空間マルチオミクスが病理学予測を強化

空間マルチオミクスは、まだ発見段階にありますが、人によって意味が異なる場合があります。 これは通常、同じ切片上で直接、またはコンピュータで統合された連続切片上で、組織構造のコンテキストにおけるトランスクリプトームおよびプロテオーム データの視覚化を指します。

空間マルチオミクスは、最終的には脂質、グリカン、代謝産物、エピジェネティック マーカー、タンパク質上の一時的な翻訳後スタンプを含むように成長する可能性があります。 NanoString Technologies の空間情報学および AI 研究開発担当副社長であるヨアヒム シュミット博士は次のように述べています。

しかし、空間マルチオミクスは、現在でも病理学研究室で病気の特定と分類、および薬の特異性と有効性の決定の正確な方法を確立するために使用されています。 イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のジェームス・R・アイズナー家化学寄附講座のジョナサン・スウィードラー博士によると、「一部のクラスの分子については、空間マルチオミクスによって組織や腫瘍内の高品質な化学分布がすでに得られています。 質量分析イメージングと振動分光法は、組織の健康に関する分子情報を提供します。」

免疫療法により、患者を最適な治療法に適合させることを可能にする疾患をきめ細かく分類するための、細心の注意を払って再現可能な分子分析の必要性が生じています。

「病理学者にとって事態は複雑になってきています。 以前は、H&E および IHC のスライドを数枚見て、それを分子研究室に渡すという単純なものでしたが、今では腫瘍微小環境 (TME) と腫瘍細胞の関係を知りたいと考えています。 そこで空間が登場します」と、Nucleai の病理学責任者、Kenneth Bloom 医師は言います。 「細胞は他の細胞に隣接している場合にのみ特定の方法で機能することがあるため、同時に TME 内の細胞の種類を特定し、それらの関係を理解する必要があります。」

カリフォルニア大学デービス校の化学助教授であるエリザベス・ニューマン博士は、「より多くの空間マルチオミクスデータが得られるにつれて、これまで均一であると考えられていた病気がサブタイプに分類される可能性がある」と述べています。

Pathology Visions 2022 (ネバダ州ラスベガスで昨年 10 月に開催されたカンファレンス) で、シュミット氏は、空間的コンテキストで単一分子を視覚化することに興奮を感じました。 デジタル病理学では、スライド全体のイメージングを通じてスライドガラス上の標本全体をデジタル化し、仮想顕微鏡法と計算手法を使用して臨床的洞察を明らかにします。 「カンファレンスが満席となったのは今回が初めてでした」とシュミット氏は述べています。 「思想的指導者たちは、空間生物学の分野に参入することについて話しています。 それが日常業務にどのように反映されるかはまだ誰も知りませんが、空間マルチオミクスは、この分野に適した多くのデジタル情報を生成します。」

病理学者は歴史的にホルマリン固定パラフィン包埋 (FFPE) 組織に依存してきました。 空間技術は、FFPE および新鮮凍結組織向けに開発されています。 それにもかかわらず、複雑なワークフロー向けにレガシー テクノロジーを徹底的に見直すには、確実なメリットが必要です。

「顕微鏡で組織を目で見た場合、得られる情報の量は限られています」とスウィードラー氏は言う。 「病理学者は、病状を推測するために対象の分子が見えるように組織を染色することに革新的な取り組みを行ってきました。 これらは機能します。 問題は、空間マルチオミクスを通じてより詳細な情報を取得できるかどうかです。」

患者への利益は、新しいテクノロジーの導入の最終的な推進力です。 空間マルチオミクスの使用は、予備的な結果を検証するためのより多くの情報を取得するだけでなく、以前はアクセスできなかった情報を取得することにおいても、患者の層別化に明確な利点をもたらします。

「[疾患]の兆候としてタンパク質の組み合わせを使用することはできますが、多くの場合、治療や疾患の進行のメカニズムを理解するには、細胞表面タンパク質をサイトカインやケモカインと一緒に取得することが有利である可能性があります。 RNA を通じて測定されます」と、Akoya Biosciences イノベーション担当副社長の Julia Kennedy-Darling 博士は言います。