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目的:非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是最常见的恶性肿瘤之一,大约50%-60%的患者在确诊时已失去手术时机。放疗作为NSCLC不可或缺的治疗手段,在NSCLC中占据着重要地位。但是其面临的瓶颈是缺乏可靠的临床疗效预测因子,如何实现个体化的放疗是目前NSCLC放疗的巨大挑战。已有研究提示EGFR突变状态不仅与EGFR-TKIs疗效相关,还可能与放疗敏感性密切相关,EGFR突变型患者放疗疗效较好。Lee等发现EGFR突变型非小细胞肺癌脑转移灶放疗后较野生型患者具有更高的局控率(67%vs 50%),可获得更长的颅内放射无进展生存期(21m vs 12m)。既往及我们前期基础研究也发现伴EGFR19外显子及21外显子突变细胞株较野生型细胞对放射敏感。但现有临床研究大多集中在对肺癌脑转移病灶的探讨,对于肺原发部位等颅外病灶与EGFR突变相关性的研究则较少。EGFR突变与放射敏感性的确切相关性尚值得探讨。对于驱动基因阳性的晚期NSCLC,靶向治疗是标准的一线治疗。但靶向治疗耐药一直是棘手的问题。对于局部进展的TKI继发耐药NSCLC患者,靶向联合放疗等局部治疗手段是临床上克服耐药的一种选择。尽管有基础研究显示EGFR-TKIs耐药后并未影响非小细胞肺癌的放疗敏感性,但至今尚未见有关EGFR-TKIs耐药后是否会影响放疗敏感性的临床研究报道。且目前一代与三代靶向药物均获批用于晚期NSCLC的一线用药,二者耐药后对放射敏感性影响是否有所不同,亦是未知的问题。基于以上研究背景,本研究拟在前期研究的基础上,分别选取EGFR野生型及EGFR敏感突变型及EGFR-TKI耐药型NSCLC细胞株,进行放疗敏感性检测,并对耐药细胞株联合应用EGFR-TKI与放疗,探讨耐药后TKI与放疗的协同作用。同时本研究收集202例晚期NSCLC患者进行回顾性分析,探讨NSCLC颅外及颅内转移灶放疗疗效与EGFR突变状态的关系,并分析EGFR-TKI局部耐药后联合应用TKI对放疗疗效的影响。本研究旨在进一步从基础和临床上探讨EGFR基因作为NSCLC放疗敏感性分子预测指标的可行性,为实现NSCLC精准个体化放疗提供理论依据。方法:1.基础实验(1)NSCLC细胞株EGFR突变状态与放疗敏感性的关系:选用EGFR野生型腺癌细胞A549、EGFR突变型细胞PC-9、吉非替尼获得性耐药细胞株PC-9/ZD、奥希替尼获得性耐药细胞株PC-9/ZDOR,通过克隆成型实验检测各细胞株的放射敏感性,并拟合单击多靶模型和线性平方和模型,得出各细胞株的放射生物学参数。(2)耐药后EGFR-TKI与放疗的协同作用:选用PC-9/ZD、PC-9/ZDOR两株耐药细胞,分别加入吉非替尼及奥希替尼,进行相同剂量X射线照射,通过克隆成型实验,对比EGFR-TKI耐药后TKI与放疗的协同作用。2.临床研究筛选南部战区总医院2009年01月至2017年10月共202例EGFR突变状态明确的NSCLC Ⅲ/Ⅳ期患者,并根据EGFR突变状态分为突变组和野生组,回顾性分析患者的EGFR突变状况与放疗有效率、局部控制时间之间的关系,对比耐药后应用EGFR-TKI联合放疗与单纯放疗的疗效。3.统计学方法采用SPSS 23.0软件进行统计学分析,数据处理均以X±S表示,组间比较采用T检验,放疗有效率及患者一般临床特征之间的比较使用χ2检验,病灶局部控制时间行Log-rank检验,当P<0.05时差异有统计学意义。结果:1.基础实验(1)NSCLC细胞株EGFR突变状态与放疗敏感性的关系:EGFR突变型细胞放射敏感性明显强于野生型细胞(P<0.05),携带T790M二次突变的细胞株与不携带T790M突变的细胞株之间放射敏感性无差异(P>0.05)。(2)耐药后EGFR-TKI与放疗的协同作用:EGFR-TKI一代耐药细胞株PC-9/ZD、EGFR-TKI三代耐药细胞株PC-9/ZDOR加入吉非替尼、奥希替尼后放射敏感性无差异(P>0.05)。2.临床研究(1)EGFR突变型患者放疗疗效优于野生型患者:总体放疗有效率(ORR)分别为64.8%vs 39%,P=0.00,总体的放疗局部控制时间分别为8.50月vs.4.50月,P=0.00。(2)EGFR突变患者中,19外显子突变组与21外显子突变组患者的放疗有效率及局部控制时间无明显差异(P>0.05)。(3)EGFR-TKI敏感组与EGFR-TKI耐药组患者的放疗有效率及局部控制时间无明显差异(P>0.05)。(4)EGFR-TKI局部进展患者,EGFR-TKI联合放疗疗效显著优于单纯放疗组:放疗有效率分别76.9%vs 38.39%(P<0.05),局部控制时间分别为11.50月vs 8.50月(P<0.05)。结论:1.EGFR突变状况可能是NSCLC放疗敏感性的分子预测指标,EGFR突变型放射敏感性高于EGFR野生型,EGFR-TKIs是否耐药并不影响NSCLC的放疗敏感性;2.临床研究显示:对于EGFR-TKI局部进展者,EGFR-TKI联合放疗局控率显著优于单纯放疗组;3.基础研究显示:对于EGFR-TKI耐药细胞株,EGFR-TKI联合放疗并未明显影响放疗敏感性。