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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
El uso de un enfoque basado en ARN para determinar los perfiles inmunitarios cuantitativos de los tejidos tumorales sólidos y aprovechar las cohortes clínicas para el descubrimiento de biomarcadores de oncitología se describe a través de protocolos moleculares e informáticos.
Las inmunoterapias son prometedoras en el tratamiento de pacientes oncológicos, pero la heterogeneidad compleja del microambiente tumoral hace que la predicción de la respuesta al tratamiento sea un reto. Se ha demostrado que la capacidad de resolver las poblaciones relativas de células inmunitarias presentes en el tejido tumoral y sus alrededores es clínicamente relevante para entender la respuesta, pero está limitada por técnicas tradicionales como la citometría de flujo y la inmunohistoquímica ( IHC), debido a la gran cantidad de tejido requerido, la falta de marcadores de tipo celular precisos, y muchos obstáculos técnicos y logísticos. Un ensayo (por ejemplo, el ensayo de perfiles inmunes de ImmunoPrism) supera estos desafíos al acomodar tanto pequeñas cantidades de ARN como ARN altamente degradado, características comunes del ARN extraído del tejido tumoral sólido clínicamente archivado. Se accede al ensayo a través de un kit de reactivos y una informática basada en la nube que proporciona una solución de inmunoperfiles cuantitativa de extremo a extremo y de alto rendimiento para plataformas de secuenciación de Illumina. Los investigadores comienzan con tan sólo dos secciones de tejido de parafina incrustada en parafina fija (FFPE) o 20-40 ng de ARN total (dependiendo de la calidad de la muestra), y el protocolo genera un informe de perfil inmune que cuantifica ocho tipos de células inmunitarias y diez de escape inmune genes, capturando una visión completa del microambiente tumoral. No se requiere ningún análisis bioinformático adicional para hacer uso de los datos resultantes. Con las cohortes de muestra apropiadas, el protocolo también puede utilizarse para identificar biomarcadores estadísticamente significativos dentro de una población de pacientes de interés.
La cuantificación de linfocitos tumorales infiltrantes (TIL) y otras moléculas relacionadas con el sistema inmunitario en muestras de tejido humano sólido con incrustación de formalina y parafina (FFPE) ha demostrado valor en la investigación clínica1,2,3. Las técnicas comunes como la citometría de flujo y la secuenciación de ácido ribonucleico de una sola célula (ARN) son útiles para el tejido fresco y la sangre4,pero no son adecuadas para el análisis de materiales FFPE debido a la incapacidad para crear suspensiones celulares viables. Los métodos actuales que se han utilizado para cuantificar estas células en el tejido FFPE sufren de grandes desafíos. La inmunohistoquímica (IHC) y otros flujos de trabajo de imágenes similares requieren anticuerpos específicos para detectar proteínas de superficie celular, que pueden ser difíciles de estandarizar entre laboratorios para permitir la cuantificación reproducible5. Plataformas como el sistema nCounter se basan en la expresión de genes únicos para definir células inmunitarias clave6,limitando la sensibilidad y la especificidad de la detección. Los métodos de secuenciación de ARN más genéricos, junto con las herramientas de software independientes, están disponibles, pero requieren una optimización y validación significativas antes de utilizar7,8,9,10,11,12. Los avances recientes en la combinación de microdisección de captura láser (LCM) con secuenciación de ARN para el tejido FFPE han demostrado ser prometedores; sin embargo, se requiere una solución llave en mano más de alto rendimiento para los estudios traslacionales destinados a identificar biomarcadores robustos13,14. Los métodos para generar biomarcadores multidimensionales, como el modelado inmune predictivo, que definen las cohortes de pacientes, incluidos los respondedores de terapia, los subtipos de cáncer o los resultados de supervivencia con alta precisión predictiva y significación estadística, son cada vez más importantes en la era de la medicina de precisión y la inmunoterapia15,16.
