基于固定RNA分析的单细胞FFPE样本解决方案

就像胶卷能够及时定格我们生活中的美好瞬间一样,福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)的组织让我们能够保存宝贵的生物样本。据估计,全球有超过10亿个组织样本被保存在医院和生物样本库中,等待着蕴藏于其中的生物学秘密被揭开,而其中大多数都是以FFPE形式储存的。

自100多年前首次被发现以来,FFPE组织已成为重要资源,有助于人们研究疾病过程以及诊断和治疗多种疾病。例如,在肿瘤学中,研究人员和医生依靠FFPE组织来检测癌基因,并寻找和追踪肿瘤形态随时间的变化。在病理学中,FFPE是标本收集和保存的标准方法,这些样本被病理学家用于确定FFPE切片上疾病的可视化特征,通常这些样本都与有价值的临床数据相关联,如患者信息记录、使用的药物,甚至临床结果。

尽管FFPE处理对生命科学研究来说是革命性的,但这种处理方式会破坏RNA分子,让转录组学水平的研究复杂化,因此成为阻碍科研及临床研究者进一步探索这类样本中蕴含的宝贵信息的主要因素。在今年刚刚结束的AGBT大会上,10x Genomics首次宣布了在单细胞及空间维度针对FFPE样本的全新解决方案,同时也成为目前市面上首家可以同时提供商品化的单细胞及空间FFPE解决方案的厂家。

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10x Genomics单细胞FFPE解决方案

我们这里介绍的是在刚刚结束的AGBT大会上展示的初步数据。将一块浸润性导管癌的FFPE组织进行切割后,用手工解离和酶消化相结合的方法将其解离成悬液,然后使用10x Genomics今年最新推出的Fixed-RNA Profiling试剂盒的标准实验方案,进行样本固定后进行单细胞转录组测序。通过对数据进行处理,得到了13种细胞类型(含1种未知细胞类型),我们很高兴地看到,从该FFPE样本中也检测到了很多免疫细胞。

浸润性导管癌FFPE组织的单细胞分析

通过标志基因的表达情况,还能够看到细胞增殖以及耗竭性T细胞

浸润性导管癌是乳腺癌最常见的病理类型。乳腺癌是由多种异型性病变组成的一大类疾病的集合体,虽然都命名为乳腺癌,但这些病变的异常分子、癌细胞构成以及临床转归都各不相同,因此使乳腺癌的肿瘤分类更显特别。经过不断的改进及演变,目前多基因预测成为了乳腺癌分型的一个新途径,但传统方法通常是基于bulk水平根据基因特征(gene signature)对癌症进行分类。现在有了单细胞FFPE解决方案,我们可以将基因特征应用于该数据集中的每种细胞簇,下图展示了将每个细胞簇与PAM50基因特征相关联。

结果显示,实际上只有一个编号为17的细胞簇与癌症亚型显示出强相关性,而其他细胞簇与正常特征相关。之前有文献对新鲜样品进行过此类分析,但在FFPE数据上发现这一点,可以使研究人员解锁大量储存在医院以及生物样本库中的FFPE样本上的宝贵信息,为研究疾病进程增加一个全新的信息轴!

基于CytAssist的全新空间FFPE样本解决方案

FFPE组织块的全转录组空间基因表达分析可以帮助我们解决哪些挑战,取得哪些突破?我们就此采访了一些顶尖的转化研究人员。让我们一起看看他们的回答:

  • 这是一种全基因组范围的技术。我能够同时查看所有东西。因此我认为,它不仅适用于癌症领域,也适用于复杂疾病的研究。

    ——约翰霍普金斯大学肿瘤学讲师 Luciane Kagohara

  • 在我看来,这是一种领先的技术。它能够真正帮助我们进一步改善疗法,确定在患者身上测试的新疗法,并推动精准肿瘤学,这真的是特异性针对患者的。

    ——约翰霍普金斯大学Sidney Kimmel癌症中心副主任 Elizabeth Jaffee

  • 通过在FFPE样本上使用Visium技术,我们如今真的能够解锁大量的遗留数据。我可以回顾过去失败的每一个试验,试着去理解它为什么没有成功,看看我们是否可以发现新的治疗机制。这太令人兴奋了。

    ——约翰霍普金斯大学定量科学研究项目助理主任 Elana Fertig

基于CytAssist的Visium FFPE空间解决方案的主要优势:

  • 解锁更多样本类型。您可以把标准载玻片上的预切片组织、存档的盖玻片样本或新切切片中的分析物转移到Visium空间玻片上,进一步扩展了兼容的样本类型。
  • 解决选片困扰。之前选择哪一张切片进行空间分析一直是大家觉得有挑战的地方,有了CytAssist,您可以通过H&E或免疫荧光染色确定要分析的正确切片,然后再用CytAssist进行分析物转移,极大的避免了之前的风险,能够准确地选择想要使用Visium分析的切片。
  • 同一张组织切片上可以进行H&E或免疫荧光染色+空间基因表达分析。
  • 更灵活的反应面积。您可以选择使用6.5x6.5 mm 或11x11mm的反应区域来对样本进行分析。
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