导语:放疗作为肿瘤治疗的重要手段,能利用高能辐射直接杀灭肿瘤细胞,还可通过释放肿瘤相关抗原和损伤相关分子模式,激活机体的抗肿瘤免疫反应,产生 “远隔效应” 。然而在临床实践中,放疗后癌症复发和转移的情况并不少见,单独放疗往往难以激发持久、有效的全身性抗肿瘤免疫,这成为肿瘤治疗领域亟待突破的瓶颈。
放疗免疫存挑战,脂质体联合疗法能否破局?
近年来,将放疗与免疫刺激剂联合的策略备受关注,众多临床前和临床研究探索了多种组合方式,也取得了一些令人期待的成果。 toll 样受体(TLRs)激动剂作为潜在的免疫佐剂,能增强放疗诱导的免疫激活,其中 TLR7 激动剂可触发强烈的 Th1 偏向性免疫反应,促进 CD8+ T 细胞的活化和扩增 。但 TLR7 激动剂的临床应用受到全身炎症反应难以控制的限制,目前仅有咪喹莫特获批用于治疗部分皮肤恶性肿瘤。
2025 年发表了一篇题为“Enhancing antitumor immunity through the combination of cholesterolized TLR7 agonist liposomes and radiotherapy: a role for IL-1β and the inflammasome pathway”的文章,该研究团队此前合成了胆固醇化的 TLR7 激动剂脂质体(1V209-Cho-Lip),其淋巴结转运能力有所改善,不良反应较少,但单药治疗 4T1皮下肿瘤模型时疗效有限。鉴于此,研究人员推测将 1V209-Cho-Lip 与放疗联合,或许能发挥两者优势,为恶性肿瘤治疗开辟新方向。
构建多模型多指标体系,探究联合疗法抗癌效果如何?
本研究是一项多模型动物实验研究,旨在探究胆固醇化 TLR7 激动剂脂质体 1V209-Cho-Lip 联合放疗的抗肿瘤效果及其潜在机制。
在实验准备阶段,研究人员选用 BALB/C 小鼠和 C57BL/6 小鼠,构建 4T1 小鼠乳腺癌和 B16-F10 小鼠黑色素瘤皮下肿瘤模型。当肿瘤体积达到约 50mm³ 时,将荷瘤小鼠随机分为 5 组,每组 6 - 8 只。
实验干预措施方面,放疗组和联合治疗组小鼠接受局部放疗,使用 X 射线发生器以 2Gy/min 的剂量率照射,单次剂量为 8Gy。照射前对小鼠进行麻醉,并利用铅盒遮挡,仅暴露肿瘤部位。1V209-Cho-Lip组和联合治疗组小鼠在放疗后,分别于第 11、14、17、20 天进行瘤内注射1V209-Cho-Lip,剂量为 3mg/kg。
研究设置了多项评价指标,主要指标包括肿瘤体积变化、小鼠生存时间,通过定期测量肿瘤大小和记录小鼠存活情况来评估。次要指标涵盖肿瘤组织和肿瘤引流淋巴结的免疫微环境分析、树突状细胞(DCs)功能检测、相关细胞因子浓度测定等。借助流式细胞术、RNA 测序、免疫组化等多种实验技术,对这些指标进行精准检测,从多个维度深入探究联合治疗的效果及机制。
联合治疗成效显著,免疫激活机制有何奥秘?
