组织芯片

组织芯片初步学习

13临七卓医 韦卢鑫 1330705103

组织芯片是将数十至上千个小组织整齐地排放在一张载玻片上而制成的组织切片。它分为多组织片,组织阵列和组织微阵列。组织芯片的特点是:体积小, 信息含量大, 一次性实验即可获大量结果。组织芯片可用于组织中的DNA 、RNA 和蛋白质的定位分析和检测。像普通组织切片一样, 可做HE

染色、特殊染色、免疫组织化学染色、DNA 和RNA 原位杂交、荧光原位杂交。组织芯片蜡块可做100 ～ 200 张连续切片。这样用同一套组织芯片即可迅速的对上百种生物分子标记(如抗原, DNA 和RNA)进行分析、检测。因此组织芯片技术是建立疾病, 特别是肿瘤的生物分子文库的强有力的工具。

图1 组织阵列由41 例淋巴瘤组织组成, 组织的直径是2.0 mm

图2 组织微阵列由200 多不同发展时期的膀胱癌组织组成,组织的直径是0.6 mm

组织芯片的基本制作方法:通过组织芯片制作机细针打孔的方法, 从众多的组织蜡块中采集到数十至上千的圆柱形小组织, 并将其整齐排放到另一个空白蜡块中而制成组织芯片蜡块。然后, 对组织芯片蜡块进行切片, 再将切片转移到载玻片上而制成组织芯片。

组织芯片的应用有：

（1）寻找疾病基因：:组织芯片与基因芯片配合使用在寻找疾病基因中有很好的互补作用。具有强大的检测基因的功能利用这些新技术,但是, 这些技术不能将原发改变的基因和继发改变的基因区分开来。换句话说, 在这些改变的基因H ＆E 染色部分从乙醇固定多肿瘤阵列（A ）

四个数组元素：肾癌（B ），鳞状细胞癌

肺（C ）中，小叶浸润性乳腺癌（D ）和结

肠癌（E ）。 B-E ，x400。

中哪些是真正的肿瘤基因

, 哪些是次要的和无关的基因, 基因芯片技术不能解决这些问题。因此, 基因芯片筛选出的候补肿瘤基因必需放到大量的实际病例中去检验, 并且还需大量体外功能实验和体内实验的验证。将基因芯片筛选出的基因作成探针, 再将探针与组织芯片中众多的肿瘤组织进行荧光原位杂交, 然后找出哪些基因与肿瘤有关。例如,1998 年Kononen 等首次报道了采用645 个乳腺癌标本制成的组织芯片对6 个基因和两个抗原进行了检测。结果显示,其中4 个基因(ERBB2, CMYC , CCND1 和cyclin D1)已为人们所知, 而新筛选出的两个基因(17q23 和20q13)与乳腺癌的关系则是首次发现。

（2）寻找与肿瘤发生发展及预后相关的生物分子标记：1999 年Bubendorf 等用前列腺组织不同阶段的病变(制成的组织芯片对5 个基因(男性激素受体基因, myc ,erbB-2, 细胞周期蛋白D1 和N-myc)进行了检测分析, 证明前列腺组织不同阶段的病变具有一些相关的基因类型, 转移癌与my c 基因扩增有关, 激素治疗失败后的局部复发癌和转移与男性激素受体基因扩增有关。这些新的认识有助于分析肿瘤患者的预后和制定有针对性的治疗措施。

基因芯片与组织芯片配合使用能够迅速的筛选基因和评估其生物学作用, 有助于建立与诊断, 治疗和预后有关的参数。

（3）测试生物试剂:生产出的抗体和探针需要做特异性和敏感性测试。这种测试需要对大量不同来源的组织, 阴性和阳性对照组织进行检查。如果采用普通组织切片做测试,就需要做大量切片, 多次实验, 消耗大量试剂, 人力和时间。如果采用组织芯片测试, 一张组织芯片一次实验即可完成。因此, 组织芯片的优点显而易见。

组织芯片的优缺点评估：

优点：:(1)高产出:一次实验可得到大量结果;(2)实验误差小:组织芯片中的众多组织都处在相同条件下进行实验, 因此较传统的一个病例一张切片的实 验误差小;(3)省时、省力、节约开支;(4)对原始组织蜡块损坏小。

Fig. 1. Detection of AR amplifications in

prostate cancer by FISH on sections of a

prostate tissue microarray from

formalin-fixed tissue specimens. A,

overview of a tissue

microarray section containing hundreds of

different tumor samples (Ø 0.6 mm, each).

B and C, AR amplification with many

clustered AR gene signals (red ) and a few

centromere X reference signals (green ). B,

x200; C, x1000.

局限性：:由于构成组织芯片的组织很小,因此必然会出现一个问题, 即这些小组织是否能够代表其原来的组织? 特别是在对有多种组织起源组成的肿瘤进行研究时, 这个问题是很难避免的。

引用：

1 .Battifora H.The multitumor (sausage)ti ssue block :novel method for immunohistochemical antibody b Invest , 1986 , 55:244-248.

2 .Kononen J , Bubendorf L, Kallioniemi A , et al.Tissue microarrays for high-throughput molecular profiling of tumor specimens.Nat Med , 1998 , 4 :844-847.

3. Moch H , Kononen T , Kallioniemi OP, et al.Tissue microarrays :what will they bring to molecular and anatomic pathology? Adv Anat Pathol , 2001 , 8:14-20.

4 .Ekins R, Chu FW.Microarrays :their origins and applications.Trends

Biotechnol , 1999 , 17 , 217-218.

5.周小鸽.张颈松.张小平.等<组织芯片技术在检测正常组织和肿瘤组织抗原表达中的应用P!Q<中华病理学杂志.3443.58W8>8N8>3<.