Name: 使用胶带法和手持式微阵列仪手动构建组织微阵列 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-10T13:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 3 s
Description: 学习使用胶带法手动构建组织微阵列，通过FFPE供体块进行核心采样和精确定位。该方法经济高效，适用于非理想供体块，可保存组织三维结构完整性，助力病理学与神经科学研究。

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本工作的资助由美国国立卫生研究院（NIH）资助的艾滋病与癌症标本资源（ACSR）生物样本库（<a href="https://www.acsr1.com">www.acsr1.com</a>）提供，项目编号 UM1CA181255。

所有供体组织块在采集过程中均已去标识化，并根据梅奥诊所机构审查委员会批准的方案（PR16-000507 和 PR2207-02）用于组织芯片构建。
1. 病理学回顾
<ol>
	<li>获取用于构建组织芯片（TMA）的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织供体蜡块。</li>
	<li>为每个选定的FFPE组织供体蜡块提交一张新制备的苏木精-伊红（H&amp;#38;E）染色切片13，供经认证的病理学家进行组织学评估，以确认诊断结果并对组织进行标注。 
	注意：H&amp;#38;E染色可在本实验室完成，或送至病理科核心实验室进行染色，本方案中即采用后者。构建TMA时最重要的一点是，FFPE供体蜡块中的组织是三维（3D）结构，其形态、肿瘤含量和组织活性可能随着蜡块切片深度的增加而发生显著变化。病理学家必须基于对H&amp;#38;E染色组织切片（即三维组织的二维表现）的评估，确定最适宜提取组织芯的区域。</li>
	<li>在组织学评估过程中，确保病理学家在H&amp;#38;E染色切片上明确标识出感兴趣的组织区域和非感兴趣的组织区域。标注切片时，请遵循以下步骤：
	<ol>
		<li>使用切片标记笔圈出感兴趣的组织区域。</li>
		<li>使用同一支标记笔涂抹掉圈定区域内应避免取样的部分。</li>
		<li>用标记笔标出最适合进行组织芯取样的理想区域。 
		注意：需牢记组织在蜡块中的形状和组成可能随深度变化而改变。因此，组织芯的实际组成可能因取样位置不同而有所差异，这凸显了在整个过程中持续依赖病理学指导的重要性。</li>
		<li>如有需要，除H&amp;#38;E染色外，还应提交额外组织样本进行疾病特异性的免疫组织化学染色，以辅助病理评估。此类染色示例包括：用于HER2阳性乳腺癌的ERBB2染色14、用于卡波西肉瘤的HHV-8染色15、用于B细胞淋巴瘤的CD20染色16、作为RNA质量全局标记的U6染色17、用于检测EB病毒阳性的EBER染色18，以及作为间充质来源确认和组织质量控制标记的波形蛋白（Vimentin）染色19,20。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 组织芯片构建的准备工作
<ol>
	<li>病理学审查完成后，汇总用于构建组织芯片（TMA）的供体组织块最终列表，并绘制TMA图谱图1ATMA图谱是完成后的TMA及由此获得的载玻片上组织样本中各组织芯位置的示意图。</li>
	<li>为便于定位，确保TMA图谱避免将组织芯置于均匀的矩阵排列中（如3 x 3或4 x 4矩阵），并至少包含1个定位标记。 
	&#8203;注意：定位芯可取自未使用染色定位工具的组织21，或组织芯片（TMA）中包含与主题明显不同的组织块。与将直立的组织芯插入预制蜡模的受体法不同，胶带法是通过将熔化的石蜡倾注在倒置且直立的组织芯周围来构建TMA。这种构建过程的倒置需要第二张图谱，称为构建图谱。</li>
	<li>通过创建TMA图谱的镜像来制作构建图（图1B构造图显示了每个组织芯在构建过程中必须放置的位置，以确保其在完成的组织芯片（TMA）中位于正确的位置。保存构造图。</li>
	<li>创建好图谱后，准备金属TMA基底模具。使用一次性纸质方格网格来指导芯样放置并控制芯样间距。 
	注意：随附的补充 PDF 文件中提供了一个 6 × 7（42 个点位）的模板网格，最多可用于 40 个组织芯（另留两个位置用于方向标记芯或空位），适用于内径为 26 mm × 20 mm 的市售金属底模。请打印并剪下该纸质网格。</li>
	<li>将方格网裁剪至合适尺寸，并在网格背面贴上一片双面胶带（DSST）。将带有双面胶带的网格放入金属托盘中，然后在网格上方再覆盖一片双面胶带，即在金属底座内的纸制网格上方添加第二片双面胶带&#160;霉菌（图2A).</li>
</ol>
3. 核心定位
<ol>
	<li>将经过病理学复查的H&amp;#38;E染色切片覆盖到对应的组织块上，并利用病理医生的标记确定组织块的打孔位置（图2B）。</li>
	<li>在适当位置使用手动穿芯针从FFPE供体组织块中取芯（图2C）。 
	注意：穿芯针有多种直径可供选择。本方法采用直径为2 mm的手持式穿芯针。
	<ol>
		<li>若使用可重复使用的穿芯针，需确保每次取芯前后均对其进行清洁。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将取出的组织芯从穿芯针中推出，并用细针挑取组织芯，将其放置于DSST覆盖网格的十字交叉线上（图2D）。放置时应确保组织芯方向倒置且直立，使组织芯的组织端接触DSST表面（即组织面朝下）。同时需确保组织芯放置在构建图所标明的网格上的正确位置。</li>
	<li>重复上述步骤，直至所有供体组织块均完成取芯，并将各组织芯准确放置于相应位置。</li>
</ol>
4. 完成组织芯片（TMA）的制备
<ol>
	<li>打开台式烘箱，设置温度为 78 °C，并留出足够时间使其升至设定温度。</li>
	<li>对于每一块待制备的组织芯片（TMA），在耐热容器中熔化 45 g 石蜡颗粒。</li>
	<li>标记一个塑料包埋盒，并将其放置在含有组织芯的金属底模上方（图 2E）。组织芯的高度不得超过金属托盘的深度，否则当包埋盒放置到位时，较高的组织芯可能会倾斜或倾倒&#160;&#160;。</li>
	<li>将带有包埋盒的模具置于托盘上以承接溢出的石蜡，然后缓慢将熔化的石蜡通过包埋盒倒入含有组织芯的托盘中（图 2F）。</li>
	<li>让熔融石蜡充分溢出，以确保组织芯片主体中无气泡残留。确保石蜡完全填满包埋盒顶部，以便石蜡凝固后，包埋盒能嵌入并牢固结合于石蜡块中。</li>
	<li>切勿移动或触碰石蜡块，在室温下静置冷却 30 分钟，随后在 4 °C 冰箱中再冷却 30 分钟，以确保完全凝固。</li>
	<li>待石蜡完全凝固后，轻轻将金属底模与已结合包埋盒的石蜡组织芯块分离。 
	&#8203;注意：DSST 在整个构建过程中保持黏附性，通常会附着于新形成的石蜡块上。如适用，请小心地将 DSST 和网格从已完成的 TMA 石蜡块顶部移除。</li>
</ol>
5. 验证组织芯片
<ol>
	<li>组织微阵列（TMA）构建完成后，使用切片机对新完成的TMA进行切片。切取一个或多个完整切面的组织切片。</li>
	<li>将切下的切片转移至预热的水浴中，并进行载玻片贴附。 
	注意：新构建的蜡块通常需要修块（切去多余的石蜡），以便获得包含所有组织芯的完整切面组织切片。</li>
	<li>切片干燥后，提交一张新切的、贴于载玻片上的TMA切片，进行苏木精-伊红（H&amp;#38;E）染色13，如有需要，也可进行其他免疫组织化学染色。</li>
	<li>将染色后的TMA H&amp;#38;E切片提交给病理科进行病理学评估。 
	注意：在TMA病理学评估过程中，应由一位经认证的病理学委员会认证的病理医生（最好为此前评估过TMA供体蜡块的同一位病理医生）对TMA H&amp;#38;E染色的组织芯进行评估，以确认目标组织确实存在。如果在步骤1.3.4中已针对供体蜡块提交了额外的组织类型或疾病特异性免疫组织化学染色，则应在TMA切片上重复这些染色，并与TMA H&amp;#38;E切片一同提交进行病理学评估。</li>
	<li>记录TMA病理学验证评估的结果。</li>
</ol>

