Article de méthode

Facteurs cliniques influençant la dose de rayonnement des cellules immunitaires circulantes pendant la radiothérapie pour le cancer du poumon à petites cellules

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DOI :

10.3791/67243

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9 août 2024

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1Department of Radiotherapy, General Hospital of Ningxia Medical University

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons un protocole pour évaluer les effets de la radiothérapie sur les lymphocytes du système immunitaire dans le cancer du poumon à petites cellules.

Résumé

Le cancer du poumon à petites cellules (CPPC) a suscité beaucoup d’attention en raison de sa malignité élevée, de sa propension aux métastases à distance et de son mauvais pronostic. La radiothérapie reste la pierre angulaire du traitement du cancer du poumon à petites cellules de stade limité (LS-SCLC). Cependant, les résultats avec la radiothérapie seule ou en combinaison avec la chimiothérapie restent sous-optimaux. La radiothérapie peut induire une lymphopénie en irradiant directement des organes hématopoïétiques ou en détruisant les lymphocytes circulants matures, conduisant à une immunosuppression et par conséquent diminuant l’efficacité thérapeutique. Le modèle EDRIC (estimation de la dose de rayonnement aux cellules immunitaires) intègre des facteurs tels que l’hémodynamique, la radiosensibilité des lymphocytes et la capacité de prolifération. Cette étude utilise le modèle EDRIC avec des améliorations pour calculer la dose de rayonnement des cellules immunitaires circulantes. En utilisant la méthodologie EDRIC, l’étude explore la corrélation entre l’EDRIC et la taille cible de la tumeur, la dose pulmonaire moyenne, la dose cardiaque moyenne, les caractéristiques cliniques et la lymphocytopénie du sang périphérique pendant la radiothérapie pour le LS-SCLC, dans le but d’éclairer les stratégies de traitement personnalisées des patients.

Cette étude a analysé les données de 64 patients atteints de LS-SCLC qui répondaient aux critères d’inclusion à l’hôpital général de l’Université de médecine du Ningxia de janvier 2023 à janvier 2024, qui ont tous reçu une radiothérapie fractionnée conventionnelle thoracique radicale. Le nombre de lymphocytes a été enregistré aux points suivants : avant la radiothérapie, à la valeur la plus basse observée pendant la radiothérapie, à la fin de la radiothérapie et un mois après la radiothérapie. Les données dosimétriques, y compris les doses moyennes dans les poumons, le cœur et le corps, ont été extraites du système de planification du traitement, et l’EDRIC circulant a été calculée à l’aide de ce modèle. La relation entre les valeurs EDRIC et les résultats thérapeutiques a été analysée. Dans le LS-SCLC, le modèle EDRIC prédit efficacement la réduction du nombre de lymphocytes, en corrélation avec le volume cible de planification (PTV ; cm3), le stade TNM et le pourcentage de rétrécissement de la lésion cible. Après la radiothérapie, il y a eu une diminution significative du nombre de lymphocytes du sang périphérique, avec des valeurs EDRIC plus élevées indiquant une réduction plus prononcée des lymphocytes.

Introduction

Le cancer du poumon reste l’une des principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde, le cancer du poumon à petites cellules (CPPC) représentant 13 à 17 % des cas 1,2. Le CPPC se caractérise par un degré élevé de malignité et une propension à métastases précoces à distance, conduisant souvent à un diagnostic tardif et à un mauvais pronostic. Les progrès de la technologie médicale et une meilleure compréhension des caractéristiques biologiques du CPPC ont mis en évidence la valeur potentielle de la radiothérapie dans son traitement. Néanmoins, les résultats de la radiothérapie seule ou en association avec la chimiothérapie restent sous-optimaux. L’identification des facteurs clés influençant l’efficacité de la radiothérapie dans le CPPC est essentielle pour fournir une base théorique pour des stratégies de traitement individualisées et une prédiction du pronostic.

Le système immunitaire présente des interactions complexes avec la radiothérapie ou la chimiothérapie, ce qui améliore l’éradication des cellules tumorales pendant le traitement 3,4. La radiothérapie, par exemple, peut favoriser l’activation immunitaire via la libération de cytokines ou d’antigènes, induisant ainsi une régression tumorale dans le champ de rayonnement (connue sous le nom d’effet abscopal)5. Cependant, la radiothérapie peut également induire une immunosuppression lors du traitement de diverses tumeurs solides, compromettant potentiellement l’efficacité thérapeutique. Cette immunosuppression peut provenir d’une myélosuppression due à l’irradiation directe d’organes hématopoïétiques ou à la destruction des lymphocytes circulants matures, entraînant une réduction des lymphocytes. Des études ont mis en évidence la taille spécifique de la tumeur et les doses de rayonnement dans des organes critiques tels que le cœur et les poumons dans le cancer du poumon à petites cellules comme des prédicteurs cruciaux de l’immunosuppression, avec des implications potentielles pour la survie des patients6.

