Protokół ten opisuje metodologię wykrywania multipleksowego mRNA za pomocą obrazowania białek w tkankach tkanek osadzonych formaliną w parafinie.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Protokół ten opisuje metodologię wykrywania multipleksowego mRNA za pomocą obrazowania białek w tkankach tkanek osadzonych formaliną w parafinie.
Możliwość wykrywania białka i mRNA w tym samym badaniu pomaga zrozumieć, jak komórka przygotowuje się na przybycie i jakie sygnały otrzymuje podczas podróży i interakcji w środowisku, w którym się znajduje. Obrazowanie wyższego pleksu pozwala obecnie na jednoczesną charakterystykę przestrzennie rozdzielonego mRNA (transkryptomika przestrzenna) i białka (proteomika przestrzenna). Aby uniknąć redundancji, analizowane substancje można analizować w pojedynczym przekroju tkanki. Istnieje wiele technologii umożliwiających tworzenie wielu białek i niewielu mRNA lub odwrotnie, ale ponieważ centralnie działające anality to białka, ten artykuł koncentruje się na integracji obrazowania białek (IMC) z hybrydyzacją mRNA in situ (ISH) z wykorzystaniem sond metalowych. Pozwala nam to zrozumieć, jakie sygnały komórka wysyła lub wysyła szybko do świata, komunikując się w swoim mikrośrodowisku. Pozwala także pokonać ograniczenia związane z wykrywaniem wydzielanych białek lub wymagających markerów, które zwykle trudno ilościowo określić i zobrazować wyłącznie przy użyciu przeciwciał. Protokół ten minimalizuje również potrzebę kompensacji lub postprocessingu, co występuje w metodach opartych na fluorescencji o wyższym plexie, ponieważ w systemie detekcji opartym na metalowych sondach nie występuje fluorescencyjne przelewanie spektralne, ani nie uwzględnia się specyficznych dla tkanek autofluorescencji.
Nowotwory wykazują zróżnicowanie strukturalne i funkcjonalne u różnych pacjentów. Mikrośrodowisko nowotworowe (TME), złożone z komórek normalnych i złośliwych, jest zróżnicowane wśród pacjentów. Przerzuty powstają w wyniku ucieczki reszty pierwotnego guza do krwiobiegu w formie skupisk komórek i pojedynczych komórek, co dostarcza wskazówek dotyczących postępu choroby i odpowiedzi terapeutycznej 1,2. Złożoność tych mikrośrodowisk wymaga zrozumienia:1. Chociaż guzy zawierają wiele typów komórek, standard kliniczny opiera się na jednym markerze, który zaczyna się zmieniaćw 1,2. Technologie obrazowania multipleksowego otworzyły nowe kierunki w patologii. Przestrzennie rozdzielona proteomika, genomika, metabolomika i lipidomika nowotworów ludzkich są obecnie możliwe przy rozdzielczości pojedynczej komórki lub blisko niej 3,4,5,6.
Technologie te mogą analizować heterogeniczne lokalizacje komórek i interakcje w guzach. Wykorzystanie odpowiedniej metodologii bioobrazowania pojedynczych komórek pozwala na tworzenie profili wielu biomarkerów białek związanych z chorobą w biopsjach pacjentów, co pozwala na projektowanie terapii onkologicznych. Wnioski z map komórkowych przestrzennych pozwolą na wybór terapii skojarzonej, która skutecznie eliminuje nowotwory przy zmniejszonej liczbie nieprawidłowości, oporności i nawrotach1. Chodzi o możliwość zrzeszania tych wielu różnorodnych technologii, które zazwyczaj nie działają ze sobą na tym samym odcinku tkanki7. Protokół ten, przedstawiony wizualnie na Rysunku 1, daje możliwość przestrzennego badania zarówno proteomiki, jak i docelowego podzbioru mRNA w tym samym przekroju tkanki i tej samej komórce, jednocześnie z większą plekscytacją niż jest to możliwe przy jednoczesnym fluorescencyjnym białku+RNA-ISH8. Może to również służyć jako pomost do analizy równoległej 3,4,6, mającej na celu rozproszenie analizy danych. Chociaż obecne jest podwójne wykrywanie, można również badać komórki, które szybko zainicjowały produkcję mRNA, ale dla których wydzielane białko pozostaje niewykrywalne ze względu na ograniczoną czułość i brak amplifikacji sygnału, charakterystyczną dla bezpośrednio znakowanych metod przeciwciał pierwotnych, co czyni wykrywanie wydzielanych cząsteczek szczególnie trudnym. Poniższy protokół został zaadaptowany z detekcji fluorescencyjno-chromogenicznej 12-plex do wykrywania metalowego za pomocą sond zmodyfikowanych o redukcji tiolu do jednoczesnego wykrywania w IMC.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten wykorzystuje tkanki z parafiną utrwaloną formaliną (FFPE) pobrane od wcześniej nieleczonych pacjentów poddawanych pierwotnej operacji cytoredukcyjnej w leczeniu wysokostopieńowego surowiczego raka jajnika. Wszystkie dane kliniczne zostały pozyskane z repozytorium Katedry Onkologii Ginekologicznej i Medycyny Rozrodu zgodnie z protokołami zatwierdzonymi przez Komisję Instytucjonalną Uniwersytetu Teksańskiego MD Anderson. Uzyskano pisemną świadomą zgodę pacjentów, a badania przeprowadzono zgodnie z uznanymi wytycznymi etycznymi.