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</ol>

我们没有需要披露的内容。

TMA 构建过程中最关键的步骤之一是对将用于获取 TMA 芯片的 FFPE 供体组织块进行病理学评估4在审查过程中，由一位经认证的病理学专家检查具有代表性的H&amp;每个供体组织块的E染色切片。必须确保H&amp;E 通过使用新切割的组织切片制备，以使其最真实地代表相应的供体组织块。避免使用存放时间较长的 H&amp;不建议这样做，因为福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织是三维结构，其组织形态会随着包埋块深度和连续切片而发生显著变化；这种情况可能已经发生，因为H&amp;E 被生成，可能导致其对 FFPE 组织块的表征不准确。审查过程对于选择合适的病例、确定应获取组织芯的区域以及识别取芯时应避免的区域至关重要。若缺乏病理学审查，纳入不适宜组织的可能性将显著增加。此类组织的纳入可能使构建的组织芯片（TMA）失效，无法满足其预期用途。尤为重要的是，若无意中使用了此类无效的 TMA，极有可能产生虚假且具有误导性的数据。此外，已知 FFPE 组织的特征（及其衍生的组织芯）会随着深度增加而发生显著变化，这进一步凸显了在整个 TMA 组织块使用周期内持续进行病理学审查的重要性。理想情况下，H&amp;应每隔15生成一次Esth 或 20th 以确保捕获并记录核心组织中任何组织轮廓的变化。至少，H&amp;应在项目开始和结束时生成并审查组织微阵列（TMA），以监测这些潜在变化。鉴于上述要点以及TMA作为研究工具的重要性，必须将病理学审查牢固地纳入TMA构建过程，并贯穿TMA切片的整个使用周期。
在常规诊断处理过程中，FFPE组织块通常被大量切片，之后才可用于研究。因此，供体组织块的深度以及供体组织芯的长度往往小于受体法理想的4 mm。本文展示了如何采用胶带法构建TMA，其主要优势在于能够兼容非理想尺寸的FFPE组织块所提供的组织芯。尽管胶带法在研究中具有重要价值，并为构建TMA块提供了一种经济、便捷且易于实施的方法，但它也存在一些挑战和局限性。与可容纳100至数千个组织芯的自动化或手动受体法相比，采用胶带法构建的TMA建议最多仅包含40个组织芯9。另一个局限性在于构建的便捷性。在受体法中， punched出的组织芯只需插入预制模具中，该模具通过将每个组织芯单独包裹在独立孔穴内，从而提供稳定性，防止组织芯移位，并促进高度规则的排列与间距22。此外，受体法还可选择完全手动、半自动或全自动操作，具有更高的灵活性。相比之下，手动胶带法需要使用针状工具逐个小心且轻柔地放置组织芯。由于胶带法不使用预制模具，无法实现受体法中那样高度规则的排列与间距，但通过引入方格网格可在一定程度上弥补这一缺陷。必须将方格网格准确固定在金属托盘中央，以避免组织芯靠近蜡块边缘放置，否则若包埋的石蜡不足，将增加组织芯脱落的风险。还应注意，由于组织芯为手动放置，且需确保针状工具能在相邻组织芯之间顺利插入，因此胶带法无法实现受体法所能达到的较小间距。组织芯以直立自由站立的方式放置，使其接触DSST覆盖网格的底面积最小。这种结构提供的组织芯稳定性明显低于受体法，在倾倒熔化石蜡时更容易发生组织芯倾倒或移位。事实上，该实验方案中最关键的步骤之一就是倾倒熔化石蜡。必须在从烘箱取出后迅速进行此操作，以确保石蜡完全处于液态，同时倾倒过程应尽量轻柔，避免产生湍流。有趣的是，Chen等人开发了一种高度创新的辅助装置，类似于带有7×11个均匀分布的直径2 mm孔洞的模板，可放置在空白石蜡块上，用于指导构建受体块及插入供体组织芯时的针头定位23。尽管该装置最初设计用于辅助受体块的构建，但其亦可轻松适配于胶带法，用于引导组织芯放置、调控间距，并在构建过程中提高组织芯的稳定性。
影响核心稳定性的最重要因素之一是条带法TMA中所包含的核心数量。这是因为随着核心数量的增加，为了容纳更多的核心，单个核心的直径必须减小，从而导致与DSST粘附的核心底面积减少。在条带法TMA构建过程中，建议核心直径最小为1 mm，因为我们发现直径更小的核心特别不稳定，即使在非常轻柔的石蜡倾倒过程中也容易倾倒。最近一项研究比较了两种内部方法，分别使用16 G针头（核心直径1.1 mm）和4 mm直径打孔器，结果显示1.1 mm核心的组织丢失显著（26.5%），而4 mm核心则未出现明显丢失24。这表明小直径核心不仅在构建过程中存在问题，在后续操作中也可能带来困难。此外，较小的直径可能无法充分代表原始供体蜡块的组织特征，从而增加供体组织代表性不准确的风险，并使病理学判读变得困难。
在组织微阵列（TMA）构建过程中，方向标记块的纳入及其位置安排具有重要意义。然而，对于采用胶带法构建的TMA而言，这一点尤为重要。其原因在于，胶带法颠倒了构建过程，从而增加了空间定向错误的风险。我们建议在每一块TMA中加入最多三个方向标记核心，并将其放置在远离样本核心的位置，以最有效地确定整个组织块的方向。方向标记核心可以取自含有与所构建TMA主题明显不同组织的组织块，也可以使用无组织的彩色方向标记工具21，后者尤其有助于非病理学专业人员。结合非规则矩阵排列的核心布局方式，方向标记核心可最大程度地降低定位错误的风险。
使用胶带法和受体法构建的组织微阵列（TMA）在核心长度上存在显著差异，其原因在于选择构建方法时是否将供体包埋块的深度纳入决策过程。本方案采用一个阈值标准：当供体包埋块深度小于&lt;4 mm时，使用胶带法构建TMA；当深度为4 mm时，则使用受体法构建。需要注意的是，并非所有实验室在选择构建方法时都会考虑供体包埋块的深度。尽管无论供体包埋块深度如何，理论上均可采用任一方法构建TMA，但在使用胶带法构建TMA时，较长的核心可能会在放置塑料包埋盒过程中受到干扰，甚至发生倾倒或倾斜。是否在决策过程中纳入该标准，取决于实验室的设备条件、成本以及对最终产物的需求。根据本方案的参数，采用胶带法构建的TMA所能获得的载玻片-mounted TMA切片数量明显少于受体法构建的TMA。虽然可以通过重新包埋FFPE组织以增加供体包埋块的深度，使其适用于受体法，但重新包埋后保持原有组织方向一致的可能性较低。这反过来可能导致需要大量修块以获得完整切面，从而造成显著的组织损耗。修块完成后，采用胶带法构建的TMA大约可获得50张所有核心均完整的载玻片-mounted TMA切片。然而，实际数量会因包埋块而异，取决于构建TMA所用核心的长度以及切片厚度（5 µm与4 µm）。此外，还必须指出，由于两种方法所获核心长度不同，在逐步切片过程中，各核心将相继耗尽；这一特性再次强调了持续进行病理学评估的必要性。
尽管受体法相比胶带法具有显著的优势，包括构建过程更简便快捷，但胶带法并非针对具备高通量实验能力的成熟实验室而设计。该方法主要面向普通实验室，特别是资源有限的实验室，这些实验室虽可获得深度不一的供体组织块，但无法获得组织芯片（TMA）构建服务。然而，未来该方法可能实现自动化，从而扩大高通量实验室中可入选的样本范围，并消除供体组织块重新包埋的需求。总之，本文所述的TMA胶带法构建方案可在非专业实验室中轻松建立，无需昂贵设备。但建议初次使用者最初使用无重要价值的FFPE组织块、无组织的彩色定位工具21，甚至不含组织的彩色石蜡块进行练习，以熟悉胶带法操作技术，之后再过渡到使用珍贵组织进行TMA构建。尽管该方法在构建过程中可能存在某些潜在问题，构建者和使用者均应予以注意，但这种看似粗糙的“自制”TMA构建方法仍可产生高质量且具有生物学意义的TMA用于研究。事实上，由胶带法构建的TMA所切取的组织切片，是中国台湾生物样本库ACSR中最常被申领的组织样本之一。

