Αφηρημένο

Ιστορικό

Η αλλαγμένη σύνθεση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος στο περιφερικό αίμα έχει αναφερθεί να σχετίζεται με τον καρκίνο επιβίωση των ασθενών. Ωστόσο, η ανάλυση της σύνθεσης των περιφερικών κυττάρων του ανοσοποιητικού είναι συχνά περιορισμένες σε μελέτες αναδρομική επιβίωση απασχολούν αποταμιευμένα δείγματα αίματος με μακροχρόνια παρακολούθηση επειδή η εφαρμογή της κυτταρομετρίας ροής για τα δείγματα αυτά είναι προβληματική. Ο σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να καταδείξει τη σκοπιμότητα της deconvolving προφίλ γονιδιακής έκφρασης με βάση το αίμα (Geps) να εκτιμηθούν οι αναλογίες των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και να καθορίσει προγνωστική αξία τους για τους ασθενείς με καρκίνο.

Μέθοδοι και Αποτελέσματα

Εδώ, χρησιμοποιώντας Geps από μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (PBMC) από 108 μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) ασθενείς, έχουμε deconvolved το ανοσοποιητικό αναλογίες κυττάρων και αναλύθηκαν ένωσή τους με την επιβίωση των ασθενών. Μονοπαραγοντική ανάλυση Kaplan-Meier έδειξε ότι ένα χαμηλό ποσοστό των Τ-κυττάρων ήταν σημαντικά σχετίζονται με την κακή επιβίωση του ασθενούς, όπως ήταν η αναλογία των βοηθητικών κυττάρων Τ? Ωστόσο, μόνο η αναλογία των Τ κυττάρων ήταν ανεξάρτητα προγνωστικό για τους ασθενείς με μια πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης Cox (αναλογία κινδύνου = 2,23? 95% CI, 1,01 – 4,92?

σ

= 0,048). Λαμβάνοντας υπόψη ότι αλλαγμένη συνθέσεις του περιφερικού αίματος μπορεί να αντανακλά αλλοιωμένη ανοσοαποκρίσεις εντός μικροπεριβάλλον του όγκου, με βάση έναν ιστό που βασίζονται Geps των ασθενών με NSCLC, δείξαμε μία σημαντική συσχέτιση μεταξύ κακή επιβίωση του ασθενούς και το χαμηλό επίπεδο της παρουσίασης του αντιγόνου, τα οποία διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη πολλαπλασιασμό των κυττάρων Τ.

Συμπεράσματα

Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι είναι εφικτό να deconvolve Geps από αποθηκευμένα δείγματα αίματος για αναδρομική ανάλυση επιβίωσης των μεταβολών της σύνθεσης ανοσοκυττάρων, και να προτείνει το ποσοστό των Τ κυττάρων σε PBMC που θα μπορούσε να αντικατοπτρίζει το επίπεδο παρουσίασης αντιγόνου μέσα στο μικροπεριβάλλον του όγκου μπορεί να είναι ένας προγνωστικός δείκτης για ασθενείς με ΜΜΚΠ

Παράθεση:. Qi L, Li Β, Dong Υ, Xu η, Chen L, Wang H, et al. (2014) Αποσυνέλιξη των προφίλ γονιδιακής έκφρασης των Πολύτιμες αποθηκευμένο αίμα Τα δείγματα για τη μελέτη της Πρόγνωσης τιμές των Altered αναλογίες κυττάρων του περιφερικού ανοσοποιητικού σε ασθενείς με καρκίνο. PLoS ONE 9 (6): e100934. doi: 10.1371 /journal.pone.0100934

Επιμέλεια: Sharon Α Glynn, Εθνικό Πανεπιστήμιο της Ιρλανδίας Galway, Ιρλανδία

Ελήφθη: 27 του Ιανουαρίου του 2014? Αποδεκτές: πρώτης Ιουνίου, 2014? Δημοσιεύθηκε: 24, Ιουνίου, 2014

