通过物理的方法（如放疗、冷冻消融、射频消融等）将肿瘤组织破坏，使大量抗原从肿瘤细胞这个巨大的“抗原库”中释放出来，联合局部使用免疫佐剂加强树突状细胞的抗原递呈，可以促进机体产生肿瘤特异性T细胞，从而诱发系统性抗肿瘤免疫应答，此即为“原位疫苗”的概念。来自美国哈佛大学医学院附属的布列根和妇女医院的研究者们使用单剂量立体定向放疗（stereotactic body radiation therapy, SBRT）促进肿瘤细胞死亡、释放抗原，联合CD40激动剂瘤内注射活化局部抗原递呈细胞，在小鼠胰腺癌模型中获得了良好的抗肿瘤作用，同时观察到了对侧未治疗部位的肿瘤消退，并且产生了免疫记忆效应。文章发表在Frontiers in immunology. 2018; 9: 2030. doi: 10.3389/fimmu.2018.02030。
（1）使用肿瘤突变负荷较高、对CD8+ T细胞杀伤敏感的Panc02胰腺导管癌细胞系在小鼠背部两侧分别种瘤，对左侧肿瘤给予5Gy的单次SBRT，同时瘤内注射CD40激动剂。相比于两者单独使用而言，联合疗法能显著控制治疗部位肿瘤的生长，同时未经治疗的右侧肿瘤生长也受到明显抑制，提示单次5Gy的SBRT+瘤内注射CD40激动剂的局部治疗所形成的的“原位疫苗”可以引起全身系统性的免疫应答（图1）。进一步探究其具体机制发现，SBRT增加了治疗侧和未治疗侧肿瘤浸润性T细胞的数量，CD40激动剂减少了双侧髓系抑制性细胞数量，两者协同从而起到抗肿瘤作用（图2）。值得注意的是，多次SBRT联合瘤内注射CD40激动剂并没有诱发明显的抗肿瘤应答，其可能原因是多次放疗损害了肿瘤局部的DC活性，使CD40激动剂无法有效发挥作用（图3）。
图2：联合疗法增加了双侧肿瘤的T细胞浸润，减少了髓系抑制性细胞的数量
图3：多次SBRT联合CD40激动剂没有产生明显的抗肿瘤作用
（2）使用对T细胞应答低反应性的KPC胰腺癌细胞系建立小鼠治疗模型，单侧、单次10Gy SBRT+ 瘤内注射CD40激动剂获得了相似的抗肿瘤效果，显著延长了小鼠生存期（图4）。对存活小鼠再次使用KPC胰腺癌细胞种瘤，建立肿瘤预防模型，在没有其他任何治疗的情况下所有小鼠的肿瘤均完全消退，去除小鼠T细胞以后则无此现象，提示局部“原位疫苗”不仅可以诱发全身系统性的免疫应答，还能产生记忆性T细胞，获得长期的免疫记忆效应（图5）。
图5：KPC胰腺癌预防模型
感想：放疗对肿瘤细胞不仅具有杀伤作用，还能上调肿瘤细胞表面MHC分子，驱化髓系细胞至肿瘤局部。而CD40主要表达于树突状细胞、B细胞、巨噬细胞表面，其激动剂对于这些髓系来源的抗原递呈细胞有活化作用。给予单次中等剂量SBRT后，髓系细胞被趋化至肿瘤微环境中，再局部给予CD40激动剂对其进行活化，此两者具有内在协同作用。但放疗和免疫治疗联合使用的最佳顺序、剂量和次数还需要进一步探索，在不同瘤种中的最佳免疫佐剂组合也有待进一步实验的证明。
撰稿：陈晓彤（南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心 博士）
修改：刘宝瑞（南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心 主任医师 教授 博导）
南京大学鼓楼医院肿瘤中心 主任医师 教授
专注于肿瘤个体化及靶向药物治疗
新抗原疫苗及靶向免疫治疗
精准放疗及中西医结合治疗
原文始发于微信公众号（刘宝瑞肿瘤医疗网络平台）：原位疫苗：放疗与CD40激动剂组合出击
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