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目的:研究胸部肿瘤放射治疗血清细胞因子TGF-β1、IL-1β表达水平、基础心脏功能状况以及相关临床物理因素等对放射性急性心脏损伤发生的影响。
方法:2008年12月至2010年7月,收集在我科接受适形或调强放疗的胸部肿瘤患者54例,其中肺癌患者44例,食管癌患者10例。照射剂量为1.8～2.0Gy/次/天,5天/周,PTV接受处方剂量为50～66Gy,应用三维治疗计划系统分析靶区剂量分布及危及器官受量。患者于放疗前及放疗结束后空腹采肘静脉血,应用酶联免疫吸附法测血清中TGF-β1、IL-1β表达水平,并在放射治疗前、放射治疗开始90天内分别检测患者的心脏损伤状况,应用NCI-CTCAE3.0版对急性放射性心脏损伤分级标准进行评价。分析血清细胞因子TGF-β1、IL-1β表达水平、基础心脏功能状况以及相关临床物理因素等对放射性心脏损伤发生的影响。
结果:
(1)全组患者发生急性放射性心脏损伤38例,总发生率为70.4％(38/54),均为1级放射性心脏损伤,未发现2级及2级以上急性放射性心脏损伤发生。38例急性放射性心脏损伤患者中,心电图异常37例(97.4％),心包积液3例(7.9％),肌钙蛋白Ⅰ升高6例(15.8％),心肌酶升高7例(18.4％),左心室收缩功能(EF、SF)减低7例(18.4％)。
(2)放射治疗前患者血清TGF-β1表达水平为888.4±41.1ng/ml,放疗结束时表达水平为926.1±23.1 ng/ml,放疗结束时血清TGF-β1表达水平升高(t=-6.479,P=0.000);放疗后发生急性放射性心脏损伤患者血清TGF-β1基础表达水平为900.6±34.5ng/ml,高于无急性放射性心脏损伤患者的865.7±47.0ng/ml(t=-2.646,P=0.011)。Spearman相关分析显示TGF-β1放疗前基础水平(r=0.378,P=0.011)、放疗前后差值(r=0.311,P=0.040)与急性放射性心脏损伤相关。
(3)放射治疗前患者血清IL-1β表达水平为158.2±59.0ng/ml,放疗结束时表达水平为168.3±80.4ng/ml,放疗前后血清IL-1β表达无统计学差异(t=-0.771,P=0.445);放疗后发生急性放射性心脏损伤患者血清IL-1β基础表达水平为156.7±54.5ng/ml,未发生急性放射性心脏损伤患者基础表达水平为150.1±61.0ng/ml,亦无统计学差异(t=-0.340,P=0.735)。放疗前IL-1β基础水平(P=0.735)、放疗后表达水平(P:0.715)、放疗前后差值(P=0.900)与急性放射性心脏损伤均无相关。
(4)放疗前、后TGF-β1的表达水平与放疗后IL-1β的表达水平均呈正相关(r=0.416,P=0.005;r=0.389,P=0.009)。
(5)发生急性放射性降心脏损伤患者与未发生急性放射性心脏损伤患者相比,放疗前患者基础心功能各项指标t检验均无显著差异。Spearman相关分析显示基础心脏功能状况与急性放射性心脏损伤发生无明显相关(P＞0.05)。
(6)临床、物理因素与急性、晚期放射性肺损伤:发生急性放射性心脏损伤患者全心V5、V60高于未发生急性放射性心脏损伤患者(t=-2.173,P=0.034;t=-3.28,P=0.002)。单因素分析显示心脏Dmax、V60是放射性心脏损伤发生的影响因素(P=0.043、P=0.024)(P＜0.05)。Logistic多因素回归分析显示心脏V60(P=0.024)是影响急性放射性心脏损伤发生的独立因素。
结论:
(1)TGF-β1放疗后表达水平升高,放疗前基础表达水平及放疗前后差值与急性放射性心脏损伤相关。IL-1β表达水平与放射性心脏损伤无相关。放疗前后TGF-β1高表达可诱导IL-1β放疗后表达水平。
(2)早期放射性心脏损伤以心脏传导系统的损伤(心电图异常)最为常见,心肌损伤较为少见。
(3)患者基础心脏功能状况与急性放射性心脏损伤发生无明显相关。
(4)未发现临床因素与急性心脏损伤相关。心脏Dmax、V60是与急性放射性心脏损伤发生相关的主要物理因素。其中V60(P=0.024)是影响急性放射性心脏损伤发生的独立因素。
(5)胸部肿瘤放射治疗后,放射性心脏损伤发生机率较高,但发生程度并不严重,发生受细胞因子表达水平、及部分物理因素等方面综合影响。