【衡道丨黑科技】您还在为发高分研究论文发愁吗？
在前两期的「黑科技」专栏中，小衡先是带大家了解了Opal多重荧光染色、Vectra多光谱成像和inForm智能软件分析三位一体的创新组织病理分析方案，让大家对其技术原理及实验流程有了初步认识。接着的案例解析，体现了这一组织病理分析方案在新冠病毒研究中的应用。
那么该方案在肿瘤微环境研究中的正确打开方式又是怎样的呢？今天小衡就带大家看看，在一篇关于胰腺癌组织微阵列（TMA）微环境分析的高分研究论文中，这一技术又做了什么~
智能化组织切片多光谱定量病理整体分析方案
肿瘤科学研究的发展以及免疫疗法的兴起，为更多癌症患者带来了曙光，然而肿瘤异质性的存在使不同癌种、不同患者的疗效存在明显差异。胰腺癌由于早期发现难、恶化程度高、预后极差，被称为癌症之王。在胰腺癌多种类型中，最常见的是胰腺导管腺癌（PDAC），约占90%，而且5年生存率不足8%。
胰腺癌
在针对PDAC的广泛研究中，多项研究证实：免疫检查点抑制剂药物对该疾病的疗效甚微；通常认为是由于肿瘤免疫抑制微环境的存在，使其具有很少的抗肿瘤T细胞浸润。还有研究表明，PDAC中纤维组织成分的增生可能是T细胞浸润的屏障，而且肿瘤细胞附近Treg的发现又为T细胞浸润的复杂调控提供了新的证据。
不难看出，更好地了解PDAC中免疫组分、特别是T细胞的调节，对于指导疾病治疗、预测疾病预后具有重要意义。来自MD安德森癌症中心、James P. Allison教授团队，基于智能化组织切片多光谱定量分析方案进行了这样一项创新研究——他们探究了胰腺癌肿瘤组织内T细胞空间分布与患者预后的相关性，相关研究成果于2017年发表于Nature Communication（影响因子达11.8）。
该研究中，研究人员利用来自132名PDAC患者的肿瘤以及未受累组织构成组织微阵列（TMAs），选取7种抗体（αSMA、Collagen-I、Cytokeratin 8、CD3、 CD8、CD4、Foxp3），进行了多色免疫组化。通过多光谱成像后的光谱拆分，得到了每个组织样本中代表不同抗体表达水平的荧光显色情况；而通过inForm智能分析软件的表型学习算法（结合细胞大小及形态学特征），则可定义细胞亚群（Figure1）。
最后分析得出，肿瘤组织以及未受累组织中不同细胞亚群的分布差异显著：相对于未受累组织，肿瘤组织中含有更多的CD3+T细胞；而且主要由CD8+细胞毒性T细胞和CD4+辅助T细胞（CD4+Teff和Treg）构成。
Figure 1. PDAC 8色多光谱分析定义细胞表型（含DAPI）
对于PDAC患者肿瘤中不同亚群T细胞以及其数量占比与患者预后的相关性研究发现：高浸润的总T细胞、CD8+细胞毒性T细胞和CD4+Teff有利于PDAC患者生存期的延长。另外，瘤内T细胞的空间分布试验也得出，高浸润的CD8+细胞毒性T细胞与患者生存期的延长显著相关。这表明，肿瘤细胞附近的CD8+细胞毒性T细胞发挥着重要的免疫调节功能（Figure 2）。
Figure 2. T细胞浸润及空间分布与患者预后相关性分析
PDAC肿瘤周围致密的纤维组织增生曾被认为会影响淋巴细胞的浸润，为进一步探究相关机制，研究人员对Cytokeratin8+肿瘤细胞附近20μm内的αSMA和Collagen-I的荧光强度进行了分析。结果显示，PDAC微环境中的组织纤维化反应并不会影响T细胞浸润（Figure 3），详细机制有待进一步研究。
Figure 3. 组织纤维化增生与T细胞浸润的相关性分析
总的来说，在该研究中，智能化组织切片多光谱定量病理解决方案，完美呈现了胰腺癌肿瘤组织微环境景观，实现了对肿瘤浸润淋巴细胞的定量分析，并探究了瘤内不同亚型T细胞的空间分布与患者预后的相关性。
该研究阐释了PDAC免疫调节的新见解，对胰腺癌的免疫治疗优化具有潜在意义。
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Akoya Biosciences 生物技术公司专注于组织生物学标记物检测分析、肿瘤创新药物靶点发现及临床病例免疫诊疗创新检测方案开发，目前在美国波士顿和旧金山分别设有技术及产品研发中心，针对当前热点的肿瘤免疫相关研究致力于为全球客户提供先进的肿瘤组织免疫微环境分析解决方案。