宋義蒙 潘燕 邵春林

復(fù)旦大學(xué)放射醫(yī)學(xué)研究所放射生物研究部，上海 200032

自1895 年德國(guó)科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X 射線以來(lái)，輻射技術(shù)在人類(lèi)生活中得到了廣泛的應(yīng)用，放療已成為臨床腫瘤治療中的重要手段。近20 年來(lái)，研究者的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電離輻射除了可通過(guò)與細(xì)胞直接作用引起DNA 損傷等效應(yīng)之外，還可引起基因組的不穩(wěn)定性、遠(yuǎn)位效應(yīng)和旁效應(yīng)等非靶效應(yīng)[1]，這些非靶效應(yīng)同樣影響輻射的進(jìn)程與結(jié)果，最終對(duì)機(jī)體產(chǎn)生重要影響?？茖W(xué)家對(duì)中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞（CHO）的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管只有0.1%～1%的細(xì)胞受到α 粒子的照射，但是在其他未受照射的30%～50%的細(xì)胞中也可產(chǎn)生姐妹染色單體交換這種DNA 損傷，這一發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了輻射旁效應(yīng)（radiation-induced bystander effects，RIBE）研究的序幕，引起了研究者的研究興趣，其發(fā)生的途徑和機(jī)制也得到了深入地研究和闡釋[2]。免疫系統(tǒng)作為生物體重要的免疫監(jiān)視與防御系統(tǒng)，也參與到了RIBE 的發(fā)展過(guò)程之中。明確免疫系統(tǒng)在RIBE 中的作用及其機(jī)制，對(duì)完善放射生物學(xué)的理論體系具有重要的科學(xué)意義。

1 RIBE

RIBE 是指受到輻射的細(xì)胞通過(guò)一定的途徑將輻射損傷信號(hào)傳遞至未受到輻射的細(xì)胞，并引起其產(chǎn)生各種生物學(xué)效應(yīng)的現(xiàn)象[3]。廣義的RIBE 也包括輻射誘導(dǎo)的生物體內(nèi)的遠(yuǎn)端效應(yīng)[4]。RIBE 可以誘導(dǎo)旁細(xì)胞微核率升高、姐妹染色單體交換、基因突變、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡和壞死，體內(nèi)遠(yuǎn)端效應(yīng)甚至?xí)T發(fā)癌癥的發(fā)生[5]。在低劑量輻射的許多模型中，RIBE 幾乎與直接輻射同樣有效，這表明在某些情況下，RIBE 可能在整體的輻射效應(yīng)中發(fā)揮著主導(dǎo)作用[4]。Yang 等[6]利用培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移的方法證明了X 射線照射肺癌A549 細(xì)胞能夠誘發(fā)RIBE，旁細(xì)胞A549 的凋亡率及G2/M 期阻滯在條件培養(yǎng)基處理后的72 h達(dá)到頂峰。楊雪嬌等[7]將X 射線照射后的腦膠質(zhì)瘤U251 細(xì)胞與未受照射的神經(jīng)干細(xì)胞共同培養(yǎng)，結(jié)果表明，受照射的膠質(zhì)瘤細(xì)胞可通過(guò)RIBE 抑制未受照射神經(jīng)干細(xì)胞的增殖、干性和分化能力。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，研究者利用60Co γ 射線局部照射大鼠的骨盆區(qū)域，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)處未受照射的心臟組織中內(nèi)皮素1 的基因表達(dá)水平較對(duì)照組顯著升高（P＜0.05），而內(nèi)皮素1 的表達(dá)被認(rèn)為與擴(kuò)張型心肌病、心肌纖維化等心臟類(lèi)疾病的發(fā)生密切相關(guān)[8]。利用X 射線（1 Gy）照射小鼠的一側(cè)，6 h后即可在被屏蔽的對(duì)側(cè)未照射皮膚部位檢測(cè)到DNA 雙鏈斷裂和顯著高表達(dá)的磷酸化組蛋白H2AX（γ-H2AX）[9]。這些研究結(jié)果充分證明了在輻射條件下，RIBE 在體內(nèi)和體外的生物學(xué)過(guò)程中普遍存在。

