التألق المناعي المتعدد جنبا إلى جنب مع تحليل الصور المكانية للتقييم السريري والبيولوجي للبيئة المكروية للورم
يونيو 2, 2023
في هذه المقالة ، تم وصف بروتوكول لتضخيم إشارة التيراميد اليدوي (TSA) متعدد الإرسال المناعي (mIF) جنبا إلى جنب مع تحليل الصور والتحليل المكاني. يمكن استخدام هذا البروتوكول مع أقسام البارافين المضمنة في الفورمالين (FFPE) لتلطيخ اثنين إلى ستة مستضدات لكل شريحة اعتمادا على ماسح الشرائح المتاح في المختبر.
في مختبرنا ، ندرس سرطان القولون والمستقيم البشري. تقدمه إلى المرض النقيلي واستجابته للعلاج ، بما في ذلك العلاج المناعي. نحن نحاول إيجاد مؤشرات حيوية تنبؤية ونذير جديدة من خلال التحقيق في البيئة المكروية المناعية للورم والميكروبيوم داخل الورم في المرض الأولي والنقيلي.
في مشروعنا ، نقوم حاليا بتنفيذ العديد من التقنيات مثل تسلسل الحمض النووي الريبي ، وتسلسل الإكسوم الكامل ، وتسلسل TCR لتحليل الحمض النووي الخالي من الخلايا ، والتألق المناعي ، وتهجين معهد التألق. في هذه اللحظة ، يتمثل التحدي الرئيسي الذي يواجهنا في الجمع بين تلطيخ تهجين معهد التألق مع التألق المناعي المتعدد لتضخيم إشارة التيراميد لدراسة التفاعل بين الميكروبيوم والخلايا المناعية. طريقتنا قوية وقابلة للتكرار وسهلة الاستخدام وفعالة من حيث التكلفة.
يمكن إعداده في أي مختبر يمتلك ماسح ضوئي فلوري بالإضافة إلى أنه يمكن استخدام الطريقة مع أي جسم مضاد IHC متاح تجاريا على عكس المجموعات المتاحة تجاريا والتي عادة ما يتم تحسينها للوحة محدودة من المستضدات.
نظرة عامة
يصف هذا المقال بروتوكولاً لتضخيم إشارة التيراميد (TSA) اليدوي في التألق المناعي المتعدد (mIF) مقترناً بالتحليل الصوري والمكاني. وتطبق هذه الطريقة على المقاطع المثبتة بالفورمالين والمطمورة في البارافين (FFPE) لصبغ مستضدات متعددة في الشريحة الواحدة.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- علم المناعة
- علم الأمراض
خلفية علمية
- دراسة سرطان القولون والمستقيم البشري وتطوره.
- التركيز على البيئة الدقيقة المناعية للورم والميكروبيوم داخل الورم.
- استخدام تقنيات متنوعة تشمل تسلسل RNA والومضان المناعي.
- التحديات في الجمع بين طرق صبغ مختلفة لإجراء تحليل شامل.
الغرض من الدراسة
- للعثور على مؤشرات حيوية تنبؤية وتكهنية جديدة.
- لدراسة التفاعل بين الميكروبيوم والخلايا المناعية.
- لتطوير طريقة صبغ قوية وقابلة للتكرار.
الطرق المستخدمة
- تضخيم إشارة التيراميد اليدوي للتألق المناعي المتعدد.
- تحليل الصور باستخدام خوارزميات التألق عالية التعدد.
- التهجين الموضعي المتألق مدمجاً مع التألق المناعي.
- بروتوكول صبغ مفصل لمقاطع الأنسجة المدمجة في الفورمالين والمطمورة في البارافين (FFPE).
النتائج الرئيسية
- نجاح صبغ مستضدات متعددة على شريحة واحدة.
- تحسين خصوصية الأجسام المضادة ونسبة الإشارة إلى الضجيج.
- تحليل فعال للصور ينتج بيانات قابلة للقياس الكمي.
- إثبات قابلية تطبيق هذه الطريقة في مختبرات مختلفة.
الاستنتاجات
- تتميز طريقة TSA mIF بأنها متعددة الاستخدامات وفعالة من حيث التكلفة.
- يمكن تكييف هذه الطريقة لتناسب مختلف الأجسام المضادة والمستضدات.
- يعزز هذا النهج من فهم بيولوجيا الأورام.