1. Środki ostrożności i przygotowania
2. Przygotowanie próbki i wstępne przetwarzanie
3. Leczenie proteazą
4. Hybrydyzacja sond docelowych
5. Hybrydyzuj wzmacniacz RNA-ISH 1
6. Hybrydyzuj wzmacniacz RNA-ISH 2
7. Hybrydyzuj wzmacniacz RNA-ISH 3
8. Hybrydyzacja oligomorfoidów metali
9. Przeciwciała sprzężone z metalami
10. Inkubacja z przeciwciałami sprzężonymi z metali
11. Barwienie DNA
12. Akwizycja obrazu
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Możliwość wykrywania białka i mRNA w tym samym badaniu pomaga nam zrozumieć, jak komórka przygotowuje się na przybycie, ale także jakie kolejki otrzymuje podczas podróży i interakcji ze środowiskiem. Jak widać w reprezentatywnych danych, wykrywanie mRNA i białek jest kluczowym elementem badań biologii przestrzennej, ponieważ dolne granice wykrywania mogą być dość trudne w zależności od postępów znakowania, wykrywania i/lub obrazowania. Samo włączenie proteaz może komplikować krytyczne markery w protokołach połączonych, d...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Multi-omika multipleksów to kluczowa ewolucja w zbieranych danych, ukierunkowana na interakcje komórka do komórki oraz komórka z sąsiedztwem, które wpływają na postęp choroby i leczenie. Analiza tych danych w tej samej próbce, a więc w tej samej komórce, jest kluczowa, ponieważ wiele celów białkowych jest ekspresowanych przejściowo lub różni się w poziomie mRNA i ekspresji białek, co pozwala na akomodację trudnych do wykrycia lub różnicowych celów21. Najnowsze osiągnięcia w integracji technologii ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Jared K. Burks jest konsultantem w Standard BioTools.
Badania te zostały przeprowadzone we współpracy z Flow Cytometry and Cellular Imaging Core Facility, które jest częściowo wspierane przez National Institutes of Health poprzez grant M. D. Andersona na wsparcie ośrodków onkologicznych P30 CA016672. Badania te były również częściowo wspierane przez grant rozwojowy MD Anderson's Cancer Center, Imaging Mass Cytometry Spatial Transcriptomics via RNAscope, P30CA016672, NIH/NCI, PI - Pisters. Wysiłki JKB były częściowo wspierane przez CA016672 P30 oraz NCI Research Specialist 1 R50 CA243707-01A1. Działania SFB były częściowo wspierane przez Ovarian Cancer Research Alliance (OCRA 811621 i 891490), Fundację Honorable Tina Brozman na rzecz badań nad rakiem jajnika, MDACC Ovarian Cancer SPORE Developmental Research Program, NIH 1R01CA261952-01A1. Wysiłki SFB, JKB i BG były częściowo wspierane przez grant 1U01CA294459-01. Autorzy pragną podziękować Samuelowi Mokowi, który podzielił i udostępnił użyte próbki.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| https://www.protocols.io/view/oligonucleotide-polymer-conjugation-for-imaging-ma-dm6gpjz91gzp/v2. | Protocols.IO | dx.doi.org/10.17504/protocols.io.dm6gpjz91gzp/v2 | Konjugacja oligonukleotyd-polimer do obrazowania cytometrii masowej V.2 |
| 10x TBS RNAse wolnych od | Thermo Fisher Scientific | J62780. K7 | Do przerywanych płukań między krokami |
| System hybrydyzacji ACD HybEZ II | ACD Biotechne | 321711 | Piekarnik do preparatów do pieczenia |
| Rozcieńczalnik przeciwciał | Dako | S0809 | Bufor rozcieńczający przeciwciała |
| Przeciwciało: B7-H3 | Bethyl | A700-025CF, A700-026CF | Klon: BLR025F, BLR026F |
| Przeciwciało: B7-H4 | Thermo Fisher Scientific | 14-5949-82 | Klon: H74 |
| Przeciwciała: BRD4(6F11) | Bethyl | A700-005CF | Klon: BL-151-6F11 |
