新辅助治疗如何重塑胰腺癌免疫微环境?空间与数字病理分析揭示关键机制

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Virchows Archiv 3.4

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  胰腺癌(PDAC)预后差,新辅助治疗(NAT)可用于其治疗但机制不明。研究人员对患者进行空间和数字病理分析,发现 NAT 组 CD8+ T 细胞与癌细胞空间相关性增强,且相关性高的患者术后生存更好,为 PDAC 治疗提供新方向。

  胰腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)是一种极其凶险的恶性肿瘤,5 年总生存率仅 11% ,堪称 “癌症之王”。它就像隐藏在身体里的 “定时炸弹”,早期症状不明显,等到被发现时往往已经是晚期。而且,PDAC 对现有治疗手段有很强的抵抗性,这使得治疗难度大大增加。新辅助治疗(Neoadjuvant therapy,NAT)逐渐应用于 PDAC 的治疗,它能提高手术切缘阴性的概率、早期治疗微转移,还能筛选出适合手术的患者。但 NAT 究竟如何影响肿瘤免疫微环境(Tumor immune microenvironment,TIME),以及这种影响是否能转化为患者的生存获益,一直是医学界亟待解决的问题。
为了弄清楚这些关键问题,来自美国杜兰大学(Tulane University)、华盛顿大学(University of Washington)等机构的研究人员开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Virchows Archiv》杂志上,为 PDAC 的治疗开辟了新的思路。
研究人员采用了多种先进的技术方法来开展研究。首先,他们从威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)收集了 2015 年至 2020 年间接受 PDAC 手术切除的患者样本,建立了患者队列。其中,39 例患者在手术前接受了 NAT(包括单纯化疗或放化疗联合),27 例患者未接受 NAT 直接手术,且两组患者在年龄、性别和分期上相匹配。然后,研究人员对样本进行组织学和免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)染色,利用 Aiforia 的基于云的平台进行数字病理分析,通过人工智能(Artificial Intelligence,AI)辅助对癌细胞和 CD8+ T 淋巴细胞进行识别、标注和计数。最后,运用空间点模式分析等统计学方法,评估 CD8+ T 淋巴细胞与癌细胞之间的空间相关性,并分析其与患者生存的关系。

研究结果

  1. 患者临床病理特征:研究共纳入 66 例患者(30 名女性和 36 名男性),年龄在 46 - 88 岁之间。对患者的年龄、性别、肿瘤大小、分期、分级等临床病理特征进行分析,结果显示 NAT 组和未治疗组在这些方面存在一定差异。
  2. 方格计数分析:通过对整个肿瘤区域的标注和分析,研究人员发现 NAT 组癌细胞计数的方格标准差低于未治疗组,这表明 NAT 可能降低肿瘤内的异质性。
  3. CD8+ T 细胞与癌细胞的空间相关性:利用广义线性模型(Generalized linear model,GLM)分析发现,NAT 组 CD8+ T 细胞与癌细胞的空间相关性高于未治疗组。具体来说,NAT 组患者的 GLM 回归系数更高,意味着每增加一定数量的癌细胞,CD8+ T 细胞的增加幅度更大。
  4. 空间相关性对患者生存的影响:根据 GLM 分析得到的斜率系数,将患者分为高斜率系数组和低斜率系数组。Kaplan - Meier 分析和多变量 Cox 比例风险模型分析显示,高斜率系数组患者的生存结局更好,说明 CD8+ T 细胞与癌细胞的空间相关性越强,患者的生存获益越大。

研究结论与讨论

研究结果支持了研究人员最初的假设,即 NAT 可以增强 CD8+ T 细胞与癌细胞之间的空间相关性,进而增强 T 细胞与癌细胞的相互作用;更强的空间相关性与 PDAC 患者更好的生存结局相关。与以往研究相比,该研究通过方格计数和空间相关性建模,将 CD8+ T 细胞的密度与周围癌细胞的密度进行归一化处理,更准确地反映了肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltration lymphocytes,TILs)的情况。
然而,研究也发现 NAT 患者的生存情况比未治疗患者更差。这看似与前面的结论矛盾,但可能是由于 NAT 患者在诊断时的基础状况更差,存在 “选择偏倚” 问题。这一问题需要通过正式的双盲随机临床试验(Randomized clinical trial,RCT)来解决。尽管如此,该研究首次证明了 NAT 可能通过增加 CD8+ TILs 与癌细胞之间的空间相关性使 PDAC 患者获益,强调了这一机制是 NAT 产生有利影响的潜在途径。同时,研究还展示了定量分析癌细胞密度在评估免疫监视中的重要性,为 PDAC 的 TIME 分析提供了新的策略。
不过,该研究也存在一些局限性,如样本量较小、缺乏重复队列、未考虑 PDAC 的前体病变,且研究基于二维时间点的快照,无法完全反映免疫重塑的动态过程。后续研究需要解决这些问题,进一步验证研究结果。但无论如何,这项研究为 PDAC 的治疗和研究开辟了新的方向,有望为未来的临床实践带来新的突破。
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