$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Glejaki naciekające dyfuzyjnie są najczęstszym typem złośliwego guza mózgu u dorosłych i są niezmiennie śmiertelne. Skłonność komórek glejaka do nadmiernej migracji w mózgu jest poważnym wyzwaniem terapeutycznym. Mechanizm, za pomocą którego się rozprzestrzeniają, obejmuje ukierunkowaną migrację i niekontrolowaną inwazję. Wykazano, że inwazyjne komórki glejaka wykazują tropizm i migrację wzdłuż szlaków istoty białej1, przy czym ostatnie badania sugerują demielinizację tych dróg jako aktywną, protumorygenną cechę2. W inwazji pośredniczy przejście nabłonkowe do mezenchymalnego, w którym komórki glejaka uzyskują właściwości mezenchymalne poprzez zmniejszenie ekspresji genów kodujących białka macierzy zewnątrzkomórkowej i cząsteczki adhezyjne komórek, wzmacniając migrację i ułatwiając propagację w mikrośrodowisku guza3,4,5.
Na poziomie molekularnym wykazano zakłócenie kilku białek, które nadają stabilność komórkową i łączą się z komponentami immunogennymi6. Wiadomo, że glejaki naciekowe ulegają supresji białek o właściwościach antyapoptotycznych (np. PTEN)7. Wykazują również nadekspresję białek, które sprzyjają unikaniu odpowiedzi immunologicznej gospodarza (np. PD1/PDL1)8. Rozregulowanie tych złożonych szlaków zwiększa rakotwórczość i zwiększa potencjał złośliwy.
W próbkach inwazyjnego glejaka, celem było oszacowanie zróżnicowanej ekspresji białek kluczowych dla wzrostu, przeżycia i proliferacji komórek, a także dla integralności strukturalnej mikrośrodowiska między inwazyjnymi i nieinwazyjnymi komponentami. Ponadto staraliśmy się zbadać różnicową regulację białek o aktywnej roli immunogennej, oferując wgląd w mechanizm, dzięki któremu osłabiona obrona immunologiczna gospodarza może zwiększać proliferacyjny i inwazyjny potencjał glejaków. Jest to szczególnie istotne, biorąc pod uwagę niedawny zakres badań pokazujących, w jaki sposób markery immunologiczne i czynniki powodujące rozregulowanie w nowotworach złośliwych mogą służyć jako cele immunoterapii. Identyfikacja realnych celów terapeutycznych wśród wielu białek biorących udział w nadzorze immunologicznym i reaktywności wymaga bardzo czułego i kompleksowego podejścia.
Biorąc pod uwagę szeroki wachlarz potencjalnych białek, które mogą być badane, szukaliśmy metody zbliżonej do immunohistochemii, ale o zwiększonej wydajności przetwarzania danych. W dziedzinie biologii nowotworów DSP stał się potężną technologią o istotnych zaletach w porównaniu z alternatywnymi narzędziami do analizy proteomicznej i kwantyfikacji. Cechą charakterystyczną DSP jest jego zdolność do multipleksowania o wysokiej przepustowości, pozwalająca na jednoczesne badanie kilku różnych białek w próbce, co stanowi istotną różnicę w stosunku do standardowych, ale mniej pleksowych technologii, takich jak immunohistochemia (IHC)9,10. Funkcja multipleksu DSP nie wpływa negatywnie na jego wierność jako narzędzia ilościowego i analitycznego, jak wykazały badania porównujące DSP z IHC. Na przykład, w przypadku użycia do proteomicznej kwantyfikacji próbek niedrobnokomórkowego raka płuca, wykazano, że DSP ma podobne wyniki do IHC11. Dodatkowo DSP oferuje konfigurowalną specyfikację regionalną, w której użytkownicy mogą ręcznie definiować regiony, w których mają być przeprowadzana analiza proteomiczna. Daje to przewagę nad metodami multipleksu całosekcyjnego10,12. W jednej rundzie przetwarzania DSP oferuje zatem wiele warstw analizy, badając kilka docelowych białek w wielu regionach zainteresowania.
DSP ma zastosowanie w kilku różnych ustawieniach patologicznych. DSP jest szczególnie korzystny w analizie onkologicznej, ponieważ zmienność przestrzenna może korelować z transformacją komórkową i różnicową ekspresją białek. Na przykład DSP wykorzystano do porównania profilu proteomicznego raka piersi z sąsiednim mikrośrodowiskiem guza. Niesie to ze sobą ważne implikacje dla zrozumienia naturalnej historii tego guza i jego progresji, a także potencjalnej odpowiedzi na leczenie13. Dodatkowe konteksty ilustrujące wszechstronność DSP obejmują przestrzenną kwantyfikację różnorodności białek w raku prostaty14, związek ekspresji markerów komórek odpornościowych z progresją choroby w raku płaskonabłonkowym głowy i szyi15, oraz wykazanie nabłonkowo-mezenchymalnego gradientu ekspresji białka odróżniającego przerzutowego od pierwotnego raka jasnokomórkowego jajnika16. Wdrażając DSP, charakteryzujemy topografię przestrzenną białek, które mogą mieć wpływ na nowotworzenie i inwazję glejaków.