乳腺癌患者放射治療前后血清肝代謝酶CYP1A2水平和臨床特征與放射性皮炎的相關性分析

陳梓林，羅蓮，周娜，顏磊， 黃嘉琪，陳勇

摘要：目的探討乳腺癌患者放射治療前后血清中肝代謝酶CYP1A2水平和臨床特征與放射性皮炎的相關性。方法選取本院2022年10月至2023年8月收治的IIA期乳腺癌放射治療患者120例為研究對象。收集患者年齡、卡氏功能狀態(tài)評分標準（kamofsky performance status，KPS）、體重指數（body mass index，BMI）資料。采用酶聯(lián)免疫法檢測患者放射治療前后血清中CYP1A2的表達水平。根據放射性皮炎程度分為重度組（n=21）、輕度組（n=81）、正常組（n=18）。采用χ2檢驗分析放射治療后放射性皮炎發(fā)生率與臨床特性的相關性。采用Wilcoxon符號秩檢驗比較放射治療前后血清CYP1A2水平的差異。采用Kruskal-Wallis H檢驗比較放射治療后放射性皮炎程度不同組的血清CYP1A2水平的差異。結果放射治療后放射性皮炎發(fā)生率為85%。放射治療后重度組的血清CYP1A2水平為（5.43±0.99） ng/mL，輕度組為（3.67±1.08） ng/mL，正常組為（2.06±0.91） ng/mL。年齡、KPS、BMI與放射性皮炎發(fā)生率具有相關性，年齡≥60歲，KPS≤80分，BMI＜18.5 kg/m2的患者更容易發(fā)生放射性皮炎，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。放射治療后血清CYP1A2水平較放射治療前升高，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。放射治療后血清CYP1A2水平與放射治療后放射性皮炎分級呈正相關（r=0.665，P<0.05）。結論乳腺癌患者年齡、KPS、BMI與放射治療引起的放射性皮炎發(fā)生率有關，放射治療后血清CYP1A2水平升高，且與放射性皮炎嚴重程度有關。

關鍵詞：乳腺癌；肝代謝酶CYP1A2；放射治療；放射性皮炎

中圖分類號：R737.9? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A

Correlation of the level of hepatic metabolic enzymes CYP1A2 in serum before and after radiotherapy and clinical characteristics with

the radiation dermatitis in patients with breast cancer

CHEN Zilin， LUO Lian， ZHOU Na， YAN Lei， HUANG Jiaqi， CHEN Yong

（Department of Hematology and Oncology Shaoyang Hospital Affiliated of University of South China，

Shaoyang 422000， China）

Abstract： Objective To explore the correlation of the level of hepatic metabolic enzymes CYP1A2 in serum before and after radiotherapy and clinical characteristics with the radiation dermatitis in patients with breast cancer. Methods A total of 120 patients with stage IIA breast cancer radiotherapy admitted to our hospital from October 2022 to August 2023 were selected as the study subjects. The patients age， KPS and BMI information were collected. The expression level of CYP1A2 in serum before and after radiotherapy was detected by enzyme-linked immunoassay. According to the severity of radiation dermatitis， the patients were divided into severe group （n=21）， mild group （n=81） and normal group （n=18）. The correlation between the degree of radiation dermatitis and clinical characteristics after radiotherapy was analyzed by chi square test.? The differences in serum CYP1A2 levels before and after radiotherapy were compared by Wilcoxon signed rank test.? The differences in serum CYP1A2 levels among groups with different degrees of radiation dermatitis after radiotherapy by Kruskal Wallis H test were compared. Results? The incidence of radiation dermatitis after radiotherapy was 85%. The serum CYP1A2 levels of radiation dermatitis after radiotherapy were （5.43±0.99） ng/mL in the severe group， （3.67±1.08） ng/mL in the mild group， and （2.06±0.91） ng/mL in the normal group. There was a correlation of age， KPS， BMI， with the incidence of radiation dermatitis. Patients aged ≥ 60 years， KPS≤80 scores， and BMI<18.5 kg/m2 were more likely to develop radiation dermatitis， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The serum CYP1A2 level increased after radiotherapy compared to before radiotherapy， and the difference was statistically significant （P<0.05）. The serum CYP1A2 level after radiotherapy was positively correlated with the severity of radiation dermatitis after radiotherapy （r=0.665， P<0.05）. Conclusion Age， KPS and BMI of breast cancer patients are related to the incidence of radiation dermatitis caused by radiotherapy. The serum CYP1A2 level increases after radiotherapy， and is related to the severity of radiation dermatitis.

