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塞巴斯蒂安·p·一点儿,菲利普·l·佩雷拉赫尔穆特·r·萨利赫Hans-Georg Rammensee,塞西尔Gouttefangeas, ”不仅仅是肿瘤破坏:免疫调节热消融的癌症”,免疫学研究期刊》的研究, 卷。2011年, 文章的ID160250年, 19 页面, 2011年。 https://doi.org/10.1155/2011/160250
不仅仅是肿瘤破坏:免疫调节热消融的癌症
文摘
在过去的几十年中,thermoablative局部肿瘤的治疗技术获得了治疗病人的重要性没有资格获得手术切除。轶事报道描述了自发的遥远肿瘤热消融后回归,显示可能的免疫系统的参与,因此thermoinduced后诱导抗肿瘤免疫治疗。近年来,越来越多的证据表明调制的适应性和先天免疫,以及通过thermoablation危险信号的感应,出现了。诱导免疫反应,但是,大部分都是弱,不足以完全根除肿瘤或持久的预防疾病进展,并与immunomodulating药物联合疗法被评估可喜的成果。本文旨在总结发表研究结果通过免疫调制射频消融术,冷冻消融术,微波消融治疗,高强度聚焦超声、激光热疗。
1。介绍
高温或低温的本地应用程序常用的诱导蛋白质变性,组织坏死,肿瘤破坏为了治疗或姑息治疗局部一级或二级肿瘤(1]。热烧蚀过程在临床实践中包括射频(RF)消融,微波消融治疗(MWA),高强度聚焦超声(HIFU)和激光温热疗法(LITT)和高温下的使用,以及与感应的低温冷冻消融术。主要是所有这些技术都申请的姑息治疗患者没有资格获得手术切除或虚弱的患者减少功能储备能力和许多并发症(2,3]。当地热烧蚀方法存在几个优点与外科手术相比,包括周围的健康组织损伤少,病人有更多的安慰,例如,减少疼痛和限制运动由于伤口愈合,提高化妆品的结果,在关键时期的经济状况在医学facilities-reduced成本和短期住院的2,4]。对选定的病人,当地thermoablative技术有相似的临床结果与历史相比控制手术切除的5- - - - - -8]。然而,除了肝细胞癌早期,没有大型随机临床试验进行直接比较thermoablation和手术切除目前为止(9]。在临床常规热消融技术获得了进一步的小肿瘤治疗的重要性作为替代外科切除。他们的应用程序是有限的肿瘤病灶的大小,因为大型肿瘤(> 4厘米)需要更多的扩大治疗并发症和局部复发的增加率(10,11]。
选择最合适的热烧蚀形态取决于不同的前提。肿瘤位于组织高阻抗,如肺或骨可以更好地处理冷冻消融术或MWA [12- - - - - -14]。其他因素的分配一个消融形态取决于病人特点和并发症,医生的选择和可用性的方法在各自的医院,以及肿瘤位置和相对位置其他解剖结构(1]。每个技术的临床适应症和特征总结表1。
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| 星号表明t细胞抗原或抗体反应定义配置。 Ref,参考号码。 |
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热治疗癌症的概念并不新鲜。第一个大脑肿瘤患者已经接受射频消融术在20世纪早期,但直到1990年代,射频消融成为接受,常用的治疗方案主要不可切除的肿瘤病变在肝、肾、骨骼,和肺15]。在射频治疗,一个或多个射频涂抹器放置在目标组织和高频交流电生成,导致摩擦加热60°C到100°C以上诱导凝固坏死(2,16]。高温会导致干燥和后续增加组织电阻抗限制进一步传导到组织(12]。最近的研究表明,射频消融后的临床结果相比相当甚至更好的手术切除。因此,射频消融是目前正在讨论可能的新标准,消除转移性肝损伤和oligofocal肝细胞癌(HCC) (5,8,17]和进一步治疗在肝癌治疗选择和转移阶段的结直肠癌(CRC)结合手术时(18,19]。早期非小细胞肺癌(NSCLC)也可以成功地用射频消融治疗。然而,生存的回顾性比较分析表明强烈倾向于增加生存NSCLC患者手术的好处相比,射频消融(46和33个月,)[20.),限制的应用射频消融对手术禁忌症的患者。
MWA代表一个相对较新的技术利用电磁波来诱导高温超过100°C。这里,一个活跃的微波天线放置到肿瘤。自MWA不需要的电流,温度高达100°C不会导致治疗效果下降(12]。这个方法可以有效地应用于组织阻抗较高的肺和骨(12]。在人类中,MWA目前主要用于治疗肝细胞癌(21,22]。