Para hacer frente a esta necesidad, se desarrolló un ensayo de perfiles inmunes para permitir la cuantificación sensible y específica de las células inmunitarias en el tejido FFPE tumoral sólido utilizando reactivos estandarizados de secuenciación de ARN e informática basada en la nube. Además de acomodar el ARN degradado del tejido FFPE, el protocolo es capaz de acomodar el ARN derivado de muestras de tejido limitantes, como biopsias de agujas de núcleo, aspiradores de agujas y tejido micro diseccionado o macrodiseccionado. Los datos de ARN de cada muestra se comparan con una base de datos de modelos de expresión génica de células inmunitarias, llamados modelos de expresión de salud inmune, para cuantificar las células inmunitarias como un porcentaje del total de células presentes en la muestra. En resumen, estos modelos se construyeron utilizando métodos de aprendizaje automático para identificar patrones de expresión multigénicos únicos a partir de datos de transcriptoma completo generados a partir de poblaciones de células inmunitarias purificadas (aisladas mediante marcadores canónicos de superficie celular)17,18. Los modelos multidimensionales de expresión de la salud subyacentes a la tecnología permiten al ensayo cuantificar cada célula inmune como un porcentaje del total de células presentes en la mezcla heterogénea. Esto permite al investigador generar comparaciones entre células intravenales e intramuestras, que han demostrado tener un valor clínico19,20. Otras aplicaciones incluyen la cuantificación de la respuesta inmune antes y después del tratamiento, como se describe en los resultados representativos. El ensayo informa sobre múltiples características de la contextura inmune del tumor y el microambiente tumoral, incluidos los porcentajes absolutos de ocho tipos de células inmunitarias (derivados de modelos de expresión génica): células CD4+ T, células CD8+ T, CÉLULAs CD56+ Natural Killer, células CD19+ B, CD14+ monocitos, Tregs, macrófagos M1 y macrófagos M2. Además, el ensayo informa de la expresión (en transcripciones por millón, o TPM) de diez genes de escape inmune: PD-1, PD-L1, CTLA4, OX40, TIM-3, BTLA, ICOS, CD47, IDO1 y ARG1.
El kit de reactivos se utiliza para preparar las bibliotecas de alta calidad para la secuenciación en una plataforma Illumina siguiendo un método híbrido de preparación de bibliotecas basada en captura, como se muestra en la Figura 1. Si un investigador no tiene una plataforma de secuenciación de Illumina en su laboratorio, puede enviar sus muestras a un laboratorio central para la secuenciación. Una vez generados, los datos de secuenciación se cargan en Prism Portal para el análisis automatizado, y se devuelve al usuario un perfil completo y cuantitativo para cada muestra individual, en forma de Informe Inmune(Figura 2A). Los usuarios también pueden definir agrupaciones de muestras en el Portal Prism para generar un Informe de Biomarcador(Figura 2B),destacando biomarcadores estadísticamente significativos que distinguen a dos cohortes de pacientes. Es importante destacar que los datos generados por el kit de reactivos son solo para uso de investigación y no se pueden utilizar con fines de diagnóstico.

Figura 1: Información general sobre el flujo de trabajo. En este protocolo, el ARN se convierte primero en ADNr. Los adaptadores de secuenciación están ligados, y el ADNc con ligadura de adaptadores es amplificado y con código de barras por PCR para crear una biblioteca de captura previa. Las sondas biotinylated se hibridan a objetivos específicos de ADNc que luego se capturan usando cuentas de estreptavidina. El lavado no está enlazado y no objetivo. Un enriquecimiento final de PCR produce una biblioteca posterior a la captura lista para la secuenciación. *El ARN total debe ser de muestras humanas; puede estar intacto o degradado (FFPE) ARN. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Informes inmunes representativos. El flujo de trabajo genera dos informes, un informe inmune individual (A) para cada muestra procesada y un informe de biomarcador (B) para cohortes de pacientes definidas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
El protocolo requiere aproximadamente 16 horas de tiempo de preparación (desde el ARN total hasta las bibliotecas listas para la secuenciación); sin embargo, hay una serie de puntos de parada opcionales, como se indica en el protocolo. El ensayo hace uso de la naturaleza rica y dinámica de la transcriptomica para ir más allá de biomarcadores de analito único heredados a modelos de expresión génica multidimensional, permitiendo así una caracterización biológica integral de muestras de tejidos con estandarizado reactivos y herramientas de software fáciles de usar. Permite a los investigadores utilizar una tecnología contemporánea en su propio laboratorio, aprovechando el aprendizaje automático y una base de datos de modelos de expresión sanitaria para obtener perfiles inmunes más precisos y cuantitativos de muestras clínicas preciosas, y descubrir biomarcadores de ARN multidimensionales con análisis estadístico completo.
