Cell DIVE multiplexed image of FFPE tissue section from human colon adenocarcinoma tissue.

多重成像揭示结肠癌的肿瘤免疫格局

利用多重染色成像和基于人工智能的分析,探索肿瘤微环境空间图谱在联合疗法设计中的作用

Cell DIVE multiplexed image of FFPE tissue section from human colon adenocarcinoma tissue. FFPE_tissue_section_from_human_colon_adenocarcinoma.jpg

由于抗药性和复发,癌症免疫疗法获益者寥寥无几,而针对癌症免疫周期多个步骤的组合治疗策略可能会改善治疗效果。这项研究表明,高倍空间蛋白质组学可用于识别细胞生物标志物之间的相互作用,并通过绘制肿瘤免疫微环境图来指导精准的组合疗法。

主要经验

  • 探索使用 Cell DIVE 进行多重成像如何对结肠腺癌和正常结肠组织中的肿瘤和免疫标记物进行深度空间分析
  • 研究空间多重染色成像如何捕捉结构差异并实现癌症组织中免疫细胞浸润模式的可视化
  • 探索 CST IHC 验证抗体面板如何检测肿瘤微环境 (TME) 中与增殖、DNA 损伤、细胞凋亡和免疫活动相关的关键蛋白
  • 了解人工智能分析软件 Aivia 如何通过细胞分型和聚类分析来揭示肿瘤与免疫之间的相互作用和空间异质性

多重成像有助于精准免疫疗法

癌症免疫疗法是一种治疗多种癌症的有前途的疗法,但只有一小部分患者能从中获益,而且由于各种抗药性机制,复发/复发经常发生。为了克服这一挑战,需要针对癌症-免疫循环的多个步骤采取组合治疗策略,以在大量癌症患者中实现长期疗效。目前已知,DNA 损伤可激活先天性免疫反应,提高免疫检查点阻断疗法(ICB)的疗效。联合免疫疗法可以针对肿瘤微环境中的多种免疫抑制因素,激活癌症免疫循环的多个步骤。要制定有效的联合治疗策略,包括 ICB 与其他各种治疗方式的结合,我们首先需要了解肿瘤免疫微环境中各种因素的不同表达模式。多重免疫荧光(mIF)是分析肿瘤组织中蛋白质表达模式的重要工具。这可以为了解特定组合疗法的敏感性和识别潜在的预测性生物标记物提供一个框架。在这里,我们展示了人类结肠腺癌组织中各种生物标志物的空间蛋白质组学分析。 

Cell DIVE多重成像解决方案与基于人工智能的图像处理软件Aivia相结合,为探索肿瘤组织的免疫图谱提供了全面的解决方案。来自细胞信号技术公司(CST)的多种强效 IHC 验证抗体组合可以检测肿瘤微环境(TME)中的关键蛋白。在这里,我们展示了使用新型 CST 面板进行Cell DIVE 成像,以检测人类结肠腺癌。细胞类型特异性生物标记物的可用性,结合使用多重组织成像技术进行检测的能力,为我们提供了前所未有的新见解,以及对肿瘤微环境中不同细胞群的空间分辨率。

人工智能助力肿瘤免疫图谱的空间解析

研究人员利用 Aivia 软件结合 Cell DIVE 多重染色成像技术,对人类结肠和结肠腺癌 (CAC) 组织进行了人工智能指导分析。这种方法实现了对 30 多种生物标记物的高分辨率单细胞分析,提供了肿瘤微环境的全面视图。利用 Aivia 上的人工智能辅助分割和表型分析,对 Cell DIVE 多重染色成像全组织图像中所有标记物的表达进行表型分析(图 1)。先进的表型分析、聚类和空间映射揭示了正常组织和癌变组织在组织结构和细胞组成上的明显差异。具体来说,聚类和降维显示了肿瘤特异性免疫基质群和罕见的凋亡/基因组不稳定性群,凸显了肿瘤的异质性和免疫逃避机制。

我们的研究表明,高倍空间蛋白质组学有助于了解细胞生物标志物与免疫系统之间的相互作用。这些见解可以为靶向治疗策略的开发提供信息,尤其是在解决肿瘤侵袭性、免疫逃避和基因组不稳定性方面。空间图谱和人工智能辅助分析可以加快联合免疫疗法方案的战略发展,优化长期临床疗效。

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