在HIFU,超声高能束应用于声波能量集中在一个定义良好的地区组织诱导振动。虽然单一超声束可以穿透组织不会引起明显的热量,聚焦光束从多个方向进入所选地区导致温度上升超过60°C和随后的凝固性坏死(23,24]。HIFU也产生声空化代表一个额外的机械组织的破坏机制。声空化(气体的膨胀和收缩核细胞中通过声压)导致的线粒体,内质网,以及核和细胞膜25]。这个过程是唯一的非侵入式热技术,允许实时成像超声(美国)的治疗进展25]。然而,HIFU临床应用有限自多向超声聚焦的大小是由技术边界和限制治疗时间尽可能短的需要一个精确消融(24]。HIFU应用治疗乳腺癌、肝脏、胰腺、肾、骨、前列腺癌、软组织肿瘤(25- - - - - -27]。
激光纤维置于肿瘤病变用于激光消融,光子能量传导感应加热温度可以达到超过50°C。激光的组织穿透深度只有0.4毫米这意味着多个激光纤维必须定位成一个肿瘤,以确保最优组织破坏(28]。然而,这种有限的渗透可以促进消融的监测和准确性。这种技术实验用于治疗乳腺癌、大脑、肝脏,骨骼,和前列腺肿瘤(29日,30.]。更广泛应用的临床运用激光凝固在视网膜疾病,这也导致视网膜疤痕(31日]。
所有上面提到的技术相比,冷冻消融术利用不高,但极低气温,水槽−160°C (32]。冷冻消融术包括气体和液体的蒸发是一个纯粹的热过程,不需要应用程序的电流,导致一个更广泛的适用性在高阻抗组织如肺或骨头。组织破坏的程度可以很容易地进行直接的监督冰球形成与所有传统的成像技术(1]。冷冻消融术中使用广泛的临床应用,甚至治疗视网膜母细胞瘤的儿童(33]。在1 - 6%的情况下冷冻消融术引起全身炎症反应综合征(先生),称为cryoshock现象代表一个潜在的威胁生命的并发症(34- - - - - -38),限制了其临床应用,尤其是对肝脏肿瘤(39]。
自然回归的观察治疗后肿瘤可发生thermoablation遥远的肿块可能表明一个参与的免疫激活thermoablation [39- - - - - -42]。启动、维护和终止的一种有效的抗肿瘤免疫反应需要一个复杂的细胞之间的相互作用(免疫细胞包括效应和监管子集)和体液组件(细胞因子、趋化因子抗体)。发布的各种本构或诱导危险信号受伤细胞发挥决定性作用在惊人的免疫系统对抗伤及自身。在这个危险模型等生理过程,细胞死亡的凋亡将迅速消除和忽视了免疫系统而坏死细胞释放其内容在细胞外空间将触发免疫反应(43,44]。特别是,热休克蛋白(HSP)构成的一组分子伴侣’刺激成熟树突状细胞(DC)的原产地和携带的抗原肽细胞诱导后续启动抗原T细胞(45- - - - - -48]。当地烧蚀治疗诱发坏死可能自然调节这些参数诱导炎症过程最终导致抗肿瘤特异性免疫反应的发展。越来越多的一系列报告描述炎症反应,抗原释放和吸收由专业APC和抗肿瘤获得性免疫显示确实可以这样。本文旨在总结发现免疫系统通过高的调制-或低温度引起的热消融组织癌症在动物肿瘤模型和癌症患者。并给出了各自的技术在常见的临床使用的顺序。
2。射频消融术
射频消融在癌症治疗具有最广泛的应用。因此不足为奇了最新数据有关免疫系统的激活通过thermoablation已经使用这种方法(表获得2)。
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2.1。细胞因子和压力反应
几组评估系统性释放细胞因子,趋化因子和各种射频消融术后压力因素。血清促炎细胞因子如白细胞介素水平的il - 1β、6和8,以及肿瘤坏死因子被发现是增加(51- - - - - -54)或不变(133年,134年]。一般来说,改变是温和和瞬态(消融后几个小时到几天)38,52,53,134年]。此外,血清中il - 10可能升高postinterventionally [54,133年]。总体来说,任何情况下严重的爵士multiorgan失败和凝血障碍,但在体温显著增加,平均动脉血压,和与此同时增加血清肾上腺素的水平,还是肾上腺素或c反应蛋白(CRP)已报告后不久射频消融(53,54,133年,134年]。
在小鼠模型中,射频消融诱导强烈的mRNA upregulation和/或蛋白水平的hsp - 70, hsp - 90,以及糖蛋白96 (gp96)易位核高机动组蛋白B1 (HMGB1)为肿瘤细胞的细胞质和细胞间隙(55- - - - - -57]。更具体地说,增加hsp - 70表达被证明发生在消融的边缘区,所谓的过渡区,在动物(55,58,59),在人类肝细胞在活的有机体内(62年]。最大hsp - 70表达的时间框架描述消融后不超过24小时(56,60,62年),剩余的蛋白质调节周围坏死组织后三天射频消融(61年]。几个因素可能影响当地射频后热休克蛋白的表达:在大鼠接受热消融在不同区域的肝脏,观察HSP - 70表达的程度是依赖于熔化的区域的相对空间位置大肝血管因为这些血管的血液可以滋养保护细胞的新陈代谢和相邻细胞,因此,HSP在这些细胞的表达60]。进一步的实验在裸大鼠与人类肝癌移植还建议之间的关联应用能源和hsp - 70和-90的表达水平(55]。正如我们最近所描述的,一个重要的系统性释放血清hsp - 70也可以检测到在RF-treated癌症患者治疗后的一天,但血清水平没有与消融卷,肿瘤组织学类型和其他临床或实验室参数(63年]。
