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“双刃剑”变“助攻王”:放疗如何联手免疫治疗,打造抗癌新战线?

作者:梁晓雨    来源自:中国免疫学会    点击数:758   发布时间:2026-06-04
       放射治疗(简称“放疗”)是治疗癌症的常用核心手段,简单说就是用高能量射线精准照射肿瘤,通过破坏癌细胞的DNA,阻止其分裂增殖,从而杀死癌细胞。但大家可能会发现,同样是放疗,有的人效果好,有的人效果一般。另外,医生常会建议放疗和其他治疗一起做(联合治疗)。其实这与放疗对免疫系统的影响密切相关。下面让我们来了解一下放疗是如何影响免疫系统的,联合治疗的优势又体现在哪里?
       放疗对免疫系统的双重影响 
       人体的免疫系统,主要负责识别并清除外来病原体(如细菌、病毒)和体内异常细胞(如肿瘤),从而保护身体安全。人体的免疫系统像一支精密部队,由中枢免疫器官、外周免疫器官、免疫细胞、免疫分子组成。在抗肿瘤免疫应答中,T细胞,尤其是CD8 T细胞,能够在抗原提呈细胞(如树突状细胞)的辅助下,特异性识别肿瘤抗原,进而被激活并清除相应的肿瘤细胞。
       放疗对免疫系统的影响是一把“双刃剑”,一方面,它能激活人体自身的免疫系统去识别和攻击肿瘤细胞;但另一方面,它也能使肿瘤与其周围环境相互作用,形成一个抑制免疫的环境(免疫抑制性肿瘤微环境),从而影响最终的治疗效果。
       放疗调控肿瘤免疫微环境是一个多途径、多因素的复杂过程,其中,一个核心的机制涉及细胞内的“警报系统”——cGAS-STING信号通路。
       一方面,放疗可激发抗肿瘤免疫应答。辐射对肿瘤的物理损伤直接导致肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡(ICD),暴露出钙网蛋白并释放ATP、HMGB1等损伤相关分子模式。更重要的是,放疗促使肿瘤细胞DNA释放至胞质,激活了关键的cGAS-STING信号通路。该通路被激活后,驱动I型干扰素等细胞因子产生,从而强力激活树突状细胞,促进肿瘤抗原的交叉呈递,并最终启动和扩增抗原特异性的CD8 T细胞,攻击肿瘤。
       另一方面,cGAS-STING通路的持续或过度激活则可能诱发免疫抑制,从而削弱放疗的疗效,其核心机制体现在以下三个方面:首先,长期过度的信号驱动可导致T细胞功能耗竭,并促使肿瘤细胞上调PD-L1(程序性死亡配体-1)等免疫检查点分子表达,形成适应性免疫抵抗。其次,通路相关信号可促进调节性T细胞、髓系来源抑制细胞等抑制性免疫细胞的招募并增强其功能。此外,长期的放疗相关信号还会导致淋巴细胞数量减少,加剧效应性免疫细胞的耗竭。这些因素共同塑造出免疫抑制性肿瘤微环境,最终抵消放疗所引发的抗肿瘤免疫效应。
       认识到了放疗的双面效应,我们也无需过于忧虑。基础与临床研究已提出多种应对策略,其中“放疗联合免疫治疗”作为其中备受瞩目的方案,不仅能中和放疗的负面免疫影响,更有望实现“1+1>2”的协同抗肿瘤效果。接下来,我们一起深入了解这一联合策略的机制。
       放疗与免疫治疗的协同增效
       免疫治疗是近年来癌症治疗领域的重大突破,旨在激活或增强人体自身的免疫系统来识别、攻击和清除肿瘤细胞。其中,PD-1/PD-L1抑制剂(如帕博利珠单抗)是目前应用最广泛的一类免疫治疗药物。那么这类药物是怎么发挥作用的呢?
       PD-1(程序性死亡受体-1)是表达在T细胞等免疫细胞表面的关键免疫检查点蛋白,其配体PD-L1则广泛表达于肿瘤细胞、抗原递呈细胞以及血管内皮细胞等表面。PD-1/PD-L1信号通路是肿瘤免疫逃逸的关键机制之一。当肿瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合时,会向T细胞传递抑制信号,抑制T细胞活化、增殖及细胞因子分泌,从而削弱抗肿瘤免疫效应。PD-1/PD-L1抑制剂的作用在于竞争性阻断PD-1与PD-L1的结合,解除该通路对T细胞的抑制作用,恢复其肿瘤杀伤功能。
       放疗与PD-1/PD-L1抑制剂的联合应用,在多个层面产生了协同的抗肿瘤效应,其核心逻辑在于二者的功能互补。有趣的是,放疗在努力激活免疫系统的同时,也“意外地”触发了肿瘤的自我保护机制——上调PD-L1表达。这一适应性反应反而会抑制被激活的T细胞的功能,限制免疫疗效的持续。而PD-1/PD-L1抑制剂通过解除PD-1/PD-L1介导的抑制信号,“解放”被放疗激活过的T细胞,恢复其杀伤能力。研究还表明,PD-1/PD-L1抑制剂能促进肿瘤血管正常化,改善微环境缺氧,这不仅能改善免疫细胞的浸润,还可增强肿瘤对放疗的敏感性。
       联合治疗还可推动全身的抗肿瘤免疫,可以诱发远隔效应——即在局部照射病灶后,未受辐照的远处转移灶出现退缩,这标志着治疗成功激发了具有记忆特性的全身性抗肿瘤免疫应答。由此可见,放疗与免疫治疗的联合实现了机制上的协同增效,不仅放大了局部疗效,更将其拓展为潜在的全身性疾病控制策略。
       优化联合治疗策略是未来方向 
       随着我们对放疗免疫效应的深入理解,以及免疫治疗等治疗方案的不断发展,如何更精准、有效组合不同治疗手段,成为肿瘤治疗探索的核心。临床医生正在尝试多种联合治疗模式,例如将放疗与化疗、免疫治疗相结合,形成“组合拳”。此外,由于放疗的剂量和分割模式显著影响放疗的疗效和安全性,针对不同肿瘤类型、分期和患者具体情况,制定最佳的放疗剂量与分割方案,成为了我们提高联合治疗整体效果的重要课题。
       总而言之,放射治疗通过与其他治疗手段的联合,能够实现更大范围、更持久的抗肿瘤作用,产生远隔效应。因此,未来的研究方向不拘于单独使用某一种疗法,而是像组合工具一样,根据每位患者肿瘤的特点,将放疗、免疫治疗、化疗等精准搭配,找到最佳的治疗“配方”和时机。

中山大学
梁晓雨

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