研究結(jié)果表明，RIBE 的信號(hào)傳遞途徑主要包括以下2 種。（1）細(xì)胞間縫隙連接通訊（gap-junction intercellular communication，GJIC）：作為一種細(xì)胞間的直接聯(lián)系方式，廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜上，由連接蛋白（如connexin43）聚合而成的跨越相鄰細(xì)胞的2 個(gè)半通道組成，控制著細(xì)胞間的信號(hào)選擇與傳遞，是RIBE 信號(hào)在緊密連接的細(xì)胞與細(xì)胞之間進(jìn)行傳遞的重要途徑之一[4]。（2）可溶性細(xì)胞分泌物：在大多數(shù)RIBE 現(xiàn)象中，受照細(xì)胞與旁細(xì)胞并不直接接觸，受照細(xì)胞分泌的信號(hào)因子通過(guò)介質(zhì)傳遞至旁細(xì)胞，引起旁細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)反應(yīng)。此外，受損或受到刺激的旁組織和（或）旁細(xì)胞可能會(huì)向介質(zhì)中釋放出信號(hào)因子，繼續(xù)對(duì)其他組織或細(xì)胞產(chǎn)生影響，最終引發(fā)次級(jí)RIBE[10]。研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多RIBE 信號(hào)因子，主要包括活性氧（ROS）、活性氮（RNS）、NO、細(xì)胞因子與炎癥因子[如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（transforming growth factorβ1，TGF-β1）、TNF-α、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）6、胞外DNA 以及外泌體等[11-13]]。

值得注意的是，免疫系統(tǒng)常在輻射過(guò)程中表現(xiàn)異?；钴S，并深刻影響著輻射的進(jìn)程。研究結(jié)果表明，輻射誘導(dǎo)的免疫系統(tǒng)失調(diào)是放射性血液病、放射性外周淋巴組織與肺組織損傷的重要誘因，且免疫細(xì)胞的持續(xù)累積和活化會(huì)導(dǎo)致炎癥和其他不良反應(yīng)，甚至誘發(fā)癌癥[10,14-15]。這提示我們需要深刻認(rèn)識(shí)免疫系統(tǒng)在RIBE 中的作用，將有助于規(guī)避腫瘤放療引發(fā)的不良反應(yīng)。

2 免疫系統(tǒng)在RIBE 中的作用

免疫系統(tǒng)是人體重要的免疫監(jiān)視和防御系統(tǒng)，是由淋巴器官（骨髓、脾臟和胸腺等）、免疫細(xì)胞、體液因子和細(xì)胞因子組成的相互作用的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)免疫效應(yīng)機(jī)制的不同，通常將免疫分為固有免疫和適應(yīng)性免疫，單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）、自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell，NK)、淋巴細(xì)胞、細(xì)胞因子和補(bǔ)體等免疫細(xì)胞及分子在免疫應(yīng)答中均發(fā)揮著重要作用[16]。研究結(jié)果證實(shí)，免疫器官和免疫細(xì)胞的輻射敏感性較強(qiáng)，在輻射中較易受到損傷或受信號(hào)因子的刺激而激活，從而引發(fā)免疫反應(yīng)，并影響機(jī)體正常的生物學(xué)功能[17-18]。例如，全身暴露在0.5～4 Gy 的輻射劑量下，即可引起機(jī)體的免疫抑制，在這個(gè)過(guò)程中，骨髓受到損傷，淋巴細(xì)胞顯著減少，導(dǎo)致機(jī)體的抗感染能力降低[17]。若單次大劑量輻射（約7.8 Gy），則會(huì)引起骨髓造血干細(xì)胞的長(zhǎng)期抑制（小鼠中長(zhǎng)達(dá)16 個(gè)月），最終影響機(jī)體正常的造血和免疫功能[19]。在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)中，可以觀察到6～8 Gy 的全身輻射會(huì)引起血液中促炎因子IL-8 和IL-6 的顯著升高，在24 h 達(dá)到峰值，且數(shù)天后會(huì)有二次升高，并在體內(nèi)形成炎癥微環(huán)境，進(jìn)而對(duì)生物體產(chǎn)生長(zhǎng)期持續(xù)的二次損傷[14]。而免疫系統(tǒng)對(duì)RIBE 具有顯著影響：Koturbash 等[9]屏蔽小鼠的不同部位，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，脾臟受照射引起小鼠未受照射部位皮膚的DNA 損傷更為明顯，推測(cè)脾臟作為重要的外周免疫器官在RIBE 中發(fā)揮著重要作用；El-Din 等[20]利用X 射線（2 Gy）照射大鼠的顱腦，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)端未受照射脾臟中的p53、Bax、半胱氨酸蛋白酶3（Caspase-3）等表達(dá)水平顯著升高（P＜0.05），細(xì)胞的DNA 損傷加劇。脾臟是人體最大的外周免疫器官和淋巴細(xì)胞的定居地，脾臟的損傷或刺激勢(shì)必會(huì)影響機(jī)體正常的免疫功能，繼而引發(fā)局部甚至周身性的免疫失調(diào)。

