Komparasi respons tumor terhadap radiasi antara

Jurnal Kedokteran Yarsi 12 (3) : 07-16 (2004)
Komparasi respons tumor terhadap radiasi antara
radioterapi dengan radioterapi plus vaksinasi BCG
pada karsinoma nasofaring
Widodo A Kentjono
Departement of Otolaryngology, Airlangga University School of Medicine, Dr. Soetomo General Hospital, Surabaya
KEYWORDS : nasopharyngeal carcinoma, radiotherapy, BCG vaccination,
tumor irradiation response
ABSTRACT
The presence of nasopharyngeal tumor, which is resistant to
irradiation (radiotherapy), is unexpected, as it generally may
develop to become recurrent tumor. Results of radiation
therapy, presenting as lower irradiation tumor response,
may possibly result from radiotherapy effect on immune
system. Radiotherapy, which is primarily directed to
eradicate nasopharyngeal carcinoma (NPC) cells, often
results in the reduction of cellular immunity. Reduced
quality of cancer immune surveillance, undertaken
particularly by CD8 T cells (CTL), NK cells, activated
macrophage and LAK cells, will be very disadvantageous
since tumor growth may persist, and even becomes more
progressive. BCG vaccine is known to increase
immunological effector cells, whose activity is influenced by
the cytokine of Th1 lymphocyte (Th1 response). BCG
vaccination (as immunogenic stressor) given simultaneously
with NPC radiotherapy is expected to increase cancer cells
eradication in the nasopharynx. This study was aimed to
1
prove that there was higher tumor irradiation response in
nasopharyngeal carcinoma patients receiving radiotherapy
plus BCG vaccination than that in patients receiving
radiotherapy only. An experimental study (clinical trial) was
carried out towards 77 patients, consisting of 38 patients in
the control group and 39 patients in the treatment group.
Radiotherapy was given in standard (conventional) dose and
method, while BCG vaccination was administered by means
of modified multiple scarification technique. Results
revealed that significant difference was found between
post-radiotherapy volume of nasopharyngeal tumor in the
control group and that in the treatment group (p<0.05).
Tumor irradiation response in those groups was also
significantly different (p<0.05). In conclusion, BCG
vaccination administered simultaneously with NPC
radiotherapy might increase nasopharyngeal tumor
response.
Sampai saat ini hasil terapi radiasi (radioterapi) pada karsinoma nasofaring
(KNF) masih belum memuaskan. Ini ditunjukkan dari angka kegagalan
radioterapi dalam memberantas (eradikasi) sel kanker di nasofaring yang
cukup tinggi yaitu sebesar 35%-57% (Sham, 1990; Affandi,1992; Bailete et
al., 1992; Neel, 1993; Lin, 1999). Adanya jaringan tumor nasofaring yang
tidak dapat dimatikan oleh radiasi sebenarnya sangat tidak diharapkan,
karena biasanya berkembang menjadi tumor kambuh (rekuren) yang
mempunyai prognosis buruk. Hasil radioterapi berupa respons tumor
terhadap radiasi yang rendah ditunjukkan dari hasil radioterapi yang
berupa respons sebagian (RS), tak ada respons (TR) atau tumor yang
tumbuh makin progresif (P). Pada penderita KNF dengan respons rendah
seringkali dijumpai gejala defisiensi imun sekunder seperti kondisi tubuh
yang kurus dan lemah (kakheksia), pucat disertai infeksi bakteri (otitis
media, rino-sinusitis) dan kandidiasis rongga mulut. Mengingat angka
2
kejadian KNF menempati urutan tertinggi di antara keganasan di daerah
kepala dan leher di Indonesia maupun negara di Asia Tenggara, maka perlu
ditemukan cara yang efektif meningkatkan respons tumor nasofaring
terhadap radiasi ("tumor irradiation response").
Radioterapi yang diberikan pada penderita KNF ternyata sering
mengakibatkan kerusakan sel imunologis yang berakibat penurunan
imunitas (Gross et al, 1973; Bosworth et al, 1975; Ghossein, 1975; Fu,
1991). Padahal, aktivitas sel imunologis baik yang berperan dalam respons
imun seluler maupun humoral sangat dibutuhkan dalam upaya perlawanan
(pembunuhan) terhadap kanker. Menurunnya kualitas immune
surveillance kanker yang terutama dilaksanakan oleh sel T CD8 (CTL), sel
NK, makrofag aktif dan sel LAK (lymphokine activated killer) akan sangat
merugikan karena pertumbuhan tumor dapat terus berlangsung, atau
makin progresif (Schantz et al, 1990; Brittenden et al., 1996).
Radioterapi yang diberikan pada penderita KNF meliputi daerah
yang cukup luas sehingga dapat mengenai sel efektor imunologis, baik
yang beredar di sirkulasi (sistemik) maupun yang berada di jaringan limfoid
mukosa hidung-naso-faring dan daerah tenggorok (ring of Waldeyer’s).
Beberapa peneliti melaporkan menemukan penurunan cell mediated
immunity pasca radioterapi KNF (Gray et al, 1986; Wolf et al, 1990). Sekitar
75% penderita KNF mengalami penurunan imunitas seluler (Syahrum et al,
1984; Gray et al, 1986; Schantz et al, 1990; Wolf et al, 1990; Tsukuda et al,
1993; Wa’id, 1994). Respons tumor nasofaring yang rendah mungkin
disebabkan oleh efek radioterapi terhadap sistem imun. Hal ini disebabkan
radiasi memicu terbentuknya radikal bebas terutama ion hidroksil yang
mengakibatkan kerusakan sel imunologis.
