脉冲电场消融重编程非小细胞肺癌患者的肿瘤免疫并促进三级淋巴结构中生发中心的形成

Pulsed Electric Field Ablation Reprograms Tumor Immunity and Stimulates Germinal Center Formation in Tertiary Lymphoid Structures in Patients with Non-Small Cell Lung Cancer

作者信息Marcelo Jimenez, Beryl A Hatton, Alicia Moreno-Gonzalez, Jeffrey S Iding, Javier Flandes, Erik H F M van der Heijden, Calvin S H Ng, Carlos Prieto, Cristina Teodosio, Juan A Flores-Montero, Marta Rodríguez-González, Oderay Mabel Cedeño Diaz, Shoko Vos, Rainbow W H Lau, Medard E Kaiza, William H Moore, Alberto Orfao, Tullia C Bruno
PMID42307634
发布时间2026-09-01
DOI10.1158/1078-0432.CCR-25-3847

实验完整度

前瞻性临床研究中结合组织病理学、单细胞RNA测序、流式细胞术及细胞因子分析等多层级证据,并进行功能验证。

主要模型

早期非小细胞肺癌患者肿瘤组织 外周血样本 配对消融前后肿瘤活检样本

重点核对

患者分组:消融组(n=34)与对照组(n=7) 消融能量输送方式:支气管镜或经皮穿刺,三维影像引导 主要终点评估时间点:消融后约21天手术切除 配对样本分析:17例消融患者匹配活检和切除样本用于TLS和GC定量 生发中心定义标准:含>13个CD20+AID+Ki67+三重阳性细胞

摘要

目的:这项治疗-切除临床研究评估了一种特殊形式的脉冲电场(PEF)消融在早期非小细胞肺癌(NSCLC)中调节抗肿瘤免疫的潜力。三级淋巴结构(TLS)是将免疫细胞募集到肿瘤微环境(TME)并作为免疫生成邻域的淋巴聚集体。具有生发中心(GC)的TLS在大多数癌症中具有很强的预后价值,并促进肿瘤控制和增强对免疫疗法的反应性,但目前没有商业上可用的疗法诱导其形成。Aliya系统是一种专有的电外科技术,可向组织输送微秒级电脉冲,在保持基质结构的同时实现肿瘤清除。患者与方法:治疗组患者在诊断性活检后立即接受消融,对照组仅接受活检。本文报告了探索性终点,检查了两组患者血液和肿瘤样本中的免疫调节。结果:组织病理学评估显示切除肿瘤中存在含有GC的TLS。组织细胞因子评估和单细胞RNA测序表明,与消融前活检相比,消融后肿瘤中能够募集和组织TLS相关淋巴细胞的细胞因子(包括CXCL13)上调,以及与GC相关的免疫群体(包括类别转换记忆B细胞和浆细胞)显著增加。消融组患者含有TLS和GC的肿瘤比例(47%)高于对照组(24%)。消融组患者表现出增强的全身免疫,血清高迁移率族蛋白B1和循环细胞毒性T细胞增加。结论:这种特殊的PEF可能协调多种同时发生的变化,促进更具免疫活性的TME,并代表改进NSCLC患者免疫治疗方案反应性的新方法。转化相关性:生发中心(GC)对于次级淋巴器官中的最大体液和细胞免疫至关重要。三级淋巴结构(TLS)中GC的存在与改善的预后和对免疫疗法的反应性相关,但目前没有商业上可用的疗法可诱导其形成。本研究表明,一种特殊形式的脉冲电场消融在非小细胞肺癌背景下诱导肿瘤细胞死亡和促炎性肿瘤微环境(TME),有利于免疫细胞浸润并促进TLS GC的形成和活性。诱导的TME和体循环中的免疫组成变化包括类别转换记忆B细胞、浆细胞和活化T细胞的增加。最终,这些数据表明,这种特殊能量可能协调TME内多种同时发生的变化,导致免疫邻域有利于宿主免疫对抗肿瘤,因此可能代表改善对免疫治疗策略反应性或增强免疫治疗策略的新方法。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
特殊形式的脉冲电场消融能否调节早期非小细胞肺癌患者的抗肿瘤免疫,特别是能否诱导肿瘤内三级淋巴结构(TLS)中生发中心(GC)的形成?
核心机制
脉冲电场消融诱导肿瘤细胞死亡(包括免疫原性细胞死亡)和促炎性肿瘤微环境,促进免疫细胞浸润并促进TLS中生发中心的形成和成熟,进而产生类别转换的记忆B细胞和浆细胞。
主要证据
消融后肿瘤组织中TLS及TLS_GC(含生发中心的TLS)的比例显著增加(47% vs 24%),并通过组织病理学、多光谱免疫荧光、单细胞RNA测序及细胞因子分析证实了GC相关免疫细胞群和功能特征。
研究意义
该研究首次在人类NSCLC中证明该消融可诱导TLS内GC形成和成熟,可能代表一种改善非小细胞肺癌患者对免疫治疗反应性的新方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者入组与分组

