Reorganização microambiental em tumores cerebrais após radioterapia e recorrência revelada por imagem de imunofluorescência hiperplexada

Resumo O microambiente tumoral desempenha um papel crucial na determinação da resposta ao tratamento. Isso envolve uma série de mudanças interconectadas na paisagem celular, organização espacial e composição da matriz extracelular. No entanto, avaliar essas alterações simultaneamente é desafiador a partir de uma perspectiva espacial, devido às limitações das atuais técnicas de imagem de alta dimensionalidade e à extensão da heterogeneidade intratumoral em grandes áreas de lesão. Neste estudo, introduzimos um fluxo de trabalho proteômico espacial chamado Imagem de Imunofluorescência Hiperplexada (HIFI) que supera essas limitações. A HIFI permite a análise simultânea de > 45 marcadores em seções de tecido frágeis em alta ampliação, utilizando um fluxo de trabalho de alto rendimento e custo efetivo. Integramos a HIFI com detecção de características por aprendizado de máquina, análise de rede baseada em grafos e análise de vizinhança baseada em clusters para analisar a resposta do microambiente à terapia de radiação em um modelo pré-clínico de glioblastoma e comparamos essa resposta a um modelo de camundongo de metástase de mama para o cérebro. Aqui mostramos que os glioblastomas passam por uma extensa reorganização espacial das populações de células imunes e arquitetura estrutural em resposta ao tratamento, enquanto as metástases cerebrais não mostram reorganização comparável. N nossas análises espaciais integradas revelam respostas altamente divergentes à terapia de radiação entre modelos de tumores cerebrais, apesar do benefício equivalente da radioterapia.