Adanya efek radioterapi KNF terhadap sistem imun yang sering
dijumpai harus segera dipecahkan. Bila upaya pencegahan penurunan
respons imun akibat radiasi ini tidak segera dilakukan, maka kegagalan
pengobatan KNF dengan radiasi eksterna akan tetap tinggi. Dan berbagai
laporan penelitian tentang penyakit Tuberkulosis diketahui vaksin BCG
(Bacillus Calmette Guerin) dapat memperbaiki respons imun yang protektif
3
dan sampai sekarang masih tetap dikerjakan (Plotkin, 1994; Cooper, 1995;
MMWR, 1996; Sigantang, 1996). Sel efektor imunologis yang berperan
dalam melawan kuman Tuberkulosis dan sel kanker ternyata sama, yaitu
limfosit Tc (CD8), sel NK dan makrofag aktif. Aktivitas sel-sel ini dipengaruhi
oleh sitokin yang diproduksi oleh sel Thelper 1 (Th1). Keberhasilan
imunoprofilaktik vaksin BCG dalam mencegah penyakit Tuberkulosis
dikarenakan vaksin ini mengandung protein, terutama muramyl dipeptida
(Young, 1988; Starke, 1994; Sigantang, 1996) dan protein BM 30 kDa
(Sinha, 1997) yang mampu memicu pergeseran ke arah polarisasi sel Th1
(Th1 switching) melalui aktivasi makrofag (Ravn, 1997; Lindblad, 1997).
Peningkatan sitokin (IL-2, EFN-ϒ) yang dihasilkan sel Th1 selanjutnya akan
memicu peningkatan aktivitas sel efektor (sT CD8, sel NK, makrofag aktif)
dalam membunuh kuman Tuberkulosis. Kemampuan vaksin BCG yang kuat
memicu peningkatan respons Th1 sangat dimungkinkan digunakan untuk
memperbaiki kerusakan respons imun akibat radioterapi KNF. Atas dasar
kemampuan vaksin BCG (stresor imunogenik) dalam menimbulkan kondisi
stres pada sistem imun yang lebih menguntungkan (adaptation stage),
maka pemberian vaksin BCG sebagai ajuvan (imunoterapi) secara
bersamaan dengan radioterapi KNF akan makin meningkatkan eradikasi sel
kanker di nasofaring.
Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan respons tumor
terhadap radiasi pada penderita karsinoma nasofaring yang mendapat
radioterapi plus vaksinasi BCG, lebih tinggi dibandingkan radioterapi saja.
Manfaat penelitian ini yaitu didapatkan alternatif cara meningkatkan
respons tumor terhadap radiasi pada penderita KNF. Temuan hasil
penelitian ini dapat digunakan sebagai masukan dan landasan ilmiah dalam
memperbaiki tatalaksana terapi KNF dengan radioterapi. Hipotesis kerja
yang diajukan adalah vaksinasi BCG yang diberikan bersamaan dengan
radioterapi KNF dapat meningkatkan respons tumor nasofaring
terhadap radiasi.
BAHAN DAN CARA KERJA
4
Subjek penelitian ini adalah penderita KNF yang datang berobat di
Poliklinik (URJ) THT RSU Dr. Soetomo Surabaya. Penderita akan diikutkan
sebagai subjek penelitian bila memenuhi kriteria penerimaan (inklusi) yaitu
besar tumor nasofaring T3 atau T4 tanpa adanya metastasis jauh (KNF
stadium lanjut lokoregional), jenis histopatologi suatu karsinoma tanpa
pembentukan bahan keratin (WHO tipe 2) atau karsinoma undifferentiated
(WHO tipe 3), umur 30–60 tahun, kadar albumin serum dalam batas
normal, dan bersedia ikut dalam penelitian dengan menandatangani
informed consent. Kriteria penolakan (eksklusi) yaitu keadaan umum jelek
(skala Karnofsky < 60), alergi terhadap bahan yang ada dalam vaksin BCG
yang ditentukan dari tes PPD, kondisi imunitas seluler yang sudah sangat
buruk atau anergi yang ditentukan berdasarkan hasil tes Mantoux (PPD),
pernah mendapat terapi radiasi atau sedang mendapat perawatan dengan
menggunakan obat yang dapat mempengaruhi fungsi sistem imunitas
tubuh (misalnya hormon, sitostatika, kortikosteroid), dan menderita
penyakit atau kelainan sistemik berat yang dapat mempengaruhi respons
ketahanan tubuh imunologik (misalnya infark jantung dan otak, TBC paru,
DM, sepsis dan infeksi atau kelainan berat lainnya).
Penghitungan besar sampel menurut rumus Higgins dan Klinbaum
(1985), diperoleh angka 36. Dengan demikian penelitian ini membutuhkan
sampel minimal sebanyak (2 x 36 ) = 72 sampel. Teknik pengambilan
sampel menggunakan consecutive sampling. Sampel dibagi dalam dua
kelompok
yaitu kelompok yang mendapat radioterapi + plasebo
(kelompok kontrol), dan kelompok yang mendapat radioterapi + vaksinasi
BCG (kelompok perlakuan). Alokasi pengelompokan sampel dilakukan
secara acak dengan menggunakan blok permutasi. Vanabel bebas:
vaksinasi BCG. Variabel kendali: umur, kadar albumin, kadar Hb dan jenis
PA. Variabel tergantung : respons tumor terhadap radiasi. Unit analisis
adalah tumor primer di nasofaring yang tampak dan hasil foto CT scan (pra
dan 4 minggu pasca radioterapi).
Radioterapi diberikan di Instalasi Radioterapi RSU Dr. Soetomo
5
Surabaya dengan menggunakan pesawat Cobalt 60 Teletherapy unit merek
Alcyon II, buatan General Electric (Amerika). Dosis radiasi dan teknik
pemberian terapi radiasi sesuai dengan standar radioterapi KNF yang
berlaku saat ini. Radiasi tumor primer di nasofaring (T3, T4) dengan dosis
total 6000–6600 cGy. Radiasi diberikan dengan dosis 200 cGy per fraksi,
diberikan 5 kali dalam seminggu tanpa selang waktu (continuous technique
irradiation, teknik konvensional). Dengan teknik radioterapi seperti ini,
dosis total radiasi akan selesai diberikan dalam 6–7 minggu. Bila
didapatkan tumor metastasis di leher diberikan radioterapi dengan dosis
yang sama seperti pada tumor primernya di nasofaring, sedangkan bila
tidak didapatkan tumor leher (NO) diberikan radioterapi dengan dosis
4000–5000 cGy yang dibagi dalam beberapa fraksi pemberian.
