Echo Revolve显微镜在非小细胞肺癌靶向治疗获得性耐药机制研究中的应用

       在非小细胞肺癌(NSCLC)靶向治疗过程中，有可能会出现获得性耐药的问题。虽然目前已经发现了许多获得性耐药的驱动因素，但在治疗过程中导致肿瘤进化的潜在分子机制还不完全了解，治疗在多大程度上通过促进突变过程积极推动肿瘤的发展尚不明确。因此来自美国马萨诸塞州总医院的Hideko Isozaki和Ammal Abbasi等科学家发表了一篇名为《APOBEC3A drives acquired resistance to targeted therapies in non-small cell lung cancer》的文章，文中作者研究了在NSCLC靶向治疗期间，是否有特定的突变机制驱动肺癌的基因组进化。结果表明靶向治疗诱导胞苷脱氨酶APOBEC3A (A3A)突变可能促进非小细胞肺癌获得性耐药的发展。

       作者在研究中发现，临床常用的肺癌靶向治疗诱导A3A的表达，导致耐药癌细胞持续发生突变。诱导A3A可以促进了药物治疗细胞中双链DNA断裂(DSBs) 的形成，从而导致耐药细胞进化过程中的染色体不稳定性，如拷贝数改变和结构变异。通过基因缺失或RNAi介导来预治疗诱导的A3A突变可以延缓耐药的出现。因此，靶向治疗诱导A3A突变可能促进非小细胞肺癌获得性耐药的发展。A3A的表达或酶活性可能是一种潜在的治疗策略，以预防或延迟获得性耐药的肺癌靶向治疗。因此靶向治疗诱导A3A突变可能促进非小细胞肺癌获得性耐药的发展。 A3A的表达或酶活性可能是一种潜在的治疗策略，以预防或延迟获得性耐药的肺癌靶向治疗。

       在DNA双链损伤形成时,H2AX的Ser139 位点会被迅速磷酸化,从而形成γH2AX，γH2AX可以作为双链修复的标志物。文章中作者通过免疫荧光技术，利用ECHO Revolve正倒置一体荧光显微镜进行免疫荧光观察。在奥希替尼治疗2周后，我们观察到PC9细胞中组蛋白变体H2AX的Ser139磷酸化水平升高（图1），说明TKI诱导的A3A突变导致基因组不稳定，促进耐药克隆的进化。将γH2AX映射到TKI处理的PC9细胞的细胞周期分布上显示，γH2AX最显著地定位于一个恢复细胞分裂并处于G2期的细胞亚群（图2），因此，TKI治疗诱导增殖耐药细胞中A3A催化的基因组损伤。

▲图1：用1 μM奥希替尼处理PC9细胞0或14天，用γH2AX染色以量化DNA损伤。NT，没有处理；比例尺= 70μm。

▲图2：左图是用1 μM奥希替尼处理PC9细胞14天，用EdU/DAPI染色以分辨细胞周期，代表G1、S、G2细胞;比例尺= 10 μm。右图是EdU细胞周期试验的散点图，用γH2AX定量DNA损伤。NT：未处理。

       
      作者的研究结果表明，TKI治疗后APOBEC突变信号的获取可能指示了耐药克隆的进化路径，并提供了一种新的机制，通过该机制，靶向治疗可能在治疗期间无意中增加了癌细胞的适应性突变。因此，阻止A3A的表达或酶活性可能是一种潜在的治疗策略，以预防或延迟获得性耐药的肺癌靶向治疗。

参考文献：H Isozaki, Abbasi A , Nikpour N , et al. APOBEC3A drives acquired resistance to targeted therapies in non-small cell lung cancer. 2021.

DOI:10.1101/2021.01.20.426852

Revolve Gen 2正倒置一体电动荧光显微镜

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前言

结核病（TB）仍然是单一传染源的首要死亡原因。2017年，估计出现了超过55万例耐多药/利福平结核病（MDR/RR-TB）新病例，强调需要新的治疗策略。利奈唑胺（LZD）是一种治疗耐药革兰氏阳性感染的有效抗生素，也是结核病的有效治疗方法。然而，长期使用LZD可导致LZD相关的宿主毒性，常见的是gusui抑制。LZD毒性可能由IL-1介导，IL-1是结核分枝杆菌感染期间早期免疫的重要炎症途径。然而，IL-1可导致结核病进展后期的病理学和疾病严重性。

