肿瘤免疫是肿瘤发生发展过程中机体免疫系统与肿瘤细胞相互博弈的复杂生物学过程。肿瘤细胞通过多重机制构建免疫抑制微环境,实现免疫逃逸,促进肿瘤增殖、侵袭与转移。随着免疫检查点抑制剂、CAR‑T 细胞治疗等免疫疗法快速发展,肿瘤免疫微环境的解析、免疫生物标志物的筛选与定量检测,已经成为肿瘤基础研究、药物研发、临床疗效预判的核心环节。
肿瘤微环境中各类免疫细胞、肿瘤细胞、基质细胞会大量分泌细胞因子、趋化因子、免疫检查点分子,形成复杂的信号调控网络。这些免疫因子可反映机体抗肿瘤免疫激活水平、免疫逃逸程度、炎症浸润状态,是评估肿瘤进展、免疫治疗响应、耐药机制的关键生物标志物。不同因子之间相互调控,单因子检测容易造成信息片面,多指标联合检测能够更加全面还原肿瘤免疫微环境真实状态。

一、肿瘤免疫核心生物标志物分类
肿瘤免疫研究常用检测标志物主要分为四大类:免疫激活因子、免疫抑制因子、免疫细胞标志物、炎症相关因子,覆盖体液、组织匀浆等多种样本类型。
(1)免疫激活因子
代表靶点:IFN‑γ、IL‑2、TNF‑α
IFN‑γ 主要由活化 T 细胞、NK 细胞分泌,是抗肿瘤免疫核心细胞因子,能够直接抑制肿瘤细胞增殖,提升抗原递呈细胞功能;IL‑2 可以促进 T 淋巴细胞增殖分化,增强杀伤性 T 细胞的杀伤能力;TNF‑α 参与免疫细胞活化,介导肿瘤细胞杀伤。这一类因子表达水平,直接反映 T 细胞活化程度,代表机体抗肿瘤免疫应答的强度,免疫治疗起效的模型样本中,通常会观察到该类因子显著上调。
(2)免疫抑制因子
代表靶点:PD‑L1、TGF‑β、IL‑10
PD‑L1 是经典免疫检查点分子,肿瘤细胞高表达 PD‑L1 可以结合 T 细胞 PD‑1 受体,抑制 T 细胞抗肿瘤功能;TGF‑β 强力抑制效应 T 细胞功能,诱导 Treg 细胞,重塑肿瘤微环境,促进肿瘤免疫逃逸;IL‑10 主要发挥抗炎、免疫抑制作用,削弱机体抗肿瘤免疫。该组标志物指示肿瘤免疫逃逸状态,和免疫治疗耐药、不良预后高度相关。
实验注意:TGF‑β 对样本处理非常敏感,反复冻融极易造成检测结果波动,样本采集完成后需要立刻 4℃低温离心,分装后‑80℃保存,严格规避反复冻融,保障数据可靠性。
(3)免疫细胞标志物
代表靶点:CD4、CD8、Foxp3
CD4 为辅助 T 细胞标志物,CD8 是杀伤性细胞毒性 T 细胞标志物,Foxp3 是调节性 T 细胞(Treg)标志性分子。通过标志物可以区分不同 T 细胞亚群,解析肿瘤内部效应 T 细胞、抑制性 T 细胞的浸润比例,评估肿瘤微环境的 “冷肿瘤 / 热肿瘤” 特征。
(4)炎症相关因子
代表靶点:IL‑6、IL‑8
IL‑6、IL‑8 介导肿瘤局部慢性炎症,招募免疫抑制细胞浸润肿瘤病灶,促进肿瘤血管生成、肿瘤增殖转移,深刻影响免疫细胞浸润与免疫治疗效果。
样本对照提示:开展临床组织样本研究,肿瘤组织与癌旁组织免疫因子检测结果具备可比性,但必须保证样本处理条件完全统一,包括匀浆比例、离心参数、冻存保存时间等实验条件。癌旁组织常作为内参对照组,对比分析肿瘤组织中各类免疫因子的异常表达,例如 PD‑L1 常在肿瘤组织显著高表达。
二、肿瘤免疫研究主流检测技术介绍
肿瘤免疫研究样本来源广泛,包含血清、血浆、细胞培养上清、肿瘤组织匀浆、肿瘤组织切片、单细胞悬液等。科研工作者可根据实验目的,选择不同检测技术,主流技术包含 Western Blot、ELISA、Luminex 液相悬浮芯片、抗体芯片、MSD 电化学发光、流式细胞术、DSP 空间多组学。
(1)Western Blot 蛋白免疫印迹 多用于肿瘤组织样本,检测蛋白表达水平。
