T 细胞的着色扫描电子显微图像。
T 细胞的着色扫描电子显微图像。(NIAID / Wikimedia Commons;CC BY 2.0)

建立 12 个肺癌类器官,后续分析使用不同患者子集

北京大学深圳医院(Peking University Shenzhen Hospital)等团队在 Communications Biology 报道肺癌类器官与肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TIL)的共培养研究。研究希望在患者自身肿瘤材料中观察 T 细胞作用,并分析共培养后的免疫细胞状态。

团队建立了 12 个患者肺癌类器官,其中 8 个来自肺腺癌,4 个来自肺鳞癌。组织学和标志物比较显示,模型保留了相应肿瘤的部分特征;后续受体克隆、杀伤和单细胞分析分别使用不同患者材料。

TIL 从手术肿瘤材料分离并扩增,随后与自体类器官共培养。杀伤试验采用约 5:1 或 10:1 的效应细胞与靶细胞比例,主要比较 48 小时内的变化,并设置类器官单独培养等对照。

代表性模型出现杀伤,正常组织和其他患者模型反应较弱

LCP76 共培养中的类器官在 48 小时内失去原有结构。另一代表性患者 LCP81 的流式检测中,CFSE 标记阳性、DAPI 阴性的活靶细胞占比由类器官单独培养的 43.10% 降至自体 TIL 共培养的 5.37%;外周血单个核细胞对照仍保持较高比例。

LCP81 的半胱天冬蛋白酶 3/7(caspase 3/7)活性、乳酸脱氢酶释放及细胞因子检测也提供了细胞损伤和免疫活动的证据。流式活细胞占比、酶活性和培养液指标反映不同检测对象,所报数值来自代表性模型及相应重复测量。

正常肺组织来源类器官受到的作用较弱;LCP8 的 TIL 对其他患者 LCP5、LCP7 的类器官也未出现明显杀伤。作者据此讨论自体肿瘤识别的可能性,同时承认仍需识别具体抗原及受体组合。

2 位患者的受体测序显示扩增后克隆分布改变

LCP5 和 LCP8 的 T 细胞受体(T-cell receptor,TCR)测序比较扩增前与第 14 天的克隆分布。扩增后,独特克隆数与多样性下降,原有优势克隆占比上升;部分克隆与参考肿瘤相关受体序列具有相似性。

这一分析描绘体外扩增如何改变克隆组成。受体序列相似性和优势克隆增加,为后续寻找肿瘤反应性细胞提供线索,但具体克隆识别哪种抗原,仍需直接检测。

5 位患者的单细胞分析显示活化与耗竭相关状态并存

单细胞 RNA 测序使用 LCP89、LCP90、LCP92、LCP94 和 LCP95 的材料,比较肿瘤类器官、正常组织类器官、TIL 及共培养组。分析识别出 T 细胞、成纤维细胞等群体,并进一步划分 T 细胞亚群。

共培养后,部分效应 CD4 记忆 T 细胞亚群的占比上升,颗粒酶、趋化因子及炎症相关基因发生变化。同时,PDCD1、LAG3、TIGIT 等耗竭相关标志也升高,细胞状态呈现多种变化。

通路富集与 CellChat 细胞通讯分析涉及肿瘤坏死因子(TNF)和白细胞介素 17(IL-17)等信号。作者提出这些变化可能参与 TIL 与肿瘤细胞的相互作用;本研究未用阻断试验确认它们对杀伤的直接贡献。

患者特异性和临床作用还需要更大规模评价

共培养为比较自体免疫细胞和肿瘤靶细胞提供了人源体系,但目前功能试验集中在代表性模型,细胞比例也高于许多生理环境。类器官未完整保留体内免疫、间质及循环条件。

研究尚未依据模型结果为患者选择免疫治疗或评价临床获益。后续扩大配对样本、确认反应性 TCR 和信号作用,有助于判断哪些体外观察能够对应患者体内反应。

来源与延伸阅读

  1. Transcriptome profiling of tumor-infiltrating lymphocyte-mediated cytotoxicity against patient-derived lung cancer organoids. Communications Biology (2025). ↗