Este protocolo detalha uma metodologia para detecção de mRNA multiplex com citometria de massa de imagem de proteína em seções de tecido embebidas em parafina fixada em formalina.
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Artigo de método
Este protocolo detalha uma metodologia para detecção de mRNA multiplex com citometria de massa de imagem de proteína em seções de tecido embebidas em parafina fixada em formalina.
A capacidade de detectar proteína e mRNA no mesmo ensaio nos ajuda a entender como a célula está se preparando para uma chegada e quais pistas ela recebe à medida que viaja e interage no ambiente em que se encontra. A imagem de maior plexação agora permite a caracterização de mRNA espacialmente resolvido (transcriptômica espacial) e proteína (proteômica espacial) simultaneamente. Para evitar redundância, esses analitos podem ser analisados em uma única seção de tecido. Existem muitas tecnologias que permitem muitas proteínas e poucos mRNAs ou o inverso, mas como os analitos de ação central são proteínas, este manuscrito está focado na integração da citometria de massa (IMC) de imagem de proteínas com hibridização in situ de mRNA (ISH) utilizando sondas de metal. Isso nos permite entender quais mensagens a célula está preparando ou enviando rapidamente para o mundo à medida que se comunica em seu microambiente. Ele também supera as limitações relacionadas à detecção de proteínas secretadas ou marcadores desafiadores que geralmente são difíceis de quantificar e visualizar utilizando apenas anticorpos. Este protocolo também minimiza a necessidade de compensações ou pós-processamento observados em métodos baseados em fluorescência de plexo superior, pois não há transbordamento espectral fluorescente em um sistema de detecção baseado em sonda de metal, nem há considerações de autofluorescência específicas do tecido.
Os cânceres apresentam diversidades estruturais e funcionais em vários pacientes. O microambiente tumoral (TME), composto por células normais e malignas, é heterogêneo entre os pacientes. A metástase resulta de um resíduo do tumor primário que escapa para a corrente sanguínea como aglomerados de células e células únicas, o que fornece pistas sobre a progressão da doença e a resposta terapêutica 1,2. A complexidade desses microambientes precisa ser compreendida1. Embora os tumores sejam amplos tipos celulares, o padrão clínico é histologicamente baseado em um único marcador, que está começando a mudar 1,2. As tecnologias de imagem multiplexada proporcionaram novas direções na patologia. Proteômica, genômica, metabolômica e lipidômica espacialmente resolvidas de cânceres humanos agora são possíveis na resolução de uma única célula ou perto dela 3,4,5,6.
Essas tecnologias podem dissecar as localizações celulares heterogêneas e as interações nos tumores. A utilização da metodologia apropriada de bioimagem de célula única permite a geração de perfis de muitos biomarcadores de proteínas associados à doença em biópsias de pacientes para informar o projeto de terapias contra o câncer. Os insights dos mapas celulares espaciais serão capazes de orientar a escolha da terapia combinada que pode eliminar eficientemente os cânceres com redução de alvos errados, resistência e recaída1. Em questão está a capacidade de sindicalizar essas muitas tecnologias variadas que normalmente não funcionam em harmonia na mesma seção do tecido7. Este protocolo, visualmente delineado na Figura 1, oferece a oportunidade de examinar espacialmente a proteômica e um subconjunto direcionado de mRNAs na mesma seção de tecido e na mesma célula simultaneamente em uma plexidade mais alta do que o que é possível com proteína fluorescente + RNA-ISH8 simultâneo. Isso também pode servir como uma ponte para análises paralelas 3,4,6, com o objetivo de desconvoluir a análise dos dados. Embora a detecção dupla esteja presente, também é possível examinar células que iniciaram rapidamente a produção de mRNA, mas para as quais a proteína secretada permanece indetectável devido à sensibilidade limitada e à falta de amplificação de sinal inerente aos métodos de anticorpos primários marcados diretamente, tornando a detecção de moléculas secretadas particularmente desafiadora. O protocolo a seguir é adaptado de uma detecção fluorescente/cromogênica de 12 plex para ser aplicável à detecção baseada em metal por meio de sondas modificadas com redução de tiol para detecção simultânea em IMC.
