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中枢神经系统（CNS）肿瘤包含多种肿瘤类型及其相关亚型，部分肿瘤具有相当高的死亡率和发病率。传统的CNS肿瘤诊断主要基于组织学特征以及与假定的起源细胞类型的相似性。近些年来，随着下一代病理技术和分子生物学的发展，越来越多的研究发现，肿瘤免疫微环境已成为中枢神经系统肿瘤的一个重要方面，可能影响其恶性程度、预后和对治疗的反应。 目前，肿瘤微环境研究所用到的分析方法大多拘泥于单独的免疫组化方法，不能同时识别多个标志物，更难以准确分析肿瘤细胞和间质的异质性与演进规律，对于直接影响疗效的肿瘤微环境缺乏诊断方案。 随着蛋白质组学和多重蛋白原位标记测定技术推向应用，以多重荧光免疫组化（mIHC）技术为代表的下一代病理（NGP）技术能够一次检测多个目标靶点，并通过靶点组合和位置关系的研究，实现更准确、更全面、更高效地评估肿瘤免疫微环境，为肿瘤的诊断和免疫治疗提供了可靠依据。 在业内，下一代病理又被称为继NGS之后，病理科的下一个增量窗口。基于当前下一代病理还处于发展早期，行业对于下一代病理技术及产业的认识还不够深，本文将对下一代病理的产业链生态进行详细解析，期望为行业提供参考。 近年来在脑肿瘤研究领域中应用多重荧光免疫组化技术（mIHC）阐述肿瘤微环境的也逐年增长。2023年发表文章汇总如下： 胶质母细胞瘤（GBM）是侵袭性和致死性的脑肿瘤，尽管有手术切除、放疗和化疗等联合治疗策略，但患者结局较差。GBM患者对免疫治疗不敏感，患者预后较差，中位总生存期（OS）约为21个月。 案例1：新靶标的发现可预测PD-1阻断治疗的患者生存期 在胶质母细胞瘤复发（rGBM）的患者队列中，ERK1/2磷酸化（p-ERK）的免疫组织化学可以预测PD-1阻断后的总生存率，接受PD-1阻断治疗的高p-ERK肿瘤患者表现出更长的生存期。空间距离分析发现，与低p-ERK相比，TMEM119+细胞在高p-ERK肿瘤中更接近SOX2+p-ERK+细胞、CD163+细胞与SOX2+p-ERK+或GFAP+p-ERK+细胞之间的距离更短。 研究结果表明，p-ERK1/2指示rGBM患者对PD-1阻断的反应，rGBM患者拥有由表达MHC II的髓系/小胶质细胞组成的独特肿瘤免疫微环境。这为GBM提供了一个应用个性化方法的免疫治疗的机会，为一部分患者提供治疗益处，同时避免对其他人进行无效治疗。 案例2：单细胞转录组学联合mIHC分析肺腺癌脑转移的肿瘤微环境差异通过肺腺癌的原发肿瘤和脑转移的scRNA、免疫组织化学和免疫荧光揭示原发和转移肿瘤之间巨噬细胞和T细胞的差异，结果显示脑转移上皮细胞（BMAECs，表面生物标志物S100A9）与转移和预后有很强的相关性，结合医院已有样本进一步评估了脑转移指数的临床意义，确定了包括拉帕替尼在内的7种药物通过靶向BMAEC可能抑制LUAD脑转移。本研究分析了scRNA-seq数据，以表征易转移的LUAD病变的免疫微环境。还发现了一个细胞亚群BMAECs及其潜在的生物标志物S100A9，本研究为脑转移高危患者的早期发现和指导潜在治疗提供了见解，并预测了可能对高转移倾向患者有效的治疗药物，为今后进一步开展相关临床研究奠定了基础。 案例3：AAV-LIGHT法可促进胶质瘤的抗肿瘤免疫该研究使用脑内皮细胞靶向腺相关病毒（AAV）载体在小鼠GBM的脉管系统中表达LIGHT（AAV-LIGHT）。使用七色多重荧光免疫组化技术（Panel组成：CD8、CD4、CD19、TCF1、CD11c、CD31、Nuclei）分析发现在AAV-LIGHT组中，TLS和肿瘤内均存在TCF1+ CD8+ T细胞，而且更常聚集到与CD11c+ DC（抗原呈递）密切相互作用的微环境中，并定位于类似HEV的CD31+血管附近。该研究表明，通过靶向表达LIGHT来改变血管表型可以促进有效的抗肿瘤T细胞反应并延长胶质瘤的生存期，是一种有希望的GBMs治疗选择，包括那些对检查点阻断无反应的GBMs，这些发现对其他免疫治疗耐药癌症的治疗具有更广泛的意义。