血栓調(diào)節(jié)蛋白水平和劑量體積參數(shù)與急性放射性肺炎的相關(guān)性＊

趙艷海，張 純，鄧雪英，成奇峰，陳昱明，吳偉藝，孫彥秋，黃軍榮，劉惠珠

（廣東省東莞市人民醫(yī)院放射治療科 523000）

接受肺部放射治療的肺癌患者，日后會(huì)發(fā)生不同程度的肺放射損傷，它實(shí)質(zhì)上是靶細(xì)胞受到射線照射后產(chǎn)生的炎性細(xì)胞因子和組織細(xì)胞相互作用的生物學(xué)過(guò)程。照射體積、射線劑量、分割劑量等是外在因素，屬于放射物理因素。靶細(xì)胞和一系列炎性細(xì)胞因子相互作用是放射損傷的內(nèi)在因素，屬于放射生物因素。這些因素影響著放射損傷的嚴(yán)重程度。本研究在常規(guī)分割3維適形放射治療（3dimensional conformal radiation therapy，3DCRT）條件下，探索放射物理因素和微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷后導(dǎo)致的血栓調(diào)節(jié)蛋白（thrombomodulin，TM）變化與急性放射性肺炎（acute radiation pneumonitis，ARP）的相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2007年7月至2012年8月在本科室進(jìn)行3DCRT的肺癌患者54例，其中男48例，女6例。中位年齡54歲（39～80歲）。其中鱗癌30例、腺癌14例、不典型類(lèi)癌1例、肉瘤樣癌伴腺癌成分1例、細(xì)支氣管肺泡癌2例、小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）6例（均為局限期）；48例非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中，中央型36例、周?chē)?2例；臨床Ⅰ期2例、Ⅱ期10例、Ⅲ期36例；16例有肺葉切除手術(shù)史。20例患者同步放化療，34例序貫化放療，化療多給予2～4周期含鉑的方案。

1.2 方法

1.2.1 放射治療 采用西門(mén)子雙排CT模擬定位，瓦里安21EX直線加速器放射治療，給予患者6MV射線常規(guī)分割3DCRT，放療劑量中位值61Gy（50～70Gy）；95%計(jì)劃靶區(qū)（planning target volume，PTV）劑量52～70Gy。物理學(xué)指標(biāo)包括平均肺受量（mean lung dose，MLD）和Vx（指照射總劑量高于x Gy的肺體積占全肺總體積的百分?jǐn)?shù)）都來(lái)自劑量體積直方圖（dose-volume histogram，DVH），V5中位數(shù)為48%（25%～75%），V10為33%（16%～55%），V20為21%（9%～29%），V30為13%（4%～22%），V40為5%（1%～15%），MLD為10Gy（5～15Gy）。入院后常規(guī)病史采集、體格檢查和輔助檢查，放療前及放療30Gy時(shí)，采患者晨起空腹靜脈血，離心出血清，用酶聯(lián)免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）測(cè)定血清TM水平。

1.2.2 觀察指標(biāo) 放療前參照CTCAE v3.0標(biāo)準(zhǔn)對(duì)患者呼吸道癥狀進(jìn)行評(píng)級(jí)，放療開(kāi)始至結(jié)束后3月內(nèi)，每周復(fù)評(píng)。診斷ARP時(shí)必須排除肺內(nèi)感染及肺內(nèi)病變進(jìn)展，相關(guān)癥狀分級(jí)至少較療前增加1級(jí)。觀察終點(diǎn)為大于或等于2級(jí)ARP。評(píng)價(jià)TM 水平、V5、V10、V20、V30、V40、總劑量、MLD、年齡、吸煙史、血紅蛋白含量、胸部手術(shù)、同步化療等指標(biāo)與ARP發(fā)生率的關(guān)系

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.00軟件，計(jì)量資料以±s表示，均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)和方差分析，ARP發(fā)生率的比較采用χ2檢驗(yàn)和Fisher′s精確概率法，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 臨床因素與ARP發(fā)生的關(guān)系 20例患者（37%）發(fā)生了2級(jí)以上ARP，其中8例3級(jí)，12例2級(jí)。ARP的發(fā)生率，在年齡小于60組、吸煙組、同步放化療組高于年齡60歲以上組、無(wú)吸煙組和序貫化放療組。患者放療前血紅蛋白含量高低、性別、有無(wú)接受胸部手術(shù)與ARP的發(fā)生率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表1。ARP發(fā)生率，在48例NSCLC和6例SCLC中分別是38%（18／48）vs.33%（2／6）（P＝0.842）；在42例中央型肺癌和12例周?chē)头伟┲蟹謩e是33%（12／42）vs.50%（6／12）（P＝0.292）。

