Simultaneous and Spatially-Resolved Analysis of T-Lymphocytes, Macrophages and PD-L1 Immune Checkpoint in Rare Cancers

Abstract

Penile, vulvar and anal neoplasms show an incidence lower than 0.5% of the population per year and therefore can be considered as rare cancers but with a dramatic impact on quality of life and survival. This work describes the experience of a Chilean cancer center using multiplexed immunofluorescence to study a case series of four penile cancers, two anal cancers and one vulvar cancer and simultaneous detection of CD8, CD68, PD-L1, Cytokeratin and Ki-67 in FFPE samples. Fluorescent image analyses were performed using open sources for automated tissue segmentation and cell phenotyping. Our results showed an objective and reliable counting of objects with a single or combined labeling or within a specific tissue compartment. The variability was below 10%, and the correlation between analytical events was 0.92–0.97. Critical cell phenotypes, such as TILs, PD-L1+ or proliferative tumor cells were detected in a supervised and unsupervised manner with a limit of detection of less than 1% of relative abundance. Finally, the observed diversity and abundance of the different cell phenotypes within the tumor microenvironment for the three studied tumor types confirmed that our methodology is useful and robust to be applicable for many other solid tumors.

Цифрова Патологія При Меланомі: Досягнення, Бар’єри Та Перспективи

“…Модуль аналізу Tissuealign™ від VisioPharm валідовано для використання в діагностиці in vitro (CE-IVD) у Європі [25,50]. Тим не менш, вертикальна реєстрація поки що не дозволяє детально визначити фенотип окремих клітин, що вимагає розуміння ко-експресії різних маркерів в одній і тій самій клітині [5,39]. Для ідентифікації усіх субпопуляцій імунних клітин, що присутні в гістологічному зразку, іноді необхідне оцінювання більше ніж 20 маркерів, в ідеалі на тому самому зрізі тканини [6,35].…”

“…Вражає те, що більшість досліджень, які намагалися відобразити пухлинне імунне мікрооточення меланоми, проводилися з використанням методів «низького сплетення» (менше 10 маркерів на тому самому зрізі), і все ж більшість із них додали важливу інформацію для розуміння імунної відповіді проти меланоми та специфіки відповіді на імунотерапію [5,8,21]. Причина, чому навіть підхід із низьким рівнем сплетення може бути більш проникливим та інформативним порівняно з іншими молекулярними методами (наприклад, аналізом NGS), які часто охоплюють навіть більше параметрів, може бути пов'язана з тим, що мультиплексна ІГХ дозволяє отримати уявлення про просторову організацію та взаємодії компонентів [6,48].…”

“…Причина, чому навіть підхід із низьким рівнем сплетення може бути більш проникливим та інформативним порівняно з іншими молекулярними методами (наприклад, аналізом NGS), які часто охоплюють навіть більше параметрів, може бути пов'язана з тим, що мультиплексна ІГХ дозволяє отримати уявлення про просторову організацію та взаємодії компонентів [6,48]. Дійсно, просторовий вимір (тобто розуміння точного положення кожного типу клітин у тканині) можна розглядати як сам біомаркер [5]. Доступні методи аналізу тепер можуть генерувати показники щільності клітин для певних ділянок тканини, оцінювати відстань між різними типами клітин та багато іншого [49].…”

“…Використовуючи цей метод, проведено аналіз транскрипційного профілю регіонів із високою та низькою експресією бета-катеніну в меланомі, що продемонструвало значну кореляцію з кількома імунорегуляторними цілями, включаючи CTLA-4 та PD-1 [49]. Подібним чином метод використовувався для демонстрації специфічного профілю експресії у фіброзних ділянках із високою інфільтрацією макрофагами і Т-клітинами у BAP-1 негативній увеальній меланомі [5,51]. Ці дані свідчили про виснаження Т-клітин, а також механізми імунного виключення, та були підтверджені клінічними спостереженнями неефективності імунотерапії у цій підгрупі, що стимулює до розроблення специфічних підходів лікування.…”

Automated analysis of PD1 and PDL1 in lymph nodes and the microenvironment of transmissible tumors in Tasmanian devils

“…Automated image analysis software can generate both quantitative and spatial information about PDL1 and other immune checkpoints in the tumor microenvironment (27)(28)(29). For example, quantifying the degree of invasion of immune cells into tumors and identifying interactions between different cell types can provide useful information for understanding tumor microenvironments (30,31).…”