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近年来免疫疗法在肿瘤治疗领域取得了一系列重大成就，而进行肿瘤免疫治疗必然离不开对肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，TME）的研究。 肿瘤微环境的研究已经成为了攻克癌症的曙光。 TME 是指肿瘤细胞存在的周围微环境，包括周围的血管、免疫细胞、成纤维细胞、骨髓源性炎性细胞、各种信号分子和细胞外基质。肿瘤微环境是肿瘤细胞赖以生存和发展的复杂环境，而这微环境内的免疫细胞及其调节方式对肿瘤的发生和发展起着重要的作用。  图 1 肿瘤细胞与肿瘤微环境就像是种子与土壤的关系 这些年随着技术的不断发展，尤其是单细胞空间蛋白组学的发展，使研究人员得以从不同维度深刻揭示 TME 景观。 肝癌 TME 分型及中性粒细胞异质性 2022 年 11 月 9 日，北京大学第一医院肿瘤转化研究中心张宁团队与北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）张泽民团队、北京大学人民医院肝胆外科朱继业团队合作，在 Nature 发表了题为「Liver tumour immune microenvironment subtypes and neutrophil heterogeneity」的研究论文[1]。  图 2 文章截图[1] 该研究首次在单细胞精度定义了肝癌的五种免疫微环境亚型，首次全面揭示肿瘤相关中性粒细胞（TAN）的异质性，发现并验证 CCL4+、PD-L1+TAN 两个关键亚群的促肿瘤机制，最终通过构建小鼠肝癌模型，逐步深入地证明靶向肿瘤相关中性粒细胞有望形成新的肝癌免疫治疗方案，这些成功为肝癌的基础研究和临床诊疗提供了关键信息。  图 3 肿瘤免疫微环境的 5 种亚型示意图[1] 在 5 种亚型的免疫排斥型中，细胞毒性 T 细胞（GZMK+CD8+T 细胞）也在该种模型中富集。使用多重免疫组化（mIHC）观察到 GZMK+CD8+T 细胞主要位于基质中，但被排除在肿瘤区域之外，这表明这些被免疫排斥的 T 细胞实际上具有细胞毒性，而不是耗竭。   图 4 GZMK+CD8+T 细胞（CD8 和 GZMK）、成纤维细胞（α-SMA）和内皮细胞（VON）在 TIME-IE 中的染色[1] mIHC 揭示了 PD-L1+ 中性粒细胞和 PD1+CD8+T 细胞的物理接近性，支持它们的直接相互作用。这些结果共同证明 PD-L1+TAN 抑制原发性肝癌中的细胞毒性 CD8+T 细胞。  图 5 白色箭头：PD-L1+CD66b+ 细胞；青色箭头：PD1+CD8+T 细胞；黄色箭头：PD-L1-CD66b+ 细胞；红色箭头：PD1-CD8+T 细胞[1] TME 内不同细胞亚群的空间分布及潜在关联 2022 年 9 月 23 日，柳叶刀子刊 eBioMedicine 刊登了关于食管鳞癌肿瘤微环境的最近进展，该项研究是由国家癌症中心/中国医学科学院肿瘤医院赫捷院士和高树庚教授组联合发表[2]。  图 6 文章截图[2] 研究团队在 TME 内鉴定了 7 个基质细胞的亚群，并在癌和基质区绘制了不同的亚群结构。分别用多重免疫组化（mIHC）技术进行验证。  图 7 石蜡组织共染 KRT19（导管标记）和亚群标记 CA9（a）、AQP3（b）、HLA-DR（c）和 TFF1（d）[3] 这项研究揭示了 TME 内各种细胞亚群的空间分布以及不同细胞之间的潜在串扰，为癌症干预提供新的见解。 两篇文章都使用多重免疫组化（mIHC）技术对不同肿瘤的微环境中不同的细胞亚型进行了分析研究。mIHC 基于 TSA（酪胺信号放大技术）染色原理，解除抗体种属限制，在一张样本上同时放大标记多种生物标志物，对不同类型的细胞进行定量统计，并在空间原位中刻画整个肿瘤免疫微环境。  图 8 基于 mIHC 技术评估肿瘤微环境 相比于流式细胞术、单细胞 RNA-seq 或是免疫组化 IHC，mIHC 具备明显的优势：mIHC 从三个维度（定性、定量、定位）定义和刻画 TME！  图 9 流式细胞术、单细胞 RNA-seq 和免疫组化 IHC 技术比较  图 10 mIHC 技术：从定性到定量到定位 mIHC 作为近几年发展起来的一项新的病理染色技术，在肿瘤空间表型特征方面具有独特的优势，可作为发现新一代生物标志物的利器，是进行肿瘤免疫微环境验证的不二选择。 题图来源：艾克发生物 |
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