表1 臨床因素與ARP發(fā)生率的關(guān)系

2.2 物理學(xué)參數(shù)與ARP發(fā)生的關(guān)系 在V5≥50%、V20≥25%、V30≥13%、MLD≥10Gy組ARP發(fā)生率明顯升高。見(jiàn)表2。ARP組和未發(fā)生 ARP組之間，V5、V10、V20、V30、MLD大小差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。V40和總劑量大小在兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表3。

2.3 TM水平與ARP發(fā)生的關(guān)系 放療30Gy時(shí)TM水平比基礎(chǔ)水平降低組，ARP發(fā)生率（50%）明顯高與較基礎(chǔ)水平增高組（12%）。

2.4 ARP級(jí)別與劑量體積參數(shù)的關(guān)系 MLD、V5、V10在0～1與2級(jí)ARP之間和0～1與3級(jí)ARP之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；在2與3級(jí)ARP之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。V20在0～1與3級(jí)ARP之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；在0～1與2級(jí)ARP之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；2級(jí)與3級(jí)之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。V30在0～1與3級(jí)ARP之間和2級(jí)與3級(jí)ARP之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；在0～1級(jí)與2級(jí)之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表4。

表2 物理學(xué)參數(shù)與ARP發(fā)生率的關(guān)系

表3 發(fā)生ARP與未發(fā)生ARP患者的物理學(xué)參數(shù)水平

表4 物理學(xué)參數(shù)與ARP級(jí)別的關(guān)系

3 討 論

胸部疾病進(jìn)行放射治療時(shí)，一定體積的肺組織接受一定劑量的電離輻射會(huì)引起不同程度的放射性肺損傷，包括早期的ARP和晚期的放射性肺纖維化（radiation pulmonary fibrosis，RPF）。一般來(lái)說(shuō)RPF由ARP發(fā)展而來(lái)，ARP發(fā)生的越早、越重，RPF發(fā)生的相應(yīng)越早、越重［1］。

放射總劑量、分割劑量和照射體積等因素影響著肺損傷的發(fā)生，以照射劑量和照射體積最主要［2］。研究證實(shí)DVH參數(shù)與肺放射損傷密切相關(guān)，包括：V20、V30、MLD、正常組織并發(fā)癥概率［3-9］。Wang等［10］報(bào)道 V30＜22%組和 MLD≤16Gy組放射性肺炎的發(fā)生率是10%；V30≥22%組和 MLD＞16Gy組，肺炎的發(fā)生率升至36%；V5≤42%和＞42Gy時(shí)，放射性肺炎的發(fā)生率分別是3%和38%。Kim等［11］認(rèn)為，MLD、V20和V30不超過(guò)16Gy、25%和18%時(shí)，出現(xiàn)2級(jí)以上ARP的概率明顯下降。隨著研究的擴(kuò)展，V5的重要性逐漸受到重視［10，12］。

本次研究顯示，ARP組 MLD、V5、V10、V20和 V30明顯高于無(wú)ARP組，ARP發(fā)生率在 MLD＜10Gy、V5＜50%、V10＜40%、V30＜13%時(shí)明顯減低，這同之前的研究結(jié)果相符。將ARP分成0～1級(jí)組、2級(jí)組和3級(jí)組，3個(gè)級(jí)別相互比較劑量體積參數(shù)的大小，發(fā)現(xiàn) MLD、V5、V10、V20和 V30在0～1級(jí)組與3級(jí)組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），只有V30在2級(jí)與3級(jí)之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能提示V30在預(yù)測(cè)3級(jí)ARP方面更有優(yōu)勢(shì)。隨著分子生物學(xué)研究的深入，目前認(rèn)為放射性肺損傷是一個(gè)由多細(xì)胞參與、多種細(xì)胞因子調(diào)控的生物學(xué)過(guò)程。肺Ⅱ型細(xì)胞和肺毛細(xì)血管、微血管的內(nèi)皮細(xì)胞作為最主要的靶細(xì)胞，受到射線照射后會(huì)釋放促炎性細(xì)胞因子，多種細(xì)胞和細(xì)胞因子相互作用，始動(dòng)和維持了放射性肺損傷。

TM由巨核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞合成，廣泛分布于血管內(nèi)皮細(xì)胞表面。TM是重要的血管內(nèi)凝血抑制因子，凝血酶與它結(jié)合后凝血活性下降，反之，TM的降低會(huì)導(dǎo)致微血管處于高凝狀態(tài)。邱峻等［13］通過(guò)檢測(cè)鼠受照射肺組織中的TM變化，推測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞的放射損傷導(dǎo)致的持續(xù)高凝狀態(tài)，在肺放射損傷中起著基礎(chǔ)性作用。Martin等［14］發(fā)現(xiàn)，直腸癌放射治療早期即能明顯引起腸道微血管內(nèi)皮細(xì)胞TM含量下降并持續(xù)到慢性損傷階段。因?yàn)榘l(fā)生放射損傷的機(jī)制相似，所以作者推測(cè)這種情況存在于其他器官的放射性損傷。Wang等［15］報(bào)道放療后微血管內(nèi)皮細(xì)胞TM含量下降。一項(xiàng)包含17例肺癌患者的前瞻性研究，測(cè)量3DCRT前、中、后血清TM含量發(fā)現(xiàn)，在ARP發(fā)生患者中，放療后1周TM明顯下降，作者認(rèn)為T(mén)M是一個(gè)早期預(yù)測(cè)ARP的指標(biāo)［16］。本研究發(fā)現(xiàn)，放射30Gy時(shí)TM較基礎(chǔ)水平降低組，ARP發(fā)生率明顯高于放療后TM水平增加組，這與上述研究結(jié)果一致。