這些研究結(jié)果表明，免疫系統(tǒng)可以在直接照射或間接刺激的條件下被機(jī)體調(diào)動(dòng)，參與RIBE 的發(fā)展過(guò)程。

2.1 免疫細(xì)胞與RIBE

2.1.1 巨噬細(xì)胞

巨噬細(xì)胞是生物體內(nèi)重要的免疫細(xì)胞，能夠吞噬并清除機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞碎片和各類(lèi)病原體，促進(jìn)組織修復(fù)，維持機(jī)體內(nèi)的免疫平衡。巨噬細(xì)胞受到照射或被信號(hào)因子刺激激活后可釋放出多種細(xì)胞因子（如TNF-α），對(duì)未受照射的旁細(xì)胞產(chǎn)生影響[21]。Dong 等[10]利用不同劑量的碳離子及γ 射線照射肺癌NCI-H446 細(xì)胞，隨后用培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移以及細(xì)胞共同培養(yǎng)的方式處理巨噬細(xì)胞U937，再將巨噬細(xì)胞U937 與旁細(xì)胞Beas-2B 進(jìn)行共同培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2 種輻射方式均能造成旁細(xì)胞Beas-2B 的微核率顯著升高；而H446 細(xì)胞受照射后釋放的IL-1α可以觸發(fā)巨噬細(xì)胞U937 的活化，使U937 細(xì)胞釋放出TNF-α 和IL-1α，導(dǎo)致次級(jí)旁細(xì)胞Beas-2B 出現(xiàn)DNA 損傷。有趣的是，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的次級(jí)RIBE與γ 射線的劑量有關(guān)，而與碳離子的劑量無(wú)關(guān)，這說(shuō)明巨噬細(xì)胞在RIBE 中的作用受射線種類(lèi)及輻射劑量的綜合影響。未受照射的旁細(xì)胞還會(huì)對(duì)直接受照射細(xì)胞產(chǎn)生反向影響。Fu 等[22]將經(jīng)α 粒子照射后的支氣管上皮Beas-2B細(xì)胞與巨噬細(xì)胞U937 進(jìn)行共同培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，旁細(xì)胞U937 內(nèi)的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和內(nèi)核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）通路被激活，其IL-8 和TNF-α 的mRNA 水平在共同培養(yǎng)2 h 后顯著升高，且激活后的旁細(xì)胞U937 會(huì)反過(guò)來(lái)影響受照射的支氣管上皮Beas-2B 細(xì)胞，提高支氣管上皮Beas-2B 細(xì)胞的凋亡率，這證明了RIBE信號(hào)可以通過(guò)巨噬細(xì)胞U937 傳遞。此外，Calveley等[23]發(fā)現(xiàn)，大鼠的下肺部受到γ 射線（10 Gy）局部照射16 周后，依然可以在肺部檢測(cè)到巨噬細(xì)胞的活化。臨床研究結(jié)果也證明，放療184 周后患者受照組織活檢可以檢測(cè)到巨噬細(xì)胞（CD68+）數(shù)量的顯著增加（P＜0.01）[24]。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞活化是炎癥過(guò)程的關(guān)鍵步驟，活化后的巨噬細(xì)胞能夠產(chǎn)生活性氧（ROS）、前列腺素、細(xì)胞因子和NO 等促炎分子，這些因子通過(guò)募集中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞來(lái)促進(jìn)炎癥反應(yīng)[25]。因此，由巨噬細(xì)胞激活引發(fā)的RIBE 被認(rèn)為是加劇放射性肺損傷的原因之一[26]。

