导言：放射疗法是通过电离辐射杀死癌细胞的最常用的癌症治疗方法之一，它在杀死癌细胞的同时也会对健康细胞产生副作用。免疫疗法则是通过刺激人体自身免疫系统来攻击癌细胞。目前，研究人员发现经过放射疗法处理的癌细胞能成为免疫疗法所产生的T细胞的更好的靶标。因此，将古老的放射疗法与最新的免疫疗法结合使用成为了癌症治疗的新希望。
关键词：癌症，放射疗法，免疫疗法，联合疗法
美国总统奥巴马在他发表的最后一次国情咨文中，将国家癌症“登月计划”的重任安排给了副总统乔?拜登。抗癌“登月计划”的目标是使美国成为“彻底攻克癌症的国家”。在该计划已公布的前沿研究领域中，有一类叫做癌症免疫疗法和联合疗法。
癌症免疫疗法是通过刺激免疫系统来锚定并攻击癌细胞的治疗方法。目前，研究人员认为将免疫疗法与传统的治疗方法结合起来能够为癌症治疗带来新的可能性。
比如，放射疗法是目前最古老且最常用的癌症治疗方法之一。但是，人体能接受的辐射强度是有限的，而且放射疗法并不能杀死所有的癌细胞。然而，在联合疗法中，放射疗法能与免疫疗法一起对癌细胞进行连环攻击。
一个病人正在沃尔特里德国家军事医疗中心准备接受放射治疗。图片来源：飞行员杂志/美国空军图片/Staff Sgt. Russ Scalf/Flickr,CC BY-NC
放射疗法如何杀死癌细胞
大多数癌症病人在治疗期间都会接受手术、化学疗法和放射疗法的共同治疗。大约50%的癌症病人都接受过放射治疗。化学疗法需要使用许多不同的药物，这些药物通过不同的方法锚定目标癌细胞；不同于化学疗法，电离辐射只是一种高能波。无论它是如何被传递的，一般来说，细胞都通过相似的途径接受到同等计量的辐射。
放射疗法通过损害癌细胞的DNA，导致各种形式的细胞死亡，包括细胞自杀（细胞凋亡），从而直接杀死癌细胞。由于高能波也能击中目标癌细胞周围的健康细胞，因此在不损害健康组织的前提下，人体能接受的辐射量是有限的。
近年来，辐射传递技术有所提高，辐射能够被更集中地释放到肿瘤，而对周围正常细胞产生更少的损害。如今，病人通常接受小剂量、分多次进行的放射治疗，这种疗法称为片段疗法。这就提高了辐射攻击肿瘤的总剂量，但是减少了急性毒性的副作用。
但是即使有这些进展，很多病人仍然不能只通过放射疗法得到治疗。例如，细胞自杀需要能够触发凋亡过程的细胞蛋白的活性。
癌细胞的这些细胞蛋白的基因中会产生使其能够耐受辐射的突变，这些癌细胞因而能避免被清除。其他癌细胞可能因为它们在肿瘤中所处的隐蔽位置而接受到一个亚致死剂量，从而得以幸存。
在某些情况下，放射疗法完全没有治愈癌症的希望。然而，为了减轻病痛或者在进行其他治疗前先使肿瘤缩小，放射疗法还是会被用于治疗。
不过，从放射疗法中幸存下来的癌细胞并非毫发未损。最近，研究人员发现经过放射疗法处理过的癌细胞能成为更好的免疫系统自身反应的靶标，进而更易被免疫疗法攻克。
2013年8月19日，一名癌症病人正在加州洛杉矶UCLA医学中心的一项有希望的癌症治疗临床试验中接受静脉内注射剂量的Pembrolizumab治疗。图片来源：David McNew/Reuters
免疫疗法如何抗击癌症
在免疫疗法研究的早期，人们认为旨在杀死增殖细胞的治疗方法（如放射疗法和化学疗法）永远不可能与需要扩增大量免疫细胞的免疫疗法共同作用。
我和其他人的研究结果显示，放射疗法能使肿瘤细胞表达那些可以增加免疫细胞活性的基因。这一发现着实激动人心，因为很多癌细胞正是通过降低免疫系统识别和攻击癌细胞的基因的表达量来逃避免疫系统的识别。放射疗法能颠倒这个过程，使癌细胞更易被免疫系统发现。
