趙增虎 劉靜 雒書鵬 賈士棟

1.解放軍第251醫(yī)院腫瘤科 (河北 張家口， 075000) 2.解放軍海軍總醫(yī)院干部病房 3.解放軍66503部隊衛(wèi)生隊

·綜 述·

放射性肝損傷相關(guān)因素研究進展*

趙增虎1劉靜2雒書鵬1賈士棟3

1.解放軍第251醫(yī)院腫瘤科 (河北 張家口， 075000) 2.解放軍海軍總醫(yī)院干部病房 3.解放軍66503部隊衛(wèi)生隊

放射性肝損傷(RILI)又稱放射性肝病(RILD)，是肝癌放療常見并發(fā)癥，主要是由射線直接對肝細胞DNA不可逆轉(zhuǎn)的損傷，嚴重干擾新陳代謝引起細胞死亡，也可由射線電離肝組織中的水分子形成羥基、氧自由基和過氧化物等自由基，自由基再進一步損傷肝組織，導(dǎo)致生物膜正常結(jié)構(gòu)及功能喪失，最終出現(xiàn)肝細胞壞死崩解[1]。同時在大量細胞因子的作用下激活肝星狀細胞(HSC)分泌細胞外基質(zhì)，并在壞死區(qū)沉積形成肝纖維化。損傷的早期病理表現(xiàn)為肝組織、肝小葉中央靜脈及肝竇淤血擴張，竇壁內(nèi)皮細胞腫脹，匯管區(qū)炎細胞浸潤，肝細胞大片水腫、變性、壞死；晚期表現(xiàn)為肝小葉中央靜脈及小肝靜脈形成特征性靜脈閉塞征(VOD)并出現(xiàn)肝纖維化。早期超微結(jié)構(gòu)變化為肝細胞線粒體水腫，核糖體、枯否氏細胞增多，dise間隙增寬；晚期則表現(xiàn)為肝細胞內(nèi)可見較多脂肪小體，肝星狀細胞激活產(chǎn)生膠原纖維，竇腔毛細血管化，最終形成肝纖維化[2]。有資料顯示約60%肝癌患者接受了不同程度的放射治療[3]。基于此原因，臨床中放射性肝損傷的發(fā)生也逐漸增加。放射性肝損傷與患者年齡、腫瘤大小、照射劑量、正常肝組織的耐受劑量體積、HBV感染、肝功能狀態(tài)及多種細胞因子等因素密切相關(guān)。

1.肝臟受照劑量與體積及分割劑量

肝臟屬晚反應(yīng)組織，其劑量曲線彎度大，α/β值較低(1～5Gy)，具備較強的亞致死性損傷的修復(fù)能力，但增殖能力較弱，因而對分割劑量更敏感，單次分割劑量越大肝臟耐受劑量越小，放射性肝損傷程度越重。成年人無HBV感染、肝功能child-pugh A級單次劑量1Gy，全肝最大耐受劑量為36Gy；單次劑量2Gy，全肝最大耐受劑量為30Gy；單次劑量3Gy，全肝最大耐受劑量為18～20Gy[4]。肝臟是典型的"并型"器官，由不同的功能單元以并列方式構(gòu)成，有著顯著的體積效應(yīng)，肝臟耐受劑量除了與受照射總劑量、分割劑量和照射時間有關(guān)外，還與受照射體積有關(guān)。黃華忠等[5]對114例肝硬化child-pugh A級原發(fā)性肝癌患者GTV(378.3±308.1)cm3采用8MV X線直線加速器三維適形放療，分割劑量4～6Gy/次(中位4.6Gy/次)，3次/周，腫瘤劑量40～68Gy(中位53Gy)，對出現(xiàn)放射性肝病的劑量體積直方圖做了分析，發(fā)現(xiàn)單因素分析GTV、V5、V10、V15、V20、V30、V35、V40與RILD相關(guān)，但多因素分析GTV和V20是獨立影響因子(P=0.015和0.003)，V20=48.5%作為耐受劑量，預(yù)測RILD準確度0.763、敏感度0.889、特異度0.752。訾瀅潔等[6]對114例肝硬化child-pugh A級原發(fā)性肝癌患者大分割3DCRT后放射性肝病發(fā)生的劑量因素分析得出了同樣的結(jié)論。蔣國梁[7]對109例原發(fā)性肝癌患者child-pugh A級93例，child-pugh B級16例做了三維適形放療，分割劑量5Gy/次，隔日1次，腫瘤劑量54Gy(38～68Gy),對出現(xiàn)放射性肝病患者做了統(tǒng)計分析，結(jié)果是：肝臟耐受劑量體積為V5<86%，V10<68%，V15<59%，V20<49%，V25<35%，V30<28%，V35<25%和V40<20%，用肝臟耐受量23Gy來推測RILD發(fā)生率敏感性0.875，特異性0.706，預(yù)測準確率0.72。趙增虎等[1]采用動物實驗對家兔肝臟給予50Gy6MV X線直線加速器照射，5Gy/次，3次/周，結(jié)果是肝臟安全受照體積為25%，如不出現(xiàn)嚴重的放射性肝損傷其最大受照體積不超過50%。

