重组人血管内皮抑素联合放疗对食管鳞癌血流灌注和近期疗效的影响

发表时间:2016/1/21   来源:《中华医学杂志》2016年1月4期   作者:徐文才 崔莹莹 陈浠娟 吴越 蒋月
[导读] 恩度可有效改善食管癌放疗后肿瘤组织的血流量(BF),但对血容量(BV),平均通过时间(MTT)影响不显著;同时可明显提高食管癌放疗的近期疗效。

[摘  要]背景与目的:目前尚无有效评价抗血管生成疗法的指标,CT灌注成像或许可作为评价抗血管生成疗效的有效指标。本研究旨在观察重组人血管内皮抑素(恩度)联合放疗对食管鳞癌血流灌注和近期疗效的影响。方法: 45例食管鳞癌患者随机分为放疗组(RT组)22例和恩度联合放疗组(RT+E组)23例。两组放疗方案相同,联合组在放疗开始每一天恩度7.5mg/m2静滴 14d。两组病例均于放疗前(0Gy)、放疗后(40Gy)行CT灌注成像,对两组CT灌注进行统计分析,计算血流量(BF),血容量(BV),平均通过时间(MTT),分析恩度对各灌注参数和食管癌放疗疗效的影响。结果: 1.血流灌注:两组患者放疗后较放疗前BF、BV均明显降低,MTT值增高(p<0.05);恩度联合放疗较单纯放疗后,BF(81.08 ml/100g/min vs 72.14 ml/100g/min p=0.01)、BV(3.97 ml/100g vs 3.48 ml/100g p=0.05)升高,MTT值降低(9.87s  vs 8.51s  p=0.046);2.近期疗效:联合组的有效率均明显高于放疗组(95.7% vs 85.8%),差异具有统计学意义(p<0.05)。结论: 恩度可有效改善食管癌放疗后肿瘤组织的血流量(BF),但对血容量(BV),平均通过时间(MTT)影响不显著;同时可明显提高食管癌放疗的近期疗效。
[关键词]食管鳞癌    CT灌注成像    重组人血管内皮抑素
DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2016.04.041
本文系河南省医学科技攻关计划普通项目(201003131)。
作者单位:450008,河南郑州,郑州大学附属肿瘤医院
Effect of Endostar combined with radiotherapy for esophageal squamous cell carcinoma on blood perfusion and early efficacy.
XU Wencai, CUI Yingying, Chen Xijuan, WU Yue, JIANG Yue
Abstract:Background and purpose: The current criteria for evaluating antiagiogenic efficacy is insufficient as tumor shrinkage occurs after blood perfusion decreases. Computed tomography perfusion imaging might predict the status of angiogenesis. The present study aimed to investigate Effect of Endostar combined with radiotherapy for esophageal squamous cell carcinoma on tumor tissue perfusion and efficacy. Methods: Forty-five cases with esophageal carcinoma were divided randomly into two groups, radiotherapy alone(RT Group) and Endostar combined with radiotherapy group(RT+E Group). There was no diffierence of radiotherapy between the two groups. The cases of RT+E group accepted Eedostar 7.5mg/m2 qd for 2 weeks during the radiation. Results: In the two groups, the data of blood flow(BF)、blood volume(BV) increased, and mean transit time(MTT) decreased with statistical significance after radiotherapy(p<0.05). But after radiotherapy, the the RT+E Group showed significantly higher BF(81.08 ml/100g/min vs 72.14 ml/100g/min p=0.01)than RT Group. But the BF(3.97 ml/100g vs 3.48 ml/100g p=0.051) and MTT(9.87s vs 8.51s p=0.046) had no significantly difference in the two groups. For early efficacy, RT+E Group achieved a higther total response rate than RT Group(95.7% vs 85.8% p<0.05). Conclusion: Endosar combined with radiotherapy can improve the BF and outcome of esophageal carcinoma, but the tumor BV and MTT was not significantly improved.
