对新辅助TCHP治疗响应的HER2+乳腺癌空间蛋白质组特征

新辅助TCHP治疗是早期HER2+乳腺癌的一项标准治疗策略，约有三分之一患者表现出临床获益（PCR）。了解导致不同乳腺癌患者对该疗法应答或应答失败的生物学因素，对于开发治疗方法和选择治疗策略至关重要。

近期，Mayo Clinic的研究团队在2023美国肿瘤免疫治疗学会年会（The Society for Immunotherapy of Cancer, SITC）上发布了他们的一项早期研究，该研究选择利用了GeoMx IPA空间蛋白质组检测方案对早期HER2+/ER肿瘤的基质区域和肿瘤区域进行深度挖掘分析，初步发现了与治疗响应相关的生物标志物。

 

 

研究概览

研究人员选择使用GeoMx IPA空间蛋白质组检测方案来评估早期 HER2+（IHC3+）/ER- 肿瘤的肿瘤区和基质区的空间蛋白质组表达特征。在该项试验中，研究人员分析了6个样本，包含3个对新辅助TCHP治疗响应的样本和3个对新辅助TCHP治疗无响应的样本，使用线性混合模型对不同样本不同区域的蛋白质组表达差异进行评估，以确定与TCHP治疗响应相关的蛋白表达特征，并评估治疗后仍有微小残留病灶（MRD）的样本的免疫微环境。

GeoMx IPA可以实现对组织中任何区域（如肿瘤区域、免疫交界区域、肿瘤微环境和正常基质区域等）中的570多种蛋白质进行空间原位的表达检测，快速发现新的蛋白质生物标记物和药物靶点。与传统的免疫组化或免疫荧光检测方法相比，利用GeoMx IPA可在每张组织切片获得更全面的生物信息。

 

图 1, GeoMx DSP工作流程和研究样本的组织成像

涵盖570种蛋白靶标的GeoMx IPA免疫肿瘤空间蛋白质组检测方案能够深入分析这些蛋白的组织空间分布特征和表达丰度差异，提供了极具病理价值的分子信息，进而支持研究人员从新的视角了解与HER2+乳腺癌标准疗法的良好响应相关的蛋白质组特征，挖掘出具有临床应用（预测预后等）潜力的生物标志物，甚至开发新的治疗靶点，从而最大限度地提高新辅助TCHP的疗效。

不同治疗响应下肿瘤区和基质区的空间蛋白质组表达谱

 

图 2, A).不同样本的组织形态学特征；B).在对所有样本AOI蛋白表达谱数据进行质控和归一化，继而进行无监督聚类分析。

空间蛋白质组学分析表明，对新辅助TCHP疗法响应的样本中，ERBB信号转导模式表现出显著特征

 

 

 

图 3, B). GSEA分析显示，对新辅助TCHP治疗有响应的样本中，ERBB信号特征明显富集；C). CK+和CK-组织中的差异表达；D). ERBB信号特征在应答者和非应答者中高度相关。

GeoMx空间蛋白质组数据与CosMx单细胞空间原位转录组学数据联合分析

 

 

 

 

图 4, A). 使用 CosMx Human Universal Cell Characterization（CosMx UCC）1K RNA检测方案对样本进行检测。B). 带有形态学标记信息的肿瘤区和基质区的CosMx图像；C). CK+组织中的HER2蛋白表达（GeoMx IPA）与肿瘤细胞中的ERBB2 mRNA密切相关（CosMx UCC）；D). 不同组织区域的差异表达。

GeoMx IPA 空间蛋白质组检测方案

GeoMx IPA可以实现对组织中任何区域（如肿瘤区域、免疫交界区域、肿瘤微环境和正常基质区域等）中的570多种蛋白质进行空间原位的表达检测，快速发现新的蛋白质生物标记物和药物靶点。与传统的免疫组化（IHC）或免疫荧光（IF）检测方法相比，利用GeoMx IPA可在每张组织切片获得更全面的生物信息。同时GeoMx IPA同样采取了与组织学实验类似的工作流程，与您实验室中现有的组织学方案程无缝集成。