2.2。细胞免疫
2.2.1。外围和瘤内免疫细胞亚群的变化
Postinterventional外周白细胞变化子集所观察到的一些组织和作为射频消融的免疫调节效应的证据。值得注意的是,抗体识别工具,用于细胞子集,时间点的观察,病人军团之间的不同研究出版。减少循环CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞(T注册)在肺结节的患者射频消融后1个月(54]。在另一项研究中包括20名肝癌患者,未发现明显的t细胞亚群的变化射频(天真或内存CD4后1个月+,CD8+),同时增加百分比激活T细胞和NK细胞循环在随机选择的病人从研究对象70年]。同一组后来描述说CD3的明显扩张- - - - - -CD效应NK细胞在治疗后1周、4周(67年]。Matuszewski和同事评估射频消融术后淋巴细胞亚群的肾细胞癌(RCC) 6例,发现一个全球的比例增加激活T细胞在大多数病人(CD3+HLA-DR+对CD4)而影响+,CD8+和NK (CD56+CD16+)细胞个体之间的不同和在不同的时间点71年]。患者结直肠肝转移,但不与HCC, CD3瞬态减少+CD4+T细胞是指出(第二天)治疗后不久75年]。虽然这些异构和进一步观察,他们集体建议射频消融的影响在不同的外围细胞子集,包括T细胞和NK细胞(61年),但也中性粒细胞,单核细胞,B淋巴细胞,甚至直流51,54,66年,75年]。
评估之前和射频消融后肿瘤浸润细胞的内在困难取得了病人和可用的数据在不同的动物模型。大多数报告描述的免疫细胞渗透过渡区小时天治疗后。粒细胞、巨噬细胞、浆细胞、CD3+,CD4+细胞被发现(49,64年,68年]。有趣的是,中性粒细胞和淋巴细胞也可以渗透遥远,未经处理的转移(65年]。
2.2.2。抗肿瘤的具体反应
一些数据处理自适应免疫反应后肿瘤射频消融是可用的。
在VX2-hepatoma transplant-tumor模型,兔子被随机分配到射频消融治疗或观察。射频消融术两周后,发现tumor-lysate特异性T细胞的活化和持久化postinterventional观察一段6周(68年]。动物RF-treated组增加了重要的生存(68年]。
Antigen-specificity RF-induced抗肿瘤的t细胞反应了在几个报告。Dromi和同事使用小鼠移行细胞癌表达男性次要组织相容性抗原HY接种到雌性老鼠。t细胞的反应对MHC-class I和II级HY-derived抗原表位在组显著增加小鼠获得肿瘤射频消融相比控制动物。这是伴随着一个增强控制肿瘤的生长,包括在重新[49]。
OVA-expressing黑色素瘤的小鼠模型,过继转移RF-treated天真的小鼠的脾细胞导致生长迟缓的卵子+,但不是卵子−肿瘤后重新,完全消除肿瘤小鼠的20%。治疗也会引起持久免疫力由于RF-treated老鼠生存第一肿瘤接种完全保护后第二个挑战70天后72年]。此外,intratumor注入tagged-OVA CD11c导致抗原摄取和成熟+细胞tumor-draining lymphnode,尽管程度低于冷冻消融术后是直接相比,射频消融在这个模型(69年]。
的病人,HCC-reactive T细胞与干扰素检测γELISPOT在4/20患者PBMC射频消融在刺激之前取得的自体肿瘤细胞溶解产物之前或之后的治疗。射频治疗后一个月,观察细胞反应性在9/20的患者中,强烈建议在活的有机体内免疫效应后RF-intervention [70年]。类似的研究结果报道在两组进一步的肝癌和CRC患者(76年]。
三个最近的出版物解决antigen-specificity RF-induced t细胞反应的患者。那波里塔诺和他的同事们发现增加干扰素γ生产在刺激MUC-1-derived糖肤治疗的2例肝转移和在循环CD3也增加- - - - - -CD19+B细胞。然而,抗体的特异性并不是研究[75年]。Hiroishi和同事CD8调查+对MAGE-1 T细胞反应,NY-ESO-1, GPC3抗原在肝细胞癌患者,发现抗原T细胞已经在检测之前样品获得射频消融,并增加在大约一半的病人77年]。最近,我们评估的发生肿瘤抗原特异性T细胞或抗体在55个癌症患者射频消融后,发现增加抗原抗体,和CD4细胞+或CD8+T细胞仅在几个人接受射频消融或化疗后不久78年]。
