编辑推荐：
为探究脉冲电场疗法对淋巴管的影响，研究人员以 4T1 小鼠为模型研究亚消融 H-FIRE，发现其可引起淋巴和微血管动态重塑，为后续研究提供方向。
在癌症治疗的领域中，肿瘤就像一个狡猾的 “敌人”，不断地进化和抵抗各种治疗手段。近年来，微创的脉冲电场（PEF）疗法成为了研究热点，其中高频不可逆电穿孔（H-FIRE）更是备受关注。它就像一把精准的 “电刀”，利用高电压双极电脉冲在微秒级的时间内破坏肿瘤细胞膜，让肿瘤细胞 “缴械投降”，而且还能保留神经纤维、细胞外基质等重要结构，不会对身体正常组织造成过多伤害。
然而，在这场与肿瘤的战斗中，还有许多未知等待我们去探索。部分消融是 PEF 疗法在临床应用中面临的一个现实问题，因为组织的异质性等因素，很难实现完全消融。而且，虽然目前对 H-FIRE 治疗后大血管结构的存活、心血管组织反应等方面有了不少研究，但对于淋巴管的影响却知之甚少。淋巴管在肿瘤的发展、转移以及免疫反应中都扮演着重要角色，它不仅负责维持体液平衡，还参与免疫监视和肿瘤细胞的转移过程。就像一个城市的排水系统，一旦出现问题，整个城市的 “生态” 都会受到影响。所以，研究 H-FIRE 对淋巴管的影响至关重要。
为了深入了解这一问题，来自 Fralin Biomedical Research Institute at Virginia Tech Carilion 等多个研究机构的研究人员展开了一项研究。他们以 4T1 小鼠乳腺癌模型为研究对象，旨在探究亚消融 H-FIRE（SA-HFIRE）对淋巴和血液微血管重塑的影响。该研究成果发表在《Annals of Biomedical Engineering》上。
研究人员为开展此项研究，用到了以下几个主要关键技术方法：首先是细胞培养技术，培养 4T1 小鼠乳腺癌细胞系用于后续实验；接着通过构建体内动物模型，在小鼠体内进行 H-FIRE 治疗；采用免疫组织化学、免疫荧光等染色技术，对相关蛋白进行染色检测；利用定量聚合酶链反应（PCR）测定基因表达水平；使用酶联免疫吸附测定（ELISA）分析蛋白含量。
研究结果如下：
- SA-HFIRE 显著减小肿瘤体积并抑制肿瘤生长：通过构建多层 COMSOL 模型，确定了 SA-HFIRE 的有效消融体积。实验结果显示，SA-HFIRE 能使肿瘤体积显著减小，在 7 天内抑制 4T1 肿瘤的再生，但无法长期维持肿瘤缩小的效果。
- SA-HFIRE 诱导肿瘤血管的动态重塑：免疫组化分析发现，SA-HFIRE 治疗后 1 天，肿瘤存活区域（即未被消融和未坏死的肿瘤区域）的 CD31+微血管密度短暂增加，微血管腔面积增大；而在肿瘤周围脂肪垫中，CD31+微血管覆盖面积增加，但血管密度变化不明显。这表明 SA-HFIRE 可引起肿瘤局部的血管重塑。
- SA-HFIRE 诱导肿瘤内淋巴管的重塑：对淋巴管特异性糖蛋白 podoplanin（PDPN）的分析表明，SA-HFIRE 治疗后，肿瘤内 PDPN+淋巴管覆盖面积和血管密度显著增加，且 PDPN+血管密度在治疗后 3 天达到峰值。在肿瘤周围脂肪垫中，PDPN+血管密度也显著增加，同样在治疗后 3 天达到峰值。这说明 SA-HFIRE 可诱导肿瘤和肿瘤周围脂肪垫内的淋巴管重塑，但不会导致淋巴管扩张。
- SA-HFIRE 诱导肿瘤区域的细胞外基质重塑：利用 picrosirius red（PSR）染色观察细胞外基质中的胶原蛋白，发现 SA-HFIRE 治疗后，肿瘤存活区域的胶原蛋白覆盖面积呈下降趋势，且在治疗后 7 天与对照组差异最大。这表明 SA-HFIRE 可能引起肿瘤内的胶原蛋白重塑，影响细胞外基质的结构。
- SA-HFIRE 诱导的血管重塑与血管生成基因表达无关：通过实时定量 PCR 检测发现，VEGFA 基因表达在 SA-HFIRE 治疗后虽有增加趋势，但与对照组变化趋势相似；其他血管生成相关基因中，仅 CXCL2 显著增加，B2M、TIMP2 和 FN1 显著下降。这说明 SA-HFIRE 诱导的血管重塑可能与常见的血管生成因子无关。
- SA-HFIRE 影响肿瘤内淋巴相关因子的表达：研究发现，VEGFC 表达在治疗组中呈下降趋势，而 CCL21 基因表达在 SA-HFIRE 治疗后显著增加，且在治疗后 1 天达到峰值。这表明 SA-HFIRE 诱导的淋巴管重塑与 VEGFC 表达无关，可能通过 CCL21 表达影响淋巴管的免疫功能。
- SA-HFIRE 诱导肿瘤引流淋巴结的血管和基质重塑：研究人员利用 QuPath 软件分析肿瘤引流腹股沟淋巴结（TDLN）发现，SA-HFIRE 治疗后，TDLN 中总淋巴管面积呈下降趋势，而总血管面积呈增加趋势，且血管复杂性指数（VCI）在治疗后 1 天短暂增加。同时，TDLN 中的纤维网状细胞（FRC）覆盖面积在治疗后 3 天达到峰值，形态上变得更加相互连接。这表明 SA-HFIRE 可改变 TDLN 的血管表型和基质微环境。
研究结论和讨论部分指出，SA-HFIRE 可引起肿瘤、肿瘤周围脂肪垫和肿瘤引流淋巴结的时空动态血管重塑，这种重塑可能不是由常见的生长因子 VEGFA 或 VEGFC 引起的，而是通过复杂的细胞间相互作用实现的。CCL21 和 VEGFC 基因表达以及它们在淋巴结中的蛋白含量，是 SA-HFIRE 诱导血管重塑和肿瘤消融程度的重要生物标志物。此外，SA-HFIRE 治疗后，肿瘤内淋巴管重塑的动态变化是一个新发现，可能通过 CCL21 表达增强淋巴管的免疫功能。虽然该研究存在一些局限性，如无法确定内皮细胞增殖是否是淋巴管重塑的主要因素，但总体而言，该研究为深入理解 H-FIRE 治疗后淋巴管和微血管的变化提供了重要依据，为后续优化 H-FIRE 治疗方案、探索联合治疗策略以及评估免疫反应等方面的研究奠定了基础。