Vaksinasi BCG dilakukan di Poliklinik Onkologi THT-KL RSU Dr.
Soetomo Surabaya dengan cara menyuntikkan vaksin BCG. Vaksin BCG
yang digunakan adalah vaksin BCG kering (lyophilized) buatan Perum.
Biofarma (Bandung–Indonesia). Vaksin dalam bentuk kristal kering di
dalam ampul gelas mengandung kuman hidup yang telah dilemahkan
(attenuated) dari biakan Mycobacterium tuberkulosa tipe bovinum
(bacillus Calmette–Guerin), strain Institute Pasteur Paris No. 1173-P2.
Vaksin ini telah memenuhi persyaratan WHO Requirements for Biological
Substances No. 11 tahun 1966 dan Revised Requiremennts for dried BCG
vaccine tahun 1978. Vaksin BCG harus disimpan pada suhu kurang dari 5
°C. Setelah diberi pelarutnya (4 ml NaCl) setiap ml vaksin BCG mengandung
1) basil BCG hidup 0,375 mg, 2) natrium glutamat 1,25 mg, dan 3) Natrium
Chlorida 9 mg. Sesudah dilarutkan, vaksin harus segera dipakai dalam
waktu 3 jam dan sisanya dibuang. Teknik vaksinasi BCG pada penelitian ini
dilakukan dengan cara menyuntikkan 1 ml vaksin BCG kering yang telah
dilarutkan dengan bahan pelarutnya pada kulit punggung bagian atas
secara intrakutan di 25 titik lokasi. Satu mililiter (ml) vaksin BCG
8
mengandung 6 x 10 kuman. Penyuntikan vaksin BCG (seperti di atas)
dilakukan sebanyak 3 kali, yaitu pertama pada 3–14 hari sebelum terapi
radiasi dimulai, kedua pada 3–14 hari setelah radiasi pertama dimulai,
6
dan ketiga pada saat 3–14 hari setelah selesai menjalani radiasi dosis total.
Penyuntikan vaksin BCG dengan cara (intrakutan), dosis (3 kali, a' 1 ml) dan
lokasi penyuntikan seperti diatas (3 kali, a' 25 titik penyuntikan) disebut
vaksinasi BCG dengan cara modifikasi teknik skarifikasi multipel (MTSM).
Plasebo yang digunakan adalah larutan normal salin (PZ 0,9%).
Untuk memenuhi persyaratan buta ganda (double blind), baik vaksin BCG
maupun plasebo dimasukkan dalam spuit Mantoux (1 ml) tanpa label yang
kemudian diserahkan ke peneliti. Pengisian vaksin BCG dan plasebo
masing-masing 1 ml ke dalam spuit Mantoux serta pemberian kode (nomor
urut) yang sesuai dengan randomisasi blok permutasi yang telah disusun
sebelumnya berdasarkan tabel random, dilakukan oleh Apoteker atau
Asisten Apoteker yang ditunjuk di Instalasi Farmasi RSU Dr. Soetomo.
Respons tumor terhadap radiasi adalah tanggapan jaringan tumor
nasofaring (KNF) terhadap terapi radiasi yang diberikan. Tingkat respons
tumor terhadap radiasi ditentukan berdasarkan atas hasil pengukuran
volume tumor nasofaring (VTN) pra dan pasca-radioterapi dari foto CT scan
oleh Dokter Spesialis Radiologi, hasil pemeriksaan nasofaring (rinoskopi
posterior) oleh Dokter Spesialis THT, dan hasil pemeriksaan jaringan
nasofaring oleh Dokter Spesialis Patologi Anatomi.
Pengukuran volume tumor nasofaring (dalam mm3)
menggunakan rumus yang dianjurkan Feldmann (1999) yaitu : VTN = 0,5 x
axbxc
a : ukuran tumor yang paling panjang (dalam mm) dari foto CT scan
irisan aksial
b : ukuran tumor yang paling lebar dari foto CT scan irisan aksial
c : ukuran tumor yang tinggi dari foto CT scan irisan koronal.
Pengukuran VTN dilakukan oleh seorang Dokter Ahli Radiologi (senior).
Penilaian respons tumor terhadap radiasi menggunakan kritena
WHO (WHO Offset Publication No. 48, 1979. Dikutip Affandi, 1992) yaitu
respons lengkap (RL), respons sebagian (RS), tak ada respons (TR) dan
tumor progresif (P). Penilaian respons tumor berdasarkan kriteria respons
tinggi dan respons rendah sebagai berikut: KNF respons tinggi meliputi RL;
7
dan KNF respons rendah meliputi RS, TR dan P.
Penderita dikeluarkan dari penelitian (drop out) apabila keadaan
umum makin memburuk (skala Karnofsky < 60), timbul komplikasi berat
akibat radioterapi atau vaksinasi BCG, tidak datang untuk menjalani radiasi
sesuai jadwal yang telah ditentukan (5 kali berturut turut, 7 kali secara
tidak berurutan atau dosis radiasi total kurang dari 6000 cGy), tidak datang
kontrol setelah mendapat radioterapi dosis total dan mengundurkan diri
dari penelitian.
Data hasil penelitian dilakukan pengujian dengan bantuan
komputer dan program SPSS/PC+. Taraf kemaknaan ( α ) yang diambil
untuk uji hipotesis adalah 0,05.