由于IL-1可能有助于LZD毒性，并确实影响结核病病理学，因此本实验将这一途径作为潜在的宿主导向治疗（HDT）的靶点。本实验假设LZD的疗效可以通过调节IL-1途径来增强，以减少gusui毒性和结核相关炎症。

本文使用两种结核病动物模型进行研究，一种是结核病易感小鼠模型和临床相关猕猴。在本研究中应用Echo Revolve正倒置一体荧光显微镜首先对小鼠肺组织的病变情况进行观察，以及肺组织病变面积的测量及可视化呈现；其次观察猕猴胸骨gusui组织切片，比较细胞数量和差异性变化。荧光显微镜观察鼠抗CD3e、鼠抗Ly-6G抗体在肺组织中的特异性表达情况。

通过苏木精-伊红（HE）染色对WT或Nos2-/-小鼠的单个肺叶进行组织病理学分析。αIL-1R1治疗降低了肺脏的平均细菌负荷（图1）。αIL-1R1治疗没有加重任何一种小鼠株的疾病。

▲ 图1 苏木精-伊红（HE）染色对WT或Nos2-/-小鼠单个肺叶的组织病理学分析结果

作者使用鼠抗CD3e、鼠抗Ly-6G抗体孵育，在Echo Revolve 4荧光显微镜DAPI FITC和RFP3个通道下分别观察继发性荧光和自发性荧光，将3个通道的图像叠加，可观察到图像中的紫色为抗体在肺组织中特异性表达，见图2。

由于对Mtb感染和LZD治疗产生的IL-1β在很大程度上取决于NLRP3炎症体，本文还研究了一种方案，其中在感染后56天和77天之间施用LZD和小分子NLRP3yizhi剂（MCC950）。如αIL-1R1所观察到的，与LZD单独相比，添加MCC950减少了肺中的PMN数量，并且没有显著改变细菌杀灭（图2）。

▲ 图2 不同治疗组的肺部组织免疫荧光图像

用DAPI染色的细胞核（蓝色）、用鼠抗CD3ε染色的T细胞（绿色）和用鼠抗Ly-6G染色的中性粒细胞（红色）

为了证实我们的观察结果，病理学家评估了猕猴gusui组织切片。结果发现不同治疗组，如TB组、LZD组和LZD+IL-1Rn组在细胞数量（髓系：红系比率）或异常方面没有明显差异（图3）。

▲图3 猕猴尸检时获得的胸骨gusui的代表性HE图像

图片中的左侧图像为20X拍摄结果，右侧图像为40X拍摄结果

研究亮点：

▶  本文使用Echo Revolve正倒置一体荧光显微镜眀场清晰观察到小鼠肺组织的病灶情况，还清晰观察到猕猴胸骨gusui细胞分布状况以及进行不同治疗组间细胞数量比较；眀场可一键快速切换到荧光成像，荧光观察对不同治疗组的肺部组织中的抗体特异性表达进行清晰观察。

▶  阐明了小鼠和猕猴之间gusui抑制的差异突出了在人类实验之前评估多个模型中HDT的重要性；在两种模型中，IL-1Rn给药对宿主的影响，以及对Mtb和LZD功效的反应，可以通过显微镜观察两种模型细胞中的病灶变化，细胞数量以及差异性变化来鉴定IL-1与LZD联合抑制是否对结核病治疗有效。本文研究数据为IL-1Rn作为结核病的潜在治疗提供了临床前数据。

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导读

上皮性卵巢癌是所有妇科恶性肿瘤中死亡率高。转移是卵巢癌患者预后不良的主要原因。表观遗传和蛋白质翻译后修饰在肿瘤转移中起重要作用。作为 IIa 类组蛋白去乙酰化酶的成员，组蛋白去乙酰化酶 9 (HDAC9) 通过使组蛋白和非组蛋白去乙酰化参与许多生物过程。

吉林大学基础医学院病理生理学系病理生物学重点实验室的研究人员在Biomedicines上发表了题为《HDAC9 Contributes to Serous Ovarian Cancer Progression through Regulating Epithelial–Mesenchymal Transition》的文章。文中应用Echo Revolve Generation 2显微镜进行免疫荧光的成像。

研究亮点：

▶   对A2780 和 SKOV3 细胞中FOXO1的免疫荧光染色图像的观察发现， HDAC9的变化对FOXO1易位和核积累的影响，还展示了FOXO1在A2780和SKOV3中的亚细胞定位。

