圖丨左圖：劉密教授（左三）與論文主要作者；右圖：趙軍主任（來源：劉密）
研究人員分別基於對約 60 名肺癌與食管癌患者的臨床觀察，創新性地開發了一種基於負載腫瘤全細胞抗原奈米粒子的腫瘤抗原特異性 T 細胞檢測技術。
該技術透過啟用外周血中的廣譜多克隆效應性腫瘤抗原特異性 T 細胞（ETAST，effector tumor antigen-specific T cells）並結合流式細胞術檢測，能夠全面準確地量化 ETAST 含量。
這兩項研究不僅為外周血中廣譜多克隆 ETAST 的檢測提供了新方法，更為預測癌症免疫治療（或化免聯合治療）療效開闢了新途徑。
圖丨 Advanced Science 當期封面，檢測外周血中廣譜多克隆 ETAST 預測癌症免疫治療/化免聯合治療療效過程示意圖（來源：Advanced Science）
該技術具有多重優勢：
首先，它能準確檢測患者外周血中的廣譜多克隆的 ETAST，並與現有生物標誌物檢測形成互補，為臨床決策提供更全面的資訊；其次，該方法兼具檢測全面性和高度特異性（包括結構和功能的雙重特異性）；此外，其微創性（僅需約 5mL 外周血）、可持續監測、操作便捷性和成本效益高等特點，具有顯著的臨床應用價值。
值得關注的是，這一創新技術不僅適用於免疫治療或化免聯合治療的療效預測或評估，還可拓展至放療、溶瘤病毒治療及基於奈米藥物等的治療方案評價。
預測癌症免疫療效標誌物的關鍵：既要“知彼”更要“知己”
癌症是癌細胞與免疫系統相互對抗的結果，主要治療方法包括免疫療法和非免疫療法（例如放療、化療和手術治療等）。
近年來，癌症免疫療法（如 PD-1 抗體、PD-L1 抗體和 CAR-T 細胞療法等）已成為癌症治療的一線療法。然而，需要了解的是，該療法僅對部分患者有效，且現有檢測方法預測療效存在侷限性，因此開發能夠預測癌症免疫治療療效的新型標誌物顯得尤為重要。
目前臨床上的檢測技術多聚焦於腫瘤細胞相關的指標，如檢測 PD-L1 表達、腫瘤突變負荷、基因檢測、迴圈腫瘤細胞檢測，以及迴圈腫瘤細胞 DNA 檢測等。
劉密表示，要戰勝腫瘤細胞，關鍵是要“知己知彼”。然而現有的這些方法僅做到了“知彼”而未“自知”，目前尚缺乏能夠全面準確檢測自身免疫系統對腫瘤細胞特異性免疫反應能力的技術。
ETAST 是機體特異性識別和特異性殺傷癌細胞的“主力軍”，其數量和活性最能反應癌症患者的腫瘤特異性免疫反應能力。
該團隊創新性地開發了一種基於負載癌細胞全細胞抗原的奈米粒的 ETAST 檢測技術，透過啟用外周血中的 ETAST 並結合流式細胞術檢測，能夠全面準確地檢測其含量。
大多數癌症免疫療法治療癌症，是透過啟用患者體內預存已有的效應性 ETAST 或刺激產生新的 ETAST 來發揮作用的。因此，ETAST 的含量可用於表徵免疫治療效果。
每一種（1 個克隆）T 細胞只能特異性識別一種抗原，而癌症患者體內的腫瘤抗原種類預估有 104-106 種，因而可能會刺激患癌機體產生成千上萬種不同的 ETAST。
要想全面準確檢測出各種不同的 ETAST，就需要將各類 ETAST 與其他 T 細胞都區分開來。但是，如何將成千上萬種不同的 ETAST 從其他眾多的 T 細胞中區分出來是一大難題。
圖丨外周血單個核細胞（PBMC，peripheral blood mononuclear cells）中基於啟用的泛克隆 ETAST 檢測示意圖（來源：Analytical Chemistry）
腫瘤抗原特異性 T 細胞檢測技術的具體過程如下：
首先，收取待檢測樣本外周血、脾細胞、淋巴結組織或者腫瘤組織。
其次，分離得到外周血單個核細胞、脾細胞單細胞懸液、淋巴結細胞單細胞懸液或腫瘤組織單細胞懸液。
接著，將上述步驟製備的待檢測樣本與負載全細胞抗原的奈米粒子檢測試劑共孵育, 這些奈米粒子負載了整個腫瘤的全細胞抗原，能夠識別任何一種腫瘤抗原的 T 細胞都會被啟用。
最後，透過流式細胞術檢測啟用的特異性 T 細胞的含量。
實際上，腫瘤抗原特異性 T 細胞與其他 T 細胞在結構上並沒有明顯的差異，因此如何區分它們充滿挑戰。劉密表示：“透過這種新方法，我們將結構上的差異轉化為了啟用態（識別腫瘤抗原後的 ETAST）與非啟用態（其他 T 細胞）的差異。因此，只有能夠特異性識別腫瘤抗原的 T 細胞才會被啟用，從而實現 ETAST 的精準檢測。”
圖丨Analytical Chemistry 當期封面論文（來源：Analytical Chemistry）
