城大研究團隊推進空間組學 有望應用於常規臨床實踐
近年來，空間組學已成為有力工具，不僅讓研究人員能夠觀察組織中存在哪些分子，更能了解這些分子在細胞、結構及局部微環境中的分布位置與組織方式。這種空間脈絡顯著深化了我們對癌症、神經生物學及免疫學的理解。然而，縱使這領域不斷進步，我們仍需解答一個重要問題：在這些技術中，究竟有多少真正可應用於常規臨床實踐？
能提供最豐富資訊的技術，往往也是要求最高的——儀器成本高昂、依賴測序技術、組織製備和工作流程複雜以及運算資源龐大。儘管資源充足的研究環境尚可應對這些需求，但現實世界的病理實驗室有重重障礙，需考慮更多因素，包括活體組織檢查的時間限制、臨床實用性以及應用於患者的普及程度。
為應對這挑戰，由香港城市大學（城大）生物醫學院生物醫學工程學系史鵬教授領導的研究團隊，提出名為「Spectrum-FISH」的技術。此技術基於垂直排列納米探針的「觸碰即走」分子捕撈策略，是一種無需測序、無需擴增的組織空間分析方法。現有的空間組學技術通常需要對組織進行大量前期處理，而Spectrum-FISH則可直接應用於新鮮製備的組織樣本。透過簡單而有效的配準策略，研究人員可保留空間資訊，在組織結構原位分析單一細胞。
研究團隊透過一系列實驗，對象涵蓋小鼠胚胎神經管與嗅球，以及新鮮的人類結直腸活檢樣本。團隊著手探究能否降低對測序的依賴、簡化組織處理流程及降低檢測成本的同時，空間分析的解析度仍能提供充足的生物學資訊。Spectrum-FISH技術適用於新鮮組織，亦無需測序，既經濟實惠又有廣泛的應用規模。其坐標保留式採樣策略，亦為活體或經最小程度處理的組織進行空間分析打開新的可能。此外，此技術能對信使RNA（mRNA）、微RNA（miRNA）及RNA甲基化進行分析，有望發展出較少依賴大規模測序基礎設施的空間多組學分析。
研究成果近日於《自然‧生物醫學工程》期刊上發表，論文題為「新鮮組織中轉錄後調控的無測序空間分析」。這項研究與近期發表於《自然綜述：生物工程》期刊、由史教授共同撰寫的評論文章「空間組學的臨床轉化」所探討的主題密切相關。這兩篇論文皆彰顯空間組學邁向臨床應用的趨勢銳不可當。
史教授表示：「這研究提醒我們，生物醫學的創新不止要實現測量，更要令測量變得便利、實用。我們希望簡化工作流程並降低成本，同時保留空間資訊，Spectrum-FISH能展示空間組學技術如何更接近常規臨床應用。歸根結底，我們相信空間組學的未來取決於我們能多深入地確認組織的空間結構，同時也取決於如何將其轉化為實際臨床應用。」
此外，由史教授申請的相關美國專利《System and Method for Tissue-Wide Single Cell Post-Transcriptional Profiling of Multiple Molecular Targets》近期已獲批予，進一步反映此技術應用於精準醫學方面的強大潛力與明朗前景。
