免疫损伤可以解释高剂量放疗对肺癌无效的原因

说到用辐射对抗肺癌，初步的临床研究非常明确：越多越好。那么，为什么大规模的3期临床试验却发现了相反的情况——接受较高剂量放射治疗的III期非小细胞肺癌患者的总体生存率实际上低于接受低剂量放射治疗的患者？

“乍一看，你可能会认为当你给予更高剂量的辐射时，它太毒了——副作用太多，效果不会超过伤害。然而，在这项试验中，如果你观察3个水平的5个毒性水平，高剂量和低剂量辐射组之间没有统计学上的显著差异，治疗相关死亡的绝对数量总体上相当小。更有趣的是，这项研究中的肿瘤控制实际上比剂量组更差，这不能简单地用毒性增加来解释，”科罗拉多大学癌症中心研究员、医学院放射肿瘤学系助理教授Sameer K. Nath博士说。

自2013年研究结束以来，这一意外发现一直困扰着研究人员。现在，CU癌症中心的Nath及其同事的一项新研究提供了一个有趣的答案：归咎于免疫系统。那是因为肺里用的辐射不会留在肺里。这种辐射也会通过肺部和心脏进入血液。损害血液的免疫成分会消除身体对抗癌症的重要盟友。

一个原因和抗癌放疗的工作模式有关。当然，辐射杀死细胞-肿瘤学家试图将辐射集中在肿瘤组织上，以便它主要杀死癌细胞。但是并不是所有的癌细胞都会因辐射而立即死亡。这些细胞很多只是受损，它们会通过DNA损伤来识别和消灭这些细胞。

“在过去的十年里，许多研究都支持这样一种观点，即放疗导致DNA损伤后，功能性免疫系统在杀死肿瘤细胞方面发挥了关键作用，”Nath说。

但是，如果辐射破坏了免疫系统，这些DNA受损的肿瘤细胞可能会存活下来，并最终逃脱免疫介导的清除。

“我们的假设是，对免疫系统的高剂量辐射将导致这些患者的存活率较低，”纳特说。

为了测试这一假设，Nath和他的同事们使用了一个复杂的计算机模型来定义治疗期间免疫细胞的估计辐射剂量(EDRIC)。然后，他们研究了一组新的患者：EDRIC能否预测2004年至2017年在科罗拉多大学医院接受治疗的117名III期非小细胞肺癌患者的生存率？

是的，它可以：高EDRIC(7.3 Gy以上)患者的中位数是14.3个月，而低EDRIC(5.1 Gy以下)患者的中位数是28.2个月。

“我们证明，对免疫细胞的估计辐射剂量是肿瘤控制和存活的重要预测指标。事实上，它最终成为最重要的预测因素之一，”纳特说。“这是一个非常发人深省的发现，因为辐射对免疫系统的影响在过去并不是该领域的重点。”

纳特警告说，放射仍然是III期非小细胞肺癌的主要治疗方法。虽然免疫系统的辐射剂量可能会降低辐射的益处，但一些临床试验已经确定了辐射在该人群中的明显生存益处。

“真正令人兴奋的是，现在我们有一种方法来估计这种辐射剂量，我们可以将免疫系统视为一个危险的器官，”他说。“我们认为这是一个可以改变的风险因素。现在我们可以专注于减少剂量的方法，通过这样做，我们将能够最大限度地提高这些患者的辐射效益。”

虽然还需要做更多的工作来确认当前的研究结果，并确定免疫保护性放疗的最佳实践，但Nath认为，减少辐射传播时间和限制免疫细胞数量的治疗方法可能是有用的。坏掉了。

“当你把辐射的每一部分都放入胸腔时，一定量的血液就会进入野外。这个区域的很多淋巴细胞都会被杀死。当你重复每次治疗时，你会不断地达到不同的血量。如果我们减少受辐射部位的数量或在更短的时间内给予剂量，我们将减少总的血液量，”Nath说。

未来额外的免疫保护策略可能包括使用更集中的辐射形式，使医生能够留出含有更多循环免疫细胞的区域，将辐射导出心脏和肺部，以及使用功能性肺部成像来识别和避免区域。这个特别灌注。

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