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上海交大药学院团队在JCI发表综述:系统阐述放疗联合免疫治疗的协同机制,为精准放疗免疫治疗提供理论参考
近日,上海交通大学药学院路璐、邓刘福在国际医学期刊 Journal of Clinical Investigation(JCI)发表题为 “Radiotherapy and immunotherapy in cancer treatment: mechanisms of clinical synergy” 的综述文章。文章系统梳理了放射治疗(radiotherapy,RT)与肿瘤免疫治疗协同作用的生物学机制与临床研究进展,并以树突状细胞(dendritic cell,DC)/CD8⁺ T细胞轴的空间互作为核心视角,重点解析肿瘤微环境与肿瘤引流淋巴结之间的免疫互作。在此基础上,文章进一步讨论了放疗剂量与分割、治疗时序、淋巴结构保护及人工智能辅助治疗等关键问题,为推动经验性联合治疗向个体化精准放射免疫治疗转变提供了新的理论框架。

放疗的“双刃剑”效应与协同的生物学基础
放射治疗是肿瘤临床治疗的重要手段,约半数肿瘤患者在治疗过程中会接受放疗。综述指出,放疗不仅能够直接杀伤肿瘤细胞,还可作为一种“原位疫苗”重塑抗肿瘤免疫。放疗诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡(immunogenic cell death,ICD),释放肿瘤相关抗原及损伤相关分子模式(DAMPs),并激活 cGAS–STING、ZBP1、RIG-I/MDA5 等核酸感知通路,诱导 I 型干扰素及其他炎症信号产生,促进树突状细胞(DC)成熟、抗原呈递及肿瘤特异性 CD8⁺ T 细胞应答,从而有望将免疫抑制性的“冷肿瘤”转化为更具免疫反应性的“热肿瘤”。与此同时,放疗也可诱导一系列反向免疫调节机制,包括 PD-L1 上调、调节性 T 细胞及髓源性抑制细胞募集、血管损伤、缺氧和免疫抑制性微环境重塑等。因此,放疗对抗肿瘤免疫具有典型的“双刃剑”效应,这也构成了放疗与免疫检查点抑制剂联合应用的重要生物学基础。
文章进一步强调,放疗的免疫效应具有明显的剂量和分割依赖性,不同治疗方案可能产生不同甚至相反的免疫效应。如何在增强放疗免疫刺激作用的同时限制其诱导的免疫抑制,是提高放疗与免疫治疗协同疗效的关键科学问题。
DC/CD8⁺ T细胞轴:放疗免疫治疗的核心枢纽
针对这一问题,作者以 DC–CD8⁺ T 细胞互作轴为核心,重新梳理了放疗诱导抗肿瘤免疫的过程。文章特别强调,抗肿瘤免疫并非仅发生于被照射的肿瘤局部,而是涉及肿瘤微环境与肿瘤引流淋巴结(tumor-draining lymph nodes, TDLNs)之间的空间协同。放疗诱导的肿瘤抗原可由成熟 DC 摄取,并迁移至肿瘤引流淋巴结,通过交叉呈递激活肿瘤特异性 CD8⁺ T 细胞,从而将局部肿瘤损伤与系统性适应性免疫连接起来。文章进一步关注了近年来单细胞和空间组学研究揭示的 mregDC(mature dendritic cells enriched in immunoregulatory molecules)。mregDC兼具抗原呈递和免疫调节功能,一方面可支持CD8⁺ T细胞活化和维持,另一方面也可表达PD-L1等免疫抑制分子。文章同时强调,具有自我更新能力的TCF1⁺干细胞样耗竭前体T细胞(TPEX)是维持长期抗肿瘤免疫及免疫检查点治疗响应的重要细胞群。值得关注的是,这一免疫过程并不局限于被照射的肿瘤内部。TDLN是肿瘤抗原呈递、T细胞启动以及肿瘤反应性T细胞维持的重要场所。因此,放疗靶区的设计可能直接影响系统性抗肿瘤免疫。文章强调,TDLN照射的影响并非简单的“照”或“不照”,而需要综合考虑照射野、剂量分割、治疗时序、肿瘤类型以及淋巴结转移状态。这一认识也为未来探索“保护关键淋巴结构、保留循环淋巴细胞”的免疫学引导放疗策略提供了理论依据。

从临床困境到精准优化
虽然放疗与免疫治疗具有坚实的生物学协同基础,但这一协同作用在临床上并非简单的“1+1>2”。文章系统梳理了放疗联合免疫治疗的重要临床研究。PACIFIC研究确立了放化疗后巩固免疫治疗在局部晚期非小细胞肺癌中的标准地位,而PACIFIC-2、CheckMate 73L、KEYNOTE-412等多项同期联合的III期试验相继折戟,提示联合时序对疗效的决定性影响。基于上述机制与临床证据,文章提出,未来放疗免疫治疗应逐步从经验性的固定组合转向免疫学引导的精准优化:合理采用低分割等放疗策略,在保证局部控制的同时减少对TDLN及循环淋巴细胞的附带损伤;依据放疗诱导的免疫动态确定免疫治疗时序;并结合患者个体肿瘤免疫状态进行治疗选择。
除了目前应用最广泛的免疫检查点抑制剂,文章还展望了放疗与 CAR-T/TCR-T细胞治疗、双特异性T细胞连接器(BiTEs)、工程化细胞因子以及其他新型免疫调节策略的协同前景。放疗产生的抗原、炎症信号和免疫细胞募集效应,有望为工程化免疫治疗突破实体瘤屏障提供新的机会。
AI赋能放疗免疫治疗新范式
在精准放疗不断发展的背景下,如何将患者的免疫状态进一步纳入治疗决策,是下一代放射免疫治疗的重要方向。综述前瞻性探讨了人工智能(AI)在放疗免疫治疗中的新兴作用。通过整合CT、PET、MRI等影像数据,以及数字病理、空间转录组和外周血生物标志物等多维信息,AI有望突破传统解剖学和剂量学评估的局限,实现对肿瘤免疫生态的识别,并辅助治疗应答预测、患者分层及免疫微环境动态监测。
进一步地,AI还可参与放疗计划优化,通过识别并避让富含淋巴细胞的关键区域、优化射束路径和剂量分布,在保证肿瘤控制的同时减少放射诱导的淋巴细胞损伤,为个体化精准放疗免疫治疗平台的构建提供技术支撑。但相关应用目前仍处于发展阶段,其临床价值尚需更多多中心、前瞻性研究进一步验证。
该综述从空间免疫互作角度系统整合了放疗诱导的先天免疫感知、DC激活、CD8⁺ T细胞应答及免疫抑制反馈等关键过程,进一步强调了肿瘤局部与肿瘤引流淋巴结共同构成的抗肿瘤免疫网络,为深入理解放疗与免疫治疗协同机制及优化临床治疗策略提供了新的视角。
该论文于 2026 年8月17日发表于 Journal of Clinical Investigation。上海交通大学药学院路璐副研究员、邓刘福教授为该论文共同通讯作者。
论文链接:
Lu L, Deng L. Radiotherapy and immunotherapy in cancer treatment: mechanisms of clinical synergy. J Clin Invest. 2026;136(16).
DOI: 10.1172/JCI207550