Les lymphocytes et leurs cellules précurseurs figurent parmi les types de cellules les plus sensibles aux rayonnements7. L’étude de Susannah Yovino sur la dose de rayonnement cellulaire circulant (DCC) chez les patients atteints de gliome cérébral après la radiothérapie a révélé que les modifications de la taille du volume cible de planification (PTV) influencent la dose moyenne de rayonnement DCC. La dose de rayonnement reçue par les cellules sanguines circulantes peut contribuer de manière significative au mécanisme de lymphocytopénie induite. Alors que l’irradiation de la moelle osseuse ou des ganglions lymphatiques peut induire une lymphocytopénie, l’irradiation de structures dépourvues de tissu lymphoïde ou de moelle osseuse, comme le cerveau, peut également déclencher une lymphocytopénie. Jin et al.9ont mis au point le modèle EDRIC (Estimated Dose of Radiation to Immune Cells) et la dosimétrie pour quantifier les dommages au système immunitaire induits par la radiothérapie. Cette étude utilise le modèle EDRIC avec les améliorations de Ladbury et al.6 pour calculer la dose de rayonnement des cellules immunitaires circulantes.

Par conséquent, la méthode EDRIC a été utilisée pour calculer la dose de rayonnement lymphocytaire circulant et étudier sa relation avec l’efficacité du traitement et le pronostic pendant la radiothérapie du cancer du poumon à petites cellules10. La corrélation entre les valeurs EDRIC et des facteurs tels que l’âge, le sexe, le score Karnofsky Performance Status (KPS), les antécédents de tabagisme, la taille de la tumeur et le stade de la tumeur a été analysée par stratification. De plus, la corrélation entre la lymphocytopénie du sang périphérique et la dose de rayonnement lymphocytaire circulant a été comparée afin de jeter les bases de stratégies de traitement personnalisées et de prédiction du pronostic.

Protocole

Suite au strict respect des critères d’inclusion et d’exclusion de cette étude, le consentement éclairé pour la radiothérapie a été obtenu de chaque patient et de son tuteur. La stadification clinique a été réalisée conformément au système de stadification TNM de l’American Joint Committee on Cancer (AJCC) (8e édition). Le comité d’éthique de l’hôpital général de l’Université de médecine du Ningxia (KYLL-2022-0984) a approuvé cette étude.

REMARQUE : Les critères d’inclusion étaient les suivants : (i) cancer du poumon à petites cellules de stade limité pathologiquement confirmé (TNM de stades II et III) ; (ii) traitement initial de radiothérapie utilisant la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité (IMRT) ou la radiothérapie avec modulation d’intensité à arc volumétrique (VMAT), avec une dose totale de rayonnement allant de 50 à 60 Gy et une dose unique de 2 Gy ; (iii) paramètres sanguins pré-radiothérapie dans la plage normale (GB ≥ 4 x 109 cellules/L, Hb ≥ 100 g/L, PLT ≥ 100 x 109/L), et le fonctionnement normal des organes vitaux tels que le cœur, le foie et les reins ; iv) la disponibilité de données cliniques complètes et de dossiers de radiothérapie ; (v) survie attendue de plus de 3 mois ; vi) les femmes non enceintes ou allaitantes. Les critères d’exclusion comprenaient : (i) les patients atteints de troubles du sang ou du système immunitaire ou de lésions organiques importantes ; (ii) des antécédents de corticothérapie orale prolongée ; (iii) les patients qui n’ont pas terminé la radiothérapie prévue ; (iv) des antécédents récents d’infection confirmée.

1. Renseignements cliniques généraux

  1. Collectez les données des patients.
    REMARQUE : Les données de 64 patients diagnostiqués avec LS-SCLC, répondant aux critères d’inclusion et subissant une radiothérapie au Département de radiothérapie de l’Hôpital général de l’Université de médecine du Ningxia de janvier 2023 à janvier 2024, ont été collectées. Parmi eux, 48 étaient des hommes et 16 des femmes, âgés de 41 à 85 ans. Selon le système de stadification de l’AJCC TNM (8e édition), il y a eu 9 cas de stade II et 55 cas de stade III. Les 60 patients ont reçu une chimiothérapie avant la radiothérapie, et 46 patients ont subi une chimiothérapie plus de deux fois (tableau 1). La radiothérapie comprend techniquement la radiothérapie avec modulation d’intensité (RCMI) ou la thérapie par arc volumétrique avec modulation d’intensité (VMAT).