2.1.2 淋巴細(xì)胞

淋巴細(xì)胞是一類(lèi)對(duì)輻射較敏感的細(xì)胞，在RIBE 中的表現(xiàn)十分活躍。Lei 等[27]利用12C6+離子束（15 Gy）對(duì)大鼠的腦局部進(jìn)行照射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，未受照射的大鼠胸腺和脾臟中的CD3+CD4?CD8+T 淋巴細(xì)胞的比例顯著增加（P＜0.01）。Lei 等[27]將神經(jīng)元樣SH-SY5Y 細(xì)胞和星形膠質(zhì)瘤U87 細(xì)胞共同培養(yǎng)，并用碳離子束進(jìn)行照射，收集照射后的培養(yǎng)基，將其應(yīng)用于免疫細(xì)胞（人白血病單核細(xì)胞系THP-1 和人白血病T 細(xì)胞系Jurkat），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由碳離子束照射引起的神經(jīng)細(xì)胞損傷可以增強(qiáng)單核細(xì)胞和外周免疫T 細(xì)胞的增殖，但減少了單核細(xì)胞的遷移和侵襲。Demaria 等[28]將乳腺癌細(xì)胞分別接種于小鼠身體的不同部位，待其成瘤后照射其中的一個(gè)腫瘤，并給予刺激DC 生長(zhǎng)的細(xì)胞因子Flt3-L進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，另一未受照射的腫瘤也出現(xiàn)損傷及生長(zhǎng)抑制的情況。然而利用同樣的方法處理T 淋巴細(xì)胞缺陷的裸鼠并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相同的現(xiàn)象，這證明了T 淋巴細(xì)胞在抗腫瘤RIBE 中的關(guān)鍵作用。

除上述的巨噬細(xì)胞與淋巴細(xì)胞外，其他免疫細(xì)胞也被發(fā)現(xiàn)參與RIBE 過(guò)程。NK 來(lái)源于骨髓，屬于固有免疫細(xì)胞，是生物體抗感染和抗腫瘤免疫的第一道天然防線。有研究結(jié)果證實(shí)，癌細(xì)胞經(jīng)照射后可誘發(fā)其細(xì)胞內(nèi)NKG2D 配體MIC-A/B 和ULBP1-3的上調(diào)，從而促進(jìn)NK 細(xì)胞的激活，并因此提高癌細(xì)胞對(duì)NK 的敏感性[29]。DC 是一類(lèi)抗原提呈細(xì)胞，能夠啟動(dòng)T 細(xì)胞免疫應(yīng)答。腫瘤細(xì)胞受照射后會(huì)暴露出腫瘤抗原，并向DC 傳遞“進(jìn)食”信號(hào)，促進(jìn)DC 攝取垂死的腫瘤細(xì)胞。此外，輻射誘導(dǎo)的免疫球蛋白M（IgM）結(jié)合壞死腫瘤細(xì)胞激活補(bǔ)體后釋放的補(bǔ)體過(guò)敏毒素，能夠直接促進(jìn)DC 募集和成熟，并最終促進(jìn)T 細(xì)胞免疫[30]。

