目前，光子放射治療(XRT)由于它的成本效益和廣泛的可及性主要用于臨床實踐。另一方面，盡管質子放療(PRT)的成本較高，且主要在發達地區可獲得性有限，但其副作用較少。有趣的是，大量臨床試驗表明XRT和PRT的治療效果相同。最近的研究已經闡明了免疫放射治療(IRT)的作用擴大-放射治療和免疫檢查點阻斷的合并，這一進步推動了放療的效用超越了局部腫瘤控制的范圍，成為一種更全面的系統性疾病管理方法。

已知電離輻射可誘導腫瘤細胞的免疫原性細胞死亡，隨后將抗腫瘤免疫細胞動員到受照射部位，這一關鍵過程為這些免疫細胞向遠處腫瘤擴散鋪平了道路，從而在控制轉移中發揮了重要作用。與XRT的出口輻射劑量相比，PRT獨特的Bragg峰特性允許更精確地將輻射能量沉積到腫瘤中。這種精確性為激發抗腫瘤免疫反應提供了一個更有利的平臺。通過減少對周圍淋巴結的附帶損傷和減少輻射引起的淋巴細胞減少，PRT可能對血液中免疫細胞的保存有重要貢獻。

盡管有這些優勢，但現有的科學文獻中對質子IRT和光子IRT療效的比較研究明顯不足。鑒于IRT臨床應用的增加和質子治療中心的全球增長，理解質子IRT和光子IRT的治療區別和基本機制至關重要。

近日，來自美國德克薩斯大學的研究者們在J Nanobiotechnology雜志上發表了題為“Superior antitumor immune response achieved with proton over photon immunoradiotherapy is amplified by the nanoradioenhancer NBTXR3”的文章，該研究揭示了質子比光子免疫放療獲得了優越的抗腫瘤免疫應答，可能擴大NBTXR3的治療應用范圍。

最近的研究結果表明，免疫放射治療，結合光子放射治療或質子放射治療(PRT)與免疫檢查點阻斷，可以增強全身腫瘤控制。然而，XRT和PRT在IRT中的比較療效仍有待研究。

為了解決這個問題，研究者比較了XRT + αPD1和PRT + αPD1在小鼠αPD1耐藥肺癌(344SQR)中的結果。研究者還評估了納米顆粒半徑增強劑NBTXR3對XRT + αPD1和PRT + αPD1腫瘤控制的影響，并使用單細胞RNA測序(scRNAseq)檢測腫瘤免疫微環境。此外，用NBTXR3 + PRT + αPD1治療的小鼠再攻三種肺癌細胞系，以評估記憶抗腫瘤免疫。

研究結果表明：與XRT + αPD1相比，PRT + αPD1具有更好的局部腫瘤控制和體外效果。NBTXR3 + PRT + αPD1對腫瘤的控制效果明顯優于NBTXR3 + XRT + αPD1，可促進抗腫瘤淋巴細胞更大程度地浸潤輻照腫瘤。與NBTXR3 + XRT + αPD1治療組相比，NBTXR3 + PRT + αPD1治療組腫瘤的NKT細胞、CD4 T細胞和B細胞數量增加，treg細胞數量減少。與NBTXR3 + XRT + αPD1相比，NBTXR3 + PRT + αPD1還能刺激淋巴細胞中IFN - γ、GzmB、Nkg7的表達升高，TGF - β通路降低，腫瘤壞死因子α表達升高。此外，NBTXR3 + PRT + αPD1在放療和未放療腫瘤中均導致M1巨噬細胞更大的極化。

通過NBTXR3 + PRT + αPD1獲得緩解的小鼠表現出強大的記憶免疫反應，有效抑制了來自三種不同肺癌細胞系的后續腫瘤的生長。質子IRT聯合NBTXR3在治療αPD1耐藥肺癌方面比基于光子的治療提供了更好的腫瘤控制和生存率，表明其作為一種有效的全身治療的潛力。

綜上所述，本研究結果強調了與光子放射治療相比，基于質子放療的免疫放射治療可以增強腫瘤控制和延長生存期，這種優勢的基礎是更有效的局部和全身抗腫瘤免疫反應。重要的是，NBTXR3與PRT + αPD1或XRT + αPD1聯合使用的協同效應大大增強了兩種方式的治療效果，增強的療效與增強的抗腫瘤免疫反應有關。這些結果為XRT和基于prt的IRT的臨床轉化提供了有價值的見解，有可能擴大NBTXR3的治療應用范圍，超出其目前的適應癥。