2. Préparation du prétraitement

  1. Diagnostiquer le cancer du poumon à petites cellules par bronchoscopie ou pathologie par ponction11, comme illustré à la figure 1.
  2. Exclure les métastases à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) du cerveau, du cou et de l’abdomen et localiser la zone tumorale par tomographie par émission de positons (TEP/TDM)12, comme le montre la figure 2A-C.
  3. Effectuez un test d’enzymes cardiaques, un électrocardiogramme, une échographie cardiaque, une fonction pulmonaire et une fonction thyroïdienne pour évaluer la fonction cardiopulmonaire et juger qu’il n’y a pas de contre-indications10.
  4. Informer pleinement les patients et leurs familles des risques et complications liés à la radiothérapie et signer les consentements liés à la radiothérapie.
    REMARQUE : Temps d’initiation de la radiothérapie : pour les patients présentant de grosses tumeurs, des métastases étendues des ganglions lymphatiques régionaux et une atélectasie concomitante, 2 cycles de chimiothérapie peuvent être administrés en premier, au plus tard au troisième cycle de chimiothérapie.

3. Radiothérapie

  1. Positionnement : Maintenez le patient en décubitus dorsal, la surface du corps marquée par des lignes de cartographie et les mains et les coudes reposant sur le front. Immobiliser le patient à l’aide d’un moule thermoplastique pour assurer la stabilité. Effectuez une tomodensitométrie améliorée pour fournir une visualisation claire de la tumeur et des vaisseaux sanguins environnants, comme le montre la figure 3A.
    REMARQUE : Les paramètres de tomodensitométrie améliorés sont les suivants : (1) Dosage de l’agent de contraste : 80 mL de dianbitol. (2) Taux d’injection : 3 mL/s. (3) Temps de balayage : la première phase : 30-35 s, la deuxième phase : 70-80 s, si nécessaire, peut être retardée de 3 à 10 min. La simulation de tomodensitométrie englobait le niveau supérieur de la base du crâne, la limite inférieure s’étendant à 10 cm sous le diaphragme. Des tranches d’images, d’une épaisseur de 5 mm, sont téléchargées dans le système de planification du traitement Pinnacle.
  2. Délimitation de la cible : Délimitez avec précision la zone de radiothérapie pour le CPPC par un système de pinacle en positionnant les images CT, comme le montrent les figures 3B et C.
    1. Volume tumoral brut primaire (GTVp) : Délimitez la GTV à l’aide d’une combinaison de paramètres de fenêtre pulmonaire et médiastinale, en respectant les critères RTOG et en faisant référence aux résultats de la TEP-TDM, de la TDM améliorée et de la bronchoscopie.
      1. Exclure de la délimitation les zones d’atélectasie et les exsudats dépourvus d’absorption de fluorodésoxyglucose (FDG). N’enveloppez pas de longues bavures et de pièces de traction pleurale. Incluez des meules d’une longueur inférieure à 5 mm dans la zone cible.
    2. GTV du ganglion métastatique (GTVnd) : Délimiter les ganglions lymphatiques métastatiques médiastinaux à l’aide de la TDM thoracique et de la TEP/TDM.
    3. Volume cible clinique (CTV) : Englobe la CTV GTVp avec une marge de 0,5 cm, en incorporant une coupe anatomique et des zones de drainage lymphatique impliquées cumulativement.
    4. Volume cible de planification (PTV) : Dérivez de la CTV avec une marge supplémentaire de 0,5 cm et une coupe anatomique.
      REMARQUE : Délimitation et contraintes des organes à risque : Moelle épinière : dose maximale (Dmax) < 40 Gy. Poumon gauche : Volume recevant 20 Gy (V20) < 20 %. Poumon droit : V20 < 20 %. Poumons bilatéraux : Dose moyenne (Dmean) < 13 Gy. Foie : Volume recevant 30 Gy (V30) < 30 %. Cœur : V30 < 30 %, comme le montre la figure 3D-H.
  3. Élaborer la planification de la radiothérapie dans le cadre du système informatisé de planification de la thérapie : utiliser le 6MV-X et la radiothérapie avec modulation d’intensité (IMRT) pour évaluer la dose cible.
    REMARQUE : Le PTV couvert par la ligne de dose prescrite présentait une bonne conformabilité, une distribution uniforme de la dose dans la zone cible, aucun point froid dans la zone cible et aucun point chaud dans l’organe à risque. Les limites tissulaires normales se situaient dans la plage normale, comme le montrent les figures 3I et J.
  4. Exécutez le plan de radiothérapie5 : Effectuez la radiothérapie à l’aide d’un accélérateur linéaire et comparez le test de tomodensitométrie à faisceau conique (CBCT) avec la position CT de positionnement (une fois par semaine), le double placement, une fois par jour, 5 fois par semaine, comme le montre la figure 4A, B.
  5. Effectuez une tomodensitométrie secondaire avec une dose atteignant 30-40 GY pour évaluer l’effet thérapeutique. Réduire la zone cible si nécessaire jusqu’à ce que la dose atteigne 50-60 GY, comme le montrent les figures 5A, B.
    REMARQUE : La réponse thérapeutique a été observée au cours du processus de traitement, et un traitement symptomatique a été administré en fonction de la situation.

