PNAS：癌症免疫应答的非侵入式研究新方法

　　生物通报道：来自美国Whitehead生物医学研究所，麻省理工等处的研究人员研发出了一种观察癌症免疫应答过程的新工具：将正电子发射断层成像（PET），以及对位于免疫细胞的细胞表面蛋白具有特异性的抗体片段结合在一起，就能帮助研究人员观察到小鼠癌症模型中的肿瘤生长免疫应答过程。

这一研究成果公布在4月20日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

癌症免疫疗法令人心动，这一入选Science十大科学突破的研究领域近年来成果频频，但是要将这种技术方法应用到临床，我们还需更多的了解癌症免疫疗法的作用机制。成像分析是其中的一个手段，如果能看到免疫细胞如何进入肿瘤的，这十分吸引人，然而肿瘤通常被骨髓源性细胞包围着，因此成像观察并不容易。

在这篇文章中，研究人员研发出了一种新方法，即通过正电子发射断层成像（PET）对这些细胞进行非侵入式检测，然后利用位于免疫细胞表面蛋白具有特异性的抗体片段，这样通过在治疗过程中监测免疫反应，将能在治疗早期就能确定这种治疗方法是否继续还是停止。

研究人员认为这种非侵入式无创监测见能改变治疗进行和评估的方式，将令很多病人受益。

此外近期来自冷泉港实验室的研究人员也利用“活体”显微镜技术观察了小鼠肿瘤中的癌细胞对广泛使用的化疗药物阿霉素（doxorubicin）产生反应的机制。他们发现选择性抑制两个调控肿瘤微环境的因子——基质金属蛋白酶（MMPs）和称之为炎症趋化因子（chemokines）的一类免疫信号分子，可使小鼠乳腺癌对化疗药物更敏感。

研究人员利用实时显微成像技术详查了癌细胞在不同肿瘤微环境下对阿霉素的反应。获得的时移影像揭示了药物流经和漏出肿瘤血管的过程；药物在不同进展阶段的肿瘤中杀死癌细胞的方式和速率；以及在给药过程中和给药后，肿瘤细胞与周围基质组织细胞互作的动态。

冷泉港实验室研究人员获得的另一个重要发现就是在化疗过程中髓样细胞——肿瘤最常见非癌性细胞类型中的一种炎性细胞——被招募到了肿瘤位点。髓样细胞往往被招募到细胞的死亡位点。研究人员发现这种吸引，称之为趋化现象，是一类称之为趋化因子的免疫细胞招募分子成员CCL2激活信号所致。

（生物通）

原文标题：

Noninvasive imaging of immune responses

At their margins, tumors often contain neutrophils, dendritic cells, and activated macrophages, which express class II MHC and CD11b products. The interplay between stromal cells, tumor cells, and migratory cells such as lymphocytes creates opportunities for noninvasive imaging of immune responses. We developed alpaca-derived antibody fragments specific for mouse class II MHC and CD11b products, expressed on the surface of a variety of myeloid cells. We validated these reagents by flow cytometry and two-photon microscopy to obtain images at cellular resolution. To enable noninvasive imaging of the targeted cell populations, we developed a method to site-specifically label VHHs [the variable domain (VH) of a camelid heavy-chain only antibody] with 18F or 64Cu. Radiolabeled VHHs rapidly cleared the circulation (t1/2 ≈ 20 min) and clearly visualized lymphoid organs. We used VHHs to explore the possibility of imaging inflammation in both xenogeneic and syngeneic tumor models, which resulted in detection of tumors with remarkable specificity. We also imaged the infiltration of myeloid cells upon injection of complete Freund’s adjuvant. Both anti-class II MHC and anti-CD11b VHHs detected inflammation with excellent specificity. Given the ease of manufacture and labeling of VHHs, we believe that this method could transform the manner in which antitumor responses and/or infectious events may be tracked.