空間組學(xué)研究中多重免疫熒光技術(shù)的運(yùn)用與拓展

組織和細(xì)胞樣本是生物學(xué)中蛋白質(zhì)或RNA表達(dá)分析的主要樣本來源，幫助我們理解細(xì)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(biāo)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(xué)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(biāo)記一個標(biāo)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(biāo)記物成為可能，并應(yīng)用于細(xì)胞組成、細(xì)胞功能和細(xì)胞-細(xì)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(zhǔn)確，可量化，包含原位信息的特點(diǎn)，成為了腫瘤空間多組學(xué)中的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。已發(fā)表的空間組學(xué)研究高分文獻(xiàn)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(dú)用來標(biāo)注幾種不同細(xì)胞類型的特征蛋白表達(dá)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(jìn)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(jìn)多重組織成像和空間多組學(xué)平臺，它將標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行空間分析。
 

 
該技術(shù)平臺將分子條形碼寡核苷酸標(biāo)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(biāo)記的探針雜交到組織切片上，并用熒光形態(tài)標(biāo)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(xì)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(biāo)簽的釋放，使樣品能夠重復(fù)使用。然后使用NGS對寡核苷酸標(biāo)簽進(jìn)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(jìn)行空間分析。
 
而SMI則是對DSP的補(bǔ)充，結(jié)合了靈敏的循環(huán)原位雜交化學(xué)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(xì)胞和整個組織切片的亞細(xì)胞分辨率水平。
 

 
SMI是探索使用DSP進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組分析下游問題的理想選擇，因?yàn)檫@兩個技術(shù)平臺可以在同一研究中用于互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)。DSP和SMI可以一起應(yīng)用于許多研究，如生成細(xì)胞/組織圖譜，組織表型或研究生物學(xué)中的問題，如研究細(xì)胞-細(xì)胞相互作用，細(xì)胞過程和生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)。
 
SBC先后搭建GeoMx® DSP和CosMx™ SMI兩大空間組學(xué)研究平臺，并與NanoString攜手共建DSP空間組學(xué)“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(xué)全鏈條創(chuàng)新多組學(xué)平臺及解決方案，助力科學(xué)發(fā)現(xiàn)。