TBI与TMLI联合化疗在非血缘脐血移植中应用的对比研究

王钦瑶，沈建军，刘 磊，沈 琦，吴韦炜，吴爱东，孙自敏，张红雁

脐血移植(cord blood transplantation，CBT)具备来源广泛、移植物抗宿主病(graft versus host disease，GvHD)发生率低、能耐受较大的组织相容性抗原差异等优势，已成为血液系统疾病的重要治疗方法。移植前预处理方案的选择对移植后造血和免疫系统重建、移植相关合并症发生率及预后都有影响，全身照射(total body irradiation，TBI)可以对化疗药物不容易到达的区域(脑、睾丸)进行治疗。一些研究表明进行TBI的患者有剂量依赖性，放疗剂量越高，疾病复发率越低，但是由于治疗相关急慢性不良反应的增加，最终导致总生存没有改善。全骨髓全淋巴照射(total marrow and lymphoid irradiation，TMLI)与传统TBI相比，靶区剂量高而危及器官(organ at risk，OAR)保护好，可有效降低急慢性不良反应的发生率。该研究分析比较TBI组与TMLI组患者的造血系统重建情况、OAR受量及相关不良反应，并评估TMLI剂量爬坡的安全性及疗效。

1 材料与方法

1.1 病例资料

选择2015年1月1日—2020年7月1日期间在安徽医科大学附属省立医院进行非血缘脐血移植(unrelated cord blood transplantation，UCBT)的恶性血液病患者作为研究对象，共收集到45例资料完整的病例，根据移植前预处理方案的不同，将患者分为TBI组与TMLI组。见表1。

表1 患者基本情况统计[M(P25,P75)]

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TBI组 预处理方案为TBI+阿糖胞苷(cytarabine，Ara-C)+环磷酰胺(cyclophosphamide，Cy)，TBI采用电子直线加速器在移植前第7～6天实施，每次3 Gy，2次/d，2 d完成，共12 Gy；移植前第5～4天，Ara-C 2 g/mQ12 h；移植前第3～2天，Cy 60 mg/kg。共31例患者,男15例、女16例，中位年龄28(13～50)岁，中位体质量60(37～77)kg。急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)15例，其中第1次完全缓解(the first complete remission，CR1)12例，第2次完全缓解(CR2)2例，未缓解(non-remission，NR)1例；急性髓系白血病(acute myeloid leukemia，AML)15例，其中CR1 7例，CR2 8例；浆细胞白血病(CR1)1例。人类白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)配型完全相合1例、1个位点不合12例、2个位点不合18例。ABO血型不合20例。

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2

TMLI组 预处理方案为TMLI+氟达拉滨(fludarabine，Flu)+Cy，TMLI在移植前第6～4天应用螺旋断层放疗设备(tomotherapy，TOMO)进行实施，TMLI 12～15 Gy/3f/3d；Flu 30 mg/m，3 d；Cy 60 mg/kg，2 d。共14例患者，男7例、女7例，中位年龄34.50(19～53)岁，中位体质量61.15(40～102)kg，均有髓外浸润。ALL 5例(CR1 1例、CR2 4例)、AML 2例(CR2)、T淋巴母细胞淋巴瘤/白血病3例(CR2 1例、NR 2例)，噬血细胞综合征(CR1)、NK/T细胞淋巴瘤(CR1)、间变性T细胞淋巴瘤(NR)及原发性浆细胞白血病(CR1)各1例。HLA全相合1例，1个位点不合5例，2个位点不合8例。ABO血型不合者10例。其中，TMLI组根据处方剂量的不同可再分为3组：12 Gy组5例，13.5 Gy组4例，15 Gy组5例。

1.2 入组条件

① 性别不限，5岁≤年龄≤65岁；② 体质量≥25 kg，KPS≥70分，无严重的心肺肝肾功能异常；③ 所有患者均诊断明确，具备非血缘脐血造血干细胞移植适应证；④ 能配合且能耐受全程放疗；⑤ 均签署放射治疗知情同意书。

1.3 排除条件

① 既往有放疗史的患者(超过20%骨髓区域或任何区域接受超过20 Gy的照射)；② 怀孕或哺乳期女性；③ 重度精神心理疾病；④ 其他不适因素。

1.4 TBI实施方法

TBI开始的前3 d进行模拟定位，在患者体表勾画出需要遮挡的肺部区域。使用西门子KD-2型直线加速器，6 MV-X进行大面积照射，剂量率为6～7 cGy/min，照射总剂量为12 Gy。治疗第1天上、下午患者在TBI治疗亭内取半坐立位进行前后和后前体位各治疗1次，注意屏蔽晶体、肺部及生殖器；第2天上、下午患者取侧卧位行前后和后前体位各治疗1次，治疗时使用多通道半导体剂量仪进行实时监测。