HASIL
Selama periode penelitian didapatkan 92 penderita KNF yang
memenuhi kriteria (inklusi dan eksklusi), terdiri dari kelompok– kelompok
kontrol (radioterapi + plasebo) 46 penderita dan kelompok perlakuan
(radioterapi + vaksinasi BCG) 46 penderita. Di antara 92 penderita KNF
yang telah memenuhi kriteria penelitian tersebut sebanyak 15 penderita
(16,30 %) dikeluarkan dari penelitian. Kelompok kontrol yang dinyatakan
drop out sebanyak 8 penderita (17,39 %), sedangkan kelompok perlakuan
sebanyak 7 penderita (15,22 %). Dengan demikian penderita KNF yang
dapat mengikuti penelitian sampai selesai sebanyak 77 penderita dengan
perincian kelompok kontrol 38 penderita (82,61 %) dan kelompok
perlakuan 39 penderita (84,78%).
Hasil uji homogenitas dengan Anova terhadap variabel umur,
kadar Hb dan albumin antara kedua kelompok ternyata tidak menunjukkan
perbedaan yang bermakna (p>0,05). Hasil uji Chi-Square terhadap jenis
kelamin dan jenis PA tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna
(p<0,05). Dengan demikian kedua kelompok mempunyai karakteristik yang
sama (homogen).
8
Tabel 1. Komparasi volume tumor nasofaring (VTN) pra dan pasca
radioterapi antara kelompok control dan perlakuan
Hasil pengujian dengan menggunakan Anova satu arah terhadap data VTN
pra-terapi pada kedua kelompok didapatkan koefisien F (F Prob.): 0.6964.
Berarti, VTN pra-radioterapi antara kelompok kontrol dan kelompok
perlakuan tidak berbeda secara bermakna. Sedangkan uji Anova satu arah
yang dilakukan terhadap data VTN pasca-radioterapi pada kedua kelompok
didapatkan koefisien F : 0.016. Ini berarti, VTN pasca-radioterapi antara
kelompok kontrol dan kelompok perlakuan berbeda secara bermakna.
Tabel 2. Komparasi respons tumor nasofaring terhadap radiasi
berdasarkan kriteria RL, RS, TR dan P antara kelompok kontrol
dan perlakuan
2
Hasil pengujian dengan menggunakan uji Chi Square didapatkan X :
9.41582 dengan significance 0.0242. Null hipotesis ditolak, berarti ada
perbedaan yang bermakna.
Tabel 3. Komparasi respons tumor nasofaring terhadap radiasi
berdasarkan kriteria respons tinggi (RL) dan respons rendah (RS, TR, P)
antara kelompok kontrol dan perlakuan
9
2
Hasil pengujian menggunakan uji Chi-Square didapatkan X = 7.26383
dengan significance : 0.0070. Null Hipotesis (Ho) ditolak, berarti ada
perbedaan yang bermakna.
PEMBAHASAN
Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental dengan
menggunakan rancangan randomized pre test - post test control group
design. Adanya intervensi dengan objek manusia yang dilakukan di klinik
digolongkan sebagai uji klinik. Meskipun tingkat kesulitannya lebih tinggi,
desain penelitian seperti ini sangat baik untuk melihat efek perlakuan.
Untuk memenuhi persyaratan agar diperoleh hasil penelitian yang akurat
dengan validitas tinggi, maka terhadap beberapa data yang dapat
mempengaruhi hasil penelitian dilakukan beberapa uji awal (homogenitas).
Langkah ini diperlukan untuk meningkatkan validitas eksterna, sehingga
perubahan yang terjadi dapat diasumsikan memang akibat perlakuan
(vaksinasi BCG) yang diberikan. Dari uji homogenitas yang dilakukan
terhadap data umur, kadar hemoglobin, albumin, jenis kelamin dan jenis
PA didapatkan hasil tidak berbeda bermakna (p>0,05). Dengan demikian
beberapa faktor yang diduga dapat mempengaruhi hasil penelitian (bias)
telah dapat di minimalkan atau dihilangkan.
Hasil uji Anova satu arah yang dilakukan terhadap data volume
tumor nasofaring (VTN) pra-radioterapi antara kedua kelompok ternyata
tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna (p>0,05). Sedangkan uji
10
Anova satu arah terhadap data VTN pasca-radioterapi menunjukkan perbedaan yang bermakna (p<0,05). Dari tabel 1 dapat dilihat rerata (mean)
VTN pasca-radioterapi pada kelompok perlakuan, lebih kecil dibandingkan
kelompok kontrol. Ini berarti, kombinasi radioterapi dan vaksinasi BCG
menyebabkan penurunan VTN pasca-radioterapi yang lebih banyak
dibandingkan radioterapi saja. Kesimpulan yang dapat ditarik adalah
vaksinasi BCG yang diberikan bersamaan dengan radioterapi meningkatkan
penghancuran sel kanker di nasofaring.
Penilaian tingkat respons tumor nasofaring (KNF) terhadap radiasi
pada penelitian ini berdasarkan atas hasil pengukuran VTN pra dan pascaradioterapi dari foto CT scan oleh Dokter Spesialis Radiologi, hasil
pemeriksaan nasofaring (rinoskopi posterior) oleh Dokter Spesialis THT,
dan hasil pemeriksaan jaringan nasofaring oleh Dokter Spesialis Patologi
Anatomi. Berbagai upaya ini dilakukan agar penilaian tingkat respons
tumor (KNF) terhadap radiasi dapat se-objektif mungkin (menghindari
bias). Pengukuran yang dilakukan menggunakan alat yang telah diakui
keakuratannya dan dilakukan dengan cara yang benar akan menunjukkan
tingkat kesahihan penelitian (Pratiknja, 1986; Zainuddin, 1989). Hasil uji
Chi-Square data tingkat respons tumor nasofaring terhadap radiasi antara
kedua kelompok (tabel 2) menunjukkan perbedaan yang bermakna
(p<0.05). Dari tabel 2 dapat dilihat tingkat respons tumor nasofaring
terhadap radiasi yang berupa RL pada kelompok kombmasi perlakuan (22
penderita / 56,41%), lebih banyak dibandingkan kelompok kontrol (9
penderita / 23,68%).
