Протоковая аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC) характеризуется выраженной иммуносупрессией и скудной лимфоцитарной инфильтрацией, однако многие опухоли содержат фокальные иммунные агрегаты. Фенотипическое разнообразие и паттерны мультиклеточной организации этих агрегатов до настоящего времени оставались недостаточно изученными.

Исследователи интегрировали пространственную протеомику и пространственную транскриптомику для картирования иммунных агрегатов PDAC с разрешением на уровне отдельных клеток в масштабе когорты.

На первом этапе авторы оптимизировали высокоразмерное иммунофенотипирование на целых срезах опухоли с использованием Akoya PhenoCycler-Fusion (CODEX) и провели интеграцию последовательных срезов с Bruker CosMx пространственной молекулярной визуализацией. Это позволило связать белок-определяемые иммунные и стромальные фенотипы с транскрипционными программами в близлежащих малигнизированных железах.

Иммунные агрегаты охватывали разнообразные лимфоидные и миелоидные фенотипы, выходящие за рамки канонических третичных лимфоидных структур, и были встроены в различные малигнизированные и стромальные контексты.

Для определения того, отражает ли эта гетерогенность рекуррентные паттерны организации иммунных клеток, исследователи разработали кастомную 38-плексную панель на Lunaphore COMET и провели профилирование 264 опухолевых кернов от 147 пациентов с нелеченной резецированной первичной PDAC, с привязкой к клинико-патологическим данным, включая стадию, степень злокачественности, статус краёв резекции и лимфоузлов, рецидив и выживаемость.

Авторы охарактеризовали иммунный контекст на множественных уровнях, определяя мультиклеточные иммунные сообщества и разрабатывая интерпретируемый иммуноскор, который отражает скоординированную вариабельность иммунного состава и пространственной архитектуры.

Общая иммунная инфильтрация и обилие специфических сообществ ассоциировались с клиническими исходами. В частности, миелоид-богатое сообщество с наименьшей долей Т-клеток вблизи антигенпрезентирующих клеток ассоциировалось с худшей общей выживаемостью.

Исследователи связали микроокружающие особенности — включая FAP+ фибробласты, 4HNE-ассоциированный окислительный стресс и состояния малигнизированных клеток (классическое, базалеподобное, нейралеподобное прогениторное) — с вариабельностью мультиклеточных иммунных сообществ, их иммунных экотипов на уровне кернов и иммуноскора.

Дополнительный пространственный анализ выявил два различных микроокружения вокруг внутриопухолевых нервов: одно характеризовалось CD163− миелоидными клетками, другое — фибробластами и лимфоцитами.

Данное исследование устанавливает мультимасштабную методологическую основу для изучения иммунной организации при PDAC и предоставляет глубоко аннотированный ресурс когортного масштаба для исследования взаимодействий опухоли, иммунной системы и стромы. Результаты могут способствовать разработке стратифицированных подходов к иммунотерапии рака поджелудочной железы.