Immune-focused transcriptional profiling identifies a B-cell-associated programme in resectable lung adenocarcinoma

फेफड़ों का कैंसर कोई एक एकल बीमारी नहीं है, बल्कि विभिन्न स्थितियों का एक संग्रह है, जिनमें से प्रत्येक का अपना जैविक व्यक्तित्व है। इनमें से, फेफड़ों का एडेनोकार्सिनोमा (adenocarcinoma) सबसे आम रूप है, जो फेफड़ों की वायु थैलियों (air sacs) को रेखांकित करने वाले ऊतकों में उत्पन्न होता है। जब इस कैंसर को सर्जरी द्वारा हटाए जाने के लिए पर्याप्त जल्दी पकड़ लिया जाता है, तो डॉक्टर अक्सर एक कठिन प्रश्न का सामना करते हैं: क्या यह वापस आएगा? जबकि सर्जरी प्राथमिक उपचार है, पुनरावृत्ति का जोखिम बना रहता है, और यह अनुमान लगाने के उपकरण कि कौन सबसे अधिक जोखिम में है, अभी भी परिष्कृत किए जा रहे हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने अपना ध्यान प्रतिरक्षा प्रणाली (immune system) की ओर केंद्रित किया है, जो शरीर का आंतरिक रक्षा नेटवर्क है, इस उम्मीद में कि यह समझा जा सके कि यह ट्यूमर के साथ कैसे परस्पर क्रिया करता है। वे जानते हैं कि बी कोशिकाएं (B cells) सहित प्रतिरक्षा कोशिकाएं, कैंसर के चारों ओर एकत्र हो सकती हैं और या तो इससे लड़ सकती हैं या, कुछ मामलों में, प्रभावी ढंग से ऐसा करने में विफल हो सकती हैं। हालाँकि, वे विशिष्ट आनुवंशिक निर्देश जो इन कोशिकाओं को एक हटाने योग्य (resectable) फेफड़े के ट्यूमर के भीतर क्या करना है, यह बताते हैं, वे कुछ हद तक अस्पष्ट रहे हैं। प्रतिरक्षा प्रणाली की इस छिपी हुई भाषा को समझना यह प्रकट कर सकता है कि क्यों कुछ ट्यूमर अधिक खतरनाक होते हैं और शरीर की प्राकृतिक रक्षा प्रणालियों को बेहतर तरीके से कैसे समर्थन दिया जाए।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने बीस-तीन रोगियों के फेफड़ों के ट्यूमर के भीतर आनुवंशिक गतिविधि का परीक्षण करके इस भाषा को डिकोड करने का प्रयास किया, जिन्होंने अभी तक कोई उपचार प्राप्त नहीं किया था। उन्होंने फेफड़ों के एडेनोकार्सोमा नामक एक विशिष्ट प्रकार के कैंसर पर ध्यान केंद्रित किया जो अभी उस चरण में था जहाँ सर्जरी संभव थी। प्रत्येक रोगी के लिए, टीम ने दो नमूने एकत्र किए: एक स्वयं ट्यूमर से और दूसरा उसके ठीक बगल के स्वस्थ फेफड़े के ऊतक से। एक विशेष तकनीक का उपयोग करते हुए जो एक साथ सैकड़ों प्रतिरक्षा-संबंधी जीन की गतिविधि को पढ़ सकती है, उन्होंने दोनों नमूनों की तुलना की ताकि देखा जा सके कि क्या भिन्न है। लक्ष्य एक ऐसे जीन गतिविधि के पैटर्न को खोजना था जो ट्यूमर के लिए अद्वितीय हो और जो यह स्पष्ट कर सके कि उस विशिष्ट वातावरण में प्रतिरक्षा प्रणाली कैसे व्यवहार कर रही थी।

तुलना ने स्वस्थ ऊतक और कैंसर के बीच एक स्पष्ट अंतर प्रकट किया। शोधकर्ताओं ने साठ-पाँच ऐसे जीन की पहचान की जो स्वस्थ फेफेड़े की तुलना में ट्यूमर में अलग व्यवहार करते थे। जब उन्होंने बारीकी से देखा कि ये जीन क्या करते हैं, तो एक प्रमुख विषय उभर कर आया: ट्यूमर सक्रिय रूप से बी कोशिकाओं को भर्ती और व्यवस्थित कर रहा था, जो श्वेत रक्त कोशिकाओं का एक प्रकार है और प्रतिरक्षा प्रणाली की अनुकूलन रक्षा (adaptive defense) का हिस्सा है। ट्यूमर के ऊतकों में, बी कोशिकाओं से जुड़े जीन में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई, जैसे कि वे जो उन्हें खतरों को पहचानने में मदद करते हैं और वे जो अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं को साइट पर बुलाने के लिए संकेतों के रूप में कार्य करते हैं। डेटा ने सुझाव दिया कि ट्यूमर केवल कोशिकाओं का एक निष्क्रिय ढेर नहीं था, बल्कि एक ऐसी जगह थी जहाँ एक जटिल प्रतिरक्षा समुदाय बनाने का प्रयास किया जा रहा था। इस समुदाय में न केवल बी कोशिकाएं शामिल थीं, बल्कि अन्य प्रतिरक्षा सहायक भी शामिल थे, जैसे कि प्लाज्मा कोशिकाएं और टी कोशिकाओं के विशिष्ट प्रकार जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के समन्वय में सहायता करते हैं।

