Alat baru mengungkapkan gangguan sel imun dalam darah terkait dengan hasil kanker

Sistem kekebalan pasien kanker sangat terganggu, dengan mereka yang memiliki jumlah sel kekebalan yang lebih tinggi dalam darah mereka memiliki tingkat kelangsungan hidup yang lebih baik, menemukan studi baru yang menggunakan teknik perintis yang dikembangkan oleh para peneliti di UCL dan Francis Crick Institute.

Alat, dijelaskan di Genetika Alam disebut estimasi limfosit kekebalan dari sekuensing nukleotida (immunelens). Ini memungkinkan para peneliti untuk menghitung proporsi sel T dan sel B (jenis sel imun) dari seluruh data sekuensing genom (WGS) untuk pertama kalinya.

Seluruh Genome Sequencing (WGS) menggunakan sampel darah untuk membuat catatan lengkap dari DNA individu, instruksi genetik yang menentukan siapa mereka. Dengan memahami instruksi -instruksi ini, para ilmuwan dapat menemukan informasi penting seperti berapa banyak sel kekebalan yang dimiliki seseorang, jika ada perubahan dalam gen mereka, dan bagaimana tubuh mereka memerangi penyakit. Ini dapat membantu untuk mempelajari penyakit genetik seperti kanker.

Tim menggunakan immunelens untuk menganalisis lebih dari 90.000 sampel WGS dari Proyek 100.000 Genom, sebuah studi yang dipimpin oleh Genomics England dan NHS England, yang termasuk genom individu sehat dan pasien kanker.

Mereka menemukan bahwa pasien kanker memiliki proporsi sel T yang lebih rendah yang beredar dalam darah dibandingkan dengan individu yang sehat. Lebih lanjut, proporsi sel T ditemukan menjadi prediktor kuat hasil kanker, dengan proporsi yang lebih tinggi terkait dengan 47% lebih sedikit kematian selama periode lima tahun setelah operasi. Efek ini masih signifikan ketika memperhitungkan usia, tahap kanker dan di semua jenis kanker.

Tim mengatakan bahwa penanda biologis ini dapat dengan mudah ditambahkan ke tes diagnostik genetik saat ini, yang akan memberi dokter lebih banyak informasi yang menjadi dasar rencana pengobatan.

Profesor Nicholas McGranahan, penulis senior penelitian dari UCL Cancer Institute, mengatakan: “Sebagian besar analisis sistem kekebalan tubuh sampai sekarang telah berfokus pada tumor itu sendiri, jadi hasil yang kami lihat menggunakan teknik baru ini – yang meneliti jumlah sel kekebalan tubuh di dalam Darah seseorang – sangat menarik. sendiri.

“Ada petunjuk dalam penelitian sebelumnya bahwa ini mungkin penting, tetapi mampu menganalisis informasi sistem kekebalan pada skala ini adalah perubahan permainan. Kemampuan untuk membandingkan perubahan sel kekebalan dalam darah dan apa yang terjadi di lingkungan tumor terbuka baru terbuka terbuka Jalan untuk penelitian kanker, serta penelitian perawatan kesehatan secara lebih luas.

“Dalam hal diagnosis dan perawatan pasien, mengetahui apakah seorang pasien memiliki jumlah sel kekebalan yang relatif tinggi atau rendah dalam darah, dan bagaimana hal ini sesuai dengan prognosis mereka, dapat membantu dokter untuk memutuskan pengobatan terbaik untuk individu tersebut.”

Kanker adalah penyakit yang terutama disebabkan oleh mutasi genetik pada sel tubuh, dengan mutasi tertentu yang terkait dengan jenis kanker tertentu. Sementara sel -sel kekebalan dapat mengenali dan menghilangkan mutasi berbahaya, kanker sering menghindari respons ini dan mengganggu sistem kekebalan tubuh.

Dengan demikian, menilai perubahan di kedua area di sekitar tumor (lingkungan kekebalan lokal) dan dalam sistem kekebalan yang lebih luas sangat penting untuk memahami bagaimana kanker berkembang dan memprediksi bagaimana seorang pasien dapat merespons pengobatan.

Inisiatif skala besar seperti Proyek 100.000 Genom, yang menyimpan seluruh data genom yang dikumpulkan dari lebih dari 90.000 pasien NHS yang terkena penyakit langka atau kanker, telah memungkinkan para peneliti untuk melihat spektrum penuh perubahan genetik dalam sel yang sehat dan kanker. Tetapi pemahaman tentang makeup sel kekebalan yang tepat di dalam tumor dan lingkungan kekebalan tubuh yang lebih luas belum mungkin sampai sekarang.