福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织广泛用于形态学和免疫组织化学蛋白质表达研究1。然而，发现性研究通常需要在大量组织上检测多个标志物，这可能会耗尽珍贵的组织样本。组织微阵列（TMA）于20世纪80年代被引入，是一种重要的研究工具，可将来自许多不同FFPE组织块的小块代表性感兴趣区域整合到一个单一的石蜡块中，从而实现对多个组织样本的同步分析2。因此，TMA能够在减少对下游实验中大量单独样本操作相关成本的同时，避免过度使用极为珍贵且常为稀有的组织样本3,4。
存在多种不同的组织芯片（TMA）构建技术5，包括自动化和半手动方法6,7。大多数此类半手动方法采用受体法，即将供体蜡块中 punched 出的组织芯插入预制模具中。然而，建议该方法应使用厚度至少为 4 mm 的&#34;理想&#34;供体蜡块6,7。遗憾的是，供体蜡块——尤其是那些在用于研究前已为临床诊断目的被大量切片的蜡块——通常厚度不足 4 mm，若无法或不希望重新包埋以达到 4 mm 深度，则这些蜡块将无法适用于受体法构建 TMA。此外，这些操作通常需要使用台式手动组织芯片仪或价格昂贵的自动化仪器，而这些设备对普通研究实验室而言往往难以获得或负担不起。相比之下，双面粘附胶带法（即胶带法）是一种适用于非理想供体蜡块的手动 TMA 构建方法，仅需使用价格低廉、广泛可得、可重复使用或一次性手持式组织芯片仪即可完成8,9,10。该方法通过将直立的组织芯倒置后围绕其浇铸蜡块，使最终完成的组织芯顶部与 TMA 表面齐平，而无需考虑组织芯长度。因此，在首次切片时，所有样本均已存在于 TMA 切片中，使操作者能够从一开始就充分利用这些非理想蜡块。因此，胶带法为非专业化的研究实验室提供了一种经济、可行的替代方案。
组织微阵列（TMA）构建并非没有挑战，在选择用于提取组织芯的组织区域时必须格外谨慎，因此病理学评估是TMA构建过程中至关重要的环节11,12。因此，本方案旨在强调病理学评估在TMA构建中的重要意义，重点介绍在构建和使用TMA过程中可能遇到的一些病理学误区，并阐明为何在整个TMA蜡块的使用周期中都应持续进行病理学审查。
本方案概述了艾滋病与癌症标本资源中心（AIDS and Cancer Specimen Resource, ACSR）技术核心实验室采用胶带法，利用非理想供体蜡块构建组织微阵列（TMA）的操作步骤；ACSR 是由美国国立卫生研究院（NIH）资助的生物样本库，致力于收集并公平分发来自 HIV 相关癌症组织的生物标本，以推动 HIV 恶性肿瘤的研究。

<table><tbody><tr><td>BX51 显微镜</td><td>Olympus</td><td>BX51</td><td></td></tr><tr><td>cellSens 成像软件</td><td>Olympus</td><td>x</td><td></td></tr><tr><td>棉球</td><td>FisherBrand</td><td>22-456-880</td><td></td></tr><tr><td>双面胶带（可移除）</td><td>Scotch</td><td>383534</td><td></td></tr><tr><td>DP72 相机</td><td>Olympus</td><td>DP72</td><td></td></tr><tr><td>经济型实验室烘箱</td><td>FisherBrand</td><td>13246516GAQ</td><td></td></tr><tr><td>镊子</td><td>Various</td><td>x</td><td></td></tr><tr><td>石蜡包埋剂 &quot;R&quot;（石蜡）</td><td>Leica</td><td>3801450</td><td></td></tr><tr><td>玻璃显微镜载玻片</td><td>FisherBrand</td><td>12-550-15</td><td></td></tr><tr><td>低剖面切片刀片</td><td>Accu-Edge</td><td>4689</td><td></td></tr><tr><td>切片机</td><td>Leica</td><td>RM2265</td><td></td></tr><tr><td>永久性标记笔</td><td>Electron Microscope Sciences</td><td>72109-12</td><td></td></tr><tr><td>Quick Ray 手动组织微阵列仪套装</td><td>Unitma</td><td>UT06</td><td></td></tr><tr><td>不锈钢底模</td><td>FisherBrand</td><td>22-038-209</td><td></td></tr><tr><td>组织包埋盒冷却盘</td><td>Electron Microscope Sciences</td><td>63314</td><td></td></tr><tr><td>组织处理/包埋盒</td><td>FisherBrand</td><td>15-182-701E</td><td></td></tr><tr><td>水浴锅</td><td>Triangle Biomedical Sciences</td><td>TFB-120</td><td></td></tr><tr><td>木棒</td><td>FisherBrand</td><td>22363158</td><td></td></tr></tbody></table>

