GeoMx Digital Spatial Profiler
一行要約
GeoMx DSP は組織切片上の region-of-interest (ROI、20-600 µm) を顕微鏡的に選択し、photocleavable oligonucleotide-tagged probe で 18,000+ gene (WTA) または 100+ protein を ROI ごとに定量する spatial profiling プラットフォーム。CODEX のような single-cell 解像度はないが、tumor / stroma / immune compartment の compartmentalized profiling と FFPE retrospective cohort 適用で IO 応答 spatial biomarker や TME architecture 研究の標準手法となっている。
原理
(1) FFPE / fresh frozen 切片を panel probe (oligonucleotide-conjugated, UV-cleavable linker) + 4-5 morphology marker (PanCK / CD45 等) で hybridize/染色。(2) 顕微鏡で ROI 選定 (geometric / segmented / contour: tumor cell vs stromal compartment 等)。(3) UV 照射で ROI 内 probe を解離 → 回収。(4) nCounter / NGS readout で probe count を定量。(5) ROI ごとの transcriptome / proteome profile を取得、Bioconductor / GeomxTools で解析。
CosMx (NanoString 後継) は subcellular spatial single-cell に拡張、Visium HD (10x) と並ぶ高解像度 spatial 候補。
主要エビデンス / 適用領域
- NSCLC IO 応答性 spatial biomarker: pre-treatment biopsy で CD8+ region transcriptome を ROI 単位に取得、応答群 vs 非応答群の compartmentalized signature 同定
- TLS profiling: TLS 領域選択 + WTA で B cell maturation / GC reaction signature を quantify、IO 応答との相関
- Brain metastasis: 腫瘍核心 / invasive margin / reactive astrocyte zone を ROI 分離、niche-specific transcriptome
- Trial integrated profiling: FFPE biopsy retrospective cohort で公知の試験群と統合、treatment response spatial signature 開発
適用分野と限界
- 強み: WTA で hypothesis-free transcriptome、FFPE 安定動作で大規模 retrospective cohort 適用、protein panel 並走可能、ROI compartment 分離が直感的
- 限界: single-cell 解像度なし (ROI 内は bulk)、ROI 選定の operator bias、coverage は probe 設計依存、cost / TAT 高い、CosMx 等 single-cell 後継の急速な台頭で position 変動中
Open Questions
- ROI / single-cell hybrid 設計: GeoMx + CosMx 統合解析
- Spatial deconvolution: scRNA-seq atlas を reference に ROI を cell-type proportion 化
- Multi-omic ROI: transcriptome + protein + DNA の同時取得
- Clinical translation: FFPE 標準ワークフローへの組込みと regulatory pathway