Abstract
Purpose
inflamação pulmonar levando a toxicidade pulmonar após a radioterapia (RT) podem ocorrer em pacientes com cancro do pulmão de células não pequenas (NSCLC). Nós investigamos a cinética de RT de plasma induzida citocinas inflamatórias nestes pacientes, a fim de identificar preditores clínicos de toxicidade.
Experimental Design by
Em 12 pacientes com NSCLC, RT a 60 Gy (30 fracções mais de 6 semanas) foi entregue; 6 receberam chemoradiation concorrente (chemoRT) e 6 receberam RT sozinho. As amostras de sangue foram tomadas antes da terapia, em 1 e 24 horas após a entrega da fracção de 1
st, 4 semanas de RT e 12 semanas após o término do tratamento, para a análise de um painel de 22 citocinas plasmáticas. A gravidade da toxicidade respiratórios foram registrados usando critérios de terminologia comum para eventos adversos (CTCAE) v4.0.
Resultados
Doze citocinas foram detectadas em resposta à RT, dos quais dez demonstrou mudanças temporais significativas na concentração plasmática. Para Eotaxina, IL-33, IL-6, MDC, MIP-1α e VEGF, as concentrações plasmáticas estavam dependentes grupo de tratamento (chemoRT sozinho vs RT, todos
P-
valores 0,05), enquanto que as concentrações de MCP-1, IP-10, MCP-3, MIP-1β, TIMP-1 e TNF-α não foram. A dose média de radiação de pulmão correlacionada com uma diminuição no 1 hora em níveis plasmáticos de IP-10 (
R
2 = 0,858
,
P
0,01), a MCP-1 (
r
2
= 0,653,
p Art 0,01), MCP-3 (
r
2
= 0,721,
p
0,01), e IL-6 (
r
2
= 0,531,
p
= 0,02). Os doentes que sofreram toxicidade pulmonar demonstraram significativamente diferentes níveis de IP-10 e MCP-1 em uma hora, e eotaxina, IL-6 e de TIMP-1 de concentração de 24 horas (toda a
p-valores
0,05) quando comparados aos pacientes sem toxicidade respiratória.
Conclusões
As citocinas inflamatórias foram induzidos em pacientes com NSCLC durante e após a RT. alterações precoces em níveis de IP-10, MCP-1, eotaxina, IL-6 e de TIMP-1 foram associados a uma maior toxicidade de grau. Medição das concentrações de citocinas durante a RT pode ajudar a prever a toxicidade pulmonar e levar a novas estratégias terapêuticas
Citation:. Siva S, MacManus M, Kron T, Melhor N, Smith J, Lobachevsky P, et al. (2014) A Pattern of Early inflamatória expressão das citocinas Induzido por radiação é associado com Lung Toxicidade em Pacientes com Non-Small Cell Lung Cancer. PLoS ONE 9 (10): e109560. doi: 10.1371 /journal.pone.0109560
editor: Yong J. LEE, da Universidade de Pittsburgh School of Medicine, Estados Unidos da América
Recebido: 02 de junho de 2014; Aceito: 29 de agosto de 2014; Publicação: 07 de outubro de 2014
Direitos de autor: © 2014 Siva et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados
Data Availability:. O autores confirmam que todos os dados subjacentes às conclusões estão totalmente disponíveis sem restrições. Todos os dados relevantes estão dentro do papel e seus arquivos de suporte de informação
Financiamento:. Dr. Shankar Siva recebeu Nacional de Saúde e financiamento de bolsas Conselho de Investigação Médica para esta pesquisa, APP1038399. https://www.nhmrc.gov.au/grants/apply-funding/postgraduate-scholarships. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito
CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes
Introdução
o cancro do pulmão é a principal causa de morte relacionada ao câncer em ambos os sexos [1]. cancro do pulmão de células não pequenas (NSCLC) é responsável por 85% dos casos. A radioterapia (RT), por si só ou em combinação com quimioterapia, é uma abordagem de tratamento definitivo padrão para pacientes com NSCLC localmente avançado ou inoperáveis pacientes com doença fase precoce [2], [3]. Mais da metade dos pacientes com NSCLC são actualmente tratados com RT. Esta taxa pode aumentar no futuro, com a taxa de utilização RT ideal a ser estimada em 76% [4]. No entanto, as falhas locais são uma das principais causas para a relativamente pobre sobrevida relatada em pacientes tratados com RT. Uma recente meta-análise sugere que falhas locais ainda ocorrem em até 38% dos pacientes [5]. Os esforços para intensificar a RT, no entanto, está severamente limitada pela necessidade de limitar a dose para o pulmão normal circundante, de modo a preservar a função [6]. toxicidade pulmonar causada pela RT (chamado
pneumonite
) é uma toxicidade real e potencialmente debilitante, às vezes levando à morte do paciente [7]. Na era moderna pneumonite sintomática ainda ocorre em 29,8% dos pacientes e pneumonite fatal em 1,9% [8]. restrições de planejamento RT actualmente utilizados que foram projetados para limitar o risco de pneumonite são baseadas em evidências mais de uma década [9]. Estas restrições aplicam-se a populações e não dão qualquer indicação da susceptibilidade de um paciente individual a toxicidade letal, além do facto de, em média, as doses mais elevadas de RT para volumes maiores são mais susceptíveis de ser tóxico. Portanto, é imperativo para estabelecer
in vivo
biomarcadores para previsão ou avaliação precoce de pneumonite que acabará por ajudar a evitar a disfunção pulmonar induzida por RT individualização do tratamento.