Copyright: © 2014 Qi et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (Grant Νο. 91029717, 81071646, 81372213 και 81201822), και Ταμείο Έρευνας για τον Διδακτορικό Πρόγραμμα της Ανώτατης Εκπαίδευσης της Κίνας (Grant Νο 20112307110011). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Οι ανοσοαποκρίσεις σε κύτταρα όγκου στο μικροπεριβάλλον του όγκου παίζουν κρίσιμο ρόλο στον καθορισμό της εξέλιξης του όγκου [1], [2]. Μια καλύτερη κατανόηση αυτών των ανοσολογικών αποκρίσεων θα μπορούσε να αποκαλύψει συνδέονται με το ανοσοποιητικό δείκτες που θα μπορούσαν να χρησιμοποιούνται για τη διαστρωμάτωση των ασθενών με καρκίνο με διαφορετικούς κινδύνους υποτροπής ή θανάτου [3], [4]. Για παράδειγμα, οι υψηλές πυκνότητες του ογκο-διηθητικά λεμφοκύτταρα και τα δενδριτικά κύτταρα που συνδέονται με την παρατεταμένη επιβίωση σε μια ποικιλία κακοηθειών, συμπεριλαμβανομένων των μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) [5], [6], [7], καρκίνο του παχέος εντέρου [8 ], [9], και τον καρκίνο των ωοθηκών [10], [11]? αποδοθεί σε θεμελιώδεις ρόλους τους στην ανοσία κατά του όγκου. Είναι γνωστό ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού ανταποκρίνονται δυναμικά σε μεταβολές στο μικροπεριβάλλον του όγκου [12], [13], έτσι παρακολούθηση συνεχώς αυτές τις ποικίλες ανοσολογικές αποκρίσεις θα μπορούσαν να διευκολύνουν την πρόληψη της υποτροπής του καρκίνου ή της φθοράς, επιτρέποντας πρωτόκολλα θεραπείας για να διαμορφωθεί σε εύθετο χρόνο. Ωστόσο, οι ανοσιακής δεικτών στο μικροπεριβάλλον του όγκου μπορεί να αξιολογηθεί μόνο μία φορά, κατά τη στιγμή της χειρουργικής εκτομής για λειτουργική περιπτώσεις. Για να ξεπεραστεί το μειονέκτημα της ανάλυσης ιστού όγκου, η προγνωστική αξία της αλλοιώσεις της σύνθεσης ανοσοκυττάρου στο περιφερικό αίμα θα μπορούσε να διερευνηθεί? αλλαγές στη σύνθεση κυττάρων του ανοσοποιητικού αντικατοπτρίζουν την περίπλοκη ανοσολογική κατάσταση μέσα στο μικροπεριβάλλον του όγκου [14], [15], [16] και θα συνεχίσει να είναι μετρήσιμη μετά από χειρουργική εκτομή. Στην πραγματικότητα, πολλές μελέτες έχουν βρει ότι αλλοιωμένη συνθέσεις των περιφερικών κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως των λεμφοκυττάρων αναλογία, την αναλογία των ουδετερόφιλων, και ουδετερόφιλων προς λεμφοκυττάρων αναλογίες στο περιφερικό αίμα, είναι δυνητικοί δείκτες για την επιβίωση σε ασθενείς με καρκίνο, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με NSCLC [17 ], [18], καρκίνο του παχέος εντέρου [19] και στις αρχές του γαστρικού καρκίνου [20].

Για τον εντοπισμό πιθανών προγνωστικών δεικτών, οι αναδρομικές μελέτες χρησιμοποιούνται ευρέως [21], [22], [23], επειδή το μακρύ -Term παρακολούθηση των ασθενών με καρκίνο είναι μάλλον δαπανηρή και χρονοβόρα [24]. Οι πιθανοί προγνωστικοί δείκτες συνήθως επικυρωθεί χρησιμοποιώντας προοπτικές μελέτες για την κλινική εφαρμογή [25]. Οι ιστού ή αίματος δείγματα συνήθως συσσωρευτεί σε μια μακροπρόθεσμη βάση, έως ότου υπάρχουν σαφείς στόχους για τη μελέτη. Για παράδειγμα, όταν πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι οι αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση ή επιγενετική μπορεί να μεταφέρει πληροφορίες που είναι προγνωστική της έκβασης του ασθενούς, στο παρελθόν ιστό ή δείγματα αίματος κλίση με μακροχρόνια παρακολούθηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση μικροσυστοιχιών για να εξερευνήσετε προγνωστική γονίδιο ή μεθυλίωση πάνελ [16], [26], [27]. Ωστόσο, είναι προβληματικό να μετρήσει τις αναλογίες ανοσοκυττάρων σε τέτοια μακροχρόνια αποθηκευμένου δείγματα αίματος με κυτταρομετρία ροής η οποία συνήθως χρησιμοποιούνται για τα νωπά δείγματα αίματος [28], επειδή οι ειδικές επιφανειακές πρωτεΐνες των κυττάρων του ανοσοποιητικού μπορεί να είναι ασταθής κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας κρυοσυντήρηση [29]. Ως εκ τούτου, άλλες μέθοδοι για την αξιολόγηση των αναλογιών των διαφόρων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος σε τέτοιες πολύτιμες συσσωρευμένη δείγματα αίματος θα πρέπει να διερευνηθούν για ανάλυση αναδρομική επιβίωση.

Αρκετές ομάδες έχουν προτείνει προσφάτως μεθόδων αποσυνέλιξης να υπολογιστούν οι αναλογίες των κυττάρων του ανοσοποιητικού στο περιφερικό αίμα βασίζονται στα προφίλ γονιδιακής έκφρασης και τα γονίδια δείκτη που εκφράζονται ειδικά σε κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος [30], [31]. Οι αναλογίες εκτιμάται από τις μεθόδους αποσυνέλιξη συσχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με τις πραγματικές αναλογίες στα ετερόζυγα δείγματα αίματος. Για παράδειγμα, η μέθοδος που προτείνει αποσυνέλιξη Gaujoux et al. προηγουμένως επικυρωθεί σε ένα σύνολο δεδομένων μικροσυστοιχία ετερογενών δειγμάτων με γνωστές αναλογίες των τεσσάρων τύπων κυττάρων (Jurkat, ΙΜ-9, Raji, ΤΗΡ-1) [31]. Διαπιστώθηκε ότι η μέση απόλυτη διαφορά και ο συντελεστής Pearson συσχέτιση μεταξύ των πραγματικών και των εκτιμώμενων αναλογιών ήταν 0,05 και 0,91, αντίστοιχα. Πλεονεκτικά, η γονιδιακή έκφραση σε mRNA από περιφερικό ολικό αίμα ή μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (PBMC) είναι σχετικά σταθερή υπό συνθήκες κρυοσυντήρησης επειδή χαμηλές θερμοκρασίες αναστέλλουν RNA αποικοδόμησης [32], καθιστώντας τις μεθόδους που εφαρμόζονται σε αποσυνέλιξη παίρνει κλίση δείγματα αίματος για ανάλυση αναδρομική επιβίωση. Οι μέθοδοι αποσυνέλιξη έχουν εφαρμοστεί στη μελέτη ορισμένων νόσων του ανοσοποιητικού, όπως ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος [30], αλλά όχι σε οποιαδήποτε έρευνα για τον καρκίνο.

Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήσαμε τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης PBMC 108 ασθενείς NSCLC για να αποδειχθεί η σκοπιμότητα μιας μεθόδου αποσυνέλιξη για τη μελέτη της προγνωστικής αξίας των μετέβαλε τη σύνθεσή του περιφερικού αίματος σε ασθενείς με καρκίνο με κλίση δείγματα αίματος. Πρώτον, αξιολογήσαμε τις αναλογίες των διαφόρων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος με τη χρήση μίας μεθόδου αποσυνέλιξης και διαπίστωσε ότι η αναλογία των Τ κυττάρων ήταν ανεξάρτητο προγνωστικό δείκτη για τους ασθενείς με NSCLC από πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης Cox, μετά την αφαίρεση των άλλων δυνητικών προγνωστικούς παράγοντες που ήταν σημαντικές στο μονοπαραγοντική ανάλυση. Στη συνέχεια λαμβάνεται μια ενδεικτική ενδείξεις που υποστηρίζουν την υπόθεση ότι το χαμηλό επίπεδο της παρουσίασης του αντιγόνου στο μικροπεριβάλλον του όγκου θα μπορούσε να είναι μια σημαντική αιτία της μειωμένης αναλογίας κυττάρων Τ στο περιφερικό αίμα, καταδεικνύοντας μια συνεπή συσχέτιση μεταξύ του χαμηλού επιπέδου της παρουσίασης του αντιγόνου και των φτωχών ασθενών εκβάσεις.

Υλικά και Μέθοδοι

μικροσυστοιχιών

δεδομένων

το σύνολο δεδομένων προφίλ γονιδιακής έκφρασης που λαμβάνονται πριν από τη χειρουργική επέμβαση από το PBMC των 108 ασθενών με NSCLC με πληροφορίες επιβίωσης κατεβάσει από το NCBI Η έκφραση του γονιδίου Omnibus (GEO? https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/? αριθμός ένταξη σειρά GSE13255) [33]. Το σύνολο δεδομένων δημιουργήθηκε από την beadchip έκφραση του ανθρώπου-6 v2.0 Genome Illumina? Οι συστοιχίες στη δέσμη στοιχείων ήταν ποσοστημόριο κανονικοποιημένη, και το υπόβαθρο αφαιρέθηκε από τις τιμές έκφρασης, όπως περιγράφηκε προηγουμένως [34]. Τα σετ καθετήρα σχολιάστηκαν χρησιμοποιώντας το αρχείο GPL6102 δεδομένων. Μετρήστε σύνολα που δεν ταιριάζει με κανένα ID γονίδιο και εκείνων που αντιστοιχούν σε πολλαπλά αναγνωριστικά γονίδιο διαγράφηκαν. Για κάθε δείγμα, οι εντάσεις έκφραση των συνόλων ανιχνευτή που συμπλήρωσαν το ίδιο γονίδιο ID ελήφθη ο μέσος όρος ως ένταση έκφραση αυτού του γονιδίου ID. Τα κλινικά χαρακτηριστικά των ασθενών συνοψίζονται στον Πίνακα 1. Όπως έχει προταθεί ότι οι ασθενείς με NSCLC είναι σε μεγάλο βαθμό ευαίσθητα στην επικουρική χημειοθεραπεία [35], [36], όλοι οι ασθενείς θεωρήθηκαν μαζί για την επόμενη ανάλυση.

επιλέχθηκε ένα σύνολο δεδομένων γονιδιακής έκφρασης με βάση το χαρτί του NSCLC (GSE11969) με εκτενή κλινικά χαρακτηριστικά για να μελετήσει τη συσχέτιση μεταξύ του επιπέδου παρουσίασης αντιγόνου σε ιστούς όγκων και της επιβίωσης των ασθενών. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή και να εξομαλύνει το σύνολο δεδομένων είχαν προηγουμένως περιγραφεί [37]. Πίνακας S1 συνόψισε τα κλινικά χαρακτηριστικά των ασθενών στο σύνολο δεδομένων με βάση το χαρτί.

Αξιολογώντας τις αναλογίες ανοσοκυττάρων σε PBMC

Με βάση τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης PBMC από τα 108 NSCLC ασθενείς και το γονίδια δείκτες εκφράζονται ειδικά σε λεμφοκύτταρα Β, λεμφοκύτταρα Τ, των φυσικών φονικών (ΝΚ) λεμφοκύτταρα, δενδριτικά κύτταρα (DCs) και μονοκυττάρων (εξαιρουμένων των DCs προέρχονται από μονοκύτταρα) τεκμηριώνεται στην ανοσολογική αντίδραση in silico (IRIS) βάση δεδομένων [38], αξιολογήσαμε το αναλογίες των πέντε κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος, τα οποία συνθέτουν το 100% των PBMC, χρησιμοποιώντας μια τροποποιημένη ημι-εποπτεύονται μη αρνητική μέθοδος παραγοντοποίησης μήτρα για αποσυνέλιξη γονιδιακής έκφρασης [31].

