El algoritmo de recocido simulado identifica cinco factores clave comunes que contribuyen al agotamiento de las células T en cuatro tipos de cáncer humano.

Antecedentes El agotamiento de las células T es una barrera importante para la inmunoterapia eficaz contra el cáncer. Si bien se han estudiado ampliamente marcadores de agotamiento individuales como PDCD1 y TOX, los factores comunes en los diferentes tipos de cáncer siguen estando poco definidos. La identificación de factores de agotamiento conservados podría proporcionar objetivos terapéuticos aplicables a diferentes tipos de cáncer. Métodos Analizamos datos de secuenciación de ARN de una sola célula de cuatro tipos de cáncer humano: carcinoma hepatocelular (CHC), cáncer colorrectal (CCR), melanoma y cáncer de pulmón no microcítico (CPNM).

Aplicamos tres enfoques computacionales complementarios: análisis de redes de coexpresión génica ponderada (WGCNA), importancia de características basada en XGBoost y recocido simulado (SA) para la selección óptima de subconjuntos de genes. Se realizó un análisis de enriquecimiento de vías utilizando las bases de datos KEGG, Reactome y Gene Ontology (GO). Resultados Desarrollamos un marco de recocido simulado que superó a WGCNA y XGBoost en la identificación de factores de agotamiento conservados. SA identificó cinco factores comunes (TOX, PDCD1, HAVCR2, TIGIT, CXCL13) en los cuatro tipos de cáncer, y veinte genes candidatos nuevos, incluidos ITM2A, TNFRSF1B, COTL1, SLA y PTPN22, que no se habían relacionado previamente con el agotamiento.

En particular, NR4A1, un factor de agotamiento ampliamente documentado, no se seleccionó en ningún tipo de cáncer, lo que cuestiona su papel como factor común. El CHC mostró una firma de agotamiento distinta en comparación con otros cánceres. Conclusiones Nuestro estudio proporciona un nuevo marco computacional (SA) para identificar los factores de agotamiento y revela veinte genes candidatos nuevos. Los cinco factores comunes representan objetivos aplicables a diferentes tipos de cáncer, mientras que los genes nuevos abren nuevas vías de investigación.

La exclusión inesperada de NR4A1 sugiere roles específicos de tejido en lugar de roles comunes en el agotamiento.