Keywords: Esophageal squamous cell carcinoma; Computed tomography  perfusion imaging; Endosrar

        食管癌是我国的高发肿瘤,放疗是食管癌的主要治疗手段,但单纯放疗的5年生存率部足10%。其中主要原因之一是肿瘤微环境的乏氧。目前国内外学者提出恩度促使肿瘤血管结构和功能“正常化”的假说[1],即恩度能提高肿瘤组织血流灌注,改善肿瘤内部乏氧状况,进而使肿瘤微环境趋于正常,提高肿瘤的放疗敏感性。本研究通过CT灌注成像,对比分析恩度联合放疗对肿瘤血管灌注参数及放疗近期疗效的影响。
1.资料与方法
        1.1 临床资料 收集2014年1月至2015年1月经活检病理确诊的食管癌45例,男28例,女27例,中位年龄59岁(年龄48-77岁),KPS评分均大于70%。其中,中分化鳞癌30例,低分化鳞癌12例,未分化鳞癌3例。根据UICC食管癌国际TNM分期(2009,第七版),45例食管癌患者中,T1肿瘤5例,T2肿瘤12例,T3肿瘤18例,T4肿瘤10例。随机选取其中23例为恩度联合放疗组,22例为放疗组。
        1.2  CT灌注成像检查 使用GE Light Speed16扫描机行动态扫描,先行常规3mm层厚CT平扫,然后选取病变中心最大直径相邻8层行同层动态扫描;采用大野扫描,标准重建。用高压注射器经前臂浅静脉注入碘海醇100型(300mgl/mL)50mL,注射速率5mL/s,延迟5s开始扫描,扫描速度4层/0.65s,共扫描55.65s,获得连续图像。将图像传入GEAW4.2工作站,利用Perfusion3.0软件进行后处理:选择显示病灶最大直径的一个层面,首先设定适当的阈值(0~120HU);流入动脉选择同层面降主动脉,若病变位于主动脉弓上层面,则选择头臂干或左颈总动脉为流入动脉。在原病灶区内设定ROI,其直径为瘤灶最大直径的70%~80%(尽量避开肿瘤坏死区、钙化和血管),ROI均>50个像素;软件自动计算所需灌注参数:血流量(blood flow,BF)、血容量(blood volume,BV)、平均通过时间(mean transition time,MTT)[2]。
        1.3 治疗方法:放疗均采用西门子双光子6MV和10MV直线加速器行三维适形放疗(three dimensional conformal radiation therapy, 3DCRT),DT60-65Gy/5-6周。恩度(先声药业)在放疗开始每天7.5mg/m2,15mg/d,加入生理盐水500ml中静滴3-4小时,14天为一周期。
  放疗结束按RECIST治疗恶性肿瘤评定标准判断疗效。完全缓解(complete response,CR):靶病灶完全消失;部分缓解(partial response,PR):靶病灶最大直径总和减少30%以上;恶化(progressive disease,PD):靶病灶的最大直径总和增加20%或出现新病灶;稳定(stable disease,SD):靶病灶缩小未达到PR或增加未达到PD,均需维持4周以上。有效率(response rate,RR)=CR+PR。我们定义CR和PR为有效,SD和PD为无效。
        1.4 统计分析  应用SPSSl3.0统计软件进行分析,计量资料均数和标准差。组内两两均数比较及两组间均数比较采用配对样本t检验,p<0.05为差异有统计学意义。
2  结果
        2.1两组患者放疗前CT灌注参数对比无统计学差异(p>0.05)见表1。
        2.2 两组患者放疗后CT灌注参数BF、BV、MTT值分别为(81.08±15.15 ml/100g/min、3.97±1.13 ml/100g、9.87±3.25s)和(72.14±13.24 ml/100g/min、3.48±0.94ml/100g、8.51±1.68s),与放疗前CT灌注比较,BF、BV均降低,MTT升高,差异具有显著统计学差异(p<0.05)(表2、3)。
        2.3  放疗后两组患者CT灌注参数比较,联合治疗组(RT+E组)与单存放疗组(RT组)BF、BV、MTT值分别为(81.08±15.15ml/100g/min vs 72.14±13.24ml/100g/min p=0.015)、(3.97±1.13ml/100g vs 3.48±0.94ml/100g p=0.051)、(9.87±3.25s vs 8.51±1.68s p=0.046)。BF、BV值升高,MTT值降低,但BV、MTT值变化无显著统计学差异,见表4。
2.4 联合治疗组(RT+E)有效率(CR+PR)明显高于放疗组(RT),差异有统计学意义(p<0.05)见表5。
3  讨论