2.2.3。联合疗法
上面提到的所有结果表明射频消融能够诱导tumor-directed免疫力;然而,观察治疗效果是有限的。联合疗法在临床前模型,因此已经测试,目的是提高抗肿瘤反应和保护。OVA-expressing黑色素瘤,CTLA-4封锁或T注册损耗(anti-CD25 mAb)显示,肿瘤控制改善和增强OVA-specific CD8的感应+T细胞而CTLA-4马伯应用程序没有射频消融不调解同样的效果(72年]。
单核细胞的共同吸引趋化因子配体3和炎性蛋白1α(CCL3 / MIP-1α)[73年),antibody-conjugated [- 274年(脂质体阿霉素)[]甚至化疗59]也增强射频消融的影响。最后,而intratumor注入卸载直流不协同RF-treatment,应用tumor-lysate加载直流据报道,废除大多数动物的肿瘤复发。有趣的是,在疫苗接种直流就无效的生存利益,结合射频消融显著提高小鼠肿瘤的生存轴承(49,57]。
所有这些报告提供了一个有利的理由进行测试的结合射频治疗在癌症患者immune-modulating特工。必须指出,除了射频ablation-many病人目前接受额外的治疗如化疗,这也可能影响肿瘤特异性免疫反应的发展最近承认(137年]。
2.3。免疫反应和临床课程
射频消融术后发生的抗肿瘤免疫之间的关系和临床结果仍然难以捉摸。在肝细胞癌患者诱导肿瘤特异性t细胞反应性射频消融后,当地和distant-site复发是相似的70年]。相比之下,Hiroishi和他的同事观察到肿瘤抗原特异性T细胞的频率之间的相关性和良好的肝癌病人患肿瘤的生存77年]。这里必须指出,病人可能另外接受动脉化疗(TACE)。我们最近观察到倾向于更好的生存患者至少增加一倍的血清hsp - 70有一天治疗后(63年]。因为病人军团在所有三个小研究,结果需要进一步确认。
3所示。冷冻消融术
3.1。冷冻消融术的特殊场所
虽然热技术利用致命高温一直到目前为止主要描述了刺激免疫反应,冷冻消融术被描述施加刺激和抑制对免疫系统的影响。这些特定的功能可能是由于寒冷损伤的具体的生理机制包括(i)直接细胞损伤通过冰晶的形成,和(2)血管内皮损伤与潜在缺血(82年]。而其他大多数thermoablative技术被认为引起凝固性坏死,凋亡细胞也可能出席的外缘冷冻消融术后消融区。根据危险模型,凋亡细胞不会释放细胞内容(HSP抗原,HMGB1)和诱导免疫耐受43,44]。已经提出,可能会导致大量的凋亡细胞组织的保护,导致免疫抑制而大量的坏死细胞可以作为immunostimulators [4]。最近,他们表明冷冻消融术形态本身,也就是说,冻结,影响肿瘤生长和T细胞招聘(79年]。此外,技术和冷冻循环率可能发挥作用的确切机制和免疫抑制之间的分水岭immunostimulation冷冻消融术后(79年]。然而,最近的报告显示,该模型越来越多的专家的质疑凋亡细胞也可以表现出显著的免疫刺激性能力(138年,139年]。另一个影响因素的计算这些矛盾的观察可以immunomonitoring:早期评估可能会错过免疫激活和抗肿瘤活性。有趣的是,临床改善可以记录后很晚cryotreatment(10周)(140年,141年]这是符合新概念,评估肿瘤反应的免疫治疗应该执行后比常规细胞抑制剂治疗(142年]。
表3只提出了近期免疫学过去十年的观察。许多观测报告免疫抑制冷冻消融术是早些时候,下面讨论,但没有在桌子上。
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| (↑)微弱的感应。 |
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3.2。细胞因子和压力反应
不同于其他thermoablative方法,冷冻消融术诱导细胞因子释放综合征(sir - 1 - 6.4%的所有情况下,死亡率为0.2 -4%)(34,35),同化cryoshock现象临床表现为血小板减少,弥散性血管内凝血(DIC)和肺衰竭(35- - - - - -38]。Cryoshock主要限于消融肝细胞(39]。羊和老鼠先生的频率相关的积极程度的cryoablated肝组织,动物,有超过35%的切除组织呈现一个爵士[风险升高37]。此外,冷冻消融术导致显著增加血清干扰素γTNF、il - 6和il - 12,但不干预后几个小时内il - 10 (36,83年,84年]。在大鼠模型中,冷冻消融术后细胞因子释放,射频消融,LITT比较。冷冻消融术1 - 6小时后,观察血清il - 6水平显著升高。血清il - 10水平略,但并不显著升高(38]。在患者中,肿瘤坏死因子、干扰素γ可能居高不下长达4周(85年]。在转基因小鼠模型overexpressing hsp - 70仅略有增加hsp - 70表达可以观察到这被证明是对cryonecrosis tissue-protective骨骼肌细胞。在这里,必须指出,没有完整的冷冻消融术,但只有冷冻创口的皮肤和骨骼肌进行(88年]。据我们所知,没有数据在HSP表达坏死感应通过冷冻消融术是可用的。
