日本玉名市健康医学中心（Akagi）赤诚博士氢气吸入治疗大肠癌的研究论文最近已经发表在ONCOLOGYREPORTS，这是氢气治疗癌症的首个临床研究论文。

我已经先后对这个文章介绍了2次，分次介绍主要是我本人对文章的理解不深入，这次最新理解是在我一个研究生的帮助下提高的。

最近徐克成院长也在他关于氢气控癌机理方面的文章中也对这个文章进行了比较详细的介绍，对我理解这个文章也有帮助。我这里再进行细节方法的补充，希望对非专业同事有所帮助。

免疫系统功能状态是癌症患者选择治疗策略和预后密切相关的因素，通过外周血测定某些免疫指标是比较容易的非伤害性检测工具。CD8（群集分化8）是作为协同受体的T细胞受体（TCR）的跨膜糖蛋白。CD8共同受体主要表达在表面的细胞毒性T细胞，但也可以发现自然杀伤细胞、皮层胸腺细胞和树突状细胞。这个文章中主要就是讲细胞毒性T细胞。由于肿瘤抗原的持续刺激，癌症患者血液内的细胞毒性T细胞耗竭，导致这种细胞分裂、细胞因子产生和免疫活性等功能都下降甚至停止。

T细胞耗竭T Cell Exhaustion是指常见慢性感染和癌症患者体内T细胞功能丧失。由于长期暴露于持续性抗原和炎症，精疲力竭的T细胞逐渐失去效应功能，记忆T细胞特征也开始缺失。不过这种耗竭可以逆转，至少部分逆转，主要通过阻止PD-1之类的抑制性通路。正常情形下，免疫系统会对聚集在淋巴结或脾脏的外来抗原产生反应，促发具抗原特异性的细胞毒杀性T细胞（CD8+ T细胞增生）。细胞程序性死亡受体-1（PD-1）与细胞程序性死亡-配体1（PD-L1）结合，可以传导抑制性的信号，减低淋巴结CD8+T细胞的增生。

程序性细胞死亡蛋白1 (PD‑1)表达是T细胞耗竭的标志性特征。PD‑1阳性CD8+T细胞在癌症患者外周血中普遍存在，在肿瘤浸润淋巴细胞中也比较常见，这种细胞数量增加和多种癌症如乳腺癌、胰腺癌和胃癌等患者不良预后相关。最近报道肿瘤组织浸润和循环血液耗竭T细胞存在代谢缺陷，特征主要是线粒体功能缺陷和数量减少，过氧化物酶体增殖物活化受体了协同刺激因子1α（PGC‑1α）活性进行性下降。

氢气是双原子气体分子，具有中和羟基自由基不影响功能活性氧的选择性抗氧化作用，研究表明氢气对脑、脊髓、心脏、小肠、视网膜、肾脏等组织氧化和缺血再灌注损伤具有缓解作用。氢气能治疗多种氧化应激相关疾病，包括创伤、神经退行性疾病、炎症性疾病、器官移植损伤、代谢综合症、糖尿病、脓毒症、烧伤、化疗药物副作用、放射损伤、心脏衰竭和子痫等。有研究提示，氢气不仅能治疗疾病，也能预防癌症等疾病发生。有报道还发现氢气能激活PGC‑1α。PGC‑1α是线粒体发生、呼吸、温度调节、糖异生等重要调节因子，而耗竭CD8+T细胞存在线粒体功能障碍。因此，本研究对55位大肠癌患者循环血中CD8+T细胞的PD‑1表达情况和无进展生存和总生存率相关性进行分析，并观察氢气吸入对CD8+T细胞的PD‑1表达情况及患者预后的影响。OS总生存，从随机化开始至因任何原因死亡的时间。PFS是无进展生存期progression-free survival意思是从随机化开始到肿瘤发生任何方面进展或因任何原因死亡之间的时间。PFS和OS都是判断癌症预后的最重要指标。研究发现氢气治疗对这种细胞比例的影响能独立预测PFS和OS。

