空间组学技术通过对组织微环境中不同细胞类型的RNA或蛋白进行标记,将分子机制与组织原位信息关联,以解析生物样本的空间结构和细胞间的相互作用等,已广泛应用于肿瘤研究、免疫研究、发育生物学、神经科学、病理研究等领域。毫无疑问,空间组学技术是好技术,够新颖、够前沿。但其单样本价格不菲,属于科研界“奢侈品”,让研究者们望而却步。如何将单样本价格“打下来”实现高性价比,并普惠于众是关键。
研究者们不妨根据研究目的,将大队列几十甚至上百个样本制作成为组织微阵列(tissue microarray, TMA)又称组织芯片(tissue chip)进行数字空间多组学(GeoMx® Digital Spatial Profiler,DSP)技术,使上百个样本在同一张芯片上完成空间转录组或蛋白组的精细化分析 ,既避免了批次效应,又节省了成本和时间。非因生物作为国内第一家搭建数字空间多组学技术平台的服务商,积累了丰富的实操经验,可以根据老师们现有样本情况提供成熟完整的科研思路。目前已有许多国内外以及我们非因生物合作研究者们应用此策略完成高分文章的发表。
案例一
加拿大阿尔伯塔大学医学和病理学系教授Jodi带领他的团队通过使用DSP空间蛋白组学检测技术对早期三阴性乳腺癌(TNBC)样本中进行免疫微环境相关分析,并挖掘预测患者预后和治疗反应相关的标志物,并于2023年4月在国际知名期刊Nature Communications(IF:16.6)发表标题为“Distinct spatial immune microlandscapes are independently associated with outcomes in triple-negative breast cancer”的研究型文章。
该研究作者运用DSP空间蛋白质组技术平台分析了两个TNBC的队列,分别是FinXX 队列(44例,22例复发、22例无复发)和Mayo诊所TNBC队列,通过构建TMA 样本芯片包含275个组织;形态学marker染色选取 PanCK、CD68、CD45三通道染色进行了后续实验及分析。
最终探索了 TNBC样本的肿瘤区(PanCK+)和基质区(ck-/Syto13+)的免疫微环境之间存在着实质性的表达差异;肿瘤区内抗原呈递相关免疫蛋白(HLA-DR、CD11c和CD40)是临床预后的独立预后因素;PD-L1联合APC和TCA评分对于TNBC患者具有临床预后的指导意义;同时也证明了DSP空间蛋白组学技术可以应用 TMA 组织芯片,配合灵活的感兴趣区域(ROI)圈选策略,可以精准的呈现复杂的瘤内免疫微环境及异质性,为我们在肿瘤领域的探索提供更有价值的信息。
案例二
郑州大学董子钢和李翔团队运用DSP空间全转录组技术探索了食管鳞状癌前病变(ESPL)到食管鳞状细胞癌(ESCC)的发病机制及早期诊断的潜在指标同样在《Nature Communications》(IF:16.6)杂志上发表题为:“Spatial transcriptomics analysis of esophageal squamous precancerous lesions and their progression to esophageal cancer”的研究性论文。文中使用的DSP空间全转录组技术由非因生物提供,该文章是国内首篇影响因子超过16的DSP文章!
该研究作者运用DSP空间全转录组技术用PanCK、CD45、Syto13分别对上皮细胞、免疫细胞和细胞核进行形态学标记,研究选用 4 张载玻片进行,包含了3张 ESPL组织以及 1 张 ESCC 组织的 TMA 组织芯片,绘制了食管鳞癌不同进展阶段的组织样本特定区域:NE(正常),LGIN,HGIN和ESCC的空间转录组图谱,后续联合定量 RT-PCR、IHC及scRNA-seq数据集完成进一步分析。
最终研究团队利用空间全转录组图谱确定了预测ESPL阶段ESCC风险的潜在指标,并阐明了从ESPL到ESCC过渡的发病机制。结果表明,TAGLN2确实参与促进ESCC进展,而CRNN通过调节细胞增殖在ESCC进展中发挥抑制作用。本研究为了解ESCC发展的病理过程提供了基础信息,可作为ESCC的早期预警,有助于食管癌的预防和早期干预。同时也进一步证明 TMA 样本组织芯片在空间转录组学方面同样可以帮助研究者完成精准分析,从而协助研究者探究发病机理及发掘潜在标志物。
目前运用 TMA 组织芯片在 DSP 平台的研究及产出越来越多,也有更多的老师们正在收集大量样本在准备 TMA 组织芯片的路上,更多的样本能更好的解释发现的临床及预后现象;并且在降低了成本的同时也大大地缩短了我们的研究周期,更好地帮助老师们完成成果转化,心动不如行动,您还在等什么!







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