August 14th, 2018
여기, 우리는 현장에서 교 잡 분석 결과 시퀀스를 단일 세포 수준에서 단일 뉴클레오티드 해상도 50 뉴클레오티드의 짧은의 과민 하 고 특정 검색을 가능 하 게 설명 합니다. 수동으로 또는 자동으로 수행할 수 있습니다, 분석 결과, 결합 이체, 짧은 시퀀스, 그리고 조직 컨텍스트 내에서 돌연변이의 시각화를 설정할 수 있습니다.
이 방법은 신경 과학, 종양학 및 그 밖의 주요 연구 질문, 예를 들어 세포 유형 특이적 발현 및 뇌 및 종양 미세환경 내 스플라이스 변이체의 공간 매핑과 같은 주요 연구 질문을 해결할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 단일 세포에서 매우 높은 민감도와 특이성으로 조직 맥락에서 엑손 접합(exon junction), 짧은 염기서열 및 점 돌연변이를 검출할 수 있다는 것입니다. 이 절차를 시연하는 것은 우리 실험실의 부과학자인 Hell Pimentel이 맡을 것입니다.
조직을 준비하려면 10% 중성 완충 포르말린을 해부 직후 실온에서 16-32시간 동안 고정합니다. 그 후, 샘플은 표준 절차를 사용하여 처리되고 파라핀에 포함됩니다. 마이크로톰을 사용하여 내장된 조직을 5개의 플러스 또는 마이너스 1미크론 섹션으로 자릅니다.
정전기로 접착되는 유리 슬라이드에 섹션을 장착하고 밤새 실온에서 자연 건조합니다. RNA NC2 혼성화 분석을 수행하기 1시간 전에 장착된 조직 슬라이드를 슬라이드 랙에 놓고 섭씨 60도의 순환 공기 오븐에서 굽습니다. RNA NC2 혼성화 분석을 시작하기 전에 혼성화 오븐이 섭씨 40도로 설정되어 있는지 확인하십시오.
가습지에 물을 완전히 적시고 잔여 물을 제거한 다음 습도 조절 트레이에 뚜껑을 놓습니다. 물 180ml에 10X 표적 회수 시약 20ml를 첨가하여 시중에서 판매되는 1X 표적 회수 시약 200ml를 준비합니다. 찜기에 두 개의 슬라이드 홀더를 놓습니다.
슬라이드 홀더 하나에 1X 표적 회수 시약 200ml를 채우고 다른 홀더에 물 200ml를 채웁니다. 찜기를 사용하여 두 용액을 모두 끓입니다. 50X 세척 버퍼를 섭씨 40도까지 10-20분 동안 데웁니다.
그런 다음 예열된 50X 세척 완충액 60ml를 물 2.94리터로 희석하여 1X 세척 완충액 3리터를 준비합니다. 흄 후드에서 물 100ml에 Gill의 헤마톡실린 100ml를 첨가하여 Gill의 헤마톡실린 대조 염색 용액 50%를 준비합니다. 물 250ml에 20-30%수산화암모늄 1.43ml를 첨가하여 블루잉 시약을 준비합니다.
프로브 혼성화 전에 10분 동안 섭씨 40도에서 대상 프로브를 예열합니다. 7개의 증폭 시약(Amp 0 - 6)을 실온에 둡니다. 오븐에서 절편을 제거하고 장착된 조직 슬라이드를 자일렌에 5분 동안 교반하여 샘플 분리를 시작합니다.
신선한 자일렌을 5분 동안 다시 제거합니다. 100% 에탄올을 넣고 2분 동안 교반하면서 탈수합니다. 그리고 신선한 100% 에탄올을 2분 동안 다시 반복합니다.
슬라이드가 완전히 마를 때까지 섭씨 60도의 순환 공기 오븐에서 5분 동안 자연 건조합니다. 다음으로, 즉시 사용 가능한 과산화수소 약 4방울로 섹션을 실온에서 10분 동안 배양하여 내인성 과산화효소 활성을 소멸시킵니다. 슬라이드에서 용액을 디캔팅하고 물로 두 번 헹굽니다.