▶  对A2780 和 SKOV3 细胞中 β-连环蛋白的免疫荧光染色的观察发现，HDAC9的变化对β-连环蛋白易位和核积累的影响，还展示了β-连环蛋白在A2780和SKOV3中的亚细胞定位。

▶ 免疫荧光成像清晰准确，底噪干扰小，自动进行多通道结果合成，快速得到共定位的merge图像。

文中所有的免疫荧光结果均是使用Echo Revolve Generation 2显微镜进行的快速清晰的成像，揭示了HDAC9的调整对FOXO1蛋白和β-连环蛋白的亚细胞定位的影响，进而发现HDAC9可能通过上调 TGF-β 信号（HDAC9 可能通过增加 FOXO1 的核积累来促进 TGF-β 的表达）传导促进 SKOV3 细胞中的 EMT以及HDAC9 可通过抑制 β-连环蛋白信号传导抑制 A2780 细胞中的 EMT。

研究成果：

▲ 图1.HDAC9 调节FOXO1蛋白在 SKOV3 细胞中的亚细胞定位。（A）Western blotting测定A2780和SKOV3细胞中FOXO1的表达。( B , C ) 转染24 h后，通过Western blot检测A2780和SKOV3细胞中FOXO1的表达。( D , E ) A2780 和 SKOV3 细胞转染 24 h 后 FOXO1 免疫荧光染色。（bar = 30μm）。( F , G )转染24 h后，分离A2780和SKOV3细胞核，检测FOXO1的表达情况。( H )Western blotting检测HDAC3在A2780和SKOV3细胞中的表达。

在浆液性卵巢癌中，过表达的 HDAC9 可以增加 FOXO1 的核定位并促进 TGF-β 的表达。HDAC9 激活 EMT 并促进细胞迁移，这可能是由于 FOXO1/TGF-β 轴的激活。相反，在非浆液性卵巢癌中，过表达的 HDAC9 可能通过减少 β-catenin 的核积累和 β-catenin 在 Lys-49 处的乙酰化来抑制 EMT。

▲ 图2.HDAC9 可通过抑制 β-catenin 信号传导来抑制 A2780 细胞中的 EMT。用 HDAC9 过表达构建体、HDAC9-shRNA 质粒 (siHDAC9-1/2) 或空载体转染 A2780 和 SKOV3 细胞 24 小时。( A , B ) A2780 和 SKOV3 细胞中 β-连环蛋白的免疫荧光染色 (bar = 30 um)。( C )分离A2780和SKOV3细胞核，研究β-catenin的表达。( D )Western blot检测A2780和SKOV3细胞中β-catenin和ac-β-catenin(Lys-49)的表达。

期刊介绍：

Biomedicines是一份国际、科学、同行评审、开放获取的生物医学期刊，每月由 MDPI 在线出版。主要致力于人类健康和疾病研究的各个方面、新治疗靶点的发现和表征、治疗策略以及自然驱动的生物医学、药物和生物制药产品的研究。影响因子4.757，5年影响因子5.225。

血脑屏障 (BBB) 是哺乳动物的一种特殊结构，通过调节血液和血液之间离子、氧气和营养物质的流入和流出，将大脑与血液分开，并维持zhongshu神经系统 (CNS) 的稳态。该屏障主要由脑微血管内皮细胞 (BMEC)、星形胶质细胞和周细胞组成。

转化生长因子β1 (TGFβ1) 是转化生长因子β (TGFβ) 家族成员之一，是一种多效性细胞因子，在多种病理和生理过程中发挥重要作用。

Hedgehog信号通路是重要的信号传导通路，在多个物种中是保守的，并且在生理和病理过程的许多方面发挥着重要作用。典型Hedgehog信号由三种分泌配体Shh、Ihh和Dhh激活，细胞间信号由转录因子Gli1、Gli2和Gli3转导。在zhongshu神经系统中，Hedgehog信号通路决定了神经管的形成和发育。

目前，已有研究表明Hedgehog信号与TGFβ1级联反应在癌症发展和转移中的相互作用。那么Hedgehog信号和TGFβ1级联反应之间的串扰是否会影响血脑屏障的功能呢，目前还尚不清晰。

