肿瘤微环境解析

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肿瘤微环境解析(Tumor Microenvironment Analysis)系指利用多组学技术与空间成像手段,对肿瘤赖以生存的复杂生态系统进行全方位解构的过程。**肿瘤微环境**(TME)并非仅由肿瘤细胞构成,而是由浸润性免疫细胞、肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)、血管、细胞外基质(ECM)及各种细胞因子与代谢物交织而成的动态网络。通过对 TME 的深度解析,临床可实现对免疫逃逸机制的精准识别,从而为细胞治疗个体化癌症疫苗提供科学的辅助决策支撑。

TME · 全息解析图谱
Tumor Microenvironment Analysis (点击展开)
基于空间地理学视角的 TME 交互视阈
解析维度 细胞表型 / 空间架构
核心技术 单细胞多组学 / 空间组学
临床目标 逆转免疫抑制

肿瘤微环境的核心构成解析

TME 的功能态由多类细胞组分与非细胞因子共同塑造,形成高度复杂的生物学矩阵:

  • 免疫组分(Immune Compartment): 涵盖效应细胞(如 CD8+ T细胞、NK细胞)与抑制性细胞(如 MDSCs、Treg细胞、M2型 TAMs)。解析其浸润比例与空间分布系预判免疫检查点抑制剂疗效的基石。
  • 间质组分(Stromal Compartment): **肿瘤相关成纤维细胞**通过物理屏障构建与生化因子释放,诱导间质重塑,阻碍免疫细胞的有效归巢。
  • 代谢因子(Metabolic Milieu): 局部缺氧、高乳酸及高腺苷水平构成酸性微环境,导致T细胞耗竭


TME 解析的技术路径:从“解离”到“原位”

解析深度的演进标志着诊疗精度的提升,主要技术路径包括:

技术手段 生物学解析能级 决策应用
scRNA-seq 细胞异质性与功能亚群 识别罕见促癌亚群
空间转录组 细胞邻里关系与空间梯度 解析免疫排除型屏障
多重免疫荧光 (mIF) 蛋白质原位共定位 定量 TILs 与肿瘤接触度

临床决策意义:针对 TME 的精准干预

通过解析 TME 的空间特征,临床路径可从“盲目联合”演进为“按需引燃”:

   参考文献

[1] Hanahan D, Weinberg R A. (2011). Hallmarks of cancer: the next generation. Cell.
[学术点评]:肿瘤学领域的纲领性文献,首次系统定义了肿瘤微环境在肿瘤演化与转移中的支撑作用。

[2] Binnewies M, et al. (2018). Understanding the tumor immune microenvironment (TIME) for effective therapy. Nature Medicine.
[学术点评]:详述了免疫微环境的复杂构成及其对生物治疗响应率的决定性影响。

[3] Galon J, Bruni D. (2019). Approaches to treat immune hot, excluded, and cold tumors. Nature Reviews Drug Discovery.
[学术点评]:确立了基于 TME 空间浸润模式的肿瘤分类法,为精准免疫决策提供了理论框架。

[4] Anderson N M, Simon M C. (2020). The tumor microenvironment. Current Biology.
[学术点评]:重点剖析了 TME 内的代谢异常(如缺氧、酸中毒)对细胞信号转导及免疫抑制的塑造作用。