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在转移性黑色素瘤小鼠模型中,TREM1-PET 成像绘制全身先天免疫反应图谱

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这对患者和家庭为何重要

当癌症扩散到大脑时,医生常难以看清肿瘤深处及全身范围内免疫系统的反应。常规脑部影像显示肿瘤的大小和形态,但无法判断免疫细胞是在助力抗癌还是被肿瘤抑制。本研究在小鼠中测试了一种新型的全身扫描方法,可标记与不良结局相关的一类特定免疫细胞,未来有望成为更好预测脑转移肿瘤行为及其对治疗反应的工具。

观察被隐藏的免疫活动的新途径

许多脑转移通过重塑周围的免疫细胞来削弱机体防御,尤其是一类称为肿瘤相关髓系细胞的群体。这些细胞可抑制本应攻击癌细胞的抗肿瘤 T 细胞。表面受体 TREM1 在许多癌症的这些髓系细胞上高表达,并与肿瘤扩散和较短生存期相关。研究者开发了一种放射性抗体,[64Cu]TREM1-mAb,专门识别 TREM1。配合 PET 扫描,这种示踪剂有潜力生成在脑肿瘤和全身范围内这些免疫细胞的实时三维分布图。

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在脑癌中测试示踪剂

为检验该方法是否可行,团队在小鼠脑内植入黑色素瘤细胞以模拟脑转移肿瘤,同时在对照组进行假手术。将针对 TREM1 的示踪剂或非特异性的“同型”示踪剂注入静脉,并在两个时间点使用 PET 与 MRI 进行成像。注射后 48 小时,TREM1 示踪剂在含肿瘤一侧脑区产生了远高于对侧以及远高于假手术脑的信号。当使用非靶向示踪剂进行同样分析时,这种差异基本消失,表明肿瘤中的强信号依赖于 TREM1 结合,而非单纯由血管通透性或手术损伤引起。

观察全身免疫反应

脑肿瘤可影响颅外遥远部位的免疫系统。研究者因此检查了骨髓和脾脏等经典免疫器官。PET 影像显示骨髓中的 TREM1 示踪剂摄取增加,并且在校正血液水平后,含肿瘤小鼠的骨髓与脾脏的标准化摄取比值明显高于假手术或同型示踪剂对照组。随后的离体组织测量证实,含肿瘤动物的血液、骨髓、肌肉和脾脏中实际积累的 TREM1 示踪剂更多。这些模式表明,脑肿瘤驱动了更广泛的全身性 TREM1 阳性髓系细胞活化,而不仅仅是肿瘤部位的局部变化。

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放大观察哪些细胞被点亮

为识别负责该信号的确切细胞,团队采用了多种高分辨率方法。薄切脑片的自放射照相显示示踪剂准确集中于肿瘤区域,与常规组织染色相吻合。流式细胞术(一种对单个细胞进行分析的技术)显示 TREM1 在一类特定的脑与脾髓系细胞上高表达,但在脑内常驻支持细胞或 T、B 淋巴细胞上不表达。对来自脑转移患者的人类单细胞 RNA 数据的额外分析也显示出类似模式:TREM1 存在于某些髓系细胞中,但不在癌细胞或大多数其他免疫细胞中。综上,这些发现将 PET 信号明确关联到一群特定的、与癌症相关的髓系细胞。

这对未来医疗可能意味着什么

通过证明靶向 TREM1 的 PET 示踪剂能在小鼠中检测到脑肿瘤及远端免疫器官的有害免疫活动,这项工作为一种新型临床成像方法奠定了基础。与会在多种细胞类型间成像的现有标志物不同,TREM1 将焦点集中在已知助长肿瘤生长并预测不良结局的髓系细胞上。如果能开发并优化针对人类的该类示踪剂,临床医生未来或能利用 TREM1-PET 扫描来监测肿瘤在多大程度上干扰免疫系统、追踪免疫疗法是否重新激活抗肿瘤反应,并据此更精确地制定治疗计划,从而可能改善生存率和生活质量。

引用: Falk, I.N., Chaney, A.M., Verma, R. et al. TREM1-PET imaging maps whole-body innate immune responses in a mouse model of metastatic melanoma. Sci Rep 16, 11157 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36542-x

关键词: 脑转移, 免疫成像, PET 示踪剂, 髓系细胞, 黑色素瘤