寫稿
投稿
日本玉名市健康醫(yī)學中心（Akagi）赤誠博士氫氣吸入治療大腸癌的研究論文最近已經(jīng)發(fā)表在ONCOLOGYREPORTS，這是氫氣治療癌癥的首個臨床研究論文。
我已經(jīng)先后對這個文章介紹了2次，分次介紹主要是我本人對文章的理解不深入，這次最新理解是在我一個研究生的幫助下提高的。
最近徐克成院長也在他關(guān)于氫氣控癌機理方面的文章中也對這個文章進行了比較詳細的介紹，對我理解這個文章也有幫助。我這里再進行細節(jié)方法的補充，希望對非專業(yè)同事有所幫助。
免疫系統(tǒng)功能狀態(tài)是癌癥患者選擇治療策略和預(yù)后密切相關(guān)的因素，通過外周血測定某些免疫指標是比較容易的非傷害性檢測工具。CD8（群集分化8）是作為協(xié)同受體的T細胞受體（TCR）的跨膜糖蛋白。CD8共同受體主要表達在表面的細胞毒性T細胞，但也可以發(fā)現(xiàn)自然殺傷細胞、皮層胸腺細胞和樹突狀細胞。這個文章中主要就是講細胞毒性T細胞。由于腫瘤抗原的持續(xù)刺激，癌癥患者血液內(nèi)的細胞毒性T細胞耗竭，導致這種細胞分裂、細胞因子產(chǎn)生和免疫活性等功能都下降甚至停止。
T細胞耗竭T Cell Exhaustion是指常見慢性感染和癌癥患者體內(nèi)T細胞功能喪失。由于長期暴露于持續(xù)性抗原和炎癥，精疲力竭的T細胞逐漸失去效應(yīng)功能，記憶T細胞特征也開始缺失。不過這種耗竭可以逆轉(zhuǎn)，至少部分逆轉(zhuǎn)，主要通過阻止PD-1之類的抑制性通路。正常情形下，免疫系統(tǒng)會對聚集在淋巴結(jié)或脾臟的外來抗原產(chǎn)生反應(yīng)，促發(fā)具抗原特異性的細胞毒殺性T細胞（CD8+ T細胞增生）。細胞程序性死亡受體-1（PD-1）與細胞程序性死亡-配體1（PD-L1）結(jié)合，可以傳導抑制性的信號，減低淋巴結(jié)CD8+T細胞的增生。
程序性細胞死亡蛋白1 (PD?1)表達是T細胞耗竭的標志性特征。PD?1陽性CD8+T細胞在癌癥患者外周血中普遍存在，在腫瘤浸潤淋巴細胞中也比較常見，這種細胞數(shù)量增加和多種癌癥如乳腺癌、胰腺癌和胃癌等患者不良預(yù)后相關(guān)。最近報道腫瘤組織浸潤和循環(huán)血液耗竭T細胞存在代謝缺陷，特征主要是線粒體功能缺陷和數(shù)量減少，過氧化物酶體增殖物活化受體了協(xié)同刺激因子1α（PGC?1α）活性進行性下降。
氫氣是雙原子氣體分子，具有中和羥基自由基不影響功能活性氧的選擇性抗氧化作用，研究表明氫氣對腦、脊髓、心臟、小腸、視網(wǎng)膜、腎臟等組織氧化和缺血再灌注損傷具有緩解作用。氫氣能治療多種氧化應(yīng)激相關(guān)疾病，包括創(chuàng)傷、神經(jīng)退行性疾病、炎癥性疾病、器官移植損傷、代謝綜合癥、糖尿病、膿毒癥、燒傷、化療藥物副作用、放射損傷、心臟衰竭和子癇等。有研究提示，氫氣不僅能治療疾病，也能預(yù)防癌癥等疾病發(fā)生。有報道還發(fā)現(xiàn)氫氣能激活PGC?1α。PGC?1α是線粒體發(fā)生、呼吸、溫度調(diào)節(jié)、糖異生等重要調(diào)節(jié)因子，而耗竭CD8+T細胞存在線粒體功能障礙。因此，本研究對55位大腸癌患者循環(huán)血中CD8+T細胞的PD?1表達情況和無進展生存和總生存率相關(guān)性進行分析，并觀察氫氣吸入對CD8+T細胞的PD?1表達情況及患者預(yù)后的影響。OS總生存，從隨機化開始至因任何原因死亡的時間。PFS是無進展生存期progression-free survival意思是從隨機化開始到腫瘤發(fā)生任何方面進展或因任何原因死亡之間的時間。PFS和OS都是判斷癌癥預(yù)后的最重要指標。研究發(fā)現(xiàn)氫氣治療對這種細胞比例的影響能獨立預(yù)測PFS和OS。
研究方法
受試者按照TNM標準55例均診斷為IV期大腸癌患者，于2014年7月－2017年7月期間在玉名市健康醫(yī)學中心注冊。男性21，女性34，年齡28-96歲，Xelox化療方案，也叫CapeOx，是結(jié)直腸癌術(shù)后最常用的輔助化療方案，也是晚期結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)化及維持治療最常用的化療方案。（卡培他濱1200-1800mg口服連續(xù)14天，休息7天；奧沙利鉑85 mg/m2＋貝伐單抗7.5mg/m2三周一次。）三周一個療程，重復治療直到影像學檢查證明腫瘤不再擴展。
氫氣吸入在家使用Hycellvator ET 100(Helix Japan, Co., Ltd.,Tokyo, Japan)，該機器每分鐘供氣量1.67升，其中氫氣濃度為68%，氧氣濃度為32%。每天經(jīng)面罩或鼻管吸氫氣3小時，連續(xù)3個月。吸氫治療前和3月后分別采集靜脈血10毫升使用流式細胞技術(shù)進行CD8+細胞亞類分析。
