儿童癌症是导致儿童死亡的主要原因,其中髓母细胞瘤(MB)是最常见的恶性脑肿瘤。尽管经历了手术切除、标准放疗及化疗等积极治疗,然而高危MB患者的预后依然不理想。近年来,“免疫疗法”在改善脑癌预后方面显示出广阔的前景,但当前的免疫治疗方法多集中于T细胞的使用或激活,面对脑肿瘤时却挑战重重,主要受限于免疫抑制微环境阻碍了肿瘤内T细胞的浸润与活化。大多数脑肿瘤由于其免疫惰性特征,表现出对基于T细胞的免疫疗法的“耐药性”。
在脑肿瘤中,肿瘤相关的髓系细胞,尤其是巨噬细胞,是免疫抑制的主要来源。这些肿瘤相关巨噬细胞往往经历M2极化,分泌免疫抑制因子,如白细胞介素10、转化生长因子-β和精氨酸酶1,进一步诱导肿瘤的免疫抑制。因此,迫切需要开发新的方法,通过重编程巨噬细胞来克服肿瘤对免疫治疗的耐药性。
放疗(RT)被认为能作为一种刺激抗肿瘤免疫的“原位疫苗接种”疗法,它可导致肿瘤细胞裂解,并释放出免疫细胞可以识别的肿瘤特异性抗原。近年来的研究表明,超高剂量率放疗(即FLASHRT,剂量率≥40Gy/s)能够提高放疗的治疗比例,同时降低正常组织的毒性。考虑到在患有脑肿瘤的儿科人群中保持正常大脑功能和神经认知的重要性,FLASHRT的应用前景显得尤为广泛。
虽然FLASH放疗在正常组织中的毒性较低,受到期待以用于治疗实体瘤,但其在肿瘤免疫提升方面的效果仍然大部分未知。通过使用髓母细胞瘤的基因工程小鼠模型,研究表明FLASH辐射可激发肿瘤巨噬细胞的促炎极化。单细胞转录组分析显示,FLASH质子束辐射能使巨噬细胞趋向于促炎表型,并增加T细胞的浸润。此外,FLASH辐射在诱导条件下显著降低过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和精氨酸酶1的表达,从而抑制免疫抑制巨噬细胞的极化。
机制研究表明,FLASH辐射通过消除脂质氧化酶的表达及降低氧化低密度脂质的产生,从而抑制PPARγ的活性,这不同于标准辐射所引发的活性氧依赖性PPARγ激活。值得注意的是,FLASH放疗还能改善嵌合抗原受体(CAR)T细胞的浸润和活化,使髓母细胞瘤对GD2CAR-T细胞疗法产生敏感反应。因此,FLASH放疗通过重编程巨噬细胞的脂质代谢,逆转肿瘤的免疫抑制,为未来的治疗开辟了新方向。
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