Introduction
空間組學近年來多次登上頂刊:
2021年Nature Methods探索癌癥機制;
2022年Nature評為年度七大顛覆性技術(shù)伸头;
2023年Cancer Cell在腫瘤微環(huán)境中的應用;
2023年Science評論空間組學是未來曙光舷蟀;
……
一恤磷、什么是空間組學?
空間組學是繼單細胞測序技術(shù)之后的又一個生物技術(shù)研究熱點野宜,其能夠彌補單細胞測序技術(shù)無法獲取細胞空間分布信息的缺陷扫步。空間組學旨在3D環(huán)境中繪制細胞的分子生物學信息,用于揭示細胞空間分布關(guān)系對疾病的影響匈子,目前主要檢測的是蛋白質(zhì)和RNA河胎。
茵菲生物空間組學平臺技術(shù)介紹:
二、空間組學與腫瘤免疫微環(huán)境
除了細胞類型和成分信息外虎敦,空間組學技術(shù)還包括細胞之間的空間位置信息游岳,利用這些信息可以在組織中繪制多細胞結(jié)構(gòu)圖政敢,或為研究單細胞表達和表型提供額外的信息。
為了推斷不同層次的空間結(jié)構(gòu)胚迫,分析方法可以分為自上而下或自下而上的兩類喷户。自上而下的方法基于先驗知識側(cè)重于特定的解剖結(jié)構(gòu),如腫瘤核心和邊界访锻,然后再去確認不同區(qū)域的獨特特征褪尝,例如基因表達、細胞成分期犬、相互作用等河哑。在自下而上的方法中,組織內(nèi)反復出現(xiàn)的近距離相互作用被識別出來龟虎,可以推測出高階組織結(jié)構(gòu)璃谨,這些方法用于評估細胞鄰域間的相互作用。
腫瘤微環(huán)境的空間描述本身不僅有價值和信息量遣总,而且還可以揭示導致這些組織模式形成的機制睬罗,并進一步闡述其功能和臨床意義轨功。未來的研究非常有必要將空間組學技術(shù)與仔細注釋的患者隊列旭斥、附加數(shù)據(jù)和控制良好的干擾相結(jié)合,將腫瘤微環(huán)境與進展古涧、生存和治療反應聯(lián)系起來垂券。在多數(shù)情況下,這些關(guān)聯(lián)在空間信息整合方面優(yōu)于僅從細胞類型頻率中獲得的關(guān)聯(lián)羡滑,強調(diào)了腫瘤空間特征的重要性和臨床意義菇爪。
三、空間組學在腫瘤中的應用
研究人員使用空間組學技術(shù)揭示了腫瘤免疫微環(huán)境的各種特征:
1柒昏、免疫細胞分布在腫瘤實質(zhì)時凳宙,顯示出更多的衰竭標記;
2职祷、侵襲前沿活躍的腫瘤-免疫相互作用與更好的預后相關(guān)氏涩;
3、腫瘤相關(guān)基質(zhì)細胞和成纖維細胞的行為在空間上相關(guān)有梆;
4是尖、腫瘤內(nèi)細胞拓撲結(jié)構(gòu)(如三級淋巴結(jié)構(gòu))擴展識別新的腫瘤生物標志物與患者預后相關(guān);
……
四泥耀、空間組學技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
空間組學使得我們能夠全面探索癌癥饺汹,并進一步了解腫瘤進展的潛在機制,這對治療和臨床反應至關(guān)重要痰催,但空間仍然面臨著諸多的挑戰(zhàn)兜辞,主要是成本迎瞧、時間與分析上的挑戰(zhàn)。
以時間為例逸吵,時間可分為進行實驗前需要投入的時間夹攒、實驗中的人工時間、儀器時間和分析時間胁塞;
在基于抗體的多重成像方法中咏尝,將一組抗體組合成一個穩(wěn)健的panel也非常耗時;
分析的挑戰(zhàn):從大數(shù)據(jù)到有用數(shù)據(jù)啸罢。
但是1嗉臁!扰才!
茵菲生物可以提供穩(wěn)定可靠的商業(yè)化一站式空間組學技術(shù)(IMC允懂、CODEX、mIHC衩匣、空轉(zhuǎn))蕾总,并且還可提供scRNA&空間組學的聯(lián)合分析方案!
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【參考文獻】
【1】Elhanani O, Ben-Uri R, Keren L. Spatial profiling technologies illuminate the tumor microenvironment. Cancer Cell. 2023.
【2】Bressan D, Battistoni G, Hannon GJ. The dawn of spatial omics. Science. 2023.
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【4】Eisenstein, M., Seven technologies to watch in 2022. Nature, 2022.
【5】Lewis SM, Asselin-Labat ML, Nguyen Q, et al. Spatial omics and multiplexed imaging to explore cancer biology. Nat Methods. 2021.