A fisiopatologia da toxicidade pulmonar induzida por radiação não é completamente compreendida no presente. Um grande corpo de evidências de modelos animais, biologia molecular e observações clínicas sugere que a lesão do tecido normal é um processo dinâmico e progressivo [10], [11]. A interação complexa entre o dano induzido pela radiação de parênquima células, vasculatura apoio e reações fibróticas associadas resultados em toxicidade de radiação aguda e tardia. No pulmão, estas alterações podem manifestar-se como a função pulmonar reduzida e numa cascata inflamatória crónica conhecido como pneumonite [12]. Existem muitos factores que influenciam a probabilidade de toxicidade respiratória grave, incluindo a quantidade de parênquima irradiado, doença pré-existente e a utilização da quimioterapia radiossensibilizadora [13]. No entanto, os mecanismos biológicos exactas de cascata inflamatória e fibrose pulmonar eventual não estão totalmente elucidados.
libertação de citoquinas em resposta a radiação ionizante é um fenómeno documentado e pode desempenhar um papel importante na subsequente radiação induzida toxicidade pulmonar (revisto em [14] – [18] uma reacção aguda não específica, ou “tempestades de citoquinas” normalmente desaparece dentro de 24 horas [19] radiação fraccionada, no entanto, cria uma resposta ao stress complexo constante e um perfil de citocinas é diferente para que a induzida por.. . uma única dose de radiação [20] concentrações plasmáticas relacionadas com a RT de uma ou mais citoquinas em humanos têm correlacionada com toxicidade pulmonar factor de crescimento transformante (TGF) -β1 [21] – [24]., interleucina (IL) -6 e IL -10 [25], [26] durante a RT foram sugeridos como possíveis marcadores de risco nesses estudos. no entanto, outros estudos relataram resultados contraditórios ou negativos [27], [28].
