食管癌患者外周血IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β与放射性肺损伤的关系

赵若妃, 王 磊, 李英灿, 李 丹, 祝国莲

(沈阳市第五人民医院乳腺肿瘤科，辽宁 沈阳 110023)

食管癌是近年常见的消化道恶性肿瘤，病死率和发病率居高不下，给患者生命带来严重威胁[1-3]。其临床表现为吞咽困难、有明显异物感，因为早期无明显症状，不易引起关注，确诊时往往已经进展到中晚期，错过最佳治疗时机，因此，大多在该阶段采取放疗治疗[4-6]。放射性肺损伤(radiation induced lung injury, RILI)是放疗后肺部常见的毒性反应之一，临床症状主要表现为胸闷、咳嗽及呼吸障碍等，进展严重者将导致呼吸衰竭[7-9]，RILI严重影响患者生存治疗且因过程较复杂，受到临床广泛关注，近年来研究大多通过对细胞因子的监测评估RILI[10-11]。目前研究大多使用转化生长因子β(transforming growth factor-β, TGF-β)与白细胞介素6(interleukin-6, IL-6)来反映其病况，为了增加研究的多样性，本研究加入了血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)与肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)两个新细胞因子，对本院97例食管癌患者进行分析，旨在分析几项细胞因子与RILI的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料 2018年3月至2020年3月收治的97例食管癌患者，回顾性分析其临床资料，患者均进行根治性三维适形放疗或调强放疗，按其放疗后是否发生RILI分为RILI组与非RILI组，RILI组25例，男11例，女14例，年龄34～76岁，平均(53.21±5.47)岁，非RILI组72例，男43例，女28例，年龄3～78岁，平均(55.38±4.95)岁。本研究所有入选患者均知情且签署同意书，经过本院医学伦理委员会评审一致通过。

1.2放疗治疗 均使用德国西门子Somatom Spirit CT模拟定位机及医科达IMPAC放射治疗网络系统对患者的胸部进行CT增强扫描模拟CT定位，层厚为5 mm。图像通过三维重建进入三维适形放疗计划系统(医科达核通Oncentra治疗计划系统)，由两位经验丰富的主治医师描绘出肿瘤靶区(GTV)、临床靶区(CTV)并且将GTV的三维方向扩张0.5～0.6 cm, 计划靶区(PTV)需模拟机器下患者肺部呼吸运动的范围和摆放机位时出现的误差。采用西门子ARTISTE IGRT 医用直线加速器对患者行放射治疗，射线能量为6 MV。患者放疗总剂量为50～50.4 Gy，每日1.8或2 Gy/次, 共计5～5.5周完成治疗。患者放疗方案参考2015版本肿瘤学临床实践指南(NCCN 指南)制定。

1.3细胞因子检测 在患者放疗前及放疗结束后第二天采集其外周血液样本2 ml，2 500 r/min，离心15 min后，取上层血清，分装进EP管中，500 μl/管，放置在-80 ℃的冰箱内保存。当检测时将其融化，用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血液样本中 IL-6、TGF-β、TNF-α 及VEGF水平浓度。实验室所使用的试剂盒均购自上海联科生物有限公司及武汉基因美生物科技有限公司，680全自动酶免分析仪购自美国 BIO-RAD公司。

2 结 果

2.1临床特征比较 患者在性别、年龄、吸烟史、KPS评分、TNM分期及放射剂量的组间差异均无统计学意义(P>0.05)，既往肺功能有无异常组间差异具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两组临床特征比较[例(%)]

2.2外周血IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β水平 RILI组患者放疗后指标均显著上升，非RILI组患者放疗后指标除VEGF均一定程度下降，放疗后组间差异均具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组放疗前后外周血IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β比较

2.3食管癌患者外周血指标与发生RILI的相关性分析 患者是否发生RILI与外周血IL-6(r=-0.564)、VEGF(r=-0.266)、TNF-α(r=-0.758)及TGF-β(r=-0.583)水平相关性均显著(P<0.05)，见表3。

