王康馨，趙 陽(yáng)，閆 婧綜述，劉寶瑞審校

0 引 言

放射治療與手術(shù)、化療是腫瘤三大傳統(tǒng)治療手段，放療在直接殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，可釋放腫瘤相關(guān)抗原及一系列免疫刺激信號(hào)，激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞，同時(shí)還能產(chǎn)生“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”消除一些非照射區(qū)惡性轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞［1］。然而，放療也會(huì)誘導(dǎo)抗原調(diào)變和免疫抑制分子上調(diào)，使腫瘤細(xì)胞免疫原性減弱，T細(xì)胞失能、耗竭，最終導(dǎo)致免疫逃逸和免疫耐受的發(fā)生［2］。臨床觀察放射治療不敏感的患者，由免疫逃逸引起的腫瘤復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移仍然是導(dǎo)致死亡的主要原因，這種現(xiàn)象表明單一放療的免疫激活能力仍存在局限性［3］。因此，需要聯(lián)合免疫治療進(jìn)一步增強(qiáng)放療誘導(dǎo)的免疫效應(yīng)。近年來(lái)隨著免疫學(xué)研究的不斷深入，鑒定和抑制免疫逃逸的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素——免疫檢查點(diǎn)，可能會(huì)重新激活抗腫瘤免疫反應(yīng)，從而改善患者預(yù)后［4］。本文就腫瘤放療的免疫調(diào)節(jié)特性及其聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷治療的應(yīng)用現(xiàn)狀與研究進(jìn)展作一綜述，旨在為這一聯(lián)合治療模式的臨床實(shí)踐提供參考。

1 腫瘤放療的免疫調(diào)節(jié)特性

放射治療利用高能射線殺傷腫瘤，其通過(guò)釋放活性氧介導(dǎo)DNA損傷和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，最終導(dǎo)致這些受損細(xì)胞阻滯于正常的有絲分裂周期，以凋亡、壞死、衰老等形式進(jìn)入細(xì)胞死亡階段［5-6］。除電離輻射直接作用于靶區(qū)的殺傷效應(yīng)外，非靶向的系統(tǒng)性免疫反應(yīng)也被激活，免疫系統(tǒng)一方面促進(jìn)機(jī)體抗腫瘤，另一方面誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞形成免疫耐受，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中扮演著“雙刃劍”的角色［7］。放射治療的免疫調(diào)節(jié)特性主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面［6］：①動(dòng)員并激活腫瘤抗原特異性T細(xì)胞，通過(guò)釋放三磷酸腺苷、鈣網(wǎng)蛋白、高遷移率族蛋白B1等危險(xiǎn)信號(hào)以及干擾素、補(bǔ)體裂解片段C3a/C5a等免疫調(diào)節(jié)因子［8］，這些信號(hào)分子共同促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟與抗原提呈，動(dòng)員并激活腫瘤抗原特異性T細(xì)胞；②增加淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤實(shí)質(zhì)，放療可促進(jìn)血管結(jié)構(gòu)正?；?、增加內(nèi)皮細(xì)胞表面黏附分子的表達(dá)，使淋巴細(xì)胞從血管中遷徙、有效浸潤(rùn)至腫瘤實(shí)質(zhì)，同時(shí)誘導(dǎo)CXCL16等趨化因子的釋放進(jìn)一步招募T細(xì)胞［9］；③重塑腫瘤免疫微環(huán)境，一方面，放療促進(jìn)腫瘤微環(huán)境基質(zhì)中CD11b+髓系來(lái)源的細(xì)胞表面抗原釋放和提呈，誘導(dǎo)腫瘤特異性免疫反應(yīng)來(lái)消除這些免疫抑制的基質(zhì)成分，調(diào)節(jié)負(fù)性腫瘤微環(huán)境［10］；④調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的免疫表型，放療通過(guò)增加腫瘤細(xì)胞表面MHC I及Ⅱ類分子、應(yīng)激配體、死亡受體的表達(dá)來(lái)上調(diào)T細(xì)胞及NK細(xì)胞的殺傷敏感性［11］。然而，放療也會(huì)激活腫瘤細(xì)胞釋放多種免疫抑制因子，如集落刺激因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β等，并招募髓系抑制細(xì)胞、Foxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（T regulatory cells，Tregs）等免疫抑制細(xì)胞，共同抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)［12-13］；與此同時(shí)，放療還會(huì)引起腫瘤表面程序性死亡配體-1（programmed cell death-ligand 1，PD-L1）上調(diào)，使其免疫原性減弱，并且與T細(xì)胞表面程序性死亡蛋白-1（programmed cell death-1，PD-1）分子結(jié)合后觸發(fā)抑制性信號(hào)通路使T細(xì)胞失能、凋亡［14］。因此，放療對(duì)免疫系統(tǒng)的影響是一個(gè)動(dòng)態(tài)而復(fù)雜的過(guò)程，放療通過(guò)內(nèi)源或外源性途徑動(dòng)員效應(yīng)T細(xì)胞至腫瘤組織發(fā)揮殺傷效應(yīng)，與此同時(shí)也募集了一些髓系抑制細(xì)胞的浸潤(rùn)，而免疫活化后分泌釋放的細(xì)胞因子誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞表型改變，進(jìn)一步影響抗腫瘤免疫反應(yīng)。