2023年4月，由北京市希思科临床肿瘤学研究基金会、良医汇和研值圈联合主办的“第三届肿瘤黑科技年会”，阔然生物凭借下一代病理技术（NGP）荣获“最受关注的肿瘤黑科技奖”。该项目基于多重荧光免疫组化技术，开发了成人胶质瘤分子分型AI判断系统，通过检测与胶质瘤分型及预后相关的6个重要指标，从单细胞水平的量化结果实现更细亚群的分层，更精准地评估胶质瘤患者的预后。通过更加精准、全面的预后评估，对于患者个性化用药诊疗、随访及疾病控制等方面具有重要的临床价值。  下一代病理技术已日趋完善， 产业化命题亟待解答 病理诊断在精准医学中扮演着非常重要的角色，面对不断精细的临床诊断需求，病理检查能够为手术、随访、用药、化疗的临床决策提供关键信息。但长期以来，由于流程繁琐，自动化程度较低，病理医生缺乏等原因，我国的病理学建设程度较低。 随着精准医疗的持续推进，民众生活水平不断提高，人们对于各类型疾病筛查的病理诊断需求逐年上升，病理诊断供需矛盾突出。 在此背景下，以多重荧光免疫组化（mIHC）技术为核心的下一代病理逐渐受到关注。 mIHC是一种用于同时检测多个标记物的技术，其显著优势在于，一是可以同时评估多个生物标志物：mIHC可以在同一组织切片上同时检测多个生物标志物，提供更全面的信息；二是高灵敏度和特异性，荧光信号可以在低浓度下被检测到，并且具有较低的背景信号，提供高灵敏度和特异性；三是空间分析：mIHC可以提供细胞和组织中不同标志物的空间分布信息，有助于了解细胞亚群的相互作用和组织结构；四是定量分析：通过数字图像分析，可以对mIHC的结果进行定量分析，提供更准确和客观的数据；最后是多通道成像：mIHC可以使用多个荧光通道同时检测多个标志物，提供更多的信息。 基于上述优势，mIHC在临床中具有广泛的应用潜力，可以用于诊断、预后评估和指导治疗等方面，包括肿瘤免疫治疗预测、肿瘤亚型鉴定、临床试验和伴随诊断测试、疾病诊断和分型、药物研发和药物靶点鉴定等。 随着病理学的自动化和数字化的增加，mIHC也将为病理学家提供有价值且多功能的研究工具。推进下一代病理技术的发展和广泛应用，不仅可以有效提升病理诊断的效率及准确性、节省诊断时间及运营成本，赋能病理科发展，还能让病理诊断跨越地域限制，解决病理医生缺口这一核心痛点。 目前，以多重荧光免疫组化技术为代表的下一代病理技术已经取得了一定进展，无论是在仪器的稳定性，还是试剂的可及性方面都已日趋完善。国内已有企业通过引进多重荧光免疫组化技术，为产业链下游提供科研服务和药企服务。 但不可否认的是，下一代病理的产业化仍处于早期阶段，还面临着临床认识度不深，产业链发展不成熟，上下游还未打通等问题，限制了技术的广泛应用和产业成熟发展。 当前的竞争核心在于，如何在构建下一代病理核心技术壁垒的基础之上，打通上下游产业链关键环节，推动技术的广泛应用和产业化。这也是下一代病理产业参与各方亟需解答的重要命题。 打通产业链上下游， 一体化解决方案战略价值凸显 随着下一代病理产业持续发展，NGP企业依据自身优势，通过跨界合作或是自主能力延伸，搭建全产业链服务平台已成为一大发展趋势。 下一代病理产业链的上游主要包括病理诊断仪器设备、试剂原料及数据软件等供应链厂商。产业链中游为阔然生物这类的科技创新型企业，作为行业的中坚力量，为产业链下游的各级医院/医疗机构、药企、科研机构以及第三方医学检验实验室等提供成熟产品和NGP一体化解决方案。 作为全球首批推动NGP技术产业化落地的企业之一，阔然生物于2019年便在国内开展多重荧光免疫组化技术的临床转化研究，并率先打通了多重荧光免疫组化技术上中下游产业链，以肿瘤免疫微环境检测的整体解决方案，实现了NGP产业化落地。 一方面，延伸至产业链上游，阔然生物积极推动仪器、软件以及抗体荧光染料等关键原料的注册申报工作，在降低多重荧光免疫组化技术成本的同时提高企业技术壁垒。 据了解，目前阔然生物已取得三色、四色、五色、六色、七色、八色、九色多标荧光显色试剂盒及其他免疫组化抗体试剂盒等20项备案和生产许可，并取得了Krast全自动免疫组化染色机的备案和生产许可，KR-HT5全自动荧光病理切片扫描系统也即将全面上市，标志着阔然生物的下一代病理一体化解决方案形成完整闭环。 