以上研究結(jié)果表明，免疫細(xì)胞是在輻射過(guò)程中較為活躍的一類(lèi)細(xì)胞，受輻射的組織和細(xì)胞會(huì)釋放出多種免疫因子，激活或募集免疫細(xì)胞參與RIBE過(guò)程，從而促進(jìn)損傷組織修復(fù)或引起正常的組織損傷。值得一提的是，盡管人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了免疫細(xì)胞在RIBE 中的重要作用，但在放療過(guò)程中，免疫反應(yīng)往往是由多細(xì)胞多因子共同參與，且免疫系統(tǒng)除了受輻射的調(diào)控外，也會(huì)受到腫瘤微環(huán)境的影響。若在相關(guān)研究中僅僅只關(guān)注某種或某幾種免疫細(xì)胞的作用，無(wú)法表征免疫系統(tǒng)的整體性和協(xié)同性。因而，明確免疫細(xì)胞在RIBE 中的具體作用機(jī)制，對(duì)臨床上制定科學(xué)的治療方法具有一定的指導(dǎo)意義。

2.2 細(xì)胞因子與RIBE

細(xì)胞因子是介導(dǎo)RIBE 的常見(jiàn)信號(hào)因子之一，細(xì)胞因子的釋放與功能發(fā)揮往往伴隨著免疫系統(tǒng)的激活與應(yīng)答。細(xì)胞因子在調(diào)節(jié)固有免疫應(yīng)答、調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、刺激造血、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和促進(jìn)組織修復(fù)等方面發(fā)揮著重要作用。有研究結(jié)果表明，細(xì)胞因子會(huì)對(duì)輻射產(chǎn)生積極響應(yīng)，并影響著生物體的放射損傷及修復(fù)過(guò)程[31]。因此，研究細(xì)胞因子對(duì)于我們深刻了解免疫系統(tǒng)以及RIBE 具有重要的意義。

2.2.1 TGF-β1

TGF-β1 是一種典型的“促纖維化因子”，可由多種細(xì)胞釋放。TGF-β1 被認(rèn)為是導(dǎo)致各類(lèi)因輻射誘導(dǎo)的纖維化病癥的重要原因，其中TGF-β1/Smad信號(hào)通路的失調(diào)是組織纖維化的主要致病機(jī)制[32]。Shao 等[33]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TGF-β1 是輻射誘導(dǎo)的NO 的下游產(chǎn)物，當(dāng)靶細(xì)胞受到照射時(shí)，被激活的誘導(dǎo)型NO 合酶（iNOS）誘導(dǎo)NO 產(chǎn)生，其下游產(chǎn)物TGF-β1 由靶細(xì)胞釋放出來(lái)，并誘發(fā)旁細(xì)胞產(chǎn)生NO，最終導(dǎo)致旁細(xì)胞DNA 損傷，形成一個(gè)“NO- TGF-β1- NO”通路，TGF-β1 在這個(gè)通路中發(fā)揮著中樞紐帶的作用。臨床研究結(jié)果則發(fā)現(xiàn)，肺癌放療患者血漿中的TGF-β1 水平與外周血中CD4+T 細(xì)胞、CD8+T 細(xì)胞的百分比以及CD4+/CD8+T 細(xì)胞的比值顯著相關(guān)（P＜0.05），TGF-β1 水平的升高一般伴隨著CD4+/CD8+比值的降低，此時(shí)患者的預(yù)后也較差，這揭示了作為RIBE 因子，TGF-β1 可能在放療過(guò)程中發(fā)揮對(duì)抗腫瘤免疫的作用[34]。