| Przeciwciało: CCR6 | R& D | MAB195-100 | Klon: 53103 |
| Przeciwciało: CD11b | Abcam | ab209970 | Klon: EPR1344 |
| Przeciwciało: CD25 | Abcam | ab215378 | Klon: EPR6452 |
| Przeciwciała: CD278/ICOS | CST | 89601BF | Klon: D1K2T |
| Przeciwciało: CD31 | Abcam | ab207090 | Klon: EPR3094 |
| Przeciwciało: CD33 | Abcam | ab238784 | Klon: SP266 |
| Przeciwciało: CD3e | CST | 85061BF | Klon: D7A6E |
| Przeciwciało: CD4 | Abcam | ab181724 | Klon: EPR6855 |
| Przeciwciało: CD44 | Thermo Fisher Scientific | MA1-10225 | Klon: IM7 |
| Przeciwciało: CD45 | Thermo Fisher Scientific | 14-9457-82 | Klon: CD45-2B11 |
| Przeciwciało: CD8a | CST | 85336BF | Klon: D8A8Y |
| Przeciwciało: CXCL13 | R& D | AF801 | Klon: Poliklonalny |
| Przeciwciało: CXCR5 | R& D | MAB190-100 | Klon: CXCR5 |
| Przeciwciało: gamma-H2AX | Bethyl | A700-053CF | Klon: BLR053F |
| Przeciwciało: Granzym B | Santa Cruz | SC-8022 X | Klon: 2C5 |
| Przeciwciało: KAP1 | Bethyl | A700-014CF | Klon: BL-248-2G6 |
| Przeciwciało: Ki67 | Bethyl | A700-021CF | Klon: BLR021E |
| Przeciwciało: LCK | CST | 2984BF | Klon: D88 |
| Przeciwciała: MFAP5 | Nie ma | Nie ma | PMID: 31332047 / Klon: 130A (Uwaga: zaprojektowane na zamówienie) |
| Przeciwciało: SMA | CST | 56856BF | Klon: 1A4 |
| Przeciwciała: VEGF | STB-Fluidigm | 3163028D | Klon: G153-494 |
| Przeciwciało: VISTA | CST | 64953BF | Klon: D1L2G |
| AZ-AR1 Elegance Citra | BioGeneX | HK546-XAK | Bufor odzyskiwania antygenów |
| Alkohol etylowy 100% (200 proof) | Pharmco | 111000200 | Dla deparafinizacji |
| EZ – Retriever IR | BioGeneX | MW016-IR | System pobierania antygenów dla przekrojów tkanek FFPE |
| System hybrydyzacji HybEZ II | ACD Biotechne | 321710 | System składa się z: piekarnika HybEZ (PN 321710/321720), tacy do kontroli wilgotności (PN 310012) oraz papieru nawilżającego HybEZ (2 arkusze PN 310025), tacy do prania EZ-Batch (PN 321717), uchwytu na ślizgi EZ-Batch (PN 321716) |
| ImmEdge Hydrofobowa Bariera PAP Pen | VectorLabs | H-4000 | Hydrofobowe zagroda barierowe |
| Rozwiązanie Interkalatora IR | Thermo Fisher Scientific | NC1038184 | Wykorzystywane do identyfikacji komórek jądrowych |
| KERATYNA 8/18 | CST | 4546BF | Klon: C51 |
| Metalowe Oligos | Różne | Różne | Metalowy tag w zakresie od T1 do T12, w zależności od potrzebnego |
| Woda wolna od nukleazy (NFW) | Corning | 46-000-CM | Do czyszczenia i przygotowania całego sprzętu oraz do używania go jako rozcieńczacza, gdy jest to konieczne |
| RNAscope Protease Plus | ACD Biotechne | 322331 | Wykorzystywane do przepuszczania błon komórkowych próbek |
| Uchwyt szkiełka RNAscope EZ-Batch | ACD Biotechne | 310017 | Zaprojektowany do ręcznego przetwarzania wsadowego do 20 slajdów efektywnie |
| RNAscope HiPlex12 Reagent Kit v2 | ACD Biotechne | 324409 | Reagenty do RNASkopy |
| RNAscope HiPlex sonda - sondy docelowe | ACD Biotechne | Różne | Zakres od T1 do T12, w zależności od tego, który jest potrzebny |
| Roztwór RNazy RNaze RNaseZap | Thermo Fisher Scientific | AM9782 | Roztwór dekontaminacji powierzchni, który niszczy RNazy |
| Uchwyt na uchwyt na uchwyt na szkiełko mikroskopu do barwienia 24 miejsca, plastik odporny na chemikalia | Optymalna nauka | 3028 | Do barwienia wielu szkiełów |
| Tween 20 | Thermo Fisher Scientific | AAJ20605AP | Do przerywanych płukań między krokami |
| Blok białkowy ultrawizji | Thermo Fisher Scientific | TA125PBQ | Bufor blokujący |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.