2 放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷劑的治療策略

免疫檢查點(diǎn)是一種T細(xì)胞上的免疫抑制分子，通過(guò)與相應(yīng)配體/受體結(jié)合抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。經(jīng)典的免疫檢查點(diǎn)主要包括細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞抗原-4（cytotoxic T lymphocyte antigen-4，CTLA-4）、PD-1，二者分別在T細(xì)胞活化初始與效應(yīng)階段抑制T細(xì)胞殺傷腫瘤的功能［15］。免疫檢查點(diǎn)阻斷劑有助于改善腫瘤局部微環(huán)境，促進(jìn)T細(xì)胞功能的恢復(fù)，從而解除機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫耐受。目前大量研究表明放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷劑具有協(xié)同抗腫瘤作用，聯(lián)合治療有利于腫瘤抗原提呈和T細(xì)胞活化，全面激活機(jī)體免疫應(yīng)答，較單一治療方式具有更廣泛及持久的抗腫瘤功效［16-17］。

2.1 聯(lián)合治療提高腫瘤局部控制率Demaria等［18］首次報(bào)道了一項(xiàng)局部放療聯(lián)合抗CTLA-4抗體9H10治療4T1乳腺癌多發(fā)轉(zhuǎn)移灶的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果顯示聯(lián)合治療組較單獨(dú)治療組的抗腫瘤效應(yīng)明顯增強(qiáng)、生存期明顯延長(zhǎng)，且同期肺部轉(zhuǎn)移灶的數(shù)目減少。隨后另有基于TSA乳腺癌、MCA38結(jié)腸癌、GL261膠質(zhì)瘤動(dòng)物模型的研究，均顯示放療和抗CTLA-4/PD-1抗體同步治療時(shí)，可有效激活以CD8+T細(xì)胞為主的免疫反應(yīng)，且聯(lián)合治療使得腫瘤局部浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞數(shù)目和γ-干擾素（+）腫瘤特異性T細(xì)胞的比例升高，腫瘤局部控制率明顯提升，表現(xiàn)為聯(lián)合治療組小鼠腫瘤病灶縮小以及生存期延長(zhǎng)，而單獨(dú)治療組無(wú)明顯生存獲益［19］?；谏鲜雠R床前研究的結(jié)果，放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷劑的臨床試驗(yàn)也已在黑色素瘤、肺癌以及前列腺癌等多種類型腫瘤中陸續(xù)開展并取得了顯著的療效［20-23］。

2.2 聯(lián)合治療激活機(jī)體免疫應(yīng)答誘發(fā)“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”即在腫瘤局部放療時(shí)引起非照射區(qū)遠(yuǎn)位轉(zhuǎn)移病灶縮小的現(xiàn)象。研究表明，放療通過(guò)促進(jìn)腫瘤相關(guān)抗原的釋放、激活免疫應(yīng)激信號(hào)通路，從而促進(jìn)抗原特異性T細(xì)胞向非照射轉(zhuǎn)移灶趨化并殺傷腫瘤細(xì)胞［24］。然而，單獨(dú)放療引起的“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”在臨床上較為少見，究其原因，一方面由于患者自身腫瘤經(jīng)抗原調(diào)變后，抗原丟失，免疫原性減弱，另一方面則由于多數(shù)晚期腫瘤患者體內(nèi)的免疫抑制微環(huán)境限制效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷［25］。而聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷劑有助于改善腫瘤局部微環(huán)境，促進(jìn)T細(xì)胞功能的恢復(fù)，從而解除機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫耐受。

