放射治疗在肿瘤治疗中发挥着重要作用,但其杀伤作用通常缺乏细胞层面的选择性,往往在清除肿瘤细胞的同时对免疫细胞造成不可避免的损伤,从而限制放疗诱导抗肿瘤免疫效应的发挥。如何在细胞尺度上实现对肿瘤细胞的精准杀伤,并最大程度保留免疫细胞功能,是放射生物学领域长期未能解决的关键问题。硼中子俘获治疗(Boron neutron capture therapy,BNCT)基于硼-10俘获热中子后释放高传能线密度粒子的物理过程,其杀伤范围为5–9微米,从理论上具备“单细胞尺度放疗”的独特优势。然而,这一精准杀伤特性是否能够在生物学和免疫学层面转化为明确的治疗获益,仍缺乏系统实验证据。
近期,北大-清华生命科学联合中心刘志博团队与曾泽贤团队合作,在Nature Communications上发表了题为Boron neutron capture therapy preserves immune cells and induces robust antitumour immunity in preclinical mouse model的研究文章。研究系统比较了硼中子俘获治疗与等剂量X射线放疗在免疫“冷”肿瘤和“热”肿瘤模型中的生物学与免疫学效应,发现BNCT能够在两类肿瘤模型中有效激活抗肿瘤免疫反应,并在高效杀伤肿瘤细胞的同时,显著降低对肿瘤微环境中免疫细胞的直接损伤,体现出细胞尺度上的治疗选择性。单细胞转录组分析进一步表明,BNCT可显著重塑肿瘤免疫微环境。该研究从生物学层面验证了BNCT作为“单细胞尺度放疗”的独特治疗模式,为其优异疗效提供了重要免疫学解释,也为放疗与免疫治疗的协同优化提供了新的理论依据。