使用胶带法和手持式微阵列仪手动构建组织微阵列

Manual Construction of a Tissue Microarray using the Tape Method and a Handheld Microarrayer

组织芯片（TMA）是一种重要的研究工具，可将多个福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本整合到一个单一的石蜡块中。该技术通过从不同供体FFPE块中感兴趣区域提取组织芯，并将其排列至单一TMA石蜡块中实现。构建完成后，可对完成的TMA切片进行免疫组织化学、显色及荧光检测 原位 杂交（FISH）和RNA原位杂交（ISH）研究，以同时评估多个样本中的蛋白质表达以及基因组和转录水平的改变，从而最大限度地减少组织使用量并降低试剂成本。目前存在多种不同的组织芯片（TMA）构建技术。其中最常用的方法之一是受体法，该方法最适合使用相同长度的组织芯，建议组织芯最小长度为4 mm。然而，在诊断过程中，组织块常被大量切取，导致供体组织块厚度 frequently 小于4 mm，达不到“理想”厚度。本文及配套视频重点介绍双面胶带法；这是一种替代性的手动方法，具有成本低、操作简便、快速等优点，适用于构建低密度（&lt;50 芯片）组织微阵列（TMA），该方法与这些非理想供体蜡块高度兼容。本实验方案逐步介绍了如何采用此方法构建 TMA，并重点强调病理学评估及构建后验证的关键重要性。