Las muestras de tejido humano utilizadas en los resultados representativos que se muestran aquí se compraron a una entidad de buena reputación (TriStar Technology Group) y han informado el consentimiento del donante que permite la investigación académica y comercial, así como la aprobación de un Comité.
Parte I: Preparación previa a la captura de la biblioteca
1. Cuantificación y Calificación del ARN
2. Fragmentación y priming del ARN
| Fragmentación y Mezcla de Priming | Volumen (L) |
| ARN intacto o parcialmente degradado (20 ng) | 5 |
| Búfer de reacción de síntesis de primer hilo | 4 |
| Primers aleatorios | 1 |
| Volumen total | 10 |
Tabla 1: Fragmentación y reacción de cebado para ARN de alta calidad. Los componentes de la fragmentación y la reacción de cebado para EL ARN de alta calidad deben ensamblarse y mezclarse sobre hielo de acuerdo con los volúmenes mostrados. Se puede hacer una mezcla maestra de búfer de reacción de síntesis de primera hebra y imprimaciones aleatorias que se pueden añadir a las muestras de ARN.
| Reacción de priming | Volumen (L) |
| ARN FFPE (40 ng) | 5 |
| Primers aleatorios | 1 |
| Volumen total | 6 |
Tabla 2: Reacción de cebado aleatorio para ARN altamente degradado. Los componentes de la reacción de cebado para ARN altamente degradado deben ensamblarse sobre hielo en un tubo de PCR libre de nucleasas.
3. Primera síntesis de ADNc Dehebrado
| Síntesis del primer hilo | Volumen (L) |
| ARN fragmentado y cebado (paso 2.1.3) | 10 |
| Reactivo de especificidad de síntesis de primer hilo | 8 |
| Mezcla de enzimas de síntesis de hebras | 2 |
| Volumen total | 20 |
Tabla 3: Reacción de la primera síntesis de hebras para ARN de alta calidad. Los componentes de la fragmentación y la reacción de cebado para ARN de alta calidad deben ensamblarse y mezclarse en hielo de acuerdo con los volúmenes indicados. Se puede hacer y añadir una mezcla maestra de First Strand Synthesis Eagent y First Strand Synthesis Enzyme Mix a las muestras de ARN fragmentadas y cebadas.
| Síntesis del primer hilo | Volumen (L) |
| ARN cebado (paso 2.2.3) | 6 |
| Búfer de reacción de síntesis de primer hilo | 4 |
| Reactivo de especificidad del primer hilo | 8 |
| Mezcla de enzimas de síntesis de hebras | 2 |
| Volumen total | 20 |
Tabla 4: Reacción de la primera síntesis de hebras para ARN altamente degradado. Los componentes de la fragmentación y la reacción de cebado para el ARN altamente degradado deben ensamblarse y mezclarse sobre hielo de acuerdo con los volúmenes mostrados. Se puede hacer y añadir una mezcla maestra de búfer de reacción de síntesis de primer hilo, reactivo de especificidad de síntesis de primera hebra y mezcla de enzimas de síntesis de primera hebra a las muestras de ARN cebado.
4. Incubación de síntesis de primera hebra
5. Síntesis de ADNc de segundo hilo
| Reacción de síntesis de segundo hilo | Volumen (L) |
| Primer producto de síntesis de hebras (paso 4.1) | 20 |
| Búfer de reacción de síntesis de segundo hilo | 8 |
| Mezcla de enzimas de síntesis de segunda hebra | 4 |
| Agua libre de nucleasas | 48 |
| Volumen total | 80 |
Tabla 5: Reacción de la segunda síntesis de hebras. Los componentes de la segunda hebra de reacción de síntesis de ADNc deben ensamblarse y mezclarse en hielo de acuerdo con los volúmenes mostrados. Se puede hacer y añadir una mezcla maestra del búfer de reacción de síntesis de segundo hilo, la mezcla de enzimas de síntesis de segunda hebra y el agua libre de nucleasa al producto de síntesis de la primera hebra.