Demikian juga, hasil uji Chi-Square data tingkat respons tumor
nasofaring terhadap radiasi antara kedua kelompok (tabel 3) menunjukkan
perbedaan yang bermakna (p<0,05). Dari tabel 3 dapat dilihat respons
tinggi (RL) pada kelompok perlakuan 22 penderita / 56,41%), lebih banyak
dibandingkan kelompok kontrol (9 penderita / 23,68%), sedangkan respons
rendah (RS, TR, P) pada kelompok perlakuan lebih kecil atau sedikit (17
penderita / 43,58%), dibandingkan kelompok kontrol (29 penderita /
76,31%). Kesimpulan yang dapat ditarik adalah vaksinasi BCG yang
11
diberikan bersamaan dengan radioterapi meningkatkan respons tumor
nasofaring terhadap radiasi. Dengan demikian hipotesis penelitian ini telah
terbukti.
Angka respons tinggi (RL) pada kelompok kontrol penelitian ini
lebih kecil dibandingkan hasil laporan penelitian yang dilakukan oleh
beberapa peneliti, baik dalam maupun luar negeri. Affandi (1992) di RS
Hasan Sadikin Bandung mendapatkan angka RL sebesar 65,9%. Diran
(1992) di RSU Dr. Soetomo mendapatkan 43%. Sedangkan Sugiarto di RS
Adi Husada Surabaya mendapatkan angka 61%. Beberapa peneliti luar
negeri melaporkan angka respons tinggi (RL) berkisar antara 43% - 65%,
sedangkan respons rendah berkisar 35% - 57% (Sham, 1990; Affandi, 1992;
Bailet, 1992; Neel, 1993; Lin, 1999). Angka respons tinggi (RL) pada
kelompok perlakuan penelitian ini hampir sama dengan laporan beberapa
peneliti luar negeri di atas, sedangkan respons rendah pada kelompok
kontrol penelitian ini (76,31%) lebih tinggi dibandingkan laporan peneliti
luar negeri.
Berdasarkan konsep yang digunakan (stress cell) dapat dijelaskan
mekanisme radioterapi, vaksinasi BCG dan kombinasi radioterapi plus
vaksinasi BCG dalam menimbulkan perubahan pada sel imunologi maupun
sel kanker di nasofaring sebagai berikut.
Radioterapi yang diberikan pada pendenta KNF berupa radiasi
sinar pengion dengan tujuan mematikan (eradikasi) seluruh sel kanker,
baik yang ada di nasofaring maupun metastasisnya di KGB leher.
Tumbukan radiasi sinar pengion pada DNA sel kanker di nasofaring dapat
mengakibatkan kematian sel kanker secara langsung. Selain efek langsung,
radiasi dapat mengakibatkan kematian sel kanker dan kerusakan sel
normal d sekitarnya sebagai dampak dari ionisasi molekul air. Kebanyakan
kematian sel kanker disebabkan oleh karena efek radikal bebas yang
sangat reaktif. Ion radikal dan radikal bebas terutama radikal hidroksil yang
terbentuk dari proses ionisasi air dapat merusak struktur vital sel kanker
yaitu DNA, protein dan membran sel (Halliwel, 1991; Hussey, 1993;
Suhartati, 1999). Selain kematian / kerusakan sel kanker, radiasi
12
menyebabkan berbagai gangguan pada sel imunologis oleh karena efek
radikal bebas, terutama radikal hidroksil (Halliwell, 1987; Coleman, 1993;
Suryohudoyo, 2000). Radiasi (stresor non imunogenik) menyebabkan sel
imunokompeten mengalami stres (stress immunocompetent cell).
Kerusakan struktur vital dan pengaruh radikal bebas menyebabkan sel
imunologis mengalami stres metabolik (Cotran et al., 1999) dan stres
oksidatif (Coleman, 1993; Maity et al, 1994). Makrofag yang stres akibat
terkena radiasi akan menurun aktivitasnya dan kemampuan dalam
memproduksi sitokin (IL-1, IL-12, TNF-α). Makrofag yang stres berat akan
menghasilkan prostaglandin E 2 (PGE 2 ) dan IL-10 homoloque. PGE 2 berefek
penurunan imunitas seluler (Beverley, 1986; Raez, 1989; Milanovich et al,
1995). Menurunnya imunitas seluler (CMI) akibat pengaruh PGE 2
disebabkan karena terganggunya aktivitas sel NK dan limfosit T (Raez,
1989; Nakashima et al., 1991; Abbas et al, 1994; Snyderman, 1995),
sedangkan IL-10 mempunyai efek menghambat aktivitas sel Th1, sehingga
produksi sitokin IL-2 dan IFN-ϒ yang dibutuhkan untuk memicu aktivitas sel
NK dan sT CD8 (efek parakrin) menurun (Clemens, 1991; Hamblin, 1993;
Borden, 1995; Fuchs, 1996). Dengan demikian stres yang dialami makrofag
(stress cell) akan berdampak penurunan aktivitas (exhaustion stage) dan sT
CD8 (CTL), sel NK dan sel LAK yang mempunyai peranan penting dalam
melawan (membunuh) sel kanker. Menurunnya kuantitas dan kualitas sel
imunokompeten yang aktivitasnya dipengaruhi oleh sitokin limfosit Th1
(respons Th1) menyebabkan daya perlawanan (pembunuhan) terhadap
kanker makin melemah (tumor terus tumbuh seakan tanpa hambatan).
Vaksin BCG mengandung beberapa antigen (protein), terutama
muramyl dipeptida (Young, 1988; Starke, 1994; Siguntang, 1996) dan
protein BM 30 kDa (Sinha, 1997) yang bersifat imunogenik kuat. Paparan
vaksin BCG menyebabkan sel lmunokompeten, terutama makrofag
mengalami stres yang berefek peningkatan akti-vitas dan kemampuan
memproduksi sitokin (adaptation stage). Makrofag yang terpapar vaksin
BCG akan meningkat, baik aktivitas dan produksi sitokin (IL-1, EL-12).
