腫瘤生物標志物的發現對于提高患者的治療效果至關重要。關鍵的生物標志物不僅可以確定腫瘤生長的驅動因素，還有助于制定專門針對腫瘤的治療策略。然而，生物標志物的發現需要深入了解組織特性。目前，癌癥生物標志物通常在捕捉腫瘤微環境（TME）特征方面存在一定限制。

迄今為止，在頭頸鱗狀細胞癌（HNSCC）患者中，尚未發現驗證過的生物標志物，用以預測免疫療法對患者的響應。現在，來自Akoya Biosciences和澳大利亞昆士蘭大學布里斯班分校的研究人員已經優化并應用了一種超高多重單細胞空間蛋白質分析技術，用于HNSCC的研究。研究人員使用了一系列101種抗體對組織進行分析，這些抗體針對與腫瘤免疫、代謝和應激微環境相關的生物標志物。

“這項工作將最新的空間生物學進展與超高多重抗體面板相結合，并對真實世界的患者樣本進行了分析，”澳大利亞昆士蘭大學Frazer研究所的高級研究員Arutha Kulasinghe博士說道，他還領導著臨床OMX實驗室。

這項工作發表在GEN Biotechnology的論文中，題為“Mapping the Spatial Proteome of Head and Neck Tumors: Key Immune Mediators and Metabolic Determinants in the Tumor Microenvironment.”（頭頸腫瘤的空間蛋白質組：腫瘤微環境中的關鍵免疫介質和代謝決定因素”）。

HNSCC是在唇部、口腔、喉嚨、唾液腺、鼻腔、鼻竇或面部皮膚發展的腫瘤。它們是全球第七大常見癌癥，每年導致30多萬人死亡。免疫檢查點抑制劑在治療復發/轉移病例中顯示出了希望。

在這里，研究人員提出了一種用于分析HNSCC的蛋白質的單細胞空間分析框架。首先，他們開發了一個超高多重抗體面板，其中包括用于檢測免疫細胞、癌細胞和標識細胞代謝、凋亡和應激、腫瘤侵襲和轉移、以及細胞增殖和失調的標志物。

Kulasinghe博士解釋說：“這是一個重大的進展。通常，我們常規對組織進行10-20個標記的分析。這項研究開發并測試了101個著重于癌癥途徑特征的標記物。這是一項技術突破，現在適用于高通量應用，如臨床研究。”

數據揭示了“與HNSCC固有的高度腫瘤內異質性”，并提供了對這種疾病基礎生物學的獨特見解。

這項研究表明，腫瘤高度異質，具有類似“北”極和“南”極的治療敏感區域。Kulasinghe博士強調：“理解這一點并可視化它對于免疫療法和精準醫學領域非常有力。”

對人類FFPE頭頸鱗狀細胞癌的單細胞空間表型分析揭示了14種不同細胞類型的六個空間鄰域。此外，基于關鍵代謝和應激標志物的功能表型分析確定了具有高內腫瘤異質性和差異蛋白標志的四個不同腫瘤區域。

具體來說，作者指出，一個區域標志著CD8+細胞毒性T細胞的浸潤和一個促凋亡調控蛋白的過表達，表明免疫激活和應激反應較強。同一腫瘤內的另一個相鄰區域則表現出G6PD和MMP9的高表達水平。這些蛋白質已知推動腫瘤耐藥和浸潤的過程。

這項研究提供了對腫瘤免疫微環境的更全面了解。它還提供了對腫瘤內不同區域的代謝狀態和生物學的見解。研究數據描述了免疫細胞浸潤與腫瘤細胞代謝和應激反應之間的相互作用。此外，研究結果表明，不同的臨床反應可能取決于異質性的生態位和競爭性微環境。

最后，Kulasinghe博士指出：“這項研究為真正高多重的臨床應用研究奠定了框架和工作流程。”

參考鏈接：Mapping the Spatial Proteome of Head and Neck Tumors: Key Immune Mediators and Metabolic Determinants in the Tumor Microenvironment.

編輯：王洪

排版：李麗