6. Limpieza de CDNA usando SPRI (inmovilización reversible de fase sólida) Perlas
7. Finalizar la reparación de la biblioteca cDNA
| Reacción de reparación final | Volumen (L) |
| Producto de síntesis de segunda hebra (paso 6.8) | 50 |
| Búfer de reacción de reparación final | 7 |
| Mezcla de enzimas de reparación final | 3 |
| Volumen total | 60 |
Tabla 6: Fin de la reacción de reparación. Los componentes de la reacción de reparación final deben montarse y mezclarse sobre hielo de acuerdo con los volúmenes mostrados. Se puede hacer y añadir una mezcla maestra del búfer de reacción de reparación final y la mezcla de enzimas de reparación final al segundo producto de síntesis de hebras.
8. Ligadura del adaptador
| Dilución de ligadura | Volumen (L) |
| Adaptador | 0.5 |
| Tampón de dilución del adaptador | 2 |
| Volumen total | 2.5 |
Tabla 7: Dilución del adaptador. El adaptador debe diluirse sobre hielo con tampón de dilución del adaptador de acuerdo con los volúmenes mostrados.
| Reacción de ligadura | Volumen (L) |
| ADN precortado extremo (paso 7.3) | 60 |
| Adaptador diluido (paso 8.1) | 2.5 |
| Potenciador de la ligadura | 1 |
| Ligation Master Mix | 30 |
| Volumen total | 93.5 |
Tabla 8: Reacción de ligadura. Los componentes de la reacción de ligadura del adaptador deben ensamblarse sobre hielo de acuerdo con los volúmenes mostrados en el orden indicado. Se puede hacer una mezcla maestra de Ligation Enhancer y Ligation Master Mix y añadirla al ADN end Prepped con adaptador diluido. No mezcle el adaptador diluido y el Ligation Master Mix o Ligation Enhancer antes de mezclar el con el ADN preparado al final.
9. Purificación de la reacción de ligación utilizando SPRI Neads
10. Enriquecimiento de PCR del ADN ligado del adaptador
| Enriquecimiento de PCR | Volumen (L) |
| ADN ligado del adaptador (Paso 10.1) | 15 |
| Pre-Captura PCR Master Mix | 25 |
| Universal PCR Primer | 5 |
| Primer índice (X) | 5 |
| Volumen total | 50 |
Tabla 9: Enriquecimiento de PCR del ADN ligado del adaptador. Los componentes del enriquecimiento de PCR de la reacción de ADN ligada del adaptador deben ensamblarse y mezclarse sobre hielo de acuerdo con los volúmenes mostrados. Se puede hacer y añadir al ADN ligado al adaptador la mezcla maestra de PCR pre-captura y la Universal PCR Primer. Para la secuenciación multiplexada, cada muestra debe tener un Primer índice único.
11. Purificación de la reacción pcR utilizando perlas SPRI
12. Validar y cuantificar la biblioteca de precaptura
Parte II: Hibridación y Captura
13. Combinar Oligos de Bloqueo, ADN de Cot-1, ADN de la biblioteca de captura previa y seco
| Reactivo | Cantidad/Volumen |
| Biblioteca de códigos de barras del paso 10.10 | 200 ng |
| ADN de cot-1 | 2 g |
| Bloqueo de Oligos | 2 l |
Tabla 10: Preparación y secado por hibridación. Los componentes que se combinarán para el secado de las bibliotecas en preparación de la hibridación deben ensamblarse de acuerdo con las cantidades mostradas.
14. Hibridar sondas de captura de ADN con la biblioteca
| Hybridization Master Mix | Volumen (L) |
| Búfer de hibridación | 8.5 |
| Hybridization Buffer Enhancer | 2.7 |
| Panel de sonda ImmunoPrism | 5 |
| Agua libre de nucleasas | 0.8 |
| Volumen total | 17 |
Tabla 11: Mezcla maestra de hibridación. Los componentes de Hybridization Master Mix deben montarse y mezclarse a temperatura ambiente de acuerdo con los volúmenes mostrados.
