NSCLC における ICI の有効性と毒性のバイオマーカーを特定するための単一細胞アプローチ

治験責任医師は、免疫チェックポイント阻害剤による治療を開始する前に、70 人の st.IV NSCLC 患者から腫瘍生検を収集します。 これらの生検は、診断目的で医学的に必要な通常の手順で採取され、次の実験手順の対象となります。

まず、scRNA seq と TCR seq は、最大 5,000 のランダムに解離した細胞に適用されます。 さらに、細胞表面タンパク質の発現を転写情報と統合することができます。 Seurat を含むさまざまなバイオインフォマティクス パイプラインを使用して、さまざまな細胞クラスターを特定し、マーカー遺伝子発現によって、既知の細胞タイプ、細胞サブタイプ、または表現型に割り当てます。 たとえば、これにより、研究者は PD-1/PD-L1 発現 T 細胞、細胞傷害性 T 細胞、免疫抑制性骨髄細胞などの存在量を監視できます。 単一セル レベルでの次のパラメーターが関連します (網羅的ではありません)。

• 確立された免疫細胞タイプの組成と相対的存在量 (例: T 細胞 (CD4+、CD8+ および調節サブセット)、NK 細胞、B 細胞、MDSC、マクロファージ、好中球、樹状細胞)。 これらの免疫細胞サブタイプのそれぞれのトランスクリプトーム データが分析され、特定の表現型の状態を定義する特定の遺伝子発現プログラムの特徴付けが可能になります。
• 線維芽細胞および内皮細胞を含む、単一細胞トランスクリプトミクスによって同定されたすべての間質細胞サブタイプの組成。
• 各細胞タイプおよび細胞サブタイプ（または細胞状態）の遺伝子調節ネットワークが確立され、マスター転写調節因子が特定されます。 個々の T 細胞および T 細胞サブクラスターは、インターフェロン活性化、高い増殖率と転写率、およびグランザイム発現の増加に基づいて分類されます。これらはすべて T 細胞活性化の指標です。 高い CD8+ T 細胞活性は高い免疫チェックポイント発現と相関するため、T 細胞活性 (グランザイム発現に基づく) はこれらの細胞内の他の遺伝子の発現と相関して、共調節受容体を特定します。これはおそらく新規チェックポイント分子を表します。

血液サンプルは、同様の実験手順にかけられます。 まず、フィコール密度勾配遠心分離を使用して PBMC を分離します。 CITE-seq と組み合わせた単一細胞トランスクリプトーム解析は、5000 PBMC で実行されます。 細胞組成は、腫瘍生検の処理に使用されるのと同じバイオインフォマティクス パイプラインを使用して決定されます。

2 番目の目的として、ICI 肺炎 BAL 液と PBMC の細胞組成の免疫プロファイリングは、以前に概説したように、scRNA-seq、scTCR-seq、および CITE-seq を使用して実行されます。