關性。

1.4 統計學方法 采用 SPSS 19.0 統計軟件。計量資料以（±s）表示，用t檢驗或U檢驗；計數資料以%表示，用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者一般情況 最終納入77例患者，男58例，女19例；年齡22～84 歲，中位年齡60歲。Ⅱ～Ⅲ期61例，Ⅳ期16例。單純放療23例，序貫放化療30例，同步放化療24例，化療均以鉑類為主的方案。見表1。

表1 患者一般資料比較［n（%）］

2.2 VMAT胸部放療前后免疫功能變化 見表2、3。

表2 肺癌患者治療前后體液免疫功能指標比較［g/L，（±s）］

表2 肺癌患者治療前后體液免疫功能指標比較［g/L，（±s）］

IGA IGG IGM C3 C4治療前 2.50±1.17 13.75±4.93 1.09±0.63 1.12±0.27 0.26±0.10治療后 2.39±1.23 12.23±2.88 1.11±0.63 1.1±0.25 0.31±0.15 t/Z值 0.401 1.453 0.13 0.27 2.000 P值 0.69 0.151 0.897 0.788 0.049

表3 肺癌患者治療前后細胞免疫功能指標比較（±s）

表3 肺癌患者治療前后細胞免疫功能指標比較（±s）

CD3+T細胞（%） CD4+T細胞（%） CD8+T細胞（%） CD4/CD8比值 B細胞（%） NK細胞（%） 免疫調節細胞（%） 抑制性T細胞活化（%）治療前 68.35±9.28 39.03±8.45 24.44±7.14 1.78±0.78 9.39±4.53 19.71±9.71 7.39±3.54 13.59±6.77治療后 68.80±9.24 32.46±9.93 30.76±10.43 1.24±0.71 6.46±5.39 19.91±7.73 7.70±3.33 21.72±10.91 t/Z值 0.205 3.063 3.116 3.009 2.53 0.092 0.372 3.422 P值 0.838 0.003 0.003 0.004 0.014 0.927 0.711 0.001

2.3 ARP發生情況 隨訪至2017年1月，中位隨訪時間25個月（12～42個月），隨訪率為100%。發生ARP 30例，其中1級8例，2級13例，3級7例，5級2例，≥2級的有癥狀ARP發生率28.6%。發生ARP的中位時間是放療結束后39d。其中2例患者死于ARP，發生時間分別為放療結束后29d和45d，兩例患者均有干咳、胸痛、低熱和氣短癥狀，盡管給予及時、積極的治療仍在1個月內死于呼吸衰竭。

2.4 ARP與血常規指標的相關性因素分析 見表4。

表4 肺癌患者有癥狀ARP發生相關因素［g/L，（±s）］

表4 肺癌患者有癥狀ARP發生相關因素［g/L，（±s）］

治療前C4 治療后C4 P值有癥狀ARP組 0.28±0.13 0.36±0.10 0.034無癥狀ARP組 0.24±0.07 0.23±0.04 0.893 t/Z值 0.839 4.036 P值 0.401 0.000

3 討論

機體在腫瘤發生后便啟動一系列針對腫瘤抗原的免疫應答，包括細胞免疫和體液免疫兩方面。細胞免疫中CD4+T細胞發揮正調節作用；近年來研究顯示在CD8+T細胞亞群中發現具有調節性作用的T細胞［4］，因此其不僅是細胞毒性效應T細胞，且也是具有免疫抑制作用的調節性T細胞；CD4/CD8反映機體的免疫平衡狀態。NK細胞可直接殺傷腫瘤細胞，B淋巴細胞介導體液免疫，二者也是反映腫瘤患者免疫功能的重要指標。放射線在殺傷腫瘤細胞的同時，對免疫細胞的非特異性殺傷也不可避免的造成機體免疫功能的下降。既往研究較多的是肺癌患者手術或化療后外周血淋巴細胞的預后價值［5］，放療相關免疫功能變化研究較少。本資料顯示肺癌患者VMAT技術胸部放療后出現以CD4+T淋巴細胞及B淋巴細胞顯著下降；CD8+T淋巴細胞及CD8+T淋巴細胞活化升高，CD4/CD8比例下降。大多研究表明CD4+T淋巴細胞下降，CD8+T淋巴細胞升高，CD4/CD8比值下降反映腫瘤患者細胞免疫功能的下降，并預示不良預后［6］。但近來有研究認為CD8+T細胞升高可能與放療激活腫瘤特異性免疫相關［7］，一項Ⅰ期非小細胞肺癌立體定向放療的研究提示CD8+T細胞升高者預后較好［8］。此外，體液免疫也參與抗腫瘤免疫，補體系統能夠參與特異性和非特異性免疫反應，放療可以通過經典途徑和旁路途徑激活補體，而地塞米松抑制補體可明顯降低放療療效［9］。本資料顯示，VMAT胸部放療后補體C4較放療前升高，差異有統計學意義（P=0.049），提示補體C4在放療誘導的腫瘤特異性免疫反應中具有重要作用。

目前，罕有基于VMAT技術下ARP發生率的報道，本資料顯示ARP發生率為39.0%，其中有癥狀的ARP（CTCAE 2-5級）發生率28.6%，≥3級的ARP發生率11.7%。既往ARP發生率的報道多基于3D-CRT及IMRT技術，而IMRT組ARP發生率明顯低于3D-CRT組［10］，VMAT技術與既往IMRT技術條件下ARP發生率基本相似［11］，提示VMAT是一種安全的肺癌放射治療手段。既往不乏探討ARP發生相關因素的研究［12-13］，但仍缺乏有效的預測因子。研究提示ARP是一個多種細胞因子、調節分子參與的組織重塑和免疫調節過程［14］，但免疫功能在ARP中的作用存在爭議［1-3］。本資料顯示，VMAT胸部放療后有癥狀ARP組補體C4水平較非有癥狀ARP組明顯升高（P=0.000），較放療前補體C4水平也有明顯升高（P=0.034），細胞免疫功能在兩組間差異無統計學意義（P＞0.05）。盡管目前尚未見補體C4與ARP相關性的文獻報道，但大量研究顯示補體與特發性肺纖維化密切相關。早期研究在特發性肺纖維化患者的血清和支氣管肺泡灌洗液中檢出補體激活的免疫復合物［15］，實驗研究顯示大量消耗補體可以減少博來霉素誘發的肺纖維化［16］。放療可以通過經典途徑和旁路途徑激活補體，本資料中有癥狀ARP組患者C4水平明顯升高，提示血清補體的激活參與ARP的發生發展。補體C4水平增高對于預測和診斷ARP可能有一定的價值，對于這部分患者需要更為密切的觀察隨訪。

對于補體受體及下游信號通路在肺癌放療患者肺損傷中的地位可能是未來的一個研究方向，進一步機制研究可能為放療聯合免疫治療提供更多思路。當然，本資料患者異質性較大，且為回顧性研究，仍有待大樣本的前瞻性研究加以驗證。