华中农业大学兽医学院农业微生物学国家重点实验室和湖北省预防兽医学重点实验室联合在Brain Sciences杂志上发表了一篇名为《Astrocyte-Derived TGFβ1 Facilitates Blood–Brain Barrier Function via Non-Canonical Hedgehog Signaling in Brain Microvascular Endothelial Cells》，该文阐明了TGFβ1 介导的星形胶质细胞和大脑内皮细胞之间的细胞间交流，这一发现将拓宽关于血脑屏障内稳态的现有知识，也可能有助于进一步改善血脑屏障功能障碍的治疗策略。

作者通过构建人脑微血管内皮细胞 (hBMECs) 与U251的单培养和共培养模型，证实了星形胶质细胞衍生的TGFβ1增强了BMECs的屏障功能。实时荧光定量PCR、免疫印迹和酶联免疫吸附试验等多种实验表明TGFβ1在BMECs中触发Smad2/3的激活增加了Gli2的表达，Gli2是Hedgehog信号转导的关键转录因子。Gli2与ZO-1启动子结合，增强ZO-1的表达，从而维持血脑屏障。星形胶质细胞来源的TGFβ1触发BMECs中的TGFβ1-TGFBRII-Smad2/3-Gli1/2-ZO-1轴并维持正常的BBB功能。

文中作者通过免疫荧光技术，利用Echo Revolve正倒置一体显微镜进行免疫荧光观察。使用50ng/mL的重组TGFβ1 (rTGFβ1) 来刺激单层hBMECs，BMECs用绿色CD31标记，结果表明与对照组相比，ZO-1表达显著增加。

用4mg/kg的TGFβ/Smads信号抑制剂SD208处理小鼠，图中虚线环表示BMECs中的Gli1或Gli2的表达量，结果表明与对照组相比，ZO-1、 Gli1和Gli2表达量均减少。

内皮屏障功能方面发挥重要作用，提高了对血脑屏障功能的研究。这一发现也可能表明未来有可能使用TGFβ1和Hedgehog信号级联来辅助治疗血脑屏障功能障碍。

参考文献：

Fu J, Li L, Huo D, et al. Astrocyte-Derived TGFβ1 Facilitates Blood-Brain Barrier Function via Non-Canonical Hedgehog Signaling in Brain Microvascular Endothelial Cells. Brain Sci. 2021;11(1):77. Published 2021 Jan 8. doi:10.3390/brainsci11010077

近日在《Stem Cells and Development》期刊杂志上发表题为《Bone Marrow Stromal Cell-Derived Exosomes promote muscle healing following contusion through macrophage polarization》的文章。在这项研究中，使用梯度离心从BMSC的上清液中分离和纯化外泌体。纳米粒子跟踪分析，透射电子显微镜和蛋白质印迹被用来鉴定外泌体。使用ECHO正倒置一体荧光显微镜对HE染色，Masson染色和免疫荧光的肌肉样本进行成像。ZH得到的结论：BMSC-Exos通过改变巨噬细胞的极化状态YZ炎症反应，减轻了小鼠的肌肉挫伤损伤并促进了肌肉的愈合。

背景介绍：

骨骼肌挫伤是运动医学和临床最常见的损伤之一。由于挫伤后局部纤维化形成，受伤的肌肉很容易再次受伤，骨骼肌纤维化被证明与损伤初期的过度炎症反应有关，而与炎症浸润密切相关的巨噬细胞被发现在骨骼肌的愈合过程中起着至关重要的作用。如何调节巨噬细胞极化仍然是肌肉愈合的重要问题。

最近的研究表明，骨sui基质细胞源性外泌体（BMSC-Exos）可以影响炎症和组织恢复。因此，作者假设BMSC-Exos可以通过影响巨噬细胞极化来下调炎症反应，从而促进挫伤后骨骼肌的愈合。在这项研究中，作者从BMSC中分离了BMSC-Exos，在体内和体外测试了它们的功能，并研究了BMSC-Exos对巨噬细胞免疫调节和肌肉愈合影响的潜在机制。

实验方法：

通过粒度分析、透射电镜和Western Blot方法鉴定外泌体，为了检查靶蛋白的表达和位置，在TA（胫前肌）切片上进行了免疫荧光染色。使用的一抗是抗CD206，抗α-SMA，抗MyoD和抗Pax7，DAPI用于定位细胞核，通过荧光显微镜（ECHO Revolve，美国）观察图像。

结果：

总体外观，相对重量，形态特征：挫伤损伤后3d，挫伤组的TA肌肉比BMSC-Exos组的肌肉血肿更大（图3A）。两组之间在第三天，TA肌肉的相对肌肉重量也显著不同，挫伤组的TA肌肉较重（图3B）。

