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不知道NanoString能做点啥,在实验室还怎么能和老板愉快的玩耍

发布时间:2017-04-01 来源:湖北省抗癌协会

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    阿德莱德大学(University of Adelaide)慢性粒细胞白血病研究实验室是 CML分子学标准建立和指南更改的世界顶级的研究所。今年阿德莱德研究员发现P-糖蛋白(P-glycoprotein)的作用,该蛋白质会将包括格列卫在内的多种药物泵出白血病细胞,这就解释了为何约20%患者对格列卫治疗的反应不佳。

   “神龙大侠”周末向阿德莱德实验室的研究员询问他们对新技术在监测方面有什么想法?对方回答说希望今后引进Nanostring技术用于CML的研究。周末晚上回来“浣熊师父”实验室开会,说Nanostring机器已经送到同济血液实验室了,“神龙大侠”万分感慨。。。什么高逼格的机器连世界顶级研究所尚未拥有,而让“神龙大侠”如此感慨!

上靓照


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    据说原因之一就是很烧钱,很烧钱,没有多少试验室能够拥有它。但是要是连烧钱烧的是什么都不知道的话,真的是很难在实验室和老板愉快地玩耍了!

        Nanostring技术很火么,我怎么没听过?

我们来稍微做个分析,下图是近五年Nanostring技术发表的论文量。

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    五年总共才353篇,为毛会这么少?就是因为贵!所以文献还暂时没有海量爆发。但是2015年和2016年两年发表了233篇,看来还是抑制不住全球科学家对Nanostring技术的渴望。

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    美国NanoString 是继生物芯片技术和新一代测序技术(NGS)后在基因表达谱分析上展示出强大应用前景的新技术公司。nCounter Analysis System是直接对基因表达进行多重计数的全新数字式技术,利用分子条形码和单分子成像来检测及统计每一个反应体系中特定转录本的数量,表现出极高的灵敏度、精确度和重复性。该技术整个系统包括全自动的样品处理工作站、数字化成像分析仪、CodeSet(分子条形码)和相关试剂,可以使研究人员用少量的实验材料进行特定或一组基因的表达特征研究。该技术上无需使用酶,无需反转录,也不需要做PCR 扩增,从而可进一步减少误差的产生,因此nCounter 在表达谱定量分析领域具有无可比拟的优势。

举个栗子

       在理想的状况下,临床样本应该在疾病发展不同阶段连续取材,用以跟踪关键蛋白的变化情况。但是这种取材方式费用高,损伤大。而用微创穿刺方法则可以进行连续的取材,但是由于这种方法取到的细胞数量很少,限制了可分析蛋白的数量。尽管复用流式细胞仪(multiplexed flow cytometry)和质谱流式细胞技术(mass cytometry)可以用于检测少量的细胞。但是,复用流式细胞仪由于光谱重叠,可以检测的标志物(marker)很有限。而质谱流式细胞技术在样品制备过程中会损失很多的样品,因此这两种技术都不适用于检测微量样本来源的蛋白质组信息。今天讲的这篇文章(Cancer Cell Profiling by Barcoding Allows Multiplexed Protein Analysis in Fine-Needle Aspirates,Sci Transl Med.2014 ,IF=16.264)用的方法就是Nanostring技术


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     Adeeti V. Ullal和他的同事设计ABCD检测平台(antibody barcoding with photocleavable DNA,ABCD)该平台用一种带有DNA标签的抗体对细胞表面蛋白进行检测,这种DNA标签由一段化学性质稳定且可被光裂解的小分子连接片段连接到抗体分子上,这样每一种蛋白对应唯一的一种抗体,每一种抗体对应唯一的DNA标签,我们只需要检测DNA标签就可以知道细胞表面蛋白的表达情况。在与目的细胞结合后,洗去多余未结合的抗体,并且用光脉冲把DNA标签解离下来,再用NanoString提供的报告探针和捕获探针进行检测,就可以得到目的细胞蛋白的表达情况。而其他的一些技术,例如测序、qPCR等也可以用于这种方法的检测,但是测序和qPCR会产生由扩增偏好(amplification bias)所导致的误差,而NanoString技术不需要扩增的特点可以很好的还原蛋白表达情况因此被该研究所选用。他们用该技术对乳腺癌细胞系和肺癌临床样本进行了检测,发现同一癌肿内部的细胞样本蛋白表达的非均一性以及不同病例间蛋白表达的非均一性很高,说明同一癌肿内部和不同病例间的细胞个体差异很大,因此该技术可以为肿瘤患者的预后预测和肿瘤的个体化医疗提供依据。

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    A. 细胞分离;B. 带有DNA标签的抗体与细胞共同孵育;C. 光脉冲使DNA标签解离下来,用报告探针和捕获探针检测DNA标签,得到蛋白表达情况。

那接下来问题是,我们血液病研究能用Nanostring技术干点啥?

    1、去Pubmed数据库Advanced search:(Nanostring) and (Chronic myelocytic leukemia)。 搜索的结果是:零。(此时“神龙大侠”该偷着乐了)

    2、去Pubmed数据库Advanced search:(Nanostring) and (lymphoma)。搜索的结果是:15篇,选取了影响因子最高的一篇(Determining cell-of-origin subtypes of diffuse large B-cell lymphoma using gene expression in formalin-fixed paraffin-embedded tissue,Blood.2014 123(8):1214-7 ,IF=11.841)

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       我以为眼睛昏花看错了,没错就是这篇,研究者就是运用了NanoString技术对弥漫大B细胞淋巴瘤的石蜡包埋组织进行了分析确定了肿瘤细胞的来源(GCB或者ABC),居然发在了Blood,虽然只是Brief Report,至少也能有点吹牛皮的资本,心有不甘。查看第二高分的一篇(Reproducible, quantitative and flexible molecular sub-typing of clinical DLBCL samples using the NanoString nCounter system;Clin Cancer Res.2015 21(10):2367-78;IF=8.738)


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    Word天啊!研究者还是运用了NanoString技术对弥漫大B细胞淋巴瘤的石蜡包埋组织进行了分析确定了肿瘤细胞的来源(GCB或者ABC),发在了“Clin Cancer Res”啊!难道真的用到了Nanostring就能发高分的文章。再次验证了“浣熊师父”的话:武器好,想不打胜仗都难!

       中国军方有歼20,同济血液有Nanostring,  都是能改变战场形势,牛哄哄的大杀器。今天出门底气有点足,腰杆比前些日子要硬。武器好,想不打胜仗都难!

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