31 份转移灶尝试建立两种三维组织培养
瑞典隆德大学(Lund University)及合作医院团队获得 31 名黑色素瘤患者的手术转移灶,其中 17 份来自淋巴结,11 份来自皮肤或皮下,3 份来自中枢神经系统。团队尝试半固体三维培养和空气—液体界面(ALI)培养,以保留肿瘤和组织内已有的免疫细胞。
31 份材料中,22 份至少有一种培养方式建立成功。ALI 在接受该培养形式的 13 份材料中成功 11 份,包含部分半固体培养未成功的材料。成功标准也不同:半固体培养在第 1 周形成三维球状结构,ALI 则以球状体或致密组织片段持续保持结构为依据。
5 个半固体培养物没有检出相应黑色素瘤遗传改变,SOX10 染色也缺少黑色素瘤细胞信号。其余配对比较中,模型总体保留 BRAF、NRAS、NF1 等改变,但单核细胞、成纤维细胞和内皮细胞相关转录信号较原转移灶降低。
获益与复发患者模型接受相同 T 细胞刺激
组织培养中的 T 细胞比例和浸润位置差异很大。例如患者 #7 的模型中可见较多 CD8⁺ T 细胞及 CD20⁺ B 细胞,#6 的浸润较少,对应转移灶也呈相近特征。
功能比较选取 8 个模型:4 个来自接受 PD-1 相关治疗后曾获益的患者,4 个来自免疫检查点治疗后复发的材料。模型同时接受 CD3、CD28 激动抗体和纳武利尤单抗,处理 1 周后进行 RNA 测序与 T 细胞受体克隆分析。
获益组的 3 个模型出现 T 细胞克隆扩增,复发组未观察到相同现象。获益组还上调 CCL1、OX40、ICOS、CTLA4、CXCL13 等 T 细胞活化相关基因,复发组没有出现同样的转录变化;部分先天免疫信号则主要由复发组中的患者 #13 贡献。
空间分析提供抗原呈递差异的线索
团队进一步比较患者 #7 与 #13 的转移灶空间转录数据。#7 中,表达较高 MHC-I 抗原呈递相关信号的黑色素瘤细胞常与免疫细胞接近;#13 中,肿瘤细胞缺少明显 MHC-I 表达,虽有 CD8⁺ T 细胞,却较少表达 PD-1、LAG3、TIM3 等活化或检查点相关信号。
空间比较只有 2 个病例,转录状态和位置关系提供了抗原呈递差异的线索。研究尚未通过恢复抗原呈递或去除特定细胞直接检验因果。

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14 基因特征在独立数据中与结局相关
从获益组模型上调的基因中,团队借助外部单细胞数据筛出 14 个主要由 T 细胞表达的基因,组成评分。在含 42 名患者治疗前后配对活检的独立数据中,稳定、部分缓解或完全缓解患者的治疗中评分升高,疾病进展患者未见相同变化。
另一次生存分析合并 458 名患者的既有 RNA 数据:69 名接受抗 PD-1 或 PD-1/CTLA4 治疗,40 名接受抗 CTLA4 治疗,349 名来自主要未经免疫检查点治疗的癌症基因组图谱(TCGA)队列。高评分组的生存表现较好。这个分析支持基因特征与结局的关联,其混合治疗背景也限制了对特定免疫药物反应的解释。
研究的主要功能比较只有 8 个模型,临床治疗记录用于形成分组;部分复发患者后来更换治疗又获得病情控制。培养、T 细胞刺激和基因特征分析可用于发现生物标志物,但本研究没有完成以模型结果前瞻指导用药的独立验证。