Immuno-Oncology Research
鉴定肿瘤的基因组工具
肿瘤免疫学是一个新兴领域，在对抗癌症方面取得了巨大进展，这得益于对肿瘤如何逃避自然免疫反应的更好理解。领先的肿瘤免疫学研究人员正在利用新一代测序（NGS）技术研究免疫治疗反应因素、生物标志物和基因组学，以改善个性化免疫治疗研究。
对肿瘤用于逃避免疫反应机制的肿瘤免疫学研究已经发现了有希望的治疗靶点。这些疗法增强了免疫系统靶向癌症的能力，或限制了肿瘤逃避免疫反应的能力。此外，NGS可以帮助识别在肿瘤环境中激活的通路，以及它们如何参与癌症细胞增殖、存活、侵入和转移等过程。
基于NGS的肿瘤免疫学研究解决方案
肿瘤微环境与免疫组成
NGS是一种强大的工具，能够提供癌症基因组的详细分析。它还可以高效地实时评估肿瘤微环境，具有高灵敏度，可用于监测肿瘤生长或治疗过程中免疫标志物的表达。NGS能够表征免疫细胞库，识别微环境中的各种细胞群体，并同时对数千个靶标进行全面的基因表达测定。
肿瘤突变负荷与新抗原预测
NGS还可以帮助研究人员识别新抗原，研究创新疗法以增强免疫反应，并了解遗传变异如何影响其疗效。NGS还实现了对新肿瘤抗原的预测性选择，这些抗原可用于激发肿瘤特异性反应。
肿瘤微环境分析的空间转录组学
空间转录组学提供基因表达模式在组织切片上的图谱排列，以连接结构和功能。这种能力使研究人员能够在细胞水平上阐述生物学相互作用，从而获得对复杂组织（如肿瘤微环境）的全新见解。
癌症中的肠道微生物组成
NGS可用于研究宿主与微生物组相互作用对癌症发展、进展和治疗效果的影响。NGS能够对不同背景下的微生物群落进行分析，这对于识别可能成为癌症新疗法靶点的物种或条件至关重要。
肿瘤微环境中的单细胞分析
单细胞RNA测序（scRNA-Seq）越来越多地被用于在单细胞水平上研究癌症和肿瘤微环境的转录组特征。结合单细胞转录组学的免疫细胞研究已应用于理解癌症免疫监视和免疫治疗耐药的关键因素。
基于NGS的癌症研究应用
| 新抗原, 突变负荷 |
表达谱分析 | 微生物组（16S） 测序 |
TCR/BCRa 分析 |
表观遗传学分析 profiling |
|
|---|---|---|---|---|---|
| 治疗应用 | |||||
| 检查点抑制剂 | |||||
| 疫苗 | |||||
| 过继细胞疗法 | |||||
| 预后 | |||||
| 微生物组 | |||||
| 免疫库 | |||||
| 监测 |
- 主要应用
a TCR, T细胞受体; BCR, B细胞受体
肿瘤研究中的多组学——多层次的信息提供了对肿瘤生物学的新见解，这是单一组学研究本身无法解决的。
肿瘤免疫学研究中的多组学方法
多组学研究整合了来自基因组学、表观基因组学、转录组学、微生物组学和蛋白质组学方法的高维数据集，通常使用计算生物学和网络生物学来解释这些技术生成的大量数据。将多组学应用于临床研究数据，增强了现有组学方法的发现能力，以揭示新的生物标志物和免疫治疗靶点。
此外，多组学方法可以提供肿瘤和微环境分子特征的全面视图。
NGS工作流程在免疫治疗研究中的应用
Illumina提供多种文库制备和测序选项，并可访问针对肿瘤免疫学研究的数据分析选项。简化的工作流程和灵活的试剂盒配置可以适应多种研究设计。
文库制备
AmpliSeq for Illumina Immune Repertoire Plus, TCR beta Panel
Targeted RNA research panel to investigate T cell diversity and clonal expansion by sequencing T cell receptor beta chain rearrangements.
Illumina Stranded Total RNA Prep w/ RiboZero Plus
Provides exceptional performance for the analysis of coding and multiple forms of noncoding RNA. Gain high-confidence discovery of alternative transcripts, gene fusions, and allele-specific expression.
Illumina DNA Prep
A fast, integrated workflow for a wide range of applications, from human whole-genome sequencing to amplicons, plasmids, and microbial species.
测序
NovaSeq X Series
The NovaSeq X Series offers vast application breadth, enabling data-intensive methods at production scale.
NovaSeq 6000 System
Scalable throughput and flexibility for virtually any genome, sequencing method, and scale of project.
NextSeq 1000 and 2000 Systems
These cost-efficient, user-friendly, mid-throughput benchtop sequencers offer extreme flexibility to support new and emerging applications.
数据分析
BaseSpace Sequence Hub
The Illumina genomics computing environment for NGS data analysis and management.
BaseSpace Sequence Hub RNA Amplicon App
The RNA Amplicon app enables gene expression profiling using amplicon panels sequenced on Illumina platforms.
Local Run Manager RNA Amplicon Module
An integrated solution designed to create sequencing runs, monitor run status, analyze sequencing data, and view results.
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Transforming oncology with genomics
Researchers from the Ontario Institute for Cancer Research and United Health Network share how knowing more about cancer biology through genomic studies enables universities and health systems to advance the fight against cancer.
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References
- Caushi JX, Zhang J, Ji Z, et al. Transcriptional programs of neoantigen-specific TIL in anti-PD-1-treated lung cancers. Nature. 2021;596(7870):126-132. doi:10.1038/s41586-021-03752-4