产品特点：

超多蛋白靶标，带来的是突破性的生物标志物发掘能力：在一张组织切片上检测超过570个人类蛋白靶标的原位表达信息；

全面覆盖77种癌症关键的功能途径；

RNA和蛋白共检实现真正的空间多组学检测，最大程度释放有限样本的无限价值：在一张组织切片上同时获取空间全转录组（GeoMx WTA）和空间蛋白组（GeoMx IPA）数据；

无损检测分析：柔和、稳定的生物化学原理极大程度减小了对组织样本的损伤；

经IHC验证的全面抗体目录，与您熟悉的免疫组化技术无缝集成；

支持灵活的定制方案：可以添加多达40个额外的蛋白质靶标。

GeoMx DSP 空间多组学分析系统

GeoMx Digital Spatial Profiler（DSP）空间多组学平台结合了组织影像分析和原位定量技术，可在展示全局组织结构的基础上，进一步实现从复杂组织中对细胞亚群或特定结构的精准分析。在获得高分辨率的样本空间信息的同时实现高靶标蛋白（~570种蛋白质）和全转录组（~20000个基因）空间原位表达谱的精准获取。最新的DSP工作流程可以支持在一张组织切片上同时检测蛋白质和RNA的空间原位表达信息。GeoMx DSP兼容多种组织样本类型（如FFPE、新鲜冻存样本等），成为基础科研、转化医学研究和临床实践探究中强大有力的工具，使不同领域（如肿瘤学、免疫疾病、神经科学、药物研发等）的研究人员能够深入洞察组织微环境、功能亚结构、免疫系统作用机制和生物标志物发掘，满足不同阶段的研究和应用需求！

CosMx SMI 单细胞空间原位成像系统

CosMx SMI是一个突破性的单细胞空间原位成像平台，结合了超高分辨率成像技术和多靶标检测能力，能够对组织切片中6000种RNA和64种蛋白质分子进行单细胞和亚细胞分辨率的原位成像，支持研究人员实现精准透彻的生物学解析。

众所周知，FFPE样本中的RNA和蛋白质通常质量较低，尤其是RNA往往降解严重，使得对于FFPE样本的分子检测分析极具挑战性。CosMx SMI系统具有简单的样本制备流程和稳定的原位杂交化学原理，并能够兼容多种组织类型（如新鲜冷冻（FF）、福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）、组织芯片（TMA）、类器官等），在单细胞分辨率上实现RNA和蛋白质在组织细胞原位精细的可视化展示和精准的定量分析。

超多靶标的单细胞空间原位表达信息不仅可以实现精细的细胞分型，绘制单细胞空间图谱，详细展示细胞邻域和组织微环境，同时还支持细胞配受体检测，在真实的组织空间背景下推进您对细胞间相互作用、细胞通讯和细胞状态的深刻洞察。

CosMx SMI应用包括：

单细胞空间图谱：发现不同细胞类型，绘制其组织空间定位；

差异表达分析：基于空间背景的单细胞转录组差异表达分析；

解析细胞状态和细胞功能；

细胞邻域分析：组织微环境的空间表型；

细胞通讯：配体-受体相互作用；

转录本和蛋白的亚细胞定位；

生物标志物的发现和验证。

SBC中心实验室

SBC中心实验室聚焦单细胞、空间多组学前沿技术，围绕基因组、表观组、转录组、蛋白组、代谢组和微生物组等多维组学研究，以国际一流水平的技术平台，二十余年专业经验的技术团队，打造创新产品服务体系，高效助力科学发现产品研发。中心始终以严谨的科学态度，坚持创新，服务国家重大战略任务，推动技术成果转化应用和带动产业集群发展。长期举办学术论坛、专题研讨会、前沿技术培训，为数十家跨国制药企业和上千家国内科研机构、院校、医院提供系统全面一站式的科研与转化解决方案，日益发挥面向生物医药全行业功能效益和策源动力。