a justificação para a composição do nosso painel de 22 biomarcadores potenciais de toxicidade tecido pulmonar foi baseada em vários relatórios publicados dissecando resposta inflamatória e radiação. Os níveis plasmáticos de uma variedade de citocinas foram investigados anteriormente em contexto de ambos murino [29] e modelos de células [20]. Uma variedade de citocinas pró-inflamatórias são expressos como reagentes de fase aguda, incluindo o factor de necrose tumoral (TNF) -α, I de IL-1 e IL-6 [14], [18]. As quimiocinas ato como quimioatractores para leucócitos que potenciam a resposta inflamatória, tal como o interferão-indutível da proteína-10 (IP-10), que atrai predominantemente neutrófilos, macrófagos -1α proteína inflamatória (MIP), e proteína quimiotática de macrófago (MCP) -3 que atrai predominantemente monócitos e MIP-1β e MIP-3α que atraem predominantemente linfócitos [16], [17]. A indução de resultados de MIP-3p em quimiotaxia de células dendríticas e o antigénio envolvidas células B [30]. A MCP-1 é uma citocina que tem sido associado com várias doenças relacionadas com a inflamação e tem sido implicada na progressão e prognóstico de vários cancros [29], [31]. A sobre-regulação da MCP-3 a expressão de genes tem sido mostrado para ser máxima em 1 hora, em resposta à radiação em fígado de rato [32]. libertação excessiva de interferon-gama (IFN-y) tem sido associado com a patogénese de doenças auto-imunes e inflamatórias crónicas [17]. derivadas de macrófagos quimiocina (MDC), está envolvida na inflamação crónica e células dendríticas e linfócitos homing [17]. A eotaxina é um quimioatraente para os eosinófilos e está implicado em respostas inflamatórias agudas lesão pulmonar, particularmente no enfisema e asma [33], [34]. IL-3, IL-11, IL-22 e IL-33 são todos os reagentes de fase aguda que potenciam a sinalização imune celular e respostas inflamatórias [35] – [37]. A indução de todas estas citocinas inflamatórias em resposta à radiação de estimular a expressão subsequente de citoquinas fibróticas, tais como a família de TGF-β e factor de crescimento endotelial vascular (VEGF). Estes, por sua vez facilitará a progressão da pneumonite de fibrose pulmonar [38], [39]. Ajudando a equilibrar este processo, tanto a IL-22 e IL-10 pode actuar para regular negativamente a resposta pneumonitic bloqueando citocinas e função das células apresentadoras de antigénio [25], [37] pró-inflamatórias. Além disso, inibidores teciduais de metaloproteinases (TIMP) -1 atos para regular a resposta fibrótica e é elevada em estados de doenças inflamatórias crónicas [29], [40].
Neste estudo, relatamos a modulação da As concentrações plasmáticas dessas citocinas em pacientes que receberam a RT isoladamente ou RT com quimioterapia radiossensitivos simultâneas. Em contraste com muitos estudos anteriores, se considera os padrões diferenciais de resposta em pacientes que recebem quimioterapia radiossensibilizadora em comparação com aqueles que receberam RT isoladamente. Avaliamos uma coorte homogénea dos pacientes que receberam a dose horários /fraccionamento idênticos, e empregar um grande painel de citocinas candidatos. Além disso, é relatado o efeito do volume de tratamento e a dose para o tecido pulmonar normal em concentrações de citocinas no plasma, sugerindo que estas citocinas pode ser utilizado como o
in vivo
biodosimeters ” de dose de radiação individual. Finalmente, foram identificados cinco citocinas que que poderia ser preditivo da toxicidade pulmonar pulmonar e devem ser validados em uma coorte maior como marcadores preditivos iniciais de pneumonite por radiação clínica.
Materiais e Métodos
Esta pesquisa foi o componente de translação de um comitê de ética institucional aprovou ensaio clínico prospectivo no Peter MacCallum Cancer Centre (Ensaios Universal Número U1111-1138-4421). Todos os pacientes forneceram consentimento por escrito para participar neste estudo. pacientes consecutivos submetidos a RT definitiva, com ou sem quimioterapia concomitante passou por punção venosa de série e coleta de sangue para testes de citocinas inflamatórias. Os pacientes foram acompanhados em três intervalos mensais após o tratamento. Toxicidade de pontuação foi realizada prospectivamente em cada visita clínica utilizando critérios de terminologia comum para eventos adversos (CTCAE) versão 4.0.
Radioterapia
Todos os pacientes foram planejadas para receber 60 Gy em 30 frações de RT entregue 6 semanas utilizando técnicas conformal 3D. tomografia computadorizada de quatro dimensões classificadas-respiratória (4DCT) foi utilizado para o planejamento RT. delineação alvo foi realizada em uma estação de trabalho Elekta FocalSim (Estocolmo, Suécia). Um volume alvo interno (ITV) foi delineado a partir da série máxima projecção intensidade (MIP), e uma maior expansão isotrópica de expansão 5 milímetros foi utilizado para gerar o volume alvo clínico, e mais de 10 mm de expansão isotrópica foi utilizado para criar o planeamento volume alvo (PTV). O órgão de pulmão em volume de risco foi definido como o volume de ambos os pulmões menos o volume do ITV. Tipicamente, uma técnica de RT 3-4 campo utilizando fotões 6mV foi utilizado com o esforço feito para evitar o pulmão contralateral afectada e da medula espinhal de reposição assegurando ao mesmo tempo a PTV foi entre -5% e + 7% da dose prescrita, como por ICRU 62 recomendações. Restrições de dose para órgão em riscos dose, foram os seguintes: canal espinhal ≤45 Gy, dose média de pulmão ≤20 Gy, o volume de pulmão que recebe 5 Gy (V5) ≤60%, V20≤35%, V30≤30%. Nos doentes em quimioterapia concomitante, este foi entregue usando dobletes de platina. Este consistiu de 2 × 3 ciclos semanais de 50 mg /m
2 dias cisplatina 1 e 8, com 50 mg /m
2 dias etoposídeo 1-5, ou 6x ciclos semanais de carboplatina AUC 2 dias 1 com 45 mg /m
2 dias paclitaxel 1. o primeiro ciclo de quimioterapia concomitante foi iniciado imediatamente antes da primeira fracção de radioterapia. Nenhum paciente recebeu quimioterapia adjuvante após a entrega de quimioterapia concomitante. Todos os pacientes em nossa instituição são planejadas para a quimioterapia concomitante a menos impedida por comorbidades cardiovasculares ou insuficiência renal.