2.HBV感染及肝功能分級

據(jù)統(tǒng)計在亞州約60%肝癌患者存在HBV感染，同時合并肝硬化、肝功異常[8]。HBV感染并不直接損傷肝細胞，而是通過誘發(fā)宿主免疫應(yīng)答發(fā)生旁路免疫效應(yīng)損傷肝細胞。當(dāng)肝臟受到放射治療時，受照區(qū)域出現(xiàn)肝組織損傷，后續(xù)需通過未受照射的肝組織再生增殖實現(xiàn)代償，在HBV感染肝硬化的背景下肝臟再生增殖能力差，影響了代償性增生，接受照射時可誘導(dǎo)HBV活動，加重肝炎及肝硬化病情，降低肝臟再生儲備能力，易誘發(fā)RILD，放療期間可口服抗病毒藥物，這有利于減少HBV活動，降低RILD的發(fā)生率。目前對HBV感染是否是誘發(fā)RILD的獨立因素，文獻報道說法不一。陸籠輝等[9]報道46例原發(fā)性肝癌患者HBV-M(+)和HBV-M(-)各23例，分組行伽瑪?shù)吨委?，照射處方?0%劑量曲線包括至少90%的GTV，單次周邊劑量3.0～4.5Gy，1次/d，腫瘤總量30～42Gy，結(jié)果HBV-M(+)RILD發(fā)生率明顯高于HBVM(-)組，P<0.05。馬虹等[8]對5篇HBV感染與放射性肝損害有關(guān)文章中416患者做Meta分析，結(jié)果HBV感染并非是影響RILD發(fā)生的主要因素，而肝功能分級則是影響RILD發(fā)生的獨立預(yù)后因素，建議：child-pugh A級的患者肝臟平均耐受量23Gy，V30<28%， V40<20%，而child-pugh B級的患者肝臟平均耐受量為6Gy。

3.細胞因子

自肝臟受到射線照射發(fā)生炎癥反應(yīng)導(dǎo)致肝細胞壞死，肝星狀細胞激活，細胞外基質(zhì)(ECM)大量被分泌并沉積于壞死區(qū)，到最終導(dǎo)致肝纖維化形成，在整個過程中有多種細胞因子參與其中并發(fā)揮重要作用。其中腫瘤壞死因子-α(TNF-α),轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)和血小板源生長因子( PDGF)與放射性肝損傷關(guān)系最為密切。

3.1 TNF-α 炎癥反應(yīng)是放射性肝損傷的初始事件，TNF-α是該事件的啟動因子，當(dāng)肝臟受到照射后肝枯否氏細胞被激活，釋放大量的TNF-α，TNF-α可以趨化包括中性粒細胞在內(nèi)的炎癥細胞及血小板向受照射區(qū)聚集，中央小靜脈血管收縮，肝竇內(nèi)血流減慢，受照射區(qū)內(nèi)缺血缺氧加重，誘導(dǎo)肝細胞損傷導(dǎo)致肝細胞壞死[3]。TNF-α還具有免疫和促炎活性，能夠活化單核細胞和巨噬細胞，提高其殺傷活性，直接損害肝細胞；也可誘導(dǎo)多種黏附因子的表達和細胞化學(xué)趨化素的產(chǎn)生，誘使肝細胞產(chǎn)生自由基，導(dǎo)致肝細胞變性和壞死，肝臟解毒功能下降，更易形成內(nèi)毒素血癥，促進TNF-α的產(chǎn)生進而加重肝損傷；TNF-α還能促進小血管基底膜纖維蛋白粘連素含量減少，導(dǎo)致血管壁通透性增強，造成繼發(fā)性肝內(nèi)微循環(huán)障礙、微血栓形成和缺血性肝細胞壞死[10]；TNF-α能增強肝星狀細胞增殖，促進肝星狀細胞向肌成纖維母細胞轉(zhuǎn)化，增強TGF-β1刺激ECM的合成，誘導(dǎo)肝星狀細胞的結(jié)締組織生長因子mRNA表達，參與早期肝纖維化形成[11]。