1.5 TMLI实施方法

定位时患者取仰卧位，使用头颈肩大面罩及体膜固定头部、躯干及肢体。4D-CT模拟定位机以每层5 mm分2次进行扫描，第1次从颅顶扫描至股骨下缘，第2次从足底扫描至股骨上缘，衔接处放置铅丝进行标记，衔接的重合部位至少10 cm。吞咽钡剂方便勾画食管。定位CT图像上传至Pinnacle医生工作站，临床靶区(clinical target volume，CTV)包括所有含骨髓的骨骼(颅骨、锁骨、胸骨、椎骨、盆骨、四肢骨等)、全淋巴系统及脾脏，有中枢神经系统侵犯的患者靶区应包括大脑，有性腺侵犯的应包括睾丸或者卵巢；CTV外扩5 mm为计划靶区(planning target volume，PTV)，肋骨、四肢、肩胛骨及棘突外扩5～10 mm。放疗剂量率为880 Mu/min。12 Gy组5例，85%PTV 12 Gy/3f/3d；13.5 Gy组4例，85%PTV 13.5 Gy/3f/3d；15 Gy组5例，85%PTV 15 Gy/3f/3d。OAR包括：眼球、晶体、甲状腺、口底、双肺、食管、胃、小肠、直肠、心脏、双肾、肝脏、膀胱等。

1.6 急性移植物抗宿主病(acute graft versus host disease，aGvHD)和其他并发症的预防及支持治疗

环孢菌素A及吗替麦考酚酯联合应用预防aGvHD；阿昔洛韦预防巨细胞病毒感染；前列地尔联合低分子肝素预防肝静脉闭塞病；水化、碱化尿液，利尿剂及美司钠联合应用预防出血性膀胱炎。移植后第6天开始使用粒细胞集落刺激因子刺激骨髓造血；血小板<20×10/L时输注辐照后的血小板悬液；血红蛋白<60 g/L时输注辐照后的红细胞悬液。

1.7 观察指标

随访的截止日期为2020年8月1日，随访中位时间为20.83(1～67.53)个月，比较两组患者的造血系统重建情况、急慢性不良反应、复发及死亡情况，评估TMLI的安全性及疗效。粒细胞植入时间判定为外周血中性粒细胞绝对值连续3 d大于或等于0.5×10/L的第1天；血小板植入时间为不依赖血小板输注，血小板计数连续7 d大于或等于20×10/L的第1天。TBI组应用多通道半导体剂量仪进行实时剂量监测；TMLI组计算OAR的Mean D，D为50%的靶区体积受到的照射剂量。

1.8 统计学处理

采用SPSS 26.0软件及R软件分析包(4.0.3)进行分析。χ检验比较两组资料百分率，Mann-Whitney检验比较两组中位数。利用竞争风险模型分析中性粒细胞及血小板累积植入率、GvHD、非复发死亡率、复发率，并进行Grey检验。以

P

<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 造血系统重建

TBI组和TMLI组中性粒细胞植入的中位时间分别为19.50(16～29)d和16.50(12～8)d(

P

=0.005)，42 d内累积植入率为90.32%(95%

CI

：88.17%～92.47%)和100%(95%

CI

：97.14%～102.86%)(

P

=0.025)；TBI组和TMLI组血小板植入的中位时间分别为43.20(28～108)d和38(33～102)d(

P

=0.792)，120 d累积植入率为74.19%(95%

CI

：71.47%～76.92%)和100%(95%

CI

：96.02%～103.98%)(

P

=0.144)。见图1。

图1 造血系统重建情况A：中性粒细胞累积植入率；B：血小板累积植入率

2.2 TBI剂量监控结果

TBI是一种区别于常规大野照射的特殊放疗技术，存在剂量率低、患者体位不易固定等不足之处，为保证患者得到准确均匀剂量的照射，本研究使用多通道半导体剂量仪实时测量皮下最大剂量点的吸收剂量，监测的部位包括额、双肺、脐、膝及踝部，根据监测结果进行补偿校正。见表2。

表2 31例患者剂量监测结果

2.3 TMLI剂量参数统计及分析

TMLI中各组危及器官中值剂量D的平均值如图2所示，3组患者左、右晶体的Mean D小于3 Gy，左、右眼球，左、右肺以及左、右肾均低于6 Gy。其示意图见图3。

图2 TMLI组危及器官中值剂量D50统计平均值及标准差示意图

图3 1例接15 Gy照射的患者TMLI剂量分布示意图与剂量体积直方图A：TMLI剂量分布示意图；B：TMLI剂量体积直方图

2.4 两组放射治疗时间

TBI组平均总治疗时间为182.65 min，单次治疗时间45.66 min；TMLI组平均总治疗时间为148.66 min，单次治疗时间为49.55 min。TMLI组完成全部放射治疗的时间较TBI组短。