Processamento de Amostra de Sangue
amostras de sangue dos pacientes foram coletadas e processadas em cinco pontos vez neste estudo. amostras de sangue da linha de base foram colhidas antes da terapia, e 4 amostras consecutivas foram recolhidas a 1 hora após a primeira fracção de RT, 24 horas após a primeira fracção de RT, 4 semanas depois do início do curso de RT, e 12 semanas após a conclusão da RT. Os primeiros pontos de tempo foram escolhidos para fins pragmáticos para refletir praticidade clínica; pacientes são rotineiramente no departamento dentro de 1 hora após a primeira e segunda fracção de RT. Estes tempos para permitir a possibilidade de uma adaptação precoce do plano de RT com base na resposta de citocinas. O ponto de tempo de 4 semanas foi escolhido como isso normalmente coincide com cerca de 40 Gy de dose administrada, o que permite uma oportunidade ideal para o planejamento de radiação adaptativa antes da conclusão da RT [41]. O ponto de tempo final, às 12 semanas após a conclusão da RT, coincide com o período em que alveolite fibrosante e a manifestação clínica da pneumonia subsequente pode ocorrer [42]. O sangue foi recolhido em 9 ml de ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) tubos, e centrifugadas duas vezes a 2000 rpm durante 10 minutos e, em seguida, a 4000 rpm durante 10 minutos. A parte superior 90% do plasma foi transferido em alíquotas de 2 mL em criotubos e armazenou-se a -80 ° C. Estes foram posteriormente processados em lotes usando um fluxo comercial sistema de citometria.
Análise de citocinas
Cada amostra do paciente foi executado em duplicado utilizando 100 ul de plasma diluídas por um factor de 2. Um sanduíche multiplexado comercial matriz baseada em Elsia foi usada (array costume Quantibody, RayBiotech Inc., Norcross, GA, EUA). Todas as amostras foram testadas utilizando um painel de 22 citocinas: Eotaxina, IFNy, IL-6, IL-10, IL-11, IL-22, IL-3, IL-33, IP-10, MCP-1, MCP -3, MDC, MIP-1α, MIP-1β, MIP-3α, MIP-3β, TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3, TIMP-1, TNF-α, VEGF. A matriz de anticorpo é um sistema de ELISA de sanduíche com base multiplexado-vidro-chip concebido para determinar as concentrações de todos os 22 citocinas simultaneamente. Uma lâmina de vidro padrão foi manchado com 16 poços de matrizes de anticorpo biomarcador idênticos. Cada anticorpo, em conjunto com o controlo positivo e negativo, foi dispostas em quadruplicado. As amostras e padrões foram adicionados às cavidades da matriz do chip e incubados durante 3 h a 4 ° C. Isto foi seguido por três a quatro passos de lavagem e a adição do anticorpo primário e estreptavidina conjugada com HRP aos poços. Os sinais (comprimentos de onda Cy3: 555 nm de excitação, 655 nm de emissão) foram digitalizadas e extraído com um scanner a laser GenePix (Axon Instruments, Foster City, CA), e quantificados usando software Quantibody Analyzer (Ray Biotech Inc). Cada sinal foi identificado pelo seu ponto de localização. O software do scanner calculada sinais de fundo automaticamente. níveis de concentração, expressa em picogramas por mililitro (pg /ml), foram calculados contra uma curva padrão definido para cada biomarcador dos controles positivos e negativos.