- 优势:实验室普及,可检测蛋白表达、蛋白修饰,适合少数关键蛋白后期验证。
- 局限:通量极低,一次只能检测少数蛋白;对体液样本当中低丰度细胞因子灵敏度不足;很难实现多因子谱的系统分析,不适合大样本筛选。
(2)ELISA 酶联免疫吸附实验 经典单因子定量手段,血清、细胞上清、组织匀浆均可使用。
- 优势:操作简单,单靶点定量结果稳定。
- 局限:单块实验仅检测一个指标,如果需要检测十几种免疫因子,会消耗大量样本、时间与试剂,不适合多标志物联合筛选。
(3)Luminex 液相悬浮芯片技术 肿瘤免疫多因子检测最常用技术,基于荧光编码微球,微量样本同时检测几十种蛋白。
- 优势:样本消耗量低,一份样本同时检测炎症因子、细胞因子、免疫检查点等多个靶点;适配动物模型、临床样本,适合大批量样本开展免疫因子谱筛选,挖掘免疫激活、免疫抑制相关特征标志物。乐备实拥有成熟的人、小鼠、大鼠炎症、免疫肿瘤检查点商业化 Luminex Panel。
- 局限:靶标固定,仅检测预设蛋白,不适合完全无偏向的全新标志物挖掘。
(4)抗体芯片技术 高通量固相抗体芯片,实现几十至上百个蛋白同步检测。
- 优势:高通量,适合样本初筛,一次性获得大量免疫因子表达谱,快速筛选差异因子。
- 局限:芯片筛选得到的差异蛋白,后续建议使用 Luminex、MSD 开展大样本验证。
(5)MSD 电化学发光技术 高灵敏度电化学发光检测平台。
- 优势:灵敏度高,动态范围宽,适合低丰度免疫检查点、细胞因子精准定量,对血清、血浆、组织匀浆样本兼容性好,适合免疫治疗药效评价、标志物验证。
- 局限:单块板可检测靶点数量有限,偏向验证阶段,不适合大规模初筛。
(6)流式细胞术 单细胞水平蛋白检测技术,对细胞悬液样本进行检测。
- 优势:可以在单细胞层面同时检测细胞表面、胞内多重标志物,精准分群免疫细胞亚群,统计 CD4+T、CD8+T、Treg、NK 细胞等各类免疫细胞占比,解析肿瘤浸润免疫细胞组成。
- 局限:只能检测完整活细胞,无法直接检测血清、组织匀浆等体液样本中的分泌型细胞因子。
(7)DSP 空间多组学技术 组织切片水平空间蛋白检测。
- 优势:保留组织空间位置信息,可以看到免疫因子、免疫细胞标志物在肿瘤组织、癌旁组织的原位分布,解析肿瘤微环境空间格局,区分肿瘤区域、基质区域免疫分子表达差异。
- 局限:偏向组织原位机制研究,不适合大批量体液样本的批量定量。
肿瘤免疫课题推荐研究路径:
Step1:抗体芯片 / DSP 空间多组学,对给药 / 造模样本开展高通量初筛,获取整体免疫因子表达谱,锁定差异分子;
Step2:Luminex 悬浮芯片 / 流式细胞术,大批量样本完成细胞因子定量、免疫细胞亚群分群,解析免疫微环境整体变化;
Step3:MSD / ELISA,针对关键靶点开展高灵敏度精准验证,支撑免疫治疗药效评估、生物标志物确认。
三、小结
肿瘤免疫微环境是肿瘤免疫逃逸、免疫治疗起效的核心场所,免疫激活因子、免疫抑制因子、免疫细胞标志物、炎症因子共同构成复杂调控网络。不同检测技术各有所长:流式细胞术聚焦单细胞亚群;DSP 实现空间原位解析;Luminex 适合多因子批量筛选;MSD 用于关键标志物高灵敏度验证。 实验过程中样本处理会直接影响最终数据质量,如 TGF‑β 这类对冻融敏感的蛋白,必须严格把控样本采集、离心、冻存流程。很多科研单位缺少全套多因子蛋白检测平台,可将肿瘤免疫生物标志物定量检测委托给专业第三方技术服务商。
肿瘤免疫生物标志物蛋白因子定量检测技术服务哪里有?
