近日,广州复大肿瘤医院学术论文《Histotripsy in tumor therapy: advances in non-thermal mechanical ablation, immune modulation, and clinical translation》在免疫学权威期刊《Frontiers in Immunology》(IF=7.0)上发表。广州复大肿瘤医院院长牛立志、副院长程江鹏为论文共同通讯作者,中心实验室主任马洋洋为第一作者,副院长龙新安为第二作者。


该综述全面梳理了新兴无创聚焦超声技术——组织碎化术(Histotripsy)的物理原理、生物学效应、免疫微环境调控机制以及全球临床转化最新成果,为未来肿瘤无创消融与联合免疫治疗提供了重要科学依据。
论文核心亮点一览
非热机械消融新范式:区别于传统热消融(如射频、微波、热HIFU),Histotripsy利用低占空比聚焦超声引发的“空化效应”将肿瘤组织机械性粉碎,无热沉效应,且对富含胶原的血管和胆管具有相对保护作用。
厘清三大技术亚型:系统对比了冲击波散射碎化、本征阈值碎化与沸腾碎化的波形特征、气泡动力学及组织损伤模式。
免疫微环境重塑与联合治疗:机械性细胞破裂可释放大量肿瘤抗原及损伤相关分子模式(DAMPs),促进树突状细胞(DC)激活与CD8+T细胞浸润,展现出与免疫检查点封锁(ICB)、CD40刺激或化疗联合的巨大潜能。
临床转化现状与安全性评估:结合美国FDA De Novo批准及HOPE4LIVER等关键临床试验数据,系统总结了Histotripsy在肝脏、肾脏、胰腺肿瘤中的临床疗效,梳理了真实世界应用中的血管与肾脏安全性信号。
深度解读:声波如何实现“无创粉碎”肿瘤?
长期以来,热消融(如射频消融RFA、微波消融MWA)是肝癌等实体瘤微创治疗的主流方式,但常受制于邻近大血管的“热沉效应”或热损伤周围正常组织的风险。而不可逆电穿孔(IRE)虽非热消融,但仍需穿刺置入电极。Histotripsy作为一种全新的无创物理消融技术,突破了传统局限:
物理机制:它通过体外聚焦声束,在焦点处产生极高负压,激发微米级“气泡云”。气泡的快速膨胀与剧烈塌陷产生强大机械剪切力,直接将肿瘤细胞“撕碎”成无细胞结构的匀浆状废弃物。
组织选择性:由于富含胶原蛋白的组织(如大血管、胆管壁)机械强度较高,Histotripsy在彻底摧毁肿瘤实质的同时,能相对保留主要血管与结构完整性。
实时可视化:消融过程中的气泡云在B超下表现为动态高回声区,医生可实时精准监控消融范围。

△图注:Histotripsy的物理机制与组织选择性示意图。展现了冲击波散射碎化、本征阈值碎化与沸腾碎化三种不同声学模式下的气泡云动态与组织损伤过程。
此外,机械碎化释放的肿瘤碎片能被树突状细胞(DC)高效摄取并迁移至淋巴结,呈递给T细胞,引发显著的CD8+ cytotoxic T细胞肿瘤浸润。临床前研究显示,Histotripsy联合PD-1/PD-L1抑制剂或CD40激动剂,可产生强烈的协同抗肿瘤效应,甚至在某些模型中观察到了远隔效应。

△图注:Histotripsy诱导的免疫级联反应示意图。从局部机械损伤、抗原摄取、DC激活、T细胞启动到远隔效应的演进过程。
临床转化:距离患者还有多远?
从2006年首次报道,到2023年正式获得美国FDA批准用于肝脏肿瘤消融,Histotripsy正快步走向临床。目前,它交出了一份亮眼的“成绩单”:
肝脏肿瘤:前瞻性关键临床试验显示其技术成功率达95%,1年局部控制率高(Post-hoc评估达90.0%)。真实世界研究进一步验证了其临床可行性。
多癌种拓展:肾脏肿瘤相关临床试验(CAIN)已完成,胰腺肿瘤试验(GANNON)正在稳步推进。
不过,作为新兴技术,真实世界应用中需关注靶向学习曲线及个别血管损伤、血栓形成或肾损伤等罕见并发症。未来只有不断优化治疗剂量、规范操作流程,才能让这项技术更好地造福患者。

△图注:Histotripsy 2006-2026年发展里程碑与全球临床证据快照。
此次论文顺利被《Frontiers in Immunology》接收发表,是我院科研实力的又一次有力见证。广州复大肿瘤医院始终秉持“从临床中来,到临床中去”的科研思路,迄今已累计发表500余篇科学论文。未来,医院将继续深耕肿瘤微创与免疫治疗前沿,推动更多高质量科研成果向临床应用转化,为全球肿瘤患者提供更安全、更有效的治疗选择!

牛立志 | 通讯作者
广州复大肿瘤医院院长,国际冷冻治疗学会主席。在肿瘤微创消融领域具有深厚的临床与科研造诣。

程江鹏 | 通讯作者
广州复大肿瘤医院副院长、肿瘤学专家,长期致力于肿瘤消融技术与临床应用转化研究

马洋洋 | 第一作者
广州复大肿瘤医院中心实验室主任。
主要从事肿瘤微创消融与肿瘤免疫微环境重塑等学科研究。

龙新安 | 第二作者
广州复大肿瘤医院副院长、亚洲冷冻治疗学会副主席,在肿瘤微创消融领域具有深厚的临床经验。