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AML 免疫治疗效果不佳，因需解析骨髓微环境（BMM）互作。本研究优化高通量空间成像技术，在 AML 骨髓中发现三级淋巴样结构（TLS），其特征与预后相关，为 AML 免疫微环境研究及治疗提供新方向。
在癌症治疗领域，急性髓系白血病（AML）一直是难以攻克的堡垒。这种恶性血液系统克隆性疾病，尽管约 50% 的患者经诱导治疗可达到完全缓解，但五年总生存率仍低于 30%，复发或化疗耐药患者的预后更是极差。免疫治疗在实体瘤中展现出潜力，却在 AML 临床试验中屡屡受挫，这一矛盾现象背后，是 AML 与骨髓微环境（BMM）复杂互作机制的神秘面纱尚未揭开。传统研究方法如单细胞 RNA 测序和流式细胞术，因无法保留组织空间结构信息，难以捕捉像三级淋巴样结构（TLS）这类对免疫应答至关重要的空间特征。TLS 作为适应性免疫反应的一部分，在实体瘤中被证实与免疫检查点治疗响应及淋巴细胞浸润增加相关，但其在 AML 中的存在与作用一直成谜。
为破解这一难题，美国德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们的成果发表在《npj Precision Oncology》上，为 AML 的免疫微环境研究打开了新的视野。
研究团队采用了一系列先进的关键技术方法。首先，利用自动化组织微阵列（TMA）构建技术，将 7 例成年 AML 患者的骨髓活检组织制成高通量 TMA，既降低成本又保留空间关系。接着，开发了基于同一玻片的高通量空间蛋白质组成像工作流程，整合了彗星（COMET）顺序免疫荧光（IF）和成像质谱流式细胞术（IMC），结合相邻玻片的苏木精 - 伊红（H&E）染色，实现了对骨髓微环境中免疫细胞、肿瘤细胞和结构成分的多模态空间分析。此外，还运用了空间转录组学（如 Visium 平台）和公共转录组数据集（含 480 例患者）进行验证和关联分析。
研究结果
优化的高通量空间蛋白质组工作流程
研究人员构建了高效的样本分析流程，自动化 TMA 技术相比手动操作，显著提升了效率和一致性，确定 1.5 mm 芯直径和 4 μm 切片厚度为最佳参数。通过 COMET IF 系统对 16 个 TMA 芯进行分析，应用 28 种抗体（涵盖免疫细胞、AML 细胞和功能标志物），并开发算法减除自发荧光，成功识别出 54.7% 的细胞表型，证实了空间 IF 在捕捉 BMM 细胞群中的可靠性，且 AML 原始细胞比例与流式细胞术结果显著相关（R=0.82，p=0.00011）。
非破坏性顺序 IF 与 IMC 验证
利用 IMC 的非破坏性特点，在同一玻片上扩展标记物 Panel（25 种抗体），验证 IF 结果。尽管核染色在模态间存在一定降解，但 CD34+原始细胞、CD8+和 CD4+T 细胞表型在两种技术中高度一致，IMC 特异性更高。此外，发现 CD34+AML 细胞与颗粒酶 K 阴性（GZMK-）CD8+T 细胞距离更近，提示可能存在针对记忆样 T 细胞的免疫逃避机制。
空间区域分析揭示 TLS 样结构
通过对空间 K 函数的无偏聚类分析，识别出五种不同的细胞微环境区域。其中，区域 3 仅在 3/7 患者的肿瘤芯中出现，由紧密聚集的 B 细胞、CD4+T 细胞、CD8+T 细胞和 NK 细胞组成，形态和组成类似实体瘤中不同成熟阶段的 TLS。该结构中 B 细胞 Ki67 表达显著升高，提示增殖活性。通过 Opal 多重 IF 验证了其存在，并发现携带 TLS 样结构的患者骨髓中单核 / 巨噬细胞谱系细胞密度显著更高，且 AML 富集区域的 CD4+和 CD8+T 细胞比例增加。
TLS 特征与预后的关联
利用空间转录组学和整合的公共 RNA 测序数据集（TCGA、MDACC、BEAT-AML），证实 TLS 特征（如 Cabrita 等人和 Hou 等人的特征）与 AML 患者的总生存相关。TLS 特征还与 HLA-E 表达、缺氧、干扰素反应等信号通路显著相关，提示其在免疫逃逸和炎症微环境中的作用。尽管 AML 中 TLS 信号强度低于部分实体瘤，但其存在与更好的生存结局相关，类似实体瘤中的表现。
研究结论与讨论
本研究通过优化的多模态空间蛋白质组学方法，首次在 AML 骨髓中发现并验证了 TLS 样结构的存在，揭示了其与免疫细胞浸润和预后的关联。研究结果表明，TLS 样结构可能是 AML 免疫应答的关键空间特征，其分子特征与炎症和免疫逃逸通路密切相关。尽管 AML 中 TLS 的成熟度和诱导机制仍需深入探索，但该研究为 AML 的免疫治疗策略提供了新的靶点和生物标志物，特别是针对 TLS 形成和功能的调控可能成为未来治疗的新方向。此外，研究中建立的技术流程为骨髓相关疾病的空间微环境研究提供了通用方法，有助于克服脱钙和自发荧光等技术挑战。未来研究可进一步探索 TLS 成熟度、密度及其与治疗响应的关系，为 AML 患者的精准免疫治疗开辟新路径。
