La radiothérapie occupe une place centrale dans la prise en charge des cancers, puisque environ la moitié des patients en bénéficient au cours de leur maladie. Son objectif est de détruire les cellules tumorales tout en épargnant autant que possible les tissus sains environnants. Deux techniques permettent un ciblage plus précis du volume tumoral : la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité (IMRT), administrée selon un fractionnement conventionnel (par exemple 2 Gy par séance, cinq jours par semaine), et la radiothérapie stéréotaxique ablative (SABR), hypofractionnée (par exemple 7,25 Gy par séance, cinq séances espacées d'un jour). Au-delà de leur effet local, ces irradiations exercent des effets systémiques sur le système immunitaire dont la compréhension reste incomplète. C'est cette question qu'explore l'étude présentée ici.
Les auteurs ont suivi huit patients atteints d'un adénocarcinome prostatique, répartis en deux groupes traités respectivement par IMRT (N = 4) et par SABR (N = 4). Un panel de paramètres liés au stress et à l'immunité a été surveillé dans le sang à plusieurs moments clés : avant la radiothérapie, après la première fraction (SABR) ou la première semaine de traitement (IMRT), après la dernière fraction, puis trois semaines plus tard. Plusieurs approches ont été combinées : RT-qPCR pour l'expression génique, cytométrie en flux, métabolomique et puces à anticorps. L'analyse a reposé sur le calcul de tailles d'effet pour comparer les différents points temporels.
Les résultats mettent en évidence des modulations distinctes selon la modalité de traitement. L'induction de la transcription des gènes IL1B et TGFB1 n'a été observée que chez les patients traités par IMRT, qui présentaient par ailleurs une modulation d'un nombre nettement plus important de cytokines et de protéines sériques que les patients sous SABR. L'évolution du rapport lysophosphatidylcholine/phosphatidylcholine (LPC/PC), indicateur métabolomique d'inflammation, différait également fortement entre les deux protocoles. À l'inverse, certains marqueurs d'activation cellulaire se modifiaient de façon homogène chez tous les patients : une augmentation de la proportion de lymphocytes T CD4+ exprimant PD-1 a ainsi été observée en fin de traitement. Parmi les protéines plasmatiques, seules deux étaient communes aux deux groupes, GDF-15 et Tim-3, mais leur régulation s'effectuait en sens opposé selon la modalité. Les auteurs notent également une régulation de facteurs liés à la dysfonction endothéliale et au remodelage tissulaire chez les patients IMRT uniquement.
Les auteurs concluent que l'irradiation localisée induit une modulation systémique d'un large éventail de paramètres immunitaires cellulaires et humoraux, et que des modalités d'efficacité thérapeutique et de toxicité comparables peuvent affecter différemment l'homéostasie immunitaire, jusqu'à cinq semaines après la fin du traitement. S'agissant d'une étude exploratoire menée sur un faible effectif, ces observations devront être confirmées sur des cohortes plus larges et à des échéances plus tardives.