了解疾病的微环境至关重要。根据肿瘤中细胞类型的组合，靶向癌症疗法可能无效。同样，胰腺组织中的免疫细胞浸润可能表明 1 型糖尿病（T1D）进展。多年来，只能通过流式细胞仪或有限的组织染色管中窥豹。成像质谱流式™ (Imaging Mass Cytometry™, IMC™) 现在为这复杂动态世界的全景呈现提供了更多可能性。
IMC™ 能在组织或细胞水平上同时对40多种的蛋白标志物进行成像。组织样本用抗体标记，每个抗体都与不同的稀土金属同位素偶联。然后将样本放在激光降解抗体的腔室内，将同位素释放到相邻的飞行时间质谱细胞计数器 (CyTOF®) 中，通过相关的质荷比进行电离和鉴定。通过标记类型和位置对这些数据进行编辑会产生多维组织图（图 1）。
图 1. Kris Hargraves 的大规模细胞计数过程。
图片由 Noel de Miranda 博士提供。
2014 年，瑞士苏黎世大学的 Charlotte Giesen 博士首次报道了这种用于组织分析的方法。在乳腺癌组织样本中，IMC™ 能以1 µm的细胞分辨率，对32种蛋白及其相关的蛋白翻译后修饰靶点进行成像。【1】
这些样本的 IMC™ 成像通常与病理学家通过传统组织染色对乳腺癌亚型的分类具有相关性。但是，例外的情况就显示出了更大的肿瘤异质性。至少有一例被分类为受体 ER、PR 和 HER2 的三阴性的病例证明了 HER2+ 细胞的亚群。该结果表明针对 HER2 受体的靶向疗法对于该患者可能是可行的治疗选择。
优点
多种标记物的共定位检测极大地扩展了通过免疫荧光进行传统组织染色的范围。稀土金属同位素并非天然存在于细胞中，这消除了内在的背景问题。通过质量检测标记还可以实现更高的靶标特异性，这与多重荧光染料标记容易造成的光谱重叠有明显不同。
在最近的一次合作中，莱顿大学医学中心的 Noel de Miranda博士和Frits Koning博士均使用IMC™ 检测了人源胎儿小肠内的暴露的外源抗原。【2】
de Miranda 告诉 Cell Signaling Technology® (CST®)：“研究同一组织中不同细胞亚群之间的相互作用是一项很棒的技术。”
挑战性
该技术并非没有挑战。对于许多靶标，目前市场上尚不能购买标记有稀有金属同位素的抗体。基于这个事实，加上在适当的组织样本制备过程中需要强大的信号，经常需要研究人员生成自己的抗体组合。
de Miranda 说：“要构建大约 40 种抗体的组合，这是一项艰巨而繁重的任务。您想使用经过充分验证的抗体，以便大多数抗体可以立即发挥作用。”
CST的协助
de Miranda说：“来自CST的工具，例如经过验证的无载体抗体，将极大地协助他进行IMC™ 工作（图2）。”他还强调样本中一抗的靶标特异性对于实验成功至关重要。
图 2. 具有以下蛋白质靶标的结直肠癌组织的大量细胞计数图像：Pan-Keratin (C11) Mouse mAb#4545 和 Mouse Anti-pan Cytokeratin antibody（红色）、Vimentin (D21H3) XP® Rabbit mAb #5741（蓝色）、Ki-67 (8D5) Mouse mAb #9449（黄色）、CD31 (PECAM-1) (89C2) Mouse mAb #3528（白色）和 CD3ε (D7A6E™) XP® Rabbit mAb #85061（绿色）。图片由 Noel de Miranda 博士提供。
