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Medical prevention and treatment of radiation-induced carotid injury - 28/10/20

Doi : 10.1016/j.biopha.2020.110664 
Zhuangzhuang Zheng a, b, c, 1 , Qin Zhao a, b, c, 1 , Jinlong Wei a, b, c , Bin Wang a, b, c , Huanhuan Wang a, b, c , Lingbin Meng d , Ying Xin e, , Xin Jiang a, b, c,
a Department of Radiation Oncology, The First Hospital of Jilin University, Changchun, 130021, China 
b Jilin Provincial Key Laboratory of Radiation Oncology & Therapy, The First Hospital of Jilin University, Changchun, 130021, China 
c NHC Key Laboratory of Radiobiology, School of Public Health, Jilin University, Changchun, 130021, China 
d Department of Hematology and Medical Oncology, Moffitt Cancer Center, Tampa, FL, 33612, USA 
e Key Laboratory of Pathobiology, Ministry of Education, Jilin University, Changchun, 130021, China 

Corresponding author at: Department of Radiation Oncology, The First Hospital of Jilin University, 71 Xinmin Street, Changchun, 130021, China.Department of Radiation OncologyThe First Hospital of Jilin University71 Xinmin StreetChangchun130021China⁎⁎Corresponding author at: Key Laboratory of Pathobiology, Ministry of Education, Jilin University, 126 Xinmin Street, Changchun, 130021, China.Key Laboratory of PathobiologyMinistry of EducationJilin University126 Xinmin StreetChangchun130021China

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Highlights

Radiation-induced carotid injury (RICI) is a potentially lethal clinical complication of head and neck radiotherapy.
The mechanisms of RICI include inflammatory, atherosclerosis, intimal proliferation, media necrosis, and peri-adventitial fibrosis.
CAS is mainly treated with carotid endarterectomy or carotid angioplasty and stent implantation.
BMSCs are advantageous in RICI treatment and reduce carotid inflammation, oxidative stress, and delaying atherosclerosis.

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Abstract

Radiotherapy has significantly improved the survival of cancer patients but is also associated with several adversities, including radiation-induced carotid injury (RICI). The RICI mechanisms are complex, including vessel inflammatory injury, carotid atherosclerosis, intimal proliferation, media necrosis, and peri-adventitial fibrosis. The main manifestation and adverse consequence of RICI is carotid artery stenosis (CAS), which can lead to stroke and transient ischemic attack. Currently, carotid artery injury is primarily diagnosed via color-coded duplex sonography. Early detection of traumatic changes in the carotid artery depends on measurements of carotid intima-media thickness; serum biomarker testing also shows great potential. CAS is mainly treated with carotid endarterectomy or carotid angioplasty and stent implantation. Notably, bone marrow mesenchymal stem cells are advantageous in RICI treatment and reduce carotid inflammation, oxidative stress, and delaying atherosclerosis. This review summarizes the mechanisms, examination methods, and latest treatments for RICI to provide data for its clinical prevention and treatment.

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Keywords : Carotid artery stenosis, Radiotherapy, Endarterectomy, Oxidative stress, Bone marrow mesenchymal stem cell


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Vol 131

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