Key words：? breast cancer； hepatic metabolic enzymes CYP1A2； radiotherapy； radiation dermatitis

乳腺癌是世界上女性發(fā)病率和病死率較高的惡性腫瘤，嚴重影響著女性健康。放射治療是腫瘤的主要治療方法之一，腫瘤被各種放射線照射，使得癌細胞被殺滅，放射治療可以根治40%的癌癥[1]。乳腺組織處于體表，對放射線敏感。通過指南推薦的放射治療，原發(fā)性乳腺癌患者可以明顯改善總體生存率和乳癌的局部控制率，特別是對于不能耐受手術、失去手術機會、保乳術、術后復發(fā)等患者。放射治療是乳腺癌治療中非常重要的治療方法之一，是50%以上的乳腺癌患者不可或缺的治療項目[2]。放射治療是一種極具成本效益的治療方法，是有效癌癥服務的重要組成部分[3]。但是放射治療過程中仍然不可避免地會對正常組織造成損傷，引起一系列的毒副作用，其中，放射性皮炎是一種在接受放射治療后可能發(fā)生的嚴重皮膚反應，如今已成為放射治療中重要的臨床挑戰(zhàn)，給患者帶來痛苦，嚴重影響患者的生活質量及治療依從性[4]。肝臟是對輻射敏感的器官之一，放射治療后大部分患者肝功能會異常，考慮為肝受損后細胞凋亡引起，同時也會出現(xiàn)纖維化等病變導致酶蛋白表達系統(tǒng)受損所致。既往研究發(fā)現(xiàn)輻射可誘導部分肝代謝酶CYP450超家族酶系的蛋白質表達及藥物代謝活性改變，如CYP1A2蛋白表達和藥物代謝活性會升高［5-6］。肝代謝酶CYP1A2 mRNA表達水平同時也與藥疹性皮炎及免疫性皮炎等發(fā)病機制相關，而放射性皮炎的發(fā)生機制與這些皮炎的發(fā)病機制有許多類似的共同點，如細胞凋亡在不同程度皮炎中表現(xiàn)的情況不同、均有細胞的抗氧化損傷、感染、炎癥介質變化等[7-9]。也總結了許多與放射性皮炎相關的風險因素如年齡、卡氏功能狀態(tài)評分標準（karnofsky performance status，KPS），體重指數（body mass index，BMI），吸煙習慣，患者放射治療前皮膚是否有破損、感染、皮膚的特點、照射的具體部位，內分泌，營養(yǎng)狀況等[7-9]。本研究分析了乳腺癌患者年齡、BMI、KPS與放射性皮炎發(fā)生率的關系，放射治療前后血清肝代謝酶CYP1A2水平的表達變化情況，放射治療后血清肝代謝酶CYP1A2水平與放射性皮炎嚴重程度的相關性。通過動態(tài)檢測各項臨床特征和血清中肝代酶CYP1A2水平來預測放射治療進行中及完成后發(fā)生放射性皮炎的概率和嚴重程度，可以提前干預放射治療產生的放射性皮炎這一相關毒副作用，可以有效減輕患者的痛苦并且增強治療意愿，這也是目前精準醫(yī)療的一個長期目標。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2022年10月至2023年8月在邵陽市中心醫(yī)院初診為乳腺癌，分期為IIA期，行乳腺癌根治術后再行胸壁野+鎖骨上野放射治療的患者120 例為研究對象。根據放射性皮炎程度分為重度組（n=21）、輕度組（n=81）、正常組（n=18）。納入標準：（1）病理確診為乳腺癌，分期為IIA期的患者；（2）乳腺癌根治術后行胸壁野+鎖骨上野放射治療，劑量為50 Gy/25F的患者；（3）病歷資料完整；（4）無重要器官功能嚴重受損，血常規(guī)、肝腎功能、凝血功能等均在正常范圍內。排除標準：（1）合并其他惡性腫瘤患者；（2）合并其他結締組織和皮膚病的患者；（3）放射治療前皮膚有破損、感染的患者；（4）存在放射治療禁忌證，合并其他器官功能損傷不能行放射治療的患者。本研究經邵陽市中心醫(yī)院倫理委員會審批通過，所有患者及家屬均知情同意。

1.2方法

1.2.1臨床資料收集

收集患者年齡、KPS、BMI，可用于分析患者生活質量、營養(yǎng)狀況的資料。

1.2.2放射治療及樣本收集

IIA期乳腺癌患者，行乳腺癌根治術后再行胸壁野+鎖骨上野放射治療，劑量為50 Gy/25F。患者放射治療計劃開始前1 d及結束后第1天，收集清晨6：00外周血10 mL，離心得到上清液，保存于-80 ℃冰箱，待檢測。