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Este protocolo usa tecidos fixados em formalina e embebidos em parafina (FFPE) coletados de pacientes não tratados anteriormente submetidos a cirurgia citorredutora primária para carcinoma de ovário seroso de alto grau. Todos os dados clínicos foram obtidos do repositório do Departamento de Oncologia Ginecológica e Medicina Reprodutiva sob protocolos aprovados pelo Conselho de Revisão Institucional da Universidade do Texas MD Anderson. O consentimento informado por escrito dos pacientes foi obtido e os estudos foram conduzidos de acordo com as diretrizes éticas reconhecidas.
1. Precauções e preparações
2. Preparação e pré-processamento de amostras
3. Tratamento de protease
4. Hibridização de sondas alvo
5. Hibridizar amplificador RNA-ISH 1
6. Hibridizar amplificador RNA-ISH 2
7. Hibridizar amplificador RNA-ISH 3
8. Hibridizar oligos metálicos
9. Anticorpos conjugados com metal
10. Incubação com anticorpos conjugados metálicos
11. Coloração de DNA
12. Aquisição de imagem
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A capacidade de detectar proteína e mRNA no mesmo ensaio nos ajuda a entender como a célula está se preparando para uma chegada, mas também quais filas ela está recebendo enquanto viaja e interage com seu ambiente. Como visto nos dados representativos, a detecção de mRNA e proteínas são componentes críticos na pesquisa de biologia espacial, pois os limites inferiores de detecção podem ser bastante desafiadores com base na forma como as etapas de marcação, detector e/ou imagem progridem. ...
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A multiômica multiplex é uma evolução crítica nos dados coletados, visando as interações célula a célula e célula a vizinhança que afetam a progressão e o tratamento da doença. Analisar esses dados na mesma amostra e, portanto, na mesma célula é crítico, pois muitos alvos proteicos são expressos transitoriamente ou diferem no nível de expressão de mRNA e proteína, trazendo assim uma detecção de mRNA direcionada combinada com proteína permite a acomodação de alvos difíceis de detectar ou ...
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Jared K. Burks é consultor da Standard BioTools.
Esta pesquisa foi realizada em colaboração com o Flow Cytometry and Cellular Imaging Core Facility, que é apoiado em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde por meio do MD Anderson's Cancer Center Support Grant P30 CA016672. Esta pesquisa também foi apoiada em parte pelo Prêmio de Desenvolvimento de Subsídio de Apoio do MD Anderson's Cancer Center, Imaging Mass Cytometry Spatial Transcriptomics via RNAscope, P30CA016672, NIH/NCI, PI - Pisters. O esforço do JKB foi apoiado em parte pelo P30 CA016672 e pelo NCI Research Specialist 1 R50 CA243707-01A1. O esforço do SFB foi apoiado em parte pela Ovarian Cancer Research Alliance (OCRA 811621 e 891490), The Honorable Tina Brozman Foundation for Ovarian Cancer Research, o MDACC Ovarian Cancer SPORE Developmental Research Program, NIH 1R01CA261952-01A1. O esforço SFB, JKB e BG foi apoiado em parte pela doação 1U01CA294459-01. Os autores gostariam de agradecer a Samuel Mok, que seccionou e forneceu as amostras utilizadas.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| https://www.protocols.io/view/oligonucleotide-polymer-conjugation-for-imaging-ma-dm6gpjz91gzp/v2. | Protocols.IO | dx.doi.org/10.17504/protocols.io.dm6gpjz91gzp/v2 | Conjugação oligonucleotídeo-polímero para citometria de massa de imagem V.2 |
| 10x TBS sem RNAse | Thermo Fisher Scientific | J62780. K7 | Para lavagens intermitentes entre etapas |
| Sistema de Hibridização ACD HybEZ II | ACD Biotechne | 321711 | Forno para lâminas de papel de assamento |
