Nature Methods杂志将空间蛋白组学评选为2024年度方法。同时，空间蛋白组学作为人类生物分子图谱计划 （HuBMAP）、人类肿瘤图谱网络（HTAN） 等全球领先联盟的研究方案之一，通过在组织切片中定位和分析蛋白质，揭示了细胞在其微环境中的功能状态，为生物学研究提供了前所未有的视角。华大智造的MGISEQ-2000RS FluoXpert基于循环间接免疫荧光技术，搭配使用多重免疫荧光试剂套装，可检测多达24个蛋白标记物，这为空间蛋白组学技术的发展提供了强有力的工具。

随着人类对生命图谱的不断探索，空间生物技术飞速发展，继空间转录组学[1]之后，时隔4年，空间蛋白组学今年也被评选为年度方法。空间蛋白质组学基于免疫组织化学方法，涵盖了循环免疫荧光（cycIF）、循环间接免疫荧光（4i）、索引标记共检测（CODEX）、漂白迭代多重性扩展（IBEX）、多重离子束成像（MIBI）和成像质谱流式细胞术（IMC），结合深度视觉蛋白组学（DVP）和图像算法等技术，可生成组织和器官切片等样本的多重图像，以了解其蛋白质组成和空间分布，成为绘制蛋白质组图谱的基石[2]。

目前市面上基于荧光抗体进行组织切片多靶标蛋白染色的主要方法包括基于一抗偶联荧光的循环免疫荧光法（CycIF）和基于荧光二抗的循环间接免疫荧光法（4i），CycIF利用常规的荧光显微镜，通过荧光偶联一抗，利用通过简单的试剂，抗体和抗原的特异性结合，然后进行荧光团失活，实现单细胞多轮成像[3]。

图1. CycIF工作流程图，图源：https://www.tissue-atlas.org/cycif-method

选择CycIF进行多重免疫荧光成像主要基于以下优势：

• 多重高通量：CycIF能够实现高于10种靶标蛋白多重免疫荧光成像，允许在同一细胞内同时测量多个标志物。
• 抗体特异性较高：通过定制化荧光基团直接偶联一抗，确保抗体特异性检测，但相对应的成本较高。
• 保护细胞形态：CycIF采用荧光淬灭的方法，在多轮成像过程中，细胞的形态得以保留。

图2.FluoXpert染色原理：循环式间接免疫荧光染色

FluoXpert是华大智造基于MGISEQ-2000RS平台开发的多重免疫荧光技术，利用了循环间接免疫荧光法，具有以下优势：

• 高通量超多重免疫荧光：单张切片可实现多达20+蛋白标记物检测，大大节约珍稀样本。
• 高效全自动染拍流程：通过软件控制自动化染色、拍照、洗脱循环，实现样本进图像出，操作简单。
• 高重复性染色：多轮染色洗脱后抗原染色强度波动较小。
• 兼容市售抗体：兼容市售一抗，使用荧光二抗间接标记，减少实验成本，信号放大效率比荧光直接偶联一抗的方式高。
• 温和洗脱：保护组织结构，确保多轮染色的准确性。

仅仅空间蛋白质组学就足够了吗？

年度文章中讨论了空间组学的发展历程，离不开多组学的发展和应用，蛋白组学整合基因组学、空间转录组学和空间表观遗传学分析等技术更有助于更全面地了解生物复杂性[4]。MGISEQ-2000RS FluoXpert是中国首款国产自主研发的多组学分析仪，它融合了高通量测序技术（MPS）和多重免疫荧光技术（mIF），搭配专业图像分析平台（图3）。用户既可以根据基因测序获得初筛后得大量靶标数据，进行蛋白层面的检测和空间位置分析，又可以通过蛋白水平的分析结果，自行判断是否需要展开进一步的基因水平研究，形成了基因组与空间蛋白组学的优势互补。相关客户案例可点击“MGISEQ-2000RS FluoXpert全新试剂盒上线，实现高达20+靶标蛋白染色”查看。

图3.MGISEQ-2000RS FluoXpert平台

华大智造副总裁杨梦博士表示：“空间蛋白组学被Nature Methods评为2024年度技术。作为生命科技核心工具缔造者，华大智造今年推出了中国首款自主研发并集成空间蛋白组学的多组学分析仪——MGISEQ-2000RS FluoXpert。FluoXpert兼容市售一抗，无需采用光谱拆分算法，通道间无串扰，配合自主研发的24重染色试剂盒，在同一张切片上轻松实现肿瘤微环境所需18-20靶标染色。此项技术通过对组织细胞的复杂排列和蛋白质标志物的精确定位，进行详尽的空间生物学分析。空间蛋白组不仅在肿瘤领域大放异彩，展现出远高于传统标志物的肿瘤预后检测潜力，在细胞凋亡、发育生物学乃至植物研究等方面也展现出巨大的潜在应用价值。FluoXpert将进一步协助各领域专家识别更多具有研究价值的空间生物标志物，推动肿瘤伴随诊断、细胞凋亡机制研究和揭秘生命起源。”

MGISEQ-2000RS FluoXpert不仅为肿瘤免疫微环境提供了更准确、更全面的评估依据，还在病理研究中展现了其强大的应用潜力。通过这一创新技术，研究人员能够更深入地理解细胞在其微环境中的行为和功能，为精准医学和转化医学研究提供了重要支持。

参考文献

[1] Method of the Year 2020: spatially resolved transcriptomics. Nat Methods. 2021 Jan;18(1):1. doi: 10.1038/s41592-020-01042-x.

[2] Method of the Year 2024: spatial proteomics. Nat Methods. 2024 Dec;21(12):2195-2196. doi: 10.1038/s41592-024-02565-3.

[3] Lin JR, Fallahi-Sichani M, Chen JY, Sorger PK. Cyclic Immunofluorescence (CycIF), A Highly Multiplexed Method for Single-cell Imaging. Curr Protoc Chem Biol. 2016 Dec 7;8(4):251-264. doi: 10.1002/cpch.14. 

[4] Fan R. Integrative spatial protein profiling with multi-omics. Nat Methods. 2024 Dec;21(12):2223-2225. doi: 10.1038/s41592-024-02533-x.

订购信息