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GeoMx DSPのデータ解析ソフトウェアは、データの簡単な視覚化と解釈をサポートします。 高解像度の画像を定量的なプロファイリング データと一緒に表示できるため、いずれかのデータセットとリアルタイムで対話できます。

GeoMx DSPはどのように機能しますか?

このアッセイは、光切断可能なオリゴヌクレオチドタグと結合したRNAプローブに依存しています。 スライドマウントホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織切片へのプローブのハイブリダイゼーション後、オリゴヌクレオチドタグは、UV曝露を介して組織の個別の選択された領域から放出されます。 放出されたタグは、RNAseqまたは標準的なnCounterアッセイを使用して定量され、カウントは組織の位置にマッピングされ、分析物の量の空間的に解像されたデジタルプロファイルが得られます1

ステップ1.染色2.関心領域を選択3.UV切断4.収集して分配5.カウントはタイムライン形式で表示されます。 プロセスの図があります


GeoMx DSP2の用途

  • 治療反応を予測するバイオマーカーを発見
  • 腫瘍微小環境内の異なる領域または細胞型のプロファイリング
  • 薬の作用機序を明らかにする
  • 組織の特定の成分でどの遺伝子が薬物の影響を受けるかを調べる
  • 病気の分子サブタイプを明らかにする
  • 病気のメカニズムと進行を理解する
  • 前臨床モデルを研究する

技術スポットライト

空間トランスクリプトームプロファイリングによる組織の不均一性の探索

TMEにおける抗腫瘍免疫応答を理解し、改善することを目的として、GeoMx® DSPプラットフォームを使用して、皮下 (SC) MC38-NCI.TD1 マウス結腸癌モデルのTME内で、CD45+ 免疫細胞およびPanCK+ 腫瘍細胞に対する抗mPD-1療法の効果を調べました。

空間トランスクリプトームプロファイリングによる組織の不均一性の探索

形態マーカー染色MC38 NCI.TD1腫瘍切片は、高PanCK発現腫瘍細胞と低PanCK発現腫瘍細胞の近くにあるCD45+ 免疫細胞を含む照明領域 (AOIs) に分割された関心領域を示しています。 火山プロットは、アイソタイプコントロールおよび抗mPD-1抗体処理されたMC38-NCI.TD1腫瘍におけるそのようなAOIsのトランスクリプトーム調節を示しています。

GeoMx DSPの利点

空間分解能

高解像度の空間情報を提供し、研究者が複雑な組織内の細胞および細胞内レベルで遺伝子発現パターンを分析できるようにします。 この空間的コンテキストは、異なる細胞型間の機能的組織と相互作用を理解する上で重要です。

多重解析

マルチプレックス解析をサポートし、最大21,000以上のRNAターゲットを同時に測定できます。 この効率により、時間とリソースが節約されるだけでなく、分子状況のより包括的なビューが得られ、遺伝子発現パターンの全体的な理解が容易になります。

細胞の不均一性

バルクRNA分析とは異なり、GeoMx DSPは、組織サンプル内の個々の細胞型の同定とプロファイリングを可能にします。 これは、腫瘍のような不均一な組織において、さまざまな細胞集団の特定の発現パターンを理解することが、精密医療やバイオマーカーの発見に不可欠であるため、特に価値があります。

既存技術との互換性

従来のRNAシーケンシングを含む他の分子解析技術と互換性があるように設計されています。 シームレスな統合により、研究者は空間情報とハイスループットのゲノムデータを組み合わせることができ、より包括的で補完的な分析を提供できます。

組織構造に関する洞察

組織構造内の遺伝子発現の詳細なマップを提供し、生体サンプルの組織と構造についての洞察を提供します。 この情報は、空間的関係を明らかにし、遺伝子発現が組織のさまざまな領域間でどのように変化するかを理解するために重要です。

カスタマイズ可能なパネル

研究者は、特定の遺伝子または目的の経路を標的とするカスタム パネルを設計し、研究の固有の要件を満たすようにGeoMx DSP実験を調整できます。 この柔軟性により、幅広い研究アプリケーションに対するプラットフォームの汎用性が向上します。

バイオマーカーの発見

 GeoMx DSPの空間分解アプローチは、バルクRNA解析では見落とされがちな空間的に関連したバイオマーカーの発見を強化します。 この機能は、潜在的な治療標的と疾患の診断マーカーを特定するために不可欠です。

臨床的関連性 

FFPE組織を含む臨床サンプルを分析できるため、トランスレーショナルリサーチや臨床研究との関連性が高くなります。 この機能により、診断ツールや個別化医療の開発におけるGeoMx DSPの潜在的な影響が拡大します。

シングルセル分析

単一細胞の分解能が可能で、個々の細胞の固有の遺伝子発現プロファイルの研究を可能にします。 このレベルの粒度は、生物学的システムの複雑さを解明する上で特に価値があり、より正確で的を絞った治療介入につながる可能性があります。

