1、空間單細胞蛋白組背景
空間生物學研究著眼于組織存在哪些細胞、這些細胞在組織中的位置、它們的生物標志物共表達模式,以及它們如何相互作用以影響組織微環境。 通過在組織原位下研究細胞,您將獲得新穎的生物學見解。
2、PCF空間單細胞蛋白組技術
真正的空間表型分析結合了單細胞分辨率的全玻片成像,以及可視化和定量生物標志物表達,并揭示細胞如何在整個組織景觀中相互作用。這里給大家介紹的是美國Akoya公司的PhenoCycler-Fusion空間單細胞蛋白組分析平臺(原名CODEX)。PCF空間單細胞蛋白組技術能夠以前所未有的規模和速度對數百萬個細胞進行空間表型分析。在單個完整組織切片上繪制數百萬個細胞及其相互作用有助于發現稀有細胞類型、細胞鄰域和空間功能狀態。
3、PCF空間單細胞蛋白組技術原理
PCF空間單細胞蛋白組技術的核心原理是每種抗體上標記特異性DNA“條形碼標簽”(Barcode)。成像所需的熒光染料是通過和Barcode互補的寡核苷酸鏈,采用循環熒光成像,可以實現50種或更多蛋白指標的同時檢測及分析。
PCF空間單細胞蛋白組的實驗流程包括:(1)所有抗體一次性和組織切片孵育;(2)PhenoCycler微流控平臺實現熒光染料標記孵育、成像、熒光洗脫的循環染色,以及圖像采集,獲得高分辨的單細胞組織圖像。
4、PCF空間單細胞蛋白組技術優勢
PCF空間單細胞蛋白組技術優勢明顯:(1)可以實現全組織切片成像,最大成像面積630mm2;(2)空間單細胞分辨率,可達250nm;(3)超多重靶標檢測,最多實現100+蛋白同時檢測;(4)具有70多種已偶聯Barcode的抗體庫,以及即用型抗體組合panel,并且可以靈活定制,滿足不同的研究需求;(5)石蠟包埋樣本和新鮮冰凍樣本都可適用
5、PCF空間單細胞蛋白組技術應用
PCF空間單細胞蛋白組技術應用場景非常廣泛,包括腫瘤微環境、炎癥組織結構分析、神經組織、腎臟組織等,應用該技術的研究成果頻繁發表在Cell、Nature、Science等國際頂刊。例如美國NIH建立的人類生物分子圖譜項目(Human Bio-Molecular Atlas Program, HuBMAP)打算通過各種單細胞分析技術、空間單細胞成像技術實現以單細胞分辨率全面繪制人體圖譜。2023年7月20日Nature雜志在線發表了其中一項HuBMAP研究,題名“Organization of the human intestine at single-cell resolution“。該研究利用PCF空間單細胞蛋白組技術分析了小腸和結腸不同組織區域的空間細胞分布和表型,建立了不同腸道區域的組織空間單細胞參考圖譜。
諸如PCF等的空間單細胞蛋白組技術必然會對醫學、基礎生物學等領域帶了深刻的變革,通過單細胞分辨率下的空間組織成像真正地洞察疾病發生進展和治療反應的機制以及疾病預后的新型空間標志物。
華盈生物提供服務的Akoya的PhenoCycler(原CODEX)技術平臺,采用專利的DNA偶聯抗體檢測技術結合自動化高分辨熒光顯微鏡,可還原蛋白質和特定細胞在組織中的真實分布。可實現近百種蛋白質的空間原位檢測。