3.2 TGF-β1 在放射性肝損傷形成過程中肝星狀細胞激活是肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié)，激活的肝星狀細胞分泌并釋放TGF-β1、PDGF、TNF-α等細胞因子，該細胞因子又直接作用于肝星狀細胞形成正反饋放大效應(yīng)[12]，TGF-β1與活化的肝星細胞上的TGF-β受體結(jié)合，通過Ras/ERK途經(jīng)和STATS途經(jīng)發(fā)生磷酸化，使肝星狀細胞胞質(zhì)內(nèi)的下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子得到激活，形成受體型Smad和輔助型Smad異源復(fù)合體并由胞質(zhì)轉(zhuǎn)入胞核，刺激和調(diào)節(jié)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生大量細胞外基質(zhì)沉積[13]，上調(diào)的TGF-β1通過TGF-β/Smad，P13K/Akt等多條信號通路以最大程度介導(dǎo)肝星狀細胞的活化增殖調(diào)節(jié)膠原纖維的代謝，從而促進放射性肝纖維化進展[14]，TGF-β1在肝纖維化的發(fā)展過程起主導(dǎo)作用，通過抑制基質(zhì)金屬蛋白酶活性，促進金屬蛋白酶組織抑制劑及纖溶酶原激活抑制因子生成，抑制細胞外基質(zhì)的降解[15]，從而導(dǎo)致肝纖維化的最終形成。

3.3 PDGF 當(dāng)肝臟受到照射，后在TNF-α作用下炎性細胞及血小板向照射區(qū)聚集，聚集的血小板分泌PDGF，肝臟受到照射后肝星狀細胞被激活，活化的肝星狀細胞及受損傷的內(nèi)皮細胞也分泌表達PDGF，PDGF有PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC、PDGF-DD五種結(jié)構(gòu)形式，其中以PDGF-BB作用最強，PDGF與其受體PDGFR結(jié)合后啟動多種蛋白及磷酸化的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而引起細胞應(yīng)答反應(yīng)，進入肝星狀細胞核內(nèi)，通過調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄促進肝星狀細胞有絲分裂，防止肝星狀細胞凋亡，從而引起肝纖維化[16]。PDGF是目前肝星狀細胞的最強的絲裂原，能刺激肝星狀細胞增殖轉(zhuǎn)化成肌纖維母細胞，該細胞可合成大量細胞外基質(zhì)并產(chǎn)生膠原，尤其是Ⅰ型和Ⅲ型膠原，細胞外基質(zhì)和膠原沉積于肝細胞間質(zhì)內(nèi)，逐漸形成肝纖維化。PDGF還可通過上調(diào)組織金屬蛋白抑制劑而達到抑制膠原酶活性，減少細胞外基質(zhì)降解作用，細胞外基質(zhì)與PDGF結(jié)合又可阻止后者降解，延長PDGF作用時間[17]，加重加快肝纖維化的形成。

4.其他因素

4.1 合并化療 肝臟接受放射治療后肝功能受損，使肝臟清除和降解化療藥物的能力下降，藥物代謝緩慢，增加了藥物對肝臟的化學(xué)毒性，同時化療藥物可抑制肝臟放射損傷的修復(fù)，加重放射性肝損傷。

4.2 年齡 兒童肝臟處于生長發(fā)育期，增殖期細胞較多，對射線更為敏感，肝臟放射耐受性差，受到照射時更易發(fā)生RILD。

4.3 手術(shù) 手術(shù)切除后肝臟正常組織減少，殘余肝組織處于增生代償階段，肝細胞進入分裂周期，對射線的敏感性提高，更容易出現(xiàn)RILD。

因此，造成放射性肝損傷因素是多方面的，在做肝癌放射治療時應(yīng)綜合分析患者身體狀況，給予合適放療劑量及放療時間，并利用細胞因子間的相互作用采用益氣活血中藥防治放射性肝損傷[18]。

[1] 趙增虎，馮有波，李鳳玉，等. 50Gy X線照射肝臟最大耐受體積的實驗研究[J]. 華南國防醫(yī)學(xué)雜志，2011，25(4)：295-297.

