做完单细胞测序后，为什么还要用PCF回到组织原位？

近期《Developmental Cell》发表了一篇“Concerted changes in Epithelium and Stroma: a multi-scale, multi-omics analysis of progression from Barrett’s Esophagus to adenocarcinoma”这篇食管腺癌进展研究提供了一个很好的方法学参考。研究者首先用scRNA-seq解析Barrett食管到食管腺癌过程中的多类细胞识别了上皮细胞、T/NK细胞、内皮细胞、成纤维细胞、髓系细胞、B/浆细胞等主要组成并进一步细分为多个功能亚群。单细胞数据提示疾病进展样本中不仅上皮细胞发生变化基质细胞、ECM相关基因、免疫细胞组成也出现阶段性差异。例如POSTN表达成纤维细胞在化生阶段已经出现T/NK细胞中也观察到免疫调节相关状态。这些信息非常适合作为后续蛋白Panel设计的依据。近期《Developmental Cell》发表了一篇“Concerted changes in Epithelium and Stroma: a multi-scale, multi-omics analysis of progression from Barrett’s Esophagus to adenocarcinoma”这篇食管腺癌进展研究提供了一个很好的方法学参考。研究者首先用scRNA-seq解析Barrett食管到食管腺癌过程中的多类细胞识别了上皮细胞、T/NK细胞、内皮细胞、成纤维细胞、髓系细胞、B/浆细胞等主要组成并进一步细分为多个功能亚群。单细胞数据提示疾病进展样本中不仅上皮细胞发生变化基质细胞、ECM相关基因、免疫细胞组成也出现阶段性差异。例如POSTN表达成纤维细胞在化生阶段已经出现T/NK细胞中也观察到免疫调节相关状态。这些信息非常适合作为后续蛋白Panel设计的依据。这也是为什么做完单细胞测序后不一定必须先做空间转录组。空间转录组擅长回答基因表达在哪里发生尤其适合探索组织区域中的转录模式但如果单细胞测序已经明确了候选细胞群和marker后续问题就会更聚焦于“这些细胞是否真的以蛋白形式存在于组织中”“POSTN、p53、CD36、Treg、NK细胞等标志物在什么区域出现”“这些细胞靠近谁、是否组成特定邻域”。这些问题更接近蛋白层、细胞状态和空间邻域PCF可以更直接地观察。文献中PCF(CODEX)54抗体成像正是沿着这一逻辑在FFPE组织中解析45类细胞和多种细胞社区。对于PCF课题设计而言这篇文献提供了清晰技术流程第一步用单细胞测序建立细胞图谱找到关键细胞群和候选marker第二步把这些marker转化为抗体Panel在组织原位观察蛋白表达第三步比较不同组织区域或病理阶段的细胞比例、蛋白状态和邻近关系。例如在Barrett食管进展研究中可以重点观察POSTN成纤维细胞、免疫调节型NK细胞、Treg、浆细胞、CD36高表达内皮细胞以及肿瘤上皮相关marker在化生、异型增生和肿瘤区域中的空间分布。因此单细胞测序和PCF的关系并不是“重复检测”而是“发现—原位观察”的前后衔接。单细胞测序帮助研究者建立候选细胞和转录状态清单PCF则把这些线索放回真实组织结构中从蛋白层面观察细胞身份、功能状态和空间邻域。空间转录组仍然适合需要大范围转录空间探索的课题但当研究者已经拥有明确marker并希望从组织原位蛋白层面解释微环境结构时做完单细胞测序后直接做PCF是一种更聚焦、也更贴近转化研究的技术路线。【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】Strasser MK, Gibbs DL, Gascard P, Bons J, Hickey JW, Pan D, Caruso JA, Wang X, Chen-Tanyolac C, Bai R, Schürch CM, Tan Y, Black S, Chu P, Ozkan A, Basisty N, Sangwan V, Rose J, Shah S, Burton JB, Camilleri-Broet S, Fiset PO, Bertos N, Berube J, Djambazian H, Li R, Oikonomopoulos S, Elliott DRF, Vernovsky S, Shimshoni E, Collyar D, Russell A, Ragoussis J, Stachler MD, Goldenring JR, McDonald SAC, Ingber DE, Schilling B, Nolan GP, Tlsty TD, Huang S, Ferri LE. Concerted changes in Epithelium and Stroma: a multi-scale, multi-omics analysis of progression from Barretts Esophagus to adenocarcinoma. Dev Cell. 2025 Oct 20;60(20):2807-2824.e7. doi: 10.1016/j.devcel.2025.06.034. Epub 2025 Jul 21. PMID: 40695287; PMCID: PMC12327839.