2.2.2 IL-6

IL 是一類(lèi)由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的細(xì)胞因子。其中，IL-6 是一類(lèi)最常見(jiàn)的“促炎癥因子”，在輻射過(guò)程中的反應(yīng)極為活躍。人結(jié)直腸癌SW480 細(xì)胞、膠質(zhì)瘤T98G 和LN-229 細(xì)胞、人纖維肉瘤HT1080 細(xì)胞、肺癌A549 細(xì)胞以及人乳腺癌MCF-7 細(xì)胞等在照射后均檢測(cè)到了IL-6 表達(dá)水平的顯著性變化[17]。Calveley 等[23]利用γ 射線照射大鼠肺的局部，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，整個(gè)肺組織內(nèi)巨噬細(xì)胞被顯著激活，IL-6、TGF-β1 等因子在RNA 水平上都發(fā)生了改變。另有研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，輻射誘導(dǎo)的IL-6 與旁細(xì)胞表面上的受體相結(jié)合，可以激活JAK2 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子和轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT-3）通路，介導(dǎo)旁細(xì)胞NF-κB，環(huán)氧合酶2（COX-2）、Bcl-2等因子的表達(dá)，進(jìn)而影響旁細(xì)胞凋亡的進(jìn)程[35]。

2.2.3 TNF-α

TNF-α 是一種有效的免疫刺激細(xì)胞因子，在腫瘤微環(huán)境中具有局部和潛在的全身作用。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果表明，TNF-α、IL-1β 和IL-6 等血清細(xì)胞因子的水平與肺癌的發(fā)病率顯著相關(guān)（P＜0.05）[36]。當(dāng)機(jī)體受到照射時(shí)，巨噬細(xì)胞通過(guò)立即產(chǎn)生TNF-α、IL-1 和其他趨化因子來(lái)響應(yīng)炎癥刺激[4]。Lepleux等[37]用X 射線和碳離子束照射軟骨肉瘤SW1353 細(xì)胞后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞培養(yǎng)基中TNF-α 的水平顯著升高（P＜0.05），且該條件培養(yǎng)基可顯著降低人軟骨細(xì)胞T/C28a2 的存活率；研究者繼續(xù)用不同濃度的TNF-α 作用于T/C-28a2 細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，T/C-28a2細(xì)胞的存活率與TNF-α 的濃度呈負(fù)相關(guān)，推測(cè)TNF-α 可能是造成旁細(xì)胞損傷的重要原因。多方面研究結(jié)果表明，包括TNF-α 在內(nèi)的多種細(xì)胞因子在照射過(guò)程中主要通過(guò)MAPKs[c-Jun 氨基末端激酶（N-terminal kinase，JNK）、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）、p38]信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、NF-κB 以及活性氧（ROS）和活性氮（RNS）的產(chǎn)生發(fā)揮RIBE 作用，并造成旁細(xì)胞DNA 損傷[4]。

2.2.4 趨化因子

趨化因子在輻射引起的非靶效應(yīng)中的作用同樣得到了人們的關(guān)注。低劑量分次照射后，血清中趨化因子配體（C–C motif chemokine ligand ，CCL）2 的水平呈劑量依賴(lài)性增加，且低劑量照射后血清中CCL2 的升高會(huì)增加心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[2]。巨噬細(xì)胞炎性蛋白1α (MIP-1α) 和CCL3 是T 淋巴細(xì)胞或單核細(xì)胞衍生的趨化因子，其能夠募集表達(dá)趨化因子受體（chemokine receptor，CCR）1 或CCR5 的白細(xì)胞（單核細(xì)胞、DC、NK 和T 細(xì)胞）。Shiraishi等[38]對(duì)荷瘤小鼠的腫瘤進(jìn)行照射（6 MeV 電子束，6 Gy），并同時(shí)對(duì)小鼠的尾靜脈注射MIP-1α 的活性變體MIP 的衍生物（ECI301），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，照射部位及未受照射部位腫瘤的生長(zhǎng)均受到抑制，腫瘤中均檢測(cè)到了CD4+和CD8+細(xì)胞的浸潤(rùn)。Johnston等[39]用12.5 Gy 劑量照射纖維化敏感型C57BL/6J小鼠和纖維化耐受型C3H/HeJ 小鼠的胸腔，照射后第26 周對(duì)2 組小鼠的肺部RNA 進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，C57BL/6 小鼠肺部多種趨化因子（Scyb13、Scya6 等）及趨化因子受體（CCR1、CCR2、CCR5、CCR6）的表達(dá)顯著升高，而C3H/HeJ 小鼠肺部?jī)H有趨化因子Sdf1 和趨化因子受體CCR1 的表達(dá)出現(xiàn)顯著升高。趨化因子在纖維化敏感型小鼠肺組織中的顯著變化，刺激并調(diào)動(dòng)了未受照射的免疫細(xì)胞的參與，這也說(shuō)明了RIBE 導(dǎo)致的單核/巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的募集和激活可能是放射性肺纖維化的重要原因，證明了RIBE 引起的免疫系統(tǒng)響應(yīng)造成了組織的持續(xù)損傷。除上述提到的細(xì)胞因子外，在RIBE中發(fā)揮作用的細(xì)胞因子還包括IL-1β、IL-33、IL-8 和胰島素樣生長(zhǎng)因子（ IGF）等[40]，它們通常在RIBE中互相影響，共同作用于旁細(xì)胞[23]。Hei 等[41]提出一種機(jī)制，將許多參與非靶效應(yīng)信號(hào)傳導(dǎo)的分子歸納在一起，通過(guò)NF-κB、JNK、ERK 或p38 信號(hào)通路誘導(dǎo)環(huán)氧合酶2（COX-2），最終刺激NO 的產(chǎn)生并造成旁細(xì)胞的損傷。

