综述:辐射依赖性核酸感知及其对放射治疗的潜在影响

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:The Cancer Journal 2.2

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了放疗通过激活cGAS/AIM2(DNA感知)和RIG-I/MDA5/ZBP1(RNA感知)通路触发类感染免疫反应的新机制,揭示了辐射诱导的染色体不稳定性如何重塑肿瘤微环境,为优化放疗-免疫联合策略提供理论依据。

  

辐射触发的类感染免疫反应

当电离辐射破坏肿瘤细胞DNA时,产生的染色体碎片和微核会激活通常用于识别病原体的核酸感知机制。其中DNA传感器cGAS(cyclic GMP-AMP synthase)与游离DNA结合后催化生成第二信使2'3'-cGAMP,进而激活STING通路;而AIM2(absent in melanoma 2)则通过组装炎症小体诱导IL-1β成熟。有趣的是,辐射还能诱导内源性逆转录转座子表达,使RIG-I(retinoic acid-inducible gene I)和MDA5(melanoma differentiation-associated protein 5)等RNA传感器误判为病毒入侵。

关键核酸感知通路的串扰

ZBP1(Z-DNA binding protein 1)的激活最具戏剧性——它既能识别辐射诱导的Z型核酸构象,又能与RIPK3形成复合物诱发细胞焦亡。这些通路在放疗后呈现时空特异性激活:早期以RIG-I/MDA5介导的I型干扰素应答为主,72小时后则转为cGAS-STING主导的慢性炎症。值得注意的是,p53突变肿瘤中TRIM28沉默会解除对内源性逆转录病毒的抑制,使RNA感知通路激活强度提升3-5倍。

肿瘤微环境的重编程

辐射后的核酸感知会产生"双刃剑"效应:一方面通过CXCL10和CCL5招募CD8+T细胞增强抗肿瘤免疫,另一方面又诱导PD-L1和IDO等免疫检查点分子表达。单细胞测序显示,经历多次放疗的肿瘤中存在特殊的"senescent-like"细胞亚群,其持续分泌的TGF-β可促进纤维化屏障形成。动物实验证实,联合STING激动剂与放疗可使小鼠乳腺肿瘤完全缓解率从28%提升至67%。

临床转化挑战与展望

当前面临的核心矛盾是:如何平衡辐射剂量与免疫激活阈值。临床数据显示,采用大分割放疗(8Gy×3次)时cGAS阳性患者无进展生存期延长9.2个月,但超50%患者会出现III级淋巴细胞减少。新兴的纳米载体技术正尝试将放疗增敏剂选择性递送至肿瘤组织,例如用MnO2纳米颗粒缓解放疗后缺氧微环境,可使ZBP1激活阈值降低60%。未来需建立辐射特异性免疫生物标志物体系,为个性化联合治疗提供导航。

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