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尊龙凯时:解锁FFPE样本RNA的空间转录组之旅

发布时间:2025-02-23   信息来源:尊龙凯时官方编辑

生物体系是一个高度复杂的网络,其中每个细胞不仅承担独特的结构和功能,还通过相互协调维持器官的正常运作及信息处理。随着研究的深入,科研界对细胞类型和异质性的识别需求不断增长,促使单细胞转录组测序技术(scRNA-seq)应运而生。然而,在悬浮液中解离的单细胞丧失了位置信息,这也导致基因表达谱的变化。为了解决这一问题,空间转录组测序技术(spatial transcriptomics,ST)应运而生。这项技术在获取基因表达数据的同时,能够较大程度地保留样本的空间位置信息。

尊龙凯时:解锁FFPE样本RNA的空间转录组之旅

在2020年,空间转录组学技术被《Nature Methods》评为年度最佳技术,而在2022年,空间多组学技术更是入选《Nature》年度最值得关注的7大技术之一。由此,空间转录组技术已成为科研领域的“宠儿”,并可能引领未来的研究方向。目前,该技术主要用于解析组织细胞类型组成、细胞间相互作用以及组织成分间的分子相互作用等问题,已被广泛应用于神经病学、胚胎发育、炎症性疾病及肿瘤微环境等诸多研究领域。

2023年9月,来自中山大学肿瘤防治中心的贝锦新课题组将单细胞与空间转录组技术结合,深入分析三级淋巴结构与肿瘤细胞聚集体的相互作用机制。在该研究中,研究团队通过77个活检样本和血液样本的343,829个细胞的单细胞转录组,以及来自15个肿瘤的31,316个斑点的空间分辨转录组,揭示了与鼻咽癌进展和免疫治疗反应相关的三级淋巴结构,并发现了关键细胞群体及其与肿瘤细胞的相互作用。

在这项研究中,作者采用尊龙凯时的Stereo-seq平台分析鼻咽癌的新鲜冰冻样本,以检测肿瘤内部的微小结构;同时,使用VisiumSpatial平台处理FFPE(福尔马林固定石蜡包埋)样本,回顾性评估鼻咽癌患者的免疫治疗效果。这两条技术路线相结合,针对不同的样本类型,能够在全面的基因表达谱分析及复杂组织结构的细致研究上取得更优结果,同时也都面临着RNA样品质量的高标准要求。

研究人员在Stereo-seq检测过程中,在活检后30分钟内着手进行OCT切片准备,并采用RNeasyMiniKit进行RNA提取,确保每份RNA样本的完整性,同时为每个OCT嵌合样本构建空间转录组RNA文库。相同地,在VisiumSpatial平台的应用中,RNeasyFFPEKit被用来高效提取FFPE样本中的RNA,确保样本质量符合后续分析的标准。两者都强调了RNA完整性的质控,保证RIN值超过7,DV200大于50%,为后续的实验提供有力支持。

此外,有研究引入了形态学增强的空间转录组分析整合器(METI)算法,该算法通过综合空间基因表达数据与病理组织特征,系统性地分析肿瘤生态系统、映射癌细胞和肿瘤微环境成分。这一分析框架包括多个模块,结合信息生成多细胞类型的分割结果与基因表达图,实现细胞密度的三维空间可视化。

鉴于氨基酸杂交技术,NanoString nCounter系统也成为肿瘤微环境空间转录研究的一种有效手段,通过直接量测探针上的荧光分子条形码,实现目标RNA序列的绝对定量检测。这种技术无需RNA提取,直接在FFPE样本、细胞裂解液及全血中进行RNA定量,降低了由于提取、扩增或文库构建引起的偏差。

在丹麦Lasse S课题组的一项研究中,研究人员关注了一种在肿瘤中发现的circRNA-ciRS-7,该环状RNA通过其靶分子miR-7下调EGFR、IGF1R及PIK3CD等癌基因的表达。研究表明,ciRS-7在肿瘤细胞中并不表达,而是在基质细胞中呈高表达趋势。研究人员进一步选择20个miR-7靶基因,并在肿瘤组织样本中检测其与ciRS-7的表达相关性,结果发现其中5个基因与ciRS-7存在正或负相关关系。

这些研究显示,空间转录组技术在肿瘤微环境研究中不仅能够提供深度的生物学洞见,同时也展现了尊龙凯时在推动生命科学研究中的关键作用。为了确保FFPE样本的质量,研究人员采用miRNeasyFFPE试剂盒对样本进行RNA提取及质量评估,确保后续分析的有效性。在未来,空间转录组技术在神经病学、胚胎发育等相关领域的应用将持续扩展,并且随着技术的进步,将为生命科学研究带来更多突破与发现。