4. Méthode d’évaluation et indice

  1. Calculez les données relatives à la dose pulmonaire moyenne, à la dose cardiaque moyenne et au volume total de la dose selon la méthode EDRIC à l’aide de la formule suivante :
    EDRIC = 0,12 × MLD + 0,08 × MHD + figure-protocol-1 × MBD
    où B1 % = 0,12, B2 % = 0,08, B3 % = 0,45 et B4 % = 0,35 représentent le pourcentage des quatre principaux organes contenant du sang (poumon, cœur, gros vaisseaux sanguins, petits vaisseaux sanguins/capillaires) dans le volume sanguin total du corps ; MLD, MHD et MBD sont la dose moyenne dans les poumons, la dose cardiaque moyenne et la dose corporelle moyenne, dans laquelle MBD fait référence à la dose de rayonnement par unité de volume du corps. Dans cette étude, la MBD est la dose corporelle moyenne du niveau du cartilage thyroïdien à la marge supérieure de la sixième vertèbre thoracique, qui peut être obtenue statistiquement grâce au système de planification du traitement.
  2. Observez les changements dans les lésions de la tomodensitométrie thoracique et les ganglions lymphatiques médiastinaux chez les patients avant et 1 mois après la radiothérapie. Évaluer l’efficacité du traitement selon les critères d’évaluation de la réponse dans les tumeurs solides (RECIST), et analyser la relation entre la valeur EDRIC et l’efficacité du traitement.
  3. Comptez la valeur la plus basse des lymphocytes du sang périphérique avant et pendant la radiothérapie et analysez sa corrélation avec la dose de rayonnement des lymphocytes circulants et l’effet thérapeutique.

5. Méthodes statistiques

  1. Effectuez des analyses statistiques à l’aide du test T de l’échantillon indépendant ou du test du chi carré pour évaluer les différences entre les groupes de variables continues et catégorielles.
  2. Utilisez le coefficient de corrélation de Spearman pour évaluer les corrélations de variables.
    REMARQUE : Toutes les analyses statistiques ont été effectuées à l’aide de SPSS, et le P < 0,05 a été considéré comme statistiquement significatif.

Résultats

Résultat clinique
Les changements de temps opératoire dans les lésions de la tomodensitométrie thoracique et les ganglions lymphatiques médiastinaux ont été observés chez tous les patients avant et 1 mois après la radiothérapie, l’efficacité thérapeutique étant évaluée à l’aide des critères RECIST. Parmi les 64 patients atteints d’un cancer du poumon à petites cellules de stade limité, 4 cas ont présenté une réponse complète, tandis que 57 cas ont montré une réponse partielle et trois patients ont présenté une maladie stable.

L’analyse de corrélation entre l’EDRIC et diverses caractéristiques cliniques a révélé une association significative entre les valeurs EDRIC et avec la PTV (cm3), le stade TNM et le pourcentage de rétrécissement de la lésion cible (P < 0,05). Plus précisément, des doses totales de rayonnement plus élevées étaient associées à des valeurs EDRIC élevées, indiquant une régression tumorale plus importante. Aucune corrélation significative n’a été observée avec l’âge, le score KPS, la dose totale de rayonnement et le statut Ki-67 (P > 0,05) (tableau 2).