1.2.3血清CYP1A2水平

使用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測待測血清樣本中CYP1A2水平情況。

具體步驟：（1）設置標準品孔和樣本孔，標準品孔各加不同濃度的標準品50 μL;（2）分別設空白孔（空白孔不加樣品及酶標試劑）、待測樣品孔。在待測樣品孔中先加樣品稀釋液40 μL，然后再加待測樣品10 μL；（3）標準品孔和樣本孔中每孔加入酶標試劑100 μL，用封板膜封板后置37 ℃水浴鍋或恒溫箱溫育60 min；（4）揭掉封板膜，棄去液體，吸水紙上拍干，每孔加滿洗滌液，靜置30 s后棄去，吸水紙上拍干，如此重復洗板5次；（5）每孔加入顯色劑A、B各50 μL，37 ℃避光顯色15 min；（6）每孔加入終止液50 μL，15 min內使用貴陽沃爾森生物技術有限公司試劑盒在450 nm波長處依序測量各孔的OD值。

1.3觀察指標及判定標準

1.3.1放射性皮炎

根據美國腫瘤放射治療協(xié)作組織（radiation therapy oncology group，RTOG）分級標準，放射性皮炎分為0級、1級、2級、3級、4級共5種級別。0級皮膚無變化；1級皮膚出現(xiàn)水皰紅斑，干性脫皮，毛發(fā)脫落，出汗減少；2級皮膚出現(xiàn)觸痛，明顯紅斑，片狀濕性脫皮，中度水腫；3級皮膚出現(xiàn)融合性濕性脫皮，重度水腫；4級皮膚出現(xiàn)潰瘍，出血，壞死。將其分為正常組（0級）、輕度組（1～2級）、重度組（3～4組）。

1.3.2放射治療前后血清CYP1A2 水平

在 Excel工作表中，以標準品的濃度為橫坐標，OD 值為縱坐標，繪制標準品線性回歸曲線，按曲線方程計算各樣本濃度值。

1.4統(tǒng)計學處理

使用SPSS 23.0統(tǒng)計學軟件分析數據，采用χ2檢驗分析放射治療后放射性皮炎發(fā)生率與臨床特性的相關性。采用 Wilcoxon符號秩檢驗比較放射治療前后血清CYP1A2水平的差異。采用Kruskal-Wallis H檢驗比較放射治療后放射性皮炎程度不同組的血清CYP1A2水平的差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2結果

2.1放射性皮炎發(fā)生情況分析

根據RTOG分級標準，0級為無放射性皮炎，共18例（15.0%）；1～4級為陽性共有102例，放射性皮炎發(fā)生率為85%。1～2級為輕度，共81例（67.5%）；3～4級為重度，共21例（17.5%）。

2.2放射性皮炎發(fā)生率與臨床特征的關系

年齡、KPS、BMI與放射性皮炎發(fā)生率具有相關性，年齡≥60歲，KPS≤80分，BMI<18.5 kg/m2的患者更容易發(fā)生放射性皮炎，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表1。

2.3放射治療后血清CYP1A2水平與放射性皮炎程度的相關性分析

放射治療后血清CYP1A2水平較放射治療前升高，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。放射性皮炎程序不同的三組乳腺癌患者放射治療后血清CYP1A2水平差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見圖1。放射性皮炎程度與放射治療后血清中CYP1A2水平呈正相關（R=0.665，P<0.05），見表3。

3討論

目前放射治療是乳腺癌治療中非常重要的治療方法之一，但放射治療過程中出現(xiàn)的不良反應如放射性皮炎在不同程度上影響著乳腺癌患者的治療依從性及生活質量。因此，若能通過簡單的方法如動態(tài)檢測各項臨床特征和血清中肝代酶CYP1A2水平來預測放射性皮炎的發(fā)生概率及嚴重程度，對于臨床上防治放射性皮炎及放射治療其他相關毒副作用十分重要。