电离辐射下的肿瘤细胞免疫调控示意图。已发现的肿瘤细胞调控途径有多种，这些途径能直接改变CD8+杀伤性T细胞的功能、活性或者招募，也能改变其他免疫细胞的功能。图片来源：Charlie Benson，原作者提供。
例如，放射疗法能提高直肠癌和前列腺癌细胞表面蛋白的表达量，而这些蛋白能增加T细胞的存活率和杀伤力。
放射疗法还能使癌细胞释放能将T细胞招募到肿瘤的分子，或者刺激其他抗癌细胞（自然杀伤细胞）的活性。
在各种类型的癌细胞中，很多其他免疫刺激基因都能受到放射疗法的调控，这被称为免疫调控。所以，关于放射疗法是完全免疫抑制的以及放射疗法不能与免疫疗法共同使用的这些旧观点也并不是对的。因此，根据免疫学家的这个观点，我认为放射疗法还没有得到充分的利用。
在免疫疗法的使用中加入放射疗法能使癌细胞成为T细胞（由免疫疗法产生）的更好的靶标。而且这并不是共同使用放射疗法和免疫疗法的唯一潜在好处。
攻击身体其他部位的癌细胞
放射疗法不能击中体内的每个肿瘤或者每个癌细胞。一旦病灶转移至全身，要将辐射释放到肿瘤细胞迁移的每个部位是不可行的。
这时候就轮到一种叫做“异位效应” 的现象上场了。异位的意思是“远离靶标”，这是一个放射生物学术语，用来描述一种有趣的现象：有时候，用放射疗法治疗体内某一部位的肿瘤时，会消除和治愈另一个不同位置未受处理的肿瘤。
很多科学家把这个效应的产生归因于免疫细胞活性的激活，免疫细胞被放射疗法激活后，能对未受处理的肿瘤发动有效的攻击。异位效应这个现象在癌症的小鼠模型中得到了实验证明。此外，研究人员在临床癌症病人中也观察到了这个现象。
在过去几年中，有一些备受瞩目的研究证实了肺癌、黑色素瘤和其他癌症病人中的异位效应。
甚至在一些只是为了缓解疼痛而进行放射治疗的黑色素瘤病人的体内也发现了异位效应。这些病人在接受放射治疗之外，都接受了某种形式的癌症免疫疗法。
坏消息是我们仍然不确定到底如何能让异位效应始终发生。我们面临的挑战是弄清楚异位效应的机制究竟是什么，这样才能在更多接受联合疗法的病人中可靠地重现异位效应。
其他待解决的问题还包括：引起异位效应的最佳放射剂量是多少；相对于癌症免疫疗法，进行放射疗法的最佳时间是什么；哪种特定类型的癌症最可能响应异位效应；以及，在联合疗法策略中，哪种免疫疗法（在日益增长的名单中）是引起异位效应的最佳选择。
总的来说，好消息是放射疗法有了它的新招数，它能使肿瘤细胞促使T细胞发挥功能。因此，癌症免疫疗法也许能帮助人们通过新的途径来重新运用作为最古老的癌症治疗方法之一的放射疗法。
作者简介：Charlie Garnett Benson，乔治亚州立大学助理教授。Charlie Garnett Benson是BeyondTheCodon有限责任公司的创始人。她受到过美国国家癌症研究所的资助、国家卫生研究所（NIH）（CA162235）和儿童白血病研究协会的资助，她目前受到美国癌症协会研究学者奖（RSG-15-182-01-LIB）的资助。Charlie Garnett Benson以她的曾用名Charlie T Garnett发表过一些文章。
（翻译：郭晓；审校：海带丝）
原文链接【科学美国人博客】：
https://theconversation.com/radiation-combined-with-immune-stimulating-drugs-could-pack-a-powerful-punch-against-cancer-cells-54452
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