ο αλγόριθμος υποθέτει ότι η ένταση της έκφρασης ενός γονιδίου σε ένα δείγμα μπορεί να μοντελοποιηθεί ως γραμμικός συνδυασμός των εντάσεων έκφραση αυτού του γονιδίου σε όλους τους τύπους κυττάρων που περιλαμβάνει το δείγμα. Εν συντομία, η ένταση της έκφρασης του

i

ου γονιδίου στο

ι

ου δείγμα είναι το άθροισμα των

i

ου εντάσεις γονιδιακής έκφρασης σε όλες τις

r

τύπους κυττάρων που υπάρχουν στο δείγμα: (1) όπου em>

που

είναι η ένταση έκφραση του

i

ου γονίδιο στο

t

στο κελι τύπος και

h

tj

είναι το ποσοστό του

t

ο τύπος κυττάρου στο

ι

ου δείγμα?

ε

ij

είναι ένα τυχαίο σφάλμα.

Με δεδομένη μια μη αρνητική παγκόσμια μήτρα της γονιδιακής έκφρασης

X

του

n

γονίδια στο

p

δείγματα, ο αλγόριθμος ssKL έχει ως στόχο να βρεθεί μια προσέγγιση εξίσωση αποσύνθεση πίνακα: (2) όπου

W

είναι η

ν

×

r

μήτρα που αντιπροσωπεύουν την έκφραση του γονιδίου προφίλ όλων

r

τύπους κυττάρων και

H

είναι η

r

×

σ

μήτρα που αντιπροσωπεύουν τα προφίλ ποσοστό του συνόλου των

r

τύποι κυττάρων στα ετερογενή δείγματα.

Ομοίως, εκτιμήσαμε τις αναλογίες των διαφόρων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος σε PBMC με βάση τα γονίδια σήμανσης των κυττάρων του ανοσοποιητικού που χαρακτηρίζεται από HaemAtlas [39], η οποία κατατάσσει τα κύτταρα Τ σε Τ βοηθητικά λεμφοκύτταρα (Th) και κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα (CTL) και επίσης περιλαμβάνει Β λεμφοκύτταρα, κύτταρα ΝΚ και μονοκύτταρα (συμπεριλαμβανομένων ΑΧ και άλλων μονοκυττάρων) χρησιμοποιώντας τη μέθοδο αποσυνέλιξης.

Όλοι οι υπολογισμοί έγιναν χρησιμοποιώντας το πακέτο CellMix σε Ε 2,15 .3 λογισμικού [40].

επιβίωση ανάλυση

η συνολική επιβίωση (OS) ορίστηκε ως ο χρόνος από την ημερομηνία της αρχικής χειρουργική εκτομή από την ημερομηνία του θανάτου ή της τελευταίας επαφής (λογοκριμένη). Για το σύνολο δεδομένων PBMC, ταξινομήσαμε τους ασθενείς σε δύο ομάδες (Low vs. High) με βάση τη διάμεση τιμή αναλογία κάθε ανοσοκυττάρων μεταξύ όλων των δειγμάτων. OS εκτιμήθηκε από μια μονοπαραγοντική ανάλυση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Kaplan-Meier, και η διαφορά μεταξύ των ομάδων OS προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας τη δοκιμασία log-rank [41]. Οι συσχετίσεις μεταξύ κλινικών παραγόντων και OS αναλύθηκαν επίσης χρησιμοποιώντας την μονοπαραγοντική ανάλυση Kaplan-Meier? τα εξεταζόμενα παράγοντες περιλαμβάνονταν η ιστολογική υποτύπου (αδενοκαρκίνωμα έναντι καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων), το φύλο (αρσενικό έναντι των γυναικών), το στάδιο του όγκου (ΙΙ-ΙΙΙ έναντι Ι), ηλικία (≥68 ετών έναντι & lt? 68), η φυλή (Καυκάσια vs . αφροαμερικάνων), το κάπνισμα (πρώην εναντίον σήμερα), επικουρική χημειοθεραπεία (ναι έναντι όχι), και την κατάσταση ΧΑΠ (παρούσα εναντίον απουσιάζει). Για τους προγνωστικούς παράγοντες που βρέθηκαν να είναι σημαντικά στην μονοπαραγοντική ανάλυση, πολυπαραγοντική ανάλυση Cox παλινδρόμησης [42] έγινε για να καθοριστούν οι ανεξάρτητοι προγνωστικοί παράγοντες. Σημαντικότητα ορίστηκε ως

σ

αξία & lt?. .05

Επίσης, όσον αφορά τη δέσμη των ιστών που βασίζεται, χρησιμοποιήσαμε την μονοπαραγοντική ανάλυση και πολυπαραγοντική Cox παλινδρόμησης ανάλυση Kaplan-Meier για την αξιολόγηση της συσχέτισης μεταξύ OS και το επίπεδο παρουσίασης αντιγόνου (Low vs. υψηλή) καθώς και κλινικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του σταδίου όγκου (ΙΙ-ΙΙΙ έναντι Ι), ηλικία (≥62 ετών εναντίον & lt? 62 έτη), ιστολογικές υποτύπου (αδενοκαρκίνωμα έναντι πλακώδους καρκινικών κυττάρων εναντίον μεγάλο καρκίνωμα) και το φύλο (αρσενικό εναντίον των γυναικών). Το επίπεδο παρουσίασης αντιγόνου στο μικροπεριβάλλον του όγκου χαρακτηρίστηκε από τις εντάσεις έκφρασης του μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας (

MHC

) γονίδια μέσω της οποίας DCs παρουσιάζουν το αντιγόνο του όγκου σε υποδοχείς Τ κυττάρων [43]. Εμείς στρωματοποιημένη τους ασθενείς σε δύο ομάδες (Χαμηλή εναντίον Υψηλή) με βάση τις εντάσεις έκφρασης του

MHC

γονιδίων με τη χρήση των K-means clustering αλγόριθμο με Ευκλείδεια απόσταση μεταξύ δύο δειγμάτων, η οποία υπολογίζεται ως εξής: (3 ) όπου

m

είναι ο αριθμός των

MHC

γονίδια?

e

gu

και

e

GV

είναι οι εντάσεις έκφραση του

g

ου γονίδιο στο

u

ου και

ν

ου δείγματα, αντίστοιχα.

Αποτελέσματα

σύνδεσης μεταξύ των αναλογιών των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος σε PBMC και OS

Κατ ‘αρχάς, με βάση τα γονίδια σήμανσης ειδικά εκφράζεται σε Β κύτταρα, Τ κύτταρα, κύτταρα ΝΚ, δενδριτικά κύτταρα και μονοκύτταρα τεκμηριώνονται στη βάση δεδομένων IRIS, που υιοθέτησε την τροποποιημένη μέθοδο παραγοντοποίησης ημι-εποπτεύονται μη αρνητική μήτρα για να εκτιμήσει τις αναλογίες του ανοσοποιητικού τύπων κυττάρων σε κάθε μία από τις 108 ασθενείς με NSCLC, για τα οποία PBMC προφίλ έκφρασης ήταν διαθέσιμα (βλέπε Υλικά και Μέθοδοι). Για κάθε τύπο κυττάρου του ανοσοποιητικού, εμείς στρωματοποιημένη τους ασθενείς σε δύο ομάδες, χαμηλή (κάτω από τη μέση) και υψηλή (ίση ή μεγαλύτερη από τη διάμεση τιμή), σύμφωνα με τη μέση του κυττάρου αναλογία μεταξύ των ασθενών και στη συνέχεια εξετάζονται τη διαφορά της OS μεταξύ των ομάδων με τη χρήση της μονοπαραγοντική ανάλυση Kaplan-Meier. Το λειτουργικό σύστημα των ασθενών στα κύτταρα χαμηλής ομάδα Τ ήταν σημαντικά χειρότερη από εκείνη των ασθενών στην Τ κύτταρα υψηλής ομάδα (log-rank

σ

= 0.003? Εικ. 1). Οι αναλογίες των Β-κυττάρων, τα κύτταρα ΝΚ, δενδριτικά κύτταρα, μονοκύτταρα και δεν παρατηρήθηκαν να σχετίζονται με το λειτουργικό σύστημα των ασθενών με NSCLC (log-rank

σ

& gt? 0,05? Πίνακας 2).

Οι ασθενείς κατανεμήθηκαν σε δύο ομάδες με βάση τη διάμεση τιμή της αναλογίας των κυττάρων Τ στους ασθενείς με NSCLC: Χαμηλή (λιγότερο από το διάμεσο) και υψηλή (μεγαλύτερη από ή ίση προς το διάμεσο). Η διάμεση συνολική επιβίωση (OS) αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας την ανάλυση Kaplan-Meier.

σ

υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας τη δοκιμασία log-rank.

Η

Στη συνέχεια, με βάση τα γονίδια σήμανσης των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος που χαρακτηρίζεται από HaemAtlas, εκτιμήσαμε τα ποσοστά των Th και CTL κύτταρα, Β κύτταρα, κύτταρα ΝΚ και μονοκύτταρα σε PBMC και αξιολογήθηκαν οι ενώσεις αυτές αναλογίες με το OS χρησιμοποιώντας την μονοπαραγοντική ανάλυση Kaplan-Meier. Οι ασθενείς με χαμηλή αναλογία των κυττάρων Th (& lt? Διάμεσος) είχαν σημαντικά χειρότερο λειτουργικό σύστημα από ό, τι εκείνοι με ένα υψηλό ποσοστό των κυττάρων Th (≥ μέση? Log-rank

σ

= 0.009? Εικ. 2Α), και οι ασθενείς με χαμηλό ποσοστό των κυττάρων CTL ήταν οριακά σχετίζονται με χειρότερο λειτουργικό σύστημα (log-rank

σ

= 0.061? Εικ. 2Β). Οι αναλογίες των Β-κυττάρων, τα κύτταρα ΝΚ, μονοκύτταρα και δεν βρέθηκαν να είναι σημαντικά ή οριακά σχετίζονται με το λειτουργικό σύστημα των ασθενών με NSCLC (log-rank

σ

& gt? 0,05? Δεδομένα δεν παρουσιάζονται).

