近日,廣州復大腫瘤醫院嘅最新學術論文《Histotripsy in tumor therapy: advances in non-thermal mechanical ablation, immune modulation, and clinical translation》,正式喺免疫學權威期刊《Frontiers in Immunology》(影響因子 IF=7.0)刊登。廣州復大腫瘤醫院院長牛立志、副院長程江鵬擔任論文共同通訊作者,中心實驗室主任馬洋洋為第一作者,副院長龍新安為第二作者。


呢篇綜述全方位梳理咗呢項新興無創聚焦超聲技術——「組織碎化術」(Histotripsy)嘅物理力學機制、生物效應、腫瘤免疫微環境調控,以及全球臨床轉化嘅最新進展,為未來腫瘤無創消融同聯合免疫治療提供咗好重要嘅科學實證。
論文核心亮點一覽
非熱能機械消融新模式: 唔同於傳統熱消融(例如射頻 RFA、微波 MWA 或者高能量聚焦超聲 HIFU),Histotripsy 係利用低佔空比聚焦超聲引發嘅「空化效應」(Cavitation),直接將腫瘤組織機械式粉碎。治療過程完全冇「散熱效應」(Heat-sink effect),仲可以保護富含膠原蛋白嘅大血管同膽管組織。
清晰拆解三大技術亞型: 系統性對比咗衝擊波散射碎化(Shock-scattering)、本徵閾值碎化(Intrinsic-threshold)同埋沸騰碎化(Boiling histotripsy)嘅聲波特性、氣泡動力學機制以及對組織嘅破壞模式。
重塑免疫微環境與聯合療法: 機械性細胞碎解可以瞬間釋放大量腫瘤抗原同損傷相關分子模式(DAMPs),極大程度激活樹突狀細胞(DC)並吸引 CD8⁺ T 細胞浸潤,展現出同免疫檢查點抑制劑(ICB)、CD40 激動劑或者化療聯合應用嘅巨大潛力。
臨床轉化現況與安全性評估: 綜合咗美國 FDA De Novo 醫療器械批准以及關鍵臨床試驗 #HOPE4LIVER 等數據,系統總結咗 Histotripsy 喺肝臟、腎臟同胰腺腫瘤嘅臨床療效,同時客觀分析咗真實世界應用入面嘅血管同腎臟安全性指標。
深度解構:聲波點樣做到「隔空粉碎」腫瘤?
長久以嚟,熱消融技術(例如射頻消融、微波消融)都係肝癌等實體瘤微創治療嘅主流,但往往受制於大血管側邊嘅「散熱效應」,亦有機會因熱力擴散而傷及周邊正常組織。不可逆電穿孔(納米刀 IRE)雖然唔屬於熱消融,但依然需要穿刺落針。Histotripsy 作為全新嘅純物理無創消融技術,徹底突破咗以往嘅臨床限制:
物理機制: 透過體外精準聚焦聲束,喺焦點區域產生極高嘅負壓,激發出微米級嘅「氣泡雲」(Bubble cloud)。氣泡喺微秒間極速膨脹再劇烈塌陷,產生強大嘅機械剪切力,直接將腫瘤細胞組織「撕碎」成無細胞結構嘅液化均質殘渣。
組織選擇性保護: 由於血管壁同膽管壁含有豐富膠原蛋白,機械韌性明顯高過軟組織腫瘤,所以 Histotripsy 喺徹底摧毀腫瘤本體嘅同時,可以相對完整噉保留鄰近主要血管同結構。
實時超聲波監控: 消融過程入面嘅氣泡雲喺超聲波顯像下呈現出動態強回聲區,醫生喺治療期間可以即時、精準噉監控消融範圍。

(圖 1 註解:Histotripsy 物理機制與組織選擇性示意圖。展示衝擊波散射碎化、本徵閾值碎化同沸騰碎化三種唔同聲學模式下嘅氣泡雲動力學同組織消融過程。)
除咗局部清除病灶,機械碎化釋放嘅腫瘤抗原碎片好容易被樹突狀細胞(DC)吞噬,並帶去引流淋巴結呈遞畀 T 細胞,激發強烈嘅 CD8⁺ 細胞毒性 T 細胞反應。臨床前研究證實,Histotripsy 配合 PD-1/PD-L1 抑制劑或者 CD40 激動劑可以產生顯著嘅協同抗癌效應,甚至喺特定動物模型入面觀察到未經治療嘅遠端腫瘤同步縮小嘅「遠隔效應」(Abscopal effect)。

(圖 2 註解:Histotripsy 引發嘅免疫級聯反應圖解。展現由局部機械破壞、抗原攝取、DC 激活、T 細胞啟動,直到遠端全身抗腫瘤反應嘅演進路徑。)
臨床轉化進程:距離患者仲有幾遠?
由 2006 年全球首次動物實驗報道,到 2023 年獲美國 FDA 正式批准用於肝臟腫瘤消融,Histotripsy 邁向臨床嘅步伐相當迅速:
肝臟腫瘤: 前瞻性關鍵臨床試驗顯示手術技術成功率高達 95%,1 年局部控制率表現出色(Post-hoc 評估達 90.0%)。隨後嘅多項真實世界臨床研究進一步印證咗佢嘅可行性。
拓展多種實體瘤: 針對腎臟腫瘤嘅臨床試驗(CAIN)已經順利完成,而胰腺腫瘤相關試驗(GANNON)亦正穩步推進緊。
安全性與規範化: 作為一項前沿新技術,真實世界應用入面仲要留意醫生操作嘅學習曲線,並持續監測少數個案可能出現嘅血管受損、門靜脈血栓或腎損傷等併發症風險。未來隨住治療劑量參數嘅進一步優化同操作流程嘅標準化,呢項無創技術將會造福更多癌症患者。

(圖 3 註解:Histotripsy 2006 至 2026 年發展里程碑與全球臨床研究數據快照。)
今次研究綜述獲《Frontiers in Immunology》刊登,再次肯定咗廣州復大腫瘤醫院嘅科研底蘊同臨床實力。復大多年嚟一直堅持「從臨床中嚟,到臨床中去」嘅科研精神,至今已累積發表超過 500 篇醫學論文。未來,醫院會繼續喺微創消融同腫瘤免疫治療領域深耕細作,推動更多頂尖科研成果造福全球腫瘤患者。