미리 데워진 물에 섹션을 잠시 담근 다음 섭씨 100도의 대상 회수 시약 200ml에 섹션을 스티머에 15-30분 동안 놓습니다. 대상 검색에서 슬라이드를 제거하고 물로 두 번 헹굽니다. 100% 에탄올에 3분 동안 담그십시오.
그런 다음 완전히 마를 때까지 순환 공기 오븐에서 섭씨 60도에서 슬라이드를 건조시킵니다. 슬라이드가 건조되면 소수성 펜을 사용하여 섹션 주위에 약 0.75 x 0.75인치 소수성 장벽을 그립니다. 장벽을 실온에서 1분 동안 완전히 건조시킵니다.
슬라이드를 슬라이드 홀더에 놓고 슬라이드 홀더를 예열된 습도 조절 트레이에 놓습니다. 각 슬라이드에 프로테아제 3 약 4방울을 추가하고 혼성화 오븐에서 섭씨 40도에서 15-30분 동안 배양합니다. 슬라이드에서 용액을 디캔팅하고 물로 두 번 헹굽니다.
프로브 혼성화 절차를 시작하려면 전체 섹션을 덮을 수 있도록 즉시 사용할 수 있는 적절한 프로브 용액을 약 4방울 추가합니다. 섭씨 40도의 혼성화 오븐에서 2시간 동안 프로브를 혼성화합니다. 슬라이드에서 용액을 디캔팅하고 200ml의 1X 세척 버퍼로 슬라이드를 실온에서 2분 동안 가끔 저어주면서 세척합니다.
세탁 절차를 반복하십시오. 다음 단계는 일련의 증폭 시약에서 절편을 배양하여 신호를 증폭하는 것입니다. 각 슬라이드의 전체 섹션을 덮기 위해 Amp 0 약 4방울을 추가하고 혼성화 오븐에서 섭씨 40도에서 30분 동안 배양합니다.
그런 다음 용액을 디캔팅하고 200 밀리리터의 1X 세척 버퍼로 슬라이드를 실온에서 2 분 동안 가끔 교반하여 세척합니다. 세탁 절차를 반복하십시오. 같은 방식으로 Amp 1에서 Amp 6까지의 섹션을 이 회로도에 표시된 온도와 시간 동안 배양합니다.
슬라이드를 일련의 증폭 시약으로 처리한 후 Fast Red 염료 작업 용액을 준비합니다. 튜브에 Fast Red-B dye와 Fast Red-A dye를 적당량 넣고 잘 섞는다. 슬라이드에서 여분의 액체를 디캔팅하고 슬라이드에 Fast Red 염료 작업 용액을 추가합니다.
뚜껑이 있는 트레이에 담긴 슬라이드를 실온에서 10분 동안 배양합니다. 10분 후 Fast Red 용액을 디캔팅하고 수돗물을 위아래로 담궈 슬라이드를 두 번 헹굽니다. 조직 단면을 상쇄하려면 슬라이드를 실온에서 2분 동안 50%Gill의 헤마톡실린 용액에 담그십시오.
슬라이드를 수돗물로 씻고 섹션이 보라색으로 유지되는 동안 슬라이드가 깨끗해질 때까지 이 작업을 여러 번 반복합니다. 블루잉을 위해 슬라이드를 02% 암모니아 물에 2-3회 담그십시오. 암모니아 물을 수돗물로 교체하고 슬라이드를 3-5회 세척합니다.
완전히 마를 때까지 섭씨 60도의 순환 공기 오븐에서 슬라이드를 15분 동안 건조시킵니다. 커버 슬립에 장착 시약 1-2방울을 떨어뜨리고 기포가 갇히지 않도록 커버 슬립 위에 슬라이드를 놓습니다. 슬라이드를 최소 5분 동안 자연 건조하십시오.
