從組織切片到器官、系統(tǒng)乃至全身三維成像，科學(xué)家始終在為繪制全身細(xì)胞類型分布、連接等信息努力，經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的努力，人們對(duì)人體和普通模式生物的大體解剖結(jié)構(gòu)有了詳細(xì)的了解，并繪制了許多單個(gè)器官的詳細(xì)組織學(xué)圖，在整體三維成像方面主要通過轉(zhuǎn)基因和納米抗體實(shí)現(xiàn)，但是仍然存在費(fèi)時(shí)費(fèi)力的局限。如2018年德國(guó)慕尼黑大學(xué)Ali Ertürk教授團(tuán)隊(duì)推出過一項(xiàng)名為vDISCO（nanobody(VHH)-boosted 3D imaging of solvent cleared organs)的技術(shù)，相關(guān)成果發(fā)表在<>（IF=46.9），該技術(shù)通過向小鼠體內(nèi)泵入納米抗體，利用納米抗體可以實(shí)現(xiàn)全身免疫標(biāo)記，且該技術(shù)可以在不破壞整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上使小鼠整體透明。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)令人震撼，但仍然存在限制。最近，Ali Ertürk教授團(tuán)隊(duì)再次取得突破，在《自然-生物技術(shù)》期刊上發(fā)表了一篇具有革命性意義的文章，開發(fā)了一種新的全身免疫標(biāo)記三維成像技術(shù)—wildDISCO。

與vDISCO技術(shù)相比，wildDISCO技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分明顯，vDISCO技術(shù)中使用的納米抗體存在一些問題，包括灌注過程中的降解或沉淀，無法持續(xù)穿透各種組織層(包括肌肉和骨骼)，以及膜透性不足，無法深入到具有不同性質(zhì)的所有組織，限制了該技術(shù)的可廣泛使用性和操作性，而wildDISCO技術(shù)依賴于膽固醇提取的滲透，以確保常規(guī)IgG抗體可以在小鼠整體均勻滲透和染色整個(gè)小鼠的組織，包括肌肉，骨骼，大腦和脊髓，將全身抗體標(biāo)記與基于DISCO的組織透明化方法相結(jié)合。wildDISCO相較于造價(jià)昂貴且耗時(shí)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)或納米抗體技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破，在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上再上一個(gè)臺(tái)階，打破了全身成像的困境，能夠前所未有的輕松的提供細(xì)胞類型和蛋白質(zhì)分布的全身圖譜，并有助于加深人們對(duì)生物系統(tǒng)的理解。研究人員比較了wildDISCO和其他已建立的方法(vDISCO、iDISCO、uDISCO和PEGASOS)在使用標(biāo)準(zhǔn)IgG抗體對(duì)整個(gè)小鼠進(jìn)行染色的有效性，相比之下，wildDISCO能夠使抗體均勻且深入地完全滲透到小鼠的整個(gè)內(nèi)臟器官，如后肢、脊髓、前肢、腎臟和肝臟(圖e-g)。?

隨后Ali Ertürk教授團(tuán)隊(duì)對(duì)小鼠全身的外周神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行成像。通過下圖可以發(fā)現(xiàn)全身不同組織被均勻染色且組織的信號(hào)強(qiáng)度是一致的，為了解神經(jīng)傳遞在正常生理和病理中的做用提供重要線索。此外該方法還可以繪制小鼠全身淋巴細(xì)胞圖譜，并發(fā)現(xiàn)腦膜淋巴管可以進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)，還有一些淋巴管可以連接嗅球和皮層。?

wildDISCO還有另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以同時(shí)兼容兩種以上的熒光標(biāo)記。Ali Ertürk教授團(tuán)隊(duì)通過對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)雙重免疫標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)腸系膜的神經(jīng)叢存在大量免疫細(xì)胞共定位，揭示了這些系統(tǒng)在全身的復(fù)雜相互作用。?

最后，研究人員進(jìn)行了兩項(xiàng)臨床問題探究。第一個(gè)就是微生物對(duì)小鼠神經(jīng)發(fā)育的影響，利用wildDISCO比較了4周齡和3月齡無菌小鼠和野生小鼠腸壁神經(jīng)結(jié)構(gòu)差異，研究發(fā)現(xiàn)4周齡無菌小鼠腸壁比野生小鼠密度大大降低。3月齡無菌小鼠軸突退化比4周齡更明顯，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)密度更低。說明微生物對(duì)小鼠神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。?

第二個(gè)問題是三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)（TLS）與癌癥轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系。在腫瘤發(fā)展過程中，TLS 可促進(jìn)免疫細(xì)胞向腫瘤部位滲透。為了觀察TLS在腫瘤體內(nèi)轉(zhuǎn)移的行為，研究人員設(shè)計(jì)了乳腺癌小鼠，分析了TLS在全身的大小和分布與癌癥轉(zhuǎn)移的關(guān)系。該系統(tǒng)可以量化全身的TLS數(shù)據(jù)，比如體積和相對(duì)位置，這些數(shù)據(jù)有利于科研人員研究腫瘤小鼠模型中TLS與轉(zhuǎn)移灶之間的特征及相互作用等很多細(xì)節(jié)，或許有助于免疫治療取得新突破。?

綜上所述，wildDISCO是一種全身IgG抗體免疫標(biāo)記方法，使研究人員能夠獲得完整的小鼠全身細(xì)胞和結(jié)構(gòu)圖。借助虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)可視化，以前無法獲得的3D解剖信息成為可能。通過促進(jìn)現(xiàn)成IgG抗體的使用，wildDISCO擴(kuò)大了全身清除和成像技術(shù)的適用性。對(duì)整個(gè)小鼠身體圖譜的展示將使我們對(duì)復(fù)雜的生物系統(tǒng)有更深入的了解。從這項(xiàng)技術(shù)中獲得的見解有可能提高我們對(duì)整個(gè)生物體水平上疾病發(fā)生、進(jìn)展和程度的認(rèn)識(shí)，最終有助于開發(fā)更有效的診斷和治療策略。

佳維斯生物團(tuán)隊(duì)目前也開發(fā)了針對(duì)完整小鼠、靈長(zhǎng)類動(dòng)物組織器官及臨床標(biāo)本等大組織樣本整體標(biāo)記和透明技術(shù)，該技術(shù)可以成功獲得完整小鼠全身神經(jīng)及血管空間整體分布、狨猴各組織器官血管三維整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、人的肝&腎等局部組織腫瘤三維病理結(jié)構(gòu)等。作為國(guó)內(nèi)組織透明化技術(shù)頭部企業(yè)，佳維斯生物秉承“創(chuàng)新不止，追求卓越”的發(fā)展理念，孜孜不倦地持續(xù)開發(fā)更先進(jìn)的組織器官整體標(biāo)記-透明體系，通過不斷的技術(shù)迭代去解決各類復(fù)雜組織透明化技術(shù)難題，進(jìn)而拓寬組織透明化三維成像技術(shù)應(yīng)用范圍，助力國(guó)家生物醫(yī)藥研究和發(fā)展！