總之，本研究證實(shí) MLD、V5、V10、V20和 V30與 ARP之間有相關(guān)性，放療后血清TM水平的下降會(huì)加重放射性肺損傷。在放療期間檢測(cè)血清TM水平，對(duì)及時(shí)調(diào)整放療計(jì)劃有重要的臨床意義。不同劑量體積參數(shù)的閾值、其他反映內(nèi)皮細(xì)胞等靶細(xì)胞損傷的指標(biāo)需要進(jìn)一步研究。

［1］Chen YY，Williams J.Radiation penumonitis and early circulatory cytokine markers［J］.Seminars in Radiation Oncology，2002，12（Suppl 1）：26-33.

［2］王明臣，劉洪明，劉杰，等.放射性肺炎影響因素的多元回歸分析［J］.中華放射腫瘤學(xué)雜志，2003，12（增刊）：49-51.

［3］Graham MV，Purdy JA，Emami B，et al.Clinical dose-volume histogramanalysis for pneumonitis after 3Dtreatment for non-small cell lung cancer［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，1999，45（2）：323-329.

［4］Claude L，Perol D，Ginestet C，et al.A prospective study on radiation pneumonitis following conformal radiation therapy in non-small-cell lung cancer：clinical and dosimetric factors analysis［J］.Radiother Oncol，2004，71（2）：175-181.

［5］Hernando ML，Marks LB，Benel GC，et al.Radiation-induced toxicity：a dose-volume histogram analysis in 201 patients with lung cancer ［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2001，47（3）：650-659.

［6］Michael F，Alex T，Richard F，et al.Dose-volume histogram analysis as predictor of radiation pneumonitis in primary lung cancer patients treated with radiotherapy［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2005，51（5）：1355-1363.

［7］Kim TH，Ho KH，Pyo HR，et al.Dose-volumetric parameters for predicting severe radiation pneumonitis after threedimensional conformal radiation therapy for lung cancer［J］.Radiation Oncology，2005，235（1）：208-215.

［8］王瀾，呂冬婕，韓春，等.胸部腫瘤同期放化療患者肺功能及劑量學(xué)參數(shù)對(duì)急性放射性肺炎的預(yù)測(cè)價(jià)值［J］.中華放射腫瘤學(xué)雜志，2011，20（1）：40-43.

［9］Ramella S，Trodella L，Mineo TC，et al.Adding ipsilateral V20and V30to conventional dosimetric constraints predicts radiation pneumonitis in stage IIIA-B NSCLC treated with combined-modality therapy［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2010，56（1）：110-115.

［10］Wang S，Liao Z，Wei X，et al.Analysis of clinical and dosimetric factors associated with treatment-related pneumonitis（TRP）in patients with non-small-cell lung cancer（NSCLC）treated with concurrent chemotherapy and three-dimensional conformal radiotherapy（3D-CRT）［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2006，52（5）：1399-1407.

［11］Kim MY，Lee J，Ha B，et al.Factors predicting radiation pneumonitis in locally advanced non-small cell lung cancer［J］.Radiat Oncol J，2011，29（3）：181-190.

［12］Miles EF，Larrier NA，Kelsey CR，et al.Intensity-Modulated radiotherapy for resected mesothelioma：the Duke experience［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2008，54（4）：1143-1150.

［13］邱俊，李堅(jiān)何，天楚，等.TM、PAI-1在放射性肺損傷中的表達(dá)及意義［J］.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2011，27（6）：973-975.

［14］Martin C，Hauer J，Louis M，et al.Radiation injury and the protein C pathway［J］.Crit Care Med，2004，32（5）：325-330.

［15］Wang J，Zheng H，Ou X，et al.Deficiency of microvascular thrombomodulin and upregulation of protease-activated receptor 1in irradiated rat intestine：Possible link between endothelial dysfunction and chronic radiation fibrosis［J］.Am J Pathol，2002，160（6）：2063-2072.

［16］Hauer-Jensen M，Kong FM，F(xiàn)ink LM，et al.Circulating thrombomodulin during radiation therapy of lung cancer［J］.Radiat Oncol Investig，1999，7（4）：238-242.