从Cancer Cell研究看：为什么高分多组学文章要加入PCF（CODEX）？

高分肿瘤多组学文章常常不是只回答“有哪些基因变化”而是希望把基因、细胞状态、组织结构和功能假设连接起来。在《Cancer Cell》发表的“Integrative molecular and spatial analysis reveals evolutionary dynamics and tumor-immune interplay of in situ and invasive acral melanoma”这篇肢端黑色素瘤研究就是典型案例。研究者围绕AMis到iAM的进展过程整合WES、多区域LCM测序、bulk RNA-seq、scRNA-seq、空间转录组、PCF(CODEX)空间蛋白组和功能实验形成了从肿瘤演化到微环境互作的多层分析框架。PCF类空间蛋白组在其中的作用不是简单增加技术数量而是帮助研究从转录层发现进一步走向组织原位蛋白观察。在这项研究中WES和LCM-WES更适合回答“肿瘤如何演化”的问题。研究者观察到AMis到iAM过程中存在侵袭偏好的驱动事件并分析了单克隆播散、克隆扩增和亚克隆多样化等演化模式。bulk RNA-seq和scRNA-seq进一步提示不同分子亚型和细胞状态尤其是C3亚型中EMT相关状态、APOE/CD163巨噬细胞及免疫抑制样微环境特征。但这些信息本身仍然需要回到组织中观察这些细胞到底靠近哪里蛋白是否真的表达肿瘤区域和免疫细胞是否形成空间相邻关系这正是PCF(CODEX)被放入研究设计的重要原因。空间转录组可以提示APOE/CD163巨噬细胞与EMT样肿瘤区域在组织中的共现而22-plex PCF(CODEX)进一步把Melan-A标记的肿瘤细胞、CD68/CD163/APOE标记的巨噬细胞、E-cadherin/N-cadherin相关EMT状态、IGF1/IGF1R表达以及T细胞、B细胞、树突细胞等免疫成分放在同一张组织切片中观察。这样文章不只是说“转录组显示相关”而是能呈现蛋白层面的细胞身份和空间邻近。对于科研文章而言这种从发现到验证的链条非常关键。单细胞测序可以定义候选细胞群空间转录组可以定位基因表达格局PCF(CODEX)则进一步观察蛋白标志物、细胞状态和邻域结构。尤其在肿瘤微环境研究中许多关键问题都发生在蛋白层面例如免疫细胞标志物、巨噬细胞状态、肿瘤EMT相关蛋白、细胞间相邻关系以及组织区域差异。PCF(CODEX)能够让这些问题在组织原位被系统分析。因此从这篇Cancer Cell文献可以看到高分文章加入PCF(CODEX)核心不是“多做一个组学”而是让机制假设更接近组织真实场景。当研究已经从基因层、转录层发现候选机制后PCF(CODEX)可以帮助研究者进一步观察蛋白是否表达、细胞是否相邻、功能状态是否集中于特定组织区域从而为肿瘤微环境、免疫生态位和转化研究提供更完整的空间蛋白层参考。【本文说明】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】Liu H, Gao J, Feng M, et al. Integrative molecular and spatial analysis reveals evolutionary dynamics and tumor-immune interplay of in situ and invasive acral melanoma.Cancer Cell. 2024;42(6):1067-1085.e11. doi:10.1016/j.ccell.2024.04.012