楊宏山 李俊 賈曉艷 王星 劉萍 敖雯 余軍林

放射治療是治療肺癌和食管癌的重要方式，但它可導(dǎo)致放射性肺損傷(radiation induced lung injury,RILI)，產(chǎn)生放射性肺炎，并最終導(dǎo)致放射性纖維化，可嚴重降低患者的生活質(zhì)量。迄今為止，只有少數(shù)藥物可以有效控制輻射誘導(dǎo)的肺纖維化[1-2]，因此，早期識別放射性肺損傷有利于及時調(diào)整腫瘤照射劑量，對提高患者的生活質(zhì)量具有重要意義。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，一些細胞因子參與了放射性肺損傷的發(fā)生過程[3]。陳建江等[4]發(fā)現(xiàn)，腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)與胸部惡性腫瘤患者的放射性損傷有關(guān)，Chang等[5]發(fā)現(xiàn)，白介素-17(interleukin-17)在炎癥性疾病及機體的防御反應(yīng)中發(fā)揮著重要的作用，且與腫瘤放射性損傷有關(guān)，除此之外，沙莎等[6]發(fā)現(xiàn)，放療前血漿 IL-6 水平升高是RILI 發(fā)生的高危因素。然而，關(guān)于胸部惡性腫瘤放射治療前后的外周血IL-6、IL-10、TGF-β1水平與放射性肺損傷的關(guān)系研究仍處于探索階段，本研究著重以胸部惡性腫瘤患者為對象，分析放射治療前后的細胞因子(IL-6、IL-10、TGF-β1)與RILI的相關(guān)性。

資料與方法

一、一般資料

本研究選擇2019年12 月～2021 年5月在武漢科技大學(xué)附屬孝感醫(yī)院接受放療的 60例胸部惡性腫瘤患者，其中肺癌39例，食管癌21例。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準和通過(倫研批第SK2019023號)，患者知情并簽署同意書。

二、 納入和排除標準

納入標準 (1)病理證實是食管癌和肺癌患者；(2)接受了胸部常規(guī)放療；(3)預(yù)期生存時間超過6個月；(4)未合并其他惡性腫瘤；(5)KPS評分≥80分。

排除標準：(1)遠處轉(zhuǎn)移 (2)資料不完整(3)未規(guī)律放療 (4)合并放療禁忌證

三、 治療方法

全部患者給予單純放療或者同步放化療。采用三維適形調(diào)強放療，要求95%的計劃靶區(qū)均達到處方劑量，雙肺的V20低于28%，V30低于20%，對于同步放化療者，雙肺V20低于27%，脊髓的受量低于40Gy，心臟的受量V40低于40%。 放療劑量DT=1.8～2.0Gy/次，每周進行5次，連續(xù) 6～7 周?；煵捎煤K類藥物為主的化療方案。放射治療至15～20次及放射結(jié)束后1月時行胸部CT明確是否存在放射性肺炎。

四、樣本采集及檢測

早晨空腹采集患者于放療前、放療結(jié)束時、放療結(jié)束后1月時外周血5 mL,離心機轉(zhuǎn)速為3 000 r/min，離心15 min后取上層血清，-80℃低溫冰箱保存，利用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA 法)對IL-6、IL-10、TGF-β濃度值進行測定。試劑盒購自上海聯(lián)科生物有限公司。IL-6、IL-10、TGF-β的倍增值為放療結(jié)束測量值/放療前測量值。

五、統(tǒng)計學(xué)方法

結(jié) 果

一、 兩組臨床特征差異

患者的性別、年齡、吸煙史、是否化療、放療劑量及病理類型在非RILI組和RILI組間無差異(P>0.05)(見表1)。

表1 兩組臨床特征差異比較[n(%)]

二、 兩組在放療不同時期外周血IL-6、IL-10、TGF-β1水平的差異

兩組在放療不同時期外周血IL-6、IL-10、TGF-β1水平存在差異。結(jié)果(如表2)所示，放療結(jié)束時IL-6水平在RILI組及非RILI組間存在差異，且RILI組的IL-6水平升高(P<0.001)；放療結(jié)束時及放療結(jié)束1月時IL-10水平在RILI組及非RILI組間存在差異，且RILI組的IL-10水平升高(均P<0.001)；放療結(jié)束時及放療結(jié)束1月時TGF-β1水平在RILI組及非RILI組間存在差異，且RILI組的TGF-β1水平升高(P=0.003,P=0.037)。

表2 兩組在放療不同時期中的外周血IL-6、IL-10及TGF-β1水平比較

不同時期外周血IL-6、IL-10水平存在差異。結(jié)果(如表3)所示，放療前與放療結(jié)束時期及放療結(jié)束1月時IL-6水平之間存在差異(均P<0.001)；放療前與放療結(jié)束時及放療結(jié)束1月時期的IL-10水平之間都存在差異(均P<0.05)；不同時期外周血的TGF-β1水平無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.146)。

表3 不同放療時期外周血IL-6、IL-10及TGF-β1水平比較

三、放療結(jié)束時3個細胞因子倍增值與RILI的相關(guān)性

放療結(jié)束時IL-6倍增值在RILI組及非RILI組間存在差異，且RILI組的倍增值升高(<0.001)；.放療結(jié)束時IL-10倍增值在RILI組及非RILI組間存在差異，且RILI組的倍增值升高(P=0.016)；放療結(jié)束TGF-β1水平在RILI組及非RILI組間存在差異，且RILI組的倍增值升高(P=0.025)。

