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六期,本期我们将为大家着重介绍Phenoptics多色免疫荧光平台在肾癌研究中的应用案例。
01 文献案例
Single-cell protein activity analysis identifies recurrence-associated renal tumor macrophages
Aleksandar Obradovic et al. Cell
DOI: 10.1016/j.cell.2021.04.038
肾透明细胞癌(ccRCC)具有高度异质性,并且术后转移风险很大。为了绘制一个全面的ccRCC肿瘤微环境(TME)图谱,作者对来自ccRCC患者手术切除的肿瘤和肿瘤临近组织的造血和非造血亚群进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq)。随后利用VIPER算法对单细胞蛋白质表达进行定量,同时结合流式细胞术进行验证。该研究鉴定了关键的TME亚群,以及它们的主要调节因子和细胞间相互作用,揭示了基因表达分析无法检测到的临床相关细胞群体。具体来讲,作者发现了一个肿瘤特异性巨噬细胞亚群,其特征是TREM2/APOE/C1Q 上调。通过对大量的临床样本进行检测,发现这些标志物在术后复发患者的肿瘤中显著富集。因此,这篇文章将 TREM2/APOE/C1Q 阳性巨噬细胞浸润确定为 ccRCC 复发的潜在预后生物标志物,以及可能的免疫治疗靶点。
在这篇文章中,作者利用多色免疫荧光技术对单细胞转录组数据进行了验证,通过多靶标共定位分析,鉴定了肿瘤组织样本中特异性的TREM2/APOE/C1Q 阳性巨噬细胞亚群。
02 文献案例
B cells and tertiary lymphoid structures promote immunotherapy response
Beth A. Helmink et al. Nature
DOI: 10.1038/s41586-019-1922-8
免疫检查点阻断(ICB)疗法的出现彻底改变了癌症治疗的困境。到目前为止,预测性生物标志物和增强临床反应的疗法主要集中在T细胞。然而,其他免疫亚群也有助于抗肿瘤免疫,但是在ICB治疗领域的应用还较少。先前的研究表明,在接受ICB治疗的黑色素瘤患者中,B细胞特征性地在对治疗有反应的患者肿瘤区域富集。在这个研究的基础上,作者进行了大量的RNA测序,发现B细胞特异性标志物是免疫治疗应答者与非应答者肿瘤中表达差异最大的标志物。作者通过批量和单细胞 RNA 测序评估了 B 细胞的潜在功能,这证明了免疫治疗应答者中 B 细胞存在克隆扩增以及独特的功能状态。这些数据提供了对 B 细胞和三级淋巴结构在 ICB 治疗反应中的潜在作用的见解,对生物标志物和治疗靶点的发展具有影响。
在这篇文章中,作者利用多色免疫荧光技术对三级淋巴结构进行多靶标标记,对其中的免疫细胞进行精确分型,基于此研究B细胞在抗肿瘤免疫中发挥的重要作用。
03 文献案例
Complete response of renal cell carcinoma vena cava tumor thrombus to neoadjuvant immunotherapy
Craig Labbate et al. Journal for ImmunoTherapy of Cancer
DOI: 10.1186/s40425-019-0546-8
对于一些腔静脉肿瘤血栓肾细胞癌患者而言,手术切除存在很大风险,目前主要采取的临床治疗手段是保守治疗。在这篇文章中,作者报告了晚期肿瘤血栓对联合免疫疗法的显著反应,这有助于无反应性原发性肾肿瘤的根治性切除。文章介绍了这样一个病例,一名54岁的女性被诊断患有局部晚期透明细胞肾细胞癌,腔静脉的血栓水平达到IV级。由于状况不佳,她最初被认为不适合手术切除。她接受了nivolumab和ipilimumab的新辅助免疫疗法,病理分析显示腔静脉和肾静脉内完全反应,但实质性存活的癌仍保留在肾脏中。随后她接受了完全的外科手术切除,切缘阴性。该病例证明nivolumab和ipilimumab对局部晚期透明细胞肾癌的术前免疫疗法可导致广泛的腔静脉肿瘤血栓完全反应,从而可根治无反应的原发性肿瘤。如果在更多的病例中得到验证,则局部晚期肾细胞癌的术前免疫疗法可能最终会影响手术计划和长期预后。
在这篇文章中,作者利用多色免疫荧光技术对肿瘤样本进行精确表征,验证了在新辅助免疫疗法作用下,肿瘤血栓区域相较于原位瘤区域有更明显的免疫细胞浸润。
04 文献案例
Clinical and immunologic correlates of response to PD-1 blockade in a patient with metastatic renal medullary carcinoma
Kathryn E Beckermann et al. Journal for ImmunoTherapy of Cancer
DOI: 10.1186/s40425-016-0206-1
肾髓样癌(RMC)是一种罕见的肾脏肿瘤,通常发生在具有镰状细胞表型的青少年群体中。RMC表现出快速的疾病进展,极易转移并且临床治疗效果不佳。当前可用的疗法包括基于顺铂的联合化疗,多酪氨酸激酶和mTOR抑制剂疗法等,但效果都一般且时效短。因此,这种侵袭性疾病迫切需要进一步的分子表征和其他治疗策略。文章介绍了这样一个病例,一名具有镰状细胞特征的29岁男性,表现为无痛性血尿,被诊断RMC。他用卡铂、吉西他滨、紫杉醇和贝伐单抗进行了全肾切除术和辅助细胞毒性化疗。正如这种侵袭性肾癌的常见病一样,后续的活检证实发生了淋巴结转移而复发。他开始使用PD-1的抑制剂nivolumab进行检查点抑制剂治疗,结果表明患者产生了部分反应,并且随后导致完全反应且持续超过九个月的时间。该研究报道了第一例接受PD-1免疫疗法的RMC患者,并且结果表明基于抗PD-1的疗法可能在RMC的临床治疗中起到作用。
在这篇文章中,作者利用多色免疫荧光技术对肿瘤微环境进行多靶标描绘,验证了免疫细胞在肿瘤区域的浸润以及免疫细胞存在明显的PD-1表达。
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