小小抗体用处大系列1：IHC抗体DSP空间组学的黄金领航员

小小抗体用处大系列1：IHC抗体DSP空间组学的黄金领航员

GeoMx Digital Spatial Profiler（DSP）是NanoString公司于2019年推出的空间多组学平台，这是一种革命性的技术，结合了组织影像分析和原位定量技术，允许研究人员在完整组织切片上实现高通量组织空间原位转录组和蛋白组的检测，在获得高分辨率的样本空间信息的同时，实现高靶标蛋白和全转录组空间原位表达谱的精准获取。IHC抗体是实现DSP空间定向分析的关键工具之一，DSP技术需要将蛋白质精确地锚定在组织的原位，理解细胞在特定微环境中的行为和功能。IHC应用的抗体，在DSP空间蛋白组中就是直接的"探测器"和"识别器"，用于检测和量化特定蛋白质的空间表达。

DSP空间空间组学原理

DSP空间蛋白组学平台以探针作为基因检测和定量手段。探针由三部分组成：靶蛋白结合的抗体；紫外光可切割linker；用于标记核苷酸序列即DSP barcode

可以通过GeoMx DSP Protein Barcoding Kit对IHC抗体进行DSP barcode 标记

图 1 DSP barcode 示意图

DSP实验流程：

第一步：采用IHC方法，将带荧光标记的探针、定量试剂（标记DSP条形码的抗体）对组织切片进行染色
第二步：通过全片扫描确定ROI，或在此基础上，再根据形态学marker进行进一步圈选目标区域（Area of Illumination，AOI）；
第三步：通过紫外光照射切割ROI或AOI 中的Linker，再收集DSP barcode
第四步：将寡核苷酸加入96孔板中（每一个孔对应组织切片上选择的一个ROI/AOI）；
第五步：对收集的寡核苷酸标签序列进行PCR扩增建库，加上测序接头，在高通量测序平台进行测序，然后再进行下游分析

图 2 实验流程示意图

支持IHC应用的抗体，在DSP空间蛋白组中扮演着"领航员"的角色。它们是DSP空间蛋白组技术能够识别、定位和量化目标蛋白质的基石。优质IHC 抗体库为DSP空间蛋白组提供了强大的"工具箱"

- 如果是作为预实验工具： 它们帮助研究者确定需要进行DSP空间蛋白组分析的精确空间区域 (ROI)。
- 如果是直接作为DSP探针： 它们本身就是DSP空间蛋白组技术的核心，直接用于在选定区域内检测和量化特定蛋白质。

支持DSP的抗体也需要以下满足这些要求

-核心要求一：极高的特异性
在IHC/IF中表现优异的抗体，是DSP应用的优秀候选者。


-核心要求二：无交叉反应性
抗体必须只与其靶蛋白结合，而不能与其他蛋白或面板中的其他抗体发生交叉反应。


-核心要求三：亲和力与灵敏度
抗体需要有足够高的亲和力，能够在复杂的样本中福尔马林固定石蜡包埋组织样本中有效结合靶蛋白。（例如FFPE样本，因此抗体必须能够识别经过福尔马林交联和抗原修复处理后的表位）同时还需满足低背景下的高信号，能够在低表达水平的目标上产生可检测的信号，同时保持极低的背景。


-核心要求四：无聚集倾向
抗体必须在标记了寡核苷酸标签后，以及在实验过程中保持稳定，不能发生聚集。

-核心要求五：兼容寡核苷酸标记
这是DSP技术特有的要求。抗体需要能够与一个或多个寡核苷酸序列共价连接，而不影响其结合能力。标记后活性保留：标记过程（通常是通过与抗体上的赖氨酸或半胱氨酸残基连接）不能破坏抗体的抗原结合位点。

-核心要求六：批次间一致性
不同批次的抗体在标记后必须保持一致的性能。