放射治疗(放疗)传统上被视为一种局部治疗手段。然而,临床上偶尔观察到一种神秘现象:照射一个肿瘤病灶后,未受照射的远处转移灶也随之缩小。这被称为远端效应(Abscopal Effect)。其背后机制与免疫系统的激活密切相关,而放疗对肿瘤微环境内未受照射细胞的 “旁观者效应”(Bystander Effect) 是启动这一过程的关键第一步。
从局部损伤到全身警报:放疗的免疫学之旅
1. 免疫原性细胞死亡(ICD)与旁观者效应:
· 放疗引起肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡。这种死亡方式不仅仅是杀死细胞,更会释放一系列“危险信号”,包括:
· 损伤相关分子模式(DAMPs):如钙网蛋白(CRT)暴露于细胞表面(“吃我”信号),高迁移族蛋白B1(HMGB1), ATP。
· 这些信号被周围的树突状细胞(DCs) 捕获,相当于拉响了局部的“防空警报”。
· 旁观者效应指的是,受照射肿瘤细胞释放的信号(如细胞因子、ROS)还能影响其邻近的未受照射的肿瘤细胞,使它们也表现出应激和死亡特征,进一步扩大了抗原和危险信号的来源。
2. 树突状细胞成熟与T细胞启动:
· 捕获了肿瘤抗原并被DAMPs激活的DCs,成熟并迁移至引流淋巴结。
· 在淋巴结,它们将处理好的肿瘤抗原“呈递”给初始T细胞,从而激活并扩增能够识别该肿瘤抗原的肿瘤特异性细胞毒性T细胞。
3. 全身性T细胞巡游与远端效应:
· 这些被激活的T细胞进入血液循环,巡游全身。
· 当它们到达远处未被照射的转移灶时,会识别并攻击表达相同肿瘤抗原的癌细胞,导致转移灶缩小或消失,即产生远端效应。
为何远端效应罕见?——肿瘤微环境的免疫抑制
尽管放疗能启动免疫反应,但单纯的放疗很少能引发显著的远端效应。原因是肿瘤微环境(TME)是一个高度免疫抑制的“堡垒”:
· 放疗本身也能诱导TGF-β等免疫抑制因子的释放。
· TME中富集Tregs, MDSCs等免疫抑制细胞。
· 肿瘤细胞高表达PD-L1等免疫检查点分子,使浸润的T细胞功能耗竭。
实现远端效应的策略:放疗联合免疫治疗
将放疗与免疫检查点抑制剂(ICIs) 联用,是激发远端效应的最有效策略。
· 放疗:充当“原位疫苗”,释放肿瘤抗原,启动抗肿瘤免疫应答。
· 免疫检查点抑制剂(如抗PD-1/PD-L1):充当“松刹车”,解除TME对T细胞的抑制,允许被放疗激活的T细胞充分发挥杀伤功能。
· 协同效应:二者联用,能显著提高远端效应的发生率和强度,已在黑色素瘤、肺癌等癌种的临床研究和个案报告中得到反复验证。
挑战与优化方向
当前研究致力于优化这一联合策略:
· 最佳放疗剂量与分割模式:是高分次大剂量(如SABR/SBRT)还是常规分割更能有效激活免疫,尚无定论。
· 照射靶点的选择:选择哪个病灶进行照射(免疫原性最强的?最大的?)能产生最强的全身效应。
· 最佳联合时机:免疫治疗应在放疗前、中还是后给予?
· 生物标志物:寻找能预测远端效应发生的生物标志物。
结论
放疗远端效应的发现,彻底改变了我们对放疗角色的认知:它不再仅仅是局部杀手,更是激发全身免疫反应的“导火索”。当与免疫治疗正确组合时,局部放疗有望转化为有效的全身性治疗,为晚期肺癌患者带来新的希望。
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