肺部立體定向放療對外周血淋巴細(xì)胞的影響

鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科，河南 鄭州 450000

如果說免疫治療是近幾年腫瘤治療領(lǐng)域的一顆新星，那么立體定向放療（stereotactic body radiotherapy，SBRT）已成為放療領(lǐng)域的一把利刃，對腫瘤予以高劑量、快速、精確、無創(chuàng)的照射，已是早期肺癌放射治療的趨勢，是有手術(shù)禁忌的早期肺癌患者的首選治療方式。2016年張玉蛟教授團(tuán)隊首創(chuàng)免疫治療聯(lián)合立體定向消融放療概念（immunotherapy and stereotactic ablative radiotherapy，ISABR），將這兩種治療方案系統(tǒng)地連接起來。腫瘤免疫主要是通過調(diào)動宿主的天然防御機(jī)制或給予天然產(chǎn)生的靶向性物質(zhì)來獲得抗腫瘤的效應(yīng)［1］，而腫瘤細(xì)胞主要通過抑制T細(xì)胞的激活來逃逸機(jī)體的免疫殺傷。目前研究顯示放療對免疫效應(yīng)是把雙刃劍，一方面，輻射誘導(dǎo)的免疫原性細(xì)胞死亡可促使腫瘤相關(guān)抗原的遞呈和抗腫瘤T細(xì)胞的活化，促進(jìn)免疫反應(yīng)；另一方面，淋巴細(xì)胞對輻射比較敏感，骨髓、淋巴組織或血液循環(huán)受到輻射后會導(dǎo)致淋巴細(xì)胞顯著減少，降低免疫檢查點(diǎn)抑制劑依賴T淋巴細(xì)胞來執(zhí)行免疫治療功能。目前體外研究顯示，SBRT中不同分割劑量及次數(shù)，對淋巴細(xì)胞的影響不同，但具體臨床實(shí)踐中相關(guān)數(shù)據(jù)較少。本研究主要通過回顧性分析肺部SBRT前后，不同分割劑量、分割次數(shù)及總劑量等參數(shù)，對外周血淋巴細(xì)胞計數(shù)的影響，間接分析SBRT對免疫效應(yīng)的抑制或激活效應(yīng)。

1 資料和方法

1.1 一般臨床資料

回顧性分析2016年1月—2018年6月在鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院接受肺部SBRT的64例患者的相關(guān)臨床資料?；颊吣挲g為30～84歲（中位數(shù)66歲），肺癌原發(fā)者44例，肺部轉(zhuǎn)移者20例，腫瘤直徑1.1～4.2 cm（中位數(shù)2.5 cm）。放療前后3個月內(nèi)無化療，具體資料見表1。

表1 64例患者的基本臨床特征Tab.1 Basic clinical characteristics of 64 patients(n)

1.2 治療方法及數(shù)據(jù)的采集

64例患者均采用SBRT，使用3 mm層厚的增強(qiáng)CT對患者定位，并在Multiplan TPS系統(tǒng)下勾畫靶區(qū)，SBRT的劑量分布：周圍型48 Gy/4次（20例）、40 Gy/4次（2例）、50 Gy/5次（18例）、40 Gy/5次（2例）、55 Gy/5次（3例）、48 Gy/6次（2例）、60 Gy/8次（5例）、40 Gy/8次（1例）、50 Gy/10次（5例）、55 Gy/11次（2例）、65 Gy/13次（4例），計劃靶體積（planning target volume，PTV）的95%受到與處方劑量相同的照射，大體腫瘤體積（gross tumor volume，GTV）的100%體積受到與處方劑量相同的照射。分別記錄SBRT治療前1周內(nèi)、治療后1周、治療后1個月、治療后3個月患者外周血中淋巴細(xì)胞計數(shù)（absolute lymphocyte count，ALC）（正常范圍1.1×109～3.2×109個/L）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