在肿瘤生长抑制方面,研究结果令人瞩目。对于 4T1 肿瘤模型,1V209-Cho-Lip 单药治疗与 PBS 对照组相比,几乎没有治疗效果;而联合放疗后,肿瘤生长受到显著抑制,肿瘤体积明显小于单药治疗组和对照组(如图 1B - D 所示)。在 B16-F10 肿瘤模型中,联合治疗同样展现出最强的抗肿瘤效果,有效抑制了肿瘤生长(图 1E - G)。
注:A.4T1 皮下肿瘤模型治疗方案示意图。B.4T1 肿瘤模型中不同组别的切除肿瘤代表性图像(每组 n = 6)。C.4T1 肿瘤的生长曲线(每组 n = 6),显示与单一疗法或对照组相比,RT + 1V209-Cho-Lip 组的肿瘤生长受到显著抑制。D.4T1 肿瘤模型中切除肿瘤的平均重量(每组 n = 6)。E.B16-F10 皮下肿瘤模型治疗方案示意图。小鼠在第 10 天接受单次 8 Gy 局部放疗,随后在第 11、14、17 和 20 天进行 4 次瘤内注射1V209-Cho-Lip(3 mg/kg)。F.B16-F10 肿瘤模型中不同组别的切除肿瘤代表性图像(每组 n = 5)。G.B16-F10 肿瘤的生长曲线(每组n = 5),表明联合治疗组的抗肿瘤效果最佳。(H-I)接受RT + 1V209-Cho-Lip 治疗的 B16-F10(H)和 4T1(I)荷瘤小鼠的生存曲线(每组n = 10 - 12)。联合治疗显著提高了小鼠的生存率。J.4T1 肿瘤石蜡切片中 Ki67 和CD31 的免疫组织化学染色显示,RT + 1V209-Cho-Lip 降低了肿瘤细胞增殖(Ki67)和微血管密度(CD31)。标尺= 100 μm。数据以平均值 ± 标准误表示。图 1 1V209-Cho-Lip 联合放疗有效抑制 4T1 和 B16-F10 肿瘤模型中的原发性肿瘤生长并延长生存期
生存数据同样亮眼,联合治疗显著延长了小鼠的生存时间。B16-F10 荷瘤小鼠中,PBS 组、1V209-Cho-Lip组、放疗组和联合治疗组的中位生存时间分别为 23.0 天、23.5天、32.5 天和 40.0 天(图 1H)。4T1 荷瘤小鼠接受联合治疗后,约 33%(4/12)的小鼠实现长期生存(定义为治疗后生存超过 55 天),而其他组均无此表现(图 1I) 。
注:A-B.流式细胞术(FCM)分析显示,与其他治疗组相比,联合治疗显著增加了肿瘤内活化 CD8+ T 细胞(CD3+CD8+CD69 + 和 CD3+CD8+IFN-γ+)的比例(每组 n = 5)。C-D.联合治疗后,肿瘤微环境中 CD4 + 记忆 T 细胞(CD3+CD4+CD44+)和 CD8 + 记忆 T 细胞(CD3+CD8+CD44+)的比例显著升高(每组 n = 5)。E.FCM 代表性直方图显示联合治疗后肿瘤引流淋巴结中 DCs 上 CD80 和 CD86 的表达增强。F.肿瘤引流淋巴结中 CD11c+CD80 + 和 CD11c+CD86 + 细胞的平均荧光强度(MFI)值定量分析(每组 n = 5)。G.肿瘤引流淋巴结中效应记忆 T 细胞(CD8+CD44+CD62L-)和中枢记忆 T 细胞(CD4+CD44+CD62L+)的 FCM 图及定量分析(每组 n = 4 - 5)。图 2 1V209-Cho-Lip 联合放疗在肿瘤组织和肿瘤引流淋巴结中诱导有效的抗肿瘤免疫
进一步探究发现,联合治疗能有效激活抗肿瘤免疫。肿瘤组织和肿瘤引流淋巴结中,联合治疗组的活化 CD8+ T 细胞、效应 CD8+ T 细胞、记忆 CD4+ T 细胞和记忆 CD8+ T 细胞比例显著增加(图 2A - D)。体外实验表明,1V209-Cho-Lip 与放疗条件培养基(R-TCM)联合刺激,可促进 DCs 成熟,增强其抗原呈递能力,促使 T 细胞增殖和活化(图 3A - H)。
