找到激活巨噬細胞的關鍵了!聯合放療或可有效對抗小細胞肺癌

邱志遠大夫 發佈 2022-12-07T04:15:30.611304+00:00

作為腫瘤治療的主流手段,放射治療由於其有效性以及安全性,得到了廣泛的應用。然而,臨床治療結果表明,單獨使用放療,極少能根除腫瘤;

原創 奇點糕

作為腫瘤治療的主流手段,放射治療(以下簡稱放療)由於其有效性以及安全性,得到了廣泛的應用[1-2]。然而,臨床治療結果表明,單獨使用放療,極少能根除腫瘤;由於其具有局部作用的特點,也難以抑制已轉移的腫瘤。因此,將放療與其他療法聯合使用,以達到系統性的腫瘤控制效果,是臨床研究中的熱點問題。


近年來,放療與腫瘤免疫療法的聯合應用層出不窮,部分放射免疫聯用策略也取得了喜人的結果。如聲名顯赫的PACIFIC療法,將放療、化療以及免疫檢查點抑制劑度伐利尤單抗聯合,就在局部晚期非小細胞肺癌(NSCLC)治療中大獲成功[3]。


雖然如此,放射免疫聯用策略仍面臨著一定的挑戰,其效果往往局限於部分癌種,無法抑制其他類型的腫瘤生長。針對不同癌種,探究特有的新型放射免疫聯用策略,有著重要的意義。


近日,史丹福大學的Julien Sage領銜的研究團隊在Nature Cancer期刊發表重要研究成果[4],為針對小細胞肺癌(SCLC)的放射免疫聯用策略,提供了一種新的思路。


他們發現,在臨床前SCLC腫瘤模型中,阻斷CD47分子,可激活巨噬細胞,增強放療對局部腫瘤的控制作用。該聯合療法還能誘導系統性的免疫反應,有效抑制遠端未放療側腫瘤的生長


區別於常用的激活T淋巴細胞的免疫檢查點抑制劑,如抗PD-1抗體,他們的研究使用了抗CD47抗體來激活固有免疫中的巨噬細胞,促進吞噬作用,這也為臨床治療中制定合理的放射免疫聯用策略提供了新的靈感


論文首頁截圖

已有研究表明,SCLC腫瘤細胞表面高度表達CD47分子,CD47可與巨噬細胞上的SIRPα分子結合,給巨噬細胞傳遞「別吃我」信號,從而削弱巨噬細胞對腫瘤細胞的吞噬作用,並進一步影響抗原呈遞和後續的抗腫瘤免疫反應。


阻斷腫瘤細胞上的CD47分子,有助於恢復巨噬細胞的吞噬作用,激活固有免疫,加強對腫瘤的抑制作用,而放療也能激活固有免疫及適應性免疫,理論上來說,二者聯合能有效抑制腫瘤。Julien Sage團隊對此猜想進行了驗證,並揭示了其中的機制。


研究人員首先使用缺乏T細胞、B細胞及NK細胞的免疫缺陷小鼠(NSG小鼠)建立SCLC腫瘤模型,並分別對小鼠進行5 Gy放療、抗CD47抗體治療或二者的聯合治療。


結果表明,雖然接受治療的小鼠腫瘤都受到不同程度的抑制,但是,聯合治療組的效果優於放療或抗CD47抗體治療組,腫瘤體積顯著減小,瘤內浸潤的巨噬細胞也顯著增多


放療聯合抗CD47抗體,抑制腫瘤生長,增加巨噬細胞浸潤


而在免疫功能健全的荷瘤小鼠中,無論是使用藥物阻斷CD47,還是從基因層面敲除CD47,兩種方法也都能與放療聯合,對SCLC腫瘤產生較強的控制作用,這也提示研究人員,放療聯合抗CD47抗體帶來的抗腫瘤作用可能不依賴於T細胞,B細胞或NK細胞


臨床治療中,放療往往只能對照射處的腫瘤產生抑制作用,極少引發全身性的抗腫瘤免疫反應並殺傷轉移灶腫瘤。那麼,全身性阻斷CD47與局部放療聯合,是否能產生系統性的抗腫瘤免疫反應,殺傷未照射腫瘤,帶來遠隔效應呢?研究人員又進行了如下探索。


Julien Sage團隊於小鼠腹部雙側接種SCLC腫瘤細胞,分別對荷瘤小鼠進行抗CD47抗體治療及單側腫瘤5 Gy放療。相較於單獨放療或單獨抗CD47抗體治療,放療聯合抗CD47抗體有效抑制了放療側的腫瘤生長,且未放療側的腫瘤生長也顯著延緩。當使用聯合療法治療有肝部轉移灶的荷瘤小鼠,並測量同一隻小鼠皮下腫瘤的體積時,也觀察到了這種遠隔效應。


放療聯合抗CD47抗體誘導了遠隔效應


前面我們說到,即使在缺乏T細胞、B細胞以及NK細胞的NSG小鼠中,放療聯合抗CD47抗體也能有效的抑制腫瘤生長,而且瘤內浸潤的巨噬細胞也變多了。其他實驗也表明,這種聯合療法抑制放療側的腫瘤生長,並引發了遠隔效應。研究人員推測,是不是巨噬細胞在這個過程中發揮了重要的作用呢?


答案是肯定的。單細胞測序結果表明,聯合治療後,未放療的腫瘤內炎性巨噬細胞顯著增多,流式細胞術也表明,未放療的腫瘤內,不僅巨噬細胞數量變多了,其吞噬能力也變強了。而使用抗CD8抗體令荷瘤小鼠體內的CD8+T淋巴細胞耗竭,對於聯合治療所帶來的遠隔效應並沒有影響。也就是說,巨噬細胞介導了放療與抗CD47抗體聯合療法所帶來的遠隔效應

放療聯合抗CD47抗體誘導的遠隔效應依賴於巨噬細胞


基於以上數據,研究人員提出了一個新的問題,那就是在其他癌症模型中,是否也可以使用該聯合療法,誘發系統性的免疫應答,帶來遠隔效應?


他們採用了MC38結腸癌模型,對荷瘤小鼠進行10 Gy放療及抗CD47抗體聯合治療。聯合療法有效誘導了放療側腫瘤的消退,也延緩了遠端未放療腫瘤的生長。表明該聯合療法的效果並不局限於SCLC腫瘤,在其他癌症中也能「大顯身手」


放療聯合抗CD47抗體可抑制結腸癌腫瘤生長並誘發遠隔效應


與SCLC不同的是,MC38腫瘤模型對於以激活T淋巴細胞為主的免疫檢查點抑制劑抗PD-1/PD-L1抗體有著較好的響應。對MC38腫瘤使用放療、抗CD47抗體及抗PD-1抗體三重聯合療法,不僅誘導了放療側腫瘤的消退,對未照射側的腫瘤還有著更好的抑制作用。


雖然放療與抗CD47抗體的聯合療法誘導遠隔效應不依賴T淋巴細胞,但是加入抗PD-1抗體後,激活的T淋巴細胞可能具有額外的抗腫瘤作用


放療聯合抗CD47及抗PD-1抗體,帶來更強的腫瘤抑制效果


總的來說,這項研究表明,對SCLC腫瘤而言,將放療與抗CD47抗體聯合使用,可激活體內的巨噬細胞,在控制放療側腫瘤同時,還能引起系統性的免疫反應,誘導遠隔效應的產生。如果該策略能轉化至臨床使用,將為轉移性SCLC患者甚至是其他腫瘤患者帶去福音。

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