métodos estatísticos
Os pacientes foram agrupados em aqueles quimioterapia concomitante (chemoRT) e aqueles que receberam RT sozinho. Two-way ANOVA supondo que repetiu o teste medidas para diferentes pontos de tempo foi utilizado para avaliar diferenças nas concentrações de citocinas entre os grupos chemoRT e RT e entre pontos de tempo de amostragem. Essas mudanças de concentração de citocinas linha de base foram medidos em um nível paciente individual. Posteriormente, os intervalos de confiança de 95% foram calculados e correções para múltiplas comparações foram realizadas utilizando o método de Dunnett e um alfa de 0,05. toxicidades clínicas secundárias ao tratamento foram avaliados utilizando CTCAE v4.0 no início do estudo, 4 semanas de tratamento e 12 semanas após o término do tratamento. A dose de pulmão PTV e média (MLD) da RT foram registrados para cada paciente e correlacionada com a alteração nas concentrações de citocinas a partir da linha de base em uma hora após a primeira fracção, quatro semanas em tratamento e 12 semanas após o término do tratamento usando um modelo de regressão linear. Os pacientes foram dicotomizados em aqueles que experimentam grave toxicidade respiratória (2+) e aqueles que não o fez. Bicaudal
t-testes desemparelhados
foram usados para comparar as concentrações médias de citocinas nestes pontos temporais entre os grupos de toxicidade paciente. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando software PRISM v6.0.
Resultados
Doze pacientes foram recrutados para este estudo com uma idade mediana de 67 anos (intervalo 46-89 anos). Todos os pacientes receberam 60 Gy em 30 fracções de RT. Seis pacientes receberam quimioterapia concomitante e seis receberam RT sozinho (devido a comorbidades). Seis pacientes tiveram estágio III da doença, três tiveram o estágio da doença II e três apresentavam doença estágio I. características da população de pacientes estão listadas na Tabela 1. características individuais dos pacientes são ainda apresentados na Tabela S1.
Efeito do Grupo de Tratamento e provar Tempo Ponto
Dos 22 citocinas analisadas, os resultados de 12 citocinas estavam acima do limite de detecção. Estes foram Eotaxina, IL-33, IL-6, MCP-1, MDC, MIP-1α, VEGF, IP-10, MCP-3, MIP-1β, TIMP-1 e TNF-α. Destes 12 citocinas, todos com exceção de IL-33 e TNF-α mostrou variação significativa em concentrações entre os diferentes pontos de tempo (todo o
p Restaurant –
valores
≤0.02, Tabela S2). As alterações absolutas em concentrações, para cada um dos 12 citocinas no plasma estão representados na Figura 1. Os níveis de eotaxina, IL-33, IL-6, MDC, MIP-1α e VEGF eram diferentes nos doentes a receber chemoRT em comparação com aqueles recebendo RT sozinho (All
p-valores
0,01), enquanto que as concentrações de IP-10, MCP-1, MCP-3, MIP-1β, TIMP-1 e TNF-α não eram dependentes da grupo de tratamento . No grupo sozinho TA, a mudança de pico dos níveis de citocinas (depressão ou elevação) foi observada em 4 semanas durante o tratamento para a IL-33, IP-10, MCP-1, MIP-1α. A alteração no pico de nível de citocinas foi observada às 12 semanas após o final do tratamento para a eotaxina, IL-6, MCP-3, TIMP-1 e VEGF. Em comparação, no grupo chemoRT, a mudança de pico dos níveis de citocinas (depressão ou elevação) foi observada em 4 semanas durante o tratamento de MDC e apenas MIP-1α. A alteração no pico de nível de citocinas foi observada às 12 semanas após o final do tratamento para a eotaxina, MCP-3, MIP-1β, e VEGF. Há uma interacção significativa entre o grupo de tratamento e o ponto de tempo de amostragem (
p-valores
0,01) para concentrações de IL-6, IP-10, MCP-1, MDC, MIP-1α, MIP-1β e VEGF, indicando que a variação das concentrações de citocinas no plasma ao longo do tempo não foi a mesma para o grupo RT como para o grupo chemoRT. Por outro lado, não houve nenhuma interacção significativa entre os grupos de tratamento e os pontos de tempo de amostragem para a eotaxina, MCP-3 e TIMP-1, indicando que a variação das concentrações de citoquinas ao longo do tempo foi o mesmo para ambos os grupos de tratamento. Um resumo dos níveis de citocinas que variaram de acordo com o tempo e as que variou por grupo de tratamento são apresentados na Figura 2.
