由哈佛大学威斯生物激励工程研究所的研究人员领导的一个团队开发了一种成像技术，可以对组织样本进行多重蛋白质分析。
中描述的一项研究本周发表于自然生物技术vwin德赢ac米兰合作这种方法被称为免疫- saber(通过交换反应进行信号放大的免疫染色)，它将DNA条形码抗体与基于DNA连接体的信号放大结合起来，以亚细胞分辨率和相对较高的通量实现多重蛋白质成像。
该方法是近年来出现的众多基于组织的蛋白质成像技术之一。Sinem Saka是这篇论文的第一作者，也是该论文的资深作者、哈佛大学教授Peng Yin实验室的博士后。据他说，免疫- saber方法与其他成像方法的区别主要在于它的信号放大步骤，它的开发者预计这将提高灵敏度和吞吐量。
长期以来，研究人员一直使用基于抗体的方法来测量组织中蛋白质的表达，但这些方法在样本中所能观察的蛋白质数量方面是相当有限的。近年来，随着学术研究人员和工业界开发出一种新的方法，这种情况发生了变化蛋白质组学平台的数量能够同时成像几十个分析物。Fluidigm公司基于巨细胞术的Hyperion和IONPath公司的多路离子束成像仪器，以及Akoya Biosciences公司的CODEX系统等系统，使研究人员能够以单细胞水平的分辨率对大量蛋白质进行多重测量。
正如哈佛大学的研究人员所指出的，像Hyperion和IONPath系统这样的仪器通常一次扫描一小部分组织，这限制了它们在较大的组织切片上的吞吐量。Akoya CODEX系统使用的另一种可提供更高吞吐量的方法是用dna条形码抗体标记感兴趣的蛋白质目标。
然后用荧光试剂对样本进行染色，荧光试剂结合的不是抗体，而是DNA条形码，使它们可以被显微镜检测到。通过反复分析样本——激发一组寡核苷酸，使其变性并从样本中剥离，然后对下一组重复上述过程——研究人员可以在相当大的组织切片上收集大量蛋白质的数据。
免疫- saber方法也使用dna条形码抗体进行蛋白质检测，但它包括一个信号放大步骤，Saka说，这既提高了灵敏度，也提高了吞吐量。
“我们认为[信号放大]将是重要的，特别是当你的组织切片具有高水平的自身荧光或光散射，这可能导致信号丢失，”她说，并补充说，这也可以改善测量不太丰表达的蛋白质，否则可能会被检测到。
Saka说，这种灵敏度的提高还可以减少成像过程中收集足够信号所需的曝光时间，从而提高吞吐量。
她补充说:“当我们成像大量的组织(如整个器官)时，这将是很重要的，因为成像时间将非常重要，当(一个实验)需要很多天的成像时。”她指出，她和她的同事相信这项技术将被证明对这种大规模的组织测绘工作非常有用。
免疫-军刀方法使用引物交换反应生成的DNA串联体。这些连接体被DNA条形码抗体染色后加入到样品中，并与相应的DNA条形码结合。然后加入含有荧光团的DNA成像链。这些连接到连接体上产生所需的样本放大。
由于连接体结合可以被控制，形成二级连接体结构，为含荧光团的成像链包含额外的结合位点，该技术可以为不同的蛋白质提供不同水平的信号放大，使研究人员可以在一定程度上解释蛋白质表达的高动态范围。在自然生物技术在研究中，研究人员管理信号放大范围从5到180倍，同时复用多达10个蛋白质。
Saka说，理论上，这项技术可以使更多的蛋白质多重化，她和她的同事们目前正在验证更多的抗体和DNA试剂，目的是增加它们的多重化。Akoya的CODEX系统通常可复用25至50种蛋白质，但探索该平台功能的学术实验已将多达120种蛋白质进行了复用。
Saka说，免疫- saber系统目前可以在大约6小时内完成6种蛋白质的多重分析。
该方法可以实现亚细胞分辨率的标准组织样本，并在自然生物技术论文中，研究人员将该方法与扩展显微镜相结合，实现了超分辨率分析，对小鼠视网膜组织扩展部分中的6种蛋白质进行成像。
Saka说，她和她的同事目前正在使用该技术作为组织测绘研究的一部分。
她说:“目前，人们对人类组织的分子绘图有很大的兴趣，以确定不同的细胞类型，在大范围的组织中识别这些细胞类型的不同标记，这样我们就有了这些组织如何组织的参考地图。”“我们从RNA序列等技术中获得了很多信息，但这些信息通常是在组织分离后获得的，所以我们丢失的空间信息主要是在RNA水平上。所以，我们试图首先将我们的技术应用到这种大规模的测绘调查中。vwin德赢ac米兰合作”
Saka表示，该系统存在商业利益，但她将有关这一主题的问题转给了Wyss研究所的通讯部门，后者拒绝置评，只是指出该研究所正在为该技术“寻求商业化道路”。vwin德赢ac米兰合作
合著者Peng Yin是组织成像公司Ultivue的联合创始人和董事，该公司提供用于多路组织成像的试剂以及使用这些试剂的服务。