注:A.FCM 代表性直方图显示用 1V209-Cho-Lip(10 μg/mL)和 R-TCM(10%)刺激后 DCs 上 CD40、CD80 和 CD86 的表达。B.用 1V209-Cho-Lip(10 μg/mL)和 R-TCM(10%)刺激后,CD11c+CD40+、CD11c+CD80 + 和 CD11c+CD86 + 细胞的 MFI 值定量分析(每组 n = 3)。C.刺激 DCs 后收集上清液,使用细胞因子微球分析(CBA)检测 IL-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-12 和 IL-6 的水平(每组 n = 3)。D.共培养系统示意图,其中 BMDCs 被刺激后与 CFSE 标记的 T 细胞共培养。E.与 BMDCs 共培养后 CFSElowCD8+ T 细胞百分比的定量分析(每组 n = 3)。F.与 BMDCs 共培养后 OVA 特异性 CD8+ T 细胞百分比的定量分析(每组 n = 3)。G.FCM 分析与 BMDCs 共培养后 CD4 + 和 CD8+ T 细胞中IFN-γ 的产生(每组 n = 3)。H.通过 CBA 定量分析上清液中 IFN-γ、TNF-α和 IL-6 的水平(每组 n = 3)。图 3 1V209-Cho-Lip 与放疗条件培养基(R-TCM)联合在体外增强 DCs 成熟和抗原呈递能力
从机制上看,联合治疗可增强 IL-1β 分泌,且 IL-1β 通过炎症小体通路释放。辐射诱导肿瘤细胞凋亡和线粒体 DNA(mtDNA)氧化损伤,产生的氧化 mtDNA(ox-mtDNA)作为损伤相关分子模式,与 1V209-Cho-Lip 协同激活 DCs 中的炎症小体通路,促进 IL-1β 产生,进而增强抗肿瘤免疫(图 4,图5) 。
图 4 1V209-Cho-Lip 与R-TCM 联合增强 IL-1β 分泌
图 5 辐照肿瘤细胞释放的氧化线粒体 DNA(ox-mtDNA)与 1V209-Cho-Lip 协同激活 DCs 中的炎症小体通路
在Il-1β 和 Casp1 基因敲除小鼠模型中,联合治疗的抗肿瘤效果显著减弱,充分证明炎症小体通路在联合治疗引发的抗肿瘤免疫反应中起着关键作用(图 6)。
图 6 RT + 1V209-Cho-Lip 的抗肿瘤疗效在 Il-1β-/- 和 Casp1-/- 小鼠中受损
总结
这篇文章聚焦于 1V209-Cho-Lip 联合放疗的抗肿瘤研究,通过一系列严谨的实验设计和多维度的检测分析,揭示了联合治疗在抑制肿瘤生长、增强抗肿瘤免疫方面的显著效果,以及 IL-1β 和炎症小体通路在其中的关键作用机制。
该研究首次系统地探究了 1V209-Cho-Lip 与放疗联合治疗的效果及机制。此前,虽然 TLR7 激动剂与放疗联合治疗的研究有所开展,但大多聚焦于其他类型的 TLR7 激动剂,且对联合治疗机制的研究不够深入。本研究使用的1V209-Cho-Lip 具有独特的脂质体结构,在淋巴结转运和安全性方面具有优势,不仅明确了联合治疗能够显著提高抗肿瘤疗效,还详细解析了 ox-mtDNA、1V209-Cho-Lip 与炎症小体通路之间的相互作用关系,为理解放疗与免疫治疗联合的机制提供了新的视角。
此外,研究还对联合治疗的安全性进行了评估,发现其对小鼠主要器官无明显损伤,具有良好的安全性。这为后续开展临床研究奠定了坚实的基础,有望推动肿瘤联合治疗领域的发展,为癌症患者带来新的希望。不过,研究也存在一定局限性,如主要基于动物模型,缺乏与其他治疗方法的对比等,后续还需进一步深入探索。
参考资料
Han X, Cheng Y, Wan D, et al. Enhancing antitumor immunity through the combination of cholesterolized TLR7 agonist liposomes and radiotherapy: a role for IL‐1β and the inflammasome pathway[J]. Cancer Communications, 2025.