Os níveis são agrupados em tipo de tratamento (ChemoRT sozinho vs RT). Citocinas em que a variação é diferente dependente grupos de tratamento são marcados com um
delta
(
δ
). Dentro de cada gráfico de citocina, um
asterisco
(
*
) denota momento em que o nível de citocinas plasmáticas são significativamente diferente do nível da linha de base, com correções para múltiplas comparações realizadas utilizando o método de Dunnett.
MCP-1, TIMP-1, IP-10, MCP-3 e MIP-1β variar de forma diferente entre os diferentes pontos de tempo de amostragem, mas são têm variância semelhante entre os grupos de tratamento (RT sozinho vs ChemoRT). IL-6, Eotaxina, MDC, MIP-1α e os níveis de VEGF variar através do tempo e grupo de tratamento. os níveis de TNF-alfa não foram diferentes em todo os pontos de tempo de amostragem ou tratamento entregues.
Effect of Mean Lung Dose e PTV volume de
A mediana (intervalo) de volume PTV em todos os pacientes foi de 320 cm
3 (87 cm
3-1138 cm
3). As concentrações no plasma diminuiu de linha de base a uma pós-irradiação horas em todos os pacientes de um modo dependente de volume linear para IL-6 (
R
= 0,887,
P 0,01
), MCP-1 (
r
= 0,664,
p
= 0,03) e IP-10 (
r
= 0,819,
p Art 0,01), que é representado na Figura 3. a extensão da redução destas concentrações de citocinas no plasma correlacionada com o volume alvo irradiado. A correlação mais forte foi observada para a IL-6 (Figura 3A). Mudança na concentração plasmática de 1 hora nos 9 citocinas restantes não se correlacionou com o volume de PTV. As mudanças na concentração plasmática da linha de base para todos os 12 citocinas não se correlacionou com volume alvo irradiado em qualquer 4 semanas de tratamento ou 12 semanas após o tratamento.
A linha Linear regressão (azul) é exibida com intervalos de confiança de 95% (linha quebrada vermelho).
A mediana (intervalo) MLD em todos os pacientes foi de 11,7 Gy (5,97 Gy-19,14 Gy). Semelhante ao efeito observado com um volume de PTV, as concentrações no plasma diminuiu de linha de base em pós-irradiação de 1 hora de forma linear dependente da dose para a IL-6 (
r = 0,729
,
p = 0,02
), MCP-1 (
r =
0,808,
p Art 0,01) e IP-10 (
r =
0,926,
p
0,01), representado na Figura 4. Além disso, PQM-3 também demonstraram uma redução linear da concentração no plasma em 1 hora para um dado MLD (
r = 0,849
,
P 0,01). A MLD foi proporcional a uma redução nestes concentrações de citocinas no plasma de 1 hora. Mudança na concentração plasmática de 1 hora nos 8 citocinas restantes não se correlacionou com MLD. Mais uma vez, a mudança na concentração plasmática de linha de base para todos os 12 citocinas não se correlacionou com a dose de pulmão normal médio em ambas as 4 semanas de tratamento ou 12 semanas após o tratamento.
A linha Linear regressão (azul) é exibida com 95 intervalos% de confiança (linha quebrada vermelho).
