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研究主要信息

该研究题为“Pilot study of combined aerobic and resistance exercise on fatigue for patients with head and neck cancer: inflammatory and epigenetic changes”，发表于《Brain, Behavior, and Immunity》。通讯作者为 Canhua Xiao，主要研究团队分别来自 Yale University、Emory University 等知名学术机构。研究的核心目的是探讨针对接受强度调控放射治疗（Intensity-Modulated Radiotherapy, IMRT）的头颈部癌症患者，通过结合有氧和阻力训练的运动干预能否降低疲劳以及是否与炎症和表观遗传变化相关。

研究背景

头颈部癌症（Head and Neck Cancer, HNC）是全球第六大最常见的癌症。近年来，人乳头瘤病毒（HPV）感染的上升使得HNC的发病率增加。癌症相关疲劳（Cancer-Related Fatigue, CRF）是患者最常见且影响生活质量的症状，与较差的肿瘤反应和低生存率相关联。目前，接受放射治疗特别是IMRT的患者，疲劳程度尤其明显，而联合化疗进一步加剧了疲劳。由于尚未有可靠的药物干预方式，国家综合癌症网络（NCCN）推荐运动疗法作为缓解CRF的非药物方式，但在头颈癌患者中的研究数据较为缺乏。此外，虽有初步证据表明炎症可能是运动改善疲劳的关键机制，但相关结论尚不明确。DNA甲基化作为一种可逆的表观遗传调控，也可能成为运动干预的根本机制之一。因此，该研究旨在评估结合有氧和阻力训练对HNC患者疲劳的改善作用，以及其在炎症和表观遗传学方面的潜在生物学机制。

研究流程与方法

研究设计

本研究为试点研究（Pilot Study），采用非随机化分组方法。参与者被分配到两组：干预组（n=12）进行12周的有氧和阻力运动干预，干预在放疗前启动，持续到放疗结束后6-7周；对照组（n=14）接受常规护理。研究以三大环节为核心：症状与体能评估、生物标志物测量以及DNA甲基化水平的研究。

研究对象

患者招募于 Emory Healthcare 放射肿瘤学诊所，主要纳入标准包括： - 确诊为头颈部鳞状细胞癌，无远端转移； - 年龄≥21岁，BMI<40； - 计划接受IMRT； - 每周运动少于150分钟； - 无重大精神疾病或器官疾病。

排除标准包括：多原发肿瘤、其他恶性肿瘤病史、慢性免疫系统疾病、使用免疫抑制药物等。

患者的平均年龄为57岁，男性占比81%，绝大多数为白人（93%）。两组在基本人口学特征和临床变量上大致平衡。

干预与对照

• 有氧运动：干预组患者每周5次步行，每次30分钟，强度为中等，监测 Borg 感知用力等级为12-13，配备Fitbit手环。研究团队每周通过电话或面访监测其步数和运动反馈。
• 阻力训练：主要采用弹力带进行针对上、下肢主要肌群的阻力训练，每周两次，每次20-30分钟逐步延长至45分钟。在保证安全前提下逐渐增加阻力等级。
• 对照组：未提供运动指导，仅接受常规护理。

数据采集与实验方法

• 疲劳与体能评估：使用多维疲劳量表（Multidimensional Fatigue Inventory, MFI-20）量化患者的一般疲劳、身体疲劳、心理疲劳及动机降低等维度；其他体能测试包括6分钟步行距离（6-Minute Walk Distance, 6MWD）、30秒椅站立测试、手握力测试和臂弯举测试。
• 生物标志物检测：通过血液检测炎性标志物，包括 C-反应蛋白（CRP）、IL-6、TNF-α等相关因子。
• DNA甲基化测定：使用 Illumina MethylationEPIC 芯片分析全基因组甲基化水平，探讨差异甲基化位点（Differentially Methylated Sites, DMS）及其功能变化。

研究结果

疲劳与体能表现

• 干预组疲劳水平较对照组略有下降（-5.0 vs 4.9, p=0.10），在身体疲劳维度上显著降低（p=0.036）。
• 干预组6MWD显著提高（29.8米 vs -55.5米, p=0.04）；手握力下降幅度较对照组更小（-0.3磅 vs -5.8磅, p=0.05）。
• 椅站立次数与臂弯举次数的提升在两组间无显著差异。

炎性标志物变化

虽然两组之间炎性标志物无显著差异，但炎症标志物与体能变量呈显著相关： - CRP 水平较高的患者疲劳程度也较高（r=0.468, p=0.021）。 - IL-6 和 TNF-α 与6MWD、椅站立次数、臂弯举次数显著负相关。

DNA甲基化变化

干预后检测到1152个差异甲基化位点，其中163个位点位于基因启动子区域。基因功能富集分析表明： - 与炎症相关的调控因子包括 IRF7 和 CRKL 等。 - 与抗肿瘤效应相关的发现包括T细胞凋亡抑制和淋巴瘤细胞增殖抑制。

结论与意义

本研究初步证明结合有氧和阻力训练的运动干预有助于提高HNC患者的身体功能表现，并可能通过减少炎症和调控DNA甲基化实现抗疲劳和潜在的抗肿瘤效应。发现的表观遗传调控途径（如启动子区域甲基化变化）提供了探索运动与炎症及肿瘤生长机制的新线索。这些结果为今后制定针对HNC患者的运动康复策略提供了科学依据。

研究亮点与展望

• 本研究首次将DNA甲基化机制与HNC患者的运动干预研究结合，扩展了运动抗疲劳效益的生物学基础。
• 研究中的有氧与阻力结合训练方案展现了较好的可行性和潜在效果。
• 本研究填补了头颈癌运动干预研究领域的空白，为下一步大规模随机对照试验提供了理论支持。

未来需进行更大样本量的随机对照研究，验证此干预疗法对CRF和癌症预后的长期效果，以及进一步阐明其表观遗传机制。