新方法：NanoString技術(shù)檢測微創(chuàng)穿刺樣品蛋白表達

NanoString技術(shù)由于其高靈敏度，高重復(fù)性并且檢測過程中不需要進行反轉(zhuǎn)錄和擴增，一經(jīng)推出便受到了廣泛的關(guān)注和認可。現(xiàn)在這項技術(shù)廣泛的應(yīng)用在基因表達（mRNA），小RNA（miRNA），拷貝數(shù)變異（CNV），長鏈非編碼RNA（lncRNA）等方面的檢測，但是這些檢測的對象都是核酸，對于細胞蛋白的表達還無能為力。最近，在Science Translational Medicine 雜志上刊登了一篇題為“Cancer Cell Profiling by Barcoding Allows Multiplexed Protein Analysis in Fine-Needle Aspirates”的研究論文，報道了Adeeti V. Ullal和他的同事開發(fā)的一種基于NanoString技術(shù)的新的檢測蛋白質(zhì)表達的方法。該方法利用NanoString技術(shù)的高靈敏度和不需反轉(zhuǎn)錄的特點，可以準確的檢測用微創(chuàng)穿刺（Fine-needle aspirates，F(xiàn)NAs）方法取得的微量樣本中的細胞表面蛋白的表達情況。

 

在理想的狀況下，臨床樣本應(yīng)該在疾病發(fā)展不同階段連續(xù)取材，用以跟蹤關(guān)鍵蛋白的變化情況。但是這種取材方式費用高，損傷大。而用微創(chuàng)穿刺方法則可以進行連續(xù)的取材，但是由于這種方法取到的細胞數(shù)量很少，限制了可分析蛋白的數(shù)量。盡管復(fù)用流式細胞儀（multiplexed flow cytometry）和質(zhì)譜流式細胞技術(shù)（mass cytometry）可以用于檢測少量的細胞。但是，復(fù)用流式細胞儀由于光譜重疊，可以檢測的標志物（marker）很有限。而質(zhì)譜流式細胞技術(shù)在樣品制備過程中會損失很多的樣品，因此這兩種技術(shù)都不適用于檢測微量樣本來源的蛋白質(zhì)組信息。

 

Adeeti V. Ullal和他的同事設(shè)計ABCD檢測平臺（antibody barcoding with photocleavable DNA，ABCD）該平臺用一種帶有DNA標簽的抗體對細胞表面蛋白進行檢測，這種DNA標簽由一段化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且可被光裂解的小分子連接片段連接到抗體分子上，這樣每一種蛋白對應(yīng)唯一的一種抗體，每一種抗體對應(yīng)唯一的DNA標簽，我們只需要檢測DNA標簽就可以知道細胞表面蛋白的表達情況。在與目的細胞結(jié)合后，洗去多余未結(jié)合的抗體，并且用光脈沖把DNA標簽解離下來，再用NanoString提供的報告探針和捕獲探針進行檢測，就可以得到目的細胞蛋白的表達情況。而其他的一些技術(shù)，例如測序、qPCR等也可以用于這種方法的檢測，但是測序和qPCR會產(chǎn)生由擴增偏好（amplification bias）所導(dǎo)致的誤差，而NanoString技術(shù)不需要擴增的特點可以很好的還原蛋白表達情況因此被該研究所選用。他們用該技術(shù)對乳腺癌細胞系和肺癌臨床樣本進行了檢測，發(fā)現(xiàn)同一癌腫內(nèi)部的細胞樣本蛋白表達的非均一性以及不同病例間蛋白表達的非均一性很高，說明同一癌腫內(nèi)部和不同病例間的細胞個體差異很大，因此該技術(shù)可以為腫瘤患者的預(yù)后預(yù)測和腫瘤的個體化醫(yī)療提供依據(jù)。

 

圖：技術(shù)原理

A． 細胞分離；B. 帶有DNA標簽的抗體與細胞共同孵育；C. 光脈沖使DNA標簽解離下來，用報告探針和捕獲探針檢測DNA標簽，得到蛋白表達情況。

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