预防性低剂量肝脏照射能够重新编程转移前的免疫微环境，并抑制非小细胞肺癌（NSCLC）的肝脏转移

《Journal of Translational Medicine》：Prophylactic low-dose liver irradiation reprograms the pre-metastatic immune niche and suppresses NSCLC liver metastasis

　　

摘要

背景

肝转移在肿瘤细胞植入之前需要建立一种转移前微环境（pre-metastatic niche，简称PMN）。尽管低剂量辐射可以调节局部免疫反应，但预防性低剂量肝脏辐射是否会影响肝脏PMN的形成以及转移过程仍不清楚。

方法

我们在非小细胞肺癌（NSCLC）肝脏转移的小鼠模型中采用了预防性低剂量肝脏辐射策略，以评估其对转移过程和肝脏免疫重塑的影响。我们通过批量RNA测序、单细胞RNA测序和体外功能实验来分析辐射引起的肝细胞-单核细胞信号传导，并通过体内CXCL10中和实验来评估其功能相关性。

结果

预防性低剂量肝脏辐射抑制了NSCLC的肝脏转移，并在PMN形成过程中重塑了肝脏的免疫微环境。单次2 Gy的辐射剂量显示出最强的抗转移效果。机制上，2 Gy的辐射诱导了肝细胞产生的SAA1蛋白。SAA1激活了炎症性单核细胞中的TLR2–NF-κB/RELA相关的转录程序，导致SLC7A11表达上调，改善了氧化还原平衡，并增加了CXCL10的分泌。维持这种趋化因子分泌表型需要SLC7A11的活性。体内CXCL10的中和减少了CD8+ T细胞的募集，从而减弱了低剂量辐射的抗转移效果。

结论

预防性低剂量肝脏辐射限制了NSCLC的肝脏转移，并使PMN向抗转移的免疫状态重新编程。这些发现将辐射与转移微环境的免疫重塑联系起来，突显了低剂量免疫放射生物学在转移控制中的临床应用价值。

背景

肝转移在肿瘤细胞植入之前需要建立一种转移前微环境（pre-metastatic niche，简称PMN）。尽管低剂量辐射可以调节局部免疫反应，但预防性低剂量肝脏辐射是否会影响肝脏PMN的形成以及转移过程仍不清楚。

方法

我们在非小细胞肺癌（NSCLC）肝脏转移的小鼠模型中采用了预防性低剂量肝脏辐射策略，以评估其对转移过程和肝脏免疫重塑的影响。我们通过批量RNA测序、单细胞RNA测序和体外功能实验来分析辐射引起的肝细胞-单核细胞信号传导，并通过体内CXCL10中和实验来评估其功能相关性。

结果

预防性低剂量肝脏辐射抑制了NSCLC的肝脏转移，并在PMN形成过程中重塑了肝脏的免疫微环境。单次2 Gy的辐射剂量显示出最强的抗转移效果。机制上，2 Gy的辐射诱导了肝细胞产生的SAA1蛋白。SAA1激活了炎症性单核细胞中的TLR2–NF-κB/RELA相关的转录程序，导致SLC7A11表达上调，改善了氧化还原平衡，并增加了CXCL10的分泌。维持这种趋化因子分泌表型需要SLC7A11的活性。体内CXCL10的中和减少了CD8+ T细胞的募集，从而减弱了低剂量辐射的抗转移效果。

结论

预防性低剂量肝脏辐射限制了NSCLC的肝脏转移，并使PMN向抗转移的免疫状态重新编程。这些发现将辐射与转移微环境的免疫重塑联系起来，突显了低剂量免疫放射生物学在转移控制中的临床应用价值。