        我国是世界上食道癌高发国家之一,手术是治疗早期食管癌的主要手段,对于局部晚期食管癌,不宜或拒绝行手术治疗者,放、化疗联合治疗方案为标准方案,但仍面临着长期生存率低、死亡率高的现状[3]。食管癌的综合治疗成为研究的重点。肿瘤生长速度依赖新生血管的血液供应,血管生成在许多肿瘤的生长和转移中起到关键作用。恶性肿瘤血管的特点是分布杂乱、粗细不一,常合并动静脉瘘,新生肿瘤血管有大量的网膜孔以及不完整的基底膜,导致血管通透性增加,血流阻力降低[4-5]。CT灌注成像参数BF、BV和MTT反映了肿瘤微血管的血流灌注量和血液流经肿瘤微血管的速度。因为肿瘤组织内有大量的促血管形成因子,它们促进肿瘤血管生成,而且这些微血管的血管壁内皮细胞是不完整的,细胞间隙较大,引起对比剂外渗,使肿瘤灌注不同于正常组织的灌注[6-7]。然而一般认为抗血管生成药物通过抑制肿瘤血管生成,可导致肿瘤血管系统的破坏,从而使肿瘤组织出现营养、血氧及药物的供应和进入受阻,不利于化疗药物的在局部发挥作用,亦不利于放射线发挥有效的剂量效应。2005年Jain等[8]研究提出了血管正常化的理论,即抗血管生成药物可以使因肿瘤血管新生导致的扭曲异常趋于正常化,产生以正常化状态的时间窗,改善肿瘤微环境,增加肿瘤组织的氧供。
        重组人血管内皮抑素(恩度) 是我国自主研发的I类新药,其作用机理是通过抑制血管内皮细胞的迁移达到抑制肿瘤新生血管的生成。有研究显示恩度治疗的1周内肿瘤的微血管趋于成熟,减少肿瘤转移,降低肿瘤组织间隙压力,有利于化疗药物进入肿瘤细胞,并改善乏氧,达到抑制肿瘤增殖或转移的目的,并协同增加肿瘤细胞对同步放化疗的敏感性[9-10]。
        本研究发现,食管癌放疗后肿瘤BF、BV与放疗前比较明显减低(p<0.05),MTT与放疗前比较明显升高(p<0.05),差异有统计学意义。放疗作为抗肿瘤治疗的重要手段,除直接破坏肿瘤细胞的DNA外,同时可损伤供血血管,使肿瘤组织发生缺血、坏死及纤维组织增生等改变,具体表现为瘤床内毛细血管增生及肉芽肿样改变,而中小动脉则产生血管内膜炎及血管周围炎,管腔狭窄或闭锁,甚至可见到血栓形成,病变进一步发展后,肿瘤细胞、炎性细胞及毛细血管均减少或消失,最后纤维组织增生或瘢痕形成,导致肿瘤组织放微环境的变化,反映在CT灌注参数上表现为BF,BV值下降,MTT值升高[7]。
        本研究中食管癌患者放疗后,联合治疗组对比单纯放疗组BF、BV值升高,MTT值降低,但BV、MTT值变化无明显统计学差异。而在肿瘤控制有效率方面,联合治疗组的总体有效率为95.7%,而单纯放疗组仅81.8%,恩度联合放疗显著提高短期治疗效果,具有统计学意义(p<0.05),但对患者长期生存获益情况有待随访。传统的观点认为,抗血管生成药物破坏肿瘤赖以生存的血管网,联合放疗会加剧肿瘤细胞乏氧,导致辐射抵抗,影响肿瘤放疗疗效。但近期研究却证实内皮抑素基因联合电离辐射对肺癌血管形成和瘤体生长具有协同抑制作用[11-12]。
        国内研究发现恩度治疗的1周内肿瘤的微血管趋于成熟,减少肿瘤转移,降低肿瘤组织间隙压力,有利于化疗药物进入肿瘤细胞,并改善乏氧,达到抑制肿瘤增殖或转移的目的[9-10]。这一作用有效减轻放射对肿瘤组织血管微环境破坏,从而产生二组患者在放疗后食管癌CT灌注参数BF,BV值及MTT值变化上的差异性。蒋晓东等[13]在对非小细胞肺癌患者的研究中发现在应用恩度治疗后的第5天,肿瘤血流量(BF)较用药第1天和第10天显著升高(P<0.01),但肿瘤血容量(BV)和平均传输时间(MTT)无明显变化。卢铀等[14]在动物实验中观察到在恩度应用后的第5、8、12天小鼠肿瘤乏氧明显改善。
        目前机理研究认为血管生成抑素可以抑制放疗过程中肿瘤促血管生成因子表达的上调,阻断辐射对内皮细胞增值的促进作用,其主要机制为血管生成抑素阻断了辐射后血管内皮生长因子、白介素-8和金属基质蛋白酶2等血管相关因子的表达上调[15];同时血管生成抑素可使肿瘤血管新生导致的扭曲异常趋于正常化,减轻血流动力学紊乱,改变组织间静水压,增强氧气弥散,产生血管正常化状态的时间窗,改善肿瘤微环境,提高肿瘤细胞氧合程度,降低肿瘤辐射抗拒[9-10];此外肿瘤细胞经射线照射后具有放射抗拒性较强的S期细胞比例增加,血管生成抑素可通过细胞周期非特异性作用抑制细胞增值,弥补放疗的局限性[16],从而达到血管生成抑素和放疗的协同遏制肿瘤效应。
        本研究表明重组人血管内皮抑制素(恩度)联合放疗可改善肿瘤组织放疗后的血流量(BF),并有效提高食管癌的短期疗效,协同遏制肿瘤生长,但恩度提高放疗疗效的具体机制尚不明确,可能的机制包括改善肿瘤内乏氧、抑制血管内皮细胞生长、调整细胞周期、调节促血管生成因子水平等。但恩度联合放疗的最佳时间点,及长期疗效还有待进一步的临床研究与总结。
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