相比于放療前1周內(nèi)，本研究中64例肺部SBRT患者的外周血淋巴細(xì)胞計數(shù)在放療后1周、1個月，均出現(xiàn)不同程度的下降（P＜0.05，圖1），放療后3個月基本恢復(fù)到放療前水平（P＞0.05，圖1）。在SBRT各參數(shù)分組分析中，淋巴細(xì)胞計數(shù)在放療前和放療后3個月各參數(shù)分組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；淋巴細(xì)胞計數(shù)在放療后1周和放療后1個月，分割次數(shù)≤5次組對比分割次數(shù)＞5次組分別為：（1.68±0.63 vs 0.93±0.34，P=0.021）和（1.60±0.68 vs 0.95±0.41，P=0.004）；而在單次劑量＞10 Gy組對比≤10 Gy組、總劑量＞50 Gy組對比≤50 Gy組、BED＞100組對比BED≤100組的分析中淋巴細(xì)胞計數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，表2）。

表2 外周血淋巴細(xì)胞計數(shù)（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）Tab.2 Peripheral blood lymphocyte count (mean ± SD)

3 討 論

淋巴細(xì)胞是抗腫瘤的天然免疫應(yīng)答的主要效應(yīng)細(xì)胞之一，目前引人矚目的免疫檢查點(diǎn)抑制劑（PD-1抑制劑）的作用也是由淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的，免疫治療的療效直接取決于免疫細(xì)胞，尤其是淋巴細(xì)胞的活性和數(shù)量。放療作為抗腫瘤治療的重要手段之一，其對機(jī)體免疫細(xì)胞具有兩面性，淋巴細(xì)胞對射線十分敏感，過量照射可破壞機(jī)體免疫，而過低的劑量又無法啟動有效的抗腫瘤免疫。Brown等［2］研究顯示，長療程的常規(guī)放療會消耗免疫效應(yīng)細(xì)胞CD8+、CD4+T細(xì)胞和NK細(xì)胞，并影響免疫細(xì)胞的生存、啟動和轉(zhuǎn)運(yùn)；而短療程的大分割高劑量（大于5 Gy）放療對免疫細(xì)胞的活性影響甚小。同時大分割高劑量照射可更大程度地誘導(dǎo)腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，增加血管通透性，促使腫瘤微環(huán)境中抗腫瘤T淋巴細(xì)胞浸潤增多，使缺乏淋巴細(xì)胞浸潤的腫瘤對免疫抗體敏感，免疫抑制細(xì)胞減少，改善腫瘤微環(huán)境，“冷腫瘤”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盁崮[瘤”。淋巴細(xì)胞減少可縮短腫瘤患者的生存期，放療是免疫治療相關(guān)的淋巴細(xì)胞減少的重要危險因素，多療程、多部位照射和高總劑量可增加放療相關(guān)淋巴細(xì)胞減少的風(fēng)險。大分割照射對比常規(guī)放療可更加有效地活化T細(xì)胞，帶來更為顯著的抗腫瘤免疫效應(yīng)，但所激發(fā)的免疫效應(yīng)依賴于具體的照射劑量和分割模式［3］。

近期研究顯示放療可誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境釋放一系列趨化因子，促進(jìn)腫瘤新抗原釋放，并上調(diào)PD-1和PD-L1的表達(dá)，激活并促進(jìn)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞增殖［4］。臨床前小鼠實(shí)驗(yàn)顯示，單次的消融式放療［（15～25 Gy）×1次］可引起淋巴結(jié)引流區(qū)T細(xì)胞的激活，產(chǎn)生CD8+T細(xì)胞依賴的腫瘤免疫應(yīng)答，促使腫瘤負(fù)荷縮小，減少腫瘤復(fù)發(fā)，并根治遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移病灶，而這一現(xiàn)象在常規(guī)分割中未能體現(xiàn)［5-6］。同樣Lugade等［7］研究顯示，表達(dá)卵清蛋白（OVA）的B16-F10惡性黑色素瘤經(jīng)過單次分割（15 Gy）或多次分割照射（3 Gy×5次）后都會加快抗原提呈以及T細(xì)胞在引流淋巴結(jié)區(qū)域的集聚。不同的是使用15 Gy單次照射與使用3 Gy×5次照射方案相比，浸潤腫瘤的宿主免疫細(xì)胞更多。

