组织原位多重荧光免疫组化 外显子测序揭秘非小细胞肺癌肿瘤免疫异质性

肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL) 反映了癌症中的适应性抗肿瘤免疫反应，通常与良好的预后相关。然而，TILs 亚群及其空间排列与免疫检查点抑制剂 (ICI) 在非小细胞肺癌 (NSCLC) 中的临床益处之间的关系仍然较少探索。

耶鲁医学院病理学和耶鲁癌症中心、哈佛医学院 Dana-Farber 癌症研究所 、威尔康奈尔医学院-纪念斯隆凯特琳癌症中心、马萨诸塞州总医院病理学系、凯斯西储大学等多家研究机构，使用PhenoImager多重荧光免疫组化方法结合外显子测序，确定主要 TIL 亚群、CD8+ 细胞毒性 T 细胞、CD4+ 辅助 T 细胞和 CD20+ B 细胞以及 T 细胞耗竭标志物、程序性细胞死亡蛋白-1 (PD-1)、淋巴细胞激活的关联基因 3 (LAG-3) 和 T 细胞免疫球蛋白粘蛋白 3 (TIM-3) 在来自 179 名接受 ICI 治疗的 NSCLC 患者的基线肿瘤样本的多机构队列中的结果。对包括多个视野的全脸肿瘤活检的分析允许使用多参数二次熵度量（Rao 的 Q 指数（RQI））进行详细的空间分析和评估肿瘤免疫异质性。空间免疫异质性可以使用 RQI 进行测量，并且与 NSCLC 的存活率相关。

代表性TILs染色、组织分割和细胞表型的多重染色图像和细胞定量结果

通过对预处理全玻片肿瘤标本的定量和空间分辨分析，确定了主要 TIL 亚群、T 细胞耗竭标志物和空间免疫异质性与 NSCLC 患者 ICI 治疗后结果的关联。

CD8+ T细胞与CD4+、CD20+细胞的相关性分析结果

为了探讨TIL亚型与临床病理变量之间的关系，研究者使用中位数标记评分对病例进行分层。 仅在 PD-L1 阳性病例中，T 细胞分数与更好的 PFS 和 OS 显著相关，而在那些缺乏 PD-L1 表达的病例中则没有。使用中值评分对病例进行分层显示，在表达 PD-L1 的肿瘤中 T 细胞分数升高具有显著的生存优势，建立了 TIL 指标与生存率的显著关联，并强调了 NSCLC 中适应性抗肿瘤免疫反应的生物学和临床相关性。

在PD-L1表达肿瘤的NSCLC病例中，间质CD8+效应T细胞与ICI后更好的预后相关

在 PD-L1 阳性 NSCLC 病例中，TCR 分数与 ICI 后更好的结果相关

多重荧光免疫组化定量分析显示T细胞衰竭/功能障碍标志物升高

肿瘤基因组和空间异质性已被认为是癌症进展和治疗耐药性的重要因素。研究者使用 RQI 的多参数二次熵度量来测量队列中的空间免疫异质性，这种方法使用每个肿瘤样本中的连续值来转换和整合多个 TIL 子集的密度和位置信息，并结合临床生成率进行相关性分析。结果显示高空间免疫异质性与非小细胞肺癌ICI后生存较差相关。

这项研究使用PhenoImager 多重荧光免疫组化方法结合外显子测序和临床生存率分析，定量测量了大型免疫疗法治疗的 NSCLC 队列中主要 TIL 亚群的密度、功能特性和空间分布，发现：（1）基质 CD8+ 效应 T 细胞是最丰富的 TIL 亚群，并且与 PD-L1 阳性病例免疫刺激治疗后更好的结果相关；(2) TLS 在 NSCLC 中分布不均，与结果的关联有限，其检测取决于所分析组织区域的大小；(3) 从全外显子组 DNA 测序数据计算的 TCR 分数仅在 PD-L1 阳性病例中与更好的存活率相关；(4) 在 TIL 上选择性测量的 T 细胞衰竭标志物升高与 ICI 敏感性降低有关；(5) 建立了一种基于多参数二次熵的新度量，以系统地测量比较空间免疫异质性，并证明其与 NSCLC 患者 ICI 后较差的生存率相关。

参考文献

1. Lopez de Rodas M, Nagineni V, Ravi A, et al. Role of tumor infiltrating lymphocytes and spatial immune heterogeneity in sensitivity to PD-1 axis blockers in non-small cell lung cancer. Journal for ImmunoTherapy of Cancer 2022;10:e004440. doi:10.1136/ jitc-2021-004440