对于HE染色，在阴性对照组中，肌肉纤维规则且密集地排列。但是，在挫伤组中，随着时间的流逝，肌肉纤维变得越来越分散，许多增殖的胶原纤维占据了肌肉纤维的空间，这些现象在BMSC-Exos组中得到了改善。Masson染色中，在挫伤组中观察到大量胶原纤维，而BMSC-ExosZL在所有时间点均显著减少了纤维化区域（图3C-D）。

此外，为了进一步检查纤维化状况，作者对平滑肌肌动蛋白α（α-SMA）进行了免疫荧光染色。形态学结果表明，BMSC-ExosZL显著降低了挫伤在不同时间点引起的高蛋白表达和α-SMA的广泛分布（图4）。巨噬细胞耗竭后，BMSC-Exos的抗纤维化作用受到YZ，挫伤和BMSC-ExosZL组在第14天均观察到大的纤维化区域和广泛分布的α-SMA蛋白。

为了确定卫星细胞的不同成肌状态，进行了Pax7和MyoD的共定位。形态上，从受伤后3天开始，总的Pax7 + / MyoD +卫星细胞显著增加。显然，BMSC-ExosZL组的数量多于挫伤组和阴性对照组。在三个不同的组中，相对的Myod蛋白表达也呈现出类似的趋势（图5D）。综上所述，BMSC-Exos注射液可在早期促进肌肉再生。

结论：

研究表明局部使用BMSC-Exos可以减少挫伤后的纤维化组织，增强肌肉再生并改善骨骼肌的生物力学特性。BMSC-Exos通过促进M2巨噬细胞极化，YZ了受伤肌肉的炎性微环境。作者的研究为BMSC-Exos在临床实践中可用于肌肉愈合提供了有力的支持。

Revolve正倒置一体显微镜

Revolve展现了其非凡的灵活性，可以轻松地实现正置和倒置显微镜转换，创新性地把正倒置显微镜合二为一，开启了显微镜Hybrid时代。

☑   视网膜屏显示技术：比拟目镜人眼观察效果。

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☑   多通道荧光：多达4个EPI荧光通道，无须暗室，就可以轻松快速地完成多色荧光显微分析。

☑   自动化操作：通过iPad Pro点触操控相机及荧光通道之间的切换，实现了完全自动化操作。

☑   App应用软件：基于IOS的Echo App是与Apple团队合作研发的专业显微镜软件。

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慢性髓系白血病(Chronic myeloid leukemia, CML)是一种由造血干细胞染色体t(9；22)(q34；q11)易位引起，并在分子水平上形成Bcr-Abl融合基因的骨 髓增生性疾病。使用酪氨酸激酶抑 制剂(Tyrosine kinase inhibitors, TKIs)可以缓解疾病，但TKIs耐药性是治 疗失败或诱发急性白血病的主要问题。

根据Abl激酶结构域点突变的不同，TKIs的耐药机制主要包括Bcr-Abl依赖型和非Bcr-Abl依赖型。Bcr-Abl依赖型的耐药性最常见，它会干扰小分子酪氨酸激酶抑 制剂伊马替尼（Imtatinib, IM）结合和随后的激酶抑 制。然而，超过50%的耐药CML患者中并没有Bcr-Abl突变。

▲ 慢性髓系白血病

蛋白激酶C(Protein kinases C, PKCs)在细胞周期调节、增殖、凋亡和造血干细胞分化等多种细胞过程中发挥作用，并和Bcr-Abl协调参与对恶性细胞转化至关重要的几种信号通路。实验和临床证据表明，使用PKC抑 制剂可以有效地治 疗CML。最近，不同的PKC亚型也被报道参与CML细胞的耐药，但是，PKC信号在CML TKIs耐药中的作用并不清楚。

▲ 蛋白激酶C的晶体结构

近日，贵州医科大学王季石教授课题组根据先前的研究结果：一种泛PKCs抑 制剂星孢菌素(Stauroporine)在低浓度下可以有效地逆转K562R细胞(没有任何突变)的IM耐药，因此推测Bcr-Abl非依赖型IM耐药可能是由PKC亚型介导。在此基础上，鉴于白血病干细胞(Leukemia stem cells)在CML TKIs耐药中起基础性作用，研究首次在Bcr-Abl非依赖型TKI耐药的CML患者CD34+细胞中检测到9种PKCs亚型的表达。对PKC亚型异常表达所介导的机制进行深入研究时，使用博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄的活体成像实验结果，从体内进一步证明PKC-β的过表达与肿瘤耐药密切相关，表明靶向PKC-β过表达可能是克服CML耐药的一种新的治 疗机制。