15. Preparar los búferes de lavado
NOTA: Los tampones de lavado se suministran como soluciones concentradas 2x (Bead Wash Buffer) o 10x (todos los demás tampones de lavado).
| Búferes de lavado | Zona de influencia concentrada (L) | Agua libre de nucleasas (L) | Total (L) |
| Búfer de lavado de cuentas | 150 | 150 | 300 |
| Búfer de lavado 1 | 25 | 225 | 250 |
| Búfer de lavado 2 | 15 | 135 | 150 |
| Búfer de lavado 3 | 15 | 135 | 150 |
| Búfer de lavado estricto | 30 | 270 | 300 |
Tabla 12: Dilución del tampón de lavado. Los tampones de lavado de concentración deben diluirse con agua libre de nucleasas a temperatura ambiente de acuerdo con los volúmenes mostrados.
| Búferes de lavado | Temperatura de retención | Volumen/Tubo (L) | Número de tubos/muestra |
| Búfer de lavado de cuentas | RT (15-25 oC) | 100 | 3 |
| Búfer de lavado 1 | 65 oC | 100 | 1 |
| Búfer de lavado 1 | RT (15-25 oC) | 150 | 1 |
| Búfer de lavado 2 | RT (15-25 oC) | 150 | 1 |
| Búfer de lavado 3 | RT (15-25 oC) | 150 | 1 |
| Búfer de lavado estricto | 65 oC | 150 | 2 |
Tabla 13: Búferes de lavado diluidos. Los tampones de lavado diluidos deben alícitarse en tubos separados de acuerdo con los volúmenes y el número de tubos por muestra mostrados. Los tampones de lavado deben mantenerse a la temperatura indicada antes de su uso.
| Mezcla de resuspensión de perlas | Volumen (L) |
| Búfer de hibridación | 8.5 |
| Hybridization Buffer Enhancer | 2.7 |
| Agua libre de nucleasas | 5.8 |
| Volumen total | 17 |
Tabla 14: Mezcla de resuspensión de perlas. Los componentes de Bead Resuspension Mix deben montarse y mezclarse a temperatura ambiente de acuerdo con los volúmenes mostrados.
16. Preparar las cuentas de Streptavidin
17. Enlazar objetivo hibridado a las perlas de Streptavidin
18. Lavar las perlas de streptavidina para eliminar el ADN sin ataduras
19. Realizar el enriquecimiento final, de PCR posterior a la captura
| Componente de mezcla maestra PCR posterior a la captura | Volumen (L) |
| MasterMix PCR post-captura | 25 |
| Post-Captura PCR Primer Mix | 1.25 |
| Agua libre de nucleasas | 3.75 |
| Volumen total | 30 |
Tabla 15: Mezcla maestra PCR posterior a la captura. Los componentes de Post-Capture PCR Master Mix deben ensamblarse y mezclarse sobre hielo de acuerdo con los volúmenes mostrados.
20. Purificar fragmentos de PCR posteriores a la captura
21. Validar y cuantificar la biblioteca
22. Secuenciación en una plataforma de secuenciación
23. Análisis de los datos de secuenciación para generar perfiles inmunes y descubrir biomarcadores con Prism Portal, una herramienta informática basada en la nube
Hay una serie de puntos de control a lo largo del protocolo que permiten al usuario evaluar la calidad y la cantidad de materiales generados. Siguiendo el paso 12 descrito en el protocolo, se genera un electroferograma como se muestra en la Figura 3,representativa de una biblioteca de precaptura típica para una muestra de ARN intacta (RIN n.o 7.8).

Figura 3: Seguimiento típico del bioanalizador de la biblioteca de precaptura para una muestra de ARN intacta. Las bibliotecas de captura previa aparecen como un pico amplio alrededor de 250-400 pares de bases (bp) de tamaño. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Se debe tener cuidado de evitar la sobreamplificación, como se indica en el segundo pico alrededor de 1.000 bp que se muestra en la Figura 4, un electroferograma representativo de una biblioteca de precaptura generada a partir de una muestra de ARN FFPE (DV200 a 46). Si este pico es pequeño en relación con el pico principal (alrededor de 250-400 pares base (bp), como se muestra), no interferirá con los pasos o análisis descendentes. Si el segundo pico es grande en relación con el pico de 250-400 bp, la biblioteca de pre-captura se puede rehacer con menos ciclos de PCR para reducir la sobreamplificación.