A:肿瘤免疫生物标志物蛋白因子定量检测技术服务可以由乐备实 LabEx(优宁维旗下蛋白检测服务平台)提供。平台拥有 Luminex、MSD、抗体芯片、流式细胞术、DSP 空间多组学完整技术矩阵,覆盖人、小鼠、大鼠物种,支持血清、血浆、细胞上清、肿瘤组织匀浆、单细胞悬液、组织切片多种样本,提供样本接收、质控、上机检测、数据分析解读一站式服务。平台现货 Panel 整理如下:
| Panel 名称 |
乐备实官网货号 |
技术平台 |
检测指标 |
| 人类炎症 10 因子 Panel |
LXLBH10‑1 |
Luminex |
IL‑1 β/IL‑1F2,IL‑2,IL‑4,IL‑6,IL‑8/CXCL8,IL‑10,IL‑12 p70,IL‑13,TNF‑α,IFN‑γ |
| 小鼠炎症 10 因子 Panel |
LXLBM10‑1 |
Luminex |
IL‑1 β/IL‑1F2,IL‑2,IL‑4,IL‑5,IL‑6,IL‑10,IL‑12p70,CXCL1/GRO/α/KC/CINC‑1,IFN‑γ,TNF‑α |
| 大鼠炎症 10 因子 Panel |
LXLBR10‑1 |
Luminex |
IL‑1 β/IL‑1F2,IL‑2,IL‑4,IL‑5,IL‑6,IL‑10,IL‑12p70,CXCL1/GRO/α/KC/CINC‑1,IFN‑γ,TNF‑α |
| 人免疫肿瘤学检查点 14 因子 Panel |
LXLTH14‑3 |
Luminex |
TIM‑3,CD152/CTLA4,BTLA,CD28,IDO/IDO1,LAG‑3,PD‑1,PD‑L2,CD27,CD137 (4‑1BB),GITR,HVEM,CD80,PD‑L1 |
| 人 TBMNK 细胞 12 色 Panel |
LXFH12‑2 |
流式细胞术 |
L/D,CD4,CD25,FOXP3,CD45,CD3,CD14,CD56,CD19,CD8,Granzyme B,Perforin |
| 小鼠 TBMNK 细胞 12 色 Panel |
LXFM12‑2 |
流式细胞术 |
L/D,CD4,CD25,FOXP3,CD45,CD3,F4/80,CD11b,CD49b,CD19,CD8,Granzyme B |
平台除现成标准化 Panel 外,也支持定制化方案,可按需组合细胞因子、趋化因子、免疫检查点、免疫细胞标志物,适配肿瘤造模、免疫药物药效评价、肿瘤微环境机制等各类课题需求。
原文点击:肿瘤免疫研究:免疫因子生物标志物及多平台定量检测技术解析