空間組學研究中多重免疫熒光技術(shù)的運用與拓展

組織和細胞樣本是生物學中蛋白質(zhì)或RNA表達分析的主要樣本來源，幫助我們理解細胞有什么特征、如何相互作用、如何組織并驅(qū)動各種生物功能�；�于抗原-抗體結(jié)合的基本原理，利用熒光標記的免疫熒光技術(shù)（IF）已成為轉(zhuǎn)化和基礎(chǔ)研究的重要方法。
 
盡管傳統(tǒng)的免疫熒光技術(shù)在組織病理學診斷中被廣泛使用，但其局限性（如觀察者之間的高度可變性和每個組織切片只能標記一個標記物的能力），阻礙了快速的high-plex分析。為了規(guī)避這些限制，多重免疫熒光技術(shù)的出現(xiàn)使得從單個組織切片中同時檢測多個標記物成為可能，并應(yīng)用于細胞組成、細胞功能和細胞-細胞相互作用等的全面研究。
 
多重免疫熒光技術(shù)，由于其快速，準確，可量化，包含原位信息的特點，成為了腫瘤空間多組學中的一項重要技術(shù)手段。已發(fā)表的空間組學研究高分文獻中也多次出現(xiàn)多重免疫熒光的身影。

⏩ Spatiotemporal Immune Landscape of Colorectal Cancer Liver Metastasis at Single-Cell Level（IF=39.40）

⏩ Spatially resolved multi-omics single-cell analyses inform mechanisms of immune-dysfunction in pancreatic cancer（IF=33.883）

⏩ Spatial transcriptomics delineates molecular features and cellular plasticity in lung adenocarcinoma progression（IF=33.5）

⏩ Identification of a tumour immune barrier in the HCC microenvironment that determines the efficacy of immunotherapy（IF=30.083）
 
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高通量多重染色已不僅僅只單獨用來標注幾種不同細胞類型的特征蛋白表達與空間分布，還能結(jié)合起來其他的技術(shù)手段，能高通量地進行空間區(qū)域的RNA和蛋白檢測和定量。

GeoMx® DSP與CosMx™ SMI 
 
GeoMx® DSP就是一個先進多重組織成像和空間多組學平臺，它將標準免疫熒光技術(shù)與寡核苷酸條形碼技術(shù)相結(jié)合，使研究人員能夠快速表征組織形態(tài)，同時對各種樣品類型（特別是FFPE組織切片）的RNA和蛋白質(zhì)進行空間分析。
 

 
該技術(shù)平臺將分子條形碼寡核苷酸標簽用可光切割的紫外光敏感連接劑與抗體或RNA探針結(jié)合。然后將這些標記的探針雜交到組織切片上，并用熒光形態(tài)標記物染色，以識別組織的形態(tài)特征(多種免疫熒光識別特定細胞類型)。識別的形態(tài)特征有助于選擇要分析的區(qū)域。然后用紫外光激發(fā)選定的區(qū)域，觸發(fā)從組織表面提取的寡核苷酸標簽的釋放，使樣品能夠重復使用。然后使用NGS對寡核苷酸標簽進行定量分析，并將其映射回組織位置，以便在選定的感興趣區(qū)域進行空間分析。
 
而SMI則是對DSP的補充，結(jié)合了靈敏的循環(huán)原位雜交化學和超高分辨率成像讀出元件。SMI能夠?qū)崿F(xiàn)mRNA轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)的單細胞和整個組織切片的亞細胞分辨率水平。
 

 
SMI是探索使用DSP進行全轉(zhuǎn)錄組分析下游問題的理想選擇，因為這兩個技術(shù)平臺可以在同一研究中用于互補實驗。DSP和SMI可以一起應(yīng)用于許多研究，如生成細胞/組織圖譜，組織表型或研究生物學中的問題，如研究細胞-細胞相互作用，細胞過程和生物標志物發(fā)現(xiàn)。
 
SBC先后搭建GeoMx® DSP和CosMx™ SMI兩大空間組學研究平臺，并與NanoString攜手共建DSP空間組學“卓越中心”，搭配10x Visium Cytassist以及LCM+timsTOF Pro 4D非靶向深度空間蛋白組平臺，打造空間生物學全鏈條創(chuàng)新多組學平臺及解決方案，助力科學發(fā)現(xiàn)。