約翰霍普金斯醫學院的研究人員發現，胰腺腫瘤中不同類型的免疫細胞的組織與胰腺癌患者對治療的反應和存活時間有關。9月16日發表在《癌癥研究》(Cancer Research)雜志上的新發現，可能最終導致治療胰腺癌的新方法，胰腺癌是所有主要癌癥中死亡率最高的。

生物醫學工程教授、約翰霍普金斯大學醫學院系統生物學實驗室主任、約翰霍普金斯大學Sidney Kimmel癌癥中心成員Aleksander Popel博士說:“繪制與腫瘤相關的某些免疫細胞的位置可能是預測患者生存的一種新的生物標志物。我們希望我們的研究結果不僅能讓人們更好地從根本上理解癌癥，而且有可能為治療胰腺癌的臨床醫生提供預后指導�！�

美國國家癌癥研究所(National Cancer Institute)估計，到2022年，預計將有超過6.2萬名美國人被診斷出胰腺癌，近5萬人將死于這種疾病。平均而言，只有10%的胰腺癌患者能活過5年。預測哪些患者對現有的少數幾種治療方法最有可能產生反應是困難的;長期以來，研究人員一直在尋找更多的工具——細胞、分子或基因——來根據生存率對胰腺癌患者進行分層。

近年來，研究多種癌癥的科學家發現了腫瘤周圍的非癌細胞、分子和血管的重要性，這些細胞被稱為腫瘤微環境。腫瘤微環境的一部分是免疫細胞;其中一些具有靶向腫瘤摧毀腫瘤的能力，而另一些則幫助腫瘤逃避免疫系統。

在之前的胰腺癌研究中，研究人員統計了腫瘤微環境中存在的免疫細胞數量，并發現與患者預后沒有關聯，但Popel和約翰霍普金斯大學研究生Haoyang Mi假設免疫細胞的物理排列可能比總數更重要。

在這項新研究中，Popel、Mi和俄勒岡健康與科學大學的合作者使用了一種稱為多重免疫組織化學的方法，從45名胰腺導管腺癌(最常見的胰腺癌形式)患者的手術切除腫瘤中，精確定位了27種不同免疫分子的位置。52%的患者是女性，平均年齡為63.5歲，患有所有階段的癌癥，其中41%的參與者的癌癥至少擴散到4個淋巴結。

這些分子——在不同類型的免疫細胞表面以不同的組合形式被發現——對應于免疫細胞亞型的相對位置。然后，他們開發了新的計算算法來分析這些細胞的數量、位置和形狀在存活時間大于或小于中位生存時間619天的患者之間是如何變化的。

“通過我們開發的計算方法，我們不僅分析了每種細胞類型的密度，還分析了它們在腫瘤的空間結構中如何相互作用，”這篇新論文的第一作者Mi說。

研究人員發現，在22名存活時間低于平均水平(中位數為313天)的患者中，名為IL-10+髓單核細胞的免疫細胞往往位于顆粒酶B+ CD8+ T細胞(或細胞毒性T淋巴細胞)簇附近。在存活時間超過平均壽命(中位數為832天)的23名患者中，相同的髓單核細胞更多地聚集在另一種類型的T細胞附近，即PD-1+ CD4+ T細胞(或激活的輔助性T細胞)。

Mi說，根據我們對這些免疫細胞的功能的了解，這個結果是有道理的。每一種細胞類型就像另一種細胞類型的剎車。細胞毒性T淋巴細胞會產生一種可以殺死癌細胞的毒素，但在短期存活的患者中，研究人員假設附近的骨髓單核細胞會阻止這種能力。然而，在長期存活的患者中，他們認為激活的輔助性T細胞關閉了髓單核細胞，這反過來又讓細胞毒性T淋巴細胞更有效地對抗癌癥。

研究人員說，還需要更多的研究來驗證這些關于細胞如何在胰腺腫瘤微環境中相互作用的假設，以及確定針對任何一種細胞類型是否會導致新的胰腺癌免疫療法。但研究人員希望進一步的研究能夠證實，腫瘤微環境與生存的關聯可以為臨床醫生提供預后信息，并可能引導患者接受特定的治療或臨床試驗。

Haoyang Mi, Shamilene Sivagnanam, Courtney B. Betts, Shannon M. Liudahl, Elizabeth M. Jaffee, Lisa M. Coussens, Aleksander S. Popel. Quantitative Spatial Profiling of Immune Populations in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma Reveals Tumor Microenvironment Heterogeneity and Prognostic Biomarkers. Cancer Research, 2022; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-22-1190