全景组织细胞定量分析平台在肿瘤免疫治疗研究的应用

2017-09-21 19:05 来源:丁香园 作者:
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近年来,以「PD-1/PD-L1」为代表的免疫药物在癌症研究和治疗领域大放异彩, 2013 年美国《科学》杂志即把肿瘤免疫治疗评为当年最大的科学突破。而以「PD-1/PD-L1」为靶点的肿瘤免疫治疗无疑是近几年研发界最令人瞩目的热点,成为各大制药企业竞相抢占的高地,截至 2017 年,已经有两个针对 PD-1 的药物、三个针对 PD-L1 的药物通过 FDA 的批准,在美国等国家得以上市。


那么以 PD1/PDL1 为靶点的药物是如何发挥作用的呢? 简单而言,当体内突变出现肿瘤细胞时,免疫系统会识别这些异常的细胞,最终通过活化的 CD8 T 细胞消灭肿瘤细胞,保护机体。同样,体内存在多重机制在 T 细胞保护作用完成后抑制 CD8 T 细胞反应,避免持续激活,从而维持免疫系统的平衡。以 PD1/PDL1 为例,CD8 T 细胞表面表达 PD1 分子,当微环境存在 PDL1 分子时,二者结合诱导 CD8 T 细胞凋亡,抑制其增殖、活化。而肿瘤细胞会「利用」这种抑制机制通过表达 PDL1 分子,逃脱免疫系统监视和被清除的命运。而以 PD1/PDL1 为靶标的抗体药物均可阻断二者的结合,解除免疫抑制状态,从而重启 CD8 T 细胞的对肿瘤的杀伤作用,已上市该靶点药物在对非小细胞癌、黑色素瘤等临床治疗上取得显著效果,有效提高了患者生存率。


在临床研究中,通过对特定癌症病人样本分别标记 CD8 T 细胞和 PDL1 分子后,可利用 TG 公司 TissueFAXS 系统自动对大肿瘤组织多色标记荧光样本的进行快速成像(图 1),不仅可极大节省常规选取视野成像方式耗费的大量时间,同时避免仅对一个样本百分之几甚至千分之几小区域成像造成的弊端,获得更真实的分析结果。另外免于遗漏重要信息(如仅有部分小区域肿瘤细胞表达 PDL1 分子,人工选取视野拍摄时极易遗漏),防止对样本实际情况误判,影响实验结果。


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图 1 全景组织成像


TissueFAXS 分析模块利用专利单细胞识别技术以前所未有的精度准确识别组织内所有细胞(图 2)。以类流式散点图形式直观展现细胞定量结果,高效而准确统计样本中 CD8 T 细胞(图 3)及 PDL1 阳性肿瘤细胞(图 4)数目、表达强度和组织分布密度。在此基础上可将样本内肿瘤细胞 PDL1 表达、CD8T 细胞分布同癌症病人临床预后进行相关分析,另外也评价借此该型肿瘤是否有利用 PD1/PDL1 靶点药物治疗的潜力。


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图 2 单细胞识别


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图 3 CD8 T 细胞识别统计。


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图 4 PDL1 肿瘤细胞识别统计

编辑: 王云鹏

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