Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z The University of Texas MD Anderson Cancer Center, opublikowane dzisiaj w Medycyna naturyzapewnia głębsze zrozumienie ogromnej różnorodności stanów komórek T, a także ich związków i ról w złożonym mikrośrodowisku guza, wnosząc świeże spojrzenie na zrozumienie skuteczności immunoterapii w raku.

Ten nowy atlas jednokomórkowych komórek T pan-rak integruje 27 zestawów danych sekwencjonowania jednokomórkowego RNA, w tym dziewięć unikalnych zestawów danych od MD Andersona, obejmujących 16 typów raka. Jest to jak dotąd najbardziej szczegółowy obraz heterogeniczności limfocytów T obecnych w mikrośrodowisku guza i pokazuje, w jaki sposób ich stany fenotypowe, a także względne proporcje każdego stanu, odgrywają kluczową rolę w określaniu skuteczności immunoterapii i prawdopodobieństwa wystąpienia potencjalne skutki uboczne.

„Tego rodzaju duży zbiór danych i wszechstronna analiza pan-nowotworowa daje możliwość zobaczenia rzeczy, które nie są widoczne podczas badania jednego rodzaju raka lub nawet kilku typów raka” – powiedział dr Linghua Wang, dr MD, dr n. med. . profesor nadzwyczajny medycyny genomowej. „Mamy nadzieję, że te mapy o wysokiej rozdzielczości, w tym dokładnie scharakteryzowane stany komórek T, będą cennymi zasobami ułatwiającymi przyszłe badania komórek T i odkrywanie biomarkerów”.

Jednym z godnych uwagi odkryć z tego badania jest wcześniej nieopisany stan odpowiedzi na stres komórek T, czyli T_UL . We wcześniejszych badaniach pojedynczych komórek te limfocyty T były często pomijane lub uważane za artefakty związane z dysocjacją tkanki. Jednak dzięki obszernym dostępnym danym naukowcom udało się zidentyfikować te komórki jako wyraźnie unikalną grupę, różniącą się od innych komórek CD4⁺ lub CD8⁺ podzbiory limfocytów T i potwierdzenie ich istnienia in situ przy użyciu wielu metod profilowania przestrzennego.

T_UL Komórki T można uważać za „zestresowane” komórki T i podobnie jak zestresowana osoba może być mniej skuteczna w swojej pracy, wydają się być mniej skuteczne w walce z rakiem. Podczas gdy obaj T_UL komórki i wyczerpane komórki T mogą być dysfunkcyjne, T_UL komórki wydają się podążać unikalną ścieżką różnicowania, odmienną od trajektorii wyczerpanych komórek T.

T_UL komórki charakteryzują się wysoką ekspresją genu szoku cieplnego i, co ważne, są widoczne przy znacznie wyższych frakcjach w obu CD4⁺ i CD8⁺ Limfocyty T po terapii blokady immunologicznego punktu kontrolnego, szczególnie u osób niereagujących. To sugeruje t_UL komórki mogą odgrywać rolę w oporności na immunoterapię. Ten nowy stan limfocytów T dodaje dodatkową warstwę do naszego zrozumienia skomplikowanej biologii raka i stanowi potencjalny cel dla przyszłych terapii.

„Fakt, że te T_UL komórki znajdują się w wielu różnych typach nowotworów, otwiera zupełnie nowy świat możliwości, które mogą mieć wysoki potencjał translacyjny” – powiedział Wang. mikrośrodowiska guza i nauczenie się, jak zatrzymać lub odwrócić to T_UL stanie katalizować rozwój skuteczniejszych strategii terapeutycznych, które mogą przynieść korzyści z immunoterapii większej liczbie pacjentów z rakiem”.

Ta praca podkreśla również wartość dużych, integracyjnych zbiorów danych w onkologii. Ten atlas limfocytów T raka trzustkowego jest przykładem mocy dużych zbiorów danych w rozwiązywaniu złożonego krajobrazu limfocytów T w guzach. W tym badaniu naukowcy opisali w sumie 32 stany komórek T, a następnie zidentyfikowali siedem subpopulacji w obrębie CD4⁺ podzbiór regulacyjny, pięć w obrębie CD4⁺ populacja komórek T pomocniczych pęcherzyków i osiem stanów wśród proliferujących komórek T.

Wszystkie te odkrycia podkreślają rozległą heterogeniczność stanów komórek T w mikrośrodowisku guza i potrzebę dalszego zrozumienia, w jaki sposób te stany przyczyniają się do postępu choroby i odpowiedzi immunoterapeutycznej.

„Wciąż pozostaje wiele pytań, na które należy odpowiedzieć” – powiedział Wang. „Jednym z ograniczeń tego badania jest to, że nie mamy odpowiednich danych dotyczących receptorów komórek T dla większości analizowanych zestawów danych. Nie jesteśmy pewni, co wyzwala T_UL stanu i nie wiemy, z jakiego podzbioru komórek T pochodzą. Nie jest również jasne, czy te T_UL komórki są specyficzne dla komórek nowotworowych i jak komunikują się i wpływają na inne komórki w mikrośrodowisku guza”.

Zespół badawczy udostępnił swój atlas limfocytów T szerszej społeczności naukowej za pośrednictwem Single-Cell Research Portal, przyjaznego dla użytkownika, interaktywnego portalu internetowego. Portal ten, opracowany przez zespół, umożliwia zarówno użytkownikom wewnętrznym, jak i zewnętrznym wizualizację i przeszukiwanie atlasu bez konieczności posiadania umiejętności bioinformatycznych.

Zespół opracował również narzędzie o nazwie TCellMap, które umożliwia naukowcom automatyczne dodawanie adnotacji do komórek T z ich zbiorów danych poprzez dopasowanie do map komórek T o wysokiej rozdzielczości wygenerowanych w ramach tego badania. Wang wyraziła nadzieję, że zasoby te okażą się cenne dla naukowców dążących do przeprowadzenia dogłębnej analizy limfocytów T, prowadzącej do dalszych odkryć i ostatecznie udoskonalających strategie terapii limfocytami T.