Akoya多色免疫荧光助力肿瘤免疫微环境研究之系列专题——结直肠癌

多靶点描绘肿瘤免疫微环境对于研究肿瘤的发生，药物新靶点的发现以及肿瘤病人的个性化治疗都有着至关重要的作用。Akoya Biosciences致力于开发空间蛋白组学研究工具，提供最全面的、端到端的高维度组织分析解决方案，从探索研究到临床和转化研究，助力于更精确的肿瘤免疫和其他药物开发应用。Akoya Biosciences助力全球科学家在肿瘤研究领域发表了许多高分文章，我们的多色免疫荧光助力肿瘤微环境研究系列专题来到了第四期，本期我们将为大家着重介绍Phenoptics多色免疫荧光平台在结直肠癌研究中的应用案例。

Spatiotemporal Immune Landscape of Colorectal Cancer Liver Metastasis at Single-Cell Level

Yingcheng Wu et al. Cancer Discovery 

DOI: 10.1158/2159-8290.CD-21-0316

(复旦大学高强团队、中科院巴斯德研究所张晓明团队)

肝转移（LM）是结直肠癌（CRC）死亡的主要原因，表现出高度的免疫微环境异质性和抑制性。本研究使用10x Genomics单细胞 RNA-seq 和Visium空间转录组学对 97 个匹配的样本进行了测序。值得注意的是，转移性微环境经历了显著的免疫抑制细胞空间重编程，如 MRC1⁺ CCL18⁺ M2样巨噬细胞。本研究进一步开发了 scMetabolism，这是一种用于量化单细胞代谢的计算方法，并观察到这些巨噬细胞具有增强的代谢活性。有趣的是，新辅助化疗（NAC）可以阻断这种状态并恢复反应性患者的抗肿瘤免疫平衡，而无反应性患者则恶化为更具抑制性的状态。本研究绘制了结直肠癌肝转移的单细胞和空间转录组图谱，并在转移部位发现了高度代谢激活的MRC1⁺CCL18⁺ M2 样巨噬细胞。有效的新辅助化疗可以减缓这种代谢激活，提高靶向转移代谢途径的可能性。

在这篇文章中，作者将Akoya多色免疫荧光技术与10x Genomics单细胞测序技术和空间转录组技术有效地结合起来，对CRLM（Liver Metastasis）的空间免疫景观进行了精确描绘。

Tumor-infiltrating plasmacytoid dendritic cells are associated with survival in human colon cancer

Maximilian Kießler et al. Journal for ImmunoTherapy of Cancer 

DOI: 10.1136/jitc-2020-001813

浆细胞样树突细胞 (pDC) 在抗肿瘤免疫的诱导和维持中起关键作用。相反地，它们也可以通过抑制肿瘤导向的免疫反应来充当致耐受性DC。因此，pDC可能会深刻影响肿瘤进展。为了了解pDCs在结肠癌中的重要作用，作者研究了pDCs在具有不同临床病理特征的结肠癌患者的原发性肿瘤组织中的频率和临床相关性。作者发现一部分pDC显示出转录因子干扰素调节因子7 (IRF7) 的核表达，这是激活表型的特征，在不同的肿瘤基质区域，IRF7⁺ pDC位于表达颗粒酶B的CD8⁺ T细胞附近。此外，pDCs 被鉴定为结肠癌相关三级淋巴结构（TLS）的T细胞区的新组分，它是适应性抗肿瘤免疫的主要调节剂。这些结果表明较高密度的肿瘤浸润pDC与结肠癌患者的生存期延长密切相关。此外，结肠癌浸润pDCs可能代表一种新的预后因素，这意味着这篇文章的发现可能对设计基于靶向结肠癌浸润pDC的新型免疫治疗策略有着重要意义。

在这篇文章中，作者利用Akoya多色免疫荧光染色对pDC在结肠癌组织的基质和三级淋巴结构 (TLS) 中的定位和表型进行了精确表征，pDC的空间位置和表型信息是研究其在结肠癌中所发挥作用的重要基础。

Single-Cell Analyses Inform Mechanisms of Myeloid-Targeted Therapies in Colon Cancer