À l’aide des critères de classification du CTCAE 5.0, la lymphocytopénie a été classée en quatre grades : G0 (≥1,5 × 109/L), G1 (<1,5 × 109/L, ≥0,8 × 109/L), G2 (<0,8 × 109/L, ≥0,5 × 109/L), G3 (<0,5 × 109/L, ≥0,2 × 109/L) et G4 (<0,2 × 109/L). Avant la radiothérapie, 30 cas étaient classés de grade 0 (G0), 29 cas de grade 1 (G1) et 5 cas de grade 2 (G2). Au cours de la radiothérapie, les niveaux de classification lymphocytaire les plus bas étaient les suivants : 18 cas de G1, 24 cas de G2, 20 cas de G3 et 2 cas de G4, impactant significativement le nombre de lymphocytes du sang périphérique post-radiothérapie, comme le montre la figure 6A.

Selon les valeurs EDRIC, 64 patients atteints de CPPC ont été divisés en 4 groupes : <7,5 Gy, 7,5-9,5 Gy, 9,6-10,7 Gy et >10,7 Gy. L’EDRIC représente l’intensité de la radiothérapie, et une valeur EDRIC plus élevée indique une réduction plus prononcée des lymphocytes du sang périphérique et une fonction immunitaire plus limitée. Pour comparer les effets de traitement de différentes intensités de radiothérapie sur les patients atteints de CPPC, le nombre de patients dans chaque groupe de dose de radiothérapie avec G1-G2 et G3-G4 a été utilisé pour analyser statistiquement s’il y avait une différence significative. Les résultats ont montré que les phases G1-G2 (15 cas) et G3-G4 (1 cas) des patients atteints de CPPC dans le groupe <7,5 Gy, le groupe 7,5-9,5 Gy (G1-G2, 14 cas ; G3-G4, 2 cas), 9,6-10,7 groupe Gy (G1-G2, 10 cas ; G3-G4, 6 cas) et >groupe 10,7 Gy (G1-G2, 6 cas ; G3-G4, 10 cas) présentaient des différences statistiquement significatives (P < 0,001), comme le montre la figure 6B.

figure-results-1
Figure 1 : Pathologie de la préradiothérapie. (A) La coloration à l’hématoxyline-éosine (HE) a déterminé une petite quantité de petites cellules tumorales rondes bleues dans une petite quantité de tissu conjonctif fibreux dans le poumon droit. (B) Le carcinome à petites cellules a été diagnostiqué par des résultats immunohistochimiques : TTF-1(+), CD56(+), Syn(+), CgA(+), CKpan(+), LCA(+), Ki67(> 90 %), BRAF(+), SSTR2(+) et INSM1(+). Grossissement : 200x. Barre d’échelle : 200 μm. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

figure-results-2
Figure 2 : Données d’imagerie préopératoire. (A) La TEP-TDM a montré des lésions médiastinales. (B) La TEMP/TDM n’a révélé aucune métastase osseuse systémique. (C) L’IRM cérébrale n’a montré aucune anomalie. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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Figure 3 : Radiothérapie. (A) Localisation de la TDM avant la radiothérapie. (B, C) Délimitation de la cible. La plage rouge est GTV, la plage bleue est CTV et le bleu clair est PTV. Délimitation et contraintes des organes à risque. (D) Tissu pulmonaire bilatéral. (E) Tissu cardiaque. (F) Tissu du plexus brachial bilatéral. (G) Toute la moelle épinière se trouve dans la zone de balayage. (H) Tissu hépatique. (I,J) Planification de la radiothérapie. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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Figure 4 : Administration de la radiothérapie. Position d’un patient pendant le processus de radiothérapie. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

figure-results-5
Figure 5 : Imagerie post-radiothérapie. (A) TDM de prétraitement et tomodensitométrie à la fin du traitement à 30-40 Gy. (B) Histogramme de la dose et du volume. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

figure-results-6
Figure 6 : Résultats représentatifs : (A) Lymphocytopénie du sang périphérique avant et après radiothérapie pour le LS-SCLC. (B) Relation entre l’EDRIC et la diminution du nombre de lymphocytes. P représente la différence statistique entre la proportion de G0-G1 et de G2-G3 à différentes doses de rayonnement (Gy). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

ArticlesNombre de cas ( %)
Âge≤7048 (75)
>7016 (25)
Genre
 		Mâle48 (75)
Femelle16 (25)
Le KPS≥7061 (95.3)
<703 (4.7)
Antécédents de tabagismeOui22 (34.3)
Non42 (65.6)
Mise en scène TNMPhase II9 (14.1)
Phase III55 (85.9)
PTV, moyen (cm3)<400 cm344 (68.8)
≥400 cm320 (31.2)
Chimiothérapie≤218 (28.1)
>246 (71.9)
Dose (Gy)<60 Gy29 (45.3)
≥60 Gy35 (54.7)
Technique thérapeutiqueIMRT25 (39.1)
VMAT39 (60.9)

Tableau 1 : Données cliniques générales du patient.

