Aqui, apresentamos um protocolo para avaliar os efeitos da radioterapia nos linfócitos do sistema imunológico no câncer de pulmão de pequenas células.
Artigo de método
* These authors contributed equally
Aqui, apresentamos um protocolo para avaliar os efeitos da radioterapia nos linfócitos do sistema imunológico no câncer de pulmão de pequenas células.
O câncer de pulmão de pequenas células (CPPC) tem recebido atenção significativa devido à sua alta malignidade, propensão a metástases à distância e mau prognóstico. A radioterapia continua sendo a base do tratamento para o câncer de pulmão de pequenas células em estágio limitado (LS-SCLC). No entanto, os desfechos com radioterapia isolada ou em combinação com quimioterapia permanecem abaixo do ideal. A radioterapia pode induzir linfopenia irradiando diretamente órgãos hematopoiéticos ou destruindo linfócitos circulantes maduros, levando à imunossupressão e, consequentemente, diminuindo a eficácia terapêutica. O modelo de dose estimada de radiação para células imunes (EDRIC) integra fatores como hemodinâmica, radiossensibilidade de linfócitos e capacidade de proliferação. Este estudo emprega o modelo EDRIC com aprimoramentos para calcular a dose de radiação de células imunes circulantes. Ao utilizar a metodologia EDRIC, o estudo explora a correlação entre EDRIC e tamanho alvo do tumor, dose pulmonar média, dose cardíaca média, características clínicas e linfocitopenia do sangue periférico durante a radioterapia para LS-SCLC, com o objetivo de informar estratégias personalizadas de tratamento do paciente.
Este estudo analisou dados de 64 pacientes com LS-SCLC que atenderam aos critérios de inclusão no Hospital Geral da Universidade Médica de Ningxia de janeiro de 2023 a janeiro de 2024, todos os quais receberam radioterapia convencional torácica radical fracionada. A contagem de linfócitos foi registrada nos seguintes momentos: antes da radioterapia, no menor valor observado durante a radioterapia, no final da radioterapia e um mês após a radioterapia. Os dados dosimétricos, incluindo doses médias de pulmão, coração e corpo, foram extraídos do sistema de planejamento do tratamento, e o EDRIC circulante foi calculado usando esse modelo. A relação entre os valores de EDRIC e os resultados terapêuticos foi analisada. No LS-SCLC, o modelo EDRIC prevê efetivamente a redução da contagem de linfócitos, correlacionando-se com o volume alvo de planejamento (PTV; cm3), estágio TNM e a porcentagem de encolhimento da lesão-alvo. Após a radioterapia, houve uma diminuição significativa na contagem de linfócitos do sangue periférico, com maiores valores de EDRIC indicando redução mais pronunciada de linfócitos.
O câncer de pulmão continua sendo uma das principais causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo, com o câncer de pulmão de pequenas células (CPPC) compreendendo 13%-17% dos casos 1,2. O CPPC é caracterizado por um alto grau de malignidade e uma propensão a metástases precoces à distância, muitas vezes levando a diagnósticos em estágio avançado e mau prognóstico. Os avanços na tecnologia médica e uma compreensão mais profunda das características biológicas do CPPC destacaram o valor potencial da radioterapia em seu tratamento. No entanto, os desfechos com radioterapia isolada ou em combinação com quimioterapia permanecem abaixo do ideal. A identificação dos principais fatores que influenciam a eficácia da radioterapia no CPPC é essencial para fornecer uma base teórica para estratégias de tratamento individualizadas e previsão de prognóstico.
O sistema imunológico exibe interações intrincadas com radiação ou quimioterapia, aumentando a erradicação das células tumorais durante o tratamento 3,4. A radioterapia, por exemplo, pode promover a ativação imunológica por meio da liberação de citocinas ou antígenos, induzindo assim a regressão tumoral dentro do campo de radiação (conhecido como efeito abscopal)5. No entanto, a radioterapia também pode induzir imunossupressão no tratamento de vários tumores sólidos, potencialmente comprometendo a eficácia terapêutica. Essa imunossupressão pode resultar da mielossupressão devido à irradiação direta de órgãos hematopoiéticos ou à destruição de linfócitos circulantes maduros, resultando em linfócitos reduzidos. Estudos identificaram o tamanho específico do tumor e as doses de radiação em órgãos críticos, como coração e pulmões, no câncer de pulmão de pequenas células como preditores cruciais de imunossupressão, com implicações potenciais para a sobrevida do paciente6.
