TissueGnostics全景組織細胞定量分析系統
肺癌是所有癌癥中死亡率最高的一種癌癥類型,目前臨床上治療方法較為有限,尤其是針對KRAS基因發生致癌突變的患者。科學家們對免疫檢查點抑制劑的獲批寄予了很大希望,但患者對療法反應各有不同。
幾日前,來自維也納醫科大學的Herwig P. Moll及其他科學家通過研究識別出了肺癌患者接受免疫療法成功的一種潛在的生物標志物及其分子機制。該文章發表在Science Translational Medicine (IF=17.161)雜志上。
KRAS是一種單體G蛋白,其在惡性腫瘤的生長進展過程中扮演著關鍵角色,KRAS突變的肺癌經常會發生在慢性炎癥患者的肺部,尤其是重度吸煙人群中。炎癥過程會促進癌細胞的生長。高度抗炎蛋白 - 腫瘤壞死因子α誘導蛋白3(TNFαIP3,又稱A20)在這些惡性細胞中的表達通常很低,而且患者的預期壽命與這種蛋白的表達之間存在直接關聯。
無論是在人類還是在動物模型中,A20的缺失都會導致對癌細胞的免疫監視減弱。A20表達水平低的癌細胞能夠逃脫免疫系統的監視。—Herwig P. Moll
這導致腫瘤生長明顯加快。并且發現,主要是因為癌細胞對免疫調節細胞因子γ干擾素的敏感性增強,此外,A20下調的腫瘤細胞對于免疫檢查點抑制劑的反應較好,這與黑色素瘤患者具有相類似的基因表達結構方式相同。
實驗證明,在A20中發現了一種此前在肺癌中未知的腫瘤抑制子,其作為免疫檢查點的缺失促進了惡性疾病的發生和進展。由于機體中A20低水平表達的患者往往攜帶較少的抵御腫瘤的免疫細胞,因此在疾病進展的晚期階段,患者機體中表達重要的免疫檢查點分子PD-L1的水平往往較低,而且這些患者還被排除在針對PD-L1的免疫療法之外。
本文研究發現,蛋白質A20或能作為調節TBK1–STAT1–PD-L1軸的主要免疫檢查點,這或許有望幫助改善肺癌患者的免疫檢查點阻斷劑療法。
實驗部分采用TissueGnostics公司TissueFAXS系統對HE、IHC的肺組織樣本獲取圖像,HistoQuest定量分析軟件對腫瘤細胞數量,陽性率和腫瘤組織面積進行定量分析。
通過TissueGnostics公司組織流式定量分析技術,可以在組織原位精準識別到所有有效細胞的基礎上,通過類流式正反向回溯追蹤功能,對全景全樣本尺度下,對亞細胞定位下的染色表達強度和位置進行追蹤,以此來設定陽性細胞的篩選閾值。在本實驗中,通過這種方法獲得的Ki67,CC3,CD3,CD8,Gzmb 的精準量化分析數據,起到了至關重要的作用。
Fig1 A20的缺失改變腫瘤免疫細胞浸潤
(A)K和KA小鼠肺組織的Ki67和CC3染色的免疫組化樣本圖像,陽性率定量分析。
(B)KP和KPA小鼠肺組織的Ki67和CC3染色的免疫組化樣本圖像,陽性率定量分析。
Fig2 A20基因敲除LUAD的致瘤性增強依賴于CD8+T細胞的腫瘤逃逸
(A)K和KA小鼠肺組織的CD3染色的免疫組化樣本圖像,陽性率定量分析。
(B)KP和KPA小鼠肺組織的CD3染色的免疫組化樣本圖像,陽性率定量分析。
(C)KP和KPA小鼠肺組織的CD8,granzyme B (GZMB)染色的免疫組化樣本圖像,陽性率定量分析。
Fig 3自分泌IFN信號通路使得A20基因敲除的LUAD異常生長。
(L)KA 和KA:IFNARLep/Lep小鼠肺組織的CD3染色的免疫組化樣本圖像,陽性率定量分析。
Fig 4 A20缺乏使LUAD對抗PD-L1療法敏感
(G、H)KP 和KPA小鼠肺組織的CD3染色的免疫組化樣本圖像,陽性率定量分析。
部分文字轉自網絡。
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