IndexCÉRIC
Indice de corrélationValeur P
Âge-0.1040.414
Le KPS-0.1280.314
Dose totale de rayonnement0.0810.528
PTV (cm3)0.5850.000
TNM0.3540.004
Ki 67-0.2070.100
Pourcentage de réduction du volume des lésions cibles0.6150.000

Tableau 2 : Corrélation entre les différentes variables et l’EDRIC.

Discussion

Le système immunitaire joue un rôle central dans le contrôle des tumeurs pendant la radiothérapie, mais l’immunotoxicité induite par les radiations, telle que la lymphocytopénie, est liée à des résultats de survie défavorables13,14. Le CPPC se caractérise par une forte malignité, souvent diagnostiquée à des stades avancés avec un pronostic sombre. La radiothérapie est la pierre angulaire du traitement du LS-SCLC. Cependant, son impact sur le système immunitaire est complexe. L’efficacité de la radiothérapie seule ou en association avec la chimiothérapie reste sous-optimale. Des doses élevées de rayonnement au système immunitaire peuvent compromettre diverses fonctions immunitaires, y compris l’immunité antitumorale, atténuant ainsi ses effets tueurs de tumeurs. L’augmentation des doses de radiothérapie dans le LS-SCLC pourrait théoriquement améliorer l’éradication des cellules tumorales. Cependant, certaines études suggèrent que l’augmentation de la dose peut amplifier les effets secondaires toxiques et les risques associés15,16.

Les lymphocytes, en tant que cellules immunitaires cruciales, remplissent de nombreuses fonctions du système immunitaire. Bien que l’augmentation des doses de radiothérapie puisse intensifier l’éradication de la tumeur, elle exacerbe simultanément l’affaiblissement du système immunitaire, entraînant une immunosuppression et une diminution de l’efficacité thérapeutique, compensant ainsi les avantages de la radiothérapie à haute dose17. Des recherches approfondies ont mis en évidence la radiosensibilité des lymphocytes, révélant que même de faibles doses d’exposition aux rayonnements du corps entier peuvent induire une réduction du nombre de lymphocytes circulants et des anomalies cytogénétiques détectables dans les lymphocytes, persistant jusqu’à une décennie après l’exposition18. Les mécanismes précis sous-jacents à la lymphocytopénie induite par la radiothérapie restent incomplètement élucidés, avec des associations potentielles avec des facteurs tels que le volume d’irradiation, le régime de fractionnement, le site d’irradiation et la dose de rayonnement19.

Les données de cette étude ont révélé une baisse du nombre de lymphocytes suite à la radiothérapie : 18 cas de G1, 24 cas de G2, 20 cas de G3 et 2 cas de G4. Cette baisse du nombre de lymphocytes du sang périphérique après la radiothérapie corrobore la lymphocytopénie observée, une caractéristique de l’immunosuppression, qui a été associée à des résultats pronostiques défavorables dans de nombreuses tumeurs solides. Tang et al.20 ont étudié 711 patients atteints d’un cancer du poumon non à petites cellules subissant une radiothérapie et ont démontré qu’une plage cible de radiothérapie pulmonaire plus large et des valeurs minimales de lymphocytes plus faibles étaient associées à un pronostic plus sombre. Ces résultats soulignent l’impact significatif d’une radiothérapie extensive sur les niveaux de lymphocytes des patients, sapant la fonction de défense immunitaire et, en fin de compte, influençant le pronostic et la survie. De même, les recherches publiées par Yovino et al.8 ont mis en évidence l’impact des changements de taille du PTV sur les doses de rayonnement lymphocytaire. Dans notre étude, nous avons également observé une corrélation entre les valeurs EDRIC, la PTV (cm3), le stade TNM et le pourcentage de retrait de la lésion cible. Plus précisément, des doses totales de rayonnement plus élevées étaient associées à des valeurs EDRIC accrues, à des taux de régression tumorale plus importants et à de meilleures évaluations de l’efficacité. La dose totale de rayonnement s’est également approchée de la signification statistique (P < 0,05). Étant donné la taille limitée de l’échantillon de cette étude, une enquête plus approfondie avec une taille d’échantillon élargie et une analyse stratifiée des facteurs de confusion est nécessaire pour confirmer ces résultats.