有研究構(gòu)建乳腺癌、結(jié)腸癌雙側(cè)皮下荷瘤小鼠模型，原位腫瘤接受外照射，第二腫瘤模擬轉(zhuǎn)移灶不接受外照射，經(jīng)放療聯(lián)合抗CTLA-4抗體治療后非照射區(qū)腫瘤病灶生長(zhǎng)緩慢，且在介導(dǎo)遠(yuǎn)隔效應(yīng)上常規(guī)分割放療優(yōu)于單次大劑量分割照射［26］。Deng等［14］利用TUBO乳腺癌小鼠模型行單次大分割放療聯(lián)合抗PD-1抗體治療后也觀察到了免疫介導(dǎo)的遠(yuǎn)隔效應(yīng)，并通過(guò)腫瘤再負(fù)荷實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合治療組小鼠在再次荷瘤時(shí)仍能產(chǎn)生記憶性的免疫應(yīng)答，體現(xiàn)了聯(lián)合治療不僅能夠激活全身性的抗腫瘤免疫反應(yīng)引起遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶的消退，也有助于體內(nèi)記憶性T細(xì)胞的儲(chǔ)存。臨床個(gè)案報(bào)道顯示1名行Ipilimumab治療后疾病進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者，予脊髓轉(zhuǎn)移灶姑息性放療1個(gè)月后，脊髓病灶及其他病灶均未見縮小，后繼續(xù)予Ipilimumab治療1個(gè)月后發(fā)現(xiàn)脊髓及其他病灶均明顯縮?。?7］。在隨后進(jìn)行的放療聯(lián)合Ipilimumab治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的Ⅰ期臨床試驗(yàn)中，18%的患者放療野外腫瘤獲得了部分緩解，18%的患者維持穩(wěn)定［22］。盡管聯(lián)合治療介導(dǎo)的遠(yuǎn)隔效應(yīng)有一定臨床預(yù)見性，但目前的報(bào)道多限于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤、結(jié)直腸癌等腫瘤類型，并且能夠激活系統(tǒng)免疫引起遠(yuǎn)隔效應(yīng)的放療劑量以及分割模式尚無(wú)定論，因此，未來(lái)的研究需要對(duì)不同瘤種及具體的放療參數(shù)作出進(jìn)一步解答。

2.3 聯(lián)合治療克服常規(guī)分割放療介導(dǎo)的免疫耐受不同的放療總劑量及分割模式所產(chǎn)生的免疫效應(yīng)不同，如何使放療聯(lián)合免疫治療的抗腫瘤效應(yīng)最大化是值得探索的方向。常規(guī)分割放療是臨床放射治療最普遍的一種治療形式，與大劑量分割放療相比，常規(guī)分割放療在促進(jìn)抗腫瘤免疫應(yīng)答中主要影響腫瘤血管形成和免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)［28］，而大劑量分割放療主要誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境變化和產(chǎn)生Ⅰ型干擾素觸發(fā)固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答［29］。多項(xiàng)臨床前研究提示大劑量分割放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷劑可以增強(qiáng)抗腫瘤免疫效應(yīng)［19，26］，而對(duì)低劑量常規(guī)分割放療的研究較少，近來(lái)有學(xué)者發(fā)現(xiàn)聯(lián)用PD-L1阻斷劑可克服常規(guī)分割放療介導(dǎo)的免疫耐受，這種現(xiàn)象是由于常規(guī)分割放療導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞表面PD-L1上調(diào)，與T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合后傳遞負(fù)性調(diào)控信號(hào)，進(jìn)而導(dǎo)致T細(xì)胞耗竭。當(dāng)放療與PDL1阻斷藥物聯(lián)合應(yīng)用時(shí)，可有效阻斷PD-1/PD-L1信號(hào)通路，從而增強(qiáng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷［4］。另有研究又對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作了補(bǔ)充，認(rèn)為常規(guī)分割放療聯(lián)合PD-1阻斷劑所產(chǎn)生的抗腫瘤免疫反應(yīng)能夠有效控制照射區(qū)和非照射區(qū)腫瘤的生長(zhǎng)，并且這種免疫應(yīng)答主要依賴原位和外周浸潤(rùn)的多克隆T細(xì)胞群［30］。

