芯空一号快讯 | PCF IO60与GeoMx DSP DPA1200如何互补解析肿瘤微环境
空间多组学正在推动肿瘤研究从发现分子变化走向解析变化发生的空间位置、细胞来源及其功能后果。其中，空间转录组可在全局层面发现肿瘤微环境中的细胞亚群、分子状态与候选通路，空间蛋白检测则进一步将关键发现落实至蛋白表达、组织结构和细胞互作层面，为机制验证与临床转化提供更直接的证据。
在空间蛋白研究中，PhenoCycler-Fusion（PCF）IO60 panel与GeoMx DSP Discovery Proteome Atlas（DPA1200）是两类具有代表性的检测方案。PCF IO60以肿瘤免疫微环境为核心，适合在全片组织中以单细胞尺度描绘免疫细胞、肿瘤细胞、血管及基质成分的空间分布和邻域关系；DSP DPA1200是当前市场上抗体类蛋白通量最高的商业化panel，覆盖更广泛的免疫、肿瘤信号、代谢、血管生成及基质重塑相关蛋白，更适合在特定病理区中挖掘功能通路与机制线索。
本文将基于两套技术panel的靶标组成，从共同覆盖的肿瘤微环境功能模块、各自更具特色的蛋白类别，以及空间多组学联合应用的策略三个方面进行比较，为不同研究问题下的空间蛋白方案选择提供参考。
共同的基础框架：从免疫构成到组织结构
两套panel在肿瘤免疫研究的核心框架上具有广泛交集。免疫细胞识别方面，均可覆盖T细胞、B细胞、髓系细胞及NK细胞相关标志物。例如 CD3ε、CD4、CD8α、CD20、CD68、CD11c、CD11b、CD14、CD163、CD206、MPO、CD56、CD45和HLA-DR等。它们能够共同支持对淋巴细胞浸润、髓系细胞组成与状态、抗原呈递及免疫细胞富集等现象的空间观察。
在免疫功能与治疗靶点层面，PD-1、PD-L1、LAG-3、ICOS、VISTA、IFNγ、IDO1、FOXP3、CD39、Granzyme B、Ki67和PCNA等标志物也被两者共同覆盖。因此两个平台均可围绕免疫细胞是否浸润、T细胞是否具有活化或抑制特征、髓系细胞是否形成免疫抑制状态等问题开展研究。
此外，两套panel均包含反映组织结构和肿瘤表型的蛋白，例如 CD31、CD34、E-cadherin、Vimentin、α-SMA、Podoplanin、Collagen IV、Caveolin-1、β-catenin、EpCAM、Bcl-2、SOX2、TP63、Keratin 5、Keratin 14及部分角蛋白标志物。由此可以将免疫浸润与血管、基质、上皮-间质状态及肿瘤细胞表型联系起来。
PCF IO60：更聚焦于单细胞尺度的肿瘤免疫空间生态
IO60的设计重点明确聚焦于肿瘤免疫微环境。除常规免疫细胞分型外，其特别适合将淋巴细胞状态、髓系表型、检查点分子和组织结构放在同一张全片组织图像中进行观察。例如，CD57、TOX、TCF-1、CD21和 CD209等标志物，为进一步辨识NK/细胞毒性淋巴细胞特征、T细胞耗竭或前体样状态、滤泡相关B细胞结构，以及树突状细胞相关表型提供了补充信息。
依托PCF的单细胞分辨率与全片成像能力，IO60更适用于解析免疫细胞在肿瘤巢、浸润前沿、血管周围、纤维化基质区或三级淋巴结构周围的定位关系。因此，当研究重点是识别细胞类型、刻画细胞邻域、分析免疫细胞空间分布及组织结构关系时，IO60更能提供直观且细粒度的空间证据。
DSP DPA 1200：更适合从广覆盖蛋白通路中追溯机制线索
与IO60相比，DPA 1200的覆盖范围更广，除肿瘤免疫标志物外，还纳入了更丰富的肿瘤细胞信号、细胞周期与凋亡、代谢应激、血管生成、细胞外基质重塑及神经相关蛋白。除了与PCF的共同免疫检查点外，DPA1200还可覆盖CTLA-4、TIM-3、CD73、CD47等免疫调控分子；在肿瘤信号层面，可进一步关注EGFR、HER2、ERK及其磷酸化形式、p53及其修饰、BRCA1、PARP1、HIF-1α等蛋白；在血管和基质重塑方面，则可从VEGF/VEGFR、PDGFR、Fibronectin及多种MMP等分子中获得更丰富的线索。
这意味着，DPA1200的优势并不只是检测范围更广，而在于可将免疫表型放入肿瘤生物学机制中共同解释。例如，当发现某一区域存在T细胞排斥或巨噬细胞富集时，可进一步比较该区域是否伴随血管生成、缺氧应答、DNA损伤修复、受体酪氨酸激酶信号或细胞外基质重塑相关蛋白的变化，从而提出更具可验证性的机制假设。结合DSP的ROI圈选，DPA1200更适合比较肿瘤区、间质区、侵袭前沿、免疫聚集区或特定形态学区域之间的蛋白差异。
从广覆盖蛋白筛查到单细胞解析：空间多组学的组合价值
GeoMx DSP DPA1200与PCF IO60并非简单的替代关系，而是可以形成由广覆盖筛查到单细胞精细解析的递进式研究策略。研究前期可利用DPA1200覆盖范围广、可进行病理引导ROI圈选及区域分割的特点，在肿瘤区、间质区、侵袭前沿或免疫聚集区等不同组织区室中开展蛋白表达比较。结合PanCK、CD45等形态学标记，还可对肿瘤细胞、免疫细胞或其他特定细胞群进行相对富集分析，从免疫调控、肿瘤信号、代谢应激、血管生成及细胞外基质重塑等多个层面，筛选与特定细胞类型相关的差异蛋白、候选通路和重点病理区域。
不过，DSP检测获得的仍主要是ROI或分割区域内的群体平均信号。即使某一区域提示特定细胞群富集，也难以进一步确认相关蛋白信号具体来源于哪些细胞亚型，以及这些细胞在组织中的空间定位和组织关系。在此基础上，可进一步利用PCF IO60的单细胞分辨率，对DPA1200提示的关键细胞群和生物学现象进行精细解析。例如，当DPA1200在免疫富集区或肿瘤边发现免疫检查点、髓系抑制或基质重塑相关蛋白升高时，PCF IO60可进一步识别相关蛋白由哪些细胞类型或亚型表达，明确这些细胞的空间位置，并观察其与免疫细胞、肿瘤细胞及基质细胞的空间互作关系。
目前，中心已具备GeoMx DSP DPA1200与PCF IO60双平台技术服务能力，可根据不同研究目标，为客户提供从区域层面的广覆盖蛋白筛查到单细胞尺度精细解析的空间蛋白研究方案。通过两类平台的灵活选择与组合应用，进一步满足肿瘤微环境、免疫治疗及疾病机制研究中的多层次空间蛋白检测需求。
