空间组学DSP技术也可以在肿瘤免疫治疗研

空间研究主要有两大研究方向，第一大方向是大而广的全物质、全切片检测。其中代表技术10XVisium空间转录组技术是目前较为常用且优势众多的技术。其基于poly(dT)的无偏差RNA捕获方式给了空间转录组更广泛的应用空间和物种适性。也因此成为基迪奥公司现在研究空间转录组的首选技术之一，之前也有开展过许多相关内容的在线课堂、培训班及推文介绍，这里就不过多赘述了。另一大方向则是针对目标物质、区域进行微而精的靶向性研究，这一方向的代表技术是空间DSP多组学技术。该技术主要是通过圈选感兴趣的区域进行蛋白或基因表达的检测，比起全物质、全切片检测，针对性更强，数据处理也更为简单。其次，DSP技术在样本类型的兼容性上也十分出色：除了常见的石蜡固定FFPE样本、新鲜冷冻FF样本以及较难处理穿刺样本外，大样本的微阵列TMA样本也不在话下。目前适用的物种为人、小鼠，在应用领域方面，除了目前应用较多的肿瘤异质性研究外、免疫反应、疾病感染、生物标志物等研究也皆有涉猎。DSP空间多组学技术将组织影像分析与高通量定量技术相结合，超前实现信息预筛选，在肿瘤免疫研究领域中具有其独特的优势，对于解析肿瘤免疫微环境、挖掘肿瘤潜在治疗靶点具有重要意义。从年至今，应用这项技术发表的文献数量持续增长，IF也都基本保持在5分以上，在Cell、Nature、CanerDiscovery等这样的顶级期刊也能看到DSP技术的身影。随着空间DSP多组学技术的不断成熟，独立运用揭示组织空间转录/蛋白图谱，受到众多高分杂志青睐外，在联合组学使用方面，也可与常规RNA-seq结合探究关键基因空间表达，与当下热门的scRNA-seq结合揭示细胞空间图谱，实现多组学相互验证。在之前的推文中，我们剖析了一篇Cell期刊上刊登的DSP结合scRNA-seq研究肿瘤治疗的经典文章应用思路（如何通过单细胞组学结合空间组学DSP技术找寻癌症的潜在免疫中心治疗靶点），这一期我们将介绍如何通过独立运用空间DSP技术深入探究肿瘤的潜在免疫中心治疗靶点。以上是几篇独立运用空间DSP组学技术的经典文章案例，这里选取了其中一篇目前应用较为广泛、且运用了空间转录、蛋白双组学的肿瘤异质性研究文章进行解读，带大家一起看一下空间DSP组学技术是如何在肿瘤研究中独当一面的！

空间DSP多组学技术探索转移性前列腺癌的肿瘤异质性

这篇文章于去年3月份发表在《NatureCommunications》（IF=14.）期刊上，是经典的DSP空间组学文章。研究背景转移性前列腺癌(mPC)包括一系列多样的表型，增加了治疗难度。然而，肿瘤间和肿瘤内的异质性程度尚未确定。为了探寻潜在的治疗靶点与更个性化、更精准的治疗方案，作者通过DSP技术对mPC不同空间区域的转录本以及蛋白质丰度进行定量，对肿瘤间、肿瘤内的异质性进行研究。实验设计DSP-CTA与DSP-protein技术：共27名患者，每名患者采集两个解剖学上不同的转移部位；每个肿瘤（转移部位）上穿孔三个空间上不同的区域，检测制成的微阵列TMA组织芯片，用于评估肿瘤内的异质性。涵盖个靶标mRNA和60个癌症及免疫相关蛋白。图1样本收集与质控过滤后情况研究思路文章平行了两张TMA芯片，一张用于转录组检测、一张用于蛋白组检测，文章思路也是从两个组学展开。研究结果雄激素受体活性（androgenreceptor,AR）、神经内分泌分化（NeuroEndocrineDifferentiation,NED）是转移性前列腺癌重要分子标志，作者首先基于AR和NE对mPC分型，将肿瘤分为六种表型。基于DSP转录组测序对肿瘤分型结果显示，患者间、肿瘤间以及肿瘤内均存在一定程度的异质性，其中患者间的异质性最大肿瘤间异质性其次，肿瘤内异质性较低。来自同一患者的随机抽样的82%的肿瘤ROI区域具有相同的表型分类，而随机比较所有患者、肿瘤的ROI时，只有54%的表型具有一致性，患者之间差异显著。对比同一个转移灶中获得的三个区域之间的转录本，肿瘤表型有很高的肿瘤内一致性。图2mPC肿瘤间、肿瘤内异质性A：病人间、B：肿瘤病灶间、C：肿瘤内、D：异质性比较PanCK阳性和阴性区域间基因表达差异显著，阴性区域显著高表达与转分化、细胞可塑性和增殖相关基因。虽然从整体结果来看肿瘤内异质性较低，但仍有个别肿瘤内部表现出强烈的异质性，这也是治疗难度大的原因。图3肿瘤内异质性显著案例接下来，作者借助DSP空间蛋白组描绘了mPC的免疫景观，通过不同类型免疫细胞marker鉴定了每个转移灶的免疫细胞构成。结果表明，绝大多数的转移瘤缺乏免疫细胞浸润，CD4+或CD8+T细胞检测到的标记物较少。最后，作者评估了多个免疫检查点靶点的表达，发现绝大部分转移灶缺乏PD1、PD-L1和CTLA4，B7-H3免疫检查点蛋白高度表达，特别是在具有高AR活性的mPC中，可能成为免疫治疗的潜在靶点。图4ROI区域圈选、免疫检查点靶点表达小结文章利用DSP空间组学技术实现了转移性前列腺癌转移灶石蜡切片的转录组和蛋白组的同步分析，观察到肿瘤间、肿瘤内存在异质性，这对于肿瘤的精准分型、关键信号通路及免疫检查点等治疗靶点的发现具有重要的意义和前景。同时，文章也充分展现了DSP空间多组学技术在临床大样本筛查中的优势，超大捕获区域和靶向圈选功能，有效降低了检测成本，提高了研究效率。此外，可以看到这篇文章虽然所用组学不多，但也凭借着其研究思路的完整性发表在了影响因子不低的期刊上，说明空间DSP技术研究发文的潜力无限！后续我们也将陆续带来更多关于DSP技术的实验设计思路、注意事项以及优化方案等等实用干货，不妨期待一下~我们下期再见！▼参考文献▼[1]BradyL,etal.Inter-andintra-tumorheterogeneityofmetastaticprostatecancerdeterminedbydigitalspatialgeneexpressionprofiling.NatureCommunications,,12:.文末调研基迪奥生物

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