Dans un article récent publié dans Communication Nature, les chercheurs ont rapporté une approche protéogénomique pour étudier le matériel tumoral solide frais de mélanome. L’approche combine la chromatographie liquide et la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) de peptides immunoprécipités de l’antigène leucocytaire humain de classe I (pHLA-I) avec le séquençage de l’exome entier (WES) pour la découverte et la validation de candidats néo-antigènes au niveau protéique. .
Étude: L’analyse protéogénomique révèle que l’ARN est une source d’identification des néoantigènes agnostiques tumoraux. Crédit d’image : Stock-Asso/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Les mutations génétiques donnent naissance à des néo-antigènes qui déclenchent une réponse immunitaire anti-tumorale. Le défi est que la plupart des patients atteints de cancer ne partagent pas de néoantigènes. Ainsi, en validant des milliers de en silicone-les candidats néo-antigènes prédits ne sont pas pratiques dans un contexte clinique.
Cependant, avec les progrès de la découverte de néoantigènes basée sur la protéogénomique, il devient plus facile et facilite le développement de nouvelles immunothérapies.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé du matériel tumoral et du sang de 32 patients cancéreux de la cohorte ImmoNEO MASTER atteints de diverses tumeurs pour l’analyse protéogénomique afin de trouver de nouveaux néoantigènes supprimant les tumeurs.
Les chercheurs ont phénotypé des microenvironnements tumoraux à l’aide de suspensions unicellulaires de tissus tumoraux primaires, qu’ils ont également utilisées pour le WES et le séquençage du génome entier (WGS).
En outre, ils ont utilisé l’analyse du transcriptome en vrac ou le séquençage de l’acide ribonucléique (ARN-seq) pour la caractérisation par cytométrie en flux (FC) des lymphocytes T envahissant la tumeur et le tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) des lymphocytes T CD8 +. Par la suite, les chercheurs ont appelé des variants mutants et les ont filtrés pour les polymorphismes mononucléotidiques (SNP).
Pour l’évaluation de l’immunogénicité des candidats néo-antigènes, ils ont utilisé les lymphocytes infiltrant la tumeur (TIL) et les cellules mononucléaires du sang périphérique du patient, ainsi que des PBMC sains dérivés de donneurs à l’aide d’un test de cellules dendritiques co-cultivées (acDC).
Enfin, l’équipe a validé tous les variants d’ARN et peptides identifiés (en profondeur) pour leur spécificité tumorale en analysant leur prévalence dans les données tissulaires d’ARN-seq du projet génotype-expression tissulaire (GTEx).
Résultats
Dans cette étude, les auteurs ont utilisé des ensembles de données avec des variants d’acide désoxyribonucléique (ADN) et d’ARN non filtrés pour éviter la perte de candidats potentiels à des néoantigènes. Ils ont découvert que les mutations somatiques sur les exons codants et les transcrits non codants, les régions introniques et les sites d’épissage représentaient une source de néoantigènes.
En moyenne, ils ont détecté 302 mutations somatiques par tumeur mais un nombre beaucoup plus élevé de variants au niveau de l’ARN, avec une moyenne de 4 024 variants par tumeur.
La plupart des candidats néo-antigènes provenaient de variants identifiés dans l’ensemble de données d’ARN, illustrant la pertinence de l’ARN en tant que source encore sous-étudiée d’antigènes cancéreux. Ainsi, la détection de variants centrés sur l’ARN a le potentiel d’identifier des candidats néo-antigènes pertinents.
Une autre observation intrigante était que les tumeurs avec de faibles niveaux de mutations somatiques abritaient également une grande quantité de variants d’ARN. Ils ont détecté près de dix fois plus de variants d’ARN que de variants d’ADN.
En outre, tous les patients partageaient un sous-ensemble de variants d’ARN ; cependant, seuls certains patients partageaient des variants d’ADN, et à une fréquence insignifiante.
Les auteurs ont détecté une séquence canonique correspondante au niveau de l’ADN pour la plupart des variantes d’ARN, suggérant que les événements d’édition d’ARN ont donné lieu à certaines de ces variantes. De plus, ils ont noté qu’environ 97 % des variants étaient uniques dans cette cohorte au niveau de l’ADN, mais seulement 89 % au niveau de l’ARN.
L’équipe a utilisé un flux de travail de rescoring basé sur Prosit pour augmenter le nombre de candidats néo-antigènes identifiés de 13. Il les a aidés à identifier 90 candidats néo-antigènes chez 24 patients, avec 1 à 13 candidats néo-antigènes par patient, soulignant que la plupart des patients atteints de cancer hébergent des cibles potentielles pour personnalisé immunothérapie.
La longueur peptidique de tous les candidats néo-antigènes identifiés variait de huit à 14 acides aminés avec une prédominance de nonamères.
De manière frappante, 79 des 90 candidats néo-antigènes identifiés étaient dérivés exclusivement de variants d’ARN, trois de variants d’ADN et huit partagés entre les sources. Enfin, les chercheurs ont noté que les néoantigènes immunogènes ne se limitaient pas à des entités tumorales spécifiques et étaient présents chez les patients atteints de mélanomes, de sarcomes et de carcinomes.
Près de 29 % des candidats néo-antigènes validés ont suscité une in vitro Réponse des lymphocytes T, réduisant ainsi le besoin de tests d’immunogénicité pratiquement irréalisables et fastidieux dans un environnement clinique.
conclusion
La découverte d’immunothérapies spécifiques du cancer basées sur des néo-antigènes est toujours critique ; ainsi, ce domaine de recherche pourrait bénéficier d’approches combinatoires comme la protéogénomique.
Dans la cohorte actuelle de pan-cancer largement caractérisée, un pipeline protéogénomique amélioré a établi l’ARN comme une source importante de candidats néo-antigènes et d’antigènes tumoraux partagés.
De plus, les auteurs ont combiné la protéogénomique avec des analyses phénotypiques et fonctionnelles pour relier les candidats identifiés à leurs caractéristiques immunologiques. De plus, ils ont évalué leur potentiel à stimuler les réponses immunitaires des lymphocytes T.
Ensemble, ces avancées pourraient guider le processus de sélection de candidats néo-antigènes prometteurs pour les tests précliniques, en particulier les lymphocytes T transgéniques TCR représentent une excellente cible immunothérapeutique pour les patients atteints de cancer.
