《Neoplasia》：Pancreatic metastases are suppressed by photodynamic therapy and irinotecan through macrophage reprogramming in immunodeficient mice
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胰腺导管腺癌（PDAC）表现出早期转移性播散、致密的促纤维化间质以及对治疗的显著耐药性。研究人员此前的研究表明，光动力疗法（PDT）联合化疗可减少PDAC免疫缺陷小鼠模型中的远处转移发生率。鉴于这些模型中缺乏功能性T细胞，研究人员探究了为何局部治疗能减少远处转
胰腺导管腺癌（PDAC）表现出早期转移性播散、致密的促纤维化间质以及对治疗的显著耐药性。研究人员此前的研究表明，光动力疗法（PDT）联合化疗可减少PDAC免疫缺陷小鼠模型中的远处转移发生率。鉴于这些模型中缺乏功能性T细胞，研究人员探究了为何局部治疗能减少远处转移，并假设先天免疫机制，特别是巨噬细胞，介导了PDT-化疗联合疗法的抗转移效应。为了验证这一假设，研究人员在裸瑞士小鼠中建立了源自转移性人AsPC-1 PDAC细胞的原位异种移植瘤，并在转移前阶段和晚期转移阶段评估了纳米脂质体伊立替康（nal-IRI）联合PDT的效果。在转移前环境中，联合治疗导致显著的肿瘤消退、基质胶原减少，并将肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）从免疫抑制表型重编程为促炎表型。它还增加了自然杀伤（NK）细胞的募集和颗粒酶B介导的细胞毒性。在晚期转移模型中，即治疗在转移建立后开始，观察到与预处理相比类似的促炎巨噬细胞极化优势，但这些效应不如早期干预明显。鉴于单一疗法未引起显著极化效应，这些发现表明PDT与nal-IRI联合使用时，即使在没有适应性T细胞活性参与的情况下，也能通过重塑先天免疫诱导抗肿瘤和抗转移反应。这也支持了巨噬细胞极化作为PDT-nal-IRI联合治疗增加局部和远处肿瘤负荷控制的关键机制。
该论文题为《Pancreatic metastases are suppressed by photodynamic therapy and irinotecan through macrophage reprogramming in immunodeficient mice》，发表于《Neoplasia》期刊。研究针对胰腺导管腺癌（PDAC）早期转移、间质致密及耐药性强导致预后极差的问题展开。尽管PDAC五年生存率仅为13%，且现有疗法难以突破其免疫抑制性肿瘤微环境（TME），既往研究表明光动力疗法（PDT）联合化疗在非切除性PDAC模型中能显著抑制远处转移，但在缺乏功能性T细胞的免疫缺陷模型中观察到了这一现象引发了科学家的好奇：究竟是何种免疫通路驱动了这一疗效？为此，研究人员在缺乏适应性免疫的裸瑞士小鼠模型中，深入探究了先天免疫系统，特别是巨噬细胞在PDT联合纳米脂质体伊立替康（nal-IRI）抑制转移中的作用。研究结果表明，这种联合疗法通过重编程肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）极化为促炎表型，并增强自然杀伤（NK）细胞功能，从而在转移前和晚期转移阶段均能有效抑制肿瘤进展，揭示了局部物理治疗联合全身化疗调控先天免疫抗肿瘤的新机制。
为实现上述目标，研究人员采用了几项关键技术方法：首先，构建了人转移性AsPC-1 PDAC细胞的原位异种移植瘤模型于雌性4-6周龄瑞士裸鼠体内，模拟临床PDAC环境。其次，设计了两种治疗时间窗以评估临床相关性：一是转移前阶段（植入后第9天），二是晚期转移阶段（植入后第23天）。治疗方案包括非治疗对照组、单一PDT组、nal-IRI单药组（20 mg/kg，静脉注射，4个周期）以及联合治疗组（单次PDT加4周期nal-IRI）。PDT采用光敏剂维替泊芬（Visudyne）静脉注射及690 nm激光照射。最后，利用流式细胞术和免疫荧光染色对肿瘤及脾脏组织进行分析，检测巨噬细胞标志物（F4/80、CD86、CD206、精氨酸酶-1、TNF-α、TGF-β）及NK细胞标志物（NKR-P1C、颗粒酶B）的表达水平，并通过Masson染色评估基质胶原沉积。
研究结果分为以下几个部分：
在“PDT和nal-IRI在转移前原位PDAC模型中重编程肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）向促炎M1样表型”部分，研究发现联合治疗不仅增加了巨噬细胞的浸润密度，更重要的是诱导了功能重编程。流式细胞术显示，与未治疗组相比，联合治疗组F4/80+巨噬细胞增加了7.7倍，且表现为TNF-α+（促炎）巨噬细胞比例显著升高，而TGF-β+和精氨酸酶-1+（免疫抑制）巨噬细胞分别减少了80%和68.2%。免疫荧光进一步证实，联合治疗显著降低了精氨酸酶-1/iNOS比率，确立了巨噬细胞向M1样表型的转变。
在“PDT和nal-IRI增强转移前PDAC中NK细胞浸润和细胞毒性活化”部分，数据显示联合治疗使NK细胞浸润增加了12倍。同时，颗粒酶B+ NK细胞的频率达到峰值，表明联合疗法通过巨噬细胞极化间接促进了NK细胞的募集及其细胞毒性激活。
在“PDT与nal-IRI协同抑制转移前原位PDAC模型中的肿瘤生长和促纤维化”部分，解剖学评估显示联合治疗组肿瘤体积缩小约80%，且无可见转移灶。组织学分析表明，联合治疗显著减少了Masson染色显示的胶原沉积（降低约42%），有效破坏了PDAC的特征性致密间质。
在“联合治疗限制晚期PDAC转移负荷并调节巨噬细胞功能”部分，针对已发生转移的晚期模型，研究发现尽管联合治疗对原发性肿瘤体积的缩减效果与单药化疗相当，但在抑制转移负荷方面表现最佳。流式分析显示，即使在晚期，联合治疗仍能维持较高的TNF-α+巨噬细胞比例，并显著降低精氨酸酶-1+和TGF-β+巨噬细胞水平，证明了该策略在疾病进展后的持续免疫调节潜力。
讨论部分指出，该研究揭示了PDT联合nal-IRI通过重塑先天免疫而非单纯缩小肿瘤来抑制转移的机制。巨噬细胞密度的增加与NK细胞活性的增强形成了正向反馈回路，弥补了适应性免疫的缺失。此外，联合治疗通过减少基质胶原沉积，破坏了癌症相关成纤维细胞（CAFs）与M2样巨噬细胞的相互作用轴，从而削弱了促纤维化屏障和免疫抑制微环境。尽管研究存在局限性，如未评估树突状细胞和髓系来源的抑制细胞，且使用的是缺乏T细胞的异种移植模型，但其结果仍具有重要的临床转化意义。
结论部分强调，PDT不仅是局部肿瘤控制手段，更是重塑胰腺癌转移环境的强力工具。与nal-IRI联用时，PDT能在缺乏T细胞免疫的情况下，通过改变基质景观和重编程先天免疫（即巨噬细胞向抗肿瘤表型转变及支持NK细胞活性）来减少肿瘤负荷。鉴于维替泊芬PDT和nal-IRI均已获临床批准，该研究为常规治疗失败的患者提供了一种快速转化的可行方案。