Figura 4: Seguimiento típico del bioanalizador de la biblioteca de captura previa para una muestra de ARN FFPE. El segundo pico alrededor de 1.000 bp es indicativo de sobreamplificación. Si este pico es pequeño en relación con el pico principal alrededor de 250-400 bp (como se muestra), no interferirá con los pasos o análisis aguas abajo. Si el segundo pico es grande en relación con el pico de 250-400 bp, la biblioteca de pre-captura se puede rehacer con menos ciclos de PCR para reducir la sobreamplificación. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Como se describe en el paso 12.1.3, se debe evaluar la presencia de atenuadores de adaptador para determinar si es necesaria una limpieza adicional. Los electroferogramas que se muestran en la Figura 5 son representativos de los niveles inaceptables(Figura 5A, DV200 a 33) y aceptables(Figura 5B, DV200 x 46) de dimer adaptador, que aparecen como el pico agudo alrededor de 128 bp.

Figura 5: Seguimientos de bioanalyzer de la biblioteca de captura previa. El dimer del adaptador aparece como un pico agudo alrededor de 128 bp. (A) Los atenuadores de adaptador excesivo están presentes en este electroferograma. (B) Los niveles aceptables del dimer del adaptador se representan en este seguimiento. Ambas trazas muestran evidencia de sobreamplificación leve, pero esto no debe interferir con el ensayo ImmunoPrism. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Al finalizar el protocolo, antes de la secuenciación, las bibliotecas finales se evalúan de nuevo utilizando electroforesis digital. Las bibliotecas hechas de ARN FFPE tienden a tener una distribución de tamaño promedio más pequeña que las bibliotecas hechas de ARN intacto. Para las muestras de ARN intactas, el seguimiento resultante debe ser similar a la Figura 6 (RIN 9.5). Para el ARN degradado o FFPE, el seguimiento resultante debe ser similar a la Figura 7 (DV200 a 36).

Figura 6: Seguimiento típico del bioanalizador de la biblioteca final para una muestra de ARN intacta. Las bibliotecas finales aparecen como un pico amplio alrededor de 250-400 pares base (bp) de tamaño. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 7: Seguimiento típico del bioanalizador de la biblioteca final para una muestra de ARN FFPE. Las bibliotecas hechas de ARN FFPE tienden a tener una distribución de tamaño promedio más pequeña que las bibliotecas hechas de ARN intacto. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Como se describe, los resultados generados con este protocolo se pueden aplicar de dos maneras clave, como se muestra en la Figura 8.

Figura 8: Dos casos de uso del protocolo. Los resultados generados por este ensayo de perfiles inmunes se aplican en dos aplicaciones traslacionales clave. (A) El primer caso de uso comienza a partir del tejido tumoral sólido humano (incluidos los archivos FFPE) y genera un perfil inmune individual para la muestra. (B) Una vez generados para una cohorte de muestras humanas, los datos se combinan utilizando el Portal Prism para generar un biomarcador multidimensional y el correspondiente Informe de Biomarcador. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Para demostrar cada uno de estos casos de uso, se incluyen datos representativos de un pequeño estudio traslacional21. Las muestras utilizadas en este estudio son un conjunto de muestras de 7 pacientes diagnosticados y tratados para el cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC). Las muestras son tejido tumoral sólido emparejado con el paciente de biopsias previas y posteriores al tratamiento. En primer lugar, se analizaron muestras individuales para generar un perfil inmune, como el informe de ejemplo que se muestra en la Figura 9.

