| The effect of radiotherapy and image-guided procedures on circulating lymphocytes in thoracic, pelvic, head and neck and cerebral cancers (L’effet de la radiothérapie et de la dose reçue par les imageries de contrôle sur les lymphocytes circulants dans les cancers du thorax, ORL, cérébraux et du pelvis) El Houat, Yasmine - (2021-10-06) / Universite de Rennes 1 The effect of radiotherapy and image-guided procedures on circulating lymphocytes in thoracic, pelvic, head and neck and cerebral cancers
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Castelli, Joël Discipline : Oncologie Classification : Médecine et santé Mots-clés : Radiothérapie, radio-oncologie, lymphopenia, lymphopénie radio-induite, EDIC
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Résumé : Contexte : La modulation du système immunitaire avec l’aide de l’immunothérapie a révolutionné le monde de l’oncologie. Les données des modèles pré-cliniques suggèrent que la radiothérapie pourrait potentialiser l’effet de l’immunothérapie par le phénomène de la vaccination in situ mais cet espoir ne prend pas en compte l’effet cytotoxique des rayonnements sur les lymphocytes. Ce d’autant que plusieurs études précédentes ont montré que la lymphopénie radio-induite est un facteur de mauvais pronostic pour la survie dans tous les cancers solides. L’enjeux actuel est donc d’adapter les traitements par radiothérapie pour préserver le système immunitaire, en imposant des contraintes de doses aux organes a risques du système immunitaire comme les gros vaisseaux, les os, les structures lymphatiques et en considérant aussi la dose reçue par systèmes d’imagerie embarqués. Méthode : Nous avons inclus et suivi 124 patients, traités par radiothérapie au centre Eugène Marquis de Décembre 2020 à Mars 2021. Tous les patients étaient traités soit pour des néoplasies du thorax, ORL, cerveau ou du pelvis, dans une intention curative. Nous avons recueilli les résultats des prises de sang réalisés avant, pendant et 6 semaines après la fin de la radiothérapie. La lymphopénie était définie selon les critères de la Common Termonology Criteria for Adverse Events version 4.03. Nous avons recherché une association entre les facteurs dosimétriques comme la technique d’irradiation, le fractionnement, la dose moyenne reçue aux organes a risque du système immunitaire et la quantité d’imagerie de contrôle et le grade de lymphopénie avec une analyse de Cox. Résultats : Notre première hypothèse était de confirmer que la technique d’irradiation, le fractionnement, la dose moyenne reçue aux organes à risque du système immunitaire et la quantité d’imagerie de contrôle étaient les facteurs étiologiques de la lymphopénie radio-induite. Une fois une association statistique prouvée, nous avons testé notre deuxième hypothèse qui était de prouver que la lymphopénie radio-induite pouvait être prédite par notre formule d’EDIC (Estimated dose to immune cells) modifiée. Conclusion : Les résultats préliminaires suggèrent que la lymphopénie radio-induite est liée à la dose de radiation reçue pendant le traitement, la technique de radiothérapie, le site anatomique irradié et la quantité d’imagerie de contrôle réalisée durant le traitement. Dans une analyse ultérieure, nous chercherons d’autres facteurs de risques de la lymphopénie radio-induite, comme la dose reçue par les organes à risque du système immunitaire et nous testerons la validité de la formule de l’EDIC comme outils pour prédire la lymphopénie radio-induite. Abstract : Background: The modulation of our immune system with the use of immune checkpoint inhibitors has drastically changed the field of oncology. There is strong pre-clinical data that radiation therapy could enhance the response rate of immunotherapy via the in situ vaccination but this is without taking into account radio-induced lymphopenia (RIL). RIL has been proven to be a significant prognostic factor for mortality for virtually all solid cancers. What’s at stake now is to tailor radiotherapy regimen to spare the immune system, whether it be by creating new dosimetric constraints for new organs at risk such as major blood vessels, organs with rich blood supplies, bones and all lymph nodes areas or considering the amount of radiation received via image-guided techniques. Method: We included 124 patients treated by radiotherapy at the Centre Eugène Marquis of Rennes, from December 2020 to March 2021. All patients were treated either for a thoracic radiation, head and neck, cerebral or pelvic radiation, in a curative intent. Complete blood counts were obtained before, during and 6 weeks after the end of treatments. Lymphopenia was graded per the Common Terminology Criteria for Adverse Events v4.03. Treatment related parameters such as radiation techniques, fractionation, overall treatment time, quantity of image received for position control and mean dose received by organs at risk of the immune system were tested for association to lymphopenia grade with multivariable Cox proportional hazard regression analyses. We also modified a formula to estimate the dose received by circulating immune cells during the treatment, the EDIC formula. We then tested this formula to see if it could accurately anticipate the risk of RIL. Results: Our first hypothesis was to confirm that the etiology of RIL was of a technical nature, with considering field size, radiation technique, the overall treatment time and the radiation dose received by image guiding procedure, and of an anatomical nature with radiation to OARIS. When a statistical correlation was made, we tested our second hypothesis which is that RIL could be predicted by our modified EDIC. Conclusion: the preliminary results suggest that radio-induced lymphopenia is a function of radiotherapy technique, radiation dose received during treatment, radiation dose received via IGRT techniques and the anatomical region treated. Finding other risk factors for RIL, specifically the radiation dose received by OARIS and the validation of the EDIC formula as a tool to predict RIL are pending and will be the object of a future paper | |||