Nature Medicine | Tissue Cytometry技术赋能 Aβ 病理量化：解码 AD 脑内微胶质细胞调控网络

近三十年来，β淀粉样蛋白（Aβ）沉积作为阿尔茨海默病（AD）核心病理特征，始终是疾病干预的关键靶点，基于 Aβ 免疫的治疗策略（含主动免疫与被动免疫）在多项临床试验中展现出降低脑内 Aβ 负荷、延缓认知功能衰退的潜力。利用β淀粉样蛋白（Aβ）免疫的阿尔茨海默病（AD）疗法在临床试验中已显示出潜力。然而，免疫后AD大脑中驱动Aβ清除的机制仍不明确。这些问题严重制约了免疫疗法的优化与疗效提升。

2025年3月，美国西北大学范伯格医学院神经基因组学研究中心David Gate教授团队在nature medicine发表题为“Microglial mechanisms drive amyloid-β clearance in immunized patients with Alzheimer’s disease”文章。本研究发现了可增强Aβ靶向免疫疗法的潜在分子靶点，为开发更有效的AD治疗策略开辟了新方向。

本研究采用空间转录组学技术，探究主动和被动Aβ免疫对AD大脑的影响。作者将主动免疫的AD患者与未免疫的AD患者及神经功能健康对照者进行对比，鉴定出与Aβ清除相关的独特小胶质细胞状态。结合高分辨率空间转录组学与单细胞RNA测序技术，我们深入剖析了仑卡奈单抗（lecanemab）治疗后参与Aβ清除的转录通路，发现小胶质细胞的应答具有空间特异性，且因脑区而异。分析结果显示，两种免疫方式均会导致小胶质细胞中髓系细胞触发受体2（TREM2）和载脂蛋白E（APOE）表达上调，且这两种基因的表达与抗体应答及Aβ清除效率呈正相关。此外，我们证实大脑髓系细胞中的补体信号通路有助于免疫后的Aβ清除。这些发现为阐明调控Aβ清除的转录机制提供了新见解，并揭示了小胶质细胞在免疫介导的Aβ清除中的作用。

实验部分：

Tissue Cytometry技术在该研究中核心作用是为β淀粉样蛋白（Aβ）相关病理分析提供精准成像支持，是连接组织形态学与分子机制研究的关键技术：

1. 核心应用场景：Aβ沉积的精准成像与量化

研究通过TissueFAXS 系统对经H-DAB染色的脑组织切片进行成像，重点捕获pan-Aβ（全Aβ）染色信号，为后续Aβ沉积分析提供高分辨率原始图像。

成像对象覆盖主动免疫（AN1792疫苗）组、被动免疫（lecanemab抗体）组、未免疫AD组（nAD）及非神经系统疾病对照组（NND）的大脑额叶皮质（FCX）、颞叶皮质（TCX）、顶叶皮质（PCX）和海马体（HIPP）等关键脑区，确保多组学、多区域对比分析的可行性。

2. 关键技术价值：支撑病理量化与分子机制关联

Aβ沉积的精准量化：通过去卷积、手动阈值设定、小颗粒干扰去除等步骤，将Aβ染色信号转化，进而计算灰质区域Aβ覆盖率、不同脑区Aβ密度等量化指标，为区分“有限Aβ清除（iAD-lim）”和“广泛Aβ清除（iAD-ext）”表型提供核心依据。

排除干扰因素：通过成像识别血管性Aβ（与脑淀粉样血管病相关）及组织褶皱、孔洞等技术异常区域，在后续分析中排除对应空间转录组斑点（ST spots），确保研究数据的可靠性。

3. 与其他技术的协同：推动多维度机制解析

与空间转录组（ST）、单细胞RNA测序（scRNA-seq）协同：成像获得的Aβ量化数据与ST的基因表达数据叠加，可直接关联Aβ清除程度与microglia（小胶质细胞）等细胞的转录组变化。

与免疫荧光验证互补：成像结果为后续免疫荧光染色（如IBA1+小胶质细胞与Aβ共定位、CD68+溶酶体结构检测）提供靶点区域参考，进一步验证microglia在Aβ清除中的功能作用。

Figure 1 主动 Aβ 免疫可在 Aβ 生态位持续引发炎症。

Extend Figure 1 主动 Aβ 免疫可在 Aβ 生态位持续引发炎症。a各组性别分布。