Raki płaskonabłonkowe jamy ustnej i gardła (OPSCC) to niejednorodna grupa nowotworów płaskonabłonkowych wywodzących się z jamy ustnej gardła. Czynniki ryzyka OPSCC obejmują zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV) oraz spożywanie alkoholu i palenie tytoniu1,2. Rola odpowiedzi immunologicznej i sposoby jej wykorzystania w warunkach klinicznych dopiero zaczynają być badane. Mikrośrodowisko guza jest infiltrowane przez komórki odpornościowe, które są przyciągane do miejsca nowotworu. Chociaż wysoka częstość cytotoksycznych limfocytów T CD8 + została skorelowana z poprawą przeżycia u pacjentów z OPSCC3, rola innych podzbiorów limfocytów T, w tym limfocytów Treg i Th17, jest nadal niejasna4. Podczas gdy komórki Th1 i Th17 mają pomagać w odpowiedzi immunologicznej ukierunkowanej na komórki nowotworowe, limfocyty Treg są dobrze znane ze swoich zdolności do tłumienia aktywności innych limfocytów T5. Stwierdzono jednak, że obecność limfocytów Treg koreluje zarówno z korzystnymi, jak i niekorzystnymi reakcjami w różnych typach nowotworów6. Ponieważ nie wszystkie komórki odpornościowe obecne we krwi infiltrują guz w takim samym stopniu, badanie lokalnego mikrośrodowiska guza zapewnia najbardziej wiarygodną miarę odpowiedzi immunologicznej skierowanej przeciwko nowotworowi. Celem pracy jest określenie korelacji między liczbą i typami komórek odpornościowych a wynikiem klinicznym. Użyliśmy czterokolorowego obrazowania fluorescencji IHC do analizy liczby i lokalizacji różnych subpopulacji komórek T w ludzkim OPSCC.
Skupiliśmy się na całkowitej liczbie limfocytów T (CD3+), komórek Th17 i immunosupresyjnych limfocytów FoxP3+, których szlak różnicowania jest ściśle związany z komórkami Th17. Komórki Th17 charakteryzują się połączeniem CD3 i IL-17. Cytokina IL-17 może być również wytwarzana przez komórki inne niż T7. Określiliśmy rozmieszczenie wewnątrznabłonkowych i zrębowych limfocytów T, Treg, Th17 i komórek innych niż T IL-17 + w dużej serii przypadków OPSCC i przeanalizowaliśmy korelacje z przeżyciem pacjentów. Wielokolorowa fluorescencja IHC została użyta do identyfikacji ekspresji CD3, Foxp3 i IL-17 w połączeniu z przeciwbarwieniem DAPI. Test ten pozwolił na łatwą i wyraźną identyfikację zarówno komórek nowotworowych (za pomocą barwienia jądrowego DAPI), jak i infiltrujących populacji limfocytów T (przy użyciu kombinacji różnych markerów). Po przygotowaniu próbki i barwieniu użyto mikroskopu fluorescencyjnego i oprogramowania do obrazowania, aby oddzielić różne użyte kolory fluorescencyjne oraz określić liczbę i rodzaj komórek obecnych zarówno w nabłonku guza, jak i zrębie związanym z nowotworem.
Alternatywnym testem do ilościowego i fenotypowego oznaczania populacji komórek odpornościowych jest analiza metodą cytometrii przepływowej lub cytometrii według czasu lotu (CyTOF) próbek guza lub próbek obwodowych (np. krwi lub wodobrzusza). Korzystając z tej techniki, wszystkie informacje o lokalizacji i względnym rozmieszczeniu różnych typów komórek są tracone. Wykorzystanie i analiza próbek obwodowych również nie dostarcza informacji o tym, które komórki są w stanie przeniknąć do mikrośrodowiska guza. Wykazano, że analizy krwi i komórek odpornościowych worka nie odzwierciedlają fenotypu i częstości naciekania komórek odpornościowych tkanki nowotworowej8,9.
Inną alternatywą jest użycie mikroskopii jasnego pola. Przewagą tej techniki nad obrazowaniem fluorescencyjnym jest brak autofluorescencji tkankowej. Chociaż niektóre próbki zawierają więcej autofluorescencji - szczególnie erytrocyty, ale także inne typy komórek, w tym granulocyty neutrofilowe - obszary te można łatwo usunąć w analizie prawie wszystkich próbek. Immunofluorescencja ma tę zaletę, że umożliwia analizę wielu markerów w jednej próbce przy użyciu panelu docelowych długości fal fluorescencyjnych. Jest to obecnie niemożliwe w takim samym stopniu w przypadku mikroskopii jasnego pola ze względu na brak wystarczającej liczby znaczników i dostępnych na rynku izotypów przeciwciał dla danego antygenu.
Opisana tutaj technika wielokolorowej fluorescencji IHC została wykorzystana w wielu różnych typach nowotworów i kombinacjach przeciwciał do badania różnych populacji komórek odpornościowych, a także cząsteczek wyrażanych w komórkach nowotworowych, takich jak ludzkie antygeny leukocytów (HLA) i PD-L110,11,12. Protokół został opracowany i zweryfikowany przy użyciu wielu różnych typów próbek i przeciwciał.