表4 放療結(jié)束時兩組中的3個細胞因子倍增值的比較

四、放療結(jié)束時3個細胞因子倍增值與發(fā)生RILI的ROC曲線

IL-6、IL-10、TGF-β1倍增值診斷RILI的AUC分別為0.930、0.900、0.903。根據(jù)最佳截斷值分析，當(dāng)IL-6倍增值大于1.01時，則診斷RILI的敏感性為92.3%，特異性為91.5%；當(dāng)IL-10倍增值大于1.22時， 則診斷RILI的敏感性為84.6% 特異性為87.2%；當(dāng)TGF-β1倍增值大于1.03時，則診斷RILI 敏感性為84.6% 特異性為95.7%(圖1)。

五、放療結(jié)束時3個細胞因子倍增值間的相關(guān)性

放療結(jié)束時IL-6倍增值與IL-10倍增值無相關(guān)性(r=0.248,P=0.056，圖2A)，與TGF-β1倍增值存在正相關(guān)(r=0.355,P=0.005,圖2B),IL-10倍增值與TGF-β1倍增值無相關(guān)性(r=0.234,P=0.071,圖2C)。

圖2 放療結(jié)束時3個細胞因子倍增值間的相關(guān)性

討 論

放射性肺損傷(RILI),包括急性放射性肺炎和慢性輻射引起的肺纖維化，是肺癌和食管癌放射治療的副作用之一[7]。其發(fā)生嚴重限制了臨床有效放射治療劑量的應(yīng)用并降低了患者的生存質(zhì)量。目前，RILI 沒有有效的治療方法。 RILI 與慢性炎癥有關(guān)，這種損傷因趨化因子和促炎細胞因子的刺激而持續(xù)存在[8-9]，這種現(xiàn)象提示細胞因子參與了因放療而引起的肺部急、慢性炎癥。進一步研究發(fā)現(xiàn)，引起放射性肺損傷的細胞因子主要包括白細胞介素 、轉(zhuǎn)化生長因子等[3,10]。IL-6主要由單核巨噬細胞、Ⅱ型肺泡細胞、T 淋巴細胞及成纖維細胞等合成釋放的具有多種生物學(xué)活性的細胞因子。當(dāng)機體受到放射性損傷時，IL-6 可誘導(dǎo)肺內(nèi)的成纖維細胞分化及增生，從而引起機體的炎癥反應(yīng)[11]。陳茜等[12]人發(fā)現(xiàn)，發(fā)生RILI的食管鱗癌患者外周血中IL-6水平明顯高于非RILI，可作為RILI發(fā)生的風(fēng)險預(yù)測因子，并且這種現(xiàn)象在陳安艷[13]等及趙若妃等[14]人的研究中被觀察到。在本研究中，我們同樣發(fā)現(xiàn)了肺癌及食管癌患者的外周血IL-6水平與RILI存在相關(guān)性，且在發(fā)生RILI的癌癥患者中升高，除此之外，放療結(jié)束后IL-6的倍增值能較好的預(yù)測RILI的發(fā)生率，具有高的敏感性和特異性。IL-10主要由單核巨噬細胞、B淋巴細胞、調(diào)節(jié)性T細胞產(chǎn)生的一種抗炎細胞因子，在抑制免疫反應(yīng)及炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[15-16]。然而，一些研究發(fā)現(xiàn)，IL-10具有促進免疫應(yīng)答的功能[17]。常曉龍等[18]發(fā)現(xiàn)，發(fā)生急性放射性肺炎患者的IL-10水平升高，這與本研究的結(jié)果相一致，且與分級成正相關(guān)，但在陳安艷等[13]的研究中，IL-10水平并無差異，這種差異可能與樣本量相關(guān)，仍需進一步的大樣本數(shù)據(jù)進行研究。轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-β1)主要由肺泡巨噬細胞產(chǎn)生并釋放的一種有效的促進肺纖維化的細胞因子[19-20]。有研究表明，RILI的發(fā)生往往伴隨著TGF-β1表達增加及信號通路激活[21],激活后的 TGF-β1可促進成纖維細胞增生而抑制上皮細胞增生，最終導(dǎo)致不可逆的肺纖維化[22]。伍萬春等[23]人的研究表明，TGF-β1不僅與RILI相關(guān)，而且可作為發(fā)生RILI的預(yù)測因子。本研究中的RILI患者中TGF-β1明顯升高，且RILI相關(guān)，可作為胸部腫瘤放療過程中發(fā)生RILI的有效預(yù)測指標。三種細胞因子倍增值間存在相關(guān)性，且都能較好的預(yù)測RILI的發(fā)生(AUC均大于或等于0.900)。在不同的試劑，不同的儀器檢測的情況下，細胞因子水平波動較大，不同研究之間比較可能存在偏差，而細胞因子的倍增值相對準確，且具有更高的穩(wěn)定性和臨床應(yīng)用價值。

總而言之，本次研究發(fā)現(xiàn)了發(fā)生RILI的肺癌及食管癌患者外周血IL-6、IL-10、TGF-β1水平升高，且與RILI存在相關(guān)性，三種因子的倍增值在預(yù)測RILI上具有較高的準確度，可作為發(fā)生RILI的風(fēng)險預(yù)測因子，但是，本研究也存在一定的局限性，第一，樣本量有限，第二，回顧性研究，不可控制因素存在，如患者感染，有待下一步大樣本的前瞻性研究進行驗證。