中国辐射卫生  2014, Vol. 23 Issue (6): 486-488, 494  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2014.06.003

引用本文 

刘承军, 翟瑞仁, 逄朝霞, 王利. 热疗与低剂量辐射对乳腺癌患者免疫功能的影响[J]. 中国辐射卫生, 2014, 23(6): 486-488, 494. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2014.06.003.
LIU Cheng-jun, ZHAI Rui-ren, PANG Zhao-xia, WANG Li. The Effect of Thermotherapy Combined with Low-dose Irradiation on Hematopoietic and Immune Function of Mammary Carcinoma[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2014, 23(6): 486-488, 494. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2014.06.003.

基金项目

济南军区联勤计划课题(CJN10L045)

文章历史

收稿日期:2014-07-20
修回日期:2014-09-30
热疗与低剂量辐射对乳腺癌患者免疫功能的影响
刘承军 , 翟瑞仁 , 逄朝霞 , 王利     
济南军区第401医院崂山分院, 山东 青岛 266101
摘要目的  观察热疗联合低剂量辐射对乳腺癌患者造血和免疫功能的影响。方法   40例乳腺癌患者, 随机分为常规化疗、热疗、低剂量辐射、热疗+低剂量辐射联合治疗4组, 常规化疗组给予环磷酰胺(CTX)100 mg·m-2, 从第1天到第14天每天口服, 甲氨喋呤(MTX)40 mg·m-2, 5-氟尿嘧啶(5-FU)600 mg·m-2, 于第1天及第8天静脉注射; 热疗组于41℃静脉低流量灌注MTX 40 mg·m-2, 5-FU 600 mg·m-2, 恒温持续120 min; 低剂量辐射组给予60Coγ射线局部照射0.01 Gy/d, 5次/周, 3周; 联合治疗组给予热疗+低剂量辐射治疗, 方法同上。观察治疗后患者外周血象、IL-2、IL-4、TNF-γ、CD4、CD8水平的变化。结果  热疗、低剂量辐射、热疗+低剂量辐射联合治疗组IL-2、IL-4、TNF-γ、CD4、CD8水平均高于常规化疗组, 热疗组、联合治疗组值均高于低剂量辐射组(P < 0.05), 联合治疗组优于热疗组, 但差异无统计学意义(P > 0.05), 联合治疗组白细胞、红细胞、血小板值高于其余组(P < 0.05)。结论   热疗联合低剂量辐射对乳腺癌患者的造血及免疫功能均有较好的保护作用。
关键词乳腺癌    热疗    低剂量辐射    造血    免疫功能    
The Effect of Thermotherapy Combined with Low-dose Irradiation on Hematopoietic and Immune Function of Mammary Carcinoma
LIU Cheng-jun , ZHAI Rui-ren , PANG Zhao-xia , WANG Li     
Department of Hematology and Oncology, Laoshan Branch, No 401 Hospital of PLA, Qingdao 266101 China
Abstract: Objective To study the effect of thermotherapy combined with low-dose irradiation on hematopoietic and immune function of mammary carcinoma. Methods 40 mammary carcinoma patients were randomly divided into conventional chemotherapy group, thermotherapy group, low-dose irradiation group and combination therapy (thermotherapy plus low-dose irradiation) group. Cyclophosphamide 100 mg/m2 was administrated orally from day 1 to day 14, Methotrexate 40 mg/m2, 5-Fluorouracil 600 mg/m2 were administrated intravenously on 1th and 8th day. The same dose of Methotrexate and 5-Fluorouracil was qiver in low flow and maintain in the constant temperature for 120 minutes in Thermotherapy group. Mice were totally body irradiated by 0.01Gy/d of 60Co-γ ray for 5 days per week for 3 weeks in Low-dose irradiation group. The dose and method of thermotherapy and low-dose irradiation in combined therapy group were the same as in thermotherapy group and low-dose irradiation group. Peripheral blood, including white blood cell, red blood cell and platelet, the level of interleukin 2, interleukin 4, γ interferon, CD4+ T, CD8+ T were observed after the above treatments. Results The level of interleukin 2, interleukin 4, γ interferon, CD4+ T, CD8+ T in thermotherapy group, low-dose irradiation group and combination therapy group were significantly higher than that of the conventional group. The observed index in thermotherapy group and combined group was higher than that of the low-dose irradiation group (P < 0.05). Combined therapy group has a better result than the thermotherapy group, but there was no significantly difference between them (P > 0.05). The counts of white blood cell, red blood cell and platelet in the combined therapy group are higher than those of other groups (P < 0.05). Conclusion The combination of thermotherapy with low-dose irradiation has a better protective effect on the hematopoietic and immune function of mammary carcinoma patients.
Key words: Mammary Carcinoma    Thermotherapy    Low-dose Irradiation    Hematopoietic Function    Lmmune Function    

