Протоковая аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC) остается одним из наиболее летальных злокачественных новообразований с крайне неблагоприятным прогнозом. Ключевой проблемой в разработке терапевтических стратегий является разнородное иммуносупрессивное строма поджелудочной железы, в которой происходят опухолевая инициация и прогрессия. Понимание взаимодействий между иммунными клетками опухолевого микроокружения (TME) и малигнизированными клетками PDAC критически важно для развития персонализированной терапии.

Исследователи использовали платформу Xenium (10X Genomics) для пространственного транскриптомного профилирования формалин-фиксированных парафиновых (FFPE) биоптатов. Была оптимизирована кастомная панель из 462 генов для идентификации и функционального анализа релевантных иммунных и панкреатических клеток в человеческой ткани PDAC.

Ключевой разработкой стал алгоритм SpatialGland, который идентифицирует отдельные панкреатические железы в ткани PDAC. Все выделенные железы были верифицированы патологом для валидации здоровых и малигнизированных участков, а протоковые клетки оценивались по степени малигнизации. Это создало надежный высокоточный метод характеризации протоковых клеток.

Идентификация субтипов опухолевых клеток: Даже в опухолях PDAC с преобладающим классическим фенотипом были выявлены и идентифицированы отдельные базальные клетки внутри желез. Это демонстрирует внутриопухолевую гетерогенность на уровне отдельных анатомических структур.

Иммунное микроокружение желез: Дифференциальный анализ малигнизированных клеток в «иммунных соседствах» отдельных желез выявил различные паттерны генной экспрессии в опухолевых клетках в зависимости от преобладающих типов иммунных клеток (T-клетки, B-клетки, регуляторные T-клетки, антиген-презентирующие клетки) в радиусе 50 мкм от железы.

Эти различия формировали специфические метаболические, про-метастатические и иммунорезистентные сигнатуры опухолевых клеток, что указывает на активное влияние локального иммунного контекста на фенотип малигнизированных эпителиальных клеток.

Результаты демонстрируют возможность пространственной транскриптомики предоставлять детальное понимание опухолевого микроокружения PDAC на уровне отдельных желез. Выявленные паттерны иммунно-эпителиальных взаимодействий могут информировать разработку новых терапевтических подходов, учитывающих пространственную гетерогенность опухоли и её микроокружения.

Метод SpatialGland открывает новые возможности для стратификации пациентов и персонализации терапии на основе детального анализа архитектуры опухолевого микроокружения.