3.3。抗体
最早报道免疫冷冻消融术后修改描述自身抗体生产对切除正常和肿瘤组织的兔子和猴子,以及患者(41,106年- - - - - -112年,114年]。这些抗体在本质上是免疫球蛋白和血清IgM (41,86年,114年)和附近的切除病变的主要免疫球蛋白和IgA [115年)出现干预后两周内(41,86年,114年]。相比之下,穆勒和他的同事们对骨肉瘤小鼠冷冻消融术,发现减少tumor-binding抗体(113年]。
冷冻消融术的另一个作用是检测到Ravindranath和同事观察神经节甘脂释放到循环的CRC患者冷冻消融术后但未在射频消融或手术。与此同时,该组织还描述增加anti-ganglioside IgM抗体的滴度(116年]。自从anti-ganglioside抗体以初级肿瘤有抑制作用,如补体介导的诱导杀死(143年)或细胞凋亡(144年),生产抗肿瘤抗体可能是免疫介导的肿瘤抑制机制的冷冻消融术后(116年]。
3.4。细胞免疫
3.4.1。外围和瘤内免疫细胞亚群的变化
在老鼠身上,明显升高外周白细胞counts-especially CD3+和CD4+T细胞检测到干预后1 - 14天(38,89年]。在人类中,冷冻消融术导致增加循环几个患者的T细胞(99年,One hundred.]。在随机试验中,对常规surgery-led cryoablation-compared辅助T细胞增多和激活T细胞(101年]。在一群患者肝转移,Th1 / Th2比率的增加外周血中可观察到(84年)而减少循环CD4周和他的同事报道+CD25+Foxp3+T注册经过冷冻创口的肝细胞癌(105年]。
在肿瘤引流淋巴结(TDLN),增加细胞结构观察t细胞(副皮质)和b细胞(胚中心)地区一周后治疗。免疫活动仍将增加10周的时间跨度(90年,91年]。使用人类黑色素瘤裸鼠异种移植模型,Gazzaniga和同事进一步描述了大血管内和瘤旁招募白细胞、中性粒细胞和巨噬细胞冷冻消融术后(86年]。在小鼠乳腺癌模型中,CD4细胞的数量+T细胞在TDLN增强。有趣的是,CD4+CD25+T注册低利率冻结(后被多79年]。
3.4.2。抗肿瘤的具体反应
评估免疫调制的冷冻消融术产生了矛盾的结果。老作品指出免疫抑制效果:增加循环免疫效应细胞没有功能相关性肿瘤排斥,相反,肿瘤和提高产物转移被提拔。这表明冷冻消融术可能调解可能通过抑制T细胞的诱导有害影响,今天被称为调节性T细胞,以及延迟开发抗肿瘤免疫的103年,104年,145年]。符合这些发现,Machlenkin和他的同事没有观察细胞激活通过冷冻疗法作为单一疗法(92年]。
相比之下,其他团体证明免疫激活cryotreated动物(表中3)。木村和她的同事发现周围淋巴细胞和脾细胞的细胞毒性活动增加对小鼠白血病病毒诱导淋巴瘤(146年]。回归的远处转移和抗肿瘤重新被巴格利和同事发现,脾淋巴细胞分离sarcoma-bearing老鼠用冷冻消融术治疗表现出显著增加细胞毒性活动对肉瘤细胞相比,那些获得小鼠接受截肢(93年]。增加免疫干预活动可能被推迟到十周后(140年]。
铀源和他的同事观察到的活动增加肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)七天冷冻消融术后小鼠结肠癌模型。这些影响只是观察到单个结节而消融消融后的几个病变废除的几种肿瘤回归。切除组织的体积的阈值,提出了治理的免疫刺激或抑制(94年]。有趣的是,肿瘤特异性效应细胞分离TDLN但不是从脾脏或外周血分泌干扰素量更高γ(治疗后3天至7天)相比,细胞获得手术切除。
OVA-expressing黑色素瘤模型,窝Brok和他的同事观察到增加antigen-loaded DC在淋巴结冷冻消融术和RF-ablation之后。值得注意的是,几乎两倍高细胞数量观察相比,感应通过射频消融治疗69年]。此外,在TDLN浸润淋巴细胞的数量增加。这些淋巴细胞产生干扰素的大量大约10倍γ在刺激与辐照冷冻消融术后乳腺细胞腺癌手术切除后,延迟肿瘤生长和肺转移的数量减少后的TDLN细胞过继转移cryoablated肿瘤(95年]。预防肿瘤重新B16-OVA细胞冷冻消融术后增强(50%存活小鼠后70天)与射频消融后的保护作用观察(20%幸存的70天后)(79年,83年,95年]。
3.4.3。联合疗法