在产业链中游，阔然生物整合Kreep多色荧光染色试剂盒、Krast全自动染色机、KR-HT5高通量荧光病理切片扫描仪、KRIAS医学病理影像分析系统，形成了针对肿瘤微环境全方位分析的整体解决方案。 此外，阔然生物还联合了中国头部病理中心、科研机构，形成产业联盟，推动技术的标准化体系打造和产业化进程。 面向产业链下游，阔然生物的肿瘤微环境全方位分析整体解决方案，可为医院病理科、第三方检验实验室以及药企提供科研服务、临床诊断服务和药企服务。 该方案集染色、成像、分析于一体，同时提供专业的数据挖掘与分析，通过对细胞表型、数量和活性进行定量评估，以及对细胞间的空间位置关系研究，为肿瘤免疫微环境研究、肿瘤治疗和预后评估提供了高效的工具，在临床应用中具有巨大的可行性和价值。 开放式平台战略，开启下一代病理黄金时代 基于医疗信息化发展趋势，医院病理科亟需开展数字病理科室转型，将病理数据转化为优质医疗资源，推动医疗创新。 然而，我国医疗机构的数字病理建设渗透率目前仍处于中低水平，产业发展和建设进度不匹配。其背后原因在于数字病理发展仍然面临一系列挑战，比如软硬件适配业务流程能力不足、数字病理科室建设成本高、营收体系尚不清晰、病理技术尚不能满足临床诊断需求、行业标准不统一等等。 从这一角度来看，阔然生物以多重荧光免疫组化为核心技术壁垒，集合仪器设备、试剂、软件和服务的肿瘤微环境检测整体解决方案，不仅能够帮助科室提高肿瘤精准诊疗水平，还能实现患者诊疗数据互联互通，保障系统和数据的兼容性、集成性和患者完整报告辅助诊断功能，有利于推动数字病理科室整体能力构建和转型。 当前，下一代病理正处于从科研向应用转化的关键阶段，阔然生物的最终目标就是加速推动该技术在临床实现大规模应用，推动下一代病理成为继NGS之后，病理科的下一个增长点。 阔然生物的肿瘤微环境分析整体解决方案，一方面为病理诊断带来全新的想象空间，另一方面也是为下一代病理产业化发展提供了标准和范例。为了推动NGP技术快速实现产业化、规模化发展，阔然生物采取开放平台战略，将多重荧光免疫技术平台开放给第三方医学检验实验室、科研机构、药厂等合作伙伴，形成行业合作联盟，共同探索多重荧光免疫技术在药物疗效预测、肿瘤复发风险评估、药物研发等场景的应用，打造技术-应用生态圈，形成行业共识，推动多重荧光免疫技术在临床落地。围绕中枢神经系统肿瘤可以利用前期单细胞转录组、空间转录组等多组学技术结合多重荧光免疫组化技术在定量、原位等方面的优势进一步深入探索肿瘤微环境中细胞的异质性以及变化，以期为更精准的诊断、预后评估、治疗提供新方向。参考资料：《中国智慧病理行业白皮书：商业化初露锋芒，直击病理AI的破与立》——动脉网《2022中国智慧数字病理行业发展白皮书》——上海市数字医学创新中心联系电话： 13681665165 13524812118 阔然生物是业内领先的肿瘤精准医疗高科技企业，业务范围覆盖第三方临床检测服务、医疗设备和试剂研发生产销售。拥有总面积达9200平方米的检测研发中心、5000平方米的IVD生产智造中心和占地50余亩的前港智慧医疗产业园，以现代分子病理诊断技术、大数据和人工智能算法为核心，构建可持续发展的疾病精准医疗生态圈，拥有百余项授权发明专利和软件著作权为核心的自主知识产权体系，已完成疾病全周期精准诊疗一体化方案和医疗器械智造为一体的产业布局。公司已获得高新技术企业、专精特新“小巨人”企业、临床基因扩增实验室、科技型中小企业、创新型中小企业等多项认证，建立了完善的质量管理体系，零缺陷通过美国病理家学会CAP认证，连续多年百余次满分通过国家临检中心、CAP等权威机构组织的室间质评，始终秉承“践行精准医疗”的使命，推动我国医疗事业发展。 声明：脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、神内资讯、脑医咨询、AiBrain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。 投稿邮箱：[email protected] 未经许可，禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用，亦须注明来源。欢迎转发、分享。