本文所述的TMA构建胶带法是ACSR技术核心实验室采用的首选方法，该方法可节约组织样本，进而实现对极为珍贵的组织向研究人员进行节俭且公平的分配。
构建过程中的一个关键步骤是确定供体蜡块中感兴趣组织的区域，以从中获取组织芯片（TMA）的核心组织。该步骤通过病理学评估确定，即由经过培训的病理学家对新制备的苏木精-伊红（H&amp;E）染色切片进行评估（图3）。病理学家使用标记笔在H&amp;E切片上圈出应取组织芯的区域，表明应从该圆圈对应的供体蜡块区域获取组织芯（图3）。病理学家还可能标记其他区域，例如应避开的坏死区域，或可额外获取组织芯的良性组织区域（图3）。随后从所标记的区域打取组织芯，并用于TMA的构建。
通过胶带法成功完成组织微阵列（TMA）的制备有两个主要评价指标。第一个指标是组织芯点出现在预期位置且彼此间距正确，可通过肉眼观察进行评估。图4A、B展示了两个采用胶带法成功制备的TMA及其相应的苏木精-伊红（H&amp;E）染色切片。对TMA蜡块的目视检查显示，每个TMA中的组织芯均存在且排列规则。在胶带法制备TMA过程中可能出现的一些主要构建问题包括：由于在石蜡未完全凝固前过早移除金属底座，导致蜡块与包埋盒分离（图4C）。另一个在胶带法制备TMA中可能观察到的问题是嵌入的组织芯发生倾倒或位置偏移（图4D）；该问题可能由熔融石蜡倾倒时过于剧烈引起，若双面胶带（DSST）粘附性差，则可能进一步加剧此现象。图5展示了TMA1各组织芯的H&amp;E染色图像。除一个芯（点位1）外，其余所有芯均在TMA1的H&amp;E切片中可见。图5还显示，部分芯呈现为完整的圆形组织点（例如，点位4、6、13、17），而其他芯则未完全显现（例如，点位3、8、9、12）。后一类情况中出现的组织丢失并不罕见，可能是由于切片不足，未能完全暴露所有组织芯所致。此外，组织芯不完整或完全缺失（例如，点位1）也可能源于该芯组织本身质量较差，从而在染色过程中导致组织脱落。
成功的第二个衡量标准是评估组织微阵列（TMA）核心是否成功获取了目标组织。这是通过以下方式实现的 通过 组织病理学复查与个体TMA H的验证&amp;E 核心（E cores）图5）与预制孔供体块 H 相比&amp;Es (图3），并在需要或已实施的情况下，注明所进行的其他任何免疫组织化学染色。 图6 显示在TMA1上进行的代表性染色结果，包括波形蛋白（Vimentin）、U6、EBER和CD20。波形蛋白阳性组织（棕色染色）表明所有组织均来源于间充质，且组织质量良好，适合染色。U6阳性（深紫/蓝色染色）表明组织中RNA质量良好，适用于RNA相关检测。 原位 原位杂交（ISH）染色，例如针对基因转录本的EBER，U6结果 图5 表明淋巴瘤组织（点 9）和正常扁桃体组织定位对照（点 22）的 RNA 质量较高，而点 19 的正常组织则不然。继此，EBER 染色在正常组织和定位对照中呈阴性，但在淋巴瘤组织（点 9）中呈强阳性。对于来源于淋巴组织的样本，如预期所示，点 9 和点 22 均对 B 细胞标志物 CD20 呈阳性染色，而来源于正常脊髓组织的点 19 则无阳性染色。所有组织微阵列核心的染色结果总结于 表1 并确认这些TMA组织芯的组织注释。
<img alt="TMA 和构建图示意图，显示用于比较分析的圆圈和数字排列。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63086/63086fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图 1"> 
图 1：TMA 图谱。 在选定所有 FFPE 组织块和方向对照后，需绘制一张详细图谱，称为 TMA 图谱（A），用于标明每个供体组织块的穿芯在最终组织芯片中的位置。需要注意的是，当使用胶带法构建 TMA 时，其构建图谱（B）是 TMA 图谱的镜像，因为该方法会反转构建过程——即将熔化的石蜡浇注在直立的组织芯周围，而非将组织芯插入预制的模具中。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/63086fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="组织学流程：石蜡包埋过程；网格放置、样本切片（F）、包埋盒" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63086/63086fig02.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图2"> 
图2：使用胶带法构建组织芯片 (A在金属底座模具底部按以下顺序依次放置两层双面胶带（DSST）和一张纸质网格：先放置第一层双面胶带（2A插件），然后放置一次性纸质网格，最后在金属底座模具底部放置第二层双面胶带。B) 每个供体组织块均需使用新的H&amp;E 由病理学家生成并进行审阅，病理学家将标记 H&amp;E 用于标记目标组织，指示在何处打孔取组织块，以及在适用的情况下，应避免在何处打孔以提取组织芯。C使用一次性或可重复使用的手持式组织微阵列打孔器对供体组织块进行打孔。D使用针状挑取工具，将每个组织芯垂直放置于覆盖网格的DSST上，肿瘤面朝下。E将预先标记好的塑料包埋盒小心地放置在装有直立组织芯的金属托盘上。F将融化的石蜡通过包埋盒的网格缓缓倒入托盘中，以包裹并完全浸没包埋盒下方直立的组织芯。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/63086fig02large.jpg" target="_blank">请点击此处以查看此图的放大版本。</a>
