Adv Sci丨王长振团队揭示FLASH放射减轻肺损伤的免疫调控新机制

放射治疗（ RT ）作为治疗胸腔恶性肿瘤的核心手段之一，在临床应用中常因引发放射性肺损伤（ RILI ）而限制了治疗剂量的进一步提升，成为制约疗效的重要瓶颈。近年来，超高剂量率放射治疗技术 ——FLASH 放疗被证实可在有效控制肿瘤的同时显著减轻对正常肺组织的损伤，展现出独特的组织保护优势。然而，其通过调控免疫微环境以缓解肺损伤的潜在机制仍有待深入阐明。

近日， 军事医学研究院王长振团队 在Advanced Science期刊上发表了题为FLASH Irradiation Modulates Immune Responses and Accelerates Lung Recovery: A Single-Cell Perspective的 研究论文 ，该研究基于单细胞RNA测序（ scRNA-seq ）技术，系统解析了FLASH照射相较于常规剂量率照射（ CONV ）在RILI早期阶段所诱导的免疫及细胞响应特征，揭示了FLASH放疗在免疫调控与肺组织修复中的潜在作用机制，为其临床转化应用提供了重要理论依据。

图1：论文首页

研究团队对 超过 13 万个单细胞进行了转录组深度分析 ， 构建了健康肺组织及经 CONV 或 FLASH 照射后早期损伤肺 组织 的动态细胞图谱。在 17.8 Gy 全胸照射小鼠模型中， 7 天后 FLASH 组的肺功能参数显著优于 CONV 组，总肺损伤评分 明显 较低。单细胞分析显示， CONV 组中性粒细胞和单核细胞比例在第 7 天明显上升， FLASH 组则无此现象。转录组差异分析表明， FLASH 在 1 天时诱导更多差异表达基因，主要涉及 DNA 损伤应答和内源性凋亡通路，而 CONV 在第 7 天持续激活炎症相关基因。 这些 结果表明， FLASH 诱导更快且短暂的细胞应答， 能够 避免 CONV 导致的持续炎症反应。

图2：研究总体设计

进一步分析表明， FLASH 照射显著减少了促炎性 Ccrl2⁺ 中性粒细胞与 Mefv ⁺ 单核细胞的浸润和活化，进而抑制了其所介导的过度炎症反应。更重要的是， FLASH 照射强烈激活了在免疫调节与炎症稳态中发挥关键作用的 CD4⁺ CD40L⁺ Th 细胞。该类 Th 细胞不仅能够增强抗原提呈细胞功能并促进淋巴细胞活化，还可通过与髓系细胞的相互作用在促炎与抗炎之间维持平衡，从而有助于肺组织修复。同时， FLASH 照射还增强了肺泡 I 型上皮细胞中的 TGF-β 信号通路及上皮 - 间质转化过程， 进而 通过促进炎症消退 并 加速组织修复进程。

综上所述，本研究基于单细胞 RNA 测序，在细胞与分子层面系统描绘了 FLASH 与 CONV 照射下肺部微环境的动态变化，揭示了 FLASH 特有的免疫调节与修复机制。相关发现为优化放疗策略、提升安全性与疗效提供了科学依据，也为 FLASH 放疗在减少副作用、促进肺功能恢复方面的临床应用奠定了理论基础。

军事科学院 军事医学研究院王长振副研究员和董国福副研究员为 论文的 共同通讯作者 ， 路浩副研究员、李梦华硕士、权诚助理研究员和李彩卉硕士 为论文的共同第一作者 。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202501797

制版人：十一

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