Associação de Plasma de citocinas concentrações com Probabilidade de grave respiratória toxicidade
Cinco dos doze pacientes apresentaram toxicidade pulmonar grave (CTCAE grau 2 ou superior ) neste estudo. Três destes pacientes estavam no grupo chemoRT e dois destes pacientes receberam RT sozinho. Em geral, os pacientes com uma maior depressão em concentrações de MCP-1 e os níveis de IP-10 a 1 hora pós-primeira fracção de radiação subsequentemente sofrido toxicidade pulmonar severa (Figura 5A, 5B). Para os doentes com graves toxicidades, a média (+/- desvio padrão) redução da concentração de plasma de MCP-1 e IP-10 foi 167,0 pg /ml (+/- 119,0 pg /mL) e 233,0 pg /ml (+ /-232,0 pg /ml), respectivamente. Estes níveis eram significativamente mais reduzido do que aqueles em pacientes que subsequentemente não têm toxicidade pulmonar severa, com reduções médias de 38,6 pg /ml (+/- 62,2 pg /ml) correspondente, e 4,0 pg /ml (+/- 76,7 pg /ml), respectivamente, (
p = 0,05
). Em 24 horas após a primeira fracção de radiação, pacientes com uma redução nas concentrações de eotaxina e IL-6 níveis subsequentemente sofrido toxicidade respiratória (Figura 6A, 6B). Para os doentes com graves toxicidades, a média (+/- desvio padrão) diminuir em eotaxina e IL-6 em relação aos níveis de pré-tratamento foi de 6,8 pg /ml (+/- 36,6 pg /ml) e 8,9 pg /ml (+ /-8,8 pg /ml), respectivamente. Por comparação, os pacientes sem toxicidade tinha aumentado Eotaxina e IL-6 por uma média (+/- desvio padrão) de 31,9 pg /ml (+/- 20,4 pg /ml),
p = 0,03 e
1,4 (+/- 2,5 pg /ml)
P
= 0,04, respectivamente. Em contraste, as concentrações elevadas de TIMP-1 em 24-horas foram associados com a toxicidade mais grave (Figura 6C). O aumento médio (+/- desvio padrão) de TIMP-1 em pacientes com toxicidade pulmonar severa foi 337,0 pg /ml (+/- 867,0 pg /ml), em comparação com um decréscimo de 762,0 pg /ml (+/- 292,0 pg /ml) para aqueles sem,
p
= 0,02. Nenhuma das citocinas testadas foram significativamente diferentes nos pacientes com ou sem toxicidades pulmonares graves em 4 semanas de tratamento ou 12 semanas após o término do tratamento.
diferenças estatisticamente significativas entre pacientes com toxicidades respiratórios graves [caixas sombreadas] e aqueles sem [caixas abertas] são realçados com
P
associados -. valores
diferenças estatisticamente significativas entre pacientes com toxicidades graves respiratórios [caixas sombreadas] e aqueles sem [caixas abertas] são destacadas com associados
P – valores
Discussão
neste estudo, descobrimos que a toxicidade pulmonar grave (CTCAE grau 2 ou superior) está associado com mudanças significativas. em algumas concentrações de citocinas plasmáticas de níveis pré-tratamento em doentes que receberam RT definitiva para NSCLC. Especificamente, a toxicidade grave foi associada com a detecção de níveis baixos de IP-10 e MCP-1 em pós-irradiação de 1 hora, bem como os níveis mais baixos de eotaxina e IL-6 a 24 horas após a irradiação em comparação com os doentes que faziam não posteriormente desenvolver toxicidade pulmonar grave (Figura 5 e 6). Níveis de TIMP-1 em 24 horas foram significativamente elevados em pacientes com toxicidade pulmonar grave em comparação com aqueles sem. Estas variações prognósticos iniciais nos níveis de citocinas podem representar a sensibilidade do pulmão de um indivíduo e subsequente risco de toxicidade pulmonar e fibrose após a exposição repetitiva a um insulto radiação. A detecção de um sinal de prognóstico após a primeira fracção de um curso de 30 fracção de RT é particular significado clínico, uma vez que pode permitir uma intervenção precoce durante o curso do tratamento. Do ponto de vista clínico, isto pode se manifestar como avaliação de toxicidade mais intensa inter-fracionada e intervenção de suporte precoce, potencialmente com corticosteróides. Alternativamente, citocina assinatura prognóstico precoce pode permitir a adaptação personalizada biológica do curso do tratamento por meio de aumentar ou diminuir a intensidade de tratamento. Estes sinais de citocinas eram geralmente menos visível em 4 semanas de terapia. Nossa hipótese é que durante uma longa terapia de radiação curso de 6 semanas que os pacientes podem ajustar-se às exposições repetidas e manifestar uma resposta inflamatória aguda menos rápida de citocinas do que as exposições iniciais no início da terapia. Interpretação do significado prognóstico de citocinas 12 semanas pós-tratamento é um desafio, pois este é um ponto temporal complexa devido à variabilidade introduzida por um amplo espectro de evolução clínica do paciente individual. Neste momento alguns pacientes terão respostas tumorais completa à terapia, enquanto outros terão a doença estável ou progressiva. Além disso, este tempo pode também ser influenciada por défices nutricionais, induzidas por tratamento relacionado esophagitus e disfagia. Os resultados deste estudo indicam que alterações precoces nessas citocinas deve ser investigado como marcadores prognósticos de probabilidade de toxicidade dentro pacientes que receberam irradiação definitiva para NSCLC.
