Dendriittisolujen heterogeenisyys paksusuolen ja ei-pienisoluisen keuhkosyövän yhteydessä (TUM-DC)

TAUSTA Adaptiivisten immuunivasteiden aktivaatio riippuu dendriittisoluista (DC:t) ja makrofageista, synnynnäisen immuunijärjestelmän myeloidisoluista, jotka ovat erikoistuneet antigeenien esittelyyn ja T-solujen aktivoimiseen. Tämä myeloidisolujen erikoisuus on olennainen paitsi tarttuvien sairauksien aikana myös syövän yhteydessä, koska fagosyytit poimivat syöpäsoluihin liittyviä antigeenejä ja esittelevät niitä T-soluille kasvaimen mikroympäristössä tai kasvainta tyhjentävissä imusolmukkeissa saadakseen kasvainten vastaisia ​​vasteita. .

Erityisesti havaittiin positiivinen korrelaatio DC:n yleisen kasvainpitoisuuden ja eri kasvaimia sairastavien syöpäpotilaiden eloonjäämisen välillä sekä parempi reaktiivisuus hoitoihin perustuen immunocheckpoint-estäjien (ICB) käyttöön.

Hiljattain on paljastettu eri dendriittisolujen alatyyppien läsnäolo, samoin kuin kunkin alatyypin spesifinen sopeutuminen kasvainympäristöön.

Tämä on kriittinen kohta, koska DC:iden, makrofagien ja T-solujen toiminnallinen heterogeenisyys kasvaimen mikroympäristössä on luultavasti yksi tekijöistä, jotka ovat vastuussa syövän vastaisten immunoterapioiden onnistumisesta tai epäonnistumisesta. ICB-pohjaiset hoidot ovat mullistaneet syöpäpotilaiden, kuten melanooman ja keuhkosyövän, hoidon, mutta niistä on tällä hetkellä hyötyä vain pienelle osalle potilaista. Kasvaimen immuuni-mikroympäristön ymmärtämisen parantaminen on avainasemassa kliinisten vasteiden ennustamisessa olemassa oleville hoitoille ja mahdollisesti uusien immuunihoitojen kehittämiseen.

PERUSTELUT Myeloidisolut, kuten dendriittisolut ja makrofagit, tunkeutuvat moniin erityyppisiin kasvaimiin ja voivat käyttää kasvainten vastaista toimintaa aktivoimalla T- ja NK-soluja, tai ne voivat suorittaa kasvainta edistävää aktiivisuutta tuottamalla anti-inflammatorisia sytokiinejä ja estomolekyylejä. Useiden tavanomaisten DC-alatyyppien läsnäolo kasvaimessa on yhdistetty parempaan ennusteeseen, kun taas kasvainta edistävää toimintaa on ehdotettu epätavanomaisille DC:ille, kuten CD14 + CD1c + DC. Makrofagien läsnäolo on liitetty protumoraaliseen toimintaan.

Tutkijat olettavat, että myeloidisolujen ja T-solujen toiminnallinen heterogeenisyys kasvaimen mikroympäristössä on yksi tekijöistä, jotka ovat vastuussa kasvainten vastaisten immuunivasteiden onnistumisesta tai epäonnistumisesta. Myeloidisolujen alatyyppien ja kasvaimeen liittyvien T-solujen korkea resoluutio, niiden fenotyyppi, jakautuminen kasvaimessa sekä niiden toiminnalliset ominaisuudet auttavat ymmärtämään kasvaimen mikroympäristön monimutkaisuutta.

TUTKIMUKSEN SUUNNITTELU Keräyksen yhteydessä jokainen näyte tunnistetaan ja merkitään yksilöllisellä tunnuksella. Patologi ottaa näytteen materiaalista ja valitsee kokeeseen käytettävän kudoksen otettuaan kaiken tarvittavan diagnostisiin tarkoituksiin. Tutkimusnäyte laitetaan koeputkiin ja säilytetään jäillä. Sitten se lähetetään Milano-Bicoccan yliopiston laboratorioon. Kasvain leikataan paloiksi ja yksittäissolususpensiot valmistetaan ihmisen kasvaimen dissosiaatiopakkauksella ja gentleMACS™-dissosiaattorilla (Miltenyi Biotech) standardiprotokollan mukaisesti. Solususpensiot eristetään sitten tiheysgradienttisentrifugoinnilla.

Tutkijat analysoivat noin 60 potilasta immunofluoresenssitutkimuksia varten ja 4 potilasta yksisoluisen transkriptomin analyysin (single cell RNA-seq) osalta. Neljän potilaan tekemä yksisoluanalyysi on jo osoittanut riittävän immuunisolujen eri alatyyppien tunnistamiseen. Immuunisoluja käsitellään myeloidisoluilla rikastetun solususpension saamiseksi. Tämä mahdollistaa DC-, makrofagi- ja CD4+-T-solujen tarkan alatyyppianalyysin ja jopa erittäin harvinaisten populaatioiden tunnistamisen, jotka voivat kadota valitsemattomissa näytteissä laimentumisen vuoksi. Esilajittelustrategia perustuu CD45:n ja luokan II MHC:n ilmentymiseen ja CD3:n, CD19:n, CD56:n, Ly6G:n ilmentymisen puuttumiseen T-, B-, NK- ja neutrofiilien poissulkemiseksi.

Jäännösmateriaalia ei säilytetä. Oletetaan, että potilaat otetaan mukaan ja analysoidaan 5 vuoden ajan.

Tehtäviä on 5 erilaista:

Tehtävä 1: Yksisoluisen RNA-seq-kirjaston valmistus ja sekvensointi; Tehtävä 2: Yksisoluisen RNA-seq-bioinformatiikka-analyysi; Tehtävä 3: Kasvaimen mikroympäristössä olevien DC-alatyyppien virtaussytometrinen analyysi; Tehtävä 4: DC-alatyyppien spatiaaliset jakaumat kasvaimen mikroympäristössä Tehtävä 5: Tuumorimikroympäristössä olevien myeloidisolujen alatyyppien ja eloonjäämisen välisen yhteyden arviointi;

Tutkimus päättyy aineiston bioinformatiikkaan ja validointiin virtaussytometristen analyysien avulla