Name: В центре внимания автора: Раскрытие тайн потенциальных злокачественных новообразований полости рта
Uploaded: 2023-08-11T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Unlocking the Mysteries of Oral Potential Malignancies at JoVE.com

Работа выполнена при поддержке исследовательских грантов Национального фонда естественных наук Китая (81671006, 81300894), Инновационного фонда медицинских наук CAMS (2019-I2M-5-038), Национального проекта по построению ключевой клинической дисциплины (PKUSSNKP-202102), Инновационного фонда для выдающихся докторантов