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Science改进细胞样品分析方法,现已用于肿瘤诊断

时间:2019-11-10 13:25:21 点击:

4i技术至少可同时观察上千个细胞中40种蛋白质的空间分布。“4i是首个能为我们提供多路复用从组织到细胞器视角的成像技术,我们在同一个实验中可以获得组织、细胞和亚细胞水平的关联多路复用信息,”苏黎世  大学博后研究员、文章一作Gabriele Gut说。

免疫荧光(IF)是用抗体可视化和定位生物样品中的蛋白质,标准的IF通常只能标记3种蛋白,4i利用现成的抗体和常规荧光显微镜,通过反复去除抗体和杂交可以可视化IF 10倍数量的蛋白。“想象一下,生物学家就像记者,每次实验都是我们对细胞的一次采访,使用IF我们可以问3个问题,有了4i我们可以同时讨论40个话题,”Gabriele Gut解释道。

一旦获取大量数据,分析方法就是急需破解的难题。“我们在亚细胞分辨率获得了上千个细胞超过40个通道的成像数据,人眼和人脑无法处理4i收集的复杂生物信息。”

为了充分利用4i数据,Gabriele Gut开发了一款计算机程序——多路复用蛋白质图谱。它可提取数百万像素的多路复用荧光信号,并生成细胞中多重蛋白分布的抽象但具有代表性的映射。

在文中,研究人员对大多数哺乳动物细胞器在不同细胞周期和微环境下的细胞内空间组织进行可视化。

推进精准医疗

4i和多路复用蛋白图谱的应用很广,从基础科研到精准医疗。“我们希望它可以帮助我们更好地理解生物学中心过程。”同时,研究人员计划使用这项技术推进癌症诊断和治疗策略选择方面等精准医疗前沿。

目前,新方法已被用于肿瘤治疗:确定药理物质对细胞的组织和生理学影响,目前课题组正在与临床医生和制药公司进行转化研究合作,目的是提高癌症患者治疗效果。他们对接受不同癌症治疗患者的肿瘤细胞进行表征,希望实验结果提供的信息可以支持个体化治疗的临床决策。此外,研究人员计划将4i和多路复用蛋白图谱引入肿瘤组织切片研究,以识别肿瘤相关生物标志物,从而改善癌症患者诊断和预后。


原文检索:Multiplexed protein maps link subcellular organization to cellular states


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