发现可预测PD-1疗效的免疫细胞！新细胞成像系统初告捷｜白泽专栏

随着生物技术的发展和肿瘤治疗理论的不断夯实，肿瘤治疗迈入了免疫治疗领域，而响应免疫治疗的患者效果往往很好。

但是，在接受免疫治疗的过程中，有相当多的患者免疫治疗效果并不理想——要么没有反应，要么只有轻微的治疗效果，有的甚至会出现强大的副作用。

如果我们在免疫治疗过程中，可以实时的检测免疫治疗药物的效果，看到免疫系统如何工作，那么这个情况将大大改变。而新的技术就为我们提供了这种可能。

来自于Medical University of South Carolina的研究团队最近开发了一种新的细胞成像技术——而在这个新的技术中，他们发现了新的可以用来评估免疫治疗疗效的生物标记物——CD14 + CD16-HLA-DRhi单核细胞。（技术的进步是医疗质量进步的前提）

这篇文章以“High-dimensional single-cell analysis predicts response to anti-PD-1 immunotherapy”发表在《Nature Medicine》（影响因子29.886）上，点击阅读原文查看原网页。

doi:10.1038/nm.4466

免疫治疗检查点的提出使得肿瘤治疗踏入了新的领域，而在癌症治疗中，程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）的抑制对于治疗转移性黑素瘤和其他癌症是相当有效的。但是正如前面所说：效果因人而异，而找到可靠的、可以用来评判肿瘤免疫疗效的生物标记物就显得格外重要。

而新的成像技术——mass cytometry，这种技术通过AI和算法的优化，可以通过使用靶向表面和细胞内蛋白质的稀有金属偶联抗体染色细胞（生物细胞中很少存在稀有金属）从而实现实时的、高灵敏度的免疫系统图片拍摄，以此来观察免疫系统如何运作并且观察生物标记物是否有效。

理论上来说这套系统可以同时观察100个生物标记，但是出于现实和数据可靠程度考虑，目前实时观察的生物标记物约为40个。而在本次研究中取得的免疫治疗的一个重要的进展就是：发现了可以用来预测免疫治疗效果的单核细胞：CD14 + CD16-HLA-DRhi单核细胞。

CD14 + CD16-HLA-DRhi单核细胞的数量和免疫治疗响应存在着强相关联系，通过这个可以预测PD-1免疫治疗的结果。

本次研究中，首先通过mass cytometry系统对PD-1免疫治疗响应患者和无响应患者进行百万细胞级别的筛查，发现其免疫细胞组成的区别。接下来研究人员通过服用抗PD-1药物后患者T细胞亚群的改变来观察哪些免疫细胞在应答者和无应答者的细胞中有何区别。

而在这众多的细胞中，研究人员发现CD14 + CD16-HLA-DRhi单核细胞数量和PD-1药物是否可以在患者体内起作用有着极大的关系：该细胞越多，则免疫治疗响应率越高！

如果我们可以事先知道免疫治疗是否会起作用，那么我们就可以帮助医生更好的作出决策：是提前使用免疫治疗，还是及时的使用放化疗等治疗措施。

本次研究的主要作者霍林斯癌症中心（HCC）研究员Carsten Krieg博士说道：“我们可以通过mass cytometry来仔细观察 T细胞如何运作，从治疗前、治疗中、治疗后的图像对比来查看药物的起效过程。实时的图像观察将对免疫治疗起到极大的推动作用！”

Carsten Krieg博士

发现免疫治疗的预测指标只是mass cytometry目前做的一项工作，而可以肯定的是——其在细胞免疫和蛋白质组学的研究中还将起到更大的作用。其强大之处在于可以帮助人们实时的观察的免疫疗法的作用，也可以“看到”免疫细胞是如何扩增运作的，这使得医生可以更为精确的找到药物作用机理和疾病发病机制。

这作为一项新的技术可以说是极大的弥补了人类无法看到细胞的运作途径的缺陷，同时也为肿瘤免疫治疗提供了新的手段。而随着技术的发展，相信未来肿瘤终有被征服的一天。

头图使用mass cytometry建立的血液中细胞映像，可以实时的观察细胞的数量和变化情况。

参考资料：1.Researcher creates 'Instagram' of immune system, blending science, technology

2.High-dimensional single-cell analysis predicts response to anti-PD-1 immunotherapy