多重荧光免疫组化在淋巴瘤研究中的应用

文摘   2024-09-19 09:02   上海  

淋巴瘤是中国最常见的恶性肿瘤之一。世界卫生组织GLOBOCAN 2020 显示2020年中国 新发霍奇金淋巴瘤6829 例,其中男性4506例,女性2323 例;死亡2807例,其中男性1865例,女性942例。2020 年中国新发非霍奇金淋巴瘤92834例,其中男性50 125 例,女性42 709 例;死亡54 351例,其中男性 29 721 例,女性 24 630 例;


淋巴瘤是一种发生在淋巴的恶性肿瘤,其来源于淋巴细胞。根据淋巴细胞的类型,淋巴瘤可以被分为两大类:霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma,HL)和非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)。这两类淋巴瘤在临床表现、病理特点、治疗方式及预后上都有显著差异。


霍奇金淋巴瘤较少见,大约占所有淋巴瘤的10%左右。其特征性病理改变是存在一种称为R-S细胞(Reed-Sternberg细胞)的异常大细胞,通常伴随大量炎症细胞。HL通常表现出较慢的生长速率和较好的预后。


非霍奇金淋巴瘤则更为常见,约占90%的淋巴瘤病例。NHL的病理类型繁多,可进一步分为B细胞性NHL和T细胞性NHL。具体来说,B细胞性NHL可能包括弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL),而T细胞性NHL中较为常见的是外周T细胞淋巴瘤(PTCL)。NHL的生物学行为和预后较HL复杂多变。


淋巴瘤亚型不同、分期及患者的一般健康状态不同,治疗方案不同;患者的肿瘤微环境有差异,患者的治疗效果也不同。肿瘤微环境(TME)被认为是肿瘤细胞产生和生存的内环境,TME中的免疫细胞通过细胞-细胞和细胞-基质相互作用的方式形成有利于肿瘤进展的微环境,免疫细胞可以阻止肿瘤生长,但也可以通过影响肿瘤的免疫原性导致肿瘤对治疗的耐药性。因此,深入研究淋巴瘤的肿瘤微环境,有助于了解淋巴瘤时空动态变化特点及不同治疗方案中药物的相互作用机制,从而制定精准诊疗新策略。


多重荧光免疫组化技术(Multiplex immunohistochemical,mIHC),是一种利用辣根过氧化酶(Horseradish Peroxidase,HRP)对靶标蛋白进行原位标记的检测方法,可以在一张石蜡切片中进行多种靶标蛋白的染色和成像,结合图像分析软件可统计不同组织区域中细胞类型、个数、密度,空间位置关系等信息。mIHC与单细胞测序、空间转录组、蛋白质组学、微生物组学等多组学技术联用,可以原位验证关键差异蛋白的表达,研究细胞通讯和互作关系,全面研究淋巴瘤的肿瘤微环境。因此,我们就来盘点下近年来mIHC在淋巴瘤研究中的代表案例。


   皮肤T细胞淋巴瘤的潜在预后特征   


研究背景

皮肤 T 细胞淋巴瘤(CTCL)是一种罕见的皮肤归巢 T 细胞癌症。部分患者会发生大细胞转化,并迅速发展为侵袭性淋巴瘤,但其深入的疾病机制尚不明确,亟需解决。




研究内容

研究者通过多组学方法深度解析了CTCL的肿瘤生态系统。CTCL样本的基于外显子组的驱动特征显示出高肿瘤突变负;单细胞分析确定了核心致癌流程,其代谢重编程为氧化磷酸化、细胞可塑性、MYC 和 E2F 活性的上调以及 MHC-I 的下调表明肿瘤发生了免疫逃逸;OXPHOS和MYC抑制剂的药理学干扰显示出有效的抗肿瘤活性;多重荧光免疫组化分析提供了表达巨噬细胞迁移抑制因子的恶性 T 细胞与表达 CD74 的巨噬细胞和 B 细胞之间细胞间通讯的原位分析证据。


该研究揭示了全面的CTCL在疾病转化过程中基因组及蛋白标志物相关表达改变的动态过程,确定了一个利用多组学联合分析、代谢重编程、细胞可塑性和增殖活性变化的CTCL 致癌流程,提供了潜在治疗新思路。


