用于分析胃癌免疫易感性及PD-1阻断应答特征的3D混合PBMC-类器官共培养平台

摘要 背景 腹膜转移性胃癌（PMGC）预后极差，且从免疫检查点抑制剂（ICIs）中的获益有限。尽管PD-1/PD-L1阻断改善了特定患者的预后，但治疗应答仍存在高度异质性，即使在PD-L1高表达肿瘤中也是如此。缺乏在三维（3D）环境中从功能上重现肿瘤-免疫相互作用的临床前模型，阻碍了对PMGC免疫易感性和耐药机制的研究。方法 我们建立了一个标准化的同种异体3D共培养平台，整合了患者来源的PMGC类器官与来自健康供体的混合外周血单核细胞（PBMCs）。采用优化的Matrigel包埋构型以实现持续的免疫细胞浸润和肿瘤-免疫接触。对免疫介导的细胞毒性、类器官易感表型以及对pembrolizumab进行PD-1阻断的应答进行了功能性评估。进行了比较蛋白质组学分析，并在经假发现率校正的适当统计检验下评估组间差异表达。采用Student's t检验进行组间比较。结果 优化的3D包埋系统实现了活化T细胞向类器官结构的动态浸润。PMGC类器官对免疫介导的细胞毒性表现出异质性易感性，独立于HLA错配将其分为溶细胞性和非溶细胞性表型。比较蛋白质组学分析显示，溶细胞性细胞系富集于代谢通路，而非溶细胞性细胞系显示出免疫相关信号通路的富集。值得注意的是，即使在PD-L1高表达类器官中，对pembrolizumab的应答也存在差异。无应答的PD-L1高表达细胞系的特征是替代性免疫检查点配体的基线表达升高，特别是CD112（TIGIT配体）和galectin-9（TIM-3配体）。结论 我们建立了一个稳健的混合PBMC-类器官共培养平台，可实现对PMGC中肿瘤-免疫动态的功能性评估。该系统可作为一种功能性ex vivo工具，用于评估免疫治疗应答，并检测与差异性PD-1阻断应答相关的替代性免疫检查点配体的表达模式。这些发现支持了该ex vivo PMGC共培养系统在评估对PD-1阻断的异质性应答以及PD-L1高表达类器官中替代性免疫检查点配体表达的相关基线差异方面的应用价值。