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Les gliomes infiltrant de manière diffuse sont le type le plus courant de tumeur cérébrale maligne chez l’adulte et sont invariablement mortels. La propension des cellules de gliome à migrer largement dans le cerveau est un défi thérapeutique majeur. Le mécanisme par lequel ils se propagent implique une migration dirigée et une invasion incontrôlée. Il a été démontré que les cellules de gliome invasives présentent un tropisme et une migration le long des faisceaux de substance blanche1, des recherches récentes impliquant la démyélinisation de ces voies comme une caractéristique protumorigène active2. L’invasion est médiée par une transition épithélio-mésenchymateuse, dans laquelle les cellules de gliome acquièrent des propriétés mésenchymateuses en réduisant l’expression des gènes codant pour les protéines de la matrice extracellulaire et les molécules d’adhésion cellulaire, amplifiant la migration et facilitant la propagation à travers le microenvironnement tumoral 3,4,5.
Au niveau moléculaire, la perturbation de plusieurs protéines qui confèrent une stabilité cellulaire et une interface avec des composants immunogènes a été démontrée6. Les gliomes infiltrants sont connus pour subir la suppression de protéines ayant des propriétés anti-apoptotiques (par exemple, PTEN)7. Ils surexpriment également des protéines qui favorisent l’évasion de la réponse immunitaire de l’hôte (p. ex. PD1/PDL1)8. La dérégulation de ces voies complexes augmente la tumorigénicité et augmente le potentiel malin.
Dans des échantillons de gliome invasif, l’objectif était d’évaluer l’expression différentielle de protéines essentielles à la croissance, à la survie et à la prolifération cellulaires, ainsi qu’à l’intégrité structurelle du microenvironnement entre les composants invasifs et non invasifs. De plus, nous avons cherché à étudier la régulation différentielle des protéines ayant un rôle immunogène actif, offrant un aperçu du mécanisme par lequel les défenses immunitaires de l’hôte compromis peuvent améliorer le potentiel prolifératif et invasif des gliomes. Ceci est particulièrement pertinent compte tenu de l’ampleur récente de la recherche démontrant comment les marqueurs immunitaires et les facteurs de dérégulation dans la malignité peuvent servir de cibles de l’immunothérapie. L’identification de cibles thérapeutiques viables parmi les nombreuses protéines impliquées dans l’immunosurveillance et la réactivité nécessite une approche très sensible et globale.
Compte tenu du large éventail de protéines candidates pouvant être étudiées, nous avons cherché une méthode semblable à l’immunohistochimie, mais avec une efficacité accrue du traitement des données. Dans le domaine de la biologie du cancer, DSP est apparu comme une technologie puissante avec des avantages importants par rapport aux outils alternatifs pour l’analyse et la quantification protéomique. La caractéristique du DSP est sa capacité de multiplexage à haut débit, permettant l’étude simultanée de plusieurs protéines différentes dans un échantillon, marquant une distinction importante des technologies standard mais à plus faible plex telles que l’immunohistochimie (IHC)9,10. La caractéristique multiplex du DSP ne compromet pas sa fidélité en tant qu’outil quantitatif et analytique, comme le démontrent les études comparant le DSP à l’IHC. Lorsqu’il est utilisé pour la quantification protéomique d’échantillons de cancer du poumon non à petites cellules, par exemple, il a été démontré que le DSP donne des résultats similaires à IHC11. En outre, DSP offre une spécification régionale personnalisable, dans laquelle les utilisateurs peuvent définir manuellement des régions dans lesquelles effectuer une analyse protéomique. Cela présente un avantage par rapport aux méthodes multiplex à section entière10,12. En un seul cycle de traitement, DSP offre ainsi plusieurs couches d’analyse en examinant plusieurs cibles protéiques dans plusieurs régions d’intérêt.
DSP a des applications dans plusieurs contextes pathologiques différents. La DSP est particulièrement avantageuse dans l’analyse oncologique, car la variation spatiale peut être corrélée à la transformation cellulaire et à l’expression différentielle des protéines. Par exemple, le DSP a été utilisé pour comparer le profil protéomique du cancer du sein au microenvironnement tumoral adjacent. Cela comporte des implications importantes pour la compréhension de l’histoire naturelle de cette tumeur et de sa progression, ainsi que de la réponse potentielle au traitement13. D’autres contextes illustrant la polyvalence du DSP comprennent la quantification spatiale de la diversité des protéines dans le cancer de la prostate14, l’association de l’expression des marqueurs cellulaires immunitaires avec la progression de la maladie dans le carcinome épidermoïde de la tête et du cou 15 et la démonstration d’un gradient épithélial-mésenchymateux de l’expression protéique distinguant le cancer de l’ovaire métastatique du cancer primaire de l’ovaire à cellules claires16 . En implémentant DSP, nous caractérisons la topographie spatiale des protéines qui pourraient avoir un impact sur la tumorigenèse et l’invasion des gliomes.