   HIV感染的霍奇金淋巴瘤微环境   


研究背景

人类免疫缺陷病毒(HIV)感染对经典霍奇金淋巴瘤(cHL)肿瘤微环境(TME)的影响是HIV感染后最常见的疾病之一,预后较差。




研究结论

该研究采用mIHC和空间转录组学分析来剖析339例病毒感染(EBV、HIV/EBV)的cHL患者的TME。与HIV-EBV-相比,HIV-EBV+ cHL TME的特征是CD8highT细胞共表达抑制受体(PD- 1、TIGIT)细胞密度更高、巨噬细胞亚群以及与TCR和BCR细胞信号通路表达增加;与HIV-EBV+相比,HIV+EBV+ cHL TME的特征是共表达PD-1和TIGIT的CD8highT细胞显著减少,同时CD155high肿瘤细胞密度显著增加。该研究证明,cHL TME在病毒感染下的细胞和分子组成的复杂性,这可能对联合免疫治疗有影响,同时,该数据为进一步研究提供了特定的分子靶点和途径


   CD137是霍奇金淋巴瘤的生物标志物   


研究背景

经典霍奇金淋巴瘤(cHL)肿瘤的免疫肿瘤微环境(TME)是一个由无效免疫细胞和分散的肿瘤霍奇金和里德-斯特恩伯格(HRS)细胞组成的复杂而异质性的环境。




研究结论

该研究收集了30例cHL患者的样本。利用特异性免疫检查点标记物(PD-1、PD-L1、CD137)、肿瘤浸润T淋巴细胞(CD3、PD-1)和单核细胞/MDSCs (CD68、CD14、CD33、Arg-1、CD11b)进行mIHC染色。研究结果证实,TME中表达CD137的免疫细胞和HRS细胞在难治性患者中比在应答者中更丰富、更接近。cHL TME通过增加CD137和PD-L1检查点的表达促进免疫逃逸。CD137是cHL TME的潜在生物标志物,还可作为抗体药物偶联物的靶标。


mIHC在淋巴瘤的临床应用价值


在淋巴瘤领域,mIHC在临床应用中具有广泛的潜力,可以用于诊断、预后评估和指导治疗等方面。


1、解决稀缺样本量(穿刺或者小活检样本)的病理检测问题:淋巴瘤的亚型较多,需要检测的指标也较多。在IHC诊断过程中,为了保证切片的连续性,便于后期各个染色指标之间的对比,一般会建议通过连续切片的方式,一次切满20+样本,且保证捞片方向一致。对于稀缺样本,一方面样本不够,另一方面捞片方向一致比较困难。通过mIHC,可同时在一张切片上检测多个指标,例如:首先可以同时检测CD20、CD3、CD21、Ki67、CD30、EBER等指标,从而可迅速了解淋巴结病变的T、B细胞分布,免疫结构及增殖活性,从而对病变有一个基本的认识;接下来检测淋巴瘤常用的检测指标(CD20、CD30、CD10、CD45、CD3、CD15、CD43、CD79a、Bcl-2、Bcl-6、Ki-67、Pax-5、ALK-1、EMA),减少组织样本的损耗,同时提升诊断效率。


2、淋巴瘤的诊断需要看靶标的共表达/共分析:通过mIHC同时检测CD30、CD20、CD15等,其中CD30+/CD15+诊断为cHL,CD20+/ CD30-诊断为NLPHL;通过mIHC可以准确实现不同淋巴瘤亚型的鉴别诊断或者辅助诊断。


2023版CSCO淋巴瘤诊疗指南


3、不同类型的淋巴瘤,其微环境也不相同,通过改变微环境,破坏肿瘤细胞与微环境之间的相互作用,可以影响肿瘤细胞的生存。目前已有多种微环境靶向治疗药物问世,如沙利度胺(thalidomide)、来那度胺、硼替佐米(bortezomib)、普乐沙福(plerixafor)、那他珠(natalizumab)和达沙替尼(dasatinib)等。有研究表明,滤泡性淋巴瘤肿瘤细胞表达CD69提示预后差,滤泡间FoxP3+T细胞浸润提示预后好。认为滤泡性淋巴瘤微环境的特征决定其对不同化疗方案的反应。通过mIHC,可更好的研究细胞亚型的浸润分析。从而可更好的研究淋巴瘤肿瘤微环境,更好的提示患者的预后。


阔然生物淋巴瘤样本染色实例


阔然生物致力于mIHC的技术推广和临床转化,已率先完成全线产品的布局,并形成“多标染色试剂+染色机+扫描仪”一体化解决方案。基于mIHC能够深入研究肿瘤微环境,助力淋巴瘤的精准诊疗。



参考文献

[1]Cancer Discov. 2022 May 2;12(5):1294-1313.

[2]Blood Adv . 2024 Aug 8:bloodadvances.

[3]Oncoimmunology. 2024 Aug 10;13(1):2388304.


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