导语:放疗作为肿瘤治疗的重要手段,能利用高能辐射直接杀灭肿瘤细胞,还可通过释放肿瘤相关抗原和损伤相关分子模式,激活机体的抗肿瘤免疫反应,产生 “远隔效应” 。然而在临床实践中,放疗后癌症复发和转移的情况并不少见,单独放疗往往难以激发持久、有效的全身性抗肿瘤免疫,这成为肿瘤治疗领域亟待突破的瓶颈。
放疗免疫存挑战,脂质体联合疗法能否破局?
近年来,将放疗与免疫刺激剂联合的策略备受关注,众多临床前和临床研究探索了多种组合方式,也取得了一些令人期待的成果。 toll 样受体(TLRs)激动剂作为潜在的免疫佐剂,能增强放疗诱导的免疫激活,其中 TLR7 激动剂可触发强烈的 Th1 偏向性免疫反应,促进 CD8+ T 细胞的活化和扩增 。但 TLR7 激动剂的临床应用受到全身炎症反应难以控制的限制,目前仅有咪喹莫特获批用于治疗部分皮肤恶性肿瘤。
2025 年发表了一篇题为“Enhancing antitumor immunity through the combination of cholesterolized TLR7 agonist liposomes and radiotherapy: a role for IL-1β and the inflammasome pathway”的文章,该研究团队此前合成了胆固醇化的 TLR7 激动剂脂质体(1V209-Cho-Lip),其淋巴结转运能力有所改善,不良反应较少,但单药治疗 4T1皮下肿瘤模型时疗效有限。鉴于此,研究人员推测将 1V209-Cho-Lip 与放疗联合,或许能发挥两者优势,为恶性肿瘤治疗开辟新方向。
构建多模型多指标体系,探究联合疗法抗癌效果如何?
本研究是一项多模型动物实验研究,旨在探究胆固醇化 TLR7 激动剂脂质体 1V209-Cho-Lip 联合放疗的抗肿瘤效果及其潜在机制。
在实验准备阶段,研究人员选用 BALB/C 小鼠和 C57BL/6 小鼠,构建 4T1 小鼠乳腺癌和 B16-F10 小鼠黑色素瘤皮下肿瘤模型。当肿瘤体积达到约 50mm³ 时,将荷瘤小鼠随机分为 5 组,每组 6 - 8 只。
实验干预措施方面,放疗组和联合治疗组小鼠接受局部放疗,使用 X 射线发生器以 2Gy/min 的剂量率照射,单次剂量为 8Gy。照射前对小鼠进行麻醉,并利用铅盒遮挡,仅暴露肿瘤部位。1V209-Cho-Lip组和联合治疗组小鼠在放疗后,分别于第 11、14、17、20 天进行瘤内注射1V209-Cho-Lip,剂量为 3mg/kg。
研究设置了多项评价指标,主要指标包括肿瘤体积变化、小鼠生存时间,通过定期测量肿瘤大小和记录小鼠存活情况来评估。次要指标涵盖肿瘤组织和肿瘤引流淋巴结的免疫微环境分析、树突状细胞(DCs)功能检测、相关细胞因子浓度测定等。借助流式细胞术、RNA 测序、免疫组化等多种实验技术,对这些指标进行精准检测,从多个维度深入探究联合治疗的效果及机制。
联合治疗成效显著,免疫激活机制有何奥秘?
