空间单细胞蛋白组学技术原理及应用
Akoya空间单细胞蛋白组学是在组织原位追踪细胞亚群分布和检测功能蛋白表达的全新技术。该技术可同步对多达100多种蛋白靶标进行检测和成像，不仅能够保留完整的组织结构，而且可以精确区分单个细胞以及细胞的间隙。在此基础上，可获得特定组织结构中细胞亚群数量、细胞邻域中的细胞关系图谱、细胞间的通讯网络、以及免疫检查点等关键功能蛋白在单个细胞上的表达定位等高级空间信息。
| 技术原理
采用美国Akoya Biosciences公司的专利DNA偶联抗体检测技术结合自动化高分辨荧光显微镜，可还原蛋白质和特定细胞在组织中的真实分布。所有DNA偶联抗体先一次性与组织切片结合，再启动抗体和荧光探针的“杂交 — 成像 — 剥离”三步循环，每次循环后通过荧光显微镜收集3种抗体的荧光信号，30次循环即可实现近百种蛋白质的空间原位检测。
| 技术优势和特点
● 分辨率高，精确到0.25微米，直达单细胞水平；
● 一次杂交所有抗体，减少反复洗脱带来的误差和批次效应；
● 样本兼容性高，新鲜冷冻FF和FFPE石蜡样品均适用；
● 使用灵活,既有商品化抗体panel，也可定制化检测；
● 全片扫描，最大面积可达18mm X 35mm.
| 实现细胞表型和功能蛋白的同时检测
| 数据呈现
根据研究目的，可深度挖掘组织空间信息、单细胞信息、蛋白定量信息和细胞互作信息。
| 研究示例
1. 非肌肉浸润性膀胱癌（NMIBC）FFPE全组织超多重单细胞原位成像
商品化抗体（37）和定制化抗体（18）联合开展NMIBC组织空间单细胞原位成像检测。总共鉴定了14种细胞亚型，其中Ki67+细胞和CD31+细胞占比最多，说明了NMIBC组织中细胞增殖和血管生成非常活跃。空间互作分析发现了CD163+巨噬细胞定位在三级淋巴结构和肿瘤基质区域。
2. 头颈鳞状细胞癌（HNSCC）组织超多重单细胞原位成像分析
超多重空间单细胞原位成像对835823个单细胞聚类成14种细胞亚型。依据细胞类型的不同和空间关系，可以将肿瘤区域分为4个异质性区域，每个肿瘤异质性区域包含不同的免疫、增殖、血管细胞亚型。例如CD68+巨噬细胞和CD8+ T细胞在肿瘤异质性区域3中的占比显著减少，同时该区域几乎不表达促凋亡蛋白BAK。这些现象说明区域3的肿瘤细胞处于活跃状态，不易受到T细胞的杀伤，此区域很可能对免疫治疗耐受，该类型区域的存在或许是肿瘤耐药和复发的关键。
| 参考文献
1. Xue R, Zhang Q, Cao Q, et al. Liver tumour immune microenvironment subtypes and neutrophil heterogeneity. Nature. 2022;612(7938):141-147. (IF 69.504)
2. Foster DS, Januszyk M, Delitto D, et al. Multiomic analysis reveals conservation of cancer-associated fibroblast phenotypes across species and tissue of origin. Cancer Cell. 2022;40(11):1392-1406.e7. (IF 38.585)
3. Barkley D, Moncada R, Pour M, et al. Cancer cell states recur across tumor types and form specific interactions with the tumor microenvironment. Nat Genet. 2022;54(8):1192-1201. (IF 41.307)
4. Becker WR, Nevins SA, Chen DC, et al. Single-cell analyses define a continuum of cell state and composition changes in the malignant transformation of polyps to colorectal cancer. Nat Genet. 2022;54(7):985-995. (IF 41.307)
5. Jiang S, Chan CN, Rovira-Clavé X, et al. Combined protein and nucleic acid imaging reveals virus- dependent B cell and macrophage immunosuppression of tissue microenvironments. Immunity. 2022;55(6):1118-1134.e8. (IF 43.474)
6. Röltgen K, Nielsen SCA, Silva O, et al. Immune imprinting, breadth of variant recognition, and germinal center response in human SARS-CoV-2 infection and vaccination. Cell. 2022;185(6):1025-1040.e14. (IF 66.85)
7. Jiang H, Courau T, Borison J, et al. Activating Immune Recognition in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma via Autophagy Inhibition, MEK Blockade, and CD40 Agonism. Gastroenterology. 2022;162(2):590-603.e14. (IF 33.833)
8. Schapiro D, Sokolov A, Yapp C, et al. MCMICRO: a scalable, modular image-processing pipeline for multiplexed tissue imaging. Nat Methods. 2022;19(3):311-315. (IF 47.99)
9. Rashid R, Chen YA, Hoffer J, et al. Narrative online guides for the interpretation of digital-pathology images and tissue-atlas data. Nat Biomed Eng. 2022;6(5):515-526. (IF 29.234)
10. Palla AR, Ravichandran M, Wang YX, et al. Inhibition of prostaglandin-degrading enzyme 15-PGDH rejuvenates aged muscle mass and strength. Science. 2021;371(6528):eabc8059. (IF 63.714)
11. Schürch CM, Bhate SS, Barlow GL, et al. Coordinated Cellular Neighborhoods Orchestrate Antitumoral Immunity at the Colorectal Cancer Invasive Front. Cell. 2020;182(5):1341-1359.e19. (IF 66.85)
| 技术原理
采用美国Akoya Biosciences公司的专利DNA偶联抗体检测技术结合自动化高分辨荧光显微镜，可还原蛋白质和特定细胞在组织中的真实分布。所有DNA偶联抗体先一次性与组织切片结合，再启动抗体和荧光探针的“杂交 — 成像 — 剥离”三步循环，每次循环后通过荧光显微镜收集3种抗体的荧光信号，30次循环即可实现近百种蛋白质的空间原位检测。
| 技术优势和特点
● 分辨率高，精确到0.25微米，直达单细胞水平；
● 一次杂交所有抗体，减少反复洗脱带来的误差和批次效应；
● 样本兼容性高，新鲜冷冻FF和FFPE石蜡样品均适用；
● 使用灵活,既有商品化抗体panel，也可定制化检测；
● 全片扫描，最大面积可达18mm X 35mm.