Lei Zhang et al. Cell 

DOI: 10.1016/j.cell.2020.03.048

单细胞RNA测序（scRNA-seq）是定义肿瘤细胞多样性的有力工具，但其在剖析免疫调节疗法基础的机制中的应用却很少。在这篇文章中，作者利用scRNA-seq技术对肿瘤、邻近正常组织和CRC患者的血液中的免疫和基质细胞群进行高分辨率分析。进一步构建了一个细胞相互作用网络来定义参与调节肿瘤发生和抗肿瘤免疫的关键细胞群，并确定特定的肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和树突状细胞（DC）群作为细胞相互作用的中心节点。为了了解调节这些细胞功能的后果，作者进行了额外的 scRNA-seq，以在抗CSF1R和抗CD40抗体治疗的背景下识别临床前小鼠肿瘤模型中的类似免疫细胞亚群。通过分析人和小鼠的 scRNA-seq数据，文章揭示了这些细胞的异质性和功能、它们在塑造肿瘤微环境（TME）中的作用以及髓系调节疗法从临床前模型转化到人类癌症的可行性。

在这篇文章中，作者利用Akoya多色免疫荧光技术，通过对（CD68, CD80, MAF ）和（CD68, MARCO, VEGFA）进行多靶标的共表达分析，鉴定了结直肠癌样本中的两种特定TAM亚型。

Lineage tracking reveals dynamic relationships of T cells in colorectal cancer

Lei Zhang et al. Nature 

DOI: 10.1038/s41586-018-0694-x

T 细胞是癌症免疫疗法的关键要素，但某些基本特性例如 T 细胞在肿瘤内的发展和迁移仍然未知。种类繁多的 T 细胞受体 (TCR)是识别外来和自身抗原所必需的，并且可以作为谱系标签来跟踪肿瘤中的这些 T 细胞。在这里，作者通过单细胞测序技术获得了来自12名结直肠癌患者的 11,138 个单个 T 细胞的转录组，并通过 RNA 测序和 TCR 跟踪 (STARTRAC) 指数开发了单个 T 细胞分析方法，用以定量分析 20 个已识别的具有不同功能和克隆性的 T 细胞亚群之间的动态关系。文章详细分析了多种T细胞（CD8⁺ T细胞、CD8⁺ 耗竭T细胞、CD4⁺ T细胞、Treg细胞等等）之间的动态关系及其相关的细胞因子。文章开发的综合 STARTRAC 分析方法提供了一种强大的手段来全面剖析结直肠癌中的 T 细胞特性，并可以深入了解 T 细胞在其他癌症中的动态关系。

在这篇文章中，作者利用Akoya多色免疫荧光技术，通过对（Ki67, CD8, PD-1 , HAVCR2）进行多靶标的共表达分析，鉴定了结直肠癌样本中的特异性CD8+ TEX 耗竭T细胞。

更多资讯，请关注“云准科技”微信公众号

关于云准

云准医药科技（上海）有限公司（以下简称：云准）英文名：AccuraMed，用精准和医药相结合。云准成立于2016年，是一家专注于组织生物学标记物检测分析、肿瘤创新药物靶点发现及临床病理免疫诊疗检测方案开发的高科技公司。针对当前热点的肿瘤免疫相关研究致力于为客户提供先进的肿瘤组织免疫微环境分析解决方案。目前我们公司代理Akoya的产品（CODEX平台和Phenoptics平台），并基于此可以提供肿瘤免疫微环境检测相关技术服务。此外云准科技还可以为您提供单细胞+空间多组学技术服务，全方位解析生命的奥秘。云准科技拥有显微切割平台及Thunder活细胞成像平台，为您提供专业的显微切割和Thunder活细胞成像服务。此外我们公司还有配备了3i显微镜成像系统，可以为您提供Marianas LightSheet 成像技术服务和Cleared Tissue LightSheet组织透明化成像服务。此外我们还引进了Agena核酸质谱进行基因分型的检测服务。未来，云准将以创新为驱动力，继续对产品进行深度整合与开发，推动肿瘤免疫、创新免疫疗法和病理诊断技术的突破性发展，必将为肿瘤的诊断和治疗带来革命性变化。