根據研究結果，癌症患者外周血中的 ETAST 含量顯著高於健康人外周血中的 ETAST 含量。而且，治療效果與癌症患者外周血中的 ETAST 含量呈正相關。
也就是說，只有當免疫治療有效時，癌症患者外周血中的 ETAST 含量才會上升，單細胞測序結果也證實了這一結論。
有望在藥效評估和療效監測等領域廣泛應用
該方法的潛在應用場景廣泛，涵蓋藥效評估、治療過程監測和治療後監測等。
在藥效評估方面，透過對比用藥前後的癌症（腫瘤抗原）特異性 T 細胞含量，可評估放療、PD-1 抗體、PD-L1 抗體等免疫檢查點抑制劑、癌症疫苗等免疫治療方法的效果。
在治療過程監測中，該技術能在放療、免疫治療過程中監測癌症患者外周血中癌症（腫瘤抗原）特異性 T 細胞的水平變化，為療效評估和患者免疫狀態監測提供客觀依據。
在治療後監測中，透過即時追蹤患者治癒後定期檢測癌症（腫瘤抗原）特異性 T 細胞含量，既可評估機體免疫系統對癌症的免疫監視能力，預測癌症復發機率，又能預測復發風險並指導干預措施的制定。
圖丨食管癌患者免疫治療療效與外周血中腫瘤抗原特異性 T 細胞含量正相關（來源：Analytical Chemistry）
目前，該團隊已經在蘇州大學附屬第一醫院完成肺癌和食管癌中的臨床試驗，並正在更多癌種中開展臨床試驗。該技術擁有全球範圍內獨家專利，國內和日本的核心專利已經授權，且專利已進入美國、歐盟、加拿大、澳大利亞等市場。
除臨床應用外，還技術還可用於新藥研發、聯合用藥方案最佳化、溶瘤病毒療法評估、疫苗開發及光熱治療等領域。而且，未來還有望作為一種非侵入性檢測方法，用於良性/惡性肺結節或乳腺結節的輔助診斷，從而減少和避免不必要的穿刺等創傷性檢查。
圖丨非小細胞肺癌患者免疫治療療效與外周血中腫瘤抗原特異性 T 細胞含量正相關（來源：Advanced Science）
日前，相關論文以《高效免疫治療預測因子：基於全腫瘤抗原奈米顆粒檢測血液中多克隆效應性腫瘤抗原特異性 T 細胞》（Efficient Predictor for Immunotherapy Efficacy: Detecting Pan-Clones Effector Tumor Antigen-Specific T Cells in Blood by Nanoparticles Loading Whole Tumor Antigens）為題發表在 Advanced Science[1]。
蘇州大學曾惟標博士和碩士生王錦為並列第一作者，趙軍主任、劉密教授和童新博士擔任共同通訊作者。
另一篇論文以《食管癌患者免疫治療高效生物標誌物：血液中多克隆效應性腫瘤抗原特異性 T 細胞的檢測》（Efficient Biomarker for Immunotherapy: Measuring Broad Clones Effector Tumor Antigen-Specific T Cells in the Blood of Esophageal Cancer Patients）為題發表在 Analytical Chemistry[2]。
圖丨相關論文（來源：Advanced Science、Analytical Chemistry）
參考資料：
1. Zeng,W. et al. Efficient Predictor for Immunotherapy Efficacy: Detecting Pan-Clones Effector Tumor Antigen-Specific T Cells in Blood by Nanoparticles Loading Whole Tumor Antigens. Advanced Science(2024).
https://doi.org/10.1002/advs.202409913
2. Wang,J. et al. Efficient Biomarker for Immunotherapy: Measuring Broad Clones Effector Tumor Antigen-Specific T Cells in the Blood of Esophageal Cancer Patients. Analytical Chemistry 96,48,19056–19065(2024).
https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c04049
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