食管癌患者外周血IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β與放射性肺損傷的關(guān)系

趙若妃, 王 磊, 李英燦, 李 丹, 祝國蓮

(沈陽市第五人民醫(yī)院乳腺腫瘤科，遼寧 沈陽 110023)

食管癌是近年常見的消化道惡性腫瘤，病死率和發(fā)病率居高不下，給患者生命帶來嚴(yán)重威脅[1-3]。其臨床表現(xiàn)為吞咽困難、有明顯異物感，因?yàn)樵缙跓o明顯癥狀，不易引起關(guān)注，確診時(shí)往往已經(jīng)進(jìn)展到中晚期，錯(cuò)過最佳治療時(shí)機(jī)，因此，大多在該階段采取放療治療[4-6]。放射性肺損傷(radiation induced lung injury, RILI)是放療后肺部常見的毒性反應(yīng)之一，臨床癥狀主要表現(xiàn)為胸悶、咳嗽及呼吸障礙等，進(jìn)展嚴(yán)重者將導(dǎo)致呼吸衰竭[7-9]，RILI嚴(yán)重影響患者生存治療且因過程較復(fù)雜，受到臨床廣泛關(guān)注，近年來研究大多通過對細(xì)胞因子的監(jiān)測評估RILI[10-11]。目前研究大多使用轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β, TGF-β)與白細(xì)胞介素6(interleukin-6, IL-6)來反映其病況，為了增加研究的多樣性，本研究加入了血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)與腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)兩個(gè)新細(xì)胞因子，對本院97例食管癌患者進(jìn)行分析，旨在分析幾項(xiàng)細(xì)胞因子與RILI的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 2018年3月至2020年3月收治的97例食管癌患者，回顧性分析其臨床資料，患者均進(jìn)行根治性三維適形放療或調(diào)強(qiáng)放療，按其放療后是否發(fā)生RILI分為RILI組與非RILI組，RILI組25例，男11例，女14例，年齡34～76歲，平均(53.21±5.47)歲，非RILI組72例，男43例，女28例，年齡3～78歲，平均(55.38±4.95)歲。本研究所有入選患者均知情且簽署同意書，經(jīng)過本院醫(yī)學(xué)倫理委員會評審一致通過。

1.2放療治療 均使用德國西門子Somatom Spirit CT模擬定位機(jī)及醫(yī)科達(dá)IMPAC放射治療網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對患者的胸部進(jìn)行CT增強(qiáng)掃描模擬CT定位，層厚為5 mm。圖像通過三維重建進(jìn)入三維適形放療計(jì)劃系統(tǒng)(醫(yī)科達(dá)核通Oncentra治療計(jì)劃系統(tǒng))，由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的主治醫(yī)師描繪出腫瘤靶區(qū)(GTV)、臨床靶區(qū)(CTV)并且將GTV的三維方向擴(kuò)張0.5～0.6 cm, 計(jì)劃靶區(qū)(PTV)需模擬機(jī)器下患者肺部呼吸運(yùn)動的范圍和擺放機(jī)位時(shí)出現(xiàn)的誤差。采用西門子ARTISTE IGRT 醫(yī)用直線加速器對患者行放射治療，射線能量為6 MV。患者放療總劑量為50～50.4 Gy，每日1.8或2 Gy/次, 共計(jì)5～5.5周完成治療。患者放療方案參考2015版本腫瘤學(xué)臨床實(shí)踐指南(NCCN 指南)制定。

1.3細(xì)胞因子檢測 在患者放療前及放療結(jié)束后第二天采集其外周血液樣本2 ml，2 500 r/min，離心15 min后，取上層血清，分裝進(jìn)EP管中，500 μl/管，放置在-80 ℃的冰箱內(nèi)保存。當(dāng)檢測時(shí)將其融化，用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法檢測血液樣本中 IL-6、TGF-β、TNF-α 及VEGF水平濃度。實(shí)驗(yàn)室所使用的試劑盒均購自上海聯(lián)科生物有限公司及武漢基因美生物科技有限公司，680全自動酶免分析儀購自美國 BIO-RAD公司。

2 結(jié) 果

2.1臨床特征比較 患者在性別、年齡、吸煙史、KPS評分、TNM分期及放射劑量的組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，既往肺功能有無異常組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組臨床特征比較[例(%)]

2.2外周血IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β水平 RILI組患者放療后指標(biāo)均顯著上升，非RILI組患者放療后指標(biāo)除VEGF均一定程度下降，放療后組間差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組放療前后外周血IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β比較

2.3食管癌患者外周血指標(biāo)與發(fā)生RILI的相關(guān)性分析 患者是否發(fā)生RILI與外周血IL-6(r=-0.564)、VEGF(r=-0.266)、TNF-α(r=-0.758)及TGF-β(r=-0.583)水平相關(guān)性均顯著(P<0.05)，見表3。

表3 食管癌患者外周血指標(biāo)與發(fā)生RILI的相關(guān)性分析

2.4食管癌患者外周血指標(biāo)檢測RILI的ROC曲線分析 IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β診斷RILI的AUC依次為0.837、0.645、0.989、0.884；根據(jù)最佳臨界值點(diǎn)，當(dāng)IL-6大于71.735時(shí)，敏感度為68.0%，特異度為91.7%；當(dāng)VEGF值大于26.650時(shí)，敏感度為88.0%，特異度為47.2%；當(dāng)TNF-α值大于27.445時(shí)，敏感度為100.0%，特異度為90.3%；當(dāng)TGF-β值大于5246.295時(shí)，敏感度為92.0%，特異度為77.8%；可見TNF-α檢測RILI的效能最高。見表4、圖1。

