Multiplex-Immunfluoreszenz kombiniert mit räumlicher Bildanalyse zur klinischen und biologischen Beurteilung der Tumormikroumgebung

Die Tumormikroumgebung (TME) setzt sich aus einer Vielzahl verschiedener Zelltypen zusammen, wie z.B. zytotoxischen Immunzellen und immunmodulatorischen Zellen. Abhängig von seiner Zusammensetzung und den Wechselwirkungen zwischen Krebszellen und peritumoralen Zellen kann der TME das Fortschreiten der Krebserkrankung beeinflussen. Die Charakterisierung von Tumoren und ihrer komplexen Mikroumgebung könnte das Verständnis von Krebserkrankungen verbessern und Wissenschaftlern und Klinikern helfen, neue Biomarker zu entdecken.

Wir haben kürzlich mehrere Multiplex-Immunfluoreszenz-Panels (mIF) auf Basis der Tyramid-Signalverstärkung (TSA) zur Charakterisierung des TME bei Darmkrebs, Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom, Melanom und Lungenkrebs entwickelt. Sobald die Färbung und das Scannen der entsprechenden Platten abgeschlossen sind, werden die Proben mit einer Bildanalysesoftware analysiert. Die räumliche Position und die Färbung jeder Zelle werden dann aus dieser Quantifizierungssoftware nach R exportiert. Wir haben R-Skripte entwickelt, die es uns ermöglichen, nicht nur die Dichte jedes Zelltyps in mehreren Tumorkompartimenten (z.B. dem Zentrum des Tumors, dem Rand des Tumors und dem Stroma) zu analysieren, sondern auch abstandsbasierte Analysen zwischen verschiedenen Zelltypen durchzuführen.

Dieser spezielle Workflow fügt der klassischen Dichteanalyse, die bereits routinemäßig für mehrere Marker durchgeführt wird, eine räumliche Dimension hinzu. Die mIF-Analyse könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, die komplexe Interaktion zwischen Krebszellen und TME besser zu verstehen und neue prädiktive Biomarker für das Ansprechen auf Behandlungen, wie z. B. Immun-Checkpoint-Inhibitoren und zielgerichtete Therapien, zu entdecken.