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国家神经疾病医学中心National Center for Neurological Disorders

中国国际神经科学研究所China International Neuroscience Institute

宣武医院神经外科Department of Neurosurgery, Xuanwu Hospital

科室新闻

成果发表 | 伽玛刀中心两项突破性研究发表:揭示伽玛刀“颅内远隔效应”&首创小动物伽玛刀实验平台

来源:神经外科 发布时间:2025-06-07 14:26:18
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近日,首都医科大学宣武医院神经外科放射神经外科中心接连发表两项研究。其一,首次提出了“颅内远隔效应”的概念,并证实伽玛刀放射外科(GKRS)联合免疫治疗可促进颅内远隔效应并改善患者预后。其二,团队成功研制了适配临床伽玛刀设备(Leksell Icon)的小动物立体定向放射实验平台,攻克了目前动物实验难以精确模拟临床GKRS的关键技术难题。上述成果作为宣武医院神经外科放射神经外科中心成立以来在临床与基础研究领域的“开山之作”,为后续研究的开展奠定了坚实基础。

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脑转移瘤(Brain Metastases, BMs)进展快预后差,是巨大的临床挑战。虽然GKRS治疗的开展显著改善了该类患者的生存质量,但脑转移瘤的整体预后仍不理想。近年来,免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitors, ICI)的应用为肿瘤治疗带来了新希望,同时接受上述两种治疗方式的脑转移瘤患者逐渐增加。然而,GKRS与ICI联用是否具有协同作用及其相关机制尚未明确。

为了探究这一问题,研究者对36例接受多阶段GKRS治疗的非小细胞肺癌(NSCLC)合并多发性脑转移瘤的患者进行了回顾性分析,并发现了一类此前未被充分认识的有趣临床现象:在分期治疗的多发颅内转移瘤患者中,一些未被射线照射的颅内肿瘤可以在伽玛刀术后发生自发肿瘤消退(Spontaneous Tumor Regression, STR),研究者将其命名为“颅内远隔效应”。

为了充分认识这一现象并探索其临床意义,研究采用竞争风险分析和Cox回归模型评估了局部进展、远处脑部失效(Distant Brain Failure, DBF)及生存结局。结果显示,在本组队列中44%的患者接受了ICI治疗,38.9%的患者观察到了STR。虽然接受ICI治疗的患者并未显著提高总体生存率(OS)(p=0.46),但与未接受ICI治疗的患者相比,STR的发生率有显著上升趋势(56.3% vs. 25.0%; p=0.056)。多变量回归分析进一步揭示了STR的缺失是死亡(HR, 7.69; 95% CI: 1.61-33.33; p=0.009)和局部肿瘤进展(HR, 5.05; 95% CI: 1.71-14.93; p=0.003)的独立风险因素。上述结果提示GKRS可能诱导系统性抗肿瘤免疫,从而引起未放疗肿瘤的自发消退,而该效应可被ICI治疗有效放大。

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脑转移患者伽玛刀治疗后,未接受放射治疗的肿瘤出现自发消退

该研究提示我们,GKRS的免疫调控作用与患者的生存率和局部肿瘤控制显著相关,有必要进一步探索其在脑转移瘤治疗中的潜在价值。

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第一作者

张鸿运

首都医科大学宣武医院

神经外科 博士研究生

主要研究方向为脑血管疾病的介入治疗与脑转移瘤的放射治疗。在脑动脉瘤治疗领域以第一作者身份在神经外科顶级期刊《Neurosurgery》及《Frontiers in Neurology》上发表了两篇SCI研究论文。目前致力于颅内血管畸形的药物治疗研究以及脑转移瘤放射治疗新策略的探索,并已在《Neurosurgical Review》期刊上以第一作者发表相关SCI论文。

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第一作者

徐立新

首都医科大学宣武医院

神经外科 医师

莱比锡大学攻读博士学位期间,师从医学博士尤尔根·迈克森伯格教授、医学博士沃尔夫冈·克鲁普教授和海德伦·霍兰德博士。研究重点是恶性脑肿瘤的遗传学研究、胶质母细胞瘤干细胞样细胞,后来又将主要工作扩展到伽玛刀放射外科领域,包括各种颅内恶性肿瘤和良性肿瘤,如脑转移瘤、脑膜瘤、神经鞘瘤,以及脑血管疾病如动静脉畸形、功能性疾病如三叉神经痛和舌咽神经痛。他在SCI期刊上发表了多篇论文,并参与了多个研究项目。

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通讯作者

于嘉兴

首都医科大学宣武医院

神经外科 副主任医师

副研究员 博士研究生导师

师从神经外科专家张鸿祺教授,在动静脉畸形的机制和临床干预方向进行深入研究,以第一或通讯作者在《BRAIN》,《Angiogenesis》,《Annals of Neurology》,《Stroke》,《Neurosurgery》等高影响力期刊发表SCI论文10余篇,执笔脑动静脉畸形多学科诊疗专家共识、硬脊膜外血肿诊治中国专家共识。兼任北京医师协会神经介入专科青年医师分会常务理事。主持国家自然科学基金1项,入选北京市首批医师科学家培训项目。