表4 ROC曲線分析

圖1 ROC曲線

3 討 論

放射治療是治療食管癌患者的重要方式，但RILI的發(fā)生嚴(yán)重阻礙了放療進(jìn)程，影響患者肺部通氣與換氣功能，當(dāng)RILI進(jìn)展到更嚴(yán)重階段時(shí)，肺功能將發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的傷害[12-14]。炎性細(xì)胞因子在RILI中活動明顯，因此研究其發(fā)生機(jī)制及有效防御十分關(guān)鍵，檢查細(xì)胞因子是現(xiàn)今最方便、準(zhǔn)確評估RILI的方式[15-17]，IL-6與TGF-β是典型的炎癥誘導(dǎo)因子，能夠有效預(yù)測各類炎癥。VEGF是一種強(qiáng)效誘導(dǎo)血管生成的蛋白物質(zhì)，能夠直接參與內(nèi)皮細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移及血管形成；TNF-α生物學(xué)活性高，在促進(jìn)腫瘤細(xì)胞繁殖、侵襲等過程有重要作用，與惡性腫瘤發(fā)生關(guān)系密切，故本研究加入以上兩種因子用于檢測RILI。

陳茜等[18]研究中指出出現(xiàn)RILI的患者IL-6、IL-33、S100A8水平隨著放療進(jìn)程顯著升高，TGF-β水平無明顯變化。ROC 曲線結(jié)果顯示, IL-6、IL-33及S100A8對于預(yù)測患者RILI有較高的敏感度和特異度，提示IL-6及IL-33能夠作為預(yù)測RILI的細(xì)胞因子；商江麗等[19]研究表明食管癌感染組患者的肺功能低于未感染組，感染組外周血細(xì)胞因子IL-6、TNF-α、CRP、IL-1β明顯高于對照組，提示食管癌根治術(shù)后感染患者預(yù)后不佳，患者病死率較高；陳安艷等[20]研究結(jié)果顯示食管癌患者放療放射劑量達(dá)到40 Gy、以及放療結(jié)束、放療開始12、24周，RILI組的患者血清IL-6水平均高于對照組，Logistic回歸顯示IL-6、IL-7、IL-33水平升高均可以作為食管癌患者發(fā)生RILI的獨(dú)立危險(xiǎn)預(yù)測因素，提示臨床需監(jiān)測上述幾項(xiàng)指標(biāo)水平調(diào)整放療方式。以上學(xué)者研究結(jié)果均與本研究有相似之處，本研究結(jié)果顯示放療之后，RILI患者的IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β的水平均提高，且?guī)醉?xiàng)指標(biāo)與患者是否發(fā)生RILI相關(guān)性顯著，ROC曲線分析結(jié)果顯示4項(xiàng)指標(biāo)中TNF-α及TGF-β監(jiān)測RILI的敏感度最高，IL-6、VEGF次之。這可能是因?yàn)門NF-α由活化的巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞與T細(xì)胞分泌所產(chǎn)生，主要功能是調(diào)控，能夠推進(jìn)腫瘤細(xì)胞死亡的因子，具有較強(qiáng)的生物學(xué)活性，與惡性腫瘤的發(fā)展進(jìn)程關(guān)系密切，當(dāng)其水平升高，細(xì)胞大量釋放時(shí)會導(dǎo)致食管癌患者的免疫功能異常，因此，患者發(fā)生RILI的情況下其體內(nèi)TNF-α水平隨之升高；TGF-β則是負(fù)責(zé)細(xì)胞的生長、分化與反應(yīng)機(jī)體免疫功能等，正常人的TNF-α指標(biāo)較低，但當(dāng)RILI發(fā)生之后，其指標(biāo)呈現(xiàn)高水平，預(yù)示TNF-α的變化與RILI情況相關(guān)，在放療前后觀測患者外周血中該項(xiàng)指標(biāo)對預(yù)測RILI有重要的意義。VEGF是內(nèi)皮細(xì)胞的存活因子，能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖, 增加微血管通透性，其廣泛存在于患者體內(nèi)，該水平上升，預(yù)示血管滲透性增加，患者炎癥反應(yīng)加劇。研究結(jié)果提示在食管癌患者出現(xiàn)RILI之前，能夠通過抑制以上幾項(xiàng)促炎細(xì)胞因子的升高，控制RILI的發(fā)生、發(fā)展，降低、延緩患者炎癥現(xiàn)象，改善患者的生存質(zhì)量。

綜上所述，食管癌患者外周血IL-6、VEGF、TNF-α與TGF-β指標(biāo)水平與RILI相關(guān)性顯著，準(zhǔn)確監(jiān)測該類指標(biāo)能夠有效預(yù)估患者RILI進(jìn)展及預(yù)后，但本研究也存在一定的局限性，例如樣本容量有限，在今后研究中將會通過加大樣本容量使研究結(jié)果更具有客觀、科學(xué)性。