胶质母细胞瘤（IDH野生型）肿瘤核心与外周区域中肿瘤细胞与免疫细胞的空间分布特征及其免疫治疗意义

　　为解决胶质母细胞瘤（IDH野生型）肿瘤核心、过渡区及外周区域中肿瘤细胞与免疫细胞分布不清的问题，研究人员开展基于多色免疫组化与人工智能分类器的空间定量研究，发现核心区免疫抑制程度最高（FOXP3+/CD8+比值高、免疫细胞-肿瘤细胞邻近比例高），外周区仍存在大量肿瘤细胞与微glia密切接触，揭示了区域免疫微环境异质性对免疫治疗策略的重要影响。

　　

胶质母细胞瘤（IDH野生型）是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤，尽管免疫治疗已在多种癌症中取得突破，但对这类肿瘤却几乎无效。其关键原因在于肿瘤细胞具有极强的脑实质浸润能力，手术难以完全切除，而传统放化疗也无法有效清除浸润细胞。更复杂的是，肿瘤不同区域（包括核心区、过渡区和外周区）的免疫微环境特征至今缺乏系统研究，特别是外周区作为肿瘤浸润的前沿阵地，其免疫细胞组成和空间分布模式可能直接影响治疗反应。

为此，研究团队在《Journal of Neuro-Oncology》发表了一项深入的空间定量研究，通过对54例P53阳性胶质母细胞瘤（IDH野生型）患者组织样本进行多色免疫组化（检测P53⁺肿瘤细胞、FOXP3⁺调节性T细胞、CD8⁺细胞毒性T细胞和IBA1⁺小胶质细胞/巨噬细胞）并结合基于卷积神经网络的人工智能细胞分类器，首次系统揭示了肿瘤核心、过渡区与外周区域中肿瘤与免疫细胞的分布特征及邻近关系。

关键技术方法包括：1）建立54例人P53阳性胶质母细胞瘤（IDH野生型）组织队列，样本来源于2005–2019年丹麦欧登塞大学医院存档组织；2）采用多色免疫组化技术同步标记四类细胞；3）基于Visiopharm软件平台开发深度学习细胞分类器实现自动识别与定量；4）通过统计学分析比较不同区域细胞密度、比值及空间邻近关系。

研究结果主要包括以下几方面：

密度 of tumor cells

肿瘤细胞密度自核心区向过渡区及外周区显著递减（中位数分别为2301、1141和250个细胞/mm2），证实了区域划分的合理性。

密度 of immune cells

IBA1⁺细胞、CD8⁺细胞和FOXP3⁺细胞密度均在核心区最高，外周区最低（P < 0.001）。但个体间存在显著异质性，部分患者外周区免疫细胞密度反而较高。

Immune cell-to-tumor cell ratios

IBA1⁺细胞/肿瘤细胞比值与CD8⁺细胞/肿瘤细胞比值从核心区到外周区显著上升（P < 0.05），说明尽管绝对数量低，外周区每个肿瘤细胞所对应的免疫细胞相对数量更高。

FOXP3⁺/CD8⁺ cell ratio

核心区FOXP3⁺/CD8⁺比值最高（0.16），显著高于外周区（0.03，P < 0.05），提示核心区免疫抑制状态更明显。

The fraction of tumor cells with immune cells in close proximity to tumor cells

接近63%的核心区肿瘤细胞周围30μm内存在1–4个IBA1⁺细胞，该比例在外周区为43%。FOXP3⁺与CD8⁺细胞邻近肿瘤细胞的比例也在核心区最高，但绝对值较低（FOXP3⁺仅0.004）。

Immune cell density, survival, and progression-free survival

免疫细胞密度与患者总生存期（OS）和无进展生存期（PFS）无显著关联，但高核心区肿瘤细胞密度与较差OS相关（HR = 0.46, P = 0.006）。

研究结论与讨论强调，该研究首次揭示胶质母细胞瘤（IDH野生型）不同区域存在显著的免疫微环境异质性：肿瘤核心表现出最强的免疫抑制特性（高FOXP3⁺/CD8⁺比值、高免疫细胞-肿瘤细胞邻近比例），而外周区尽管免疫细胞绝对数量低，却仍存在大量肿瘤细胞与IBA1⁺小胶质细胞密切接触，这可能影响治疗效果。这些发现提示未来免疫治疗需考虑区域特异性策略，例如针对核心区应着重解除免疫抑制，而针对外周区需关注细胞互作机制。本研究为开发空间分辨免疫治疗提供了重要依据。