पूरी तस्वीर को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके यह अनुमान लगाया कि नमूनों में प्रत्येक प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिका की संख्या कितनी थी। इन अनुमानों ने पुष्टि की कि ट्यूमर के ऊतकों में स्वस्थ फेफड़े के ऊतकों की तुलना में प्लाज्मा कोशिकाओं और हेल्पर टी कोशिकाओं का उच्च स्तर था। इस निष्कर्ष ने इस विचार का समर्थन किया कि उनके द्वारा देखे गए आनुवंशिक परिवर्तन केवल यादृच्छिक शोर (random noise) नहीं थे, बल्कि कैंसर के साथ जुड़ने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा किए जा रहे एक वास्तविक, संगठित प्रयास को दर्शाते थे। अध्ययन में यह भी पाया गया कि यह प्रतिरक्षा गतिविधि रोगियों की बीमारी की विशिष्ट विशेषताओं से जुड़ी थी, जैसे कि क्या कैंसर पास की लिम्फ नोड्स में फैल गया था या ट्यूमर में कौन से विशिष्ट आनुवंशिक उत्परिवर्तन (mutations) थे। उदाहरण के लिए, कुछ प्रतिरक्षा जीन की उपस्थिति इस बात पर निर्भर करती थी कि क्या ट्यूमर में KRAS या EGFR जीन में उत्परिवर्तन था, जो फेफड़ों के कैंसर के सामान्य चालक (drivers) हैं। यह सुझाव देता है कि प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रतिक्रिया ट्यूमर की विशिष्ट जीव विज्ञान के साथ गहराई से जुड़ी हुई है।

शोधकर्ताओं ने फिर मानचित्रित किया कि ये विभिन्न जीन एक-दूसरे के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, और उन केंद्रीय केंद्रों (hubs) की तलाश की जो पूरे तंत्र को नियंत्रित कर सकते हैं। उन्होंने कुछ प्रमुख जीनों के एक छोटे समूह की पहचान की जो कनेक्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, जो बी-सेल गतिविधि को कोशिका वृद्धि और नियमन जैसी व्यापक प्रक्रियाओं से जोड़ते हैं। इनमें से कुछ जीन बी कोशिकाओं के कार्य करने के लिए आवश्यक माने जाते हैं, जबकि अन्य सामान्य कोशिका विभाजन में शामिल होते हैं। जब टीम ने इम्यूनोथेरेपी दवाओं से उपचारित अन्य रोगियों के डेटा को देखा, तो उन्होंने पाया कि इन प्रमुख जीनों का व्यवहार जीवित रहने की दर (survival) के लिए महत्वपूर्ण था, हालांकि पैटर्न फेफड़ों के कैंसर के प्रकार के आधार पर अलग था। एडेनोकार्सिनोमा वाले रोगियों में, कुछ जीनों की उच्च गतिविधि बेहतर परिणामों से जुड़ी थी, जबकि फेफड़ों के एक अन्य प्रकार के कैंसर में, यह पैटर्न उल्टा था। यह इंगित करता है कि प्रतिरक्षा परिदृश्य 'एक ही आकार सबके लिए उपयुक्त' (one-size-fits-all) नहीं है और जो एक प्रकार के ट्यूमर में मदद करता है वह दूसरे में मदद नहीं कर सकता है।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि हटाने योग्य (resectable) फेफड़ों के एडेनोकार्सिनोमा की विशेषता एक विशिष्ट प्रतिरक्षा कार्यक्रम है जहाँ बी कोशिकाएं और उनके सहायक नेटवर्क केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। इस कार्यक्रम में प्रतिरक्षा कोशिकाओं की भर्ती, सहोत्तेजक संकेतों (costimulatory signals) का सक्रियण जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक साथ काम करने में मदद करते हैं, और प्रतिक्रिया को व्यवस्थित करने के लिए विशिष्ट रासायनिक संदेशों का उपयोग शामिल है। हालांकि शोधकर्ता अभी यह निश्चित रूप से नहीं कह सकते कि यह कार्यक्रम प्रत्येक रोगी के परिणाम को कैसे प्रभावित करता है, उनका कार्य इन ट्यूमर में प्रतिरक्षा वातावरण का एक विस्तृत मानचित्र प्रदान करता है। यह रेखांकित करता है कि प्रतिरक्षा प्रणाली ट्यूमर के भीतर सक्रिय रूप से लगी हुई है, और इसे बी कोशिकाओं और उनसे जुड़े संकेतों के माध्यम से व्यवस्थित किया गया है। निष्कर्ष बताते हैं कि भविष्य के उपचारों को इन विशिष्ट प्रतिरक्षा विशेषताओं, विशेष रूप से बी कोशिकाओं की भूमिका और उनका मार्गदर्शन करने वाले संकेतों को ध्यान में रखने की आवश्यकता हो सकती है, ताकि फेफड़ों के कैंसर के प्रबंधन और उपचार में सुधार किया जा सके। यह शोध कोई नया इलाज तो पेश नहीं करता है, लेकिन यह युद्धक्षेत्र का एक स्पष्ट दृश्य प्रदान करता है, जो दिखाता है कि ट्यूमर के भीतर प्रतिरक्षा प्रणाली का संगठन एक महत्वपूर्ण कारक है जो आगे के अध्ययन के योग्य है।