イメージングマスサイトメトリー分析のための新規ナノプローブとしての金属標識アプタマー

Metal-Labeled Aptamers as Novel Nanoprobes for Imaging Mass Cytometry Analysis.

• Youyi Yu
• Jingqi Dang
• Xiao Liu
• Liping Wang
• Shanhe Li
• Ting Zhang
• Xianting Ding

抄録

イメージング・マスサイトメトリー (IMC) は、CyTOF マスサイトメーターの多重解析機能を利用して組織切片を空間的に分解した測定を行う新しいイメージング技術です。組織組成とマーカー分布を包括的に把握するために、最近のIMCの開発には高感度で多重化されたアッセイが必要とされています。私たちは、新しいタイプの生体適合性金属標識アプタマーナノプローブ（MAP）を設計した。この低分子プローブは、Er-Polymeric pentetic acid（Er-DTPA）とRNAアプタマーA10-3.2を共役させて合成したものである。実証のために、前立腺腺癌（PaC）組織切片をパラフィンに埋め込んだ前立腺上皮細胞上のタンパク質の空間分布をIMC技術で観察するためにEr-A10-3.2を適用した。Er-A10-3.2は、アプタマーが標的のがん細胞に特異的に結合する能力と、アプタマー結合抗原を高密度で標識した複数のアプタマーを収容することができる小型のサイズを利用しています。また、Er-A10-3.2プローブの検出シグナルは、PaC組織の低温エピトープ検索（37℃）下での標的細胞に対するPSMA抗体プローブの検出シグナルと比較して、3倍の検出シグナルを示した。さらに、IMC解析においてアプタマープローブの同時染色能力を実証することに成功した。IMC技術におけるアプタマープローブを用いたイメージングの獲得に成功したことは、将来的には悪性腫瘍の診断の機会を提供する可能性がある。

Imaging mass cytometry (IMC) is an emerging imaging technology that exploits the multiplexed analysis capabilities of the CyTOF mass cytometer to make spatially resolved measurements for tissue sections. In a comprehensive view of tissue composition and marker distribution, recent developments of IMC require highly sensitive, multiplexed assays. Approaching the sensitivity of the IMC technique, we designed a novel type of biocompatible metal-labeled aptamer nanoprobe (MAP), named Er-A10-3.2. The small molecular probe was synthesized by conjugating Er-polymeric pentetic acid (Er-DTPA) with an RNA aptamer A10-3.2. For demonstration, Er-A10-3.2 was applied for observing protein spatial distribution on prostatic epithelium cell of paraffin embedded Prostatic adenocarcinoma (PaC) tissue sections by IMC technology. The Er-A10-3.2 capitalizes on the ability of the aptamer to specifically bind target cancer cells as well as the small size of Er-A10-3.2 can accommodate multiple aptamer binding antigen labeled at high density. The detection signal of Er-A10-3.2 probe was 3-fold higher than that of PSMA antibody probe for a targeted cell under lower temperature epitope retrieval (37 °C) of PaC tissue. Furthermore, we successfully demonstrated the simultaneously staining ability of aptamer probes in IMC analysis. The successful imaging acquisition using aptamers probes in IMC technology may offer opportunity for the diagnosis of malignancies in the future.