放射治療對肺癌患者外周血中DC細胞的影響

白 璐, 劉承一, 張晶晶, 高東奇, 李文鑫, 李青山

(承德醫學院附屬醫院腫瘤科，河北 承德 067000)

放療是惡性腫瘤的主要治療手段之一，放療在治療腫瘤的過程中，通過調節機體的免疫微環境，不僅對腫瘤細胞有直接殺傷作用，還能使機體的免疫細胞被激活，促使機體的免疫細胞釋放細胞因子，啟動人體的免疫系統，產生旁觀者效應或遠位效應[1]。通過不斷研究，人們逐漸開始重視放療可以輔助機體激活免疫系統發揮重要作用[2]。本研究通過監測樹突狀細胞(Dendritic cell, DC細胞)數量及其存活率，探討放療對非小細胞肺癌受試者放療過程中免疫功能的影響，從而為放療聯合免疫治療選擇最佳的治療時機。

1 資料與方法

1.1研究對象:將我科2017年1月至2018年6月收治的非小細胞肺癌患者統一收集，收集患者必須經影像學或組織病理學檢查，并且為不可切除的非小細胞肺癌患者，共30例。納入標準:①經活檢組織病理學或穿刺組織細胞學證實的非小細胞肺癌患者，年齡小于70歲；②放射治療總劑量6000cGy/200cGy/30f，預計生存時間大于3個月；③患者既往未接受過放射治療，且不能同時給予免疫治療及化學治療；④Karnofsky評分(卡氏評分，KPS評分)不低于70分；⑤心肝腎等臟器功能無異常；⑥血常規中白細胞、血小板及血紅蛋白均在正常范圍。排除標準:①放射治療過程中需同時給予免疫治療或化學治療的患者；②既往給予過胸部放射治療的患者。

1.2方 法

1.2.1治療情況:放射治療前要對入組患者進行基線評估包括：①明確的組織活檢病理學診斷或穿刺細胞學診斷；②血常規、尿常規、便常規、生化全項、凝血七項等實驗室檢查；③淋巴結彩超、心電圖、頸胸腹部CT等影像學檢查。

1.2.2放射治療:入組患者完善基線檢查后，于CT下行放射治療前模擬定位，應用熱塑體膜固定于胸腹平架上，做好標記，然后進行CT掃描，將CT掃描的定位圖像傳輸至放療計劃系統(Monaco系統)，在放療計劃系統中逐層勾畫可見靶區及危及器官，確定放療劑量，采用適形調強放療(IMRT)技術進行治療，然后由物理師制定出放療計劃，驗證無誤后進行治療。我科放射治療機器為醫科達直線加速器synergy，患者每周一至周五放療，第日1次，每次放療劑量200cGy。總的劑量為6000cGy。

1.2.3受檢血樣的采集及檢測方法:上述入組患者均空腹抽取血樣，血樣采集時間為放射治療前1周、放射治療2000cGy、放射治療4000cGy、放射治療6000cGy，標本量為靜脈血5ml。主要檢測指標：DC細胞計數、DC細胞凋亡數、DC細胞存活率(存活DC細胞數/總DC細胞數×100%)。

1.2.4檢測方法：免疫磁珠法檢測DC細胞(北京康泰合元生物技術有限公司生產的樹突狀細胞分離試劑盒、磁力架)

2 結 果

2.1入組患者放療前及放療后不同劑量時血清中DC細胞計數的變化:DC細胞數在放療2000cGy、4000cGy、6000cGy后逐漸升高，F=8.53，P<0.001(表1和圖1、5～8)。

圖1 放療前及放療后不同時期DC細胞計數

2.2入組患者放療前及放療后不同劑量時血清中DC細胞存活數的變化:存活DC細胞數表現為先升高此后逐漸降低的趨勢，DC細胞存活數于放療4000cGy時升至最高，此后在放療6000cGy時已下降，并且放療4000cGy時的DC細胞存活數與放療前1周、放療6000cGy比較F=6.88，P<0.05(見表1和圖2、5～8)。

圖2 放療前和放療后不同時期活DC細胞數

2.3入組患者放療前及放療后不同劑量時血清中凋亡DC細胞數的變化:凋亡DC細胞數在放療過程中未見規律性的變化，凋亡DC細胞數在放療4000cGy時達到最高，放療6000cGy時的DC細胞數與放療前1周、放療2000cGy、放療4000cGy比較F=3.68，P=0.015(見表1和圖3、5～8)。

圖3 放療前及放療后不同時期凋亡DC細胞數

2.4入組患者放療前及放療后不同劑量時血清中DC細胞存活率的變化:DC細胞存活率在放射治療前與放療不同劑量時的差異無統計學意義，F=0.839，P=0.476(表1和圖4、5～8)。