[2] 張微，高東偉，朱向輝，等. 大劑量低分割照射大鼠局部肝臟的早期實驗研究[J]. 西南國防醫(yī)學(xué)雜志，2011，21(9)：936-939.

[3] 高東偉，于甬華. 細胞因子與放射性肝損傷[J]. 實用肝臟疾病雜志，2006，9(4)：249-251.

[4] 趙增虎，劉俊堂，范青健，等. 放射性肝損傷研究及防治進展[J]. 現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2011，19(10)：2110-2113.

[5] 黃華忠，李業(yè)飛，梁世雄. 肝癌適形放療后放射性肝病的劑量體積直方圖分析[J]. 中國癌癥防治雜志，2009，1(4)：313-317.

[6] 訾瀅潔，梁世雄，趙偉. 肝硬化child-pugh A級原發(fā)性肝癌患者大分割3DCRT后放射性肝病發(fā)生的劑量因素的預(yù)測[J]. 中國癌癥防治雜志，2012，4(3)：301-302.

[7] 蔣國梁. 原發(fā)性肝癌三維適形調(diào)強放療的基礎(chǔ)和臨床研究[J]. 中國工程科學(xué)，2009，11(10)：129-135.

[8] 馬虹，張盛，丁乾. HBV感染與放射性肝損害關(guān)系的Meta分析[J]. 實用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2012，19(7)：998-1000.

[9] 陸籠輝，王莉，丁滌非，等. 伽瑪?shù)读Ⅲw定向放療46例肝癌致放射性肝損傷觀察[J]. 解放軍醫(yī)藥雜志，2014，26(5)：34-37.

[10] 劉萍. TNF-α在肝衰竭疾病中作用的研究進展[J]. 湖南中醫(yī)雜志，2016，32(9)：188-190.

[11] 葉國榮，舒建昌，何雅軍，等. 四氯化碳腹腔注射致大鼠肝纖維化機理研究[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報，2010，26(2)：175-178.

[12] 劉學(xué)松，張錦生，張月娥. 血小板源生長因子對大鼠肝星狀細胞增殖和血小板源生長因子基因表達的影響[J]. 中華病理雜志，2000，29(1)：27-29.

[13] 王云蓮，艾尼瓦爾·艾木都拉，肖雷，等. 血清轉(zhuǎn)化因子β1在大鼠放射性肝纖維化中的動態(tài)表達及相關(guān)性研究[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展，2014，30(14)：5829-5832.

[14] Kluwer J, Pradere JP, Gwak GY,etal. Modulation of hepatic fibrosis by C-Jan-N-terminal kinase inhibition [J]. Gastroenterology, 2010, 138(1)：347-359.

[15] Gressner AM, Weisk irchen R, Breitkopf K,etal. Roles of GF-beta in hepatic fibrasis [J]. Front Binsci, 2012,7(5)：793-807.

[16] 夏海珊，陳少茹，鐘月春，等. 肝纖維化的發(fā)病機制和藥物治療現(xiàn)況[J]. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2014，11(18)：162-165.

[17] 李國云，傅茂英，孟麗萍，等. 替米沙坦對肝纖維化大鼠肝組織TGF-β1、PDGF和PPAR-γ表達的影響[J]. 實用肝病雜志，2012，15(6)：520-523.

[18] 趙增虎，王明賢，李鳳玉，等. 益氣活血中藥對放射性肝損傷家兔血清轉(zhuǎn)化因子-β1和內(nèi)皮素-1的影響[J]. 解放軍醫(yī)藥雜志，2015，27(10)：39-41.

10.3969/j.issn.1005-0264.2017.04.022

全軍“十二五”醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)研究課題(No.CWS11J222)

2017-02-24 編輯：韋 怡)