多色免疫荧光助力肿瘤免疫微环境研究之系列专题——乳腺癌!

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(www.pinzhuo.net)。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,本期分享将着重介绍Phenoptics多色免疫荧光平台在乳腺癌研究中的应用案例。

文献案例

01

文章题目:Inhibition of RANK signaling in breast cancer induces an anti-tumor immune response orchestrated by CD8+ T cells

Clara Gómez-Aleza et al.

Nature Communications DOI: 10.1038/s41467-020-20138-8

RANK(receptor activator of nuclear factor-κB)信号通路在骨重塑和乳腺发育过程中起着至关重要的作用,作为孕酮的旁分泌介质促进乳腺干/祖细胞的扩增,并介导孕酮驱动的乳腺肿瘤发生的早期步骤。文章揭示了抑制RANK信号通路能够增强免疫反应的机制,通过抑制小鼠肿瘤细胞中RANK信号通路,作者发现肿瘤区域的白细胞、淋巴细胞和CD8+T细胞浸润增加,CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫反应显著增强了乳腺癌免疫疗法的抗肿瘤作用。Ⅱ期临床试验结果也表明使用RANK信号通路抑制剂denosumab能够增加肿瘤浸润淋巴细胞和CD8+T细胞,具有良好的抗肿瘤效果。

总而言之,文章结果表明抑制RANK信号通路能够作为乳腺癌的免疫治疗手段。在这篇文章中,作者通过对denosumab免疫治疗前后的临床样本进行多重免疫荧光分析(CD4、CD8、CD20、FOXP3、CD68、panCK),验证了临床前的观察结果,即抑制RANK信号通路后肿瘤浸润淋巴细胞和CD8+T细胞显著增加

02

文章题目:Single-cell profiling of breast cancer T cells reveals a tissue-resident memory subset associated with improved prognosis

Peter Savas et al.

Nature Medicine DOI: 10.1038/s41591-018-0078-7

肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的数量是改善患者生存率的有力预后因素,T细胞是主要的TIL群体,作者对从人乳腺癌(BC)组织分离出的6,311个T细胞进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq),结果表明浸润性T细胞群体中存在明显的异质性。单细胞测序结果证明含有大量TIL的BC中包含具有组织驻留记忆T(T RM)细胞分化特征的CD8+ T细胞,后续研究证明这些CD8+ TRM细胞高水平表达免疫检查点分子和效应蛋白。文章结果表明CD8+ T RM细胞有助于BC免疫监视,并且是免疫检查点抑制调节的主要靶标,进一步了解T RM细胞的发育,维持和调节对于成功地进行BC免疫治疗至关重要。

在这篇文章中,作者通过Single cell和Bulk RNA测序发现在CD8+ T细胞群体中存在与组织驻留T(TRM)细胞表达相同蛋白标志物(CD103)的亚群,利用多色免疫荧光技术证明BC的TILs中的确存在CD103和CD8共表达的T细胞。

03

文章题目:Combined immune checkpoint blockade as a therapeutic strategy for BRCA1-mutated breast cancer

Emma Nolan et al.

Sci. Transl. Med. DOI: 10.1126/scitranslmed.aal4922

BRCA1相关的肿瘤经常表现出三阴性表型,并伴有大量淋巴细胞浸润。文章在BRCA1缺陷的肿瘤模型中探讨了它们的突变量,免疫特征和对检查点抑制的反应。作者发现BRCA1突变的三阴性乳腺癌(TNBCs)与来自BRCA1野生型患者的TNBC相比表现出增加的体细胞突变量和更多的肿瘤浸润淋巴细胞(TILs),而且TILs的免疫调节基因包括PDCD1(PD-1)和CTLA4的表达也显著增加。实验结果表明将顺铂治疗和抗PD-1以及抗CTLA4双重免疫检查点抑制疗法相结合,可大大增强Brca1缺陷小鼠的抗肿瘤免疫力,从而产生强烈的全身和肿瘤内免疫应答,具体表现为树突状细胞激活增强,抑制性FOXP3 +调节性T细胞减少以及肿瘤浸润性CD8 +和CD4 + T细胞免疫激活增加。双重免疫检查点抑制与顺铂联用极大地削弱了Brca1缺陷型肿瘤的生长,并提高了宿主的生存率。这些发现为与BRCA1相关的TNBC联合免疫检查点封锁的临床研究提供了理论依据。

在这篇文章中,作者利用多色免疫荧光技术在同一样本上进行了CD3、CD4、CD8、FOXP3、CK18、PD-L1以及DAPI的7色荧光标记,验证了BRCA1突变的TNBC表现出显著的淋巴细胞浸润和PD-L1表达。

04

文章题目:Evaluation of the Predictive Role of Tumor Immune Infiltrate in Patients with HER2-Positive Breast Cancer Treated with Neoadjuvant Anti-HER2 Therapy without Chemotherapy

Carmine De Angelis et al.

Clinical Cancer Research DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-19-1402

肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)和进行化疗和曲妥珠单抗治疗的早期HER2+乳腺癌患者的治疗效果相关,但是对于不接受化疗,而是采用拉帕替尼联合曲妥珠单抗治疗的患者中TIL,TIL亚群和其他免疫细胞的预测价值尚不清楚。文章探究了免疫细胞的浸润程度对拉帕替尼联合曲妥珠单抗治疗的HER2 +乳腺癌患者治疗效果的影响,发现淋巴细胞为主的乳腺癌(LPBC)的病理完全缓解率(PCR)较高。文章结果表明对免疫细胞浸润进行定量评估有助于预测肿瘤免疫治疗的效果,结合预后的免疫浸润信息,能够有效指导HER2+乳腺癌患者的治疗。

在这篇文章中,作者利用多色免疫荧光技术和配套的分析软件,对乳腺癌样本的免疫细胞浸润进行定量评估,用以辅助预测免疫治疗效果。

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