崔羽，楊露，杜雪，譚榜憲

川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤科，四川 南充 637000

腫瘤在發(fā)生發(fā)展過程中與免疫系統(tǒng)交互作用，機體可以通過免疫監(jiān)視等[1]多種途徑消除腫瘤細胞或抑制其增殖，但由于免疫逃逸機制的存在，仍難以阻止腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。免疫系統(tǒng)和腫瘤細胞的交互作用可以概括為免疫清除、免疫平衡、免疫逃逸3個主要階段[2]，這其中除了有傳統(tǒng)免疫細胞如巨噬細胞[3]、中性粒細胞[4]等的參與，一些細胞因子如白細胞介素（interleukin，IL）-35[5]也參與了腫瘤進展的調(diào)控。而放療可以通過促進M1型巨噬細胞的極化等多種途徑促進機體免疫系統(tǒng)的抗腫瘤效應(yīng)，使抗腫瘤效應(yīng)超過原有的免疫抑制效應(yīng)。近年來，關(guān)于放療聯(lián)合免疫治療的基礎(chǔ)研究和臨床試驗越來越多，大量研究表明，放療與免疫治療聯(lián)合應(yīng)用起到了良好的治療效果。放療作為一種局部治療方式，對于病變廣泛及有遠處轉(zhuǎn)移病例仍需結(jié)合全身治療手段[6]。Lhuillier等[7]和Formenti等[8]的研究表明，放療可激活機體免疫系統(tǒng)，增強腫瘤細胞的抗原性，使免疫原性突變暴露于免疫系統(tǒng)。放療和免疫治療的結(jié)合具有局部抗腫瘤和全身抗腫瘤效應(yīng)的潛力，可能帶來意想不到的效果[9-12]。然而，即使中等放療劑量也可能有害于周圍正常組織，可能會導(dǎo)致免疫抑制、腫瘤復(fù)發(fā)和（或）誘導(dǎo)繼發(fā)性腫瘤[13-16]。在低劑量照射（短時間內(nèi)吸收≤0.1 Gy或長時間暴露期間≤0.1 mGy/min劑量率）后，此類并發(fā)癥極少發(fā)生。并且低劑量照射或長期照射具有抗腫瘤活性，顯著抑制自發(fā)性或誘發(fā)性腫瘤的生長和（或）發(fā)展[17]。為此，研究人員通過流行病學(xué)以及動物研究發(fā)現(xiàn)，接受低劑量放療可抑制或延緩原發(fā)腫瘤[18]，臨床中也發(fā)現(xiàn)了低劑量放療的抗腫瘤作用[19]。在35例復(fù)發(fā)及對化療有耐藥性的非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin lymphoma，NHL）患者中，小劑量全身照射（0.10～0.25 Gy，每周2次，總劑量為1.5～2.0 Gy）聯(lián)合大面積病灶的累及野放療的完全緩解率為29%，2年無進展生存率為32%，中位無進展生存期為12個月，2年生存率為42%，中位總生存期為17個月。有學(xué)者對比了低劑量放療聯(lián)合免疫治療、單純放療、單純免疫治療，發(fā)現(xiàn)低劑量放療聯(lián)合免疫治療的綜合治療能極大地提高腫瘤的控制率[20]。本文就低劑量放療聯(lián)合免疫治療對惡性腫瘤的綜合治療機制展開綜述。

1 低劑量放療增強免疫相關(guān)細胞活性

1.1 低劑量放療增強 T細胞浸潤

研究發(fā)現(xiàn)，在給小鼠接種肉瘤細胞6 h前，予以X線照射0.075 Gy，能顯著降低成瘤率，且腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）明顯增多[21]。同樣的也有研究通過對比對照組（未進行低劑量放療）和試驗組（進行1 Gy×2次放療）發(fā)現(xiàn)，進行低劑量放療的小鼠引流淋巴結(jié)內(nèi)的CD4+T細胞和CD8+T細胞明顯高于對照組[22]。放療可以通過腫瘤內(nèi)的血管內(nèi)皮細胞上調(diào)血管細胞黏 附 分 子 -1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）和細胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）等黏附分子的表達，并誘導(dǎo)T細胞趨化因子的表達，從而促進T細胞黏附和滲入腫瘤微環(huán)境[23]。