データ視覚化ツール

このプラットフォームには、空間遺伝子発現データの解釈を容易にする高度なデータ視覚化ツールが装備されています。 研究者は、複雑な生体サンプルの直感的かつ包括的な分析に役立つ詳細なマップと視覚的表現を作成できます。

GeoMx DSPに関するよくある質問

GeoMx DSPは、従来のバルク全組織RNA分析に比べて明確な利点を提供し、空間ゲノミクスの分野に革命をもたらします。 バルクRNA分析とは異なり、GeoMx DSPを使用すると、研究者は複雑な生体組織を空間分解能で解剖し、組織構造のコンテキスト内で遺伝子発現の詳細なマップを提供できます。 この空間的に分解されたアプローチにより、サンプル内の細胞の不均一性と相互作用をより正確に理解できるようになり、遺伝子発現パターンの空間構成についての洞察が得られます。 GeoMx DSPは、空間的コンテキストを維持することで、バルクRNA解析では見落とされがちな細胞特異的発現プロファイルと空間的に関連するバイオマーカーの同定を可能にします。 さらに、GeoMx DSPは、空間情報が重要な腫瘍などの不均一なサンプルの研究において、複雑な分子構造を解読するために特に価値があります。 全体として、GeoMx DSPはゲノミクス研究における強力な進歩を表しており、従来のバルクRNA分析と比較して、生物学的システムのより包括的で微妙な理解を提供します。

フローサイトメトリーは、腫瘍内の免疫細胞に対する免疫療法の誘発効果を分析するためのゴールドスタンダードの方法です。 ただし、このアッセイに固有の制限は、フローサイトメトリーでは腫瘍微小環境 (TME) 内のさまざまなコンパートメントで活性化された免疫細胞を区別できないことです。 TMEは不均一な性質を持っているため、標的腫瘍細胞と密接に接触している免疫細胞を可視化し、調べることが重要です。腫瘍細胞に接触する免疫細胞の免疫調節応答は、フローサイトメトリーでは解明できません。 GeoMx DSPを使用すると、形態学的マーカーを使用して同定された関心領域(ROI)の特定の細胞タイプを選択し、ROIおよび細胞特異的な免疫調節応答を分析できます。 

  • 腫瘍細胞
    • がん幹細胞
    • 転移性がん細胞
    • 静止がん細胞
    • 高PanCK発現がん細胞
    • 低PanCK発現がん細胞
    • アポトーシス性がん細胞
    • 壊死したがん細胞
  • 免疫細胞
    • T細胞: CD4+、CD8+、Treg
    • CAR T細胞
    • B細胞: ブレッグス
    • NK細胞
    • 骨髄由来サプレッサー細胞
    • 腫瘍関連マクロファージ: M1、M2
    • 腫瘍関連好中球: N1、N2
    • 樹状細胞
  • 間質細胞
    • 腫瘍内皮細胞
    • 周皮細胞
    • がん関連線維芽細胞
    • 間葉系幹細胞
    • 腫瘍関連脂肪細胞
    • 星状細胞
  • 血管
  • リンパ管
  • 正常な宿主組織/細胞
  • 細胞外マトリックス
  • エクソソーム

それらは、FFPE組織またはFFPEスライドのいずれかです。 また、 in vivo 研究を当社と一緒に実施している場合は、スライドを準備することもできます。

  • どのような宿主生物と腫瘍モデル生物が使用されるか
  • DSPシステムで処理および分析するスライドの数
  • 形態マーカーとターゲットmRNAパネル
  • スライドあたりのROI数
  • ROIの選択と描画方法
  • ROIをセグメント化するかどうか
  • どの程度のデータ分析が必要になるか(研究の最後に決定可能)

  • 特定の遺伝子の変化をさらに分析して、次のことを行うことができます。
    • 新しいバイオマーカーを見つける
    • 治療が特定のバイオマーカーにどのような影響を与えたかを判断する
    • 新しい癌遺伝子または腫瘍抑制遺伝子を見つける
    • 薬物標的を見つける
    • 治療が特定の標的遺伝子に影響を与えたかどうか/どのように影響したかを判断する
  • 特定の遺伝子セットの変化をさらに分析して、以下を決定できます。
    • 特定のシグナル伝達経路が治療にどのように反応するか
    • どの細胞型が治療に反応するか
    • 腫瘍微小環境内の特定の場所が治療によってどのように影響を受けるか
    • どの細胞/分子成分が薬効または失敗に関与しているか


参考文献

  1. 国立がん研究所のがん研究センター。 NanoString GeoMXデジタル空間プロファイラ (DSP). https://genomics.ccr.cancer.gov/technologies/nanostring-geomx-digital-spatial-profiler-dsp/
  2.  GeoMx®デジタル空間プロファイラ NanoString. https://nanostring.com/products/geomx-digital-spatial-profiler/geomx-dsp-overview/

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