基于全切片图像的结直肠癌三级淋巴结构预测生存率的比较分析
结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是全球范围内发病率较高的恶性肿瘤之一，其预后与肿瘤微环境中的免疫反应密切相关。近年来，三级淋巴结构（Tertiary Lymphoid Structures, TLS）作为肿瘤微环境中的重要组成部分，被认为与患者的良好预后相关。TLS是由B细胞和T细胞组成的免疫细胞聚集结构，类似于次级淋巴器官（Secondary Lymphoid Organs, SLO），在非淋巴组织中形成，并在慢性炎症或肿瘤环境中发挥重要作用。尽管多项研究表明TLS的存在与多种实体瘤的预后改善相关，但其在结直肠癌中的具体作用尚未得到充分研究，且TLS的定义和量化方法尚未统一，这限制了其在临床中的应用。
为了填补这一空白，来自中国多家医院的科研团队开展了一项多中心研究，旨在寻找一种更稳定的方法来量化TLS，并明确其在结直肠癌中的预后价值。该研究通过分析1609名患者的全切片图像（Whole-Slide Images, WSIs），评估了TLS的数量、最大长度和密度，并探讨了其与患者生存率的关系。
论文来源
该研究由来自Guangdong Provincial People’s Hospital、Fudan University Shanghai Cancer Center、Chongqing Medical University等多家机构的科研团队共同完成，主要作者包括Ming He、Huifen Ye、Liu Liu等。研究结果于2024年10月18日发表在Precision Clinical Medicine期刊上，论文标题为《Comparative Analysis of Tertiary Lymphoid Structures for Predicting Survival of Colorectal Cancer: A Whole-Slide Images-Based Study》。
研究流程
1. 研究对象与数据收集
研究纳入了来自四家医院的1609名结直肠癌患者，分为三个队列：主要队列（545名患者）、验证队列（888名患者）和The Cancer Genome Atlas (TCGA)队列（176名患者）。所有患者的临床数据包括年龄、性别、肿瘤位置、癌胚抗原（CEA）水平、肿瘤分级、TNM分期和微卫星不稳定性（MSI）状态等。
2. TLS的量化方法
研究团队使用苏木精-伊红（H&E）染色的全切片图像（WSIs）对TLS进行量化，具体方法包括： - TLS数量：统计肿瘤侵袭边缘（Invasive Margin, IM）上淋巴聚集物（Lymphoid Aggregates, LAs）的数量，定义LAs为≥3个淋巴细胞的聚集。 - TLS最大长度：测量每个患者肿瘤侵袭边缘上最大LAs的直径，定义LAs为≥1毫米的结构。 - TLS密度：计算LAs数量与肿瘤侵袭边缘长度的比值，定义为TLS密度。
3. 免疫细胞浸润分析
为了探讨TLS与免疫细胞浸润的关系，研究团队使用免疫组化（IHC）染色分析了CD3+和CD8+ T细胞的密度，并通过人工智能（AI）算法对图像进行处理，量化肿瘤核心（Core of Tumor, CT）和侵袭边缘（IM）区域的免疫细胞密度。
4. 统计分析
研究使用Cox比例风险模型评估TLS密度与患者总生存期（Overall Survival, OS）的关系，并通过Kaplan-Meier分析绘制生存曲线。此外，研究还评估了TLS密度与其他临床病理特征（如TNM分期、MSI状态等）的关联。
研究结果
1. TLS密度的预后价值
研究发现，TLS密度在三个队列中均表现出最强的判别性能。在主要队列中，高TLS密度患者的5年生存率为81.2%，显著高于低TLS密度患者的69.4%。验证队列和TCGA队列中也观察到类似的趋势。多变量Cox分析显示，TLS密度是独立的预后因素，与患者的年龄和TNM分期无关。
2. TLS与免疫细胞浸润的关系
高TLS密度与CD3+ T细胞的高浸润水平显著相关，表明TLS可能通过促进T细胞浸润来改善患者的预后。然而，CD8+ T细胞的密度在TLS高密度组和低密度组之间没有显著差异。
3. TLS与其他临床特征的关系
在主要队列中，高TLS密度与MSI状态显著相关，表明TLS可能在MSI高表达的结直肠癌中发挥更重要的作用。此外，研究还发现TLS密度在TNM分期的II期患者中具有显著的预后价值，但在III期患者中未观察到显著差异。
研究结论
该研究通过多中心数据分析，明确了TLS密度作为结直肠癌患者预后的独立预测指标。TLS密度不仅简单易行，而且具有较高的稳定性和可重复性，为结直肠癌的临床风险分层提供了新的工具。此外，研究还揭示了TLS与免疫细胞浸润之间的关系，为未来的免疫治疗研究提供了新的方向。
研究亮点
- 创新性方法：研究首次使用全切片图像（WSIs）和AI算法对TLS进行量化，显著提高了TLS评估的客观性和可重复性。
- 多中心验证：研究在三个独立的队列中验证了TLS密度的预后价值，增强了研究结果的普适性和可靠性。
- 临床应用潜力：TLS密度作为一种简单且有效的免疫预后指标，有望在结直肠癌的临床诊断和治疗中得到广泛应用。
研究意义
该研究不仅为结直肠癌的预后评估提供了新的生物标志物，还为理解肿瘤微环境中的免疫反应机制提供了重要线索。未来，TLS密度可能成为指导结直肠癌免疫治疗的重要工具，并推动个性化治疗的发展。
其他有价值的信息
研究团队还指出，未来的研究可以进一步探索TLS在免疫检查点抑制剂（Immune Checkpoint Blockade, ICB）治疗中的预测价值，并通过多组学分析揭示TLS形成的分子机制。