1.2 低劑量放療增強自然殺傷（natural killer，NK）細胞的活性和功能

通過對比控制組（未進行低劑量放療）和試驗組（進行1 Gy×2次放療）發(fā)現(xiàn)，進行低劑量放療的小鼠TIL中NK細胞的比例高于控制組[22]。低劑量放療能刺激NK細胞增殖[24]，抑制其凋亡[25]，促進NK細胞的細胞毒性功能[26]。NK細胞活性增加還可能與低劑量放療誘導(dǎo)谷胱甘肽的產(chǎn)生增加及IL-2、IL-12、γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的分泌增加有關(guān)[27-28]。

1.3 低劑量放療增強樹突狀細胞（dendritic cell，DC）的活性

低劑量放療通過激活共濟失調(diào)毛細血管擴張突變蛋白（ataxia-telangiectasia mutated，ATM）/核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）通路促進DC產(chǎn)生IL-12和促進DC的體外和體內(nèi)遷移，從而增強DC的T細胞刺激活性和體外抗腫瘤作用[29-30]。

1.4 低劑量放療促進 B淋巴細胞增殖

有研究發(fā)現(xiàn)，低劑量放療能提高細胞周期蛋白E和細胞周期蛋白依賴性激酶2（cyclin dependent kinase 2，CDK2）的水平以及升高Ikaros蛋白（含鋅指的轉(zhuǎn)錄因子家族成員）的磷酸化水平來增強B淋巴母細胞的增殖[31]。低劑量放療還可以通過激活NF-κB和誘導(dǎo)細胞分化分子CD23的表達來調(diào)節(jié)B細胞分化[32]。

2 低劑量放療將免疫反應(yīng)向有利于抗腫瘤表型的方向轉(zhuǎn)移

2.1 低劑量放療強化腫瘤弱勢抗原表位的免疫學(xué)效應(yīng)

低劑量放療可以通過降低體內(nèi)CD4+CD25+叉頭框蛋白P3（forkhead box P3，F(xiàn)OXP3）+調(diào)節(jié)性T細胞亞群，并產(chǎn)生記憶樣T細胞，使體內(nèi)淋巴細胞對腫瘤抗原的應(yīng)答閾降低，免疫反應(yīng)增強，誘導(dǎo)以Th1細胞為主的細胞免疫應(yīng)答，通過腫瘤弱勢抗原表位優(yōu)勢化發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)[33]。

2.2 低劑量放療促進M 1型巨噬細胞的極化

巨噬細胞發(fā)揮著兩面派的作用[34]，一方面M2型巨噬細胞（也稱為腫瘤相關(guān)巨噬細胞）促進腫瘤細胞的生長、血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移[35-37]，另一方面M1型巨噬細胞可激活Th1細胞并增強T淋巴細胞浸潤，以增強免疫反應(yīng)[38]。通過對比進行低劑量放療和未經(jīng)照射的實驗小鼠的腫瘤微環(huán)境發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過低劑量放療的小鼠其M1型巨噬細胞的比例明顯高于未經(jīng)照射的小鼠[22]，其機制與低劑量放療可以誘導(dǎo)一氧化氮合酶產(chǎn)生從而導(dǎo)致M2型巨噬細胞極化為M1型巨噬細胞有關(guān)[39]。

2.3 低劑量放療促進中性粒細胞向有利于腫瘤控制的方向轉(zhuǎn)變

中性粒細胞在腫瘤控制中同樣充當(dāng)著雙面角色[40-41]。低劑量放療能夠使轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）基因表達下調(diào)[42]，也能促進IFN-γ和TNF-α的mRNA表達增強[43]，從而促進中性粒細胞向有利于腫瘤控制的類型（N1型）轉(zhuǎn)變。

