肿瘤原位研究的重要意义.PDF

肿瘤原位研究的重要意义 肿瘤研究的几个热点领域包括肿瘤异质性研究、肿瘤微环境与肿瘤的相互关系、肿瘤 与非编码RNA 以及肿瘤标志物的筛选开发，这些领域的研究都需要大量的肿瘤原位分析数 据以甄别结果和指导研究方向。而RNAscope 的原位杂交方法正是提供了这一重要的技术 平台。 一、肿瘤异质性 目前肿瘤异质性的研究手段主要包括细胞水平和组织水平的异质性研究，在单细 胞水平或者肿瘤组织中分析和发现基因表达的差异，为异质性研究提供了很多重要线 索和关键依据。细胞研究的常用思路是首先从单细胞测序入手，筛选差异基因；下一 步就需要在单细胞水平上去验证候选基因表达的差异。单细胞水平对基因表达差异的 验证，RNAscope 就是首选的检测方法。兼具高灵敏性和高特异性的优势，RNAscope 原位杂交可以显示单个细胞基因表达的空间位置以及结合软件分析进行定量分析，对 表达丰度低的基因检测也不在话下。 肿瘤组织异质性的研究常用的方法就是用经典的免疫组化检测蛋白的表达，同时结合 RNAscope 原位杂交的方法验证RNA 的表达水平，蛋白和RNA 水平两个角度同时检测， 互相验证，可以使最终的研究结果更加扎实可信，这个研究思路目前已被肿瘤研究领 域的科学家广泛认可。瑞士伯尔尼大学医院的E Karamitopoulou 对胰腺癌的肿瘤萌芽 与EMT 相互作用的研究中就用了两者结合的方法进行验证[1]。通过蛋白水平和mRNA 表达水平对EMT 相关基因表达检测，互相验证了目标基因在肿瘤组织中的表达异质性， 研究得出两个重要结论，一是EMT 相关的关键基因包括SNAIL\ZEB1\ZEB2 等在肿瘤微 环境的基质细胞在表型和功能上也存在异质性；另一方面，目标基因在肿瘤不同部位， 萌芽位置与肿瘤主体的EMT 相关基因表达差异，提示肿瘤出芽部位与肿瘤转移的密切 相关性。通过RNAscope 原位杂交对病理切片上mRNA 的表达进行准确的定性和定量， 为基因表达异质性的结论提供了非常重要的依据。日本神奈川肿瘤研究中心的Miyagi Y 研究团队最近发表在Molecular Cancer 的研究结果中就用免疫组化和RNAscope 两个 方法同时检测ICAM1 在肿瘤组织中的表达，得到一致可靠的结论[2]。 图 蛋白和mRNA 水平双重验证EMT 标志基因在肿瘤萌芽部位的表达。免疫组化方法 检测标志基因的蛋白和RNAscope 原位杂交检测标志基因的mRNA，各图分别检测的基 因是：(A) E-cadherin 蛋白；(B) CDH1 mRNA；(C) beta-catenin 蛋白；(D) CTNNB1 mRNA；(E) ZEB1 蛋白；(F) Zeb1 mRNA；(G) ZEB2 蛋白；(H) Zeb2 mRNA；(I) SNAIL1 蛋白； (J) Snail1 mRNA；(K) N-cadherin 蛋白; (L)TWIST 蛋白。 二、肿瘤标志物的筛选开发 肿瘤标志物的筛选对肿瘤的预后评估、肿瘤治疗等有重要的意义。以肿瘤治疗为例， 一些生物靶向药物只对某些基因表达的病例有效，这就需要在治疗前对靶向基因的表 达进行评估，以提高药物的有效性。FGFR1 已经成为头颈部鳞状细胞癌和乳腺癌生物 靶向药物的热点靶基因。目前FGFR1 的抑制剂的临床试验使用FGFR1 拷贝数增加 （copy number gain ，CNG)作为筛选药物敏感性的主要指标。Sven Perner 团队近期发 表在的文章，主要探讨FGFR1 的mRNA 或蛋白表达水平与FGFR1 的CNG 比较，哪个 更适合作为FGFR 抑制剂治疗的临床预测生物学标志物。其中对肿瘤样品中FGFR1 mRNA 表达的检测选择了RNA Scope 原位杂交技术，能达到FGFR1 mRNA 单拷贝检测 的灵敏度。通过对452 例头颈部鳞癌病例的分析，作者认为FGFR1 的mRNA 或蛋白表 达水平是FGFR 抑制剂靶向药物治疗筛选更加理性的生物学标志物[3]。 有关肿瘤与微环境和肿瘤与非编码中RNAscope 的应用现状及前景，请参考ACD 官网上的