3 放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷治療的研究進(jìn)展

放療與免疫檢查點(diǎn)阻斷劑相互協(xié)同，不僅能夠提高放療的局部療效，還能有效激活機(jī)體抗腫瘤免疫反應(yīng)，兩者聯(lián)合應(yīng)用有望成為腫瘤治療領(lǐng)域一項(xiàng)極具潛力的新策略，但這一治療模式目前還面臨著具體方案尚未明確以及毒性反應(yīng)疊加等難題。近年來(lái)，隨著研究的不斷深入，對(duì)這一聯(lián)合治療模式的不斷改良與優(yōu)化，使其突破了原先單一化的治療模式及技術(shù)，能夠進(jìn)一步提高抗腫瘤療效。

3.1 放療聯(lián)合雙重免疫檢查點(diǎn)阻斷劑治療最新研究表明惡性黑色素瘤患者行放療聯(lián)合雙重免疫檢查點(diǎn)阻斷劑較放療聯(lián)合CTLA-4阻斷劑有更好的療效［22］。在放療聯(lián)合Ipilimumab的Ⅰ期臨床試驗(yàn)顯示：僅18%的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者療效評(píng)估部分緩解，這種治療敏感性低下的現(xiàn)象可能與二聯(lián)治療易在患者中引起治療抗性有關(guān)——腫瘤細(xì)胞表面PDL1上調(diào)進(jìn)而導(dǎo)致T細(xì)胞耗竭。隨后研究者在此基礎(chǔ)上添加PD-L1阻斷劑以逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞耗竭，研究發(fā)現(xiàn)不同腫瘤模型的聯(lián)合治療組小鼠較單獨(dú)治療組存活明顯延長(zhǎng)，治療有效率增加到80%。因此，三聯(lián)療法在多種腫瘤類型治療療效中的優(yōu)越性提示每種治療方式的非冗余機(jī)制——放療可增加腫瘤內(nèi)T細(xì)胞受體（T cell receptor，TCR）庫(kù)的多樣性及其在外周寡克隆擴(kuò)增頻率；阻斷CTLA-4主要抑制Tregs，從而增加CD8/Tregs比例。添加PD-L1阻斷劑可逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞耗竭，從而減輕對(duì)CD8/Tregs比例的抑制，并進(jìn)一步促進(jìn)T細(xì)胞寡克隆擴(kuò)增。

3.2 放療聯(lián)合新型免疫檢查點(diǎn)阻斷劑及共刺激分子治療放療聯(lián)合PD-1/PD-L1/CTLA-4阻斷劑在之前的研究中已被證實(shí)具有很好的協(xié)同抗腫瘤作用，除此以外，其他一些伴隨TCR通路激活的免疫抑制分子也被認(rèn)為是可供干預(yù)的新型靶點(diǎn)，包括TIM-3、LAG-3、BTLA、VISTA、B7-H3等。值得一提的是，抗PD-1與抗TIM-3或抗LAG-3抗體的聯(lián)合應(yīng)用在臨床前研究中取得了協(xié)同的抗腫瘤效果，目前也正在積極開展臨床試驗(yàn)［31］。Kim等［32］開展了一項(xiàng)立體定向放療聯(lián)合抗PD-1抗體、抗TIM-3抗體治療GL261膠質(zhì)瘤的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，研究顯示聯(lián)合治療組較單獨(dú)放療組小鼠具有顯著的生存獲益。除免疫抑制分子型抗體的應(yīng)用以外，4-1BB、OX40、IDO等T細(xì)胞共刺激分子的抗體通過(guò)增強(qiáng)抗腫瘤免疫細(xì)胞活性，在不同腫瘤的研究中取得了一定臨床療效，將為聯(lián)合放療提供新的思路［33-34］?？筄X-40的激動(dòng)性抗體聯(lián)合抗CTLA-4治療可顯著提高TRAMP-C1前列腺癌、MCA-205肉瘤荷瘤動(dòng)物模型的生存率［35］。另一種共刺激分子4-1BB的特異性抗體聯(lián)合CTLA-4阻斷、CD40活化、放射治療以及腫瘤疫苗時(shí)均展現(xiàn)出一定的抗腫瘤活性［36］。相較于免疫抑制分子在正常免疫系統(tǒng)具有促進(jìn)外周耐受的作用，這一類免疫共刺激分子在活化T細(xì)胞的同時(shí)并不會(huì)引起外周耐受，故使用這種活化型抗體不會(huì)引起嚴(yán)重的自身免疫反應(yīng)，減輕了聯(lián)合治療所造成的疊加毒性［37］。