圖4 放療前及放療后不同時期DC細胞活性

表1 不同放療階段DC細胞總數 活DC細胞數 凋亡DC細胞數 DC細胞活性的變化

2.5肺癌患者放療前及放療后不同劑量時血清中DC細胞檢測分析圖應用:免疫磁珠法于放射治療前1周、放療2000cGy、4000cGy、6000cGy檢測DC細胞數的分析圖。(見圖5、6、7、8)

圖5 放療前1周

圖6 2000cGy

圖7 4000cGy

圖8 6000cGy

3 討 論

DC細胞是目前所研究出的體內功能最強大的專職抗原提呈細胞，根據其來源，可分為淋巴系統來源的DC細胞及髓系來源的DC細胞，淋巴系來源的DC細胞與NK細胞及T細胞有共同的祖細胞；髓系來源的DC細胞與單核細胞及粒細胞有共同的祖細胞。DC細胞從它的前體階段、未成熟階段、遷移階段和成熟階段逐漸發育成熟。DC細胞受到外界因素強烈刺激后即由未成熟階段向成熟階段轉化[3]。未成熟階段的DC細胞雖具有很強的加工及抗原捕獲能力，但是其抗原提呈能力很弱；而成熟階段的DC細胞雖加工及捕獲抗原的能力降低，但有很強的抗原提呈能力。另外，DC細胞表面高表達MHC 1I類分子I-A/I-E和分泌IL-12[4,5]。MHC-II類分子位于抗原提呈細胞上，是啟動免疫的主要介質。IL-12是主要的免疫因子。因此，說明DC細胞與免疫功能密切相關。一直以來，放射治療影響機體的免疫功能主要通過對T淋巴細胞、B淋巴細胞等方面來實現，最近通過對免疫治療的深入研究，已經發現DC作為連接固有免疫和獲得性免疫的紐帶，是體內最強大的抗原提呈細胞，在機體的免疫反應中起著主要的調節作用[6]，而放射治療對DC細胞的影響無論是國內還是國外都研究甚少。近年來，國內外研究顯示放療通過促進DC細胞成熟、遷移，進而激活機體的免疫應答[7]。目前對于放療促進DC細胞向腫瘤微環境遷移從而發揮抗腫瘤作用的研究，主要基于細胞和動物實驗[8]，多給予荷瘤小鼠大分割體外照射，從而獲得放射治療對DC細胞抗腫瘤作用的促進作用，但在人體的研究未見報道。故本試驗的研究對象為肺癌患者，給予常規劑量照射，收集放療前及放療后4個劑量點(放療前1周、放療2000cGy、放療4000cGy、放療6000cGy)的DC細胞數、存活DC細胞數、凋亡DC細胞數分別進行放療前與放療后比較，差異有統計學意義(P<0.05)，說明常規劑量放療可影響DC細胞存活及凋亡；通過本研究顯示DC細胞計數隨著放療劑量的增加呈逐漸增高趨勢，而活DC細胞數于放療4000cGy時最高，呈現隨著一定劑量的增加而升高此后再降低的現象，故得出在放療達4000cGy時放療促進DC細胞的作用最強，與以往的[9]研究結果相吻合。而在放射治療6000cGy時DC細胞數呈降低趨勢，DC細胞凋亡數的變化未見明顯規律性，放療4000cGy時凋亡數最多，不除外放療4000cGy時放療使機體的腫瘤細胞大量壞死，壞死細胞釋放多種腫瘤相關抗原，而DC細胞可發揮抗原提呈作用，從而即被消耗所致。研究顯示放射治療通過與PD-1/PD-L1聯合能協同激活機體的抗腫瘤免疫應答[10]。腫瘤患者常規放療時活DC數在放療6000cGy時下降，故若在放療6000cGy時給予患者免疫刺激治療，使DC細胞數維持在較高水平，免疫促進作用，進而激活機體特異性抗腫瘤免疫應答，即可以達到DC細胞長效抗腫瘤作用，對肺癌患者的治療起到積極的作用。通過本試驗為肺癌患者放療過程中聯合免疫治療選擇最佳時機提供了一定的理論依據。研究結果顯示DC細胞存活率放療前與放療后不同劑量點無明顯統計學差異，說明放療對DC細胞的存活率未見明顯影響。

隨著對抗腫瘤免疫的不斷研究，放化療與免疫治療相結合將會給腫瘤患者帶來希望，在最佳的治療時機給予最佳的放射劑量將給患者帶來最大的受益。