<img alt="组织学：H&amp;E染色质控、显微镜图像、TMA组织芯取样、组织分析、病理学研究。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63086/63086fig03.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图3"> 
图3：供体组织块的H&amp;E染色。 每个供体组织块的H&amp;E染色切片均需由受训病理医师进行质控评估，病理医师使用标记笔在H&amp;E染色玻片上标注出感兴趣的区域/组织（例如，有活性的癌组织（CA）或良性组织（BN）），用于指导组织芯的采集，同时标注出应避免取样的区域（例如坏死组织区域）。根据标注后的H&amp;E染色结果确定组织块中合适的区域，进行打孔并将其整合至正在构建的组织芯片（TMA）中。随后，可通过比对所获得的TMA组织芯H&amp;E染色结果与供体组织块未打孔区域的H&amp;E染色图像，确认目标组织是否已被成功采集至组织芯中。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/63086fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="组织芯片制备；A-B为载玻片，C-D为石蜡块；组织学实验设置。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63086/63086fig04.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Figure 4"> 
图4：代表性结果。（A,B）成功制备的基于黏附带法的组织芯片及其相应的苏木精-伊红（H&E）染色切片，用于病理学评估。（C）当塑料包埋盒在未完全冷却时被提前从金属底模中取出，导致包埋盒与石蜡块分离。（D）已完成的黏附带法组织芯片，因熔融石蜡倾倒过程产生湍流，导致组织芯倾倒和移位。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/63086fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="组织学分析；组织微阵列；示意图；石蜡切片；细胞结构比较。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63086/63086fig05.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图 5"> 
图 5：TMA 芯片的 H&amp;E 染色结果。 TMA1 的 H&amp;E 染色切片，显示用于构建该组织微阵列（TMA）的各个组织芯（点位 1-21）以及定位芯（点位 22 和 23）的 H&amp;E 染色结果。图像使用 4 倍物镜获取，并配备连接至成像软件的数码相机。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/63086fig05large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="组织学样本切片；H&amp;E、波形蛋白、U6、EBER、CD20染色；组织分析；显微镜图像" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63086/63086fig06.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图6"> 
图6：典型的免疫组织化学和RNA原位杂交。 通过免疫组化法（IHC）检测TMA1的全层面切片中波形蛋白（vimentin）和CD20的表达，同时采用RNA原位杂交法（RNA ISH）评估RNA质量（U6）及EBV状态 通过 EBER 原位杂交。图像展示了三个组织芯的代表性结果，包括一份肿瘤组织（点 9）、一份正常组织（点 19）以及两个定位对照之一（点 22）。波形蛋白（vimentin）阳性表现为棕褐色染色，U6 阳性表现为蓝/紫色染色，EBER 阳性表现为蓝/紫色染色，CD20 阳性表现为棕褐色染色。所示图像使用 4 倍物镜获取，并配备连接至成像软件的数码相机。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/63086fig06large.jpg" target="_blank">请点击此处以查看此图的放大版本。</a>
表1：构建的TMA组织及染色概览：该表格概述了（a）每个代表性TMA点中是否存在组织，（b）每个H&amp;E染色组织点中是否存在肿瘤，以及（c）在相邻TMA切片上进行的任何其他免疫组织化学染色的结果：“-”表示阴性，n/d = 未进行。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/2021-11-10%20JOVE%20Tape%20TMA%20table%201.zip" target="_blank">请点击此处下载该表格。</a>
补充文件。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63086/2021-10-11%20Grid%20supplementary.pdf" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>

本方案概述了使用不同深度的福尔马林固定石蜡包埋供体组织块，通过胶带法手动构建组织微阵列的方法。

组织芯片（TMA）是一种重要的研究工具，可将多个福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本整合于单个...