乳腺癌是女性常见肿瘤之一, 病死率在肿瘤中仅次于肺癌[1]。随着化疗药物及化疗理念的不断发展[2-3], 乳腺癌的死亡率有逐渐下降趋势, 但治疗效果仍难以令人满意。热疗可刺激机体的免疫功能, 解除肿瘤患者的免疫抑制状态, 作为一种治疗恶性肿瘤的综合性手段, 近年来已在临床上广泛应用[4-5]。低剂量辐射亦可增强机体的免疫功能[6-7]。本研究收集了2009年9月至2011年2月我院收治的初诊乳腺癌患者, 观察了热疗联合低剂量辐射对乳腺癌患者造血和免疫功能的影响, 现报道如下。

1 资料与方法 1.1 临床资料及分组

40例乳腺癌患者, 年龄36~ 62岁, 均经过病理组织学检查确诊, 浸润性导管癌32例, 单纯癌4例, 浸润性小叶癌4例。肿瘤大小2~6 cm。临床病理分期:Ⅰ期6例, Ⅱ期18例, Ⅲ期14例, Ⅳ期2例。所有患者随机分为4组:常规化疗组、热疗组、低剂量辐射组及热疗+低剂量辐射联合治疗组, 分组情况见表 1

表 1 乳腺癌患者临床资料
1.2 治疗方法 1.2.1 常规化疗组

采用常规CMF方案:CTX 100 mg/m2口服第1~第14天; MTX 40 mg/m2静滴第1天, 第8天; 5-FU 600 mg/m2静滴第1天, 第8天。

1.2.2 全身热疗组

控温阶段细分为5个阶段。①预热阶段:全功率加热, 尽量保持舱内空气温度均匀, 约20 min左右。②升温阶段:保持全功率加热, 此时加热板温度接近峰值温度, 红外线辐射能量增强, 此阶段人体温度上升快, 在70 min时间内体温上升到41.3℃。③精控阶段:设置合理的PID参数, 保证控温的精确性和安全性(防止超调), 约30 min。④恒温阶段:不改变精控阶段的各种条件, 被控温度在设定值达到温度平衡。由于人体达到41℃以上时有较强反映, 恒温阶段的初期温度波动会比较大, 可达到± 0.1℃的波动幅度。静脉低流量灌注MTX 40 mg·m-2, 5-FU 600 mg·m-2, 恒温约120 min。⑤降温阶段:由计算机或手动控制切断加热电源而进入降温阶段, 调整风速, 使进风和出风都调到最大并开启舱盖保证快速降温。治疗结束后, 降温至38℃麻醉复苏, 患者清醒并呼吸正常后送回病房, 继续心电监护经4~6 h确认正常后可进食下床。

1.2.3 低剂量辐射组

采用60Co γ射线照射, 照射距离100 cm, 剂量率<0.01 Gy/min。在胸壁的切线方向, 左右对称设野。内侧边缘超出体中线1 cm, 用铅丝标定, 在切线方向上看, 向深部肺组织超过3 cm, 把内乳区淋巴结包括在内。后外侧缘超过可触到的乳腺组织外2 cm, 下界达到乳腺皱褶下2~3 cm。以深度计算剂量, 其中治疗组平面剂量0.2 Gy, 0.01 Gy/次, 每周5次, 共15次。

1.2.4 联合治疗组

给予热疗+低剂量辐射联合治疗, 方法同上。

1.3 外周血细胞计数

治疗后第15天各组采静脉血2 ml, 检测外周血细胞计数, 包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC), 血小板(PLT)。