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通讯作者

向思诗

首都医科大学宣武医院

神经外科 副主任医师

师从神经外科专家张鸿祺教授,主要从事脑血管结构、功能异常及相关疾病,以及颅内动脉瘤、多模态医学图像融合与肿瘤放射治疗的研究。目前负责宣武医院神经外科伽玛刀放射外科治疗中心的工作。以第一作者或通讯作者身份在《Journal of Neurointerventional Surgery》和《Interventional Neuroradiology》等知名期刊上发表多篇SCI论文。近五年来,主持或参与国家自然科学基金项目三项及其他科研项目两项。

【出诊时间:周二下午 周三上午】

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伽玛刀放射外科(GKRS)在颅内肿瘤,动静脉畸形以及三叉神经痛等功能性疾病中广泛应用,但其治疗与相关放射性脑损伤机制尚未明确,因此有必要开展相关研究以期进一步优化GKRS治疗结果。然而,GKRS术后的临床样本难以获取,且现有商业化小鼠放射平台难以精确模拟临床GKRS的放射模式。为了克服这一技术瓶颈,研究团队开发了专为Leksell Icon伽玛刀设计的小动物实验平台。

该平台利用树脂3D打印技术构建,实现了基于MRI图像的小鼠颅内靶点精确定位。研究团队采用了不同的最大临床剂量计划(80Gy,60Gy,50Gy,40Gy,20Gy和10Gy)对小鼠颅内靶点进行照射,通过诱发放射性脑损伤,验证了平台的准确性和有效性。此外,研究团队初步探索了该体系下小鼠放射性脑损伤的剂量阈值,为未来小鼠GKRS基础研究的开展奠定了基础。

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MRI引导的GKRS立体定向放射外科平台实验过程

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小鼠前基底区GKRS最大计划临床剂量分布

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MRI提示放射性脑损伤病灶与计划靶区吻合

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第一作者

冯月山

首都医科大学宣武医院

神经外科 博士研究生

师从神经外科专家张鸿祺教授。其主要研究方向为脑与脊髓动静脉畸形的发生机制与外科治疗。在对动静脉畸形自然史及影像学的研究中以第一作者身份在《Stroke》和《European Journal of Radiology》期刊上发表了两篇SCI论文。擅长医学插画,曾为多篇SCI论文提供插图,其作品曾作为《中国脑血管病杂志》封面刊出。目前主要致力于探索伽玛刀治疗颅内血管畸形的机制,并已在《Radiation Research》期刊上以第一作者发表相关SCI论文。

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共同第一作者

于嘉兴

首都医科大学宣武医院

神经外科 副主任医师

副研究员 博士研究生导师

师从神经外科专家张鸿祺教授,在动静脉畸形的机制和临床干预方向进行深入研究,以第一或通讯作者在《BRAIN》,《Angiogenesis》,《Annals of Neurology》,《Stroke》,《Neurosurgery》等高影响力期刊发表SCI论文10余篇,执笔脑动静脉畸形多学科诊疗专家共识、硬脊膜外血肿诊治中国专家共识。兼任北京医师协会神经介入专科青年医师分会常务理事。主持国家自然科学基金1项,入选北京市首批医师科学家培训项目。

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通讯作者

向思诗

首都医科大学宣武医院

神经外科 副主任医师

师从神经外科专家张鸿祺教授,主要从事脑血管结构、功能异常及相关疾病,以及颅内动脉瘤、多模态医学图像融合与肿瘤放射治疗的研究。目前负责宣武医院神经外科伽玛刀放射外科治疗中心的工作。以第一作者或通讯作者身份在《Journal of Neurointerventional Surgery》和《Interventional Neuroradiology》等知名期刊上发表多篇SCI论文。近五年来,主持或参与国家自然科学基金项目三项及其他科研项目两项。

【出诊时间:周二下午 周三上午】

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通讯作者

张鸿祺

首都医科大学宣武医院

神经外科主任 主任医师

教授 博士研究生导师

长期致力于脑脊髓血管病的研究工作,主持国家重点研发计划(国家十三五科技支撑计划)、重大慢性非传染性疾病防控研究重点专项、国家自然科学基金等国家级及省部级项目20余项。其研究成果荣获国家科技进步二等奖、原卫生部科技进步三等奖,并获评北京市科技新星、北京市“十百千”卫生人才(百层次人才)、北京市十大杰出青年等荣誉,入选国家百千万人才工程等多项国家级人才项目。迄今已在SCI期刊发表论文近200篇。担任中国医师协会神经介入专业委员会主任委员、中国人体健康科技促进会临床神经科学技术转化专业委员会主任委员、国家卫生健康委能力建设和继续教育神经外科学专家委员会主任委员等学术职务。

【出诊时间:周二晚(特需门诊)】