Do ponto de vista mecanicista, esses biomarcadores putativos de lesão pulmonar parecem ser candidatos prognósticos razoáveis devido ao seu papel pro-inflamatório em diferentes estados de doença. MCP-1 faz com que a ativação celular de funções específicas relacionadas com a defesa do hospedeiro e inflamação, incluindo monócitos, granulócitos e migração de linfócitos [43]. IP-10 também estimula selectivamente a migração direccional de células-T e monócitos, bem como participantes na adesão célula T [16]. TIMP-1 actua para regular negativamente a resposta fibrótica e está relacionado com o grau de inflamação da mucosa de doentes com estados inflamatórios crónicos (por exemplo, doença inflamatória do intestino) [40]. Em estudos anteriores, a redução inicial (dentro de 3-6 horas) dos níveis séricos de IP-10, MCP-1 e TIMP-1 foram anteriormente demonstrada em estirpes murinas mais sensível a fibrose [C57BL /6], em comparação com as estirpes mais tolerantes [C3H /ave] [29], [43], [44]. Mais tarde, após a irradiação, a indução da expressão do gene ARNm de IP-10 e MCP-1 até 6 meses após a RT em modelos murinos é pensado subsequentemente levar à fibrose do tecido final e dano subsequente pulmonar [16], [45]. IL-6 é uma citocina pleiotrópica segregado por linfócitos T e envolvida na maturação de linfócitos B, e pensa-se que medeiam a febre clínica e regula a inflamação e fibrose através de células do sistema imune [38]. Chen et al. [26] observaram reduções antecipadas em IL-6 de citocinas em pacientes que sofreram pneumonia, semelhante aos achados do presente estudo. A eotaxina é um mediador primário de reacções inflamatórias alérgicas relacionadas-IgE no pulmão, que são característicos associados com um início de acumulação, transiente de neutrófilos e lesão pulmonar aguda subsequente inflamatória dependente de neutrófilos [34]. Os níveis plasmáticos de eotaxina foram anteriormente documentadas em um modelo murino para diminuir inicialmente, em seguida, subsequentemente, aumentar ao longo do dia, semelhante ao padrão temporal observado no presente estudo [29].
As concentrações de diversas citocinas também foram demonstradas para ser dependente da dose para o tecido pulmonar normal e o volume de tumor irradiadas (Figuras 2 e 3). Em radioterapia conformada 3D, a dose para o tecido pulmonar normal irradiado (MLD) é influenciada pelo número de feixes seleccionados, ângulos de abertura utilizado, a localização do tumor, e o grau de preservação do pulmão não envolvido. Em contraste, o volume de destino (VPT) é uma função directa do volume do tumor e as margens aplicadas geométricas para contabilizar doença microscópica e erro de entrega. Neste estudo, as duas medidas foram relacionados com a concentração de citocinas no pós-irradiação de 1 hora. Os níveis de citocinas foram linearmente correlacionada com a dose para o tecido pulmonar normal irradiado (MLD), com a depressão de IP-10, MCP-1 e MCP-3, sendo o mais fortemente correlacionados. A redução nos níveis circulantes de IL-6, MCP-1 e IP-10 a 1 hora também foram correlacionados com a PTV, embora esta associação foi menos robusto. Em particular, esta relação foi influenciado em particular pela resposta em um paciente específico com um grande volume PTV de 1138 cm
3. Apesar deste fator de confusão em potencial, uma explicação plausível para uma relação diferencial entre os níveis de citocinas e PTV /MLD é que os campos de radiação maiores (com a PTV maior) que cobrem envolvimento ganglionar mediastinal pode não necessariamente percorrer maiores volumes de parênquima pulmonar normal do que os volumes dos tumores menores e localizados mais profunda no interior do tecido do pulmão (o qual pode ter um maior MLD).