| 实现细胞表型和功能蛋白的同时检测
常用抗体目录
以上为空间单细胞蛋白质组研究的常用指标，客户可根据研究需要任意组合，定制化检测。
| 数据呈现
根据研究目的，可深度挖掘组织空间信息、单细胞信息、蛋白定量信息和细胞互作信息。
| 研究示例
1. 非肌肉浸润性膀胱癌（NMIBC）FFPE全组织超多重单细胞原位成像
商品化抗体（37）和定制化抗体（18）联合开展NMIBC组织空间单细胞原位成像检测。总共鉴定了14种细胞亚型，其中Ki67+细胞和CD31+细胞占比最多，说明了NMIBC组织中细胞增殖和血管生成非常活跃。空间互作分析发现了CD163+巨噬细胞定位在三级淋巴结构和肿瘤基质区域。
2. 头颈鳞状细胞癌（HNSCC）组织超多重单细胞原位成像分析
超多重空间单细胞原位成像对835823个单细胞聚类成14种细胞亚型。依据细胞类型的不同和空间关系，可以将肿瘤区域分为4个异质性区域，每个肿瘤异质性区域包含不同的免疫、增殖、血管细胞亚型。例如CD68+巨噬细胞和CD8+ T细胞在肿瘤异质性区域3中的占比显著减少，同时该区域几乎不表达促凋亡蛋白BAK。这些现象说明区域3的肿瘤细胞处于活跃状态，不易受到T细胞的杀伤，此区域很可能对免疫治疗耐受，该类型区域的存在或许是肿瘤耐药和复发的关键。
| 参考文献
1. Xue R, Zhang Q, Cao Q, et al. Liver tumour immune microenvironment subtypes and neutrophil heterogeneity. Nature. 2022;612(7938):141-147. (IF 69.504)
2. Foster DS, Januszyk M, Delitto D, et al. Multiomic analysis reveals conservation of cancer-associated fibroblast phenotypes across species and tissue of origin. Cancer Cell. 2022;40(11):1392-1406.e7. (IF 38.585)
3. Barkley D, Moncada R, Pour M, et al. Cancer cell states recur across tumor types and form specific interactions with the tumor microenvironment. Nat Genet. 2022;54(8):1192-1201. (IF 41.307)
4. Becker WR, Nevins SA, Chen DC, et al. Single-cell analyses define a continuum of cell state and composition changes in the malignant transformation of polyps to colorectal cancer. Nat Genet. 2022;54(7):985-995. (IF 41.307)
5. Jiang S, Chan CN, Rovira-Clavé X, et al. Combined protein and nucleic acid imaging reveals virus- dependent B cell and macrophage immunosuppression of tissue microenvironments. Immunity. 2022;55(6):1118-1134.e8. (IF 43.474)
6. Röltgen K, Nielsen SCA, Silva O, et al. Immune imprinting, breadth of variant recognition, and germinal center response in human SARS-CoV-2 infection and vaccination. Cell. 2022;185(6):1025-1040.e14. (IF 66.85)
7. Jiang H, Courau T, Borison J, et al. Activating Immune Recognition in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma via Autophagy Inhibition, MEK Blockade, and CD40 Agonism. Gastroenterology. 2022;162(2):590-603.e14. (IF 33.833)
8. Schapiro D, Sokolov A, Yapp C, et al. MCMICRO: a scalable, modular image-processing pipeline for multiplexed tissue imaging. Nat Methods. 2022;19(3):311-315. (IF 47.99)
9. Rashid R, Chen YA, Hoffer J, et al. Narrative online guides for the interpretation of digital-pathology images and tissue-atlas data. Nat Biomed Eng. 2022;6(5):515-526. (IF 29.234)
10. Palla AR, Ravichandran M, Wang YX, et al. Inhibition of prostaglandin-degrading enzyme 15-PGDH rejuvenates aged muscle mass and strength. Science. 2021;371(6528):eabc8059. (IF 63.714)
11. Schürch CM, Bhate SS, Barlow GL, et al. Coordinated Cellular Neighborhoods Orchestrate Antitumoral Immunity at the Colorectal Cancer Invasive Front. Cell. 2020;182(5):1341-1359.e19. (IF 66.85)
关于华盈
上海华盈生物医药科技有限公司（以下简称“华盈生物”）成立于2012年，位于上海闵行区绿洲环路396弄，是一家集产品研发 — 技术服务为一体的医学生物技术领域的特色高科技企业。华盈生物作为专业的蛋白组学技术服务公司，充分利用核心团队的科学背景与资源优势，成功打造了“蛋白芯片”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系，形成1+1>2的独特业务优势。经过多年的稳步发展，华盈生物在业界逐渐树立了“科学家服务科学家”的良好口碑和形象，业务覆盖“蛋白芯片”、“蛋白质谱”、“外泌体研究”、“空间单细胞组学”、“药靶筛选”等领域，是国内标杆性的蛋白质筛选与检测系统性服务平台。