Οι ασθενείς κατανεμήθηκαν σε δύο ομάδες ανάλογα με τη διάμεση τιμή των (Α) Th κυττάρων αναλογία και (Β) CTL ποσοστό κυττάρων σε PBMC μεταξύ των ασθενών με NSCLC.

η

στο σύνολό τους, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι αναλογίες των Τ κυττάρων και υποσύνολο του Th κύτταρα είναι δυνητικοί προγνωστικούς παράγοντες για τους ασθενείς με NSCLC.

Η αναλογία των Τ κυττάρων σε PBMC είναι ένα ανεξάρτητο προγνωστικό δείκτη του OS

ανάλυση παλινδρόμησης Cox Πολυμεταβλητή ήταν εκτελούνται από το ποσοστό των κυττάρων Τ, αναλογία κυττάρων Th και τους κλινικούς παράγοντες που βρέθηκαν να είναι σημαντικές στο μονοπαραγοντική ανάλυση, συμπεριλαμβανομένης της ηλικίας και του όγκου στάδιο των ασθενών. Η αναλογία των Τ κυττάρων παρέμεινε σημαντικά σχετίζονται με το OS ως ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας για τους ασθενείς με ΜΜΚΠ (Τ κύτταρα Χαμηλή εναντίον Τ κύτταρα υψηλής ομάδες: Αναλογία κινδύνου [HR] = 2,23, 95% CI, 01.07 με 04.21?

p

= 0.048). Η ηλικία και ο όγκος στάδιο των ασθενών ήταν επίσης ανεξάρτητα προγνωστικά για τους ασθενείς με NSCLC στο πολυπαραγοντικό μοντέλο (Πίνακας 2).

Σύλλογος ιστού επίπεδο παρουσίασης αντιγόνου με το OS

Μια από τις σημαντικότερες πηγές που οδηγούν σε μειωμένη αναλογία των Τ κυττάρων σε PBMC μπορεί να είναι το χαμηλό επίπεδο παρουσίαση αντιγόνου από δενδριτικά στο μικροπεριβάλλον του όγκου? DCs παίζουν κρίσιμο ρόλο στον πολλαπλασιασμό των Τ κυττάρων σε δευτερογενή λεμφοειδή όργανα, από τα οποία τα κύτταρα Τ πολλαπλασιάστηκαν μεταναστεύουν σε περιφερικού αίματος [44]. Έτσι, την επόμενη προσδιοριστεί κατά πόσον το επίπεδο της παρουσίασης αντιγόνου από δενδριτικά κύτταρα σε ιστούς μπορούσε να προβλέψει τα αποτελέσματα των ασθενών, που αποτελείται με το ποσοστό των κυττάρων Τ στην PBMC.

Για το ιστό με βάση το προφίλ έκφρασης σύνολο δεδομένων από 139 ασθενείς με ΜΜΚΠ, θα εφαρμόζεται η δύο μέσα ομαδοποίηση αλγορίθμου (βλέπε Υλικά και Μέθοδοι) για τη διαστρωμάτωση των ασθενών σε δύο

MHC

-σχετικών ομάδων με βάση τις εντάσεις έκφρασης του

MHC

γονίδια, τα οποία χαρακτηρίζουν το επίπεδο της παρουσίασης αντιγόνου από ΑΧ στο μικροπεριβάλλον του όγκου. Οι ασθενείς με χαμηλό πρότυπο έκφρασης του

MHC

γονίδια αποτελούνται ο

MHC

Χαμηλή ομάδα, ενώ οι υπόλοιποι ασθενείς περιελάμβανε την

MHC

High ομάδα, όπως φαίνεται στο Σχ. 3Α. Στην μονοπαραγοντική ανάλυση Kaplan-Meier, OS των ασθενών στο

MHC

Χαμηλή ομάδας ήταν σημαντικά χειρότερη από εκείνη των ασθενών στο

MHC

Υψηλής ομάδα (log-rank

p

& lt?.. .001, Σχήμα 3Β)

(Α) Heat χάρτη των

MHC

γονιδίων σε ασθενείς με NSCLC. Για το σύνολο δεδομένων έκφρασης ιστού για NSCLC, οι ασθενείς ταξινομήθηκαν σε δύο

MHC

-σχετικών ομάδων (

MHC

υψηλής και

MHC

Χαμηλή) με βάση τις εντάσεις έκφραση της 18 ανιχνεύεται

MHC

γονίδια που παρατίθενται στον πίνακα S2, χρησιμοποιώντας δύο σημαίνει ομαδοποίηση. Οι εντάσεις έκφραση του

MHC

γονίδια χαρακτηρίζουν το επίπεδο της παρουσίασης του αντιγόνου από δενδριτικά κύτταρα στο μικροπεριβάλλον του όγκου. (Β) καμπύλη Kaplan-Meier για τους ασθενείς κατηγοριοποιήθηκαν σε δύο

MHC

-σχετικών ομάδων. Η

σ

αξία υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας τη δοκιμασία log-rank. (Γ) Η διανομή ασθενείς με υποτροπιάζουσα στο

MHC

-σχετικών ομάδων. Η chi-square test χρησιμοποιήθηκε για να συγκρίνει τη συσχέτιση μεταξύ του επιπέδου των

MHC

γονιδιακής έκφρασης και της υποτροπής. Δύο ασθενείς αποκλείστηκαν επειδή οι πληροφορίες σχετικά με την υποτροπή τους ήταν άγνωστη.