Vaksin BCG mampu memicu proliferasi dan diferensiasi limfosit T helper
13
(sT CD4) bergeser ke arah polarisasi sel Th1 atau Th1 switching (Ravn 1997;
Lindblad, 1997). Selanjutnya sitokin (DL-2, DFN-ϒ) yang dihasilkan sel Th1
akan memicu peningkatan aktivitas sitotosik dari sel NK, sT CD8 (CTL) dan
makrofag yang mempunyai peran sangat penting dalam perlawanan
terhadap kanker (Rabinowich et al., 1992; Hebberman, 1993; Kurasawa et
al, 1995; Whiteside et al, 1995; Harada et al, 1995; Beverley, 1996;
Aliprantis et al, 1996; Rasleigh et al, 1996; Turner, 1996; Jalal, 1997;
Baratawidjaja, 2000). Oleh karena penyuntikan vaksin BCG menyebabkan
sel imunokompeten mengalami perubahan perilaku yang akan memodulasi
sistem imun, vaksin BCG pada hakekatnya merupakan stresor. Meskipun
sel imunokompeten terutama makrofag pada awalnya mengalami stres
akibat terkena radiasi, namun vaksin BCG (stresor imunogenik) yang
disuntikkan mampu memicu peningkatan aktivitas (alarm or adaptation
stage) makrofag dan sel NK. Peningkatan aktivitas dan produksi sitokin
oleh makrofag dan sel Th1 akan memicu peningkatan respons imun seluler
terutama sT CD8 / CTL, sel NK, se LAK dan makrofag aktif (respons Th1)
dengan sangat kuat. Meningkatnya aktivitas sel efektor lmunologis ini akan
makin memperkuat kemampuan dalam membunuh sel kanker di
nasofaring. Hal ini disebabkan karena sel efektor imunologis semakin aktif
dalam mengenal sel atau benda asing (non self) memasuki atau berada
dalam tubuh. Pengenalan sel efektor mi dengan antigen tumor di
permukaan (epitop) sel kanker akan dengan cepat segera dihancurkan
(Bellanti, 1985; Greenberg, 1991; Orita et al, 1994; Maes. 1996; Turner,
1996).
Kombinasi radioterapi dan vaksinasi BCG merupakan kombinasi
yang cukup baik (rasional) karena keduanya mempunyai efek yang saling
menunjang. Radioterapi KNF dapat mematikan sel kanker yang ada di
nasofaring, tetapi mengakibatkan kerusakan (penurunan) respons imun
seluler terutama respons Th1, sedangkan vaksinasi BCG memicu
peningkatan respons Th1 dengan kuat. Selain mencegah penurunan
respons Th1 akibat radioterapi KNF, vaksinasi BCG dapat meningkatkan
kualitas immune surveillance sehingga jumlah sel kanker di nasofaring yang
14
mati makin banyak (VTN menurun). Dengan demikian sel kanker di
nasofaring dapat dimatikan secara simultan melalui 2 jalur yaitu jalur
eksogen oleh radiasi (radioterapi), dan jalur endogen oleh sel efektor
imunologis. Semakin efektifnya radiasi dan sel efektor imunilogis dalam
membunuh (mematikan) sel kanker di nasofaring, akan meningkatkan
respons tumor nasofaring terhadap radiasi.
KESIMPULAN
Vaksinasi BCG yang diberikan bersamaan dengan radioterapi KNF
dapat meningkatkan respons tumor nasofaring terhadap radiasi.
Mekanisme pembunuhan (eradikasi) sel kanker di nasofaring melalui 2
jalur yaitu jalur eksogen oleh radiasi (radioterapi), dan jalur endogen oleh
sel efektor imunologis.
Dengan selesainya penelitian ini diajukan saran sebagai berikut:
1. Perlu penelitian lebih lanjut untuk mengungkap perubahan ultra
struktur yang terjadi padamakrofag
dan
limfosit
setelah
mendapat rangsangan vaksin BCG.
2. Perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pola HLA {human
leucocyte antigen) pada penderita KNF respons tinggi dan respons
rendah.
3. Perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh kombinasi
radioterapi dan vaksinasi BCG
terhadap angka
residif tumor
(reccurrence rate) dan angka harapan hidup (survival rate).
KEPIJSTAKAAN
1.
2.
Abbas AK, Lichtman AH, Pober JS 1994. Immunity to tumors. In:
(Abbas et al., eds). Cellular and molecular immunology, 2nd edition.
Philadelphia: W.B. Saunders Co, 356-92
Aliprantis AO, Roux GD, Mulder LCF, Zychlinsky, Lang RA 1996. Do
macropahges kill through apoptosis? Immunology today 17 : 573
15
-6
Affandi Y 1992. Evaluasi hasil radioterapi pada karsinoma nasofaring di
Lab/UPF THT FK UNPAD/ RS.Dr.Hasan Sadikin Bandung (periode 1 Jan.
1986 sampai dengan 31 Des. 1989). ORLI, vol. 23, No.3, 113-24
4. Bailet JW, Mark Rj, Abemayor E, Lee SP, Tran LM, Juillard G, Ward
PH 1992. Nasopharyngeal carcinoma: Treatment result with
primary radiation therapy Laryngoscope 102 : 965-72
5. Beverley P 1986. Immunology of cancer. In (Franks LM, Teich NM.,
eds). Introduction to the cellular and molecular biology of cancer.
Oxford-New York-Tokyo : Oxford University Press, 325-49
6. Beverley P 1996. Tumour immunology. In (Roitt I, Brostoff J, Male D,
eds). Immunology, fourth edition. London: Mosby, 20.1-20.8 Borden
EC, Sondel PM 1990. Lymphokines and cytokines as cancer treatment.