Les lymphocytes servent de cellules effectrices primaires dans l’éradication des cellules tumorales dans le corps21,22. La recherche sur diverses tumeurs solides a systématiquement identifié la lymphocytopénie comme marqueur pronostique des résultats indésirables chez les patients atteints de tumeurs malignes 23,24. Notamment, dans l’essai clinique de phase III du groupe de radiothérapie oncologique 0617, l’EDRIC est apparu comme un déterminant essentiel du contrôle tumoral et de la survie à long terme chez les patients subissant une chimioradiothérapie pour un CPNPC10 de stade III. Des taux élevés d’EDRIC étaient associés à une diminution du nombre de lymphocytes et de neutrophiles. Grossman et al.25 ont également documenté des réductions du nombre de lymphocytes du sang périphérique pendant la radiothérapie dans plusieurs tumeurs solides, notamment le gliome, le cancer du pancréas, le cancer du col de l’utérus, le cancer du poumon et le cancer du sein, conformément aux résultats de cette étude. Dans notre étude, l’EDRIC est apparu comme un facteur critique influençant la réduction du nombre de lymphocytes, des niveaux plus élevés d’EDRIC étant significativement corrélés à des déclins plus prononcés des lymphocytes du sang périphérique (P < 0,01). Bien que la plupart des patients reçoivent une chimiothérapie concomitante ou séquentielle, l’EDRIC est resté un prédicteur significatif de la réduction du nombre de lymphocytes. De plus, de nombreuses données soutiennent l’association entre l’EDRIC et l’efficacité du traitement et la survie à long terme des patients. Les recherches futures devraient viser à valider la relation entre l’EDRIC et le pronostic. L’EDRIC représente un facteur de risque quantifiable, et la limitation de sa dose peut atténuer les dommages au système immunitaire induits par la radiothérapie, contribuant ainsi à optimiser la planification du traitement et offrant une utilité clinique potentielle.

Dans cette étude, le modèle EDRIC est apparu comme un outil précieux pour prédire la réduction du nombre de lymphocytes dans le LS-SCLC. L’EDRIC a montré des corrélations avec la dose d’irradiation totale et le pourcentage de réduction des lésions cibles. Après la radiothérapie, une diminution significative du nombre de lymphocytes du sang périphérique a été observée, avec des valeurs EDRIC plus élevées corrélées à des réductions plus prononcées du nombre de lymphocytes. Bien que cette étude ait donné des résultats prometteurs, plusieurs limites méritent d’être prises en compte. Tout d’abord, l’évaluation de la dose d’irradiation des lymphocytes circulants reste incomplète, ne portant que sur les doses pulmonaires et cardiaques. Une évaluation complète intégrant les doses administrées à d’autres organes irradiés est essentielle, car les cellules immunitaires circulantes devraient servir d’organes critiques à risque pendant la radiothérapie, offrant des informations précieuses sur la prédiction et le pronostic de l’efficacité du traitement. Deuxièmement, cette étude représente une analyse rétrospective monocentrique avec des cas limités, manquant de données complètes pour évaluer l’efficacité thérapeutique et le pronostic. Les recherches futures pourraient impliquer des collaborations multicentriques, l’élargissement de la taille de l’échantillon et l’allongement de la durée du suivi afin de valider l’impact des valeurs EDRIC sur l’efficacité du traitement et de fournir des preuves pour la prise de décision clinique.

Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par le projet de recherche de niveau universitaire de l’Université de médecine du Ningxia (XM2022017).

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Appareil de tomodensitométrieSiemens HealthcareSOMATOM Force
Appareil d’IRMSiemens HealthcareMAGNETOM Terra
Varian Clinac_IX Accélérateur linéaire d’électrons médicauxSiemens HealthcareIX  ;

