肿瘤电场疗法联合免疫检查点抑制剂通过激活免疫应答重塑胶质母细胞瘤微环境的研究

《Neuro-Oncology》：TMIC-10. Analyzing Tumor Treating Fields (TTFields) therapy concomitantly with checkpoint inhibitors in a GBM mouse model

本研究针对胶质母细胞瘤（GBM）免疫“冷”微环境限制免疫检查点抑制剂疗效的难题，探讨了肿瘤电场疗法（TTFields）联合抗PD-1治疗的协同作用。结果表明，联合治疗不仅能有效缩小肿瘤体积，更可显著激活免疫系统，增加CD4+、CD8+T细胞、巨噬细胞（CD11b+）和树突状细胞（CD11c+）浸润，有望将“冷”肿瘤转化为“热”肿瘤，为GBM免疫治疗提供了新策略。

　　

胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是成人中最常见且最具侵袭性的恶性脑肿瘤，患者的中位生存期通常只有一年半到两年。尽管目前的标准治疗方案包括手术切除、放疗和化疗，但由于肿瘤的高度侵袭性和异质性，治疗效果往往不尽人意，复发率极高，因此GBM被视为神经肿瘤领域最棘手的挑战之一。近年来，免疫治疗，特别是免疫检查点抑制剂（Checkpoint Inhibitors），在多种癌症中取得了突破性进展，为患者带来了新的希望。然而，当这把“利器”面对GBM时，却显得有些力不从心。究其根源，在于GBM营造了一个异常“寒冷”且具有强烈免疫抑制特性的肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）。这个微环境中缺乏能够识别并攻击肿瘤的免疫细胞，如同一片“免疫荒漠”，使得检查点抑制剂难以找到发挥作用的“战场”，导致其临床疗效有限。

那么，如何才能融化这片“冻土”，将“冷”肿瘤转变为对免疫治疗敏感的“热”肿瘤呢？这就是斯坦福大学（Stanford University）的Si Yeon Lee、Kwang Bog Cho等研究人员在发表于《Neuro-Oncology》上的研究中试图回答的核心问题。他们独辟蹊径，将目光投向了一种非侵入性的物理疗法——肿瘤电场疗法（Tumor Treating Fields, TTFields）。TTFields是一种已经获得美国FDA批准用于治疗新发和复发GBM的疗法，它通过贴在头皮的电极阵列产生特定频率（例如200kHz）的低强度交变电场，干扰癌细胞的快速分裂过程，从而抑制肿瘤生长。本研究旨在探索TTFields这种物理疗法是否能够与免疫检查点抑制剂（抗PD-1抗体）产生协同效应，共同改变GBM的免疫微环境，为联合治疗策略提供坚实的科学依据。

为了回答这个问题，研究人员综合运用了多种关键技术方法。他们首先在体外（in vitro）使用了GBM细胞系，验证TTFields是否能诱导免疫原性细胞死亡（Immunogenic Cell Death, ICD），这是一种能够释放损伤相关分子模式（DAMPs）、激活免疫系统的特殊细胞死亡方式。同时，他们评估了TTFields对T细胞活性（通过检测干扰素γ⁺和穿孔素⁺等指标）以及对抗原呈递细胞（如Raw 264.7巨噬细胞系和JawsII树突状细胞系）的吞噬功能和运动能力的影响。在体内（in vivo）研究中，他们建立了一个同系皮下胶质瘤小鼠模型（CT2A-luciferase），以便直接对肿瘤局部施加TTFields（200kHz）治疗，并同时给予系统性的抗PD-1疗法，从而模拟临床上的联合治疗场景。通过监测肿瘤体积变化，并利用流式细胞术等技术分析肿瘤浸润免疫细胞的种类和数量，来评估治疗的直接效果和对免疫微环境的调节作用。

TTFields在体外增强抗肿瘤免疫应答

研究人员首先在实验室培养的细胞中验证了TTFields的免疫调节潜力。结果证实，TTFields处理能够有效地诱导胶质瘤细胞发生免疫原性细胞死亡。这意味着垂死的肿瘤细胞会释放出像警报信号一样的损伤相关分子模式（DAMPs），吸引和激活体内的免疫细胞。更重要的是，研究显示TTFields处理后的环境能够显著提升T细胞的战斗力，表现为产生干扰素γ⁺和穿孔素⁺的T细胞比例增加。此外，负责“哨兵”职责的抗原呈递细胞，包括巨噬细胞和树突状细胞，在TTFields的影响下也变得更为活跃，其吞噬异物（如肿瘤碎片）的能力和移动速度都得到了增强。这些体外实验结果表明，TTFields本身不仅能够直接抑制肿瘤，还可能扮演着“免疫助推器”的角色，为后续的免疫治疗创造有利条件。

TTFields联合抗PD-1在体内协同抑制肿瘤生长并重塑免疫微环境

在动物模型上的研究结果更为激动人心。与预期一致，单独使用TTFields或单独使用抗PD-1抗体治疗，都能在一定程度上抑制肿瘤的生长，并对肿瘤内部的免疫环境产生轻微的调节作用，但效果有限。然而，当这两种疗法联合使用时，产生了“1+1>2”的显著协同效应。联合治疗组的小鼠肿瘤体积缩小最为明显。最关键的是，对肿瘤组织进行深入免疫分析发现，联合治疗极大地改变了肿瘤微环境的“景观”。原本“冷清”的肿瘤中，迎来了大量的免疫“援军”：包括协助协调免疫攻击的辅助性T细胞（CD4⁺）、直接杀伤肿瘤细胞的细胞毒性T细胞（CD8⁺）、负责清道夫工作和抗原呈递的巨噬细胞（CD11b⁺）以及作为免疫反应关键启动者的树突状细胞（CD11c⁺）的数量都显著增加。这表明，TTFields和抗PD-1抗体联手，成功地逆转了免疫抑制状态，将免疫“冷”肿瘤加热成了一个免疫“热”肿瘤。

综上所述，本研究通过严谨的体外和体内实验证明，肿瘤电场疗法（TTFields）不仅能直接抗肿瘤，还具有强大的免疫刺激作用。当其与免疫检查点抑制剂抗PD-1联合使用时，能够产生强大的协同抗肿瘤效果，其核心机制在于TTFields通过诱导免疫原性细胞死亡和激活先天性和适应性免疫细胞，为抗PD-1疗法创造了充满免疫细胞的“热”肿瘤微环境，从而使其能够充分发挥作用。这项研究的结论具有重要的临床意义。它为胶质母细胞瘤的治疗提供了一种极具前景的新颖联合策略：将物理疗法（TTFields）与免疫疗法（检查点抑制剂）相结合。这种非侵入性的TTFields治疗与现有免疫药物联用，有望突破当前GBM免疫治疗的瓶颈，为罹患这一顽疾的患者带来新的希望和更有效的治疗选择。未来，进一步的临床研究将验证这一联合策略在人体中的安全性和有效性。