2021年3月31日，北京大學基礎醫學院劉昭飛教授團隊在PNAS線上發表題為“ICAM-1 orchestrates the abscopal effect of tumor radiotherapy”的研究論文。報導了通過正電子發射電腦斷層（PET）顯像細胞間黏附分子-1（ICAM-1）可早期預測腫瘤放療的遠隔效應，為在臨床上指導腫瘤放療聯合方案的製定提供了新的科技方法。
放療是現時臨床上應用最廣泛的腫瘤治療手段之一，大約60%的腫瘤患者在病程不同時期需要接受放療。放療通常被認為是一種局部的腫瘤治療手段，然而其“遠隔效應”（abscopal effect）越來越受到人們的關注。“遠隔效應”是指對腫瘤進行局部放療，其遠端未經輻照的腫瘤或轉移病灶也可出現明顯縮小或消失。這一現象早在1953年就被Mole發現和提出，但由於在臨床上非常罕見，60餘年來通常只在臨床個案中被報導。近些年來，隨著免疫治療在臨床上的廣泛應用，放療聯合免疫治療引發的遠隔效應顯著增多，但其作用機制仍不完全清楚。囙此，解析和確認腫瘤放療遠隔效應中起關鍵作用的分子靶點對早期預測未輻照病灶的治療效果，以及篩選新型腫瘤聯合治療手段具有重要的臨床意義。
研究團隊通過蛋白質組學分析明確了ICAM-1在有響應的未輻照腫瘤中的高表達，並以它為靶點設計構建了ICAM-1特异性的放射性核素64Cu標記的PET顯像探針。通過小動物顯像，證實了PET定量測定的ICAM-1表達水准與未輻照腫瘤的生長呈顯著的負相關。機制研究發現ICAM-1的表達顯著增加了未輻照腫瘤內CD8+T細胞的啟動和浸潤，從而改善了其對放療的響應。此外，鑒於ICAM-1在有響應的腫瘤高表達，研究團隊研製了能够通過系統給藥上調腫瘤ICAM-1表達的納米藥物—PLGA包裹的Toll樣受體7激動劑。這一納米藥物與放療的聯合應用顯著增加了遠隔效應的響應率。
綜上所述，該研究揭示了ICAM-1在腫瘤放療遠隔效應中的關鍵作用，並以它為靶點建立了早期精確預測放療遠隔效應的PET定量顯像方法及有效抑制遠端轉移病灶的放療聯合治療手段。通過無創PET顯像定量監測ICAM-1表達水准對探索新的聯合放療手段具有臨床指導意義。現時，該團隊開發的ICAM-1靶向小分子PET顯像探針已經完成臨床試驗注册（NCT04596670），正在招募患者開展臨床試驗。
劉昭飛課題組碩士生趙揚和八年制博士生張婷為該論文的共同第一作者，劉昭飛教授為通訊作者。北京大學腫瘤醫院核醫學科楊志研究員及朱華副研究員、北京大學第一醫院放療科高獻書教授及秦尚彬副主任醫師為本項目提供了重要幫助。該研究得到北京大學臨床+X青年專項，以及國家重點研發計畫、國家自然科學基金、北京市自然科學基金等科研專案的支持。
原文連結：https://www.pnas.org/content/118/14/e2010333118
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