近日，厦门大学信息学院俞容山教授课题组和北京大学肿瘤医院的合作科研团队在Nature旗下期刊Communications Medicine上发表了题为“Multiplexed imaging mass cytometry reveals distinct tumor-immune microenvironments linked to immunotherapy responses in melanoma” 的最新研究成果。
近年来，以免疫检查点抑制剂为代表的免疫治疗蓬勃发展，在多种肿瘤中展示出良好的前景，有望成为攻克恶性肿瘤的新型疗法，但目前存在很多问题需要进一步探索。尽管免疫治疗一旦产生反应，通常疗效持久，甚至能“治愈”恶性肿瘤，但免疫治疗的总体反应率较低，在未经筛选的全人群中，客观反应率中位值仅20%。由于肿瘤生成发展及其微环境的复杂性，目前仍缺乏客观有效的疗效预测因子筛选能从免疫治疗中获益的病人群体。因此，探究肿瘤微环境的异质性以及肿瘤微环境中细胞相互作用是筛选潜在获益的病人群体和指导联合用药的关键因素。
通过单细胞技术可以最大程度的反映肿瘤微环境的异质性，发现新的细胞群和细胞亚群，揭示其动态变化关系以及在不同肿瘤免疫治疗中的潜在功能。单细胞测序成为了解析肿瘤微环境的有力武器，但丢失了细胞在组织中至关重要的空间位置信息，而成像质谱流式技术（IMC）能在组织切片上同时对多个抗体进行定量和成像，提供了肿瘤微环境中单细胞蛋白质表达量和空间位置信息。
为了深度探究肿瘤微环境与免疫治疗患者之间的关系，厦门大学俞容山团队应用IMC技术对免疫治疗前的黑色素瘤组织样本进行了回顾性研究（Fig. 1）。通过解析肿瘤微环境中细胞组成和空间分布，识别了重要的细胞特征，并在此基础上首次定义了六种与免疫治疗结果相关的微环境，揭示了病人对免疫治疗反应差异存在着之前尚未发现的更复杂的潜在机制。该研究系统解析了空间单细胞层面黑色素瘤免疫治疗耐受的分子机制，并为后续利用多重蛋白质成像技术探究肿瘤微环境的研究提供了开阔的思路。
Fig. 1 Overview of the study of melanoma patients using imaging mass cytometry. Source: Communications medicine
该项工作在俞容山教授的指导下完成，由厦门大学信息学院和健康医疗大数据国家研究院博士生肖旭、北京大学肿瘤医院郭倩完成主要研究工作，为文章的共同第一作者。厦门大学信息学院俞容山教授，北京大学肿瘤医院孔燕教授，厦门极元科技有限公司杨文娴博士为文章共同通讯作者。厦门大学生命科学学院张蕾老师，厦门大学附属中山医院丁鑫医生，厦门大学医学院李奇渊教授也对本研究工作给予大力帮助和支持。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s43856-022-00197-2
（信息学院投稿）