免疫系統(tǒng)參與RIBE 的一種重要途徑是受照射細(xì)胞產(chǎn)生的各類(lèi)細(xì)胞因子刺激免疫細(xì)胞，激發(fā)炎癥反應(yīng)，從而引發(fā)更加復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程[17]?？傊?，免疫系統(tǒng)介導(dǎo)RIBE 往往是多器官、多細(xì)胞、多因子共同參與，其產(chǎn)生途徑廣泛，作用機(jī)制較為復(fù)雜，有時(shí)會(huì)涉及局部甚至整體的免疫反應(yīng)和細(xì)胞損傷，對(duì)輻射的進(jìn)程和生物體的發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。

3 RIBE 與腫瘤免疫學(xué)

免疫系統(tǒng)在腫瘤放療中的作用和功能一直是腫瘤生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。近年來(lái)，免疫系統(tǒng)介導(dǎo)的RIBE 在腫瘤放療中的研究和應(yīng)用受到了人們的重視。放療可動(dòng)員抗腫瘤免疫，使腫瘤微環(huán)境向著有利于效應(yīng)T 細(xì)胞的募集和功能發(fā)揮的方向演變。電離輻射具有誘導(dǎo)效應(yīng)T 細(xì)胞募集趨化因子的能力，能夠有效地將腫瘤轉(zhuǎn)化為易受T 細(xì)胞攻擊的“發(fā)炎”組織[30]。放療還可以通過(guò)局部血管內(nèi)皮炎癥增強(qiáng)腫瘤內(nèi)的T 細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)，例如可通過(guò)增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞中細(xì)胞表面細(xì)胞間黏附分子1（ICAM-1）的表達(dá)，促進(jìn)白細(xì)胞內(nèi)皮遷移[42]。有研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單次10 Gy 劑量的γ 射線照射能夠顯著增強(qiáng)體內(nèi)過(guò)繼性T 細(xì)胞轉(zhuǎn)移的能力，促進(jìn)腫瘤的消退[43]。此外，輻射可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞表面的抗原暴露以及抗原呈遞細(xì)胞的活化，使腫瘤細(xì)胞更加容易受到免疫系統(tǒng)的攻擊[30]。

