目前，光子放射治療(XRT)由于它的成本效益和廣泛的可及性主要用于臨床實踐。另一方面，盡管質(zhì)子放療(PRT)的成本較高，且主要在發(fā)達(dá)地區(qū)可獲得性有限，但其副作用較少。有趣的是，大量臨床試驗表明XRT和PRT的治療效果相同。最近的研究已經(jīng)闡明了免疫放射治療(IRT)的作用擴(kuò)大-放射治療和免疫檢查點阻斷的合并，這一進(jìn)步推動了放療的效用超越了局部腫瘤控制的范圍，成為一種更全面的系統(tǒng)性疾病管理方法。

已知電離輻射可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的免疫原性細(xì)胞死亡，隨后將抗腫瘤免疫細(xì)胞動員到受照射部位，這一關(guān)鍵過程為這些免疫細(xì)胞向遠(yuǎn)處腫瘤擴(kuò)散鋪平了道路，從而在控制轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要作用。與XRT的出口輻射劑量相比，PRT獨特的Bragg峰特性允許更精確地將輻射能量沉積到腫瘤中。這種精確性為激發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)提供了一個更有利的平臺。通過減少對周圍淋巴結(jié)的附帶損傷和減少輻射引起的淋巴細(xì)胞減少，PRT可能對血液中免疫細(xì)胞的保存有重要貢獻(xiàn)。

盡管有這些優(yōu)勢，但現(xiàn)有的科學(xué)文獻(xiàn)中對質(zhì)子IRT和光子IRT療效的比較研究明顯不足。鑒于IRT臨床應(yīng)用的增加和質(zhì)子治療中心的全球增長，理解質(zhì)子IRT和光子IRT的治療區(qū)別和基本機(jī)制至關(guān)重要。

近日，來自美國德克薩斯大學(xué)的研究者們在J Nanobiotechnology雜志上發(fā)表了題為“Superior antitumor immune response achieved with proton over photon immunoradiotherapy is amplified by the nanoradioenhancer NBTXR3”的文章，該研究揭示了質(zhì)子比光子免疫放療獲得了優(yōu)越的抗腫瘤免疫應(yīng)答，可能擴(kuò)大NBTXR3的治療應(yīng)用范圍。

最近的研究結(jié)果表明，免疫放射治療，結(jié)合光子放射治療或質(zhì)子放射治療(PRT)與免疫檢查點阻斷，可以增強全身腫瘤控制。然而，XRT和PRT在IRT中的比較療效仍有待研究。

為了解決這個問題，研究者比較了XRT + αPD1和PRT + αPD1在小鼠αPD1耐藥肺癌(344SQR)中的結(jié)果。研究者還評估了納米顆粒半徑增強劑NBTXR3對XRT + αPD1和PRT + αPD1腫瘤控制的影響，并使用單細(xì)胞RNA測序(scRNAseq)檢測腫瘤免疫微環(huán)境。此外，用NBTXR3 + PRT + αPD1治療的小鼠再攻三種肺癌細(xì)胞系，以評估記憶抗腫瘤免疫。

研究結(jié)果表明：與XRT + αPD1相比，PRT + αPD1具有更好的局部腫瘤控制和體外效果。NBTXR3 + PRT + αPD1對腫瘤的控制效果明顯優(yōu)于NBTXR3 + XRT + αPD1，可促進(jìn)抗腫瘤淋巴細(xì)胞更大程度地浸潤輻照腫瘤。與NBTXR3 + XRT + αPD1治療組相比，NBTXR3 + PRT + αPD1治療組腫瘤的NKT細(xì)胞、CD4 T細(xì)胞和B細(xì)胞數(shù)量增加，treg細(xì)胞數(shù)量減少。與NBTXR3 + XRT + αPD1相比，NBTXR3 + PRT + αPD1還能刺激淋巴細(xì)胞中IFN - γ、GzmB、Nkg7的表達(dá)升高，TGF - β通路降低，腫瘤壞死因子α表達(dá)升高。此外，NBTXR3 + PRT + αPD1在放療和未放療腫瘤中均導(dǎo)致M1巨噬細(xì)胞更大的極化。

通過NBTXR3 + PRT + αPD1獲得緩解的小鼠表現(xiàn)出強大的記憶免疫反應(yīng)，有效抑制了來自三種不同肺癌細(xì)胞系的后續(xù)腫瘤的生長。質(zhì)子IRT聯(lián)合NBTXR3在治療αPD1耐藥肺癌方面比基于光子的治療提供了更好的腫瘤控制和生存率，表明其作為一種有效的全身治療的潛力。

綜上所述，本研究結(jié)果強調(diào)了與光子放射治療相比，基于質(zhì)子放療的免疫放射治療可以增強腫瘤控制和延長生存期，這種優(yōu)勢的基礎(chǔ)是更有效的局部和全身抗腫瘤免疫反應(yīng)。重要的是，NBTXR3與PRT + αPD1或XRT + αPD1聯(lián)合使用的協(xié)同效應(yīng)大大增強了兩種方式的治療效果，增強的療效與增強的抗腫瘤免疫反應(yīng)有關(guān)。這些結(jié)果為XRT和基于prt的IRT的臨床轉(zhuǎn)化提供了有價值的見解，有可能擴(kuò)大NBTXR3的治療應(yīng)用范圍，超出其目前的適應(yīng)癥。