DSP空间多组学技术与肿瘤免疫研究抗体标志物体系解析
2026-07-02 来源:本站 点击次数:21一、空间多组学技术的发展与 DSP 技术核心
1.1 技术发展背景与研究意义
传统组学技术中，bulk 测序仅能获得组织整体的分子平均表达量，完全丢失细胞的空间位置信息；单细胞测序虽能实现单细胞分辨率的分子分型，但需通过酶解将组织解离为单细胞悬液，同样破坏了组织原位的空间结构与细胞微环境联系。
肿瘤的发生发展、免疫治疗的响应效果，均与肿瘤微环境中细胞的空间排布、细胞间的原位互作高度相关 —— 免疫细胞的浸润深度、免疫检查点的空间分布、基质细胞与肿瘤细胞的空间距离，都是决定疾病进展与治疗效果的关键因素。空间多组学技术的出现填补了这一技术空白，它能够在保留组织完整空间结构的前提下，对原位蛋白、核酸等分子进行高通量定量检测，将分子表达谱与组织空间位置精准对应，为解析疾病的空间异质性、微环境互作机制提供了全新的研究维度。
1.2 DSP 空间多组学技术原理
DSP（Digital Spatial Profiling，数字空间多组学）是当前空间多组学领域的主流技术之一，其核心基于寡核苷酸条形码标记技术实现原位分子检测：
实验以完整的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）或冰冻组织切片为样本，先通过荧光标记的抗体 / 染料完成组织形态学染色与细胞分型；随后将偶联了独特寡核苷酸标签的抗体（蛋白检测）或核酸探针（转录组检测）与组织切片杂交，靶标分子的原位信息会被对应条形码标记；最终通过原位光解的方式释放目标区域的条形码标签，对收集到的标签进行高通量定量，即可反推对应组织区域的蛋白或 RNA 表达丰度。
该技术无需解离组织，可精准锁定肿瘤实质、免疫浸润边界、基质区域等任意感兴趣区域（ROI），实现单切片上蛋白与转录组的同步检测，完整保留组织微环境的空间结构信息。
1.3 DSP 技术核心优势
（1）多组学同步，超高通量：单张组织切片可同步开展蛋白与转录组双维度检测，蛋白水平最高覆盖 1200 + 蛋白靶标，转录组水平可覆盖 20000+RNA，实现单样本多维度分子信息的空间匹配。
（2）空间信息完整保留：全程基于完整组织切片开展实验，完整还原细胞的原位分布、组织的结构排布，真实呈现肿瘤微环境中不同细胞类群的空间互作关系。
（3）通路与物种覆盖全面：针对肿瘤免疫研究场景，可覆盖人、小鼠等物种共 77 条肿瘤免疫功能通路，支持从免疫活化、免疫耗竭到基质重塑的全景机制解析，同时适配临床人源样本与模式动物研究的双重需求。
（4）兼容多样本类型：支持 FFPE 石蜡样本、冰冻切片等多种常规病理样本，适配临床回顾性队列研究与基础科研样本。
1.4 核心应用领域
（1）肿瘤免疫研究：解析肿瘤微环境的免疫细胞空间浸润模式、免疫检查点的空间分布特征、三级淋巴结构的组成与功能，挖掘免疫治疗疗效预测标志物，探究免疫耐药的空间机制。
（2）肿瘤病理与预后研究：结合病理形态特征与空间分子谱，构建更精准的肿瘤分子分型体系，开发基于空间特征的预后评估模型。
（3）神经科学研究：解析中枢神经组织的细胞空间排布、神经炎症的空间扩散规律，探究神经退行性疾病、脑肿瘤的发病机制。
（4）发育生物学：追踪胚胎发育过程中细胞分化与分子表达的空间动态变化，解析组织器官的发育调控网络。
（5）自身免疫与炎症疾病：解析自身免疫病病灶区域的免疫细胞浸润、炎症因子空间分布，阐明炎症进展的空间机制。
二、空间蛋白研究常用抗体标志物及应用方向