الأسئلة الشائعة
الأهمية التنفيذية في القطاع الصناعي
يتيح التألق المناعي متعدد الإشارات (mIF) مع تحليل الصور المكاني رسم خرائط كمية عالية المحتوى للبيئة المجهرية للورم (TME)، مما يدعم اكتشاف المؤشرات الحيوية وتقليل المخاطر الميكانيكية في مسارات تطوير أدوية الأورام. يوفر سير العمل هذا رؤى قابلة للتنفيذ حول التفاعلات بين الخلايا المناعية والخلايا السدوية، مما يساهم في صياغة استراتيجيات المؤشرات الحيوية التنبؤية والأبحاث الانتقالية. كما أن قابليته للتكرار وتوافقه مع أجسام مضادة متنوعة تجعله قدرة قابلة للتوسع في مجال البحث والتطوير في علم الأورام على مستوى المؤسسات.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الصيدلة الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يتيح الاستقصاء ذو الدقة المكانية للتفاعلات بين الخلايا المناعية والخلايا الورمية من أجل التحقق من الأهداف.
- يدعم تقليل المخاطر الميكانيكية عن طريق قياس كثافات أنواع الخلايا وتقارباتها داخل مقصورات الورم.
- يسهل تحديد مؤشرات حيوية تنبؤية وتشخيصية جديدة لفرز المحافظ العلاجية.
الفحص وتطوير المقايسة
- يجهز أنظمة نسيجية مُصدّق عليها لعمليات مسح المؤشرات الحيوية المتعددة لاحقاً.
- يوفر بيانات مكانية كمية ومعيارية وقابلة للتكرار لتطوير المقايسات.
- يتيح تقييماً قوياً لخصوصية الأجسام المضادة وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء لضمان الجاهزية لعملية المسح.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- يوائم تحليل المؤشرات الحيوية المكانية مع النماذج ذات الصلة بالمرض لضمان الاستمرارية الانتقالية.
- يدعم قرارات التقدم المعدلة حسب المخاطر من خلال ربط سمات البيئة المجهرية للورم (TME) بفرضيات الاستجابة العلاجية.
- يوفر مخرجات كمية للمقارنات بين الدراسات والمجموعات في الأبحاث قبل السريرية.
تكامل مسار العمل وسير العمل
يربط سير عمل التحليل المكاني وmIF هذا بين مراحل الاكتشاف المبكر، والتحقق من صحة المؤشرات الحيوية، والأبحاث الانتقالية في محافظ علاج الأورام.
- بيولوجيا الاكتشاف: تكميم توزيعات الخلايا المناعية واللحمية لتوضيح الآليات التي تقودها البيئة الدقيقة للورم (TME).
- الفحص: توحيد المقايسات النسيجية متعددة الاختبارات للحصول على نتائج كمية قابلة للتكرار.
- التحليلات: تصدير البيانات المكانية وبيانات الكثافة للمقارنة الإحصائية بين أقسام الورم وتفاعلات الخلايا.
- الأبحاث الانتقالية: ربط أنماط المؤشرات الحيوية المكانية بالاستجابة العلاجية، مما يدعم الاستمرارية من المرحلة قبل السريرية إلى المرحلة السريرية.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: قابلة للتكيف مع أي مجموعة أجسام مضادة وأي نوع من الأورام، مما يتيح تطبيقها على مجموعة واسعة من المحافظ البحثية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية في اختيار المؤشرات الحيوية والأهداف من خلال تحليل التفاعلات الخلوية المكانية.
- القيمة التشغيلية: توفر تحليلاً نسيجياً متعدد الإرسال قابلاً للتكرار والتوسع وفعالاً من حيث التكلفة.
- القيمة الاستراتيجية: تدعم قرارات المتابعة أو الإيقاف وتقلل من المخاطر البيولوجية في المراحل المتأخرة من خلال التوصيف الدقيق للبيئة المجهرية للورم (TME).
- التأثير على المحفظة: تتيح ترتيب أولويات أصول علاج الأورام بناءً على مخاطر معدلة استناداً إلى أدلة المؤشرات الحيوية المكانية.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في التألق المناعي، وتحليل الصور، ومعالجة البيانات الإحصائية.
- يتطلب الوصول إلى ماسح شرائح فلوري وبرامج تحليل صور متوافقة.
- يتطلب توحيد معايير التحقق من الأجسام المضادة وبروتوكولات الصبغ عبر الفرق المختلفة.
- قابل للتكيف مع أنواع الأورام ومجموعات الأجسام المضادة المختلفة مع إجراء التحسين المناسب.
- يعتمد على الدقة الصارمة في خصوصية الأجسام المضادة وتحسين نسبة الإشارة إلى الضجيج لضمان الحصول على نتائج موثوقة.