3.3 放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)基因敲除的細(xì)胞免疫治療免疫檢查點(diǎn)阻斷劑會(huì)對(duì)皮膚、肝、肺以及胃腸道系統(tǒng)造成一定的損傷［38］，而放療對(duì)正常組織器官也有一定程度的損傷，故聯(lián)合治療在提高抗腫瘤療效的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致毒性反應(yīng)疊加，因此放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷劑的毒副作用是影響其向臨床轉(zhuǎn)化的主要限制因素之一。為攻克這一難題，利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)敲除表達(dá)于T細(xì)胞上的負(fù)性調(diào)節(jié)分子來(lái)調(diào)控其活化功能，從而逆轉(zhuǎn)免疫耐受被認(rèn)為是極具潛力的發(fā)展方向，其可有效替代免疫檢查點(diǎn)單抗藥物長(zhǎng)期的、全身性的應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)打擊”，從而減輕藥物所引起的不良反應(yīng)［39-40］。通過(guò)CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)，建立低劑量放療聯(lián)合免疫抑制檢查點(diǎn)基因敲除的EBV相關(guān)胃癌細(xì)胞毒性T細(xì)胞過(guò)繼性回輸?shù)闹委熌Ｊ剑瑢?shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)PD-1敲除的T細(xì)胞聯(lián)合低劑量放療組和單獨(dú)放療等對(duì)照組相比，對(duì)EBV相關(guān)胃癌裸鼠皮下移植瘤有著更強(qiáng)的局控作用，機(jī)制上可能與基因敲除后的T細(xì)胞活化、殺傷能力增強(qiáng)以及腫瘤放療增加這一類T細(xì)胞趨化浸潤(rùn)至腫瘤組織有關(guān)［41-42］。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

放療聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷劑的治療模式是今后癌癥治療的發(fā)展趨勢(shì)之一。大量臨床前研究已證實(shí)聯(lián)合治療可以有效激活機(jī)體抗腫瘤免疫反應(yīng)，但相關(guān)機(jī)制仍需進(jìn)一步研究；此外，目前的報(bào)道多集中于惡性黑色素瘤、乳腺癌、結(jié)腸癌、非小細(xì)胞肺癌、前列腺癌，未來(lái)相關(guān)研究需要在不同腫瘤中尋找最優(yōu)的聯(lián)合治療策略，包括放療部位的選擇、放療的分割模式與總劑量、聯(lián)合治療的時(shí)間窗、有效的生物反應(yīng)標(biāo)志物判斷預(yù)測(cè)療效等。此外，各類免疫檢查點(diǎn)阻斷劑聯(lián)合放療向臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵在于篩選合適的目標(biāo)人群和評(píng)估聯(lián)合治療的安全性。PD-L1表達(dá)率、微衛(wèi)星不穩(wěn)定狀態(tài)和腫瘤突變負(fù)荷是否可以作為免疫檢查點(diǎn)阻斷劑的生物標(biāo)志有待進(jìn)一步臨床驗(yàn)證；而針對(duì)免疫相關(guān)性不良反應(yīng)的管理也需進(jìn)一步優(yōu)化，除了免疫調(diào)節(jié)藥物的減量或停用、合理應(yīng)用糖皮質(zhì)激素及免疫抑制劑以外，序貫應(yīng)用腫瘤治療性疫苗或過(guò)繼性細(xì)胞回輸治療、添加免疫共刺激分子激動(dòng)劑來(lái)減少免疫檢查點(diǎn)阻斷型抗體的持續(xù)應(yīng)用也不失為一種新型治療策略?？傮w而言，放療與免疫檢查點(diǎn)阻斷治療的聯(lián)合應(yīng)用在腫瘤綜合治療中具有廣闊的前景，并且這一聯(lián)合治療模式經(jīng)不斷改良與優(yōu)化后，有望在未來(lái)腫瘤治療中發(fā)揮重要作用。