3 低劑量放療改變免疫相關(guān)細胞因子活性

3.1 低劑量放療降低TGF- β水平

通過對實驗小鼠低劑量放療（1 Gy×2次）后24 h的TIL進行Molecular NanoString分析顯示，受到低劑量放療的小鼠TGF-β1基因表達顯著下調(diào)（P=0.0007）[22]。TGF-β是成纖維細胞和纖維細胞的有效激活劑[29,40,44]，也是關(guān)鍵的腫瘤相關(guān)成纖維細胞（cancer-associated fibroblast，CAF）分泌因子，在促進腫瘤生長和轉(zhuǎn)移中起重要作用。

3.2 低劑量放療改變細胞因子活性

低劑量放療增加有活性的IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-2、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（granulocytemacrophage colony stimulating factor，GM-CSF），并降低IL-10的產(chǎn)生[45-47]。正如Hashimoto等[48]在1999年報道的，注射同種異體肝癌細胞的大鼠在使用0.2 Gy的γ射線低劑量全身照射后其肺和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率明顯降低，并伴有CD8+淋巴細胞進入脾臟和腫瘤部位，IFN-γ和TNF-α的mRNA表達上調(diào)，TGF-β的mRNA表達下調(diào)；在這些組織中未檢測到抑制抗腫瘤Th1反應(yīng)的Th2型細胞因子IL-4、IL-6、IL-10 mRNA。研究證實，低劑量放療（75 mGy、12.5 mGy/min）在第 12天、第 16天和第20天顯著誘導(dǎo)Th1細胞因子IL-1β、IL-2、IFN-γ和TNF-α上調(diào)，并下調(diào)IL-10的表達[46]。低劑量放療促進脾臟免疫細胞增殖，這可能是其增強某些細胞因子活性的原因；而高劑量放療不僅抑制脾臟免疫細胞增殖，還可抑制IL-1β等細胞因子的活性。

3.3 低劑量放療增加某些趨化因子的數(shù)量

趨化因子可調(diào)節(jié)免疫細胞的遷移、分化和激活，一些趨化因子可募集免疫細胞（如細胞毒性T淋巴細胞、NK細胞、NKT細胞和巨噬細胞），并誘導(dǎo)Th1極化[49]，從而抑制腫瘤。有研究證實，在2 Gy局部照射的小鼠腫瘤中發(fā)現(xiàn)了與T細胞吸引有關(guān)的趨化因子[如趨化因子9、趨化因子10、趨化因子11、C-C基序趨化因子4（C-C motif chemokine 4，CCL4）和C-C基序趨化因子5（C-C motif chemokine 5，CCL5）]分泌增加[20]，這可能也是低劑量放療增強免疫相關(guān)細胞活性的機制。

4 低劑量放療影響基因表達協(xié)同免疫治療

研究人員通過N-亞硝基二乙胺（N-nitroso diethylamine，NDEA）誘發(fā)小鼠肝細胞肝癌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不管與未經(jīng)任何治療的小鼠相比，還是與經(jīng)低劑量放療或康普瑞汀磷酸二鈉（combretastatin A-4 disodium phosphate，CA-4DP）單獨治療的小鼠相比，低劑量放療和CA-4DP聯(lián)合治療在所有時間段均顯著抑制Rho相關(guān)卷曲螺旋形成蛋白激酶1（Rho associated coiled-coil containing protein kinase 1，ROCK1）和血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的基因表達[50]。VEGF通過增加調(diào)節(jié)性T細胞（regulatory T cell，Treg）和腫瘤相關(guān)巨噬細胞和（或）單核細胞的數(shù)量并增強其抑制功能來創(chuàng)造促腫瘤微環(huán)境[51-52]，從而在腫瘤血管生成、腫瘤轉(zhuǎn)移以及免疫抑制方面發(fā)揮作用。因此，低劑量放療這種抑制VEGF基因表達的效果也能增強免疫系統(tǒng)的功能。同樣的，低劑量放療還能上調(diào)活化T細胞的典型基因、編碼T細胞趨化因子基因、抗原呈遞相關(guān)基因的表達[20]，這可能也是低劑量放療促進T細胞浸潤的機制之一。