虽然Machlenkin和他的同事观察到没有单独与冷冻消融术临床效益,结合瘤内注射的未成熟DC诱导健壮的CD4细胞的激活+和CD8+细胞毒性t淋巴细胞(92年]。这种协同效应进一步加强与anti-CD4预处理后或anti-CD25马伯T注册损耗(96年]。
在OVA-expressing黑色素瘤模型,CTLA-4封锁,调节性T细胞耗竭可能进一步加强cryoinduced肿瘤特异性T细胞反应(69年]。另外,伴随1668年CpG注入,TLR 9配体,对t细胞招聘也有类似的影响。辅助注射免疫诱导的关键路线,瘤旁CpG应用程序显示优于遥远的网站。虽然联合治疗后肿瘤生长被推迟,生存利益并不优于冷冻消融术治疗(135年]。
调节与环磷酰胺注射前一天冷冻消融术导致增加干扰素γ肿瘤抗原特异性CD4的生产+T细胞在小鼠结肠癌模型作为细胞内细胞因子染色发现,增强生存,甚至一些完全缓解。四分之三的动物与联合治疗治愈还幸存下来没有宏观上可见肿瘤的肿瘤重新尸检后(97年]。此外,过继转移存活小鼠的脾脏和淋巴结细胞导致肿瘤小鼠的存活率提高的。损耗实验表明,CD8+效应器负责肿瘤消除表明免疫记忆了(97年]。
在同一个OVA-expressing窝Brok和他的同事们使用的黑色素瘤模型,雷东多和同事观察到一个明确的老鼠生存优势用冷冻消融术治疗结合重复局部应用咪喹莫特作为辅助说明tlr 7激活可以提高热处理引起的肿瘤特异性免疫反应(98年]。
总之,所有这些报告表明,结合冷冻消融术检查站封锁或immunoadjuvants是一种很有前途的方法治疗癌症患者。
3.5。免疫反应和临床课程
患者激素难治性前列腺癌,结合冷冻消融术与注入gm - csf作为辅助评估。t细胞反应性对自体肿瘤组织溶解产物干扰素的决定γELISPOT被发现弱增加治疗后,也没有相关的广度之间可以建立免疫反应和临床过程以分析血清PSA水平(85年,102年]。还在一个小的碾压混凝土的患者,增加细胞毒性t细胞活性和增加抗肿瘤血清抗体在选定的患者观察到的只有弱与良好的临床反应。也在这里,gm - csf作为辅助应用(87年]。
4所示。微波消融
与射频消融、微波消融治疗(MWA)引发高热导致凝固坏死。MWA的临床应用,然而,比thermoablative方法上面所讨论的,只有有限的几个组织评估MWA(表的免疫调节作用4)。
4.1。细胞因子和压力反应
MWA描述了诱导hsp - 70表达在正常肾组织溶解产物获得治疗的老鼠,是与特定的ELISA检测。然而,hsp - 70表达显著降低在MWA比动物接受射频消融和冷冻消融术(117年]。
4.2。细胞免疫
在肝细胞癌的小鼠肿瘤模型,只有2/10的动物肿瘤排斥在经历重新MWA之后,表明现有的但非最优保护抗肿瘤免疫(118年]。然而,保护作用可以提高瘤内共同服用gm - csf的加载微球,和更多的腹腔内CTLA-4封锁。三重组合不仅导致拒绝新接种的肿瘤,但也有效的拒绝了遥远的肿瘤。脾细胞隔离治疗小鼠肝癌细胞死亡在体外,但不是一个不相关的肿瘤细胞系。在体外损耗实验使用马伯可能进一步表明,介导了细胞毒性T细胞(CD4细胞+和CD8+)和NK细胞,证实抗肿瘤免疫诱导在联合治疗(118年]。
MWA后一个月,10例发达由于门静脉高压脾机能亢进,表现出一个瞬态外围辅助T细胞(CD3的增加+CD4+)和B细胞,但不是(CD3细胞毒性+CD8+)T细胞(22]。在一个更大的患者群患有肝细胞癌,免疫细胞渗透通过免疫组织化学方法研究了分析肿瘤活检样本之前或在不同的时间点(3-30天)后MWA应用程序。一个显著增加淋巴细胞(CD3为主的渗透+T细胞,CD56+NK细胞和巨噬细胞,但不是B细胞)后发现MWA内切除病变,在邻近的正常组织和遥远的未经处理的病变(119年]。
4.3。免疫反应和临床课程
密度浸润的淋巴细胞、巨噬细胞和CD56+细胞MWA-treated肝组织与局部复发的风险负相关(119年]。
周和他的同事们进行了十HCC I期临床研究慢性乙型肝炎患者通过结合当地肿瘤微波消融免疫疗法,应用于三个时间点,也就是说,当天MWA然后在11和100天。不成熟和成熟monocyte-derived直流注入载满自体肿瘤溶解产物之间的边缘消融区和正常肝实质和腹股沟淋巴结,分别。此外,在体外激活淋巴细胞应用静脉注射。适度和瞬态影响周边t细胞CD4的子集(减少+CD扭转T注册——增加CD8+CD28−分化CD8+T细胞报告一个月后治疗伴随减少乙肝病毒负荷中观察到一些病人,但分析抗肿瘤的具体反应并不表现在这项研究。值得注意的是,这种临床不允许确定观察到的效果是由于MWA本身的免疫治疗方案或两者的结合治疗(120年]。
5。高强度聚焦超声(HIFU)
