MAX Eraser：一种经济高效的室温抗体去除试剂助力多重免疫组化循环技术突破

本研究针对多重免疫组化(mIHC)技术中抗体去除步骤复杂、设备昂贵的问题，开发了基于离液剂MAX Eraser(ME)的室温抗体去除方案。该试剂通过m-xylylenediamine(MxDA)和SDS的优化组合，可在不损伤样本的情况下实现10轮免疫染色-成像-抗体去除循环，适用于培养细胞、FFPE和冷冻切片等多种样本，为常规实验室开展低成本多重成像提供了简便解决方案。

　　

在精准医学和单细胞生物学快速发展的今天，科学家们对蛋白质表达的空间分布信息需求与日俱增。虽然高通量DNA/RNA测序技术已取得重大突破，但蛋白质作为生物功能和表型的关键执行者，其原位检测技术仍面临巨大挑战。多重免疫组化(multiplex immunohistochemistry, mIHC)技术虽然能实现10-1000种蛋白质的定量分析，但现有技术大多依赖昂贵设备或复杂操作流程，且普遍存在样本损伤、循环次数受限等问题。特别是基于物理去除抗体的"染色-成像-去探针"循环技术，往往需要高温或强酸处理，严重限制了其在培养细胞等敏感样本中的应用。

针对这些技术瓶颈，韩国大学的研究团队在《Cell Biomaterials》发表了一项突破性研究。研究人员从偶然发现的m-xylylenediamine(MxDA)室温抗体去除效应出发，通过系统筛选和优化，开发出由MxDA和SDS组成的MAX Eraser(ME)试剂。该研究采用培养细胞、福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织和冷冻切片等多种样本，结合免疫荧光染色、图像配准算法和超分辨率成像等技术，全面评估了ME的性能。

关键技术方法包括：1)使用微图案培养板实现标准化细胞培养和成像定位；2)通过荧光信号衰减动力学分析评估不同抗体的去除效率；3)采用ORB特征匹配和RANSAC算法进行图像配准；4)结合PICASSO技术实现光谱重叠荧光信号分离；5)应用Airyscan超分辨率显微镜观察亚细胞结构。

研究结果部分：
"Screening and establishment of the antibody-removal reagent, ME"：通过筛选5种离液剂发现MxDA具有最强抗体去除活性，但会引起120%的组织膨胀。添加SDS后形成的ME试剂既能保持高效抗体去除能力，又能维持组织原始尺寸。

"Properties of antibody removal and tissue distortion during multiple ME cycling"：ME可在数分钟内完全去除10种不同抗体标记信号，且去除动力学与抗体类型无关。经5轮循环后，AI图像配准可使对齐准确率达96%。

"Multiplex imaging with ME cycling"：在培养细胞中成功完成10轮循环共24种抗体的多重成像，多数抗体信号保持稳定。该技术同样适用于FFPE组织切片和35μm厚脑切片，后者通过固定首个信号(GFAP)作为参考锚点实现7种信号对齐。

"PICASSO-assisted multiplex imaging"：将ME与PICASSO技术结合，通过3轮循环实现18种抗体的检测，显著提高了单个循环的抗体检测数量。

"Multiplex imaging with super-resolution imaging"：在U-2 OS细胞中，通过3轮ME循环和AI图像配准，获得线粒体相关蛋白的超分辨率多重成像，对齐准确率达84%-92%。

"Multiplex imaging with 3D specimens"：在2mm厚脑切片中实现6种抗体的3D多重成像，证实ME技术适用于厚组织样本。

在讨论部分，研究者指出ME技术的核心优势在于：1)室温操作避免热损伤；2)成本低廉无需特殊设备；3)与现有技术(PICASSO等)良好兼容；4)适用于从2D培养细胞到3D厚组织的多种样本。虽然部分表位可能对ME敏感，且仍需图像配准算法辅助，但该技术为常规实验室开展灵活、经济的多重蛋白质成像提供了全新解决方案。特别是其与超分辨率成像的兼容性，为亚细胞水平的多蛋白质共定位研究开辟了新途径。这项研究不仅推动了多重成像技术的民主化进程，也为深入理解蛋白质网络的空间组织提供了重要工具。