放射性皮炎發(fā)病機制復雜，風險因素有年齡、KPS、BMI，目前雖尚無明確定論，但是既往有研究表明放射性皮炎發(fā)生機制主要有氧自由基生成、放射線引起DNA雙鏈破壞、自噬、感染、細胞凋亡、炎癥介質等。放射線照射皮膚組織后，導致DNA雙鏈斷裂，引起直接DNA損傷[10]。KOLE等[11]研究指出，放射線照射后誘導細胞產生活性氧，如自由基，超氧陰離子和過氧化氫，造成氧化應激損傷，進一步損傷DNA，誘發(fā)間接DNA損傷。放射性皮炎相關的皮膚損傷的原因是表皮和真皮基底層中自由基和活性氧中間體的產生。這些會導致DNA損傷和皮膚大分子成分的變化，包括對基底角質形成細胞的損傷[12]。此外，皮膚的表皮屏障因輻射暴露而受損，因此感染風險增加[13]。放射治療后的急性皮膚變化是直接組織損傷和同時發(fā)生的局部炎癥反應共同導致的結果。治療前 24 h后出現(xiàn)短暫性紅斑可能是由于毛細血管擴張和炎癥介質（如白三烯和前列腺素）導致的血管通透性增加所致。有研究表明促炎和促纖維化細胞因子如腫瘤壞死因子 -α、白細胞介素 1 和 6、腫瘤生長因子-β、血小板衍生生長因子和結締組織生長因子等也可引起短暫性紅斑[14]。腫瘤生長因子-β和血小板衍生生長因子通過激活成纖維細胞和誘導細胞外基質蛋白和基質金屬蛋白酶的合成來促進纖維化[15]。在擴張的血管周圍還可以發(fā)現(xiàn)血管周圍炎癥分子和水腫的內皮細胞。此外由于新細胞的生長速度比舊死細胞的脫落速度更快，因此會導致干脫屑[16]。皮脂腺和皮脂腺的破壞毛囊也會導致皮膚干燥和脫毛[17]。放射性皮炎的發(fā)生機制與藥疹性皮炎及免疫性皮炎的發(fā)病機制有許多共同點，如細胞凋亡在不同程度皮炎中的表現(xiàn)情況不同、均有細胞的抗氧化損傷、均有促炎和促纖維化因子參與等[7-9]。細胞色素P450（CYP450S）為一類由多種同工酶組成的亞鐵血紅素蛋白的超家族酶系，分布于全身各個組織，肝細胞中CYP450含量最豐富，對內、外源性物質的代謝失活或活化起關鍵作用。其中的肝代謝酶CYP1A2 mRNA表達水平與藥疹性皮炎及免疫性皮炎等發(fā)病機制相關。另外輻射可在一定程度上誘導肝藥物代謝酶表達和活性，使CYP1A2的活性提高，蛋白及mRNA表達增加[5-6]。機體中 CYP1A2酶主要存在于肝臟，部分肝外細胞也有分布，而肝臟也是對輻射敏感的器官之一，放射治療前后血清CYP1A2水平的變化考慮為肝受損后細胞凋亡從而引起肝功能異常、纖維化等病變，導致酶蛋白表達系統(tǒng)受損所致。CYP1A2主要參與芳香族化合物、雜環(huán)胺和硝基芳香化合物等的代謝，能將環(huán)境中的多環(huán)芳香烴等激活產生活性氧和自由基等有毒物質，造成氧化應激損傷，從而誘發(fā)DNA損傷，增加感染風險，導致皮膚炎癥。在長時間的高輻射劑量下，皮膚的基底層無法正常愈合，被破壞的真皮成纖維細胞和膠原蛋白生成不足導致真皮變薄、萎縮，甚至放射治療結束后數月至數年，真皮壞死仍然可能會發(fā)展，放射性皮炎的嚴重程度會持續(xù)加重[18]。因此，肝代謝酶CYP1A2可能在放射性皮炎的發(fā)生上起重要作用。

本試驗收集患者年齡、KPS、BMI數據，以外周血血清為標本，運用酶聯(lián)免疫吸附實驗測定外周血中CYP1A2水平，以RTOG分級標準評估放射性皮炎嚴重程度。結果顯示，依據RTOG分級標準，放射性皮炎發(fā)生率為85%，年齡、KPS、BMI與放射性皮炎發(fā)生率具有相關性，年齡≥60歲，KPS≤80分，BMI＜18.5 kg/m2的患者更容易發(fā)生放射性皮炎（P<0.05），放射治療后血清CYP1A2水平較放射治療前升高（P＜0.05），且與放射性皮炎程度呈正相關（r=0.665，P<0.05）。

綜上，年齡、KPS、BMI是放射性皮炎的風險因素，與放射性皮炎的發(fā)生率有關。血清中CYP1A2水平是乳腺癌患者簡單易得的反映肝代謝酶的指標之一，與多種類型的皮炎相關，與放射性皮炎嚴重程度呈正相關。但是本試驗并不能得出臨床特征及血清CYP1A2水平能作為預測放射性皮炎的指標的結論，還有待今后的研究證實，這與本試驗樣本量小及偏倚，且未動態(tài)監(jiān)測放射治療過程中血清CYP1A2水平的變化及放射治療結束后放射性皮炎的轉歸有關。因此，該試驗結果后續(xù)尚需擴大樣本量、增加放射治療期間采集的標本和放療后的隨訪來進一步驗證以明確臨床特征和血清CYP1A2與放射性皮炎的關系，輻射對 CYP1A2的誘導作用是否會對機體產生放射性皮炎等除輻射損傷外的二次損傷，也需要后續(xù)的試驗中進一步驗證。雖然國內外對放射性皮炎進行了大量研究，但其發(fā)病機制尚不清楚，本研究結果為進一步闡明該疾病發(fā)病機制和防治放射性皮炎提供了基礎。

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