组织微阵列（TMA）是一种重要的研究工具，它将来自福尔马林固定石蜡包埋组织块（称为供体块）的小型代表性组织样本（称为组织芯）整合到一个单一的石蜡块中。膜辅助法是一种完全手动的构建方法，通过在直立的组织芯周围浇铸石蜡来逆转构建过程，因此适用于非理想的供体块，并可使用价格低廉、广泛可得的一次性手持式组织微阵列仪。该过程的多步骤工作流程将由Mr. Lee Wisner和Dr. Brandon Larsen进行演示。构建组织芯片（TMA）切片时需要牢记的最重要概念之一是：福尔马林固定石蜡包埋的组织切片中的组织实际上是三维结构。我们制作了以下动画以帮助解释这一概念。此处展示的动画呈现了一个福尔马林固定石蜡包埋的组织切片，显示了其中组织的三维特性。可以看到组织位于包埋块的顶部，且该区域相当大。如果我们能够拥有透视能力，透过包埋块进行观察，可能会发现组织在包埋块内部深处的实际形状并非均匀一致，就像海洋中的冰山一样，表面所见未必能真实反映其下方的结构。在此组织包埋块内部，可能还存在其他在表面不可见的组织碎片。在该组织深部的中心区域可能存在坏死或组织死亡的区域。病理学家应实际查看该组织块顶部的二维切片，并对切片进行标注，以标示出包含目标组织的区域，同时排除坏死或其他非目标类型的组织。为了便于对组织进行准确的芯样取样，病理学家应完成以下三项工作。首先，病理学家将使用切片标记笔在切片上标记出感兴趣的组织区域，以避免取样其他无关组织。其次，如果在该感兴趣区域内存在需要避开的区域，病理学家可使用同一支标记笔将这些不应取样的区域涂黑。最后，最好使用另一种颜色的笔，由病理学家在感兴趣区域内标出最适合进行组织芯取样及构建组织芯片（TMA）的理想区域。需要注意的是，当该过程完成时，组织构成可能会随着取样深度的增加而发生变化，这一点在接下来的动画中将有所展示：核心样本的位置决定了该样本的组成成分，而该成分会因组织的深度以及组织块中相应位置所含物质的不同而有所差异。例如，此处我们所展示的第一个核心样本仅获取了组织上半部分的一段，但在组织块更深层的位置，该取样区域已不再含有任何组织，因此仅采集到了石蜡。而我们在此处展示的第二个核心样本，则在其整个长度范围内均获取到了组织，因为在该位置，组织在整个组织块的深度范围内均存在。第三个核心取样点捕获了一部分组织，随后在其无组织存在的中心区域捕获了一部分石蜡，最后在其底部区域又捕获了少量组织，该区域在组织块的底部存在组织。病理学评估完成后，汇总用于构建组织芯片（TMA）的供体组织块的最终列表，然后创建TMA图谱。TMA图谱是一种示意图，用于标明在完成的TMA中各核心的位置，以及从该TMA切下的载玻片组织切片中各核心的分布位置。为便于定位，应确保组织芯片（TMA）图谱避免将组织芯置于均匀的矩阵中（例如 3×3 或 4×4 矩阵），并至少包含一个方向标记。由于胶带法通过将熔融石蜡浇注在倒置的组织芯周围来反转构建过程，因此需要创建第二张图谱，称为构建图谱，其为 TMA 图谱的镜像。构建图谱显示了在构建过程中每个组织芯应放置的位置，以确保其在最终完成的 TMA 中位于正确的位置。地图创建完成后，准备金属TMA基底模具。使用一次性纸质方格网格来指导打孔位置。将纸质方格网格裁剪至合适尺寸，并在网格背面贴上一片双面胶带。将网格和胶带放入金属托盘中，并在网格上方再添加一片双面胶带。覆盖经病理学复查的H&E 在待打孔的FFPE组织块上放置载玻片，利用病理医生的标记确定打孔位置。使用手持式手动打孔器（一次性或可重复使用），在FFPE供体组织块的适当区域进行打孔。若使用可重复使用的打孔器，请确保在每次打孔前后均对其进行清洁。将组织芯从打孔器中推出，并使用针状镊子将推出的组织芯放置在覆盖双面胶带的网格十字线上。确保将组织芯以倒置且直立的方式放置，使组织芯的组织端接触胶带，并位于构建图所示的正确位置。重复此步骤，直至所有供体组织块均完成取芯并将组织芯置于相应位置。待所有组织芯就位后，标记一个塑料包埋盒，并将其放置在含有组织芯的金属底座上方。核心的高度不得超过金属托盘的深度，否则在将盒体放入时，过高的核心会发生倾斜或倾倒。将熔化的石蜡通过盒体缓慢倒入核心托盘中。让熔融石蜡自然溢出，以确保组织芯片（TMA）内部无气泡残留。确保石蜡完全填充至包埋盒顶部，使包埋盒在石蜡凝固后能够完全包埋并牢固地固定于石蜡块中。将石蜡块在室温下静置冷却30分钟，此期间不得移动石蜡块。随后将石蜡块置于4°C冰箱中再冷却30分钟，以确保其完全凝固。完全凝固后，轻轻分离金属底座模具，并从石蜡块上去除双面胶带。组织芯片（TMA）构建完成后，使用切片机对新的TMA进行切片。当蜡块切至适当表面后，收集完整的全层面组织切片。将切片转移至预热的水浴中，展平后贴附于载玻片上。待切片干燥后，送代表性切片进行苏木精-伊红（H&E）染色，以及任何其他可能需要的免疫组织化学染色。将染色后的组织芯片（TMA）切片送病理科进行病理学评估。对于组织微阵列（TMA）的验证，病理学家应复查来自TMA包埋块的H&E切片，并在显微镜下逐一检查每个圆形组织点，以确认目标组织是否存在。构建过程中的一个关键步骤是识别特定供体包埋块中需要取材的感兴趣组织区域，以获取TMA组织芯。本图第一列展示了病理学家标记后的典型供体H&E切片示例。第二列显示了H&E染色组织的打孔区域。第三列显示了从供体蜡块中获取的组织微阵列（TMA）核心的H&E染色组织，这些区域如第一列和第二列所示。病理学家可同时查看配对的供体蜡块和TMA核心的H&E染色切片，以确认目标区域已被成功采集，并且组织成分保持一致。通过胶带法成功完成组织芯片（TMA）有两个主要评价指标。第一个指标是组织芯点出现在预期位置且彼此间距正确，可通过肉眼观察进行评估。图A和图B显示了两个成功制备的胶带法TMA及其相应的H&E染色切片。对这些TMA切块进行肉眼观察显示，每个TMA及其相应切片中的组织芯均存在且排列规则。在胶带法构建过程中可能出现的一些主要问题包括：在石蜡完全凝固前过早移除金属底座，导致组织块与包埋盒分离，如图C所示；在倒入熔融石蜡时若操作过于剧烈，可能导致已包埋的组织芯倾倒和/或位置偏移，如图D所示，此问题可能因双面胶带粘附性差而加剧。本图展示了每个组织芯的H&E染色结果，为一个典型的TMA示例。除一个核心点外，其余所有核心点均在H&E染色中可见。该图还显示，部分核心以完整的圆形组织点形式存在，而另一些则未完全保留。此类组织丢失并不罕见，可能是由于包埋块修切不足，未能充分暴露所有核心所致。或者，组织缺失或完全缺损可能是由于该组织芯的组织质量较差，导致在染色过程中发生组织丢失。在下图中，对组织芯片（TMA）切片进行了免疫组织化学和RNA原位杂交染色，以进一步验证TMA的质量。如图所示，可根据构建TMA所用的组织类型选择多种不同的染色方法。波形蛋白（vimentin）用作质控指标。U6 用于评估 RNA 质量。EBER 用于确定 EB 病毒（EBV）状态。CD20 是一种B细胞标志物，用于指示B细胞的存在。这些是可用于帮助验证组织芯片的一些染色方法。观看本视频后，您应了解如何使用胶带法制作组织芯片，以及组织芯片为何是重要的节省时间和资源的研究工具。还应认识到，组织微阵列（TMA）构建并非一个理想化的过程，持续的病理学指导和审查不仅是构建过程中的关键环节，对于在TMA切片上进行的免疫组织化学研究同样至关重要，以确保目标组织确实存在于TMA切片中。

