组织芯片技术在医学研究中的应用进展

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1、组织芯片技术在医学研究中的应用进展【关键词】组织芯片；医学研究；应用1组织芯片的概念　组织芯片（tissuechip)又称组织微阵列（tissuemicroarray),是将数一、数百、甚至上千个小组织按预先设计的顺序整齐地排放在一张玻片上制成的组织切片［１］。组织芯片按放置组织的多少分为多组织切片和组织切片和组织微阵列；按组织的不同分为人类组织芯片、动物组织芯片；人类组织芯片又可分为人类疾病组织芯片、正常组织芯片和胚胎组织芯片；人类疾病组织芯片又可分为恶性肿瘤组织芯片、良性肿瘤组织芯片、其他疾病组织芯片；根据研究目的不同，恶性肿瘤组织芯片又可分为单一肿瘤

2、、多种肿瘤、进展期肿瘤、特定病理类型肿瘤等数十种不同的组织芯片。2组织芯片的发展史　1986年，Battifora［２］将脱蜡脱水的组织标本手动包裹成香肠形，随机组合，石蜡重新包埋，常规切片，后用免疫组化方法检测同一玻片上多个组织，这是较早的组织芯片雏形。次年，YBL2等6种基因的检测，发现新鲜和石蜡包埋的组织标本检测结果无差异。为了便于对原发性、复发性、转移性前列腺癌分子变化进行高通量分析，Bubendorf等［１４］用荧光原位杂交（FISH）分析含371例前列腺组织芯片的连续切片并进行5种基因表达分析，在激素耐受性转移瘤中，雄激素受体（AR）基因表达率

3、为22%，myc为11%，CyclinD1为5%。在局部复发性肿瘤标本中，相应的百分比为234%、40%和80%；erbB2和Nmyc在进展期前列腺癌的任何阶段均无表达。Schraml等［１５］报道了17种于恶性肿瘤的组织芯片，含397个肿瘤组织，用原位杂交（ISH）分析发现，乳腺癌、肺癌、头颈部及膀胱肿瘤和黑色素瘤中有CD1表达，在膀胱、乳腺、结肠、胃、睾丸和肺癌中有erbB2表达,在乳腺、结肠、肾脏、肺、卵巢、膀胱、头颈部和子宫内膜癌中有cmyc表达，这一结果对既往大量结果不同的研究报告作了进一步的证实或更新。石群立等［16］用组织芯片检测乳腺癌相关癌

4、基因产物表达，认为组织芯片用于大样本病理资料回顾性研究很有价值。43与基因芯片联合应用利用基因芯片和组织芯片两项技术可以形成一种基因功能检测系统。基因芯片技术可以研究同一种细胞或组织中成千上万基因变化的情况，组织芯片技术则可以研究同一种基因在成千上万种细胞或组织中表达的情况［６］，两者是相互补充的。利用这一系统，就可以使疾病的分子诊断预后和治疗等相关领域的大规模研究与开发成为可能［１７］。Moch等［１８］应用两种芯片技术研究肾癌细胞系CRL1933的基因表达状况。第一步先采用DNA芯片（含5148个cDNA克隆）研究肾癌细胞系与正常肾组织之间基因表达的差

5、异，筛选出89个差异表达的基因，发现其中一个编码波形蛋白的基因差异最为显著；第二步用波形蛋白单抗作为探针，免疫组化发现其中一个编码波形蛋白的基因差异最为显著；第二步用波形蛋白单抗作为探针，免疫组化方法检测由532个肾癌样本构成的组织芯片，发现波形蛋白常见于透明细胞癌和乳头状细胞癌，少见于嫌色细胞癌和大嗜酸性细胞癌，同时还发现波形蛋白与肾癌的预后不良相关，而与疾病分期和病理分化无关。Bubendorf等［９］在对前列腺癌的抗药机制研究中亦采用两种芯片合并的方法，先根据DNA芯片中的差异表达筛选基因，再用组织芯片技术予以证实。结果发现IGFBP2蛋白在复发性前

6、列腺癌中有100%的表达，原发癌的表达率为36%，而在前列腺增生中无表达，从而使前列腺癌的研究有一个明确的结果。Barlund等［１７］将比较基因组杂交（CGH）、cDNA芯片和组织芯片技术相结合，发现17q23上至少有2个独立区域（S6K和HER2）呈现高水平扩增；同时用668例原发性乳腺癌组织芯片进一步证实了细胞系中的超表达和扩增基因的存在，且其扩增与不良预后相关；S6K与HER2同时扩增与生存期短相关。以上研究结果充分说明，两种或多种技术的合作应用可发现许多新的基因，揭示其未知的生物功能，并进一步在大宗样本中证实这种功能，从而构成完整的基因检测体系，

7、可快速、大量地获取疾病发生、发展及其生物学特性的重要信息，这样将显著加速基础研究发现向临床应用转变的进程。44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的组织，阴性和阳性对照组织进行检查。如果采用组织芯片测试，一张组织芯片依次实验即可完成。因此，其优点显而易见。张彦宁等［２３］以CK20为例作了专门研究，结果满意。Pan等［２１］利用肝脏肿瘤组织芯片对多种用于免疫分析的商业抗体比较筛选，找出自己满意的抗体。45在HLA分型中的应用HLA分型在器官移植，尤其是骨髓移植中占有重要地位，现代研究证明HLA与很多临床疾病有密切关

8、系。现在临床实验在HLA分型方面多采用血清学方法，其缺点为成本高，