神经-北京斯克尔基因生物技术有限公司

神经

CODEX超多色免疫荧光和Phenoptics多色免疫荧光在神经科学研究中的应用

Akoya Biosciences 的使命是为科学家们提供适用于从探索到临床转化的研究工具，简化空间生物标志物的发现和转化。本期分享将介绍CODEX超多色免疫荧光平台和Phenoptics多色免疫荧光平台在神经科学研究中的应用。

为什么要在神经研究中应用多色或者超多色免疫免疫荧光技术？

在身体的所有器官中，大脑呈现出最多的细胞种类和分子异质性。尽管基于形态学或功能差异,我们了解许多神经元细胞类型，但具有异质性的细胞仍在不断被发现[1]。在这方面，单细胞转录组测序等技术帮助我们了解了许多以前未知的神经元和神经胶质亚群。然而，单细胞测序并不能解决细胞之间的空间关系，我们只知道细胞群的存在，而不知道它们如何结合和形成彼此的空间关系。

而CODEX超多色免疫荧光平台和Phenoptics多色免疫荧光方案为进一步实现这一研究愿景提供了新的解决办法。CODEX提供了一种基于成像的超多指标免疫荧光平台用40种以上的抗体标记同一个组织中的蛋白信息。同时，CODEX保留了单细胞的空间分辨率得，从而实现细胞在原生组织中的完全分型。Phenoptics多色免疫荧光方案是基于多光谱成像技术，包含试剂、仪器和分析软件的一体化方案。这一方案可以在组织样本上实现9色染色高通量、自动全片扫描、保留单细胞图像信息，并进行细胞分型和空间表型的分析。

使用CODEX超多色免疫荧光平台进一步探索神经学研究未知世界

CODEX超多色免疫荧光平台可以应用于多个神经研究的细分方向。以阿尔茨海默氏症的研究为例，阿尔茨海默病具有复杂的组织微环境特征。在这些微环境中，异质蛋白聚集和免疫反应导致周围神经元和胶质细胞的炎症、损伤和最终死亡。为了解阿尔茨海默病变结构中的“谁是谁”，我们需要大量蛋白记和良好的空间分辨率。这就是CODEX与生俱来解决的问题。

在一个CODEX实验中，现在可以用40多个生物标记物标记一个组织，这允许我们解剖蛋白质积累的组成，识别附近的免疫细胞，并部署一些标记物来识别神经元、胶质细胞和它们的激活状态。最终，我们希望这类研究能加速我们对阿尔茨海默病生物学的理解，并有希望推动对神经退行性疾病的临床有效治疗干预。

为了更好地支持这个想法，Akoya的研究人员在FENS2020虚拟论坛上分享了一个CODEX神经研究方面的报告。研究中，我们设计了包含神经元、胶质细胞和血管系统标记物的22个抗体组合。这个组合可以帮助进一度讨论大脑的基本组织结构，从而使我们能够同时研究大脑组织中不同的解剖腔室。下图显示的是福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)人类大脑皮层的结果。

克服神经组织中自发荧光的干扰

虽然在上述实验中，自身荧光并不是主要问题，但任何有过脑组织免疫荧光成像经验的神经科学家都了解大脑组织中自发荧光对于免疫荧光成像的干扰，尤其是人类FFPE样本。除了在蓝绿波长中具有很强的自发荧光，脑组织还含有脂褐素等这些荧光色素，随着年龄的增长而积累，使基于免疫荧光的细胞蛋白表达分析变得非常复杂[2]。

由于这些问题，来自宾夕法尼亚大学的CODEX用户最近开发了CODEX平台自荧光猝灭的方法，在官网可下载。他们发现，这种方法可以显著降低大脑、肝脏、心脏、脾脏等的自身荧光，而不影响生物标志物信号强度的质量。

CODEX超多色免疫荧光方案FENS2020的虚拟会议海报

应用Phenoptics多色免疫荧光探索神经组织中的肿瘤微环境

Phenoptics多色免疫荧光方案在肿瘤免疫研究中的应用得到科学家们的广泛认可。Akoya和Edinger神经学研究所的研究人员合作，利用了Phenoptics技术来研究原发性和继发性脑肿瘤的肿瘤微环境，使用MOTiF™分析恶性脑肿瘤微环境中发生的动态细胞相互作用，以了解肿瘤进展背后的生物学。