Immunelens dibangun di atas metode sebelumnya dari 2021 yang memungkinkan proporsi sel T dalam seluruh data sekuensing exome yang akan dihitung.

Sementara diketahui bahwa pada orang sehat proporsi sel kekebalan tubuh dalam darah berkurang seiring bertambahnya usia, tim menemukan bahwa ini terjadi lebih cepat pada orang dengan kanker.

Efek ini lebih jelas pada pasien kanker pria daripada wanita, tetapi tidak jelas mengapa perbedaan seksual ini ada atau apakah itu memiliki pengaruh pada kelangsungan hidup kanker secara keseluruhan.

Mereka juga mengamati bahwa individu yang tampaknya sehat pada saat sampel mereka diambil untuk diurutkan, yang kemudian melanjutkan kanker, memiliki tingkat rata -rata sel B di bawah darah mereka. Ini bisa karena kanker stadium awal yang tidak terdiagnosis, atau perubahan pra-kanker pada sistem kekebalan tubuh yang berpotensi menjadi tanda awal penyakit atau bahkan faktor dalam kanker yang berkembang.

Informasi ini dapat digunakan di masa depan untuk deteksi dini kanker atau untuk membantu dokter memahami bagaimana pasien dapat merespons pengobatan.

Dr Robert Bentham, penulis pertama penelitian dari UCL Cancer Institute, mengatakan: “Banyak pendekatan yang mengukur sel -sel kekebalan dari data genetik seperti mencari jarum di tumpukan jerami. Pendekatan kami dalam penelitian ini malah melihat tumpukan jerami itu sendiri dan bertanya Bagaimana keberadaan sel kekebalan tubuh mengubah bentuk keseluruhannya.

“Salah satu hal yang akan memungkinkan kita lakukan adalah membangun kumpulan data kekebalan yang signifikan dengan menggunakan data yang sudah kita miliki dari banyak kohort WGS skala besar tetapi belum dapat menginterogasi sampai sekarang. Ini akan memungkinkan para peneliti untuk mengeksplorasi apa yang terjadi di Sistem kekebalan tubuh selama kesehatan dan penyakit, tidak hanya pada kanker tetapi berpotensi di banyak bidang kedokteran. ”

Metode ini juga memungkinkan berbagai jenis sel B dengan mudah dibedakan satu sama lain. Saat sel B matang, mereka berspesialisasi untuk menghasilkan jenis antibodi tertentu (protein yang perannya adalah menetralkan zat berbahaya seperti virus, bakteri dan sel bermutasi). Tim menggunakan proses spesialisasi ini untuk mengidentifikasi sel B dan mengklasifikasikannya.

Ketika metode ini diterapkan pada data WGS, itu mengungkapkan bahwa sel B yang memproduksi antibodi IgM/D dalam darah (diproduksi ketika tubuh pertama kali bertemu antigen asing) adalah satu -satunya jenis sel B yang terkait dengan peningkatan hasil kelangsungan hidup pasien kanker, menunjukkan bahwa Sel-sel ini dapat memainkan peran kunci dalam kekebalan anti-tumor. Mereka juga memiliki potensi sebagai penanda biologis baru untuk diagnosis kanker, menjadikan mereka target yang menjanjikan untuk penelitian di masa depan.

Salah satu langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah memanfaatkan penanda biologis ini di klinik, yang mereka katakan dapat ditambahkan ke baterai tes saat ini untuk pasien kanker tanpa biaya tambahan. Profesor McGranahan dan timnya baru -baru ini menerima biomarker yang didanai Cruk

Ini bisa sangat berguna untuk memprediksi respons pasien terhadap imunoterapi, karena sementara proporsi sel T dalam tumor adalah biomarker yang diketahui tidak dapat diukur menggunakan tes genom standar saat ini.

Manajer Informasi Penelitian di Cancer Research UK, Dr Nisharnthi Duggan, mengatakan: “Cancer Research UK dengan senang hati mendukung pekerjaan yang sedang berlangsung ini menyelidiki apakah mengukur tingkat sel kekebalan dalam darah kita dapat membantu memprediksi kelangsungan hidup kanker. Kita hidup di zaman keemasan penelitian Di mana kita dapat menggunakan data pasien dengan cara canggih untuk membantu kita lebih memahami kanker dan cara mengalahkannya.

“Penelitian lebih lanjut diperlukan, tetapi suatu hari nanti ini bisa menjadi alat untuk membantu dokter mempersonalisasikan perawatan untuk orang dengan kanker.”

Penelitian ini dimungkinkan melalui akses ke data dan temuan yang dihasilkan oleh Proyek 100.000 Genom, yang dikelola oleh Genomics England.

Tautan

Dr Matt Midgley

E: M.Midgley [at] ucl.ac.uk