做完空间转录组之后，为什么还需要做组织原位空间蛋白组？

CosMx这类空间转录组技术可以在组织原位解析大量RNA分子的空间分布对细胞分型、状态识别和细胞间通讯分析非常有价值。但在弥漫性大B细胞淋巴瘤DLBCL这样的免疫微环境研究中研究者往往还会继续追问转录层提示的细胞状态是否能在蛋白层面观察到T细胞是否真正表达细胞毒性蛋白肿瘤B细胞是否处于高增殖区域免疫检查点是否在相邻细胞之间形成可观察的空间关系这些问题正是PCF组织原位空间蛋白组技术适合补充的方向。近期《Nature Genetics》发表了“Multi-modal spatial characterization of tumor immune microenvironments identifies targetable inflammatory niches in diffuse large B cell lymphoma”在该研究中CosMx承担了高分辨率空间转录图谱的主体任务。研究者利用CosMx 1K panel分析了超过132万个细胞并识别7大主要细胞谱系和19种细胞类型/状态。基于细胞在二维空间中的位置研究进一步构建了细胞邻域和7类空间生态位并分析不同生态位中的T细胞、肿瘤B细胞、TAM和FRC之间的通讯关系。CosMx能够看到CXCL9、CCL5、CXCR3、CXCL12、CXCR4、PDCD1、CD274、GZMB、HAVCR2等RNA层面的空间表达是理解组织微环境的重要入口。但转录表达并不完全等同于蛋白表达。PCF在CosMx之后的价值首先是提供蛋白层面的组织原位观察。例如文献使用PCF(CODEX)31抗体panel观察CD20、CD3e、CD4、CD8、CD68、CD206、Ki67、Granzyme B、PD-1、PD-L1、HLA-DR等标志物。对于T细胞状态研究CosMx可以提示GZMB、PRF1、HAVCR2、LAG3等转录特征PCF(CODEX)可以进一步观察Granzyme B、CD8、PD-1等蛋白在组织切片中的分布。对于肿瘤B细胞生态位CosMx可以提示细胞周期和BCR相关基因PCF(CODEX)则可以观察CD20、Ki67、BCL2等蛋白标志物与空间区域的关系。PCF的第二个价值是让空间转录组发现更容易转化为可视化组织证据。文献中EBV阳性DLBCL样本在CosMx中显示T细胞富集和细胞毒性/耗竭相关表达特征PCF(CODEX)图像进一步呈现Granzyme B CD8 T细胞在组织中的分布。免疫特权部位DLBCL中CosMx观察到T细胞与肿瘤B细胞在弥散型生态位中混合分布同时伴随细胞毒性、增殖和抑制相关信号PCF可以将这些线索落到蛋白标志物、细胞相邻和组织区域层面更符合病理组织观察习惯。因此做完CosMx之后继续做PCF并不是因为CosMx不足而是因为两个技术回答的问题不同。CosMx更适合回答“哪些基因在什么细胞、什么区域表达”PCF更适合回答“对应蛋白是否可观察、细胞处于什么蛋白状态、哪些细胞在组织中彼此靠近”。对于需要研究T细胞功能状态、TAM生态位、肿瘤B细胞增殖、免疫检查点空间关系和FFPE样本组织结构的课题PCF与CosMx联合可提供更完整的科研观察维度。【说明】本文仅为科研技术方法介绍不涉及疾病诊断、治疗建议、疗效预测、用药指导或临床决策。文中提及研究发现均来自学术文献相关分析结果需结合更多实验和研究进一步观察与复核不构成任何医疗意见。【参考文献】Dai Y, Kizhakeyil A, Chihara D, Li X, Liu Y, Sainz Zuniga TP, Wilson A, Henderson J, Vibe D, Petrosyants A, Jacobson C, Sarachakov A, Nomie K, Kryukov K, Bagaev A, Chauhan A, Westin JR, Flowers CR, Vega F, Wang L, Green MR. Multi-modal spatial characterization of tumor immune microenvironments identifies targetable inflammatory niches in diffuse large B cell lymphoma. Nat Genet. 2025 Nov;57(11):2715-2727. doi: 10.1038/s41588-025-02353-5. Epub 2025 Oct 21. PMID: 41120574; PMCID: PMC12597830.