Os linfócitos e suas células precursoras estão entre os tipos de células mais sensíveis à radiação7. A investigação de Susannah Yovino8 sobre a dose de radiação de células circulantes (DCC) em pacientes com glioma cerebral pós-radioterapia revelou que alterações no tamanho do volume alvo de planejamento (PTV) influenciam a dose média de radiação DCC. A dose de radiação nas células sanguíneas circulantes pode contribuir significativamente para o mecanismo de linfocitopenia induzida. Embora a irradiação da medula óssea ou dos gânglios linfáticos possa induzir linfocitopenia, a irradiação de estruturas desprovidas de tecido linfóide ou medula óssea, como o cérebro, também pode desencadear linfocitopenia. Jin et al.9desenvolveram o modelo de dose estimada de radiação para células imunes (EDRIC) e dosimetria para quantificar o dano ao sistema imunológico induzido por radioterapia. Este estudo emprega o modelo EDRIC com aprimoramentos de Ladbury et al.6 para calcular a dose de radiação de células imunes circulantes.
Consequentemente, o método EDRIC foi utilizado para calcular a dose de radiação de linfócitos circulantes e investigar sua relação com a eficácia do tratamento e o prognóstico durante a radioterapia para câncer de pulmão de pequenas células10. A correlação entre os valores de EDRIC e fatores como idade, sexo, escore Karnofsky Performance Status (KPS), história de tabagismo, tamanho do tumor e estágio do tumor foi analisada por meio de estratificação. Além disso, a correlação entre a linfocitopenia do sangue periférico e a dose de radiação de linfócitos circulantes foi comparada para estabelecer as bases para estratégias de tratamento personalizadas e previsão de prognóstico.
Após adesão rigorosa aos critérios de inclusão e exclusão deste estudo, o consentimento informado para radioterapia foi obtido de cada paciente e de seu responsável. O estadiamento clínico foi conduzido de acordo com o sistema de estadiamento TNM do American Joint Committee on Cancer (AJCC) (8ª edição). O Comitê de Ética do Hospital Geral da Universidade Médica de Ningxia (KYLL-2022-0984) aprovou este estudo.
NOTA: Os critérios de inclusão foram os seguintes: (i) câncer de pulmão de pequenas células em estágio limitado confirmado patologicamente (TNM estágio II e III); (ii) tratamento radioterápico inicial utilizando radioterapia de intensidade modulada conformada (IMRT) ou radioterapia de intensidade modulada por arco volumétrico (VMAT), com dose total de radiação variando de 50-60 Gy e dose única de 2 Gy; (iii) parâmetros sanguíneos pré-radioterapia dentro da faixa de normalidade (leucócitos ≥ 4 x 109 células/L, Hb ≥ 100 g/L, PLT ≥ 100 x 109/L) e função normal de órgãos vitais como coração, fígado e rins; (iv) disponibilidade de dados clínicos completos e registros de radioterapia; (v) sobrevida esperada de mais de 3 meses; vi) mulheres não grávidas ou lactantes. Os critérios de exclusão incluíram: (i) pacientes com distúrbios sanguíneos ou do sistema imunológico ou danos significativos aos órgãos; (ii) história de corticoterapia oral prolongada; (iii) pacientes que não completaram a radioterapia planejada; (iv) história recente de infecção confirmada.
1. Informações clínicas gerais
2. Preparação do pré-tratamento
3. Radioterapia
4. Método de avaliação e índice
× MBD5. Métodos estatísticos
Evolução clínica
As alterações do tempo operatório nas lesões tomográficas de tórax e linfonodos mediastinais foram observadas em todos os pacientes antes e 1 mês após a radioterapia, com eficácia terapêutica avaliada pelos critérios RECIST. Entre os 64 pacientes com câncer de pulmão de pequenas células em estágio limitado, 4 casos apresentaram resposta completa, enquanto 57 casos apresentaram resposta parcial e três pacientes apresentaram doença estável.