相关成果已发表在期刊《Journal of Cellular Physiology》。

▲抑 制PKC-β可增强IM对CML细胞的体内杀伤作用

(a) 博鹭腾AniView100拍摄的不同药物处理的CML小鼠模型中白血病细胞的活体示踪成像图。LY333531: PKCβ 抑 制剂。

(b) 流式细胞仪检测各组小鼠CD33+和CD45+细胞。

(c) 直方图显示流式细胞仪检测的各组小鼠CML细胞的差异。

(d) 各组小鼠的生存曲线。

(e、f) 比较各组小鼠脾 脏体积和重量。

(g、h) Wright‘s染色检测各组小鼠外周血中CML的进展情况。统计学处理采用t检验。**表示p<0.01，*表示p<0.05。

参考文献

1、Ma D, et al. PKC‐β/Alox5 axis activation promotes Bcr‐Abl‐independent TKI‐resistance in chronic myeloid leukemia[J]. Journal of Cellular Physiology, 2021.

2、Zubair M S, et al. Cembranoid Diterpenes as Antitumor: Molecular Docking Study to Several Protein Receptor Targets[C]// International Conference on Computation for Science & Technology. 2015.

倒置荧光显微镜MF52-N应用于细胞

几年来科学家正在开发细胞疗法，希望能治疗多种疾病和疑难杂症。这就需要质量控制和各种有关仪器设备来支持免疫疗法和再生医学的发展。近期，明美上海区域安装倒置荧光显微镜MF52-N，观察mcherry荧光，应用于细胞治疗。

倒置荧光显微镜MF52-N下，细胞均匀分布，生长状态良好。作为一种新兴的治疗方式，细胞治疗在众多疾病特别是癌症、遗传疾病、传染病的治疗中展现出良好的效果。而明美倒置荧光显微镜MF52-N为治疗提升效率与提高准确性。

倒置荧光显微镜MF52-N配备数显LED荧光模块，可实现三通道荧光激发，可选BGUYR等不同通道，激发光强直观可视并独立记忆，可用于细胞培养、生物制药、医疗检测等科研应用。

您若对倒置荧光显微镜感兴趣或存在疑问，欢迎与我们联系，我们将竭诚为您服务！

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来源：https://www.mshot.com/article/1716.html

一、实验背景

肺癌是全世界范围内发病率和死亡率Z高的恶性肿瘤，其中非小细胞肺癌占全部肺癌的80%左右，而非小细胞肺癌里，EGFR基因的突变频率又是非常高。所以针对EGFR基因突变型肺癌的药物的开发也一直是科学家们攻克的ZD。利用小鼠造模致其EGFR基因突变来产生非小细胞肺癌肿瘤，用药后在活体模型小鼠上，连续观察其肺部肿瘤的变化，就可以来评价该药物的有效性。预期利用Micro CT（小动物CT），可以同时实现活体小鼠造模是否成功的验证，以及通过对小鼠肺部长期连续性的观察来实现药物有效性的评估。 

二、实验目的

本系列实验前后使用平生公司2种型号的Micro CT设备（小动物CT），对不同模型小鼠肺部进行扫描并观察，来判断Micro CT在小鼠肺部成像的适用性，同时验证小鼠造模的成功性。 

三、实验过程

实验动物：肺部肿瘤小鼠

是否造模：是（EGFR突变肿瘤鼠）

体重：20g

是否饥饿处理：否

麻醉模式：持续性异氟烷呼吸麻醉

影像软件：Avatar 1.3 （平生YL）

实验设备：

1号：NEMO® Micro-CT（平生YL）

2号：Super Nova® Micro-CT（平生YL）

五、实验结论

利用Micro CT（小动物CT）可以对活体小鼠肺部进行有效观察，本次实验也验证了小鼠造模的成功。

注：本次实验的客户为暨南大学肺癌jing准医学实验室，根据自身实验需求和性价比的考量，选择了Super Nova ®Micro-CT系列，并于2017年12月底完成装机。目前设备使用稳定，欢迎有同类实验需求的客户前往暨南大学肺癌jing准医学实验室进行交流与合作。