建立治疗-切除临床研究,比较消融与非消融对肿瘤免疫的影响。

纳入早期NSCLC患者,分为消融组(n=34)和对照组(n=7),对照组补充非患者来源的切除样本(n=22);消融组患者接受诊断性活检后立即行消融术,对照组仅接受活检,两组均在约21天后行手术切除。

2

组织病理学分析

评估消融后肿瘤组织中TLS和相关细胞耗竭区(CDZ)的存在。

对活检和切除的组织进行HE染色和免疫组化(PanCK、CD20、CD4、CD8),使用Visiopharm软件进行图像分析以识别免疫细胞聚集体(ICA)和TLS,并通过深度学习分类器鉴定生发中心(GC)。

3

单细胞RNA测序分析

分析消融前后肿瘤微环境中免疫细胞组成和基因表达变化。

使用BD Rhapsody平台对消融前活检和消融后切除肿瘤组织进行单细胞RNA测序和表面蛋白(AbSeq)分析,进行无监督聚类和差异表达分析。

4

免疫组化与多光谱成像分析

在组织水平验证TLS及GC的结构和细胞组成。

对部分样本进行多光谱免疫荧光染色(Opal 6-Plex),包括CD20、CD4、AID、Ki67、CD21、PNAd等标记物,并通过QuPath软件进行图像分析以定量淋巴细胞结构。

5

血清和肿瘤组织细胞因子分析

评估全身和局部的细胞因子变化。

收集血清和肿瘤组织样本,采用Luminex多重分析检测71种细胞因子/趋化因子,并分析HMGB1等免疫相关分子。

6

外周血流式细胞术分析

评估消融对循环免疫细胞的影响。

收集外周血并利用多参数流式细胞术测量多种免疫细胞亚群,包括CD4+、CD8+ T细胞的活化状态和记忆表型。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Aliya 系统Galvanize Therapeutics, Inc.--
PanCK 抗体Abcamab234297
CD20 抗体Abcamab9475
CD4 抗体Abcamab213215
CD8 抗体Abcamab17147
Opal 6-plex 检测试剂盒Akoya BiosciencesNEL871001KT
Renaissance 背景降低稀释液BiocarePD905H
BD Rhapsody 单细胞分析系统BD Biosciences633701
BD AbSeq 免疫发现 panelBD Biosciences625970
BD Horizon Dri 肿瘤和组织解离试剂BD Biosciences661563
样本标签BD Biosciences633781
Live/Dead Fixable Blue 染料Thermo Fisher ScientificL23105
Brilliant 染色缓冲液 PlusBD Biosciences566385
BD FACS 裂解液BD Biosciences349202
Aurora Cytek 流式细胞仪Cytek Biosciences--
CytoFLEX LX 流式细胞仪Beckman Coulter Life Sciences--
SpectroFlo 软件Cytek Biosciences--
Kaluza 分析软件Beckman Coulter Life SciencesA84174
人细胞因子/趋化因子 71-403 多重检测panelEve TechnologiesHD71
HMGB1 ELISA 试剂盒Thermo Fisher ScientificEEL047
HRP标记的抗人IgG1检测抗体Jackson ImmunoResearch Labs109-035-088
Visiopharm Integrator 系统Visiopharm Corporation--
QuPath 软件----
Olympus 自动切片扫描仪Evident Scientific, Inc.VS200
PhenoImager HT 2.0 平台Akoya Biosciences--
Leica BOND Rx 自动染色机Leica Biosystems--
Illumina NovaSeq 测序仪Illumina--
酶标仪Molecular DevicesFilterMax F3
SoftMax Pro 软件Molecular Devices--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者入组与分组
患者年龄、性别、吸烟史、肿瘤分期、组织学类型;消融组与对照组样本量;对照组补充样本来源
阅读提示:Materials and Methods: Clinical study design; Table 1
消融操作
消融能量输送方式(支气管镜或经皮穿刺);图像引导方式;能量输送参数(文中未明确说明)
阅读提示:Materials and Methods: Galvanize Aliya System; 图1A
组织病理学分析
切片准备:福尔马林固定石蜡包埋;TLS定义标准:ICA大小、细胞数量阈值;生发中心定义标准
阅读提示:Materials and Methods: Histopathology; Brightfield IHC staining and imaging; 图1B
单细胞RNA测序
组织解离方法;样本数量:消融前活检n=20,消融后n=25;细胞捕获平台;测序深度(约50,000 reads/cell);数据分析参数(Seurat版本等)
阅读提示:Materials and Methods: scRNA-seq; scRNA-seq analyses
免疫组化及多光谱成像
抗体克隆号和稀释度(需查阅补充表S2);多重染色方案(Opal 6-Plex);扫描平台(PhenoImager HT 2.0)
阅读提示:Materials and Methods: Multispectral IHC staining and imaging; 补充表S2
流式细胞术
抗体panel组成(44个表面标记);染色和裂解方案;样本量:对照组n=6,消融组n=26;检测时间点:基线和消融后晚期(第17天以上)
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry analysis; 补充表S4
细胞因子检测
检测平台(Luminex);分析物列表(71种);样本处理;组织来源(活检和切除);分析软件(文中未明确说明)
阅读提示:Materials and Methods: Cytokine profiling