在空间组学与多色免疫荧光研究中，抗体是实现细胞分型、靶标定位、功能状态评估的核心工具。根据标记方式与实验用途，可将常用试剂分为直标荧光试剂与间标抗体两大体系，覆盖从基础细胞定位到深度功能机制研究的全场景需求。
2.1 直标荧光试剂：形态定位与区域圈选的核心工具
直标荧光试剂包含核染染料与直接偶联荧光基团的一抗，可通过多色免疫荧光成像实现多靶标同步检测，是 DSP 实验中划定感兴趣区域（ROI）、验证细胞空间分布的基础工具，目前已形成人、小鼠两大物种的成熟标志物面板。
（1）人源直标试剂面板
| 靶标名称 | 可用荧光通道 | 对应细胞类型 | 核心研究应用 |
|---|---|---|---|
| SYTO13 / SYTO83 | AF488 / AF532 | 细胞核（核染） | 组织形态基准定位、细胞计数、所有细胞的位置参照 |
| PanCK | AF488 / AF532 / AF594 | 肿瘤上皮细胞 | 肿瘤实质区域划定、肿瘤边界识别、肿瘤上皮异质性分析 |
| CD45 | AF594 | 泛免疫细胞 | 免疫浸润区域鉴定、总免疫细胞浸润水平定量评估 |
| CD3 | AF594 | T 淋巴细胞 | T 细胞整体分布定位、适应性免疫区域识别 |
| CD8 | AF594 | 细胞毒性 T 细胞 | 效应 T 细胞浸润分析、抗肿瘤免疫活性评估 |
| CD68 | AF594 | 巨噬细胞 | 肿瘤相关巨噬细胞（TAM）空间定位、浸润密度分析 |
| CD31 | AF647 | 血管内皮细胞 | 肿瘤血管分布成像、血管密度定量、血管生成研究 |
| Vimentin / Vimentin-α-SMA | AF647 | 成纤维细胞 | 肿瘤基质区域划定、癌相关成纤维细胞（CAF）鉴定、间质重塑研究 |
（2）小鼠源直标试剂面板
| 靶标名称 | 可用荧光通道 | 对应细胞类型 | 核心研究应用 |
|---|---|---|---|
| SYTO13 / SYTO83 | AF488 / AF532 | 细胞核（核染） | 小鼠组织细胞定位、形态学基准参照 |
| PanCK | AF532 | 肿瘤上皮细胞 | 小鼠移植瘤 / 自发瘤的肿瘤区域圈选 |
| CD45 | AF594 | 泛免疫细胞 | 小鼠模型整体免疫浸润水平评估 |
| CD8 | AF594 | 细胞毒性 T 细胞 | 小鼠抗肿瘤免疫效应的空间分析 |
| F4/80 | AF647 | 巨噬细胞 | 小鼠肿瘤相关巨噬细胞的空间分布与功能研究 |
| Vimentin / Vimentin-α-SMA | AF647 | 成纤维细胞 | 小鼠肿瘤基质重塑、间质微环境解析 |
2.2 间标抗体：拓展深度功能机制研究
间标抗体通过间接免疫荧光体系实现靶标检测，可灵活拓展更多功能型标志物，覆盖免疫细胞精细亚群、神经细胞分型、免疫活化耗竭、细胞功能状态等多维度检测需求，支撑更深入的机制研究。
（1）免疫细胞精细亚群标志物
- 人源靶标：CD4、CD8、FOXP3、CD3、Granzyme B
- 鼠源靶标：CD3
- 研究应用：进一步细分辅助性 T 细胞、调节性 T 细胞、细胞毒性 T 细胞等 T 细胞亚群，检测颗粒酶 B 等细胞毒性分子的表达，解析肿瘤微环境中不同免疫细胞亚群的空间分布比例与功能状态，精准评估抗肿瘤免疫的活化水平。
（2）神经细胞标志物
- 人源 / 鼠源共有靶标：Iba1/AIF-1、neun、GFAP