Η

Στη συνέχεια, πραγματοποιήσαμε μια πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης Cox του επιπέδου της παρουσίασης του αντιγόνου, το στάδιο του όγκου και η ηλικία, οι οποίες βρέθηκαν να είναι σημαντική στην μονοπαραγοντική ανάλυση. Βρήκαμε ότι το επίπεδο έκφρασης του

MHC

γονίδια ήταν ένας ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας για το OS μετά την προσαρμογή για το στάδιο του όγκου και την ηλικία των ασθενών (

MHC

Χαμηλή εναντίον

MHC

υψηλή: HR = 2,45, 95% CI, 1,51 – 3,99?

σ

& lt? .001? Πίνακας 3). Επιπλέον, διαπιστώσαμε ότι οι ασθενείς με υποτροπιάζουσα σημαντικά υπερεκπροσωπούνται στο

MHC

Χαμηλή ομάδα (

σ

= 0,03? Χι-τετράγωνο τεστ? Σχ. 3C).

Συζήτηση

σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιώντας τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης των ασθενών με NSCLC, δείξαμε τη σκοπιμότητα της deconvolving αναλογίες των περιφερικών κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος να μελετήσει προγνωστική αξία τους για τους ασθενείς με καρκίνο, χρησιμοποιώντας μακροχρόνια κλίση δείγματα αίματος , τα οποία είναι σημαντικά υλικά για την ανάλυση αναδρομική επιβίωσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αναλογία των Τ κυττάρων σε PBMC είναι μια πολλά υποσχόμενη προγνωστικό βιοδείκτη για τους ασθενείς με NSCLC. Η ανάλυσή μας έδειξε ότι το χαμηλό ποσοστό των Τ κυττάρων ήταν σημαντικά σχετίζεται με κακή επιβίωση των ασθενών με NSCLC. Επιπλέον, η μέθοδος αποσυνέλιξη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την περαιτέρω διερεύνηση των προγνωστικών τιμών των πιο εκλεπτυσμένη ανοσοκυττάρων υποσύνολα σε ασθενείς με καρκίνο με βάση τα ίδια προφίλ γονιδιακής έκφρασης. Για παράδειγμα, η ανάλυση μας κατέδειξε περαιτέρω ότι η χαμηλή αναλογία ενός υποσυνόλου των κυττάρων Τ, τα κύτταρα Th, επίσης σχετίζονται με την επιβίωση των ασθενών με NSCLC. Ενώ η αναλογία των Τ κυττάρων ήταν το μόνο ανεξάρτητο προγνωστικό δείκτη για το ανοσοποιητικό συνολική επιβίωση μετά την προσαρμογή για άλλους πιθανούς προγνωστικούς μεταβλητές. Καθώς τόσο των κυττάρων Th και CTL κύτταρα παίζουν κύριους ρόλους στην ανοσία κατά του όγκου με ειδικώς στον προσδιορισμό κύτταρα όγκου ως «μη-ίδια» [45], ο βαθμός στον οποίο συνολική αναλογία των Τ κυττάρων μειώνονται σε περιφερικό αίμα μπορεί να αντανακλά αποτελεσματικά το βαθμό η επιδείνωση της ανοσολογικής απόκρισης σε καρκινικά κύτταρα και έτσι να μπορεί να συσχετίζεται στενά με την επιβίωση του ασθενούς. Σε σύγκριση με τις προγνωστικές πάνελ γονίδιο που προσδιορίζονται από τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης [16], [46], το ποσοστό των Τ κυττάρων στο περιφερικό αίμα μπορεί να είναι πιο αποδεκτή ως προγνωστικός δείκτης για κλινική εφαρμογή, λόγω της εύκολης ανίχνευσης της και να εξηγηθεί βιολογική αρχή.

η αλλαγμένη σύνθεση των περιφερικών κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος μπορεί να είναι το αποτέλεσμα αλλαγμένων ανοσοαποκρίσεων εντός μικροπεριβάλλον του όγκου. Ως εκ τούτου, υποθέτουμε ότι μία από τις σημαντικότερες πηγές που οδηγεί σε μειωμένο ποσοστό Τ κυττάρων σε PBMC μπορούσε να είναι ένα χαμηλό επίπεδο της παρουσίασης του αντιγόνου από δενδριτικά στο μικροπεριβάλλον του όγκου των ασθενών με NSCLC, καθώς DCs παίζουν κεντρικό ρόλο στον πολλαπλασιασμό των Τ κυττάρων σε δευτερογενή λεμφοειδή οργάνων, από την οποία οι πολλαπλασιάστηκαν Τ κύτταρα μεταναστεύουν σε περιφερικό αίμα (και στη συνέχεια στη θέση του όγκου) [44], [47]. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, τα αποτελέσματά μας αποκάλυψε ότι το χαμηλό επίπεδο έκφρασης του

