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低强度脉冲超声联合免疫检查点阻断增强三阴性乳腺癌低肿瘤负荷模型的系统性抗肿瘤免疫
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月07日 来源:Cancer Immunology, Immunotherapy 4.6
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本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)术后高复发难题,创新性地采用低强度脉冲超声(LIPUS)辐照免疫器官(脾脏+骨髓)28天,联合抗PD-1抗体(αPD-1)治疗4T-1低肿瘤负荷模型。研究发现LIPUS通过增加CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CD8+CTLs)和减少髓系来源抑制细胞(MDSCs)激活抗肿瘤免疫,联合αPD-1后进一步降低肿瘤形成率至30%,显著延长生存期。该研究为TNBC完全缓解(CR)后消除残余肿瘤细胞提供了非侵入性治疗新策略。
三阴性乳腺癌(TNBC)因其缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER-2)表达,被称为"最难治"的乳腺癌亚型。即便通过手术、放化疗等手段达到完全缓解(CR),患者仍面临高达50%的复发风险。这主要源于两个"隐形杀手":一是肿瘤早期通过血道和淋巴道播散形成的微转移灶,二是现有影像技术无法检测的残余肿瘤细胞。如何清除这些"漏网之鱼",成为改善TNBC预后的关键突破口。
重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室的研究团队独辟蹊径,将骨科常用的低强度脉冲超声(LIPUS)技术创造性应用于肿瘤免疫治疗领域。发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》的这项研究揭示,LIPUS通过物理刺激免疫器官可重塑全身抗肿瘤免疫应答。研究人员建立4T-1小鼠低肿瘤负荷模型模拟临床CR状态,采用流式细胞术、RNA测序等多组学技术,发现28天脾脏+骨髓联合辐照能最优激活CD8+CTLs并抑制MDSCs;当联合PD-1阻断剂时,更产生"1+1>2"的协同效应,使肿瘤形成率从对照组的87.5%骤降至30%。
关键技术包括:建立4T-1低肿瘤负荷动物模型(1×104细胞接种);设置不同LIPUS辐照方案(器官部位×时间梯度);流式细胞术动态监测免疫细胞亚群;RNA-seq解析分子机制;免疫荧光定位肿瘤微环境关键细胞;ELISA检测血清细胞因子谱。
LIPUS抑制4T-1移植瘤生长且时间为主要影响因素
通过7-28天不同时长和靶器官(脾脏、骨髓或联合)的LIPUS处理,发现28天联合辐照组肿瘤体积最小(P<0.001),CD8+T细胞浸润最显著。免疫组化显示该组肿瘤内CD8表达量较对照组提升2.3倍。
联合辐照策略优化抗肿瘤免疫应答
在低肿瘤负荷模型中,脾脏+骨髓28天辐照使CD8+CD69+活化T细胞在脾脏增加16.7倍(P<0.001),同时MDSCs在骨髓减少21.3%。RNA-seq发现免疫激活相关基因Egr2上调,而免疫抑制基因Cd274(PD-L1编码基因)下调,JAK/STAT等通路被显著激活。
协同免疫检查点阻断实现疗效突破
LIPUS+αPD-1组展现出三大优势:①肿瘤形成中位时间延迟至14天(对照组7天);②肺转移结节数减少83%;③120天生存率达75%(对照组12.5%)。机制上,该组合使肿瘤内CD8+CTLs密度增加4倍,树突状细胞(DCs)比例提升61%,同时IL-6水平降低42%。
这项研究开创性地证明,非侵入性的LIPUS可通过"物理免疫治疗"重塑肿瘤免疫微环境。其重要意义在于:①为TNBC术后辅助治疗提供无创、低毒的新选择;②阐明机械力刺激调控免疫器官的分子机制;③建立"物理刺激+免疫检查点阻断"的联合治疗范式。特别是该方案对临床常见的低肿瘤负荷状态具有精准靶向性,为预防肿瘤复发提供了创新解决方案。研究涉及的LIPUS设备参数(0.37MHz,200mW/cm2)已通过FDA骨科应用认证,具备快速临床转化的潜力。未来或可拓展至其他易复发肿瘤类型,推动肿瘤治疗进入"物理免疫联合"的新时代。
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