非小細胞肺癌是肺癌中最常見的病理類型，大多數患者在確診時已屬晚期。對于驅動基因突變陰性的患者而言，目前的治療仍以化療為主，總體預后較差，改善治療現狀、獲得長期生存是晚期患者最迫切的需求。隨著腫瘤免疫治療發展迅速，免疫檢查點抑制劑(ICIs)，為患者帶來了生存獲益，改變了NSCLC的治療格局。免疫檢查點抑制劑(ICIS)聯合化療(化學免疫治療)在非小細胞肺癌(NSCLC)新型輔助治療中取得了良好的臨床療效，但臨床反應機制尚不清楚。
7月13日，天津醫科大學腫瘤附屬醫院任秀寶教授在Cell Death&Disease “Single-cell profiling of immune cells after neoadjuvant pembrolizumab and chemotherapy in IIIA non-small cell lung cancer (NSCLC)”的文章。對免疫細胞單細胞圖譜的全面研究為基于抗PD-1的治療機制提供了新的視角，并確定了潛在的預測因素和治療靶點，以提高NSCLC新型輔助治療的治愈率。實驗通過單細胞RNA-seq和TCR-seq從12例IIIA(N2)NSCLC患者(包括4例治療初治和8例新型輔助化療的非小細胞肺癌患者)的5個免疫相關區域。觀察到B細胞和CD4+T細胞的協同增加與新型輔助化療免疫治療的陽性反應有關。
（免疫球蛋白是血液和組織液中的一類糖蛋白，由B淋巴細胞接受抗原刺激后增殖分化生成的漿細胞產生。IgG是血液和細胞外液中的主要抗體，主要在B細胞經過親和成熟后的再次免疫應答中產生，是再次免疫應答中的主要抗體。）B細胞免疫球蛋白Ig G亞類IgG1和Ig G3在腫瘤病變的抗腫瘤免疫反應中起關鍵作用，而新型輔助化療后浸潤性T濾泡輔助性細胞(TFH)分泌IL-21的增加是這一過程的主要原因。
此外，我們發現了幾個導致陽性臨床結果的關鍵事件，包括激活的TNFRSF4+調節性T細胞(Tregs)減少，LAMP3+樹突狀細胞(DC)增加，以及腫瘤內CD4+T克隆和外周C3細胞毒性CD8+T克隆的擴張。對26名接受治療的初治患者和30名新型輔助化療免疫治療的IIIA/IIIB非小細胞肺癌患者的驗證證實了這些發現。
實驗部分
對于三級淋巴結構TLS定量，使用TissueGnostics公司TissueFAXS Spectra全景多光譜組織掃描定量分析系統獲取圖像。獲取到圖像利用StrataQuest軟件進行定量分析。這些結構是具有與淋巴組織相似的組織結構的淋巴細胞聚集體，具有生發中心(包括B細胞(CD20)、T細胞(CD4/CD8)和濾泡樹突狀細胞(CD21)，在腫瘤區域。TLS密度被定義為在腫瘤區域內或與腫瘤邊緣的腫瘤細胞直接接觸的結構的總數量(每平方毫米的TLS數量)。
Fig1. 細胞及其分類對IgG介導的新型輔助療法的效果相應
D: 腫瘤組織的多重熒光免疫圖像。
E-F比較不同治療組CD20+B細胞和免疫球蛋白(Ig)亞型比例。
Fig 2.TFH分泌的IL-21在腫瘤病變中驅動B細胞向免疫球蛋白轉化
H，I：多重免疫熒光染色圖像顯示MPR腫瘤組織中有大量的CD4+IL21+和Ig G陽性細胞。
Fig 3. TLSs中B細胞亞類(IgG1和IgG3)和CD4+T陽性細胞的增加與對照組中臨床療效有關
C、D：B細胞亞型、CD4、IL-21的多重免疫熒光圖像顯示CD20、IgG1、IgG3、CD4、IL-21在MPR腫瘤病變中顯著升高，而IgA在MPR腫瘤病變中顯著降低。
腫瘤三級淋巴結構（TLS）已經被認為是在抗腫瘤免疫過程中，對實體瘤生存具有一定影響的腫瘤相關組織結構。三級淋巴結構在不同腫瘤組織中，其大小形態、分布數量均存在差異。TissueFAXS Cytometry技術可以通過AI訓練的方法，根據淋巴細胞的密度，結合周邊不同腫瘤間質的形態，不但實現對切片中所有三級淋巴結構的精準識別，還可以借助空間微環境的分析策略，以微米為尺度定義不同免疫細胞亞群在三級淋巴結構中心/周邊的分布情況。通過這種技術，文章作者不但發現了NSCLC 腫瘤組織中新輔助化學免疫療法可以刺激更多 TLS 的形成，更通過在TLS周邊B細胞與CD4+T細胞的相互作用情況，推測TLS 的增加可能為腫瘤特異性 TB 細胞相互作用和協作提供理想的場所，還發現在腫瘤相關的 TLS 中，Tfh 細胞分泌的 IL-21 促進 B 細胞類別轉換為 IgG1 和 IgG3，而不是 IgA 來介導抗腫瘤反應。