1.4 CD4+ T、CD8+ T细胞亚群的检测

治疗后1个月, 取静脉血4ml, 置于EDTA-K3抗凝试管中, 取100 μL (剩余血液室温下保存, 留做IL-2测定), 加入900 μL的1 ×红细胞裂解液, 混匀, 裂解15 min。1500 r·min-1离心5 min。弃上清, 加100 μL PBS缓冲液, 混匀, 加荧光标记的多克隆抗体CD4-PE和CD8-FITC各10 μL, 混匀, 室温避光放置30 min。FACS上机检测, 每个标本收集10 000个细胞, FSC- SSC散点图设门圈定淋巴细胞, 在CD4-PE和CD8- FITC双参数散点图中, 利用十字象限设门, 其中Q1和Q4象限分别表示CD4+ T, CD8+ T细胞, 检测CD4+ T, CD8+ T细胞/淋巴细胞的百分率。

1.5 血浆IL-2、IL-4、TNF-γ含量的测定

室温下剩余血液, 3000 r·min-1, 离心5 min, 分离出血浆, 4℃保存。IL-2、IL-4、TNF-γ水平检测参见ELISA -Kit试剂盒说明书。

1.6 统计学方法

实验数据以x± s表示, 所有数据采用SPSS 12.0统计软件分析, 采用ANOVA分析, P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 外周血细胞计数

治疗后第15天, 热疗组与常规化疗组WBC、RBC和PLT差异无统计学意义(P ﹥0.05)。低剂量辐射组、热疗+低剂量辐射组WBC、RBC和PLT均高于常规化疗组及低剂量辐射组, 联合治疗组各项指标优于低剂量辐射组, 各组外周血细胞计数情况见表 2

表 2 乳腺癌患者各治疗组外周血象的比较(x± s; n=10)
2.2 IL-2、IL-4和TNF-γ含量

热疗组、热疗+低剂量辐射组小鼠血浆IL-2、IL-4、TNF-γ水平均高于常规化疗组(P<0.05, P<0.01)。低剂量辐射组IL-4、TNF-γ水平均高于常规化疗组(P<0.05), IL-2较常规化疗组差异无统计学意义(P ﹥ 0.05)。热疗组、热疗+低剂量辐射组小鼠血浆IL- 2、IL-4、TNF-γ水平均高于低剂量辐射组(P<0.05%, P<0.01);联合治疗组小鼠血浆IL-2、IL- 4、TNF-γ水平高于热疗组, 但差异无统计学意义(P ﹥ 0.05), 各治疗组细胞因子水平比较见表 3

表 3 乳腺癌患者各治疗组IL-2、IL-4、TNF-γ含量的比较(x ± s; n=10)
2.3 CD4+ T、CD8+ T水平

热疗组、热疗+低剂量辐射组CD4+ T均明显高于常规化疗组及低剂量辐射组(P<0.01), 低剂量辐射组CD4+ T较常规化疗组差异无统计学意义(P ﹥ 0.05)。热疗组、热疗+低剂量辐射组CD8+ T均高于常规化疗组及低剂量辐射组(P<0.05, P<0.01);联合治疗组高于热疗组(P<0.01), 各治疗组CD4+ T、CD8+ T比较见表 4