除了纯粹的高热,HIFU也施加非热能的机械约束(声空化)治疗组织可能导致和调节其对免疫系统的影响122年)(表5)。
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| 没有指定* NK细胞表型。 |
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5.1。细胞因子和压力反应
在乳腺癌患者中,增加hsp - 70检测到表达治疗肿瘤细胞的细胞膜。HSP表达主要是发现在中央坏死区虽然只有少数积极染色观察细胞在外围122年]。
5.2。细胞免疫
5.2.1。外围和瘤内免疫细胞亚群的变化
后葡萄膜黑色素瘤患者(125年),胰脏癌(123年),骨肉瘤、肝癌和碾压混凝土(126年)用HIFU治疗,增加CD4的百分比+T细胞和CD4更高+/ CD8+比观察(125年,126年]。另一项研究只观察到显著提高外周血NK细胞比例,而其他白细胞子集保持稳定(123年]。
在人类乳腺癌标本收集HIFU治疗1 - 2周后,免疫组织化学分析显示,显著增加的T细胞和B细胞在伤口的边缘地区相比HIFU-untreated肿瘤样本。有趣的是,这些细胞被激活(CD57的子集+)和表达穿孔素和granzyme B的激活细胞毒性效应物(27]。
5.2.2。抗肿瘤的具体反应
在模型实验神经母细胞瘤,减少二级观察HIFU治疗后肿瘤生长,尽管参与免疫细胞没有得到进一步评估(136年]。
小张和同事组成的疫苗免疫小鼠H22肝癌细胞系的溶解产物未经处理或预处理在活的有机体内HIFU。十天后接种疫苗,动物皮下肿瘤的挑战。小鼠的肿瘤生长明显推迟接种之前HIFU-treated肿瘤细胞。然而,生存不是不同的疫苗接种组之间121年]。在另一个模型中,同一组利用DC疫苗含有细胞碎片从HIFU-treated或未经治疗的肿瘤细胞。而肿瘤的生长又减少,没有生存优势可以观察到。然而,增加CD8的活动+脾细胞干扰素可以检测到γELISPOT [124年]。这些都是支持的在体外实验显示激活的骨髓衍生直流孵化与肿瘤溶解产物,增加肿瘤死亡的脾细胞收获HIFU-treated动物(121年]。
相比之下,一些研究描述HIFU后外周T细胞数量的增加,并没有发挥增强抗肿瘤免疫(123年,125年,126年]。
几组观察到的损失在切除前列腺肿瘤抗原表达(23]或乳腺癌[147年,148年高功率聚焦超声治疗后病变患者。将导致减少差别等对这些通过抗原T细胞识别肿瘤组织。需要进一步的调查来确定HIFU方法通常是适合有效的抗肿瘤诱导t细胞免疫的病人。
6。激光烧蚀
激光温热疗法(LITT)是应用广泛的视网膜光凝术的疾病,在释放促炎细胞因子(127年]或retina-specific T细胞的激活后全凝固(PRP) [149年)已被描述。然而,在癌症患者,激光消融仍然处于试验阶段,只有稀缺的出版物有细胞免疫调制的通过LITT(表6)。
6.1。细胞因子和压力反应
的病人,激光烧蚀导致增加的血清il - 6水平和TNF-receptor 1中小学恶性病变的患者治疗后肝72小时。水平的变化等促炎细胞因子TNF和il - 1β在这项研究中没有观察到(130年]。
在小鼠模型的结直肠肝转移,LITT也显示增强hsp - 70的表达在凝固组织的边缘,在亚致死的细胞质和核表达小鼠肝细胞受损和extraparenchymal细胞。发现在肿瘤细胞,这upregulation 12小时和7天之间干预后,在24小时(峰值131年]。
6.2。细胞免疫
老鼠在摇,Isbert和同事诱导两个独立的肿瘤肝脏左和右叶。其中一个与LITT切除或手术切除肿瘤,肿瘤和免疫细胞渗透到未经处理的剩余比较观察一个未经处理的对照组。CD86表达CD8, MHC-class二世和粘附分子被发现增加1 - 10天LITT后肿瘤入侵前切除或不治疗相比,表明大量的免疫细胞(128年]。此外,治疗肿瘤的增长被发现在LITT-treated动物大大减少。
使用小鼠CRC模型,林和同事观察增加CD3的渗透+T细胞进入tumor-host接口和进入肿瘤,以及进入肝实质对某个extent-also到遥远的肿瘤病变。此外,增加活化脾细胞和肿瘤浸润淋巴细胞被报道体外干扰素γELISPOT没有抗原引发刺激(132年]。值得注意的是,这些结果都是在动物模型中获得的,和免疫调制后LITT尚未报告癌症患者。
完全,可用的研究结果有力地表明,激光疗法,为其他thermoablation方法如图所示,可以刺激抗肿瘤免疫效应细胞在活的有机体内(128年,132年]。
7所示。结论和观点:影响抗癌治疗