在肿瘤生长抑制方面,研究结果令人瞩目。对于 4T1 肿瘤模型,1V209-Cho-Lip 单药治疗与 PBS 对照组相比,几乎没有治疗效果;而联合放疗后,肿瘤生长受到显著抑制,肿瘤体积明显小于单药治疗组和对照组(如图 1B - D 所示)。在 B16-F10 肿瘤模型中,联合治疗同样展现出最强的抗肿瘤效果,有效抑制了肿瘤生长(图 1E - G)。
注:A.4T1 皮下肿瘤模型治疗方案示意图。B.4T1 肿瘤模型中不同组别的切除肿瘤代表性图像(每组 n = 6)。C.4T1 肿瘤的生长曲线(每组 n = 6),显示与单一疗法或对照组相比,RT + 1V209-Cho-Lip 组的肿瘤生长受到显著抑制。D.4T1 肿瘤模型中切除肿瘤的平均重量(每组 n = 6)。E.B16-F10 皮下肿瘤模型治疗方案示意图。小鼠在第 10 天接受单次 8 Gy 局部放疗,随后在第 11、14、17 和 20 天进行 4 次瘤内注射1V209-Cho-Lip(3 mg/kg)。F.B16-F10 肿瘤模型中不同组别的切除肿瘤代表性图像(每组 n = 5)。G.B16-F10 肿瘤的生长曲线(每组n = 5),表明联合治疗组的抗肿瘤效果最佳。(H-I)接受RT + 1V209-Cho-Lip 治疗的 B16-F10(H)和 4T1(I)荷瘤小鼠的生存曲线(每组n = 10 - 12)。联合治疗显著提高了小鼠的生存率。J.4T1 肿瘤石蜡切片中 Ki67 和CD31 的免疫组织化学染色显示,RT + 1V209-Cho-Lip 降低了肿瘤细胞增殖(Ki67)和微血管密度(CD31)。标尺= 100 μm。数据以平均值 ± 标准误表示。图 1 1V209-Cho-Lip 联合放疗有效抑制 4T1 和 B16-F10 肿瘤模型中的原发性肿瘤生长并延长生存期
生存数据同样亮眼,联合治疗显著延长了小鼠的生存时间。B16-F10 荷瘤小鼠中,PBS 组、1V209-Cho-Lip组、放疗组和联合治疗组的中位生存时间分别为 23.0 天、23.5天、32.5 天和 40.0 天(图 1H)。4T1 荷瘤小鼠接受联合治疗后,约 33%(4/12)的小鼠实现长期生存(定义为治疗后生存超过 55 天),而其他组均无此表现(图 1I) 。
注:A-B.流式细胞术(FCM)分析显示,与其他治疗组相比,联合治疗显著增加了肿瘤内活化 CD8+ T 细胞(CD3+CD8+CD69 + 和 CD3+CD8+IFN-γ+)的比例(每组 n = 5)。C-D.联合治疗后,肿瘤微环境中 CD4 + 记忆 T 细胞(CD3+CD4+CD44+)和 CD8 + 记忆 T 细胞(CD3+CD8+CD44+)的比例显著升高(每组 n = 5)。E.FCM 代表性直方图显示联合治疗后肿瘤引流淋巴结中 DCs 上 CD80 和 CD86 的表达增强。F.肿瘤引流淋巴结中 CD11c+CD80 + 和 CD11c+CD86 + 细胞的平均荧光强度(MFI)值定量分析(每组 n = 5)。G.肿瘤引流淋巴结中效应记忆 T 细胞(CD8+CD44+CD62L-)和中枢记忆 T 细胞(CD4+CD44+CD62L+)的 FCM 图及定量分析(每组 n = 4 - 5)。图 2 1V209-Cho-Lip 联合放疗在肿瘤组织和肿瘤引流淋巴结中诱导有效的抗肿瘤免疫
进一步探究发现,联合治疗能有效激活抗肿瘤免疫。肿瘤组织和肿瘤引流淋巴结中,联合治疗组的活化 CD8+ T 细胞、效应 CD8+ T 细胞、记忆 CD4+ T 细胞和记忆 CD8+ T 细胞比例显著增加(图 2A - D)。体外实验表明,1V209-Cho-Lip 与放疗条件培养基(R-TCM)联合刺激,可促进 DCs 成熟,增强其抗原呈递能力,促使 T 细胞增殖和活化(图 3A - H)。