Références

  1. Oronsky, B., Reid, T. R., Oronsky, A., Carter, C. A. What's New in SCLC? A Review. Neoplasia. 19 (10), 842-847 (2017).
  2. Pike, L. R. G., et al. The impact of radiation therapy on lymphocyte count and survival in metastatic cancer patients receiving PD-1 immune checkpoint inhibitors. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 103 (1), 142-151 (2019).
  3. Brahmer, J. R. Harnessing the immune system for the treatment of non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 31 (8), 1021-1028 (2013).
  4. Takeshima, T., et al. Key role for neutrophils in radiation-induced antitumor immune responses: Potentiation with G-CSF. Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (40), 11300-11305 (2016).
  5. Yoon, S. W., et al. Per-fraction positional and dosimetric performance of prone breast tangential radiotherapy on Halcyon™ linear accelerator assessed with daily rapid kilo-voltage cone beam computed tomography: a single-institution pilot study. Radiat Oncol. 15 (1), 258(2020).
  6. Ladbury, C. J., Rusthoven, C. G., Camidge, D. R., Kavanagh, B. D., Nath, S. K. Impact of radiation dose to the host immune system on tumor control and survival for stage III non-small cell lung cancer treated with definitive radiation therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 105 (2), 346-355 (2019).
  7. Schrek, R. Qualitative and quantitative reactions of lymphocytes to x rays. Ann N Y Acad Sci. 95, 839-848 (1961).
  8. Yovino, S., Kleinberg, L., Grossman, S. A., Narayanan, M., Ford, E. The etiology of treatment-related lymphopenia in patients with malignant gliomas: modeling radiation dose to circulating lymphocytes explains clinical observations and suggests methods of modifying the impact of radiation on immune cells. Cancer Invest. 31 (2), 140-144 (2013).
  9. Jin, J. Y., et al. A framework for modeling radiation induced lymphopenia in radiotherapy. Radiother Oncol. 144, 105-113 (2020).
  10. Jin, J. Y., et al. Higher radiation dose to the immune cells correlates with worse tumor control and overall survival in patients with stage III NSCLC: A secondary analysis of RTOG0617. Cancers (Basel). 13 (24), 6193(2021).
  11. Lalić, N., et al. Invasive diagnostic procedures from bronchoscopy to surgical biopsy-optimization of non-small cell lung cancer samples for molecular testing. Medicina (Kaunas). 59 (10), 1723(2023).
  12. Cerra-Franco, A., et al. Predictors of nodal and metastatic failure in early stage non-small-cell lung cancer after stereotactic body radiation therapy. Clin Lung Cancer. 20 (3), 186-193 (2019).
  13. Venkatesulu, B. P., Mallick, S., Lin, S. H., Krishnan, S. A systematic review of the influence of radiation-induced lymphopenia on survival outcomes in solid tumors. Crit Rev Oncol Hematol. 123, 42-51 (2018).
  14. Upadhyay, R., et al. Risk and impact of radiation related lymphopenia in lung cancer: A systematic review and meta-analysis. Radiother Oncol. 157, 225-233 (2021).
  15. Chow, R., Simone, C. B. 2nd Radiation induced lymphopenia in head and neck cancer: The importance of rigorous statistical analysis, radiation field size, and treatment modality. Radiother Oncol. 170, 242(2022).
  16. Xu, H., et al. Lymphopenia during definitive chemoradiotherapy in esophageal squamous cell carcinoma: Association with dosimetric parameters and patient outcomes. Oncologist. 26 (3), e425-e434 (2021).
  17. Liu, Z., et al. Pivotal roles of tumor-draining lymph nodes in the abscopal effects from combined immunotherapy and radiotherapy. Cancer Commun (Lond). 42 (10), 971-986 (2022).
  18. Yovino, S., et al. The etiology of treatment-related lymphopenia in patients with malignant gliomas: modeling radiation dose to circulating lymphocytes explains clinical observations and suggests methods of modifying the impact of radiation on immune cells. Cancer Invest. 31 (2), 140-144 (2013).
  19. Koukourakis, M. I., Giatromanolaki, A. Lymphopenia and intratumoral lymphocytic balance in the era of cancer immuno-radiotherapy. Crit Rev Oncol Hematol. 159, 103226(2021).
  20. Tang, C., et al. Acute phase response before treatment predicts radiation esophagitis in non-small cell lung cancer. Radiother Oncol. 110 (3), 493-498 (2014).
  21. Dai, D., Tian, Q., Shui, Y., Li, J., Wei, Q. The impact of radiation induced lymphopenia in the prognosis of head and neck cancer: A systematic review and meta-analysis. Radiother Oncol. 168, 28-36 (2022).
  22. Damen, P. J. J., et al. The influence of severe radiation-induced lymphopenia on overall survival in solid tumors: A systematic review and meta-analysis. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 111 (4), 936-948 (2021).
  23. Lin, Y. J., Kang, Y. M., Wu, Y. H., Chen, Y. W., Hu, Y. W. Lymphocytopenia and survival after whole-brain radiotherapy in patients with small-cell lung cancer. Thorac Cancer. 14 (14), 1268-1275 (2023).
  24. Suzuki, R., et al. Prognostic significance of total lymphocyte count, neutrophil-to-lymphocyte ratio, and platelet-to-lymphocyte ratio in limited-stage small-cell lung cancer. Clin Lung Cancer. 20 (2), 117-123 (2019).
  25. Grossman, S. A., et al. Survival in patients with severe lymphopenia following treatment with radiation and chemotherapy for newly diagnosed solid tumors. J Natl Compr Canc Netw. 13 (10), 1225-1231 (2015).

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