| Diluente de Anticorpos | Dako | S0809 | Buffer diluente de anticorpos |
| Anticorpo: B7-H3 | Bethyl | A700-025CF, A700-026CF | Clone: BLR025F, BLR026F |
| Anticorpo: B7-H4 | Thermo Fisher Scientific | 14-5949-82 | Clone: H74 |
| Anticorpo: BRD4(6F11) | Bethyl | A700-005CF | Clone: BL-151-6F11 |
| Anticorpo: CCR6 | R& D | MAB195-100 | Clone: 53103 |
| Anticorpo: CD11b | Abcam | ab209970 | Clone: EPR1344 |
| Anticorpo: CD25 | Abcam | ab215378 | Clone: EPR6452 |
| Anticorpo: CD278/ICOS | CST | 89601BF | Clone: D1K2T |
| Anticorpo: CD31 | Abcam | AB207090 | Clone: EPR3094 |
| Anticorpo: CD33 | Abcam | ab238784 | Clone: SP266 |
| Anticorpo: CD3e & nbsp; | CST | 85061BF | Clone: D7A6E |
| Anticorpo: CD4 | Abcam | ab181724 | Clone: EPR6855 |
| Anticorpo: CD44 | Thermo Fisher Scientific | MA1-10225 | Clone: IM7 |
| Anticorpo: CD45 | Thermo Fisher Scientific | 14-9457-82 | Clone: CD45-2B11 |
| Anticorpo: CD8a | CST | 85336BF | Clone: D8A8Y |
| Anticorpo: CXCL13 | R& D | AF801 | Clone: Policlonal |
| Anticorpo: CXCR5 | R& D | MAB190-100 | Clone: CXCR5 |
| Anticorpo: gamma-H2AX | Bethyl | A700-053CF | Clone: BLR053F |
| Anticorpo: Granzima B | Santa Cruz | SC-8022 X | Clone: 2C5 |
| Anticorpo: KAP1 | Bethyl | A700-014CF | Clone: BL-248-2G6 |
| Anticorpo: Ki67 | Bethyl | A700-021CF | Clone: BLR021E |
| Anticorpo: LCK & nbsp; | CST | 2984BF | Clone: D88 |
| Anticorpo: MFAP5 | N/A | N/A | PMID: 31332047 / Clone: 130A & nbsp; (Nota: projetado sob medida) |
| Anticorpo: SMA | CST | 56856BF | Clone: 1A4 |
| Anticorpo: VEGF | STB-Fluidigm | 3163028D | Clone: G153-494 |
| Anticorpo: VISTA | CST | 64953BF | Clone: D1L2G |
| AZ-AR1 Elegance Citra | BioGeneX | HK546-XAK | Buffer de recuperação de antígeno |
| Álcool Etílico 100% (200 Proof) | Pharmco | 111000200 | Para a desparafinização |
| EZ & ndash; Retriever IR | BioGeneX | MW016-IR | Sistema de Coleta de Antígeno para Seções de Tecido FFPE |
| Sistema de Hibridização HybEZ II | ACD Biotechne | 321710 | O sistema compreende: forno HybEZ (PN 321710/321720), uma bandeja de controle de umidade (PN 310012) e Papel Umidificador HybEZ (2 folhas PN 310025), Bandeja de Lavagem EZ Batch (PN 321717), Suporte de Ferrolho EZ Batch (PN 321716) |
| Caneta PAP de Barreira Hidrofóbica ImmEdge & nbsp; | VectorLabs | H-4000 | Cerca-barreira hidrofóbica |
| Solução Intercalador Ir | Thermo Fisher Scientific | NC1038184 | Usado para identificar células nucleadas |
| KERATIN 18/08 | CST | 4546BF | Clone: C51 |
| Metal Oligos | Vários | Vários | Etiqueta metálica variando de T1 a T12, dependendo de qual for necessária |
| Água livre de nuclease (NFW) | Corning | 46-000-CM | Limpar e preparar todos os equipamentos, e usar como diluiente quando necessário |
| RNAscope Protease Plus | ACD Biotechne | 322331 | Usado para permeabilizar membranas celulares de amostras |
| Suporte de lâminas de lote EZ RNAscope | ACD Biotechne | 310017 | Projetado para processar manualmente em lote até 20 slides de forma eficiente |
| RNAscope HiPlex12 Reagents Kit v2 | ACD Biotechne | 324409 | Reagentes para RNAScope |
| Sonda RNAscope HiPlex - Sondas-alvo | ACD Biotechne | Vários | Varia de T1 a T12, dependendo de qual é necessário |
| Solução de Descontaminação RNase RNaseZap | Thermo Fisher Scientific | AM9782 | Uma solução de descontaminação superficial que destrói RNases |
| Suporte para cesta de lâminas para microscópio de coloração 24 lugares Plástico resistente a produtos químicos | Ciência Ótima | 3028 | Para colorir múltiplos slides |
| Tween 20 | Thermo Fisher Scientific | AAJ20605AP | Para lavagens intermitentes entre etapas |
| Bloqueio de Proteína Ultravisão | Thermo Fisher Scientific | TA125PBQ | Buffer de bloqueio |
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