iCLAP：一种创新方法，用于在高通量免疫染色中可整合共检测低丰度抗原

在常见组织中看见难以察觉的线索

医生和科学家常常依赖医院档案中保存多年的薄切组织来研究癌症或糖尿病等疾病如何发展。但是这些样本中一些最重要的预警信号——仅以极低丰度出现的蛋白——用现有成像工具几乎不可见。本研究引入了一种新方法，称为 iCLAP，它可以将这些微弱的分子低语转化为清晰信号，同时使用病理实验室中常见的同一组织块。

让微弱信号发光

大多数先进的成像方法可以同时观察多种蛋白，但它们对高丰度蛋白效果最佳。调控衰老、免疫逃逸和肿瘤行为的关键蛋白往往稀少，易被遗漏。iCLAP（可整合共检测低丰度蛋白）通过基于信号放大的化学技巧解决了这一问题。该方法首先利用酶促反应在每个目标蛋白附近堆叠大量荧光标签，大幅增强其发光。然后，经过精细调校的漂白步骤去除该强信号而不损伤组织或底层蛋白。这使得同一组织切片能够在多个循环中被染色、成像、抹去并重复使用。

与临床现有组织兼容

关键在于，iCLAP 专为福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）组织设计——这是医院保存活检和手术样本的标准方式。作者显示，反复的放大和漂白循环仅导致极少的组织损失，可与现有的多重成像方法相媲美。在用 iCLAP 成像低丰度蛋白后，同一切片还可以用更常规的方法再次染色，以显示丰富的结构或细胞类型标志。iCLAP 可与多种常用高通量平台结合使用，包括 CyCIF、CODEX 和成像质谱细胞术，使单一切片能够绘制超过 40 种不同蛋白的地图。

跟踪胰腺中的细胞衰老

为展示这种增强灵敏度的可能性，研究团队聚焦于细胞衰老——一种细胞停止分裂且常发生功能改变的状态。衰老细胞被认为影响衰老、糖尿病和癌症，但标志该状态的蛋白在人类组织中可能非常稀少。使用 iCLAP，研究者能够清晰检测多种衰老标志物，包括 P16、P21、P53、53BP1、HMGB1 和 Lamin B1，在保存的人类胰腺切片中尤为明显。将基于 iCLAP 的放大与标准荧光染色比较后，许多之前几乎不可见的标志物变得清晰可辨。这使他们能够在数以万计的单个细胞中测量标志物水平，并根据衰老谱将细胞分为不同亚群。

将衰老信号与组织结构和功能连接

借助这种更精细的视角，科学家绘制了衰老相关蛋白在胰腺中的分布。他们发现不同标志物在不同区域倾向于占优：有些在激素产生的胰岛中富集，另一些在产生酶的腺泡区富集，还有一些在导管结构中富集。在胰岛内，高水平 P16 的细胞在更大且更老的胰岛中更为常见，并与胰岛中胰岛素与胰高血糖素产生细胞平衡的变化相关。然而在单细胞层面，大多数细胞仅强烈表达一种衰老标志物，这表明人类组织中的“衰老”状态比在培养皿中常见的广泛多标志模式更为多样和碎片化。

洞察微妙疾病信号的多用途窗口

最后，团队将 iCLAP 应用于乳腺、肝脏、宫颈、卵巢和皮肤等器官的一系列正常和肿瘤组织。在这些样本中，肿瘤显示出比邻近健康组织更强的衰老标志物信号，强调了该方法在癌症研究中的潜力。通过在保留同时观察数十种标志能力的同时使低水平蛋白可视化，iCLAP 将存档的临床样本转变为丰富的、高维的细胞状态与邻里图谱。对非专业读者而言，关键信息是，许多关键的疾病信号一直隐藏在现有组织收藏中——而这种新方法提供了一种切实可行的揭示途径。

引用: Wu, F., Zheng, S., Chen, Y. et al. iCLAP: an innovative method for integrable co-detection of low-abundance antigens with high-plex immunostaining. Nat Commun 17, 3104 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69752-y

关键词: 空间蛋白组学, 细胞衰老, 多重成像, 石蜡包埋组织（FFPE）, 胰腺胰岛