肿瘤生物标志物的发现对于提高患者的治疗效果至关重要。关键的生物标志物不仅可以确定肿瘤生长的驱动因素，还有助于制定专门针对肿瘤的治疗策略。然而，生物标志物的发现需要深入了解组织特性。目前，癌症生物标志物通常在捕捉肿瘤微环境（TME）特征方面存在一定限制。

迄今为止，在头颈鳞状细胞癌（HNSCC）患者中，尚未发现验证过的生物标志物，用以预测免疫疗法对患者的响应。现在，来自Akoya Biosciences和澳大利亚昆士兰大学布里斯班分校的研究人员已经优化并应用了一种超高多重单细胞空间蛋白质分析技术，用于HNSCC的研究。研究人员使用了一系列101种抗体对组织进行分析，这些抗体针对与肿瘤免疫、代谢和应激微环境相关的生物标志物。

“这项工作将最新的空间生物学进展与超高多重抗体面板相结合，并对真实世界的患者样本进行了分析，”澳大利亚昆士兰大学Frazer研究所的高级研究员Arutha Kulasinghe博士说道，他还领导着临床OMX实验室。

这项工作发表在GEN Biotechnology的论文中，题为“Mapping the Spatial Proteome of Head and Neck Tumors: Key Immune Mediators and Metabolic Determinants in the Tumor Microenvironment.”（头颈肿瘤的空间蛋白质组：肿瘤微环境中的关键免疫介质和代谢决定因素”）。

HNSCC是在唇部、口腔、喉咙、唾液腺、鼻腔、鼻窦或面部皮肤发展的肿瘤。它们是全球第七大常见癌症，每年导致30多万人死亡。免疫检查点抑制剂在治疗复发/转移病例中显示出了希望。

在这里，研究人员提出了一种用于分析HNSCC的蛋白质的单细胞空间分析框架。首先，他们开发了一个超高多重抗体面板，其中包括用于检测免疫细胞、癌细胞和标识细胞代谢、凋亡和应激、肿瘤侵袭和转移、以及细胞增殖和失调的标志物。

Kulasinghe博士解释说：“这是一个重大的进展。通常，我们常规对组织进行10-20个标记的分析。这项研究开发并测试了101个着重于癌症途径特征的标记物。这是一项技术突破，现在适用于高通量应用，如临床研究。”

数据揭示了“与HNSCC固有的高度肿瘤内异质性”，并提供了对这种疾病基础生物学的独特见解。

这项研究表明，肿瘤高度异质，具有类似“北”极和“南”极的治疗敏感区域。Kulasinghe博士强调：“理解这一点并可视化它对于免疫疗法和精准医学领域非常有力。”

对人类FFPE头颈鳞状细胞癌的单细胞空间表型分析揭示了14种不同细胞类型的六个空间邻域。此外，基于关键代谢和应激标志物的功能表型分析确定了具有高内肿瘤异质性和差异蛋白标志的四个不同肿瘤区域。

具体来说，作者指出，一个区域标志着CD8+细胞毒性T细胞的浸润和一个促凋亡调控蛋白的过表达，表明免疫激活和应激反应较强。同一肿瘤内的另一个相邻区域则表现出G6PD和MMP9的高表达水平。这些蛋白质已知推动肿瘤耐药和浸润的过程。

这项研究提供了对肿瘤免疫微环境的更全面了解。它还提供了对肿瘤内不同区域的代谢状态和生物学的见解。研究数据描述了免疫细胞浸润与肿瘤细胞代谢和应激反应之间的相互作用。此外，研究结果表明，不同的临床反应可能取决于异质性的生态位和竞争性微环境。

最后，Kulasinghe博士指出：“这项研究为真正高多重的临床应用研究奠定了框架和工作流程。”

参考链接：Mapping the Spatial Proteome of Head and Neck Tumors: Key Immune Mediators and Metabolic Determinants in the Tumor Microenvironment.

编辑：王洪

排版：李丽