表3 食管癌患者外周血指标与发生RILI的相关性分析

2.4食管癌患者外周血指标检测RILI的ROC曲线分析 IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β诊断RILI的AUC依次为0.837、0.645、0.989、0.884；根据最佳临界值点，当IL-6大于71.735时，敏感度为68.0%，特异度为91.7%；当VEGF值大于26.650时，敏感度为88.0%，特异度为47.2%；当TNF-α值大于27.445时，敏感度为100.0%，特异度为90.3%；当TGF-β值大于5246.295时，敏感度为92.0%，特异度为77.8%；可见TNF-α检测RILI的效能最高。见表4、图1。

表4 ROC曲线分析

图1 ROC曲线

3 讨 论

放射治疗是治疗食管癌患者的重要方式，但RILI的发生严重阻碍了放疗进程，影响患者肺部通气与换气功能，当RILI进展到更严重阶段时，肺功能将发生不可逆转的伤害[12-14]。炎性细胞因子在RILI中活动明显，因此研究其发生机制及有效防御十分关键，检查细胞因子是现今最方便、准确评估RILI的方式[15-17]，IL-6与TGF-β是典型的炎症诱导因子，能够有效预测各类炎症。VEGF是一种强效诱导血管生成的蛋白物质，能够直接参与内皮细胞增殖、转移及血管形成；TNF-α生物学活性高，在促进肿瘤细胞繁殖、侵袭等过程有重要作用，与恶性肿瘤发生关系密切，故本研究加入以上两种因子用于检测RILI。

陈茜等[18]研究中指出出现RILI的患者IL-6、IL-33、S100A8水平随着放疗进程显著升高，TGF-β水平无明显变化。ROC 曲线结果显示, IL-6、IL-33及S100A8对于预测患者RILI有较高的敏感度和特异度，提示IL-6及IL-33能够作为预测RILI的细胞因子；商江丽等[19]研究表明食管癌感染组患者的肺功能低于未感染组，感染组外周血细胞因子IL-6、TNF-α、CRP、IL-1β明显高于对照组，提示食管癌根治术后感染患者预后不佳，患者病死率较高；陈安艳等[20]研究结果显示食管癌患者放疗放射剂量达到40 Gy、以及放疗结束、放疗开始12、24周，RILI组的患者血清IL-6水平均高于对照组，Logistic回归显示IL-6、IL-7、IL-33水平升高均可以作为食管癌患者发生RILI的独立危险预测因素，提示临床需监测上述几项指标水平调整放疗方式。以上学者研究结果均与本研究有相似之处，本研究结果显示放疗之后，RILI患者的IL-6、VEGF、TNF-α及TGF-β的水平均提高，且几项指标与患者是否发生RILI相关性显著，ROC曲线分析结果显示4项指标中TNF-α及TGF-β监测RILI的敏感度最高，IL-6、VEGF次之。这可能是因为TNF-α由活化的巨噬细胞、单核细胞与T细胞分泌所产生，主要功能是调控，能够推进肿瘤细胞死亡的因子，具有较强的生物学活性，与恶性肿瘤的发展进程关系密切，当其水平升高，细胞大量释放时会导致食管癌患者的免疫功能异常，因此，患者发生RILI的情况下其体内TNF-α水平随之升高；TGF-β则是负责细胞的生长、分化与反应机体免疫功能等，正常人的TNF-α指标较低，但当RILI发生之后，其指标呈现高水平，预示TNF-α的变化与RILI情况相关，在放疗前后观测患者外周血中该项指标对预测RILI有重要的意义。VEGF是内皮细胞的存活因子，能够促进内皮细胞增殖, 增加微血管通透性，其广泛存在于患者体内，该水平上升，预示血管渗透性增加，患者炎症反应加剧。研究结果提示在食管癌患者出现RILI之前，能够通过抑制以上几项促炎细胞因子的升高，控制RILI的发生、发展，降低、延缓患者炎症现象，改善患者的生存质量。

综上所述，食管癌患者外周血IL-6、VEGF、TNF-α与TGF-β指标水平与RILI相关性显著，准确监测该类指标能够有效预估患者RILI进展及预后，但本研究也存在一定的局限性，例如样本容量有限，在今后研究中将会通过加大样本容量使研究结果更具有客观、科学性。