表 4 乳腺癌患者各治疗组血液CD4+ T、CD8+ T的比较(x± s; n=10)
3 讨论

目前, 乳腺癌严重影响着女性的生命健康。免疫功能与肿瘤的发生和发展密切相关。机体通过T细胞, NK细胞等多种机制对抗肿瘤, 而肿瘤通过诱导的抑制性T细胞等机制削弱机体的免疫功能[8-9]。免疫系统的异常或失调将导致机体免疫功能紊乱, 特别是恶性肿瘤发生。淋巴细胞介导的细胞免疫在机体抗肿瘤免疫中起重要的作用, 因此检测T细胞亚群分布可以反映机体的抗肿瘤免疫功能状况。在T细胞亚群中, CD4+细胞主要辅助T细胞(Th细胞), 在再次免疫应答中发挥重要作用, 能促进B细胞增殖、分化及产生抗体, 同时能促进CD8+ T细胞活化, 产生CTL细胞。CD8+ T细胞主要为杀伤性/抑制性T细胞, 参与初次免疫应答, 直接杀伤肿瘤细胞。低剂量辐射增强机体的免疫功能, 表现于免疫活性细胞反应性增高, 抗体形成增多或肿瘤杀伤活性增强。低剂量辐射作用于胸腺、骨髓等更新组织后, 其增殖特性发生适应性变化, 细胞周期缩短, 更新和增殖加快, 说明细胞增殖动力学改变在低剂量辐射提高机体免疫功能中起重要作用。低剂量辐射一方面加速胸腺细胞周期, 促进细胞的更新和增殖, 刺激CSF分泌, 从而使IL-1形成增多, 有利于T细胞成熟; 另一方面刺激脾细胞IL-2的分泌及IL-2R的表达, 增强T细胞的激活, 上述两方面的细胞学变化导致免疫放大, 使NK和ADCC活性增高以及MLC和PFC反应性增强, 全面提高机体的细胞免疫和体液免疫功能。热疗是利用物理能量加热, 使肿瘤组织温度上升到有效治疗温度, 并维持一定时间, 利用正常组织和肿瘤细胞对温度耐受能力的差异, 达到既能使肿瘤细胞凋亡、又不损伤正常组织的目的, 同低剂量辐射一样, 能刺激机体的免疫系统, 解除肿瘤患者的免疫抑制状态。当温度升至40℃以上时, LAK细胞的活性升高, 淋巴细胞增殖能力和对肿瘤细胞的细胞毒作用增强, 而且热疗后肿瘤组织周围有大量淋巴细胞浸润。

本研究采用热疗联合低剂量辐射治疗乳腺癌。结果表明, 联合治疗后IL-2、IL-4、TNF-γ、CD4、CD8均明显高于单纯化疗组, 且减轻化疗、热疗等损伤治疗引起的造血功能障碍。提示热疗联合低剂量辐射可明显提高乳腺癌患者的免疫功能, 且具有造血保护功能, 具体机制有待进一步研究。本研究为热疗联合低剂量辐射方案应用于乳腺癌的治疗提供了实验依据。

参考文献
[1]
Leong PP, Mohammad R, Ibrahim N, et al. Phenotyping of lymphocytes expressing regulatory and effector makers in infiltrating ductal carcinoma of the breast[J]. Immunol Lett, 2006, 102(2): 229-236. DOI:10.1016/j.imlet.2005.09.006
[2]
Che J, Zhang FZ, Zhao CQ, et al. Cyclopamine is a novel Hedgehog signaling inhibitor with significant anti-proliferative, anti-invasive and anti-estrogenic potency in human breast cancer cells[J]. Oncol Lett, 2013, 5(4): 1417-1421. DOI:10.3892/ol.2013.1195
[3]
McCarthy M. Breast cancer drugs should be offered to healthy but high risk women, US panel concludes[J]. BMJ, 2013(18): 346.
[4]
Song X, Kim SY, Zhou Z, et al. Hyperthermia enhances mapatumumab-induced apoptotic death through ubiquitin-mediated degradation of cellular FLIP (long)in human colon cancer cells[J]. Cell Death Dis, 2013(4): 577.
[5]
Linthorst M, van Geel AN, Baartman EA, et al. Effect of a combined surgery, re-irradiation and hyperthermia therapy on local control rate in radio-induced angiosarcoma of the chest wall[J]. Strahlenther Onkol, 2013, 189(5): 387-393. DOI:10.1007/s00066-013-0316-3
[6]
Park BS, Hong GU, Ro JY. Foxp3+ -Treg Cells Enhanced by Repeated Low-Dose Gamma-Irradiation Attenuate Ovalbumin-Induced Allergic Asthma in Mice[J]. Radiat Res, 2013(5).
[7]
Sonn CH, Choi JR, Kim TJ, et al. Augmentation of natural cytotoxicity by chronic low-dose ionizing radiation in murine natural killer cells primed by IL-2[J]. J Radiat Res, 2012, 53(6): 823-829. DOI:10.1093/jrr/rrs037
[8]
Argiles JM, Busquets S, Lopez-soriano FJ. Cytokines as mediators and tagets for cancer cachexia[J]. Cancer Treat Res, 2006, 13(9): 199-217.
[9]
Zhou G, Sheng W, Yao W, et al. Effect of low molecular lambda-carrageenan from Chondrus ocellatus on antitumor H-22 activity of 5-Fu[J]. Pharmacol Res, 2006, 53(2): 129-134.