隨著腫瘤放療研究的日益深入，研究者發(fā)現(xiàn)，“抓免疫”既可以強(qiáng)化腫瘤的放療效果，也可以控制RIBE 損傷。例如，CTL 抗原4 是一種免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)受體，在T 細(xì)胞應(yīng)答下調(diào)中起關(guān)鍵作用。放療期間對(duì)CTL 抗原4 受體進(jìn)行阻斷，可以增加放療效果并可以抑制遠(yuǎn)處腫瘤的轉(zhuǎn)移。此外，放療導(dǎo)致的心血管疾病是輻射引發(fā)的一種不良反應(yīng)，也是眾多癌癥患者共同面臨的問(wèn)題。Christersdottir等[24]利用X 射線對(duì)小鼠上胸部和頸部進(jìn)行局部照射（14 Gy），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它可引起小鼠照射區(qū)域動(dòng)脈的趨化因子CCL2、CCL5 和血管細(xì)胞黏附分子（VCAM1）的mRNA 水平的顯著升高，且浸潤(rùn)的巨噬細(xì)胞數(shù)量也有所增加。而抑制IL-1 能夠顯著降低受照射小鼠血液中炎性趨化因子和黏附分子的表達(dá)，使免疫細(xì)胞向血管壁的浸潤(rùn)減少和慢性炎癥減少，為緩解放療引發(fā)的心血管疾病提供了新的思路。

上述研究結(jié)果表明，免疫系統(tǒng)在腫瘤放療的過(guò)程中具有重要作用，合理利用免疫系統(tǒng)能夠有效提高腫瘤的放療效果。然而，值得關(guān)注的是，在放療過(guò)程中，不同的腫瘤細(xì)胞在不同的射線類(lèi)別及輻射劑量下往往呈現(xiàn)出不同的生物學(xué)效應(yīng)，免疫系統(tǒng)也在此過(guò)程中呈現(xiàn)出不同的反應(yīng)。如何確定引發(fā)這種現(xiàn)象的機(jī)制和原因仍是當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題之一。

4 小結(jié)與展望

關(guān)于RIBE 的研究已取得了豐富的研究成果。輻射信號(hào)因子通過(guò)GJIC 以及可溶性細(xì)胞分泌物等方式發(fā)揮作用，導(dǎo)致旁細(xì)胞出現(xiàn)基因突變、細(xì)胞核損傷等現(xiàn)象。免疫系統(tǒng)在機(jī)體生物學(xué)效應(yīng)中始終扮演著重要的角色，RIBE 同樣受到免疫系統(tǒng)的影響和調(diào)節(jié)，免疫器官、免疫細(xì)胞以及各類(lèi)免疫因子以多種形式參與了RIBE 的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。RIBE 是一把雙刃劍，一方面，受照射的細(xì)胞產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)于其他未受照射的正常細(xì)胞來(lái)說(shuō)可能是毒性因子，致使機(jī)體產(chǎn)生不良反應(yīng)，甚至誘發(fā)癌癥。另一方面，對(duì)于腫瘤的治療來(lái)說(shuō)，RIBE 或許可以放大癌細(xì)胞的殺傷作用，提高放療的效果。不僅如此，免疫系統(tǒng)介導(dǎo)的RIBE 同樣具有兩面性，正常的免疫反應(yīng)對(duì)于維護(hù)生命系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定具有重要作用，但長(zhǎng)期或者過(guò)度的炎癥環(huán)境往往不利于機(jī)體的恢復(fù)和正常功能的發(fā)揮。在未來(lái)腫瘤治療的研究中，應(yīng)向著精細(xì)化的方向發(fā)展，積極探索合理的輻射劑量及分割模型，使機(jī)體內(nèi)的免疫效應(yīng)發(fā)揮最大的作用。此外，單一的放療往往無(wú)法達(dá)到最佳的治療效果，放化療聯(lián)合治療以及免疫治療的綜合應(yīng)用正逐步進(jìn)入人們的視野?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，研究免疫系統(tǒng)在RIBE 中的作用，對(duì)于我們正確運(yùn)用輻射技術(shù)，合理規(guī)避輻射風(fēng)險(xiǎn)具有非常重要的意義。

利益沖突本研究由署名作者按以下貢獻(xiàn)聲明獨(dú)立開(kāi)展，不涉及任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明宋義蒙負(fù)責(zé)文獻(xiàn)的調(diào)研、綜述的撰寫(xiě)；潘燕、邵春林負(fù)責(zé)綜述的審閱與修改。