研究方法

受试者按照TNM标准55例均诊断为IV期大肠癌患者，于2014年7月－2017年7月期间在玉名市健康医学中心注册。男性21，女性34，年龄28-96岁，Xelox化疗方案，也叫CapeOx，是结直肠癌术后最常用的辅助化疗方案，也是晚期结直肠癌转化及维持治疗最常用的化疗方案。（卡培他滨1200-1800mg口服连续14天，休息7天；奥沙利铂85 mg/m2＋贝伐单抗7.5mg/m2三周一次。）三周一个疗程，重复治疗直到影像学检查证明肿瘤不再扩展。

氢气吸入在家使用Hycellvator ET 100(Helix Japan, Co., Ltd.,Tokyo, Japan)，该机器每分钟供气量1.67升，其中氢气浓度为68%，氧气浓度为32%。每天经面罩或鼻管吸氢气3小时，连续3个月。吸氢治疗前和3月后分别采集静脉血10毫升使用流式细胞技术进行CD8+细胞亚类分析。

研究使用的氢气吸入机

外周血CD8+PD-1阳性细胞和癌症预后不良的关系。正常情况下CD8＋细胞能表达PD-1，但是随着细胞分裂，这种蛋白的表达逐渐减少，这样正常外周血中CD8+细胞一般不表达PD-1。癌症患者这种丢失过程延迟，导致比较高比例的PD-1阳性CD8+细胞，这会导致癌症患者预后不良。

本研究利用不同的细胞表面标志，对血液中CD8+T进行了分类和分期分析，分别是早、中、晚和末期PD-1-或PD-1+。研究的主要点是无进展生存期和总生存率。

对18种包括临床病理因子和主要终点进行相关分析，结果发现有6种临床病理因子和中末期PD-1+CD8+T和不良预后有密切关系。

研究发现，氢气吸入治疗能降低PD-1+CD8+T细胞比例，改善预后。曾有报道发现氢气能通过激活PGC‑1α增强线粒体活动，这可能也是氢气挽救耗竭的CD8+T细胞的原因。本研究发现氢气吸入能减少IV期癌症患者PD-1+CD8+T细胞比例，增加PD-1-/CD8+T细胞比例。值得注意的是，氢气吸入能全方位降低PD-1+/CD8+T细胞比例，其中早期亚型细胞减少的患者27名(49.1%)，中期亚型细胞减少28名(50.9%)，晚期亚型细胞减少35名(63.6%)，末期亚型细胞减少32名(58.2%)。氢气吸入也能全方位提高PD-1-/CD8+T细胞比例，其中早期亚型细胞增加的患者32名(58.2%)，中期亚型细胞增加27名(49.1%)，晚期亚型细胞增加39名(70.9 %)，末期亚型细胞增加31名(56.4%)。

单变量分析显示，氢气治疗前后中期PD‑1+／CD8+T细胞比值和无进展生存期和总生产率显著相关。类似相关性也见于中期PD‑1‑／CD8+T细胞比例。相反，早期PD‑1‑／CD8+T细胞预示更差的总生产率，晚期PD‑1‑／CD8+T细胞则能提高总生产率。多变量分析，晚期PD‑1+／CD8+T细胞是预测无进展生存期和总生产率不良的独立因素。根据这些结果，对所有患者用高比例晚期PD‑1+／CD8+T细胞和低比例晚期PD‑1+／CD8+T细胞进行分层，用无进展生存期0.87％和总生产率0.77%作为预后指标。晚期PD‑1+／CD8+T细胞高低比例两组患者在临床病理因子方面没有明显区别，但是在无进展生存期和总生存率存在非常大差异，低比例组无进展生存期更长，总生存率更高。高比例组总生产率为15月，低比例组则延长到46月。

研究结果表明，CD8+／PD-1阳性T细胞是癌症患者不良预后的独立相关因素。55例晚期结直肠癌患者经过氢气治疗后，这种细胞比例下降，患者预后明显提高，尤其是无进展生存时间明显延长。

对这个研究，我们可以理解为氢气对提高患者自身抗癌免疫功能有作用，也可以理解为氢气吸入对避免化疗导致的免疫功能下降有帮助，最重要的是氢气有利于癌症晚期患者，尤其是进行化疗的患者，提高自身免疫抗癌能力，提高生活质量，延长生存时间。

论文作者是来自玉名市健康医学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.

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