Figura 9: Ejemplo de informe inmune individual para una muestra de NSCLC. La canalización de Prism Portal genera un informe gráfico para cada muestra procesada, con un informe representativo generado para una muestra de tumor sólido NSCLC que se muestra aquí. (A) La parte frontal del informe representa gráficamente la descomposición de las células inmunitarias presentes en la muestra de ARN extraída del tejido FFPE. (B) El reverso del informe incluye una tabla de células inmunitarias (en porcentajes absolutos) y una expresión génica de escape (en transcripciones por millón, o TPM), así como una declaración de rendimiento para el ensayo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Los perfiles inmunológicos pre y post-tratamiento se pueden utilizar para entender cómo una terapia (quimioterapia o radiación, en este estudio) ha modificado el microambiente tumoral. Un ejemplo se muestra en la Figura 10,donde los cambios en el porcentaje para cada célula inmune y el contenido inmune total se muestran antes y después de la quimioterapia, para un solo paciente.

Figura 10: Ejemplo de resultados previos y posteriores al tratamiento. Se muestran datos individuales de células inmunitarias y contenido inmune total generados a partir de muestras previas y posteriores al tratamiento de un solo paciente de CPN. En este ejemplo, el paciente recibió un régimen de quimioterapia como tratamiento. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Los pacientes pueden agruparse por criterios como resultados clínicos o fenotipos para la comparación. Por ejemplo, en la Figura 11,las muestras del estudio NSCLC se compararon según el tiempo con la progresión de la enfermedad después del tratamiento. Un subconjunto de los pacientes mostró recurrencia de la enfermedad en >18 meses, y otro subconjunto progresó más rápido, en 18 meses. El valor delta medio (diferencia entre los valores previos y posteriores al tratamiento) se compara para cada muestra para identificar biomarcadores putativos de progresión de la enfermedad.

Figura 11: Ejemplo de comparación de resultados clínicos. Los cambios cuantitativos entre los porcentajes de células inmunitarias en las muestras de NSCLC coincidentes antes y después del tratamiento se calcularon y notificaron como el valor "delta". Los resaltados en amarillo muestran cambios claros en la señal entre el estado de supervivencia. Las barras azules representan valores delta medios durante >18 meses hasta la progresión de la enfermedad, las barras naranjas representan valores delta medios durante 18 meses hasta la progresión de la enfermedad. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Por último, se pueden utilizar agrupaciones de muestras similares para examinar específicamente las muestras de pretratamiento para identificar biomarcadores predictivos mediante el uso del Portal Prism para generar un informe de biomarcadores. Se muestra en la Figura 12, el mismo fenotipo clínico (progresión de la enfermedad) descrito anteriormente define las agrupaciones de muestras. En este ejemplo, dos genes de escape inmune fueron identificados como diferenciadores estadísticamente significativos de las agrupaciones de muestras (CD47 y OX40, que se muestran en el panel inferior de la Figura 12A). En este ejemplo, dado que los biomarcadores de genes individuales son robustos con una importancia estadística clara, el biomarcador multidimensional no agrega un valor predictivo significativo (ImmunoPrism, tal como se etiqueta en el gráfico de barras superior derecho de la Figura 12B). La tabla completa de datos, incluidos los resultados de los 18 analitos para el ensayo, se resume en el reverso del informe, incluido el análisis estadístico y un breve resumen de los métodos.

Figura 12: Ejemplo de informe de biomarcadorpara muestras NSCLC. La canalización Biomarker Discovery ofrece un informe visual de biomarcadores individuales y un biomarcador multidimensional de aprendizaje automático, con estadísticas detalladas. (A) Para este estudio, la canalización identificó dos biomarcadores individuales (CD47 y OX40) como estadísticamente significativos para definir la progresión de la enfermedad con un umbral de 18 meses. (B) Los detalles sobre el método y los resultados completos se incluyen en el reverso del informe. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Tabla suplementaria 1: Materiales del kit de reactivos. Se enumeran una lista de los materiales proporcionados en el kit ImmunoPrism, junto con los números de pieza a los que se hace referencia en el protocolo del fabricante. Todos los demás equipos y materiales requeridos se enumeran en la Tabla de Materiales. Visite https://cofactorgenomics.com/product/immunoprism-kit/ para obtener hojas de datos de seguridad (SDS). Haga clic aquí para ver este archivo (haga clic con el botón derecho para descargar).