마지막으로, 표준 명시야 현미경으로 슬라이드를 관찰합니다. Double-Z 엑손 접합 프로브는 두 개의 포르말린 고정 파라핀 매립 또는 FFPE 교모세포종 샘플에서 EGFRvIII 상태를 측정하기 위해 설계되었습니다. 두 야생형 프로브는 두 샘플에서 신호를 감지했으며, 이는 두 샘플이 야생형 EGFR을 발현함을 나타냅니다.
그러나 돌연변이 프로브는 EGFRvIII 양성 샘플에서만 신호를 감지했고 EGFRvIII 음성 샘플에서는 감지하지 못했습니다. 양성 및 음성 대조군 프로브가 분석에 포함되었습니다. 안티센스 또는 센스 프로브를 사용하여 FFPE 세포 펠릿으로 준비한 Jurkat 세포에 대해 짧은 표적 분석을 수행하여 염기서열을 빨간색으로 표적으로 삼았을 때, CDR3-알파 및 CDR3-베타 모두에 대해 안티센스 프로브로 강력한 염색이 관찰된 반면, 센스 프로브는 신호를 거의 또는 전혀 감지하지 못했습니다.
dapB는 음성 대조군으로 사용되었습니다. 이 분석은 또한 점 돌연변이를 검출할 수 있습니다. 이 예에서는 L858R 돌연변이 EGFR 서열을 검출하기 위한 프로브와 EGFR L858 와일드 타입 염기서열을 검출하기 위한 프로브의 두 가지 프로브가 설계되었습니다.
돌연변이 프로브는 EGFR L858R 돌연변이에 대해 이형접합성인 H1975 세포주에서 신호를 감지했지만, EGFR L858 야생형만 발현하는 H2229 세포주에서는 신호를 감지하지 못했습니다. 야생형 프로브는 두 세포주에서 신호를 감지했습니다. 이 절차를 시도하는 동안 조직을 적절하게 고정하고, 포지티브 및 네거티브 컨트롤 프로브를 실행하고, 하이브리드화 오븐에서 슬라이드 처리 시스템을 사용하는 것을 기억하는 것이 중요합니다.
이 절차에 따라 세포 마커가 있는 IHC와 같은 다른 방법을 수행하여 스플라이스 변이체 또는 짧은 표적 염기서열의 세포 유형 특이적 발현을 식별하는 것과 같은 추가 질문에 답할 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 신경과학, 종양학 등의 연구자들이 조직 맥락에서 대체 스플라이싱 이벤트를 탐색하고, 공간적으로 매핑된 점 돌연변이를 식별하고, 현장에서 매우 상동적이고 짧은 염기서열을 시각화할 수 있는 길을 열었습니다. 중성 완충 포르말린 및 자일렌으로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으므로 이 절차를 수행하는 동안 항상 흄 후드에서 작업하고 개인 보호 장비를 착용하는 등의 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
이 기사는 단일 세포 수준에서 50개의 뉴클레오티드만큼 짧은 RNA 서열을 민감하고 특이적으로 검출할 수 있는 현장 하이브리드화 분석법을 제시합니다. 이 방법은 신경과학 및 종양학을 포함한 다양한 분야에 적용 가능하며 조직 내 스플라이스 변이체와 돌연변이의 시각화를 용이하게 합니다.
Accurate detection of RNA biomarkers in their native tissue context is critical for target validation and biomarker-driven drug development in oncology and neuroscience. This RNA in situ hybridization assay enables sensitive and specific visualization of splice variants, short sequences, and point mutations at single-cell resolution, supporting mechanistic de-risking and translational biomarker alignment. By preserving spatial information lost in grind-and-bind methods, it enhances predictive confidence in preclinical target selection and portfolio triage decisions.
The assay fits within the discovery continuum from target identification through lead optimization, particularly where spatial validation of genetic alterations informs target confidence and de-risking.