图1 文章截图
「提纲挈领」
文章通过mipDVP方法，结合高度多路复用成像、单细胞激光显微切割和灵敏的质谱分析，深入探讨了肿瘤免疫微环境中的细胞间相互作用。研究重点分析了两种不同类型的肿瘤：结直肠癌（冷肿瘤）和扁桃体癌（热肿瘤）。
在结直肠癌中，发现了免疫抑制性巨噬细胞屏障的空间隔离，这可能阻碍了T细胞的浸润，且T细胞在不同肿瘤区室中的功能状态各异。与此不同，在扁桃体癌中，研究揭示了T细胞的异质性，特别是细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）与肿瘤细胞之间的空间关系，且T细胞在肿瘤实质区呈现代谢适应现象，特别是应对低氧环境。
图3 mipDVP工作流程示意图。mipDVP整合了多重染色和基于质谱的蛋白质组学，可在保留组织微环境空间背景的同时进行深度蛋白质组学分析。
在结直肠癌（CRC）的免疫微环境中，T细胞亚群（CTLs和TH细胞）在肿瘤上皮区与固有层（lamina propria）之间展现出独特的空间蛋白组学特征。
通过单细胞微切割和深度蛋白质组学分析，研究发现肿瘤上皮区（epithelial region）的CTLs表现出免疫激活相关通路的下调，细胞毒性减弱，而在固有层（lamina propria），它们则表现出增强的细胞毒性和免疫反应能力。
相较之下，肿瘤上皮中的TH细胞显示出与肿瘤适应、代谢重编程和免疫逃逸相关的通路上调，而固有层中的TH细胞则增强了抗原处理与呈递能力，表明其在免疫监视中发挥重要作用。
这些研究结果揭示了不同T细胞亚群在肿瘤微环境中的功能差异，为理解肿瘤免疫逃逸与进展提供了深刻的分子见解。
空间分析显示，CTLs与肿瘤细胞的距离较近，表明其在肿瘤实质和基质中密集分布，可能促进肿瘤-免疫细胞的相互作用，提示该肿瘤为免疫热性（immunologically hot）。这些发现强调了肿瘤免疫环境的空间结构和细胞间相互作用对免疫疗法反应性的影响。
研究发现，肿瘤细胞根据其与CTLs的距离表现出不同的蛋白质组特征。通过主成分分析（PCA），肿瘤细胞根据与CTLs的距离分为近、中、远三组，且距离CTLs较近的肿瘤细胞与远离CTLs的肿瘤细胞在蛋白质组特征上存在显著差异。
接近CTLs的肿瘤细胞表现出干扰素和白介素-12信号通路的上调，表明这些肿瘤细胞响应CTLs的细胞毒性活性。相反，远离CTLs的肿瘤细胞则表现出与免疫监视相关的补体激活和吞噬作用等通路的上调，可能提示巨噬细胞和浆细胞等在肿瘤免疫监视中的作用。
图5 通过主成分分析（PCA），肿瘤细胞根据与CTLs的距离分为近、中、远三组
本研究通过 mipDVP 技术实现的空间蛋白质组学分析，为解读肿瘤免疫微环境中的细胞相互作用、免疫逃逸机制和免疫治疗反应提供了新的视角。这项技术有望为个性化癌症免疫治疗策略的制定提供重要依据，并推动精准肿瘤学的发展。
该研究也存在样本量较小等局限性。未来的研究可能会扩展到检测蛋白质的翻译后修饰（如磷酸化、泛素化等），这些修饰对于蛋白质的功能、定位和相互作用具有重要调节作用。
FAXP™单细胞和亚细胞器空间蛋白质组学
西湖欧米FAXP™（ Filter-aided expansion proteomics, FAXP）结合了基于水凝胶的组织膨胀、滤膜辅助的样本制备流程和高分辨率 Orbitrap Astral 质谱，使得研究者可以在组织水平进行单细胞/亚细胞器分辨率的空间蛋白质表达分析。
应用场景
西湖欧米是一家专注于AI赋能的微观世界数据公司，致力于多组学驱动的精准医学的转化落地，目前专注于基于蛋白质谱技术的疾病生物标记物IVD试剂盒的开发。
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