Tabla Suplementaria 2: Programas de Ciclor Térmico. Los programas de ciclones recomendados a los que se hace referencia en todo el protocolo se resumen para facilitar la programación. Haga clic aquí para ver este archivo (haga clic con el botón derecho para descargar).
Tabla complementaria 3: Guía del índice de secuenciación. Se enumeran las imprimaciones de índice proporcionadas en el kit de reactivos; se añade una imprimación única a cada reacción para la desmultiplexación posterior a la secuenciación. También se proporcionan combinaciones recomendadas de multiplexación de bajo nivel. Haga clic aquí para ver este archivo (haga clic con el botón derecho para descargar).
Todos los autores son empleados por Cofactor Genomics, Inc., la empresa que desarrolló y produce el kit de reactivos ImmunoPrism y las herramientas informáticas utilizadas en este artículo. El ensayo ImmunoPrism es solo para uso de investigación y no se utiliza en procedimientos de diagnóstico.
El uso de un enfoque basado en ARN para determinar los perfiles inmunitarios cuantitativos de los tejidos tumorales sólidos y aprovechar las cohortes clínicas para el descubrimiento de biomarcadores de oncitología se describe a través de protocolos moleculares e informáticos.
Los autores desean reconocer a TriStar Technology Group por proporcionar los especímenes biológicos para los resultados representativos, así como a todos los equipos moleculares, de análisis, productos y comerciales de Cofactor Genomics por su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia técnica y su experiencia Apoyo.
| 0,2 mL PCR 8 tiras de tubos | USA Scientific | 1402-2700 | USA Scientific 0,2 mL PCR 8 tubos Etanol |
| 200 pruebas | MilliporeSigma | EX0276-1 | Preparar al 80% mezclándolo con agua libre de nucleasas el día del experimento |
| Termocicladores de 96 pocillos | BioRad | 1861096 | |
| Perlas de inmovilización reversible en fase sólida (SPRI) | Beckman-Coulter | A63882 | Agencourt AMPure XP – Perlas de purificación PCR |
| Chips y kit de electroforesis digital | Agilent Technologies | 5067-4626 | Chips y kit de ADN de alta sensibilidad Agilent |
| Sistema de electroforesis digital | Agilent Technologies | G2939AA | Agilent 2100 Bioanalizador de electroforesis |
| Perlas de estreptavidina | ThermoFisher Scientific | 65306 | Dynabeads M-270 |
| Kit de inmunoprisma de estreptavidina y ndash; 24 reacciones | Cofactor Genomics | CFGK-302 | Cofactor ImmunoPrism Immune Profiling Kit – 24 reacciones |
| ADN humano Cot-1 | ThermoFisher Scientific | 15279011 | Invitrogen |
| marca Bastidor de separación magnética | Alpaqua/Invitrogen | A001322/12331D | Soporte de anillo magnético de 96 pocillos |
| Microcentrífuga | Eppendorf | 22620701 | |
| Tubos de microcentrífuga | USA Scientific | 1415-2600 | USA Scientific Tubo de microcentrífuga de baja adherencia de 1,5 mL |
| NextSeq550 | Illumina | SY-415-1002 | Se puede utilizar cualquier secuenciador Illumina para este protocolo |
| Agua sin nucleasas | ThermoFisher Scientific | AM9937 | |
| Kit de extracción de prisma Cofactor | Genomics | CFGK-401 Kit de | extracción FFPE de prisma de cofactor y ndash; 24 muestras |
| ARN purificado | : | purificado a partir de muestras de tejido humano | |
| Fluorímetro | ThermoFisher Scientific | Q33226 | Qubit 4 Sistema |
| de ensayo fluorométrico | Axygen | PCR-05-C | 0,5 ml Tubos de PCR de pared delgada con tapas planas |
| Kit de reactivos fluorométricos de alta sensibilidad | Life Technologies | Q32854 | Qubit dsDNA HS Kit |
| de ensayoConcentrador de vacío | Eppendorf | 22820001 | VacufugePlus |
| Mezclador de vórtice | VWR | 10153-838 | |
| Baño de agua o bloque calefactor | VWR/USA Scientific | NA/2510-1102 | VWR baño de agua/USA Bloque calefactor Scientific |