循环肿瘤DNA（ctDNA）是一类具备广泛应用前景的肿瘤标志物，可用于肿瘤发展及预后状态的无创测定。现有的ctDNA检测方法要根据每位癌症患者的情况来制定繁琐的检测步骤，且敏感度低，难以适用于广泛的临床应用。近期在Nature Medicine上发表的一篇文章中1，研究人员介绍了一种全新的ctDNA检测技术：癌症个体化深度测序分析方法（CAPP-Seq，cancer personalized profiling by deep sequencing）。该方法利用定制化的NimbleGen SeqCap EZ Choice Library作为”筛选器” (selector)对样本进行靶向捕获后再进行深度测序，其对非小细胞肺癌（NSCLC）的ctDNA检测结果灵敏度高，特异性强且经济可行。

研究者从肿瘤基因突变数据库（COSMIC）等来源找出与NSCLC复发突变相关的外显子，再对来自肿瘤基因图谱（The Cancer Genome Atlas)数据库的407位NSCLC患者全基因组测序结果进行筛选，并应用迭代算法使筛选出的区域在充分覆盖每个样本的错义突变的同时尽可能的精简。由于部分NSCLC有ALK、ROS1、RET相关的重排，因此研究者也将这些基因中复发突变的外显子或内含子一并包含在目标区域内。罗氏NimbleGen根据以上区域定制了NimbleGen SeqCap EZ Choice Library靶向序列捕获产品作为本次CAPP-Seq的”筛选器”，包含了139个相关基因的521个外显子和13个内含子，共约125kb。NimbleGen”筛选器”有效的把测序区段浓缩到整个基因组大小的0.004%， 使得后续超高深度测序得以实现。

研究者还在不同阶段的非小细胞肺癌（NSCLC）中对CAPP-Seq进行了验证，发现II-IV期的NSCLC中检测敏感性为，I期的NSCLC中敏感性为50%，而且在各期肺癌中的特异性均在96%，甚至ctDNA比例低至约0.02%的时候也还能够被CAPP-Seq检测到.II-IV期和所有分期的肺癌样本中，根据ROC曲线计算出的AUC值分别为0.99和0.95，足以见得CAPP-Seq检测的威力

研究者还发现，除去两例I期样本肿瘤大小明显高于其ctDNA值所对应的大小外，用CAPP-Seq测定的ctDNA水平和肿瘤大小(用CT和PET评估) 之间存在显著相关性（p＝0.0002，R2=0.89）。后续研究发现， ctDNA水平随着病程进展和相应的ZL也在不断的变化。研究者对于7例阳性和3例阴性样本进行了肿瘤样本（侵入性活检）和血液样本（非侵入性CAPP－Seq检测）的筛查和基因型检测对比， 结果发现CAPP－Seq能够准确测定肺癌的基因型，其检测效能与作为金标准的肿瘤活检相比毫不逊色。

虽然本研究主要是基于肺癌， 但研究人员认为，CAPP-Seq法将会广泛应用于临床，检测多种类型的恶性肿瘤，促进个性化癌症ZL的发展。

担当CAPP-Seq这一新方法中举足轻重的“筛选器”重任的NimbleGen SeqCap EZ Choice Library因其灵活的个性化定制和GX的靶向捕获能力，使得对于不同肿瘤特异性的ctDNA的捕获富集成为可能，成为CAPP-Seq进军临床的助推器。基于靶向富集和高通量测序技术的CAPP-Seq是否能成为ctDNA检测的金标准， 让我们拭目以待吧！

1. Newman A M, Bratman S V, To J, et al. An ultrasensitive method for quantitating circulating tumor DNA with broad patient coverage[J]. Nature medicine, 2014.

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直播课

    病毒作为一种病原体一直受到学术界的广泛关注。然而由于病毒通常尺寸较小，传统的光学显微镜往往难以满足其形态观测的需求，这使得高分辨率的透射电子显微镜成为了当前病毒学研究的一个重要手段（图1），可以用来研究病毒的结构和成分。

    目前使用的透射电子显微镜进行病毒颗粒的检测和识别仍面临着巨大的挑战。这是因为病毒的主要组成部分多为含碳的轻元素有机物，这类样品很容易被高能电子束穿过，造成其光学衬度较低，且由于共价键化合物的低稳定性使得其在传统电子显微镜的高加速电压 (一般为80-200 kV) 下非常不稳定，不适合直接进行观察。因此病毒的形态学观察一般采用负染色成像技术，需要在观测前对样品进行复杂的负染操作，占有大量的时间，且可能会掩盖掉一些病毒的形貌特征，造成使用透射电子显微镜观测病毒的门槛较高。