Immunotherapy realized. Cancer 65:800-14
7. Bosworth JL, Ghossein NA, Brooks TL 1975. Delayed hypersensitivity
in patients treated by curative radiotherapy. Cancer 36: 353
8. Brittenden J, Heys SD, Ross J, Eremin O, 1996. Natural killer cells and
cancer. Cancer, Apr 1, Vol 77 No 7, 1226-43
9. Clemens MJ 1991. Biological roles of cytokines. In : (Read AP, Brown T,
eds). Cytokines, first edition. Oxford, U.K.: (3ios Scientific Publishers,
57-72
10. Coleman CN 1993. Beneficial liaisons : radiobiology meets cellular
and molecular biology. Radiotherapy and oncology 28 : 1-15
11. Cooper AM, Flynn JL 1995. The protective immune response to
Mycobacterium tuberculosis. Review article. Current opinion in
immunology 7: 512-6
12. Cotran RS, Kumar V, Collin T 1999. Neoplasia. In : Robbins pathologic
basis of disease. Sixth edition. Philadelphia-London-Toronto-MontrealSydney-Tokyo: WB Saunders Company, 260-327
3.
13. Diran S 1992. Hasil terapi radiasi karsinoma nasofaring di RSUD Dr.
Soetomo (1988-1989). Seminar di Lab. Radiologi FK Unair / RSUD Dr.
16
Soetomo
14. Feldmann HJ, Jund R, Wollenberg BW, Stadler P, Molls M 1999.
Changes in head and neck tumor hypoxic fraction during split course
radiochemotherapy. Ann Otol Rhinol Laryngol 108:73-8
15. Fu KK 1991. Treatment of tumors of the nasopharynx. Radiation
therapy. In: (Stites DP, Terr AI, Parslow TG, eds). Basic and clinical
immunology. New Jersey: A Lange Medical Book, 649-61 Fuchs AC
1996. Clinical, hematologic, and immunologic effects of interleukin-10
in humans. Journ. Of Clinical Immunology, 16 : 291 -303
16. Ghossein NA, Bosworth JL, Bases RE 1975. The effect of radical
radiotherapy on delayed hypersensitivity and the inflammatory
response. Cancer 35: 1616-20
17. Gray WC, Hasslinger BJ, Suter CM, Blanchard CL, GolstcinAL, Chretien
PB 1986. Supression of cellular immunity by head and neck irradiation.
Arch otolaryngol head and neck surg, Vol. 112, 1185-90
18. Greenberg PD 1991. Mechanisms of tumor immunology. In : (Stites
DP, Terr AI, Parslow TG., Eds). Basic & clinical immunology, eighth
edition. New Jersey: a Langc medical book, 569-78
19. Gross L, Manfredi O, Protos AA 1973. Effect of Cobalt 60 irradiation
upon cell mediated immunity. Radiology 105:653-5
20. Halliwell B, Gutteridge JMC 1987. Free radicals in biology and
medicine, 3rd edition. Oxford: Clarendon Press, 20-64
21. Hamblin AS 1993. Cytokines one by one. In (Rickwood D, Male D, eds).
Cytokines and cytokine receptors. London: Oxford University Press,
21-40
22. Harada SK.M, Matsuzaki G, Shinomiya Y, Terao H, Kobayashi N,
Nomoto K 1995. Early-appearing tumour-infiltrating natural killer cells
play a crucial role in the generation of anti-tumour T lymphocytes.
Immunology. Blackwell Science Ltd, 85 : 338-46
23. Harvey HA 1977. Immunosupression and human cancer: role of
prostaglandins. Cancer 39:2362-4
17
24. Herberman RB, Bellanti JA 1993. Mekanisme pertahanan imun pada
imunitas tumor. Dalam : (Bellanti JA, eds, Penerjemah : Wahab AS.)Imunologi III. UGM: Gajah Mada University Press, cetakan pertama,
356-73
25. Hussey DH 1993. Principles of Radiation Oncology. In: (Bailey BJ., Eds.).
Head and neck surgery-otolaryngo-logy. Philadelphia: JB Lippincott Co,
1040-60
26. Jacobsen PB, Holland JC 1991. The stress of cancer: Psychological
responses to diagnosis and treatment. In : (Cooper CL, Watson M,
eds). Cancer and stress. England : John Wiley & Sons, 147-69
27. Jalal, EA, 1997. NK cells: the natural killer cells. Jurnal Kedokteran
YARSI, Sept vol 5 No.3, 90-6
28. Kort WJ 1994. Effect of chronic stress on the immune response.
Advanced in Neuroimmunology Vol 4, 1-11
29. Levine PH 1983. Cellular immunity and genetics in nasopharyngeal
carcinoma : an overview. In : (Prasad U, Ablashi DV, Levine PH,
Pearson GR, eds.). Nasopharyngeal carcinoma. Kuala Lumpur:
University Malaya press, 285-92
30. Lindblad EB, Elhay MJ, Silva R, Appelberg R, Andersen P 1997. Infect
Immun, Feb ; 65(2): 623-9
31. Lin JC, Jan JS 1999. Locally advanced nasopharyngeal cancer: longterm outcomes of radiation therapy. Radiology, May ; 211(2): 513-8
32. Maes H 1996. In vitro analysis of cancer prevention by a mycobacterial
antigen complex and cancer promoted inhibition of immune reactions.