在过去的二十年里,大量的出版物在动物模型和病人显示当地thermoablative技术可以诱导或增强肿瘤特异性免疫反应,导致肿瘤的控制。尽管顺序机制尚未完全阐明,几块拼图的已确定:热处理诱导坏死和(i)会导致局部炎症,释放危险信号的例子中,热休克蛋白质甚至可能被检测到系统;(2)刺激的招聘和激活免疫效应细胞,包括直流,在附近和最有可能在tumoral受损组织。两个过程迅速发生,也就是说,在几小时到几天后干预;(3)激活抗肿瘤获得性免疫,包括CD4细胞+,CD8+T细胞和抗体生产可以促进当地肿瘤消除控制遥远的肿瘤包括微转移,建立持久的抗肿瘤免疫记忆(69年,72年,83年,93年,97年,121年]。肿瘤相关抗原诱导特异性T细胞的来源可以是死亡细胞坏死(138年,150年,151年)或亚致死的受损细胞(62年,63年]。除了这些直接的机制,消除肿瘤组织导致T的损耗注册和更普遍的可能克服局部免疫抑制良好平衡转向有效的抗肿瘤免疫(61年,96年,105年]。
因此,thermoablation会引发生理瀑布必要且充分的保护性免疫反应。显然,几种方法可以成功应用,表明关键元素的感应局部坏死,这可以通过使用不同的设置和温度。高温(射频消融术,MWA, HIFU和LITT)似乎而维持抗癌活性而免疫调节和免疫抑制效应已报告在冷冻消融术。值得注意的是,病变引起的高温thermoablation可能不是完全坏死的本性,但也可能表现出凋亡细胞(16,152年,153年]。相反的免疫效果是否不同的细胞凋亡之间的平衡,因此相关坏死,继发坏死,凋亡细胞作用更tolerizing或免疫抑制的方式和坏死细胞免疫原性,是目前不清楚138年,139年]。因为坏死感应可以很容易地可视化在thermoablative干预,控制坏死可能是诱导增强免疫原性细胞死亡(的理想工具154年]。有趣的是,当地高热40°C和44°C之间也被描述调节免疫力,他处(155年]。
然而,应该注意的是,报道thermoablation单独对免疫系统的影响通常是温和的,表明这种治疗一般作为单一疗法不能诱导肿瘤完整保护足够的免疫反应(97年,118年]。温热疗法应该因此最有效的肿瘤负荷有限,没有检测到肿瘤postinterventionally理想情况下,而不是在晚期癌症,这是迄今为止应用在大多数情况下。值得注意的是,综合治疗以提高肿瘤特异性免疫反应显示非常不错的效果。一些策略,如检查封锁(anti-CTLA-4马伯,T注册损耗)[69年佐剂)或应用程序(白细胞介素或趋化因子,gm - csf, toll样受体激动剂)在临床前评估模型,但在临床应用还很少。随机试验仍在进行。
总之,热消融是一种很有前途的组件对癌症免疫疗法治疗小或亚临床肿瘤病变可受到病人的免疫系统。感应控制的生理压力,它提供的可能性,让“自然”免疫反应在其整个发展打破自我耐受性。所以,热消融的癌症提供了一个治疗的实现危险模型。然而,诱导抗肿瘤免疫力较弱,可能不够就根除了肿瘤,但它可以协同化疗和immunomodulating策略。选择合适的thermoablative对个别病人的护理方法,找到最优的组合将是一个激动人心的挑战即将到来的年。
缩写
| CD | 集群的区别 |
| 儿童权利公约 | 结直肠癌 |
| CT | 计算机断层扫描 |
| CTLA | 细胞毒性t淋巴球抗原 |
| 直流 | 树突细胞 |
| 肝细胞癌 | 肝细胞癌 |
| HIFU | 高强度聚焦超声 |
| HMGB1 | 高机动组蛋白B1 |
| HSP | 热休克蛋白 |
| ICAM | 细胞间粘附分子 |
| 干扰素 | 干扰素 |
| 伊尔 | 白介素 |
| LITT | 激光热疗法 |
| 马伯 | 单克隆抗体 |
| 米兰理工大学管理学院 | 巨噬细胞炎性蛋白 |
| 核磁共振成像 | 磁共振成像 |
| MWA | 微波消融治疗 |
| 厦门市。 | 不适用 |
| 非小细胞肺癌 | Nonsmall细胞肺癌 |
| 碾压混凝土 | 肾细胞癌 |
| 射频 | 射频 |
| TDLN | 肿瘤引流淋巴结 |
| TLR | toll样受体 |
| 肿瘤坏死因子 | 肿瘤坏死因子 |
| 我们 | 超声波。 |
利益冲突
作者都没有任何商业利益或利益冲突声明。
确认
作者希望感谢Lynne牦牛编辑援助。作者的工作得到了德意志Forschungsgemeinschaft (DFG,格兰特没有。DFG RA 369/7-1) Else-Ubelmesser Stiftung, Studienstiftungdes德国人民,德意志卡雷拉斯白血病基金会和赫勒& Huttner AG)以及财富的埃伯哈德卡尔图宾根大学的计划(批准号1530-0-0)。塞巴斯蒂安·p·一点儿德意志卡雷拉斯白血病基金会的支持。
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