图1. （A）80 kV 和 （B）5 kV加速电压下透射电子显微镜下观测到的SV40感染的小鼠胰 腺切片（Microscopy Research and Technology, DOI:10.1002/jemt.20603）

    为了解决这一难题，低压透射电子显微镜（Low Voltage Electron Microscope, LVEM）应运而生。LVEM突破了传统透射电子显微镜的80 kV加速电压的Z低限，研究人员可在低压下观察轻质生物样品，无需染色，简化了样品制备流程；同时该设备可在保证高图像对比度的前提下，使用温和的加速电压进行病毒形态学的检测和识别，能够识别以往可能被污渍和负染的瑕疵所掩盖的病毒特征。Delong Instruments公司的LVEM 5&25是一类专门针对低电压设计研发出的透射电子显微镜。LVEM使用特殊设计的倒置式肖特基（Schottky）场发射电子枪，提供高亮度高相干性的电子束，这种低能电子束与样品的相互作用比传统透射电子显微镜中的高能电子要强得多，使得电子被轻质有机材料强烈散射，导致了特征的异常分化(Microscopy Research and Technology, DOI: 10.1002/jemt.22428)。在病毒学研究方面，该设备Z大放大倍数高于通常观测病毒所需要的大约50，000倍的放大率，且依然保持不错的分辨率（<2 nm），可满足病毒形态和结构研究的需求。相比于高电压，5kV 的加速电压提供的电子束与样品的作用更强，对密度和原子序数有更高的灵敏度，对低至0.005 g/cm3的密度差别仍能得到很好的样品图像对比度，有效提高了轻元素样品的成像质量，适合针对病毒学的研究。需要指出的是，LVEM 25与LVEM 5建立在相同的平台之上，前者在一个稍高的加速电压下工作，在满足轻元素样品观测的要求下可进一步提高Z终的图像分辨率。

图2. LVEM 5的结构示意图（A）和小鼠心脏超微结构成像 (B) 。（Microscopy Research and Technology， DOI:10.1002/jemt.22659）

    LVEM 5&25显微镜可用于检测腺病毒(图3A)、HIV(图3B)、轮状病毒(图3C)、球状病毒(图3F)、棒状病毒(图3 G-H)、星形病毒、杯状病毒、诺瓦克样病毒、疱疹病毒和乳头瘤病毒等。另外对于类病毒载体的研究，LVEM 5&25也是一项利器。它能够在不负染的情况下直接观测类病毒载体的形态，帮助研究者快速筛选载体，解决传统电镜制样难，机时紧张等问题(Journal of Nanobiotechnology, DOI: 10.1186/s12951-016-0241-6)。

图3. (A-C) LVEM 5观察多种非负染的病毒样品; (D-E) LVEM 5&25 实物图; (F-H) LVEM 25观察多种负染后的病毒样品。 图片来源于网络 (www.lv-em.com)

    LVEM的高对比度成像技术匹配快速的时间-图像周期、高通量研究，可作为一种快速诊断方法，用于识别病毒感染源和辅助病理研究，是快速检测具有公共卫生重要性病原体的有力工具。

    LVEM 5&25 更是一台多种功能集成的电子显微镜，具有四种不同的成像模式——透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、扫描透射电镜(STEM)和电子衍射(ED)，能够为病毒学研究工作者同时提供多种表征所需的成像模式，全面的对病毒样品的结构和成分进行分析（图4）。

图4. 使用LVEM 5 对HIV膜蛋白结构同时进行（A）TEM和（B）ED分析。（Journal of Virology，DOI:10.1128/JVI.01526-19.）

    除了拥有高质量成像和多功能集成的特点外，LVEM 5&25的体积小 (无需专业实验室)，维护费用低廉（无需冷却水和专用电源），在使用期间基本不会产生任何额外的费用，大大降低了研究所需的成本。另外它采用了真空自闭锁技术，换样仅需3分钟，降低了仪器操作难度，对广大的非专业用户变得更加友善。我们相信随着低压透射电镜的不断发展，LVEM 5&25将成为一个强有力的工具，使得病毒形态的观测变得越来越简单，更多以往被传统电镜所忽略的细节结构信息将被挖掘出来，极大的提高研究人员对病毒结构和成分的认知，为人们的科研和生活服务。