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目的:探讨肺癌患者接受常规适形放射治疗时,在发生RILI患者中,MMP-9、TIMP-1在不同照射剂量下的表达及其临床意义,分析其是否可成为RILI的预测因素。观察小鼠在高海拔地区X线照射下发生RILI小鼠模型MMP-9、TIMP-1的表达,探讨在不同照射剂量下,MMP-9、TIMP-1表达的差异;运用GSH对RILI小鼠进行药物干预,观察该药的防治作用。方法:收集青海大学附属肿瘤医院放疗科2014年3月至2015年2月首次接受放射治疗的54例非小细胞肺癌(NSCLC)患者的一般资料,包括患者的年龄、性别、籍贯、民族、职业史、首诊时间、首诊症状、KPS评分、影响肺功能相关疾病史、吸烟、饮酒、饮水及饮食习惯、肿瘤病变位置、病理类型、诊断及TNM分期、治疗方案、TPS物理参数及血常规等,对发生RILI与未发生RILI的危险因素进行单因素χ2检验和多因素Logistic分析,建立RILI多因素Logistic回归模型。并对54例患者随访1年并发症发生率进行Kaplan-Meier分析。用酶联免疫吸附实验(Elisa)检测放疗前(0Gy)、中(40Gy)、后(54Gy以上)不同时间空腹静脉血中的MMP-9和TIMP-1表达含量,并判断其与RILI相关性。选取100只BALB/c系健康7~8周SPF级体重20±2 g小鼠,随机分为5组,每组小鼠20只,包括空白对照组、15 Gy单纯照射组、15 Gy+GSH照射组、30 Gy单纯照射组、30 Gy+GSH照射组,于照射前5 min腹腔注射0.5%戊巴比妥纳0.2 m L进行麻醉,放疗加GSH组于麻醉后2 min腹腔注射240 mg/m L的GSH 0.2 m L,空白组小腹腔注射等体积生理盐水作对照。进行照射的小鼠采用仰卧位固定,在小鼠胸部设定1x2 cm2照射野,用医用电子直线加速器6Mv X线,源皮距98 cm,剂量率300 c Gy/min,对小鼠进行不同剂量的一次照射,建立RILI实验小鼠动物模型。照射后1周采用颈椎脱臼法处死小鼠,获取肺组织进行切片和HE染色,判断实验小鼠是否发生RILI,以确定是否成功建立RILI实验动物模型。小鼠在照射前和照射后1、2、3周称重后取眼球获取实验血液样本,同时取肺组织标本。用100μL全血在全自动血液分析仪中分析血常规,剩余血样立即用5000转/分钟,离心10 min,取血清存于-800C冰箱待测,实验标本收集完成后,用Elisa法检测MMP-9、TIMP-1表达水平。肺组织经10%中性甲醛浸泡,经脱水、包埋、固定、切片、HE染色拍片并观看肺组织病理变化。运用AVONA分析照射后小鼠的活动度、体重变化,血常规、MMP-9、TIMP-1在不同时间不同照射剂量下表达的差异性。结果:54例肺癌患者首程接受放射治疗后,23例发生不同程度的RILI,其发生率为42.59%,1-2级16例(29.6%),3-4级7例(13.0%)。对影响RILI危险因素行χ2检验,RILI与年龄、性别、病理类型、病变位置、治疗方案、KPS评分无关联,与吸烟、COPD、V20、MLD等因素有统计学意义(P<0.05)。放疗开始后短期内血象会相应下降,之后上升并保持相对平稳状态。对单因素检验有意义的危险因素进行多因素Logistic回归分析,治疗过程中合并肺炎和V20≥25%是影响RILI发生的独立危险因素(P<0.05),建立Logistic回归模型为:Y=-15.58+2.71X2+4.35X4。Elisa检测肺癌患者MMP-9、TIMP-1表达,其含量在不同放疗剂量下存在统计学差异(P<0.05)。剂量越高,MMP-9表达越多,与未发生RILI组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。对两组患者均随访1年,观察两组患者并发症发生率,RILI组并发症中位发生期为8.7个月,与未发生RILI组9.9个月比较,差异有统计学意义(χ2=5.78,P=0.02)。空白对照组小鼠肺泡组织结构清晰完整,未见明显的炎症细胞渗出、浸润、出血,照射后1周小鼠肺组织中可见大量炎症细胞浸润伴肺泡间隔明显水肿、出血,结构不完整,说明RILI实验小鼠动物模型建立成功。与空白组小鼠肺组织比较,单纯照射组小鼠肺组织中可见大量炎症细胞浸润伴肺泡间隔水肿、出血,肺泡壁受损伤,结构不完整。相同剂量照射下,小鼠肺组织间炎症细胞浸润、水肿,第3周较第1周更少,结构更清晰、完整,肺组织结构得到自我修复。与空白组比较,单纯照射后,小鼠活动度、红细胞、白细胞、血小板、血红蛋白、TIMP-1表达均明显下降,差异有显著性统计学意义(P<0.05),MMP-9表达上升(P<0.05)。30Gy剂量照射小鼠后,肺组织损伤明显较15Gy组损伤严重,各指标与15Gy单纯照射组比较有统计学差异(P<0.05)。随着照射后时间的延长,白细胞、红细胞、血小板、血红蛋白、TIMP-1上升,MMP-9下降,与照射前比较差异有统计学意义(P<0.05)。使用GSH药物干预后,小鼠RILI程度明显下降。相同照射剂量下,GSH组小鼠肺组织损伤明显较单纯组减轻,并且低剂量照射下,GSH防治作用更强。结论:MMP-9、TIMP-1表达水平随着放射剂量增加、照射范围增大而增加,可作为放疗前判断是否发生RILI重要的可预测指标之一。