当研究问题指向蛋白状态，空间单细胞蛋白组为什么可以成为直接方案？

空间组学技术选择并不是越多越好而是取决于科研问题本身。如果研究者的目标是探索未知空间表达区域、寻找新的基因模块空间转录组具有很好的发现价值但如果单细胞测序已经明确了细胞类型、候选marker和关键细胞状态后续问题又集中在蛋白表达、组织原位定位和细胞邻域上那么PCF可以作为更直接的空间蛋白组学方案。近期《Cell》发表的“Tumor-associated macrophages trigger MAIT cell dysfunction at the HCC invasive margin”这篇文献没有使用空间转录组而是采用scRNA-seq、流式和37-plexPCF(CODEX)空间蛋白成像技术组合。其原因与研究问题高度相关作者并不是单纯要寻找肝癌组织中哪些基因在哪些区域表达而是要理解MAIT细胞在HCC组织中的功能状态、空间浸润和邻近细胞关系。单细胞测序已经提示MAIT细胞存在细胞毒性下降、功能异常相关基因上升等状态差异接下来更需要的是在组织切片中观察PD-1、PD-L1、CD163、CD69、TCRVa7.2等蛋白标志物如何共同出现以及它们是否与特定组织区域相关。PCF适合直接回答这类问题它可以在组织原位识别细胞身份例如T细胞、MAIT细胞、TAM、Treg、NK细胞和B细胞等它可以观察关键蛋白表达例如免疫检查点、细胞毒性分子、增殖标志物、髓系细胞状态标志物等它可以保留细胞空间坐标分析细胞是否位于侵袭边缘、肿瘤核心或邻近组织它可以进一步计算细胞邻域观察某类细胞是否更常与另一类细胞相邻。对于80抗体Panel的PCF80而言这类设计可以把免疫谱系、功能状态和空间结构放到同一张组织切片中观察。从应用场景看适合直接选择PCF的课题通常有几个特点研究对象已经较明确关注的是已知细胞群或候选marker问题更偏向蛋白层功能状态而不是全基因表达探索样本类型更接近病理组织观察例如FFPE或有限量组织样本研究需要比较肿瘤核心、侵袭前沿、间质区、血管周围、TLS附近等组织区域。以这篇文献为例MAIT细胞的功能异常并不能只通过“是否存在”来理解还需要观察它们是否靠近PD-L1 CD163 TAM是否处于邻近肝组织或侵袭边缘等空间生态位。因此不一定先做空转并不是说空间转录组不重要而是强调技术路线应服务于问题。如果研究处于早期探索阶段空间转录组可以提供转录层面的空间线索如果研究已经由单细胞测序锁定了细胞群和候选marker并且下一步要看蛋白状态、空间位置和细胞邻域PCF可以成为更高效、更聚焦的组织原位方案。对于肿瘤微环境、炎症组织、纤维化和免疫相关基础研究PCF的价值在于让研究者从“细胞转录状态”进一步走向“组织中的蛋白状态和空间关系”。【说明】本文仅为科研技术方法介绍不涉及疾病诊断、治疗建议、疗效预测、用药指导或临床决策。文中提及研究发现均来自学术文献相关分析结果需结合更多实验和研究进一步观察与复核不构成任何医疗意见。【参考文献】Ruf et al., Tumor-associated macrophages trigger MAIT cell dysfunction at the HCC invasive margin, Cell, 2023.