Nature聚焦！兩篇Cell關鍵成果，讓癌症免疫療法更精準

5月4日，發表在Cell雜誌上的兩項獨立研究描繪了圍繞腫瘤的免疫細胞明細圖（Detailed maps）。這些重要的發現有望幫助判斷開始治療的最佳時間，開發更精準的癌症免疫療法。

在題為「An Immune Atlas of Clear Cell Renal Cell Carcinoma」的論文（以下簡稱「腎癌論文」）中，來自瑞士蘇黎世大學等機構的科學家們對腎癌進行了研究，結果發現，臨床結果不同的腫瘤具有獨特的免疫細胞圖譜。這些圖譜也能夠估計一個癌症患者的預後。

在題為「Innate Immune Landscape in Early Lung Adenocarcinoma by Paired Single-Cell Analyses」的論文（以下簡稱「肺癌論文」）中，來自美國的一個科學家小組對肺癌進行了研究，結果發現，早期腫瘤也會擾亂免疫細胞的活性。

「肺癌論文」的通訊作者Miriam Merad說：「我們發現，免疫細胞在腫瘤形成非常早期時就開始功能失調了。但癌症免疫療法通常在患者病情複發和癌症晚期時才被使用。我們希望倡導在癌症的更早階段開始使用免疫治療，以免為時過晚。」

「腎癌論文」的通訊作者Bernd Bodenmiller表示，了解不同患者腫瘤之間的免疫細胞差異為開發個性化的免疫療法帶來了更大的可能性。

腫瘤不受抑制的生長能力得益於它對免疫細胞的招募。它們形成了微型生態系統。在這一系統中，細胞與細胞之間的關係在正常組織中是見不到的。這兩項研究成果描述的免疫細胞圖譜（atlases）揭露了這些生態系統，如，哪種免疫細胞存在於特定的腫瘤中，特定細胞類型的潛在功能等。

This image illustrates the use of CyTOF technology in performing a paired analysis of barcoded blood, non-involved lung, and freshly resected tumor samples to characterize immune compartments with an unprecedented granularity.

兩項研究中，科學家們利用30-40個抗體標記圍繞腫瘤的單個免疫細胞生成了圖譜。這些抗體能夠結合已知的存在於不同細胞上特定標誌物。利用這些信息，科學家們藉助一種檢測器（detector）篩選細胞，揭示它們的「身份」以及是否這些細胞是功能性的或者缺陷的。

Bodenmiller的研究組調查了73名腎細胞癌患者的腫瘤樣本。具體來說，他們分析了350萬個細胞中用於描述巨噬細胞的29個蛋白以及用於描述T細胞的23個蛋白的表達情況。結果顯示，這些T細胞和巨噬細胞的數量比先前認為的要更多變。研究小組還發現，一些擁有T細胞和巨噬細胞特定組合的患者傾向於產生快速發展的癌症。

The immune cells (orange) that respond to tumours are more diverse than previously thought.

Dana–Farber癌症研究所的免疫學家Kai Wucherpfennig表示，這些結果表明，當前通過調查1個或2個蛋白來推斷T細胞或巨噬細胞的狀態錯過了一些重要的信息。「利用單個標記來充分推斷這些細胞的狀態不太可能。」他說。

Bodenmiller說：「我認為，當大多數人看到我們的數據，他們的第一反應會認為，這純粹是『一團亂』。但是，當你花一段時間來觀察細胞表型的分布，會找到它們的特點。隨後，通過計算分析，我們揭開了腫瘤生態系統中這些細胞類型之間的關係。這些信息與臨床結果息息相關。」

Merad的研究組調查了28名早期或晚期肺腺癌患者的腫瘤樣本和正常組織。他們觀察到的細胞行為變化比預期的要早得多。「年輕」的腫瘤已經開始改變它們周圍的免疫細胞了。

1期腫瘤（Stage 1 tumors）已經顯示出大量抑制性巨噬細胞和T細胞的聚集，以及NIK細胞的損耗。這些腫瘤通常是通過手術切除，雖然它們預後良好，但仍有25%的患者複發。

Merad說：「在這一研究中，我們鑒定出了很多免疫抑制變化。我們對這些結果感到非常興奮，因為我們相信，與在腫瘤體積更大時釋放免疫攻擊相比，在腫瘤很小的階段就靶向腫瘤細胞，清除所有腫瘤細胞的機會更大。」

Dana–Farber癌症研究所的免疫學家、腫瘤學家Nick Haining說：「這些論文真的很重要。但它們規模都太小，無法僅靠一篇論文改變癌症治療。最終，它們的重要性並不是這些直接的發現，而是提出了一種新的趨勢。」他將這兩篇論文比作報道腫瘤基因組測序的首批論文。

Haining希望，這一趨勢能夠在未來幾年內得以傳播。他說：「我們需要更多的腫瘤類型以及更多的患者來描述每份樣本中各種免疫細胞的水平。」

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參考資料：1）Atlases of immune cells surrounding tumors may guide immunotherapy

2）Cell maps reveal fresh details on how the immune system fights cancer

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