近年來，由于基因組學和個性化醫療研究和應用的增加，腫瘤學經歷了顯著的轉變。現在，隨著人們更加重視利用患者自身的免疫系統來根除癌癥，輻射腫瘤學也有了類似的轉變。隨著分子免疫學的進步與自動化的結合，放射治療(RT)將進入個性化多模式系統治療的時代。1
雖然RT是提供局部腫瘤控制的最有效方法之一，但隨著針對病人的放射規劃和傳輸的不斷改善，RT也有可能對全身性疾病的控制起到作用。1由RT激活的T細胞可以發揮超越局部疾病的作用，加強全身性控制：當與免疫療法相結合時，同樣用于局部控制的RT技術可以將腫瘤轉化為原位疫苗。此外，放射治療計劃和執行方式能更有效的針對不同病人的情況，改善劑量測定，以及更快的執行，從而能夠同時治療多種病變和部位。1例如，有腫瘤長在多個部位的患者可以根據他們的免疫系統狀況，對所有病變部位進行低劑量治療，或合并高劑量和低劑量。免疫系統較弱的患者可能同時接受細胞治療以及RT。這可以在啟動提高他們的免疫系統時，也攻擊多個部位的腫瘤。
發表在2021年2月《International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics》的文獻中，研究人員評估了個性化醫學多模式全身治療對轉移性癌癥患者的療效。研究人員探討了使用低劑量放射療法作為克服抑制性腫瘤基質的方法。該基質已知可以阻止腫瘤浸潤性白細胞(TILs)和免疫細胞進入腫瘤。這阻礙了全身性免疫反應。
單細胞蛋白質組學數據是最佳輻射劑量評價方式
高劑量和低劑量RT的使用方式不同——高劑量RT適用于局部控制和免疫激活寡轉移性（包含在單一原發部位）或多轉移的疾病，而低劑量RT刺激獨特的抗腫瘤免疫途徑，調節腫瘤基質以改善T細胞和TIL的浸潤。為了更了解這些療法的療效以及低劑量RT效應的機制，研究人員對高劑量和低劑量RT以及這些技術與新興免疫細胞療法的整合進行了研究。1
研究人員把344SQ肺癌腫瘤移植到129Sv/Ev小鼠，再分別以低劑量(1Gy X 2)，中劑量(5Gy X 3)和高劑量(12Gy X 3)照射移植的腫瘤。研究人員隨后利用磁珠從腫瘤組織分選出CD4和CD8 T細胞。由于中劑量和高劑量在照射早期消除了多數的局部T細胞，他們在7天后再從腫瘤組織采集T細胞。他們利用IsoPlexis的單細胞單細胞蛋白質組分析技術"確定了高劑量或低劑量RT治療后分選免疫細胞的多功能強度指數(Polyfunctional Strength Index)。PSI衡量分泌兩種或兩種以上細胞因子的百分比，再乘以因子分泌的強度。PSI已在免疫療法中被驗證為一種潛在預判參考數據"。1
高劑量輻射毒殺T細胞，增加其interferon-g, Granzyme B, and MIP-1a因子的分泌，提高了毒殺T細胞的功能。而低劑量輻射刺激輔助T細胞的功能。這可以加強CD8 T細胞并幫助產生免疫記憶（圖1）。1由于不同劑量之間功能的不平衡，結合兩種技術提供了一個新的治療重點，并以病人的特定癌癥為中心。他們的免疫系統和免疫狀態是治療計劃和執行的核心。
圖1：不同劑量照射后，腫瘤微環境中CD4及CD8細胞多功能性的變化。
圖2：轉移性癌癥患者的假設性治療方法示意圖。
該研究表明，當與免疫療法結合使用時，RT可能是創造原位疫苗的關鍵。這種疫苗利用患者的免疫系統來對抗他們的特定癌癥。IsoPlexis單細胞蛋白質組學的使用揭示了根據所要的免疫細胞刺激來選擇適合的輻射劑量的重要性。由此，作者建議了轉移性癌癥患者的假設性分層治療方法（圖2）。作者也期望，分層治療方法可能會在未來幾年內不斷發展，隨著新的免疫療法與腫瘤放射治療的結合，擴大到治療更多患者。
延伸閱讀
參考文獻
1. Patel, Roshal R., et al. “Use of Multi-Site Radiation Therapy for Systemic Disease Control.” International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. Vol 109:2, p 352-364. February 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2020.08.025
2. Oncology: Single cell proteomics. IsoPlexis. https://isoplexis.com/research-areas/solid-tumor-oncology/.
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