低剂量放疗与免疫治疗联合递送至免疫排斥型肿瘤患者可增强CD8+ T细胞功能

Combinatorial Delivery of Low-Dose Radiotherapy and Immunotherapy to Patients with Immune-Excluded Tumors Enhances CD8+ T-cell Functionality

作者信息Maria Ochoa-de-Olza, Nicolas Rayroux, Martina Imbimbo, Angela Orcurto, Noémie Fahr, Fabrizio Benedetti, Julien Dagher, Giulia Spagnol, David Barras, Eleonora Ghisoni, Blanca Navarro, Arthur Mulvey, Dominik Berthold, Apostolos Sarivalasis, Khalil Zaman, Athina Stravodimou, Antonia Digklia, Rafael Duran, Clarisse Dromain, John O Prior, Niklaus Schaefer, Stefan Zimmermann, Michel Obeid, Nikos Chalkidis, Tsourti Zoi, Bettina Bisig, Lionel Trueb, Doga C Gulhan, Christine Sempoux, Urania Dafni, Stephanie Tissot, George Coukos, Fernanda G Herrera, Denarda Dangaj Laniti
PMID41995577
发布时间2026-07-17
DOI10.1158/1078-0432.CCR-25-2743

实验完整度

包含I期临床试验、配对肿瘤活检的单细胞测序、多重免疫荧光、bulk RNA-seq及靶向DNA测序等多层次验证,并进行功能与机制分析。

主要模型

免疫排斥型实体瘤患者(多转移性) 卵巢癌和前列腺癌肿瘤样本 患者配对肿瘤活检组织

重点核对

CD8+ T细胞基线密度(<5个/高倍镜视野)作为入组标准 LDRT剂量(0.5或1 Gy/次,每周2次,共6或12 Gy) LDRT后第10天活检时间点 应答定义基于活检病灶的CT变化(缩小 vs 非缩小) DNA修复基因突变状态(如ATM、CDK12、TP53)

摘要

目的:免疫检查点阻断(ICB)已在多种肿瘤类型中显示出疗效。然而,以低上皮内T细胞浸润为特征的“冷”肿瘤表现出较差的响应性。我们研究了低剂量放疗(LDRT)能否增强多发性转移性免疫排斥型实体瘤患者对ICB的疗效。患者与方法:我们开展了一项多队列I期临床试验(RACIN),纳入25例接受递增剂量LDRT联合纳武利尤单抗、伊匹木单抗、阿司匹林或塞来昔布以及低剂量环磷酰胺为基础方案治疗的患者。主要终点为安全性和耐受性;次要终点包括疾病控制率(DCR)、无进展生存期和总生存期。探索性终点分析使用LDRT前后的配对肿瘤活检样本进行肿瘤微环境(TME)的单细胞分析。结果:联合治疗显示出可管理的安全性特征,≥3级不良事件发生率为12%至21%。总体DCR为42%,一名卵巢癌患者在3年时维持完全缓解。在应答者中,增强的CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)功能与增加的DNA损伤反应特征及基线时PD-1+CD8+ TIL的存在相关。相比之下,无应答者基线时表现出增强的免疫调节性固有淋巴细胞,如CD8黏膜相关恒定T(MAIT)细胞和调节性自然杀伤(NK)细胞,且TME中缺乏免疫刺激性髓系细胞,并在LDRT后TIL放射敏感性增加。结论:这些发现提示LDRT联合ICB是安全的,并可能在免疫排斥型肿瘤中发挥免疫调节活性。CD8+ TIL动力学、DNA修复响应性和TME组成可能预测应答,并值得在更大规模的对照研究中进一步验证。转化相关性:免疫排斥型肿瘤很少从免疫检查点阻断中获益,而基线免疫细胞密度本身并不能很好地预测临床应答。在一项评估低剂量放疗(LDRT)联合免疫疗法治疗晚期多发性转移性免疫排斥型实体瘤患者的I期临床研究(RACIN;NCT03728179)中,治疗前后的配对活检显示,临床获益与功能性CD8+ T细胞状态(增殖性和细胞毒性)的出现以及持续的干扰素和DNA损伤相关的炎症信号传导相关。相比之下,无应答病灶富含免疫调节性固有程序,包括CD8 MAIT和调节性自然杀伤细胞状态,表明存在不同的抑制性肿瘤微环境配置。这些发现支持基于生物标志物的篮子试验设计,并采用协调一致的治疗中采样以优化基于组织学患者选择之外的放疗-免疫治疗组合。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
低剂量放疗能否增强免疫检查点阻断在免疫排斥型实体瘤患者中的疗效,并探索其潜在机制和预测性生物标志物。
核心机制
LDRT可能通过增强DNA损伤反应和激活cGAS-STING信号通路,促进CD8+ T细胞浸润和功能增强(如增殖和细胞毒性),从而改善ICB应答,而无应答者因存在免疫抑制性固有细胞(如MAIT、调节性NK)而抵抗。
主要证据
通过对治疗前后配对活检进行单细胞和空间分析,发现应答者基线具有更高的DNA修复特征和PD-1+CD8+ TIL密度,治疗后CD8+ T细胞功能增强;无应答者富集调节性MAIT和NK细胞。
研究意义
研究提示DNA修复缺陷和CD8+ T细胞状态可作为预测LDRT联合ICB疗效的生物标志物,支持基于生物标志物的篮子试验设计,以优化放疗-免疫组合策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者筛选与基线特征评估

筛选免疫排斥型肿瘤患者,收集基线临床和病理信息。

入组具有免疫排斥表型(上皮内CD8+ T细胞<5个/HPF)的转移性实体瘤患者,接受LDRT联合免疫治疗(方案变化)。记录患者基线特征(如肿瘤类型、TMB、PD-L1状态等)。