A análise de correlação entre EDRIC e várias características clínicas revelou uma associação significativa entre os valores de EDRIC e com PTV (cm3), estágio TNM e a porcentagem de encolhimento da lesão-alvo (P < 0,05). Especificamente, doses totais de radiação mais altas foram associadas a valores elevados de EDRIC, indicativos de uma extensão mais considerável da regressão do tumor. Não foram observadas correlações significativas com idade, escore KPS, dose total de radiação e status Ki-67 (P > 0,05) (Tabela 2).
Utilizando os critérios de graduação do CTCAE 5.0, a linfocitopenia foi categorizada em quatro graus: 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) e G4 (<0,2 × 109/L). Antes da radioterapia, 30 casos foram classificados como grau 0 (G0), 29 casos como grau 1 (G1) e 5 casos como grau 2 (G2). Durante a radioterapia, os menores níveis de classificação de linfócitos foram os seguintes: 18 casos de G1, 24 casos de G2, 20 casos de G3 e 2 casos de G4, impactando significativamente a contagem de linfócitos do sangue periférico pós-radioterapia, conforme mostrado na Figura 6A.
De acordo com os valores de EDRIC, 64 pacientes com CPPC foram divididos em 4 grupos: grupos <7,5 Gy, 7,5-9,5 Gy, 9,6-10,7 Gy e >10,7 Gy. EDRIC representa a intensidade da radioterapia, e um valor EDRIC mais alto indica uma redução mais pronunciada nos linfócitos do sangue periférico e uma função imunológica mais limitada. Para comparar os efeitos do tratamento de diferentes intensidades de radioterapia em pacientes com CPPC, o número de pacientes em cada grupo de dose de radioterapia com G1-G2 e G3-G4 foi usado para analisar estatisticamente se havia diferença significativa. Os resultados mostraram que as fases G1-G2 (15 casos) e G3-G4 (1 caso) de pacientes com CPPC no grupo <7,5 Gy, grupo 7,5-9,5 Gy (G1-G2, 14 casos; G3-G4, 2 casos), grupo 9,6-10,7 Gy (G1-G2, 10 casos; G3-G4, 6 casos) e grupo >10,7 Gy (G1-G2, 6 casos; G3-G4, 10 casos) apresentaram diferenças estatisticamente significativas (P < 0,001), como mostra a Figura 6B.

Figura 1: Patologia pré-radioterapia. (A) A coloração de hematoxilina-eosina (HE) determinou uma pequena quantidade de pequenas células tumorais redondas azuis em uma pequena quantidade de tecido conjuntivo fibroso no pulmão direito. (B) O carcinoma de pequenas células foi diagnosticado por resultados imuno-histoquímicos: TTF-1(+), CD56(+), Syn(+), CgA(+), CKpan(+), LCA(+), Ki67(> 90%), BRAF(+), SSTR2(+) e INSM1(+). Ampliação: 200x. Barra de escala: 200 μm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Dados de imagem pré-operatórios. (A) PET-CT mostrou lesões mediastinais. (B) SPECT/TC não mostrou metástase óssea sistêmica. (C) A ressonância magnética do cérebro não mostrou nenhuma anormalidade. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Radioterapia. (A) Localização da TC antes da radioterapia. (B, C) Delineamento de alvo. A faixa vermelha é GTV, a faixa azul é CTV e a faixa azul clara é PTV. Órgãos em risco: delineamento e restrições. (D) Tecido pulmonar bilateral. (E) Tecido cardíaco. (F) Tecido do plexo braquial bilateral. (G) Toda a medula espinhal está na área de varredura. (H) Tecido hepático. (I, J) Planejamento da radioterapia. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Administração de radioterapia. Posição de um paciente durante o processo de radioterapia. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Imagem pós-radioterapia. (A) TC pré-tratamento e tomografia computadorizada na conclusão do tratamento de 30-40 Gy. (B) Histograma de dose e volume. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6: Resultados representativos: (A) Linfocitopenia do sangue periférico antes e depois da radioterapia para LS-SCLC. (B) Relação entre EDRIC e diminuição da contagem de linfócitos. P representa a diferença estatística entre a proporção de G0-G1 e G2-G3 em diferentes doses de radiação (Gy). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Itens | Número de casos (%) | |
| Idade | ≤70 | 48 (75) |
| >70 | 16 (25) | |
| Gênero | Macho | 48 (75) |
| Fêmea | 16 (25) | |
| KPS | ≥70 | 61 (95.3) |
| <70 | 3 (4.7) | |
| História de tabagismo | Sim | 22 (34.3) |
| Não | 42 (65.6) | |
| Estadiamento TNM | Fase II | 9 (14.1) |
| Fase III | 55 (85.9) | |
| PTV, Média (cm3) | <400 cm3 | 44 (68.8) |
| ≥400 cm3 | 20 (31.2) | |
| Quimioterapia | ≤2 | 18 (28.1) |
| >2 | 46 (71.9) | |
| Dose (Gy) | <60 Gy | 29 (45.3) |
| ≥60 Gy | 35 (54.7) | |
| Técnica terapêutica | IMRT | 25 (39.1) |
| VMAT | 39 (60.9) | |
Tabela 1: Dados clínicos gerais do paciente.