2.5 两组移植后副反应及结局

TBI组中，aGvHD共6例，其中Ⅰ度2例、Ⅲ～Ⅳ度4例；2例慢性移植物抗宿主病(chronic graft versus host disease，cGvHD) 2例；无1例间质性肺炎及肝静脉闭塞病；出血性膀胱炎4例；7例复发，13例死亡。TMLI组中，aGvHD共4例，其中Ⅰ～Ⅱ度3例、Ⅳ度1例；cGvHD 1例；出血性膀胱炎2例；肝静脉闭塞病1例；无1例间质性肺炎；复发2例，死亡2例。根据RTOG急性毒副作用分级评价标准，患者放疗后未见Ⅳ级毒副反应，出现的发热、腮腺肿痛、口腔炎、出血性膀胱炎、恶心呕吐等胃肠道反应均属于Ⅰ～Ⅲ级，患者可耐受。见表3、图4。

图4 移植后复发率及非复发病死率

表3 两组移植后副反应及结局 [n(%)]

3 讨论

TMLI治疗计划设计的难点在于靶区结构复杂、照射跨度大及正常组织多，使得治疗计划设计相比于其他常规照射治疗计划设计更加复杂。TOMO具有调制能力高、靶区适形度好以及螺旋断层式照射连续不间断等技术优势，是实现TMI、TMLI等靶向全身治疗的最佳设备。基于TOMO的TMLI计划可以实现全骨髓、全淋巴区域、脾脏等区域的剂量“雕刻”，更好地保护晶体、口腔、肺、膀胱、胃、小肠等危及器官，使剂量提升成为可能。与常规TBI治疗相比，TMI治疗对肾脏、心脏和肠道的平均剂量减少了约40%。

难治复发性白血病预后很差，异基因造血干细胞移植给这类患者提供了挽救性治疗机会，许多研究主张应用超强移植预处理方案以最大限度杀伤肿瘤细胞。Wong et al报道对于难治复发白血病患者，15 Gy的TMI联合Cy和依托泊苷作为骨髓移植预处理方法是可行的，患者可耐受相关不良反应。美国City of Hope医院随后的临床试验提出TMLI剂量提升到2 000 cGy联合Cy及依托泊苷作为复发难治性白血病预处理方法是安全的，非复发死亡率小于10%，且基于TOMO的TBI较经典传统TBI的危及器官受量更低。City of Hope医院采用的是常规分割放疗，12 Gy组、13.5 Gy组、15 Gy组治疗方式均为1.5 Gy/Bid，4～5 d完成。而本研究采用单次低分割放疗，单次放疗剂量分别为4、4.5、5 Gy，3 d完成。根据生物效应剂量(biological effective dose，BED)公式，BED=n×d×[1+d/(α/β)]，可计算出低分割治疗方式有着较高的生物效应剂量。本研究设计的分割方式可能会获得更好的生物学效应，得到更好的清髓效果，以利于造血干细胞植入，快速重建造血系统。根据两组患者造血重建相关数据，可算出TMLI组中性粒细胞植入中位时间较TBI组提前，植入速率更快，可以减少粒细胞缺乏带来的相关感染及死亡。由于时间及条件的限制，本研究未对两组患者的免疫重建规律进行比较，放疗可以导致患者外周血淋巴细胞及其亚群的变化，从而对免疫功能产生影响，下一步需要将这部分纳入研究，并进行相关机制分析。

患者全身放疗后，可见Ⅰ～Ⅲ级的发热、头痛、恶心、呕吐、黏膜炎等急性放射相关不良反应，未见Ⅳ级致死性副反应。为减轻患者相关不良反应，可于TBI前给予抑酸护胃、降低颅内压等预防性处理。TMLI组患者的胃肠道反应较TBI组小，基于TOMO的TMLI剂量攀升至15 Gy时，未观察到剂量限制毒性反应，但远期不良反应仍需要继续随访。TBI作为预处理方案的造血干细胞移植患者中有5%～20%会出现髓外复发，由于TMLI计划规避了许多危及器官，这是否会使髓外复发率提高，Kim et al报告了101例接受allo-HSCT后复发的患者，预处理方案为TMI联合化疗，患者的中位随访时间为13个月。9例患者靶区内出现复发(≥12 Gy)，5例患者在接受10.1～11.4 Gy照射的区域内复发，5例患者在接受3.6～9.1 Gy照射的区域复发，复发部位无剂量依赖性。髓外复发的风险与标准TBI相似，TMI并没有增加非靶区复发的风险，且接受≥10 Gy照射的患者与<10 Gy的髓外复发率差异无统计学意义。

基于TOMO的TMLI计划为经过多次化疗后无法耐受大剂量化疗的患者、复发难治性白血病患者或者一般情况稍差的老年患者提供了选择。TMLI可以提高照射剂量，副反应更小，完成整个治疗时间较少，减少患者不自主运动引起的误差。建议与血液科医师配合进一步探索，寻找针对中国人的最高安全剂量，为造血干细胞移植患者制定最合适的治疗方案。