平台小知识 VOL.6：RNAscope
对于自身引起的疾病，比如癌症、自身免疫疾病等来说，标识分子常存在于自身正常细胞中。但是仅仅在样本中检测到标识分子还有所欠缺，我们想要明确知道标识分子出现在哪一种细胞中。这样一来，不破坏细胞的「原位」分子检测技术就非常重要。
RNAscope 技术
为此，美国 ACD 公司的科研人员彻底改变了 RNA 原位杂交方法，在 2011 年引入了 RNAscope 技术用于检测完整细胞内的靶 RNA。该技术可同时检测多个靶分子以及分析不同类型细胞中基因表达信息与形态学分布的关系。独特的探针引物设计以及信号放大系统的改进，使其检测的灵敏度和特异性与传统原位杂交技术相比有了极大的提高。RNAscope 技术适用于甲醛固定、石蜡包埋组织或冷冻组织切片中 RNA 分子的检测，结果可直接用明场或荧光显微镜观察。作为免疫组织化学的有效补充方法，上述优点使得 RNAscope 技术更好地应用于临床病理。
使用 RNAscope GATA3 RNA （棕色点）在乳腺癌组织
使用 RNAscope EGFR RNA （红点）在肺癌组织
RNAscope 技术主要操作步骤
a
组织切片预处理，增加其通透性；
b
目的 RNA 与特异性探针杂交；
c
信号放大系统与探针杂交；
d
在明场或荧光显微镜下观察结果。
RNAscope 主要技术原理是利用双「Z」探针引物与目标 RNA 序列互补结合，实现特异性信号放大。Z 型探针底端是一段长约 18～25 个碱基的序列，能够互补结合到目标 RNA 上；顶端是一段 14 个碱基长度的序列，两个探针引物的顶端序列共同构成一段 28 个碱基长度的结合区，可与信号放大前体序列结合。对于任意一个目标 RNA 序列，都有一组独特设计的 20 对 Z 形引物探针对，只针对该目标序列具有互补杂交特异性，而不会结合到非目标片段上。在部分 RNA 段落不能被有效抵达或 RNA 部分降解等情况下，20 对 Z 形引物对的设计保障了足够强劲的 RNA 检测。
RNAscope 在肿瘤病理学中的应用
RNAscope 技术目前在癌症研究领域应用最广，占总量 50% 以上。在肿瘤免疫疗法 PD－L1 表达的检测中，研究者用不同克隆号的抗体和 RNAscope 技术检测非小细胞肺癌中 PD－L1 的表达，证明仅 1 个克隆号抗体和 RNAscope 能有效证实其特异性表达，PD－L1 蛋白和 mRNA 阳性表达均表明预后较好[1]。有研究者采用RNAscope技术检测了 636 例原发性乳腺癌中 PD－L1 mRNA 的表达，其阳性率为 55.7%～59.5%[2]。所以，RNAscope 是一种应用于临床检测肿瘤 PD－L1 表达的有效技术方法。
目前 HER2 的检测方法包括免疫组织化学和荧光原位杂交，分别针对蛋白表达和 DNA 扩增检测。但是，仍有一些病例因免疫组织化学染色不佳或存在肿瘤内异质性等问题而导致检测结果不确定。研究者通过检测 132 例浸润性乳腺癌中 HER2 mRNA 的表达，证实 RNAscope 与 FISH 的检测结果一致性达到 97.3%[3]。
除此之外，RNAscope 还在筛选肿瘤诊断与鉴别诊断候选标志物，肿瘤预后评估，肿瘤微环境（TME）研究等方面均提供了重要的方法学支持。
参考文献：
[1]VelchetiV, SchalperKA, CarvajalDE, et al. Programmed death ligand－1 expression in non－small cell lung cancer[J]. Lab Invest, 2014, 94(1)：107－116.
[2]SchalperKA, VelchetiV, CarvajalD, et al. In situ tumor PD－L1 mRNA expression is associated with increased TILs and better outcome in breast carcinomas[J]. Clin Cancer Res, 2014，20(10)：2773－2782.
[3]YuanJ, ZhangJ, ZhuY, et al. Programmed death－ligand－1 expression in advanced gastric cancer detected with RNA in situ hybridization and its clinical significance[J]. Oncotarget，2016，7(26): 39671－39679.