RNA ISH 圖像數(shù)據(jù)分析

引言

　　RNA 原位雜交(RNA in situ hybridization，RNA ISH)是一種在組織或細胞水平檢測特定 RNA 表達與定位的技術(shù)。它利用標(biāo)記的核酸探針與待檢測 RNA 特異性雜交，通過檢測標(biāo)記物確定 RNA 位置與豐度，可用于基因表達、疾病診斷等研究領(lǐng)域，定位準(zhǔn)確且能結(jié)合形態(tài)學(xué)分析。美國ACD公司研發(fā)的RNAscope技術(shù)屬于新一代RNA原位雜交技術(shù)，相比傳統(tǒng)RNA原位雜交技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢。

　　菲諾維康通過引入Visiopharm公司具有領(lǐng)先圖像分析人工智能算法生成了"菲諾維康全切片分析(Pheno whole slide analysis, PWSA)平臺"，可以對RNA ISH染色后掃描圖片進行數(shù)據(jù)分析，挖掘圖像的豐富數(shù)據(jù)信息。

分析內(nèi)容

分析名稱		分析內(nèi)容
病理標(biāo)注	病理區(qū)域劃分	掃描圖像中，進行病理區(qū)域的劃分
病理標(biāo)注	ROI區(qū)域劃分	有在一張切片進行多個ROI區(qū)域劃分需求

a. RNA ISH檢測后(大鼠腦冠狀切面)，對應(yīng)病理區(qū)域圈選

b. RNA ISH檢測后(肝組織)，圈選ROI區(qū)域劃分

分析名稱		分析內(nèi)容
陽性RNA信號識別（不包括細胞核）	RNA ISH單靶點陽性RNA信號識別 (不包括細胞核)	識別ROI/圈選/全切片區(qū)域內(nèi)陽性RNA信號，并進行計數(shù)、面積統(tǒng)計和信號點的密度分析
	RNA ISH雙靶點陽性RNA信號識別 (不包括細胞核)
	RNA ISH三靶點陽性RNA信號識別 (不包括細胞核)

c. 識別RNA ISH檢測結(jié)果圖中所有陽性RNA信號點，根據(jù)RNA陽性信號點的面積劃分為紅色 (<1.5μm2), 黃色 (1.5μm2- 5μm2), 粉色 (≥5μm2)

d. 識別RNA ISH檢測結(jié)果圖片(左側(cè))中所有陽性RNA信號點(右圖，三色偽彩標(biāo)記)

分析案例1：小鼠腦組織的RNAscope三色熒光檢測

圖注：在小鼠大腦冠狀切片中檢測大腦皮層RNA表達。

圖f為檢測結(jié)果掃描件局部放大圖片(40x，黃色，粉色和綠色信號點分別為三種不同RNA探針的陽性信號)；圖g為識別的f圖中所有陽性RNA信號點；圖h為f圖區(qū)域識別的所有類型的RNA陽性細胞。

表格中給出每個樣本中兩側(cè)大腦皮層的組織面積，細胞總數(shù)、不同RNA搭配組合標(biāo)記細胞的數(shù)量、陽性率以及細胞密度。

分析案例2：大鼠腦的RNAscope(紅色)檢測

圖注：在大鼠大腦冠狀面切片中檢測Rn-Crem在對照組(i)和實驗組(l)中，海馬區(qū)及黑質(zhì)區(qū)域的轉(zhuǎn)錄差異(i和l圖中紅色信號點為該RNA陽性信號)。

圖g和m為識別的檢測結(jié)果圖片中所有陽性RNA信號點(紅色偽彩標(biāo)注)；圖k和n為識別的所有的細胞。

表格中給出每個大鼠樣本中兩側(cè)海馬，兩側(cè)黑質(zhì)區(qū)域的組織面積，細胞數(shù)量，RNA陽性信號的點數(shù)，信號點的密度以及平均每個細胞的RNA信號點數(shù)。

分析案例3：人肺癌樣本RNAscope + mIHC 檢測

圖注：在人肺癌樣本中進行RNAscope (粉色、紅色、黃色熒光素分別標(biāo)記三種RNA信號：marker 4、5、6) + mIHC/mIF (煙藍色、綠色、白色熒光素分別標(biāo)記三種蛋白信號：marker 1、2、3)檢測，對全掃描件進行數(shù)據(jù)分析。

圖o為全切片原始掃描圖像(20x)截選的一個區(qū)域;

圖p和q為對腫瘤實質(zhì)和腫瘤間質(zhì)區(qū)域進行識別以及對腫瘤實質(zhì)和間質(zhì)內(nèi)不同類型陽性細胞的識別(分析結(jié)果見表格中的灰色區(qū)域部分)；

圖r和s為對腫瘤組織邊界范圍內(nèi)0-25μm(粉色偽彩)、 25-50μm(紅色偽彩)，腫瘤組織外0-25μm(綠色偽彩)、 25-50μm(黃色偽彩) 和內(nèi)部腫瘤組織(白色偽彩)的區(qū)域識別以及在不同識別區(qū)域內(nèi)特定標(biāo)記組合細胞的識別(分析結(jié)果見表格中藍色區(qū)域部分)；

圖t和u為本研究感興趣的某類陽性細胞的識別，在腫瘤實質(zhì)區(qū)域內(nèi)對該類細胞周圍0-25μm，25-50μm，50-75μm三個梯度范圍的組織區(qū)域，依次標(biāo)記為綠色、紅色和黃色偽彩以及在這三個梯度內(nèi)的其他特定標(biāo)記組合細胞的識別(分析結(jié)果見表格中綠色區(qū)域部分)。