空间多组学助力揭示胶质瘤中三级淋巴结构的临床意义
2025-12-03 来源:本站 点击次数:94
题目：Spatial immune profiling defines a subset of human gliomas with functional tertiary lymphoid structures.
期刊：Immunity
IF：26.3
DOI：10.1016/j.immuni.2025.09.018
研究背景
成人弥漫性胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤之一，患者预后极差，且对免疫治疗响应极低，被视为典型的免疫上的“冷”肿瘤（“cold” tumors）。胶质瘤的这种免疫抑制特征被认为与脑组织屏障、低突变负荷及免疫细胞浸润不足密切相关。
近年来，研究者在部分胶质瘤样本中观察到类似淋巴结的三级淋巴结构（TLS），提示存在局部免疫活化的可能。TLS能在肿瘤组织内促进抗原呈递和B/T细胞协同，是多种癌症中预测免疫治疗反应的潜在标志物。然而，TLS在中枢神经系统肿瘤中的存在形式与功能仍不清楚。
本研究利用GeoMx DSP空间转录组联合空间多组学技术，对642例胶质瘤样本进行了系统性的解析。研究发现，约15%的肿瘤存在功能性TLS，其富含活化的B/T细胞与抗体分泌特征，与患者生存显著相关，揭示了胶质瘤中罕见但关键的免疫活跃的细胞亚群。
实验设计与技术手段
本研究纳入了642例成人型弥漫性胶质瘤样本，包括434例初发与208例复发病例。研究首先通过免疫组织化学（IHC）与多重免疫荧光（mIF）筛查TLS，并在筛选出的TLS阳性样本中进一步开展空间分子层面的深入解析。
空间转录组部分重点依托GeoMx DSP Whole Transcriptome Atlas平台完成：
研究团队在TLS区域、肿瘤区与基质区共选取多个ROIs，检测约18,000个基因的空间表达谱，进而识别TLS的分子亚型，并利用通路富集、细胞解卷积等算法揭示免疫功能特征。
进一步联合GeoMx DSP和空间多组学技术，构建了从空间免疫图谱到临床预后的系统模型，展示了空间多组学在解析肿瘤免疫异质性中的强大能力。
主要发现
1.TLS的发生频率与临床相关性
通过免疫组织化学与多重免疫荧光筛查TLS（TLS被定义为由至少50个CD20⁺B细胞，与CD3⁺T细胞和LAMP3⁺成熟树突细胞紧密相邻所形成的淋巴样聚合结构），发现在642例胶质瘤中，约15%样本存在TLS结构。TLS阳性患者显示出更长的总体生存期（OS）与无进展生存期（PFS）。研究还发现，TLS的出现与IDH（胶质瘤核心的分子分型标志：IDH突变型预后较好，IDH野生型则高度恶性）基因类型无关。TLS更常见于初次发病的男性患者，以及位于颞顶叶的肿瘤。此外，TLS阳性与阴性样本在肿瘤突变负荷（TMB）上没有显著差别，说明TLS的形成与突变数量无关，更可能与局部免疫环境和组织结构关系密切。
TLS在胶质瘤中的流行率与预后价值
2.TLS⁺肿瘤的转录与蛋白特征
GeoMx DSP数据显示，TLS⁺区域富集免疫活化相关基因（IGHG1、IGHA1、CD74、HLA-DRA）及基质重塑基因（COL6A1、MMP7），而神经元相关基因显著下调。细胞解卷积结果提示，TLS⁺样本中免疫细胞（B/T/DC）及血管周细胞比例上升。空间蛋白成像进一步验证COL6A1在TLS周围血管区域沉积，并观察到CD163⁺巨噬细胞对ECM（细胞外基质）成分的摄取，揭示基质重塑与免疫细胞招募的关联。
TLS⁺肿瘤的免疫激活与ECM重塑特征
3.TLS的三种分子亚型
基于GeoMx DSP数据进行无监督聚类，研究团队识别出TLS的三种主要分子亚型：
●T-low-TLS：T细胞稀少，富含神经元与巨噬细胞基因；
●B:T-TLS：抗原呈递与T/B协同激活信号强，HLA与CXCL13显著上调；
●PC-TLS：浆细胞标志基因（MZB1、IGHG1）富集，TLS面积与细胞密度更高。
这三种亚型反映了TLS从“早期募集→活化→浆细胞分化”的动态成熟轨迹。
TLS的三种分子亚型与细胞组成差异
4.TLS的功能性与空间依赖
进一步研究发现，TLS的三种分子亚型中，B:T-TLS与PC-TLS展现明显的功能性免疫特征：存在活化的CD4⁺T细胞、浆细胞分区、IgG⁺/IgA⁺抗体产生及BCR克隆扩增，但缺乏典型GC结构（Germinal Center：生发中心结构，淋巴器官内的一个免疫反应区域，与免疫反应密切相关）。联合空间蛋白成像与空间转录组分析表明显示，TLS的形成受到血管通透性与ECM重塑状态的调控，而坏死区的免疫抑制环境会抑制TLS成熟。
功能性TLS中的细胞互动
文章总结
本研究以空间多组学为核心，结合空间转录组和空间蛋白组技术，系统揭示了胶质瘤中TLS的空间特征、分子异质性及其临床意义。研究发现，TLS的存在及其功能性亚型与患者生存显著改善相关，提示TLS可作为预后和免疫敏感性的标志物，为胶质瘤免疫治疗中的患者分层提供了潜在依据。该研究不仅为理解免疫“冷”肿瘤中的局部免疫生态位提供了有力示范，还为预测免疫治疗反应和优化个体化治疗决策提供了新的思路。