目前，光子放射治疗(XRT)由于它的成本效益和广泛的可及性主要用于临床实践。另一方面，尽管质子放疗(PRT)的成本较高，且主要在发达地区可获得性有限，但其副作用较少。有趣的是，大量临床试验表明XRT和PRT的治疗效果相同。最近的研究已经阐明了免疫放射治疗(IRT)的作用扩大-放射治疗和免疫检查点阻断的合并，这一进步推动了放疗的效用超越了局部肿瘤控制的范围，成为一种更全面的系统性疾病管理方法。
已知电离辐射可诱导肿瘤细胞的免疫原性细胞死亡，随后将抗肿瘤免疫细胞动员到受照射部位，这一关键过程为这些免疫细胞向远处肿瘤扩散铺平了道路，从而在控制转移中发挥了重要作用。与XRT的出口辐射剂量相比，PRT独特的Bragg峰特性允许更精确地将辐射能量沉积到肿瘤中。这种精确性为激发抗肿瘤免疫反应提供了一个更有利的平台。通过减少对周围淋巴结的附带损伤和减少辐射引起的淋巴细胞减少，PRT可能对血液中免疫细胞的保存有重要贡献。
尽管有这些优势，但现有的科学文献中对质子IRT和光子IRT疗效的比较研究明显不足。鉴于IRT临床应用的增加和质子治疗中心的全球增长，理解质子IRT和光子IRT的治疗区别和基本机制至关重要。
近日，来自美国德克萨斯大学的研究者们在J Nanobiotechnology杂志上发表了题为“Superior antitumor immune response achieved with proton over photon immunoradiotherapy is amplified by the nanoradioenhancer NBTXR3”的文章，该研究揭示了质子比光子免疫放疗获得了优越的抗肿瘤免疫应答，可能扩大NBTXR3的治疗应用范围。
最近的研究结果表明，免疫放射治疗，结合光子放射治疗或质子放射治疗(PRT)与免疫检查点阻断，可以增强全身肿瘤控制。然而，XRT和PRT在IRT中的比较疗效仍有待研究。
为了解决这个问题，研究者比较了XRT + αPD1和PRT + αPD1在小鼠αPD1耐药肺癌(344SQR)中的结果。研究者还评估了纳米颗粒半径增强剂NBTXR3对XRT + αPD1和PRT + αPD1肿瘤控制的影响，并使用单细胞RNA测序(scRNAseq)检测肿瘤免疫微环境。此外，用NBTXR3 + PRT + αPD1治疗的小鼠再攻三种肺癌细胞系，以评估记忆抗肿瘤免疫。
研究结果表明：与XRT + αPD1相比，PRT + αPD1具有更好的局部肿瘤控制和体外效果。NBTXR3 + PRT + αPD1对肿瘤的控制效果明显优于NBTXR3 + XRT + αPD1，可促进抗肿瘤淋巴细胞更大程度地浸润辐照肿瘤。与NBTXR3 + XRT + αPD1治疗组相比，NBTXR3 + PRT + αPD1治疗组肿瘤的NKT细胞、CD4 T细胞和B细胞数量增加，treg细胞数量减少。与NBTXR3 + XRT + αPD1相比，NBTXR3 + PRT + αPD1还能刺激淋巴细胞中IFN - γ、GzmB、Nkg7的表达升高，TGF - β通路降低，肿瘤坏死因子α表达升高。此外，NBTXR3 + PRT + αPD1在放疗和未放疗肿瘤中均导致M1巨噬细胞更大的极化。
通过NBTXR3 + PRT + αPD1获得缓解的小鼠表现出强大的记忆免疫反应，有效抑制了来自三种不同肺癌细胞系的后续肿瘤的生长。质子IRT联合NBTXR3在治疗αPD1耐药肺癌方面比基于光子的治疗提供了更好的肿瘤控制和生存率，表明其作为一种有效的全身治疗的潜力。
综上所述，本研究结果强调了与光子放射治疗相比，基于质子放疗的免疫放射治疗可以增强肿瘤控制和延长生存期，这种优势的基础是更有效的局部和全身抗肿瘤免疫反应。重要的是，NBTXR3与PRT + αPD1或XRT + αPD1联合使用的协同效应大大增强了两种方式的治疗效果，增强的疗效与增强的抗肿瘤免疫反应有关。这些结果为XRT和基于prt的IRT的临床转化提供了有价值的见解，有可能扩大NBTXR3的治疗应用范围，超出其目前的适应症。
