Un enfoque unicelular para identificar biomarcadores de eficacia y toxicidad para ICI en NSCLC

Los investigadores recolectarán biopsias tumorales de 70 pacientes con NSCLC st.IV antes de comenzar el tratamiento con inhibidores del punto de control inmunitario. Estas biopsias se toman durante un procedimiento de rutina médicamente requerido con fines de diagnóstico y se someterán a los siguientes procedimientos experimentales:

En primer lugar, se aplicarán scRNA-seq y TCR-seq en hasta 5000 células disociadas al azar. Además, la expresión de la proteína de la superficie celular se puede integrar con la información transcripcional. Se utilizarán varios proyectos de bioinformática, incluido Seurat, para identificar diferentes grupos de células, que a través de la expresión de genes marcadores se asignarán a tipos de células, subtipos celulares o fenotipos conocidos. Por ejemplo, esto permitirá a los investigadores monitorear la abundancia de células T que expresan PD-1/PD-L1, células T citotóxicas, células mieloides inmunosupresoras, etc. Los siguientes parámetros a nivel de una sola celda serán relevantes (no exhaustivos):

• La composición y la abundancia relativa de los tipos de células inmunitarias establecidos (p. Células T (CD4+, CD8+ y subconjuntos reguladores), células NK, células B, MDSC, macrófagos, neutrófilos, células dendríticas). Se analizarán los datos transcriptómicos para cada uno de estos subtipos de células inmunitarias, lo que permitirá la caracterización de programas de expresión génica específicos que definen estados fenotípicos específicos.
• Composición de todos los subtipos celulares del estroma identificados por transcriptómica unicelular, incluidos fibroblastos y células endoteliales.
• Se establecerá una red reguladora de genes para cada tipo de célula y subtipo celular (o estado celular) y se identificarán los reguladores transcripcionales maestros. Las células T individuales y los subgrupos de células T se clasificarán en función de la activación del interferón, las altas tasas de proliferación y transcripción y el aumento de la expresión de granzimas, que son todos indicativos de la activación de las células T. Dado que la alta actividad de las células T CD8+ se correlaciona con una alta expresión de puntos de control inmunitarios, la actividad de las células T (basada en la expresión de granzimas) se correlacionará con la expresión de otros genes en estas células para identificar receptores co-regulados, que posiblemente representen nuevas moléculas de puntos de control.

Las muestras de sangre se someterán a procedimientos experimentales similares. En primer lugar, las PBMC se aíslan mediante centrifugación en gradiente de densidad de Ficoll. El análisis del transcriptoma de una sola célula en combinación con CITE-seq se realizará en 5000 PBMC. La composición celular se determinará utilizando las mismas canalizaciones bioinformáticas que se utilizan para procesar las biopsias de tumores.

Como segundo objetivo, se realizará un perfil inmunológico de la composición celular del líquido BAL de neumonitis ICI y PBMC utilizando scRNA-seq, scTCR-seq y CITE-seq como se describió anteriormente.