| Índice | EDRIC | |
| Índice de correlação | Valor de p | |
| Idade | -0.104 | 0.414 |
| KPS | -0.128 | 0.314 |
| Dose total de radiação | 0.081 | 0.528 |
| PTV (cm3) | 0.585 | 0.000 |
| TNM | 0.354 | 0.004 |
| Ki 67 | -0.207 | 0.100 |
| Redução percentual no volume das lesões-alvo | 0.615 | 0.000 |
Tabela 2: Correlação entre as diferentes variáveis e o EDRIC.
O sistema imunológico desempenha um papel fundamental no controle do tumor durante a radioterapia, mas a imunotoxicidade induzida por radiação, como a linfocitopenia, está ligada a resultados de sobrevida desfavoráveis13,14. O CPPC é caracterizado por sua alta malignidade, muitas vezes diagnosticada em estágios avançados com prognóstico sombrio. A radioterapia é o tratamento fundamental para o LS-SCLC. No entanto, seu impacto no sistema imunológico é complexo. A eficácia da radioterapia isolada ou em combinação com quimioterapia permanece abaixo do ideal. Doses elevadas de radiação no sistema imunológico podem comprometer várias funções imunológicas, incluindo a imunidade antitumoral, atenuando assim seus efeitos de matar tumores. O aumento das doses de radioterapia no LS-SCLC poderia, teoricamente, aumentar a erradicação das células tumorais. No entanto, alguns estudos sugerem que o escalonamento da dose pode amplificar os efeitos colaterais tóxicos e os riscos associados15,16.
Os linfócitos, como células imunológicas cruciais, se envolvem em muitas funções do sistema imunológico. Embora o aumento das doses de radioterapia possa intensificar a erradicação do tumor, ao mesmo tempo agrava o comprometimento do sistema imunológico, levando à imunossupressão e diminuindo a eficácia terapêutica, compensando assim as vantagens da radioterapia em altas doses17. Extensas pesquisas ressaltaram a radiossensibilidade dos linfócitos, revelando que mesmo baixas doses de exposição à radiação de corpo inteiro podem induzir reduções na contagem de linfócitos circulantes e anormalidades citogenéticas detectáveis em linfócitos, persistindo por até uma década após a exposição18. Os mecanismos precisos subjacentes à linfocitopenia induzida por radioterapia permanecem incompletamente elucidados, com possíveis associações com fatores como volume de irradiação, regime de fracionamento, local de irradiação e dose de radiação19.
Os dados deste estudo revelaram um declínio na contagem de linfócitos após a radioterapia: 18 casos de G1, 24 casos de G2, 20 casos de G3 e 2 casos de G4. Esse declínio na contagem de linfócitos do sangue periférico pós-radioterapia corrobora a linfocitopenia observada, uma característica da imunossupressão, que tem sido associada a resultados prognósticos adversos em vários tumores sólidos. Tang et al.20 investigaram 711 pacientes com câncer de pulmão de células não pequenas submetidos à radioterapia e demonstraram que uma faixa alvo mais ampla de radioterapia pulmonar e valores mínimos mais baixos de linfócitos estavam associados a pior prognóstico. Esses achados ressaltam o impacto significativo da radioterapia extensa nos níveis de linfócitos do paciente, prejudicando a função de defesa imunológica e, em última análise, influenciando o prognóstico e a sobrevida. Yovino et al.8 publicaram pesquisas que também destacaram o impacto das mudanças no tamanho do PTV nas doses de radiação dos linfócitos. Em nosso estudo, também observamos uma correlação entre os valores de EDRIC, PTV (cm3), estágio TNM e a porcentagem de encolhimento da lesão-alvo. Especificamente, doses totais de radiação mais altas foram associadas a valores EDRIC aumentados, maiores taxas de regressão tumoral e melhores avaliações de eficácia. A dose total de radiação também se aproximou da significância estatística (P < 0,05). Dado o tamanho limitado da amostra neste estudo, uma investigação mais aprofundada com tamanho amostral expandido e análise estratificada de fatores de confusão é necessária para confirmar esses achados.
Os linfócitos servem como células efetoras primárias na erradicação de células tumorais no corpo21,22. Pesquisas em vários tumores sólidos identificaram consistentemente a linfocitopenia como um marcador prognóstico para resultados adversos em pacientes com malignidades23,24. Notavelmente, no ensaio clínico de fase III do grupo de oncologia de radioterapia 0617, o EDRIC emergiu como um determinante fundamental do controle do tumor e da sobrevida a longo prazo entre pacientes submetidos à quimiorradiação para NSCLC estágioIII 10. Níveis elevados de EDRIC foram associados à diminuição da contagem de linfócitos e neutrófilos. Grossman et al.25 documentaram de forma semelhante reduções na contagem de linfócitos do sangue periférico durante a radioterapia em vários tumores sólidos, incluindo glioma, câncer de pâncreas, câncer cervical, câncer de pulmão e câncer de mama, consistentes com os achados deste estudo. Em nossa investigação, o EDRIC emergiu como um fator crítico que influencia a redução da contagem de linfócitos, com níveis mais altos de EDRIC correlacionando-se significativamente com declínios mais pronunciados nos linfócitos do sangue periférico (P < 0,01). Apesar da maioria dos pacientes receber quimioterapia concomitante ou sequencial, o EDRIC permaneceu um preditor significativo de redução da contagem de linfócitos. Além disso, dados abundantes apóiam a associação entre EDRIC e eficácia do tratamento e sobrevida do paciente a longo prazo. Pesquisas futuras devem ter como objetivo validar a relação entre EDRIC e prognóstico. O EDRIC representa um fator de risco quantificável, e limitar sua dose pode mitigar os danos induzidos pela radioterapia ao sistema imunológico, contribuindo para otimizar o planejamento do tratamento e oferecer potencial utilidade clínica.
Neste estudo, o modelo EDRIC surgiu como uma ferramenta valiosa para prever contagens reduzidas de linfócitos em LS-SCLC. O EDRIC exibiu correlações com a dose total de irradiação e a porcentagem de redução da lesão-alvo. Após a radioterapia, foi observada uma diminuição significativa na contagem de linfócitos no sangue periférico, com valores mais altos de EDRIC correlacionando-se com reduções mais pronunciadas na contagem de linfócitos. Embora este estudo tenha produzido resultados promissores, várias limitações merecem consideração. Em primeiro lugar, a avaliação da dose de irradiação de linfócitos circulantes permanece incompleta, abrangendo apenas as doses pulmonares e cardíacas. Uma avaliação abrangente incorporando doses para outros órgãos irradiados é essencial, pois prevê-se que as células imunes circulantes sirvam como órgãos críticos em risco durante a radioterapia, oferecendo informações valiosas sobre a previsão e o prognóstico da eficácia do tratamento. Em segundo lugar, este estudo representa uma análise retrospectiva unicêntrica com casos limitados, sem dados abrangentes para avaliar a eficácia terapêutica e o prognóstico. Investigações futuras podem envolver colaborações multicêntricas, expandindo o tamanho da amostra e estendendo a duração do acompanhamento para validar o impacto dos valores EDRIC na eficácia do tratamento e fornecer evidências para a tomada de decisões clínicas.
Os autores não têm nada a divulgar.
Este trabalho foi apoiado pelo Projeto de Pesquisa de Nível Universitário da Universidade Médica de Ningxia (XM2022017).
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Máquina de TC | Siemens Healthcare | SOMATOM Force | |
| MRI máquina | Siemens Healthcare | MAGNETOM Terra | |
| Varian Clinac_IX Medical Acelerador linear de elétrons | Healthcare | IX |
Este artigo foi publicado
Vídeo em breve