iCLAP：FFPE組織における低存在量抗原の積分型同時検出のための革新的な手法
Fan Wu1,2, Shuyuan Zheng1, Yani Chen1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, The Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, USA.
Insights
新しい積分型低存在量タンパク質同時検出（iCLAP）技術は、ホルマリン固定パラフィン包埋組織における高感度、高プレックスのタンパク質検出を可能にする。この方法は、複雑な生物学的サンプルにおける低存在量タンパク質の空間的プロテオミクス研究を可能にする。
科学分野:
- バイオテクノロジー
- 分子生物学
- 病理学
背景:
- 空間的組織解析には多重タンパク質イメージングが不可欠である。
- 現在の高プレックス法では、ホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）組織における低存在量タンパク質の検出は困難である。
- 転写因子や老化マーカーなどの多くの重要な調節因子は、in situでの研究が困難である。
研究 の 目的:
- FFPE組織のための高感度かつ高多重のタンパク質検出方法を開発すること。
- FFPE検体内でin situ低存在量タンパク質を研究できるようにすること。
- FFPE組織における空間的プロテオミクス解析の能力を拡大すること。
主な方法:
- 積分型低存在量タンパク質同時検出（iCLAP）を導入した。
- iCLAPは、反復シグナル増幅と効率的な蛍光色素不活化を組み合わせた。
- 同一のFFPE組織切片で40以上のマーカーの反復染色を可能にした。
主要な成果:
- FFPE組織における高感度かつ高多重のタンパク質検出を実証した。
- 単一のFFPE組織切片で40以上のマーカーをプロファイリングすることに成功した。
- ヒト膵臓組織における空間的に異なる老化関連タンパク質パターンを明らかにした。
結論:
- iCLAPは、FFPE組織におけるタンパク質検出の感度を大幅に向上させる。
- この方法は、複雑な生物学的プロセスの高次元空間的プロテオミクス研究を促進する。
- iCLAPは、in situタンパク質解析のためのFFPE検体の分析有用性を拡大する。
Abstract:
Multiplexed protein imaging enables spatial analysis of complex tissues, but detecting proteins expressed at low levels remains challenging, particularly in widely available formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) specimens. Many biologically important regulators-including senescence markers, transcription factors, and secreted proteins-are therefore difficult to study in situ using existing high-plex methods. Here we show that integrable Co-detection of Low-Abundant Proteins (iCLAP) enables sensitive and highly multiplexed protein detection within the same FFPE tissue section. iCLAP combines iterative signal amplification with efficient fluorophore inactivation, enabling repeated staining of the same tissue section and seamless integration with established multiplex imaging platforms to achieve profiling of more than 40 markers. Application of iCLAP to human pancreatic tissues revealed spatially distinct senescence-associated protein patterns across tissue compartments. Together, iCLAP expands the analytical capabilities of FFPE tissues, enabling high-sensitivity, high-dimensional spatial proteomic studies of complex biological processes.
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