注:A.FCM 代表性直方图显示用 1V209-Cho-Lip(10 μg/mL)和 R-TCM(10%)刺激后 DCs 上 CD40、CD80 和 CD86 的表达。B.用 1V209-Cho-Lip(10 μg/mL)和 R-TCM(10%)刺激后,CD11c+CD40+、CD11c+CD80 + 和 CD11c+CD86 + 细胞的 MFI 值定量分析(每组 n = 3)。C.刺激 DCs 后收集上清液,使用细胞因子微球分析(CBA)检测 IL-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-12 和 IL-6 的水平(每组 n = 3)。D.共培养系统示意图,其中 BMDCs 被刺激后与 CFSE 标记的 T 细胞共培养。E.与 BMDCs 共培养后 CFSElowCD8+ T 细胞百分比的定量分析(每组 n = 3)。F.与 BMDCs 共培养后 OVA 特异性 CD8+ T 细胞百分比的定量分析(每组 n = 3)。G.FCM 分析与 BMDCs 共培养后 CD4 + 和 CD8+ T 细胞中IFN-γ 的产生(每组 n = 3)。H.通过 CBA 定量分析上清液中 IFN-γ、TNF-α和 IL-6 的水平(每组 n = 3)。图 3 1V209-Cho-Lip 与放疗条件培养基(R-TCM)联合在体外增强 DCs 成熟和抗原呈递能力
从机制上看,联合治疗可增强 IL-1β 分泌,且 IL-1β 通过炎症小体通路释放。辐射诱导肿瘤细胞凋亡和线粒体 DNA(mtDNA)氧化损伤,产生的氧化 mtDNA(ox-mtDNA)作为损伤相关分子模式,与 1V209-Cho-Lip 协同激活 DCs 中的炎症小体通路,促进 IL-1β 产生,进而增强抗肿瘤免疫(图 4,图5) 。
图 4 1V209-Cho-Lip 与R-TCM 联合增强 IL-1β 分泌
图 5 辐照肿瘤细胞释放的氧化线粒体 DNA(ox-mtDNA)与 1V209-Cho-Lip 协同激活 DCs 中的炎症小体通路
在Il-1β 和 Casp1 基因敲除小鼠模型中,联合治疗的抗肿瘤效果显著减弱,充分证明炎症小体通路在联合治疗引发的抗肿瘤免疫反应中起着关键作用(图 6)。
图 6 RT + 1V209-Cho-Lip 的抗肿瘤疗效在 Il-1β-/- 和 Casp1-/- 小鼠中受损
总结
这篇文章聚焦于 1V209-Cho-Lip 联合放疗的抗肿瘤研究,通过一系列严谨的实验设计和多维度的检测分析,揭示了联合治疗在抑制肿瘤生长、增强抗肿瘤免疫方面的显著效果,以及 IL-1β 和炎症小体通路在其中的关键作用机制。
该研究首次系统地探究了 1V209-Cho-Lip 与放疗联合治疗的效果及机制。此前,虽然 TLR7 激动剂与放疗联合治疗的研究有所开展,但大多聚焦于其他类型的 TLR7 激动剂,且对联合治疗机制的研究不够深入。本研究使用的1V209-Cho-Lip 具有独特的脂质体结构,在淋巴结转运和安全性方面具有优势,不仅明确了联合治疗能够显著提高抗肿瘤疗效,还详细解析了 ox-mtDNA、1V209-Cho-Lip 与炎症小体通路之间的相互作用关系,为理解放疗与免疫治疗联合的机制提供了新的视角。
此外,研究还对联合治疗的安全性进行了评估,发现其对小鼠主要器官无明显损伤,具有良好的安全性。这为后续开展临床研究奠定了坚实的基础,有望推动肿瘤联合治疗领域的发展,为癌症患者带来新的希望。不过,研究也存在一定局限性,如主要基于动物模型,缺乏与其他治疗方法的对比等,后续还需进一步深入探索。
参考资料
Han X, Cheng Y, Wan D, et al. Enhancing antitumor immunity through the combination of cholesterolized TLR7 agonist liposomes and radiotherapy: a role for IL‐1β and the inflammasome pathway[J]. Cancer Communications, 2025.