5 低劑量放療阻斷免疫抑制關(guān)鍵途徑

5.1 細胞毒性 T淋巴細胞相關(guān)蛋白 4（cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4，CTLA 4）

CTLA4主要表達于活化的CD4+、CD8+T細胞，也表達于Treg細胞表面，并在Treg的免疫抑制功能中發(fā)揮不可或缺的作用[53]。CTLA4與B7分子結(jié)合后誘導(dǎo)T細胞無反應(yīng)性，參與免疫反應(yīng)的負調(diào)節(jié)。低劑量放療能上調(diào)T細胞上CD28的表達并下調(diào)CTLA4的表達[54]，同時抑制IL-10的產(chǎn)生，同樣也能下調(diào)Treg細胞表面CTLA4的表達[55]，從而導(dǎo)致免疫增強。

5.2 Treg

Treg抑制自身和非自身抗原的異常/過度免疫反應(yīng)，以維持免疫穩(wěn)態(tài)。在腫瘤免疫中，Treg細胞通過抑制抗腫瘤免疫參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。低劑量放療顯著降低Treg的數(shù)量和比例[56]，并降低Treg細胞表面CTLA4的表達[55]，從而減少Treg細胞對腫瘤免疫的抑制作用。

6 低劑量放療增強抗程序性死亡受體 1（programmed cell death 1，PDCD 1，也稱PD- 1）或抗程序性死亡受體配體 1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD 1LG 1，也稱PD-L 1）單克隆抗體的免疫作用

PD-1通過結(jié)合T細胞表面PD-L1調(diào)節(jié)T細胞的活性，誘導(dǎo)抗原特異性T細胞的凋亡并抑制Treg的凋亡，在促進腫瘤免疫逃逸方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。低劑量放療能增強T細胞的浸潤[21]，也能通過增強DC的活性加強腫瘤抗原呈遞[29-30]，而在此時聯(lián)合抗PD-1或抗PD-L1單克隆抗體治療可減少特異性T細胞的凋亡，進一步加強T淋巴細胞的抗腫瘤效果，從而改善局部腫瘤控制、長期生存，預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)[57]。

7 小結(jié)與展望

放療聯(lián)合免疫治療給腫瘤治療帶來了新的希望，放療和免疫治療的結(jié)合具有局部抗腫瘤和全身抗腫瘤效應(yīng)的潛力。有研究證明，低劑量放療比中高劑量放療對正常組織的危害更小，繼發(fā)性腫瘤的發(fā)生風(fēng)險也更低。但目前的問題是：①低劑量放療聯(lián)合免疫治療可以通過多種錯綜復(fù)雜的機制促進機體的抗腫瘤效果，但各種機制之間的相互影響尚未明確，同時低劑量放療聯(lián)合免疫治療用于臨床的安全性還需要進一步驗證。②低劑量放療除了通過免疫系統(tǒng)發(fā)揮抗腫瘤作用外，通過其他機制（抑制腫瘤轉(zhuǎn)移、誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡、改善腫瘤細胞的乏氧狀態(tài)等）也能很好地發(fā)揮抗腫瘤效果，如何更好地聯(lián)合其他治療發(fā)揮更佳的效果也是需要關(guān)注的問題。③低劑量放療聯(lián)合免疫治療理論上能發(fā)揮很好的抗腫瘤效果，但目前尚未大規(guī)模應(yīng)用于臨床，還需更多臨床證據(jù)證明低劑量放療聯(lián)合免疫治療的理論優(yōu)勢，為患者帶來生存獲益。