MHC

γονιδίων μέσω των οποίων ΑΧ παρουσιάζουν το αντιγόνο όγκου σε Τ κύτταρα [43], [48], σε ιστούς όγκων ήταν επίσης ανεξάρτητα προγνωστικούς των φτωχών επιβίωση σε ασθενείς με ΜΜΚΠ. Το αποτέλεσμα αυτό υποστηρίζει επίσης μια προηγούμενη αναφορά ότι η δυσλειτουργία ΑΧ σε καρκινικούς ιστούς, η οποία είναι μια κρίσιμη μηχανισμός για τη διαφυγή του ανοσοποιητικού επιτήρηση των καρκινικών κυττάρων [48], συνδέεται με κακή επιβίωση σε ασθενείς με ΜΜΚΠ [7], [49]. Για να επαληθευθούν περαιτέρω αυτή την υπόθεση, θα πρέπει ταυτόχρονα τον προσδιορισμό των προφίλ γονιδιακής έκφρασης σε ιστό όγκου, δευτερογενή λεμφοειδή όργανα, και το περιφερικό αίμα με τον ίδιο πληθυσμό ασθενών με NSCLC σε μελλοντικές μελέτες. Αυτό το αποτέλεσμα δείχνει επίσης ότι τα αποτελέσματα των ασθενών με NSCLC με το χαμηλό επίπεδο της παρουσίασης του αντιγόνου της ΑΧ, θα μπορούσε να βελτιωθεί με την αναζωογόνηση του ανοσοποιητικού κατάσταση της ΑΧ στο μικροπεριβάλλον του όγκου χρησιμοποιώντας ανοσοθεραπεία όπως εμβόλια ΑΧ [50]. Είναι γνωστό ότι ο ιστός που βασίζονται ανοσοποιητικό δείκτες είναι περιορισμένες και αβέβαιες για κλινική εφαρμογή, δεδομένου ότι θα μπορούσε να επηρεαστεί από τις διαφορές στην περιοχή του όγκου, όπως το κέντρο ή την επεμβατική περιθώριο του όγκου, της δειγματοληψίας από τον καρκίνο [51]. Ανίχνευση των προγνωστικοί δείκτες (όπως το ποσοστό των Τ κυττάρων) στο περιφερικό αίμα θα μπορούσε να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα. Επιπλέον, επειδή οι περιφερειακές προγνωστικοί δείκτες μπορεί να ανιχνευθεί εύκολα σε δείγματα αίματος μετά τη χειρουργική επέμβαση από ασθενείς με καρκίνο σε τακτά χρονικά διαστήματα, θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν πληροφορίες για να βοηθήσουν τους γιατρούς διαμορφώνει πρωτόκολλα θεραπείας για τους ασθενείς σε εύθετο χρόνο για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων. Ως εκ τούτου, το ποσοστό των Τ κυττάρων στο περιφερικό αίμα, που μπορεί να αντικατοπτρίζει το επίπεδο παρουσίασης αντιγόνου σε ιστούς όγκων, μπορεί να γίνει μια πολλά υποσχόμενη βιοδείκτης για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων και την παρακολούθηση της εξέλιξης των ασθενών με NSCLC.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι αναλογίες του ανοσοποιητικού κύτταρα εκτιμάται με την μέθοδο αποσυνέλιξη ακριβώς συσχετίζεται θετικά με τις πραγματικές αναλογίες σε πολύπλοκα βιολογικά δείγματα [31]. Έτσι, μετά τη χρήση της μεθόδου αποσυνέλιξη για την εκτίμηση του ανοσοποιητικού αναλογίες των κυττάρων σε με κλίση δείγματα αίματος των ασθενών και να εντοπίσει προγνωστικοί δείκτες, συνιστούμε προοπτικές μελέτες θα πρέπει να χρησιμοποιούν κυτταρομετρίας ροής για την επικύρωση των αποτελεσμάτων και να καθορίσει τις βέλτιστες τιμές αποκοπής των αναλογιών για κλινική εφαρμογή. Συγκεκριμένα, κυτταρομετρία ροής σε προοπτικές μελέτες μεγάλης κλίμακας θα πρέπει να χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της κλινικής εφαρμογής της αναλογίας των κυττάρων Τ σε PBMC ως προγνωστικός δείκτης για ασθενείς με ΜΜΚΠ.

Υποστήριξη Πληροφορίες

Πίνακα S1.

κλινικά χαρακτηριστικά των ασθενών με NSCLC στο σύνολο δεδομένων ιστού. Σημείωση: «AD», «SCC», και «LCC» αντιπροσωπεύουν αδενοκαρκίνωμα, πλακώδες καρκίνωμα, και μεγάλες καρκίνωμα, αντίστοιχα

doi:. 10.1371 /journal.pone.0100934.s001

(PDF)

Πίνακας S2.

MHC

λίστα με τα γονίδια που εντοπίστηκαν στο σύνολο δεδομένων ιστού ΜΜΚΠ. Σημείωση: Το

MHC

οικογένεια γονιδίων, τα οποία επίσης ονομάζεται ανθρώπινο αντιγόνο λευκοκυττάρων (

HLA

), είναι κυρίως χωρίζεται σε δύο υποομάδες: κατηγορίας Ι, κατηγορίας ΙΙ?

MHC

γονίδια που παρουσιάζουν αντιγόνα στην TCRs των κυττάρων CTL και

MHC

ΙΙ γονίδια παρουσιάζουν αντιγόνα στα κύτταρα ΤΟΡ του Θ. Τα γονίδια ήταν συγκεντρωμένα χρησιμοποιώντας ιεραρχική συσταδοποίηση με Ευκλείδεια απόσταση και η σειρά ήταν σύμφωνο με αυτό που εμφανίζεται στο Σχ. . 3Α

doi: 10.1371 /journal.pone.0100934.s002

(PDF)