局所放射線療法のアブスコパル効果は、腫瘍免疫原性に依存しています

アブスコパル腫瘍の退行はまれな現象のままですが、放射線が免疫系を刺激して全身性アブスコパル応答を誘導する方法を活用することに関心があります。ここでは、腫瘍免疫原性が放射線療法の能力がアブスコパル効果を誘発する能力を決定するという仮説をテストしました。この研究で、高度に高く（MC-38および例えば、e.g7-ova）または不十分に免疫原性腫瘍モデルを確立し、それらを偽放射、15 Gyの単回投与、または5分の3分画で治療しました3日連続でGy。放射線後の腫瘍微小環境の変化は、フローサイトメトリーとRNAシーケンスによって検査されました。我々の結果は、腫瘍免疫原性と放射線療法のアブスコパル効果との間の正の相関を示した。15 GY放射の単回投与は、高度に免疫原性腫瘍にアブスコパル効果を誘導するための効果的なレジメンでした。局所放射線は、CD8 T細胞浸潤を増加させ、抑制免疫細胞の蓄積を減少させることにより、照射および非照射された遠隔腫瘍の腫瘍微小環境を形成しました。しかし、放射線だけでは、免疫原性腫瘍が不十分なアブスコパル効果を引き出すには不十分でした。不十分な免疫原性腫瘍の放射線後の非照射された遠隔腫瘍微小環境では、有意な変化は検出されませんでした。さらに、腫瘍免疫原性サブタイプは、放射線療法を受けている患者の放射線学的反応と臨床結果と関連していた。これらの発見は、腫瘍免疫原性が放射線療法のアブサパル効果を予測できる支配的な特性であることを示しています。私たちの研究は、アブスコパルの影響に関与する免疫学的メカニズムの詳細な理解を提供し、放射線療法の治療効果に対する腫瘍の不均一性と臨床試験における免疫療法との組み合わせを強調しています。

Although abscopal tumor regression remains a rare phenomenon, interest in exploiting how radiation stimulates the immune system to induce systemic abscopal response is increasing. Here, we tested the hypothesis that tumor immunogenicity determined the ability of radiotherapy to induce abscopal effects. We established highly (MC-38 and E.G7-OVA) or poorly (LL/2 and B16-F10) immunogenic tumor models in this study and treated them with sham radiation, a single dose of 15 Gy, or three fractions of 5 Gy on three consecutive days. Alterations in the tumor microenvironment after radiation were examined by flow cytometry and RNA sequencing. Our results demonstrated the positive correlation between tumor immunogenicity and the abscopal effect of radiotherapy. The single dose of 15 Gy radiation was an effective regimen for inducing abscopal effects in highly immunogenic tumors. Local radiation reshaped the tumor microenvironment of irradiated and non-irradiated distant tumors by increasing CD8 T-cell infiltration and reducing suppressive immune cell accumulation. However, radiation alone was insufficient to elicit abscopal effects in poorly immunogenic tumors. No significant alterations were detected in the non-irradiated distant tumor microenvironment after radiation of poorly immunogenic tumors. In addition, tumor immunogenic subtypes were associated with the radiological response and clinical outcome of patients receiving radiotherapy. These findings indicated that tumor immunogenicity was the dominant characteristic that could predict the abscopal effect of radiotherapy. Our study provides an in-depth understanding of the immunological mechanisms involved in abscopal effects and highlights the impact of tumor heterogeneity on the therapeutic efficacy of radiotherapy and their combination with immunotherapy in clinical trials.