2

治疗实施与安全性评估

评估LDRT联合免疫治疗的安全性和耐受性,确定剂量限制性毒性。

按多队列设计给予治疗,监测不良事件,进行剂量递增和队列扩展。记录DLT和BLT。

3

疗效评估

评估治疗的客观缓解率和疾病控制率。

通过影像学评估(CT、PET/CT)测量肿瘤大小变化,根据RECIST 1.1和PCWG3标准评估最佳总缓解。

4

肿瘤微环境的多组学分析

探索LDRT对肿瘤微环境的影响及与疗效相关的生物标志物。

对配对活检(治疗前和第10天)进行IHC、mIF、bulk RNA-seq、scRNA-seq和靶向DNA测序分析,比较应答者和无应答者的免疫细胞组成、功能状态和DNA损伤相关信号。

5

机制与生物标志物验证

验证DNA修复功能与CD8+ T细胞状态对LDRT联合ICB疗效的关联。

通过通路富集分析、单细胞聚类、突变分析等,在转录组和蛋白水平验证DNA损伤反应、CD8+ T细胞功能和免疫抑制细胞类型。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
CONFIRM 2GV6Roche05278422001
C8/144BDakoGA62361-2
ultraView通用DAB检测试剂盒Roche/Ventana05269806001
Ventana BenchMark ULTRARoche/Ventana--
DISCOVERY ULTRA染色模块Roche/Ventana--
DISCOVERY山羊IgGVentana--
DISCOVERY抑制剂Ventana--
DISCOVERY OmniMap抗兔HRPVentana760-4311
DISCOVERY OmniMap抗鼠HRPVentana760-4310
OPAL反应性荧光团Akoya Biosciences--
Spectral DAPIAkoya BiosciencesFP1490
抗人PD-1抗体BiocareAPI
抗CD3抗体DakoIR50361-2
抗人颗粒酶B抗体MonosanMON7029C
抗人Ki67抗体SpringMA5-14520
抗泛细胞角蛋白抗体DakoM351501-2
抗CD8抗体Cell Marque108R-16
抗CD4抗体Cell Marque104R-16
抗FOXP3抗体AbcamAB20034
抗人CD56抗体Cell Marque156R-94
抗pSTING抗体BioConcept50907S
抗gH2Ax抗体Millipore05-636
抗pSTAT抗体Cell Signaling Technology39205
抗CD11c抗体Cell Marque111M-14
抗CD19抗体NovocastraNCL-L-CD19-163
抗CD68抗体DakoIR61361-2
PhenoImagerAkoya Biosciences--
TRIzol----
组织研磨仪Invitrogen--
RNeasy Mini试剂盒QIAGEN--
RNeasy Micro试剂盒QIAGEN--
NanoDrop分光光度计Thermo Fisher Scientific--
Fragment AnalyzerAgilent Technologies--
Qubit HS RNA检测试剂盒Invitrogen--
Illumina TruSeq链特异性总RNA试剂盒Illumina--
NovaSeq测序仪Illumina--
Ovation RNA-Seq系统V2TECAN--
Illumina DNA Prep试剂盒Illumina--
胶原酶I----
胶原酶IV----
脱氧核糖核酸酶I----
RNasin(核糖核酸酶抑制剂)----
MoFlo AstriosBeckman Coulter--
Chromium10x Genomics--
Next GEM单细胞5'文库和凝胶珠试剂盒1.1版10x Genomics--
Qubit dsDNA HS检测试剂盒Invitrogen--
HiSeq 4000测序仪Illumina--
NovaSeq 6000测序仪Illumina--
Maxwell 16 FFPE Plus LEV DNA纯化试剂盒Promega--
Maxwell 16 LEV血液DNA试剂盒Promega--
KAPA HyperPlus文库制备试剂盒Roche--
ME220聚焦超声仪Covaris--
xGen Lockdown探针Integrated DNA Technologies--
MiSeq测序仪Illumina--
NextSeq 550测序仪Illumina--
Ventana PD-L1 (SP263)克隆Ventana--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者入组筛选
免疫排斥型表型:上皮内CD8+ T细胞<5个/高倍镜视野(HPF);ECOG PS 0-1;既往治疗线数及类型(包括是否使用过免疫检查点抑制剂)
阅读提示:Patients and Methods - Study participants/patients (入组标准部分)
治疗方案
LDRT剂量(0.5或1 Gy/次,每周2次,总剂量6或12 Gy);基础药物(纳武利尤单抗、伊匹木单抗、环磷酰胺、阿司匹林或塞来昔布)的给药剂量和频率;队列3中是否联合环磷酰胺或伊匹木单抗
阅读提示:Patients and Methods - Cohorts 1 and 2, Cohorts 3, arms A and B; Figure 1A
活检与样本采集
配对活检来源于同一照射病灶,治疗前和第10天;第10天活检在ICB给药前;部分样本来源不同病灶(如患者3)
阅读提示:Results - Exploratory outcomes - Biopsied metastases responses; Figure S2A
TME分析(IHC和mIF)
抗体克隆号、稀释度、抗原修复条件、染色平台(Ventana)、图像分析软件(IFQuant)
阅读提示:Patients and Methods - IHC, tumor-infiltrating lymphocyte assessment, and scoring; Multispectral immunofluorescence tissue staining and image analyses
转录组分析
测序平台(NovaSeq 6000);比对参考基因组(GRCh37或GRCh38);数据分析软件版本(STAR, edgeR, Seurat等)
阅读提示:Patients and Methods - Bulk RNA processing and sequencing; scRNA-seq processing