Cancer Res Clin Oncol 122:727-34
33. Maity A, McKenna G, Muschel RJ 1994. The molecular basis for cell
cycle delays following ionizing radiation: a review. Radiotherapy and
Oncology 31: 1-13
34. MMWR (Morbidity and Mortality Weekly Report) 1996. The role of
BCG vaccine in the prevention and control of tuberculosis in the
United States. U.S. Department of Health and Human Services. Public
Health Service. Atlanta: Vol 45, No.RR-4, 1-17
18
35. NakashimaT, Tanaka M, Okamura S 1991. Survey of immunosuppressive acidic protein and other immunological parameters in
head and neck cancer patients. J Laryngol andOtol. 105 : 939-45
36. Neel III HB, Slavit DH 1993. Nasopharyngeal cancer. In (Bailey BJ, ed).
Head and Neck Surgery-Otolaryngo-logy. Philadelphia : Lippincott Co.,
1257-73
37. Orita K, Miwa H, Ogawa K, Suzuki K, Sakagami K? Konaga E, Kokumai Y,
Tanaka S 1974. Reduction of immuno-logical surveillance level in
cancer patients. I: (Kitagawa M, Yamamura Y, eds). Cancer
immunology. Immune surveillance and specific recognation of tumor
antigen. Baltimore-London-Tokyo : University Park Press, 53-62
38. Pocock SJ 1986. Clinical Trial. A Practical Approach, 3th edition. New
York-Brisbane-Toronto-Singapore: John Wiley & Sons, 90-97, 123-38
39. Pudjirahardjo WJ, Poernomo H, Machfoed MH 1993. Studi
Eksperimental. Dalam: Metode Penelitian dan Statistik Terapan.
Cetakan kedua. Surabaya, Airlangga University Press, 37-48
40. Putra ST 1999. Development of psychoneuroimmunology concept.
Folia Medica Indonesiana. Airlangga University School of Medicine,
Jan-March, 23-6
41. Rabinowich H, Vitolo D, Altarac S, Herberman, Whiteside TL 1992. Role
of cyokines in the adoptive immuno-therapy of an experimental model
of human head and neck cancer by human IL-2 activated natural killer
cells. J of Immunology, 149 : 340-9
42. Raez T 1989. Natural killer cell lysis of head and neck cancer. Arch
Otolaryngol Head - Neck Surg. 115: 1322-8
43. Rasleigh SP, Kusher DI, Endicott JN, Rossi AR, Djeu JY 1996.
Interleukins 2 and 12 activate natural killer cytolytic responses of
peripheral blood mononuclear cells from patients with head and neck
squamous cell carcinoma. Arch Otolaryngol Head & Neck Surg, May,
122:541 -7
44. Ravn P, Boesen H, Pedersen BK, Andersen P 1997. Human T cell
responses induced by vaccination with Mycobac-terium bovis bacillus
19
Calmette-Guerin. J. Immunol. Feb 15; 158(4): 1949-55
45. Schantz SP, Clayman G, Raez T, Grimm EA, Liu FJ, Lavedan P, Taylor D,
Pellegrino, C, Savage H., 1990. The in vivo biologic effect of interleukin
2 and interferon alfa on natural immunity in patients with head and
neck cancer. Arch Otolaryngol. Head and Neck Surg., Vol. 116,1302-8
46. Schantz SP, Savage HE, Liu FJ 1990. Natural immunity and clinical
outcome in patients with head and neck cancer: The risk of distant
metastases. In : (Fee WE, Goefert H, Johns ME, Strong EW, Ward PH,
eds). Vol. 2, Toronto-Philadelphia : BC Decker, 85-8
47. Sham JST 1989. Fiberoptic endoscopic examination and biopsy in
determinimg the extent of nasopharyngeal carcinoma. Cancer 64 :
1838-42
48. Sham JST 1990. Nasopharyngeal carcinoma: Pattern of tumor
regression after radiotherapy. Cancer 65: 216-20
49. Sigantang 1996. Perkembangan uji serologis dalam menentukan
diagnosa TB paru. Pharos Buletin No.l, 16-8
50. Sinha RK, Verma I, Khuller GK 1997. Immunobiological properties of a
30 kDa secretory protein of Mycobac-terium tuberculosis H37Ra.
Vaccine. Apr : 15 (6-7); 689-99
51. Snyderman CH, Milanovich M, Wagner RL, Johnson JT, 1995.
Prognostic significance of prostaglandin E2 production in fresh tissue
of head and neck cancer patients. Head Neck, mar-Apr 17 : 2 108-13
52. Suhartati G 1999. Terapi radiasi dalam penanganan penyakit
keganasan. Kursus penyegaran ke-V & lokakarya Pencegahan dan
deteksi dini penyakit keganasan. FKUI Jakarta, 19-29
53. Starke JR, Connelly KK 1994. Bacille Calmette Guerin Vaccine. In :
(Plotkin SA, Mortimer EA, eds). Vaccines, second edition. Philadelphia,
WB Saunders Co, 439-73.
54. Suryohudoyo 2000. Oksidan, antioksidan dan radikal bebas. Dalam :
Kapita selekta. Ilmu Kedokteran Molekuler. Jakarta: CV Infomedika,
31-47
55. Syahrum MH, Suhana N, Sudarmo S, Tjokronegoro A, Hendrikus H
20
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
1984. Pengaruh radiasi terhadap system pertahanan tubuh seluler
pada penderita kanker nasopharynx. MKI, vol 34 No.5, 219-24
Turner J, Dockrell HM 1996. Stimulation of human peripheral
blood mononuclear cells with life Mycobacterium bovis BCG
activates cytolytic CD8+ T cells in vitro. Immunology, March : 87(3) :
339-42
Tsukuda M, Sawaki S, Yanoma S 1993. Supressed cellular immunity in
patients with nasopharyngeal carcinoma. J Cancer Res Clin Oncol, 120:
115-8
Wa'id A 1994. Efek radiasi pada sistem hemopoetik. Medika, No. 10,
Okt, 55-9
Whiteside TL, Herberman RB 1995. The role of natural killer cells in
immune surveillance of cancer. Current opinion in immunology 7: 70410
Wolf GT, Schmaltz S, Hudson J, Robson H, Stackhose T, Peterson KA,
Poore YA, McClatchey KD 1987. Alterations in T-Lymphocyte
subpopulations in patients with Head and Neck Cancer. Arch
otolaryngol. head and neck surg., vol 113, 1200-6
Young DB 1988. Structure of mycobacterial antigens. In: Tuberculosis
and Leprosy. British Medical Bulletin, Vol 44, Churchill Livingstone :
562 - 83
Zainuddin M 1989. Metodologi Penelitian. Surabaya: Unair, 72-107
21