新方法可以发现稀有的免疫细胞对癌症具有反应

 行业动态     |      2019-11-20 09:57


Garvan医学研究所的研究人员开发了一种新方法,可以从患者自身的免疫系统中发现对癌细胞具有反应性的稀有免疫细胞。

获得专利的“ RAGE-seq”方法使科学家首次能够追踪免疫细胞在肿梯度PCR仪瘤组织内部的发展,从而揭示了如何更好地武装免疫系统靶向癌症的空前洞察力。该技术可以比作条形码跟踪器,它可以一次扫描数千个免疫细胞的详细信息。

这种方法为我们提供了免疫细胞如何在人体中发挥作用的最详细的视图。免疫细胞在疾病的发展中起关键作用。这种方法显示出巨大的潜力,可以帮助我们个性化针对个体的癌症治疗。”

克里斯·古德诺(Chris Goodnow)教授,加文学院执行董事,已发表著作的共同资深作者

Garvan的Mandeep Singh博士(免疫基因组学实验室)和Ghamdan Al-Eryani(肿瘤进展实验室)的方法开发已发表在《自然通讯》杂志

罕见的“看到”癌症的免疫细胞

我们的免疫系统有助于保护我们免受细菌或病毒等外来病原体的侵害。但是它对癌症的反应通常很差,癌症是由人体自身的细胞引起的-通常,很少有免疫细胞“识别”它们以产生有效的免疫反应。

免疫细胞有许多不同的形式-它们在细胞表面混合并匹配不同类型的“受体”,从而监控细胞的环境。当免疫细胞的受体识别出潜在危害时,细胞就会复制以复制更多自身,从而能够更有效地针对威胁。

“识别癌细胞的免疫细胞通常很少,”加万肿瘤进展实验室负责人亚历克斯·斯沃布里克(Alex Swarbrick)副教授说。“我们必须对数千个细胞进行分类,以找到这些复制细胞,这些复制细胞仅占肿瘤中所有免疫细胞的一小部分。”

构建蜂窝条形码跟踪器

先前的方法使从单个细胞中读取编码免疫细胞受体的长链基因输出(RNA)成为可能。但是他们没有能力一次将肿瘤中存在的数千个细胞分类。

研究作者通过协调四种不同的基因组技术(牛津纳米孔技术,10X基因组学,Illumina和CaptureSeq)开发了一种新方法。

他们首先开发了一种从单细胞中富集RNA的方法,以靶向编码免疫细胞受体的RNA为目标。然后,他们开发了一种计算工具,可以准确读取免疫细胞受体的全长序列。

通过测序或“ RAGE-seq”产生的库和基因表达方法的工作原理与条形码跟踪器非常相似。通过一次“扫描”成千上万个细胞中的相关免疫细胞受体,它可以提供有关组织样本中免疫细胞如何相关以及哪些细胞可能有效增强对癌症反应的准确快照。

Garvan的金霍恩临床基因组学中心基因组技术小组负责人马丁·史密斯博士说:“这种高通量策略确实为更详细地了解免疫反应的细胞动力学打开了大门。”

在一项原理验证研究中,研究人员使用该方法从乳腺癌患者的肿瘤和相关淋巴结中取样了7138个细胞。研究小组查明了两个组织中都存在的许多相关细胞,这些细胞揭示了患者肿瘤内免疫反应的特定遗传特征。

对疾病的新认识

研究人员说,能够找到免疫系统中这些稀有细胞并将其条形码化的能力,可以根据个体来指导治疗策略。

免疫疗法是一种新兴的癌症疗法,旨在激活免疫系统以更好地靶向癌症,但并非所有患者都能产生良好的反应,而目前用于评估患者反应的方法对免疫细胞的行为也知之甚少。

Goodnow教授说,制药公司非常希望以一种现在可以通过RAGE-seq方法获得的解决方案更好地了解免疫系统对癌症的反应。“我们希望RAGE-seq将在临床试验中实施,提供关键信息,以帮助潜在的癌症治疗方法更快地找到合适的患者。”

该团队现在正在将该技术应用于黑色素瘤患者的样本,以了解为什么一半接受免疫治疗的患者反应较差。研究人员认为,该方法还可用于更好地了解自身免疫性疾病和炎症性疾病。