$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Rak wątrobowokomórkowy (HCC) jest najczęstszym pierwotnym rakiem wątroby i istotnym globalnym problemem zdrowotnym ze względu na wysoką zachorowalność i wskaźniki śmiertelności1. Według Światowej Organizacji Zdrowia, HCC zajmuje piąte miejsce pod względem najczęstszych nowotworów i jest drugą przyczyną zgonów związanych z rakiem na świecie2. Jest szczególnie rozpowszechniony w regionach o wysokich wskaźnikach przewlekłych infekcji wirusem zapalenia wątroby typu B i C, takich jak Azja Wschodnia i Afryka Subsaharyjska3. Głównymi czynnikami ryzyka są wirusowe zapalenie wątroby, marskość wątroby i zespół metaboliczny4. HCC wymaga długotrwałego leczenia, obciążając znacznym fizycznym i finansowym ciężarem, co podkreśla potrzebę skutecznej prewencji, wczesnego wykrywania i innowacyjnych strategii leczenia5.
Układ odpornościowy odgrywa kluczową rolę w rozwoju HCC. Wątroba jest narządem immunologicznie aktywnym z obfitością komórek odpornościowych, w tym makrofagów rezydujących w wątrobie, komórek naturalnych zabójców (NK) i komórek T, które są niezbędne do monitorowania i eliminowania nieprawidłowych komórek6. Jednak HCC może unikać immunologicznej obserwacji poprzez wydzielanie cząstek immunosupresyjnych, rekrutację komórek immunosupresyjnych i zmiany mikrośrodowiska nowotworowego7,8. Ta ucieczka odpornościowa nie tylko promuje wzrost i przerzuty nowotworowe, ale także wpływa na odpowiedź na immunoterapię9,10.
Odpowiedzi odpornościowe ogólnoustrojowe i lokalne w mikrośrodowisku nowotworowym są kluczowymi czynnikami wpływającymi na progresję raka i wyniki leczenia. Odpowiedzi odpornościowe ogólnoustrojowe obejmują krążące komórki odpornościowe, które mogą rozpoznawać i atakować oddalone komórki nowotworowe, takie jak obwodowe komórki T, komórki NK i monocyty, które mogą atakować komórki nowotworowe w całym ciele. Odpowiedzi odpornościowe lokalne koncentrują się na aktywności komórek odpornościowych w mikrośrodowisku nowotworowym, w tym na limfocytach infiltrujących guz (TIL), makrofagach związanych z guzem (TAM) i komórkach T regulacyjnych (Treg). Podczas gdy TIL często wywierają cytotoksyczne działanie przeciwko komórkom nowotworowym, TAM i Treg zwykle przyczyniają się do stworzenia środowiska immunosupresyjnego, które wspomaga wzrost guza11,12. Komórki nowotworowe i komórki stromy mogą przekształcać mikrośrodowisko guza, aby promować immunosupresję i uniknąć immunologicznej obserwacji. Interakcja między odpowiedziami odpornościowymi ogólnoustrojowymi i lokalnymi decyduje o ogólnej skuteczności odpowiedzi przeciwnowotworowej11. Zrozumienie tej interakcji może pomóc w opracowaniu bardziej efektywnych strategii immunoterapii.
Tradycyjna cytometria przepływowa i immunohistochemia, choć szeroko stosowane w badaniach immunologicznych, wykazują znaczne ograniczenia, jeśli chodzi o analizę złożonych krajobrazów odpornościowych, ze względu na niezdolność do przeprowadzenia kompleksowej, wielowymiarowej analizy. Cytometria przepływowa jest wysoce skuteczna w wykrywaniu markerów powierzchniowych i funkcjonalnych na poziomie pojedynczych komórek; jednak jej zdolność do jednoczesnej analizy wielu markerów jest ograniczona, często ograniczona przez nakładanie widmowe i praktyczne ograniczenia dotyczące liczby stosowanych fluorescencyjnych znaczników13,14. Z kolei immunohistochemia dostarcza cennych informacji na temat kontekstu tkankowego określonych markerów, ale podobnie jak cytometria przepływowa, jest ograniczona przez ograniczoną liczbę analizowanych markerów oraz związane z tym trudności z uzyskaniem solidnych, ilościowych, wielowymiarowych ocen15.
Aby skutecznie scharakteryzować złożone środowiska odpornościowe, niezbędne są techniki wielowymiarowe, takie jak cytometria masowa (cytometria w czasie przelotu [CyTOF]). Cytometria masowa to zaawansowana technologia, która wykorzystuje spektrometrię mas do analizy wielu markerów białkowych w pojedynczych komórkach. Umożliwia wieloparametrową analizę pojedynczych komórek bez problemów z nakładaniem widmowym, jak w przypadku tradycyjnej cytometrii przepływowej16. Dzięki stosowaniu przeciwciał z metalowymi znacznikami może mierzyć dziesiątki markerów jednocześnie, oferując kompleksowy i bezstronny widok fenotypów i funkcji komórek17. Na przykład Gadalla i wsp. opracowali panel CyTOF z ponad 40 parametrami do analizy krwinek obwodowych (PBMC) i tkanki nowotworowej, demonstrując jego przewagę w wielowymiarowej immunofenotypizacji18. Tradycyjna cytometria przepływowa, z ograniczonymi parametrami do wykrywania, nie była w stanie zidentyfikować tych rzadkich populacji komórek o unikalnych fenotypach. W przeciwieństwie do tego, cytometria masowa umożliwiła kompleksową ocenę stanu funkcjonalnego tych komórek, zapewniając bardziej szcz