免疫檢查點阻斷（ICB）是一種利用抗體阻斷腫瘤細胞和免疫細胞之間的相互作用，從而激活免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤的方法。這種方法已經被廣泛應用于治療膀胱癌，但是大多數(shù)患者沒有明顯的臨床效益。
中南大學湘雅三醫(yī)院的曹科團隊在Oncogene上發(fā)表了題為 “CD8+ T effector and immune checkpoint signatures predict prognosis
and responsiveness to immunotherapy in bladder cancer” 的研究論文。
文章使用了348例接受過抗PD-L1治療的轉移性膀胱癌患者的樣本，通過基因表達分析，篩選出了與CD8+ T效應細胞和免疫檢查點信號相關的重要基因。
文章構建了一個免疫檢查點抑制劑評分（IMS）系統(tǒng)，用于預測患者對免疫治療的反應。文章發(fā)現(xiàn)，高IMS評分組的患者具有更強的免疫活性，更好的預后和更高的免疫治療反應性，說明IMS是一個強有力的預后和反應性預測指標。文章還使用了2031例膀胱癌樣本進行了進一步驗證，并選出了一些重要的Hub基因作為潛在的治療靶點。此外，文章還構建了一個風險預測模型，可以對膀胱癌患者進行分層，并預測患者的預后和ICB治療反應性。總之，這項研究為預測膀胱癌患者對免疫檢查點抑制劑治療反應性提供了有效的生物標志物和新的免疫治療靶點。
圖1 Hub基因的鑒定和評價。
D B2M基因在膀胱癌患者的腫瘤組織和鄰近組織中的表達免疫組化圖像。
E 腫瘤組織中CK（綠色）、CD8（紅色）、CD68（紫色）、B2M（黃色）和DAPI（藍色）的共定位免疫熒光圖像。
F StrataQuest軟件根據CK染色強度和形態(tài)學識別腫瘤組織，并計算距離腫瘤組織浸潤前沿不同距離梯度范圍內的細胞數(shù)量，分別是0-50微米（綠色區(qū)域）、50-100微米（淺黃色區(qū)域）、100-150微米（棕黃色區(qū)域）、150-200微米（紫色區(qū)域）和200-300微米（淺粉色區(qū)域）。
G StrataQuest軟件定量分析B2M+細胞與CD68+細胞（黃線）、CD8+細胞（綠線）和腫瘤細胞之間（白線）的位置關系（距離在40微米以內的細胞用線條連接）。
H StrataQuest軟件定量分析不同距離范圍內的細胞數(shù)量。
I StrataQuest軟件定量分析不同距離范圍內的CD8+細胞和CD68+細胞數(shù)量。
J StrataQuest軟件定量分析散點圖，顯示了B2M+CK+細胞、B2M+CD8+細胞和B2M+CD68+細胞的數(shù)量。這些子圖都是為了說明黃色模塊中的Hub基因在膀胱癌免疫治療中的作用和意義。
CD8+ T效應細胞和免疫檢查點信號相關的基因，如B2M、CD274等。這些基因的表達水平和突變狀態(tài)可能影響患者的預后和對免疫檢查點抑制劑的反應。
生存分析表明，B2M和CD274高表達的患者生存期較長而CD300A高表達的患者生存期較短。在此基礎上，我們進一步探討了B2M與膀胱癌免疫浸潤的相關性。首先，免疫組化圖像分析(圖1D)顯示B2M在腫瘤組織中的表達高于正常組織。文章使用多色免疫熒光染色方法來探索B2M與腫瘤微環(huán)境的相關性(圖1E-H)。通過對腫瘤組織周圍不同距離梯度的B2M+細胞進行量化，我們發(fā)現(xiàn)B2M+細胞的數(shù)量隨著距離腫瘤細胞的距離而逐漸減少(圖1F，H)。B2M+細胞40μm內CD8+T細胞和CD68+巨噬細胞的定量分析使用TissueGnostics公司專業(yè)StrataQuest定量分析軟件。
上圖為B2M在膀胱癌組織中的免疫組化和多色熒光染色結果，顯示B2M與腫瘤微環(huán)境中的CD8+ T細胞和CD68+巨噬細胞有正相關關系。文章推測B2M和CD8+ T細胞以及CD68+巨噬細胞之間可能存在正向相互作用，有利于免疫治療的效果。
圖2 風險預測模型中的八個基因在接受抗PD-L1治療的膀胱癌患者中的特征。
C CXCL13這個基因在腫瘤組織和正常組織中的表達免疫組化圖像。
D CXCL13+細胞與CK、CD8、CD68等標記物的共定位免疫熒光圖像。
E CXCL13+細胞在腫瘤巢和腫瘤間質中的百分比。
F不同距離范圍內CXCL13+細胞的數(shù)量。
風險預測模型中的8個基因在膀胱癌免疫反應中的作用。文章發(fā)現(xiàn)，這8個基因中有些基因的高表達與治療反應和生存時間長有關，比如CXCL13和LAG3，而有些基因的高表達與治療反應差和生存時間短有關，比如ZYX和TLR2。8個風險預測模型基因與大多數(shù)免疫細胞顯著相關。風險預測模型基因與記憶B細胞、活化樹突狀細胞、靜息樹突狀細胞等呈正相關。 提示這8個風險預測模型基因可能對免疫細胞浸潤有調節(jié)作用。因此，文章重點分析了CXCL13，它作為趨化因子，可以招募B細胞和輔助性T細胞到腫瘤組織中，從而增強免疫反應。 通過計算不同距離梯度下的腫瘤細胞數(shù)，本文發(fā)現(xiàn)，隨著距離腫瘤細胞的距離越遠，總細胞數(shù)和CXCL13+細胞數(shù)逐漸減少(圖2F，H)。癌巢中CXCL13+細胞的數(shù)量(27.15%)明顯低于腫瘤間質中的數(shù)量(72.85%)(圖2I)。將CXCL13+細胞40μm內的CD8+T細胞和CD68+巨噬細胞連接起來，定量分析CXCL13+細胞周圍CD8+T細胞和CD68+巨噬細胞的數(shù)量。我們發(fā)現(xiàn)，隨著距離CXCL13+細胞的距離越遠，CD8+T細胞和CD68+巨噬細胞的數(shù)量逐漸減少(圖6F，J)。CXCL13+細胞與CD8+ T細胞和CD68+巨噬細胞有正相關關系，說明CXCL13可能是一個有益的免疫治療靶點。