- 研究应用：实现神经组织的多细胞分型，其中 Iba1 标记小胶质细胞 / 巨噬细胞，neun 标记成熟神经元，GFAP 标记星形胶质细胞，广泛应用于神经炎症、神经退行性疾病、脑肿瘤微环境的空间研究。
（3）免疫活化 / 耗竭标志物
- 人源靶标：PD-L1、TIM3、LAG-3、PD1
- 鼠源靶标：TIM3
- 研究应用：检测免疫检查点分子与免疫耗竭标志物的空间表达特征，解析肿瘤免疫逃逸的空间机制，评估免疫检查点抑制剂的作用靶点分布，为免疫治疗方案优化与联合用药提供实验依据。
（4）内质网功能相关标志物
- 人源 / 鼠源共有靶标：VDCA1、ITRP1
- 研究应用：检测细胞内质网应激状态，探究肿瘤细胞代谢重编程、免疫细胞功能失调的分子机制。
（5）细胞功能与结构通用标志物
- 人源 / 鼠源共有靶标：CD31、Vimentin、ki67
- 研究应用：补充血管内皮细胞、间质成纤维细胞的检测维度；ki67 作为增殖标志物，用于分析肿瘤细胞增殖活性、免疫细胞增殖状态的空间分布特征。
三、总结
空间多组学技术正在重塑生物医学的研究范式，而 DSP 技术凭借其高通量、多组学、高空间保真度的优势，已成为解析肿瘤免疫微环境、神经生物学等方向的核心工具。搭配体系完善的抗体标志物，研究者可以从细胞分型到分子机制，实现组织微环境的多维度空间解析。乐备实凭借丰富的抗体资源与成熟的多技术平台，为广大科研工作者提供从试剂到检测的一站式服务，助力基础研究与转化医学的创新突破。
乐备实（LabEx）聚焦生物医学蛋白检测与空间组学领域，为科研工作者提供从抗体工具到高通量组学检测的全流程解决方案，一站式助力肿瘤微环境原位成像与机制研究。
3.1 丰富的现货抗体资源，支持灵活搭配
乐备实配备完善的直标荧光试剂与间标抗体库，全面覆盖人、小鼠物种的肿瘤细胞、免疫细胞、基质细胞、神经细胞等核心细胞类型标志物，可根据研究目标灵活定制抗体组合，满足多色免疫荧光成像、DSP 区域定位、靶标验证等多场景实验需求。针对新用户研究需求，平台提供免费抗体试用支持，降低前期实验试错成本，加速研究启动。
3.2 全通量 DSP 空间多组学技术平台
乐备实搭载成熟的 DSP 数字空间多组学平台，提供多维度、多通量的空间组学检测服务，适配不同研究规模与研究方向：
（1）人空间蛋白组检测：包含 IPA570（570 + 蛋白）与 DPA1200（1200 + 蛋白）两款面板，分别适配常规研究与超高通量全景研究，完整保留人组织空间结构，实现蛋白原位定量。
（2）全转录组空间检测：覆盖人全转录组（WTA，18000 + 基因）与小鼠全转录组（Mu WTA，21000 + 基因），单张切片即可实现全转录组的空间表达谱分析。
（3）专业数据分析服务：不限检测物种，提供标准化 + 定制化双重数据分析方案，输出箱型图、散点图、火山图、条形图等多类型可视化结果，助力研究者高效挖掘空间组学数据的生物学价值。
|
空间组学类型 |
服务内容描述 |
|
保留人组织空间结构，定量检测 570 + 种蛋白原位表达，适配人类疾病空间蛋白组学研究 |
|
|
保留人组织空间结构，定量检测 1200 + 种蛋白原位表达，适配人类疾病空间蛋白组学超高通量全景研究 |
|
|
覆盖人全转录组，单组织切片同步检测 18000 + 个基因的 RNA 表达 |
|
|
覆盖全小鼠品系全转录组，单组织切片同步检测 21000 + 个基因的 RNA 表达 |
|
|
空间多组学数据分析 |
不限种属，提供标准化 + 定制化数据分析，含箱型图、散点图、火山图、条形图等可视化输出 |
相关文章
更多 >