容积旋转调强放疗后免疫功能变化及对急性放射性肺炎预测价值的研究

吴侃 徐晓 张敏娜 王冰 夏冰 马胜林⋆

放射治疗是肺癌重要的治疗方法之一。放射治疗的主要剂量限制性毒性是放射性肺炎（RP），RP的发生常会导致患者放疗终止及生活质量的下降，甚至危及生命。容积旋转调强技术（VMAT）是一种新型的旋转调强放疗，与调强放疗（IMRT）相比具有靶区分布更均匀、正常组织保护更优的特点。目前放射性肺损伤的临床数据主要基于三维适形放疗（3D-CRT）和IMRT技术。有研究显示胸部放疗后肺组织中T淋巴细胞明显增加且与RP的发生密切相关［1-2］，而相反的研究认为淋巴细胞可能有利于避免辐射诱导肺损伤［3］。本文分析肺癌患者基于VMAT技术的胸部放疗后外周血细胞免疫及体液免疫变化，并探讨其与急性RP（ARP）发生率的相关性。

1 临床资料

1.1 一般资料 回顾性分析2013年1月至2015年12月本院经细胞学或病理组织学证实的肺癌患者的病历资料。纳入标准：（1）接受VMAT技术行胸部放疗。（2）放疗剂量≥45Gy。（3）具有完整的临床资料。（4）放疗前1周内及放疗结束后1周内均有细胞免疫及体液免疫检验记录。（5）放疗结束后随访1年。排除标准：（1）病例资料不完整。（2）合并其他恶性肿瘤。放射性肺炎诊断标准依据《常见不良反应术语评定标准（CTCAE）4.0版》。

1.2 治疗方法 患者均采取仰卧位，经热塑体膜固定体位，CT模拟定位，层厚5mm，并将定位图像传输至Pinnacle计划系统（ADAC Pinnacle V9.1，Philips Medical System，USA）。术后患者靶区勾画：临床靶体积（CTV）包括支气管残端和特定的淋巴结区域；局部晚期及晚期患者靶区勾画采取累及野照射：大体肿瘤体积（GTV）包括影像学可见的肿瘤（GTV-P）及淋巴结（GTV-N），并通过PET显像除外因肿瘤原因造成的肺不张，CTV为GTV-P外扩1～1.5cm及GTV-N外扩0.5～0.8cm；计划靶体积（PTV）均在CTV基础上根据呼吸动度及摆位误差外放5～8mm。危及器官包括双肺、脊髓、食管和心脏。放疗期间1次/周CBCT扫描校正摆位误差。放疗实施采用具有VMAT和四维图像引导功能的医科达AXESSE直线加速器，放射线能量6～10MV，拉弧个数1～3个。处方剂量：PTV45～64Gy，1.8～3.0Gy/次，5次/周。危及器官的限量：两肺的V20≤30%，V5≤50%，平均≤17Gy；脊髓最大剂量≤45Gy；心脏平均剂量≤30Gy。放疗前、放疗中及放疗结束后1次/3个月复查胸部CT，并进行随访。

1.3 观察指标 根据CTCAE 4.0标准将ARP患者分为有症状ARP（2～5级）和非有症状ARP（0～1级）组。采集并比较两组临床一般资料包括年龄、性别、KPS评分、吸烟史、开胸手术史、病理、分期、Charlson合并症指数等。采集患者放疗前1周内及放疗结束后1周内细胞免疫及体液免疫数据，包括总T细胞（CD3+）、辅助 /诱导 T细胞（CD3+CD4+）、抑制 /细胞毒T细胞（CD3+CD8+）、CD4/CD8比值、B细胞（CD3-CD19+）、NK细胞（CD3-CD56+）、免疫调节细胞（CD4+CD25+）、CD8+T细 胞 活 化（CD8+CD38+）、IgM、IgA、IgG、补体C3、补体C4，分析VMAT胸部放疗后免疫功能变化及各指标与有症状ARP发生的相关性。

1.4 统计学方法 采用 SPSS 19.0 统计软件。计量资料以（±s）表示，用t检验或U检验；计数资料以%表示，用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般情况 最终纳入77例患者，男58例，女19例；年龄22～84 岁，中位年龄60岁。Ⅱ～Ⅲ期61例，Ⅳ期16例。单纯放疗23例，序贯放化疗30例，同步放化疗24例，化疗均以铂类为主的方案。见表1。

表1 患者一般资料比较［n（%）］

2.2 VMAT胸部放疗前后免疫功能变化 见表2、3。

表2 肺癌患者治疗前后体液免疫功能指标比较［g/L，（±s）］

表2 肺癌患者治疗前后体液免疫功能指标比较［g/L，（±s）］

IGA IGG IGM C3 C4治疗前 2.50±1.17 13.75±4.93 1.09±0.63 1.12±0.27 0.26±0.10治疗后 2.39±1.23 12.23±2.88 1.11±0.63 1.1±0.25 0.31±0.15 t/Z值 0.401 1.453 0.13 0.27 2.000 P值 0.69 0.151 0.897 0.788 0.049

表3 肺癌患者治疗前后细胞免疫功能指标比较（±s）

表3 肺癌患者治疗前后细胞免疫功能指标比较（±s）

CD3+T细胞（%） CD4+T细胞（%） CD8+T细胞（%） CD4/CD8比值 B细胞（%） NK细胞（%） 免疫调节细胞（%） 抑制性T细胞活化（%）治疗前 68.35±9.28 39.03±8.45 24.44±7.14 1.78±0.78 9.39±4.53 19.71±9.71 7.39±3.54 13.59±6.77治疗后 68.80±9.24 32.46±9.93 30.76±10.43 1.24±0.71 6.46±5.39 19.91±7.73 7.70±3.33 21.72±10.91 t/Z值 0.205 3.063 3.116 3.009 2.53 0.092 0.372 3.422 P值 0.838 0.003 0.003 0.004 0.014 0.927 0.711 0.001

2.3 ARP发生情况 随访至2017年1月，中位随访时间25个月（12～42个月），随访率为100%。发生ARP 30例，其中1级8例，2级13例，3级7例，5级2例，≥2级的有症状ARP发生率28.6%。发生ARP的中位时间是放疗结束后39d。其中2例患者死于ARP，发生时间分别为放疗结束后29d和45d，两例患者均有干咳、胸痛、低热和气短症状，尽管给予及时、积极的治疗仍在1个月内死于呼吸衰竭。

2.4 ARP与血常规指标的相关性因素分析 见表4。

表4 肺癌患者有症状ARP发生相关因素［g/L，（±s）］

表4 肺癌患者有症状ARP发生相关因素［g/L，（±s）］

治疗前C4 治疗后C4 P值有症状ARP组 0.28±0.13 0.36±0.10 0.034无症状ARP组 0.24±0.07 0.23±0.04 0.893 t/Z值 0.839 4.036 P值 0.401 0.000

3 讨论

机体在肿瘤发生后便启动一系列针对肿瘤抗原的免疫应答，包括细胞免疫和体液免疫两方面。细胞免疫中CD4+T细胞发挥正调节作用；近年来研究显示在CD8+T细胞亚群中发现具有调节性作用的T细胞［4］，因此其不仅是细胞毒性效应T细胞，且也是具有免疫抑制作用的调节性T细胞；CD4/CD8反映机体的免疫平衡状态。NK细胞可直接杀伤肿瘤细胞，B淋巴细胞介导体液免疫，二者也是反映肿瘤患者免疫功能的重要指标。放射线在杀伤肿瘤细胞的同时，对免疫细胞的非特异性杀伤也不可避免的造成机体免疫功能的下降。既往研究较多的是肺癌患者手术或化疗后外周血淋巴细胞的预后价值［5］，放疗相关免疫功能变化研究较少。本资料显示肺癌患者VMAT技术胸部放疗后出现以CD4+T淋巴细胞及B淋巴细胞显著下降；CD8+T淋巴细胞及CD8+T淋巴细胞活化升高，CD4/CD8比例下降。大多研究表明CD4+T淋巴细胞下降，CD8+T淋巴细胞升高，CD4/CD8比值下降反映肿瘤患者细胞免疫功能的下降，并预示不良预后［6］。但近来有研究认为CD8+T细胞升高可能与放疗激活肿瘤特异性免疫相关［7］，一项Ⅰ期非小细胞肺癌立体定向放疗的研究提示CD8+T细胞升高者预后较好［8］。此外，体液免疫也参与抗肿瘤免疫，补体系统能够参与特异性和非特异性免疫反应，放疗可以通过经典途径和旁路途径激活补体，而地塞米松抑制补体可明显降低放疗疗效［9］。本资料显示，VMAT胸部放疗后补体C4较放疗前升高，差异有统计学意义（P=0.049），提示补体C4在放疗诱导的肿瘤特异性免疫反应中具有重要作用。

目前，罕有基于VMAT技术下ARP发生率的报道，本资料显示ARP发生率为39.0%，其中有症状的ARP（CTCAE 2-5级）发生率28.6%，≥3级的ARP发生率11.7%。既往ARP发生率的报道多基于3D-CRT及IMRT技术，而IMRT组ARP发生率明显低于3D-CRT组［10］，VMAT技术与既往IMRT技术条件下ARP发生率基本相似［11］，提示VMAT是一种安全的肺癌放射治疗手段。既往不乏探讨ARP发生相关因素的研究［12-13］，但仍缺乏有效的预测因子。研究提示ARP是一个多种细胞因子、调节分子参与的组织重塑和免疫调节过程［14］，但免疫功能在ARP中的作用存在争议［1-3］。本资料显示，VMAT胸部放疗后有症状ARP组补体C4水平较非有症状ARP组明显升高（P=0.000），较放疗前补体C4水平也有明显升高（P=0.034），细胞免疫功能在两组间差异无统计学意义（P＞0.05）。尽管目前尚未见补体C4与ARP相关性的文献报道，但大量研究显示补体与特发性肺纤维化密切相关。早期研究在特发性肺纤维化患者的血清和支气管肺泡灌洗液中检出补体激活的免疫复合物［15］，实验研究显示大量消耗补体可以减少博来霉素诱发的肺纤维化［16］。放疗可以通过经典途径和旁路途径激活补体，本资料中有症状ARP组患者C4水平明显升高，提示血清补体的激活参与ARP的发生发展。补体C4水平增高对于预测和诊断ARP可能有一定的价值，对于这部分患者需要更为密切的观察随访。

对于补体受体及下游信号通路在肺癌放疗患者肺损伤中的地位可能是未来的一个研究方向，进一步机制研究可能为放疗联合免疫治疗提供更多思路。当然，本资料患者异质性较大，且为回顾性研究，仍有待大样本的前瞻性研究加以验证。