大分割照射可以顯著降低放射性淋巴細(xì)胞減少的風(fēng)險和嚴(yán)重程度。Wild等［8］在分析胰腺癌患者接受SBRT（6.6 Gy×5次）和常規(guī)放療（1.8 Gy×28次）對淋巴細(xì)胞計數(shù)的影響時發(fā)現(xiàn)，放療后1個月71.7%的常規(guī)放療患者出現(xiàn)嚴(yán)重淋巴細(xì)胞減少（與13.8%的大分割患者相比，ALC＜500個/mm3），在放療后2個月，46.0%的常規(guī)放療患者仍處于顯著的淋巴細(xì)胞減少狀態(tài)，而大分割患者只有13.6%（P＜0.007）。同樣，Crocenzi等［9］在胰腺癌的研究中也發(fā)現(xiàn)，相比常規(guī)放療，大分割照射可顯著提高放療后ALC及隨訪近1年內(nèi)主要淋巴細(xì)胞亞群（CD4、CD8、CD20和CD56陽性細(xì)胞）的數(shù)量。Pike等［10］的回顧性分析也顯示分割次數(shù)大于5次的放療可增加嚴(yán)重淋巴細(xì)胞減少癥的發(fā)生，而在聯(lián)合免疫治療前接受分割次數(shù)大于5次放療者出現(xiàn)嚴(yán)重淋巴細(xì)胞減少癥的比例更高。

本研究也發(fā)現(xiàn)，在放療后1周和1個月的時間點(diǎn)，外周血淋巴細(xì)胞計數(shù)均出現(xiàn)不同程度的降低，放療后3個月才基本恢復(fù)到放療前水平。SBRT各參數(shù)中分割次數(shù)是影響淋巴細(xì)胞計數(shù)的重要因素，在放療后1周和1個月后，外周血淋巴細(xì)胞計數(shù)在分割次數(shù)小于5次組顯著高于大于5次組（放療后1周：1.68±10.63 vs0.93±0.34，P=0.021；放療后1個月：1.60±0.68 vs 0.95±0.41，P=0.004）。因此我們大膽推測在分割次數(shù)小于5次的肺部SBRT照射后所致淋巴細(xì)胞激活大于射線對淋巴細(xì)胞的消耗，但這還需后續(xù)研究進(jìn)一步證實(shí)。

放療所誘發(fā)的免疫活化時間短暫，且放療可能破壞已存在和正在進(jìn)行的細(xì)胞免疫反應(yīng)，SBRT聯(lián)合免疫治療的最佳時機(jī)尚不明確，且不同作用機(jī)制的免疫療法與SBRT聯(lián)合的最佳時間點(diǎn)不同。Young等［11］的體外研究顯示，荷瘤小鼠瘤體接受單次20 Gy的SBRT照射，并聯(lián)合抗CTLA-4抗體或抗OX-40激動劑，結(jié)果顯示抗CTLA-4抗體聯(lián)合SBRT的最佳時機(jī)在放療前，因?yàn)榭笴TLA-4抗體能促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞耗竭，放療同步或之后消耗調(diào)節(jié)性T細(xì)胞都可改善腫瘤控制；抗OX-40激動劑的最佳時機(jī)是放療后1 d，因?yàn)楦邉┝空丈浜髸霈F(xiàn)48 h的抗原呈遞窗口期。

同時不同部位的SBRT治療對免疫細(xì)胞的影響并不相同，McGee等［12］研究顯示在實(shí)體腫瘤（肺和肝臟）的SBRT中，可誘導(dǎo)全身免疫改變，包括總NK細(xì)胞和細(xì)胞毒性NK細(xì)胞的減少，激活Tim 3+NK細(xì)胞，記憶性CD4+和CD8+T細(xì)胞增加。非實(shí)質(zhì)性部位的SBRT中并沒有上述變化。

綜合當(dāng)前研究及本回顧性分析，在肺部SBRT治療中，分割次數(shù)小于5次的SBRT可能更有利于減少放射線所致的 淋巴細(xì)胞減少，使放療和免疫療法的協(xié)同作用最大化，但這還需要更大的樣本量進(jìn)一步分析和證實(shí)。