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构建高通量筛选平台以评估乳腺癌中HER2基因扩增的异质性

我们介绍了连续切片带的制备方法，以及将其收集在大型转移支撑材料上以用作阵列断层成像样本的流程，同时包括在扫描电子显微镜中进行自动成像的操作步骤。该方案可实现对局部稀有事件的筛选、定位与靶向成像，并支持大规模数据的采集。...

使用扫描电子显微镜进行靶向获取体积信息的阵列断层成像工作流程

多重离子束成像（MIBI）常用于成像组织微阵列以及拼接的连续组织区域，但目前用于设置此类实验的软件操作繁琐。拼接/SED/阵列界面是一种直观、交互式的图形化工具，旨在显著简化并加速MIBI实验的运行设置。...

使用Tile/SED/Array界面在多重离子束成像显微镜上快速建立组织微阵列与拼接区域成像

我们介绍了一种名为光学多层干涉断层成像（Optical Multilayer Interference Tomography,...

一种与扫描电子显微镜兼容的光学成像方法用于介观全细胞脑图谱绘制

学习使用胶带法手动构建组织微阵列，通过FFPE供体块进行核心采样和精确定位。该方法经济高效，适用于非理想供体块，可保存组织三维结构完整性，助力病理学与神经科学研究。

使用胶带法和手持式微阵列仪手动构建组织微阵列

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