研究使用的氫氣吸入機
外周血CD8+PD-1陽性細胞和癌癥預(yù)后不良的關(guān)系。正常情況下CD8＋細胞能表達PD-1，但是隨著細胞分裂，這種蛋白的表達逐漸減少，這樣正常外周血中CD8+細胞一般不表達PD-1。癌癥患者這種丟失過程延遲，導致比較高比例的PD-1陽性CD8+細胞，這會導致癌癥患者預(yù)后不良。
本研究利用不同的細胞表面標志，對血液中CD8+T進行了分類和分期分析，分別是早、中、晚和末期PD-1-或PD-1+。研究的主要點是無進展生存期和總生存率。
對18種包括臨床病理因子和主要終點進行相關(guān)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有6種臨床病理因子和中末期PD-1+CD8+T和不良預(yù)后有密切關(guān)系。
研究發(fā)現(xiàn)，氫氣吸入治療能降低PD-1+CD8+T細胞比例，改善預(yù)后。曾有報道發(fā)現(xiàn)氫氣能通過激活PGC?1α增強線粒體活動，這可能也是氫氣挽救耗竭的CD8+T細胞的原因。本研究發(fā)現(xiàn)氫氣吸入能減少IV期癌癥患者PD-1+CD8+T細胞比例，增加PD-1-/CD8+T細胞比例。值得注意的是，氫氣吸入能全方位降低PD-1+/CD8+T細胞比例，其中早期亞型細胞減少的患者27名(49.1%)，中期亞型細胞減少28名(50.9%)，晚期亞型細胞減少35名(63.6%)，末期亞型細胞減少32名(58.2%)。氫氣吸入也能全方位提高PD-1-/CD8+T細胞比例，其中早期亞型細胞增加的患者32名(58.2%)，中期亞型細胞增加27名(49.1%)，晚期亞型細胞增加39名(70.9 %)，末期亞型細胞增加31名(56.4%)。
單變量分析顯示，氫氣治療前后中期PD?1+／CD8+T細胞比值和無進展生存期和總生產(chǎn)率顯著相關(guān)。類似相關(guān)性也見于中期PD?1?／CD8+T細胞比例。相反，早期PD?1?／CD8+T細胞預(yù)示更差的總生產(chǎn)率，晚期PD?1?／CD8+T細胞則能提高總生產(chǎn)率。多變量分析，晚期PD?1+／CD8+T細胞是預(yù)測無進展生存期和總生產(chǎn)率不良的獨立因素。根據(jù)這些結(jié)果，對所有患者用高比例晚期PD?1+／CD8+T細胞和低比例晚期PD?1+／CD8+T細胞進行分層，用無進展生存期0.87％和總生產(chǎn)率0.77%作為預(yù)后指標。晚期PD?1+／CD8+T細胞高低比例兩組患者在臨床病理因子方面沒有明顯區(qū)別，但是在無進展生存期和總生存率存在非常大差異，低比例組無進展生存期更長，總生存率更高。高比例組總生產(chǎn)率為15月，低比例組則延長到46月。
研究結(jié)果表明，CD8+／PD-1陽性T細胞是癌癥患者不良預(yù)后的獨立相關(guān)因素。55例晚期結(jié)直腸癌患者經(jīng)過氫氣治療后，這種細胞比例下降，患者預(yù)后明顯提高，尤其是無進展生存時間明顯延長。
對這個研究，我們可以理解為氫氣對提高患者自身抗癌免疫功能有作用，也可以理解為氫氣吸入對避免化療導致的免疫功能下降有幫助，最重要的是氫氣有利于癌癥晚期患者，尤其是進行化療的患者，提高自身免疫抗癌能力，提高生活質(zhì)量，延長生存時間。
論文作者是來自玉名市健康醫(yī)學中心外科赤城淳司博士。
Akagi J1. Immunological Effect of Hydrogen Gas-HydrogenGas Improves Clinical Outcomes of Cancer Patients.Gan To KagakuRyoho. 2018 Oct;45(10):1475-1478.
KamimuraN, Ichimiya H, Iuchi K, et al. Molecular hydrogen stimulates the geneexpression of transcriptional coactivatorPGC-1αto enhance fatty acid metabolism. NP J Aging Mech Dis, 2016, 2:16008.
ScharpingN, Menk A, Moreci R, et al. The Tumor Microenvironment Represses T CellMitochondrial Biogenesis to Drive Intratumoral T Cell Metabolic Insufficiencyand Dysfunction[J]. Immunity, 2016, 45(2):374-388.
