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为探究放疗联合 PD-L1 抑制剂对食管鳞癌(ESCC)的作用,研究发现二者协同增强抗肿瘤免疫,意义重大。
食管癌,作为全球范围内常见的恶性肿瘤之一,严重威胁着人类的健康。其中,食管鳞癌(Esophageal Squamous Cell Carcinoma,ESCC)尤为棘手,因其早期症状隐匿,多数患者确诊时已处于晚期,预后情况不容乐观。目前,对于不可切除的局部晚期 ESCC,标准治疗方案是根治性放化疗,但局部肿瘤复发率居高不下,患者 5 年总生存率仅为 20%-25% 。
免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitors,ICIs)的出现,为 ESCC 的治疗带来了新的希望。已有研究表明,PD-1/PD-L1 单药治疗能改善晚期 ESCC 患者的生存状况,展现出一定的疗效和安全性。然而,由于肿瘤免疫微环境的异质性,仅有 20% 的 ESCC 患者对 ICIs 单药治疗有响应。与此同时,放疗(Radiotherapy,RT)在 ESCC 的各阶段治疗中都有应用,且能对肿瘤免疫反应产生重要影响。放疗可诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡,产生肿瘤抗原,进而激活全身抗肿瘤免疫反应。而且,放疗与 ICIs 联合治疗在多种癌症的临床前模型中已证实具有协同抗肿瘤效应。但放疗联合 PD-L1 抑制剂在 ESCC 中的协同作用及分子机制尚未完全明确。
为了解决这些问题,杭州市肿瘤医院等机构的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《BMC Cancer》上,为 ESCC 的治疗提供了新的思路和依据 。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是细胞培养与动物实验,将小鼠 ESCC 细胞系 mEC25 接种到 C57BL/6 小鼠体内,构建 ESCC 小鼠模型,并对荷瘤小鼠进行不同处理分组。其次,采用流式细胞术分析肿瘤、脾脏和肿瘤引流淋巴结(Tumor Draining Lymph Node,TDLN)中的免疫细胞群体变化。再者,通过 RNA 测序(RNA-seq)和生物信息学分析,研究不同处理后肿瘤组织的转录组变化,探究免疫基因表达的改变 。
研究结果主要如下:
- 联合治疗增强抗肿瘤效果:通过构建小鼠模型,研究人员发现放疗联合抗 PD-L1 抑制剂(radiotherapy combined with anti-PD-L1 inhibitor,radioimmunotherapy)能协同增强抗肿瘤免疫反应,显著抑制肿瘤生长,延长荷瘤小鼠的生存时间。与单独放疗、单独抗 PD-L1 抗体治疗及对照组相比,联合治疗组的肿瘤生长明显减缓,小鼠中位生存时间从对照组的 24 天、单独抗 PD-L1 抗体治疗组的 28 天、单独放疗组的 26 天,延长至联合治疗组的 33 天 。
- 调节 T 细胞浸润:利用流式细胞术分析发现,在肿瘤组织中,联合治疗在第 14 天显著增加了 CD8+T 细胞的浸润,同时降低了调节性 T 细胞(Regulatory T cells,Tregs)的比例,提高了 CD8+T 细胞与 Tregs 的比值。在脾脏和 TDLN 中也观察到了类似的趋势,这表明联合治疗可以通过调节 T 细胞的浸润来增强抗肿瘤免疫 。
- 增强免疫记忆激活:研究人员进一步研究发现,联合治疗能够增强免疫记忆的激活。在肿瘤、脾脏和 TDLN 中,联合治疗增加了效应记忆 T 细胞(effector-memory T cells,CD44+CD62L-)和中枢记忆 CD8+T 细胞(central-memory CD8+T cells,TCM,CD44+CD62L+)的比例,这对于维持长期的抗肿瘤免疫反应具有重要意义 。
- 促进效应 CD8+T 细胞的细胞毒性功能:通过检测效应 CD8+T 细胞中干扰素 -γ(Interferon-gamma,IFN-γ)和颗粒酶 B(Granzyme B,GZMB)的表达,发现联合治疗显著提高了这些细胞毒性分子的表达水平,增强了效应 CD8+T 细胞的细胞毒性功能,使其能够更有效地杀伤肿瘤细胞 。
- 影响 PD-1 表达:联合治疗导致肿瘤浸润 CD8+T 细胞上 PD-1 的表达增加,虽然这可能与 T 细胞耗竭有关,但同时也提示联合治疗可能增加了肿瘤抗原的呈递 。
- 抑制免疫抑制细胞的招募:联合治疗显著减少了肿瘤组织中免疫抑制性的 M2 型肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-Associated Macrophages,TAMs)和髓源性抑制细胞(Myeloid-Derived Suppressor Cells,MDSCs)的比例,重塑了免疫刺激的肿瘤微环境 。
- 引发免疫刺激的肿瘤微环境:RNA-seq 分析显示,联合治疗诱导了细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、趋化因子信号通路等信号通路的富集,增加了趋化因子 CXCL9 和 CXCL10 的表达,促进了先天免疫和适应性免疫反应,营造了免疫刺激的肿瘤微环境 。
综合研究结论和讨论部分,放疗联合 PD-L1 抑制剂在 ESCC 小鼠模型中展现出了显著的协同抗肿瘤效果。该联合治疗通过重塑肿瘤免疫微环境,刺激 CD8+T 细胞浸润,提高效应 CD8+T 细胞的活性,增加 TCM的浸润,同时减少 M2-TAMs 和 Tregs 的积累,从而增强了抗肿瘤免疫反应。此外,联合治疗还在脾脏和 TDLN 中引发了系统性免疫反应。尽管该研究存在一定的局限性,如未完全消除小鼠体内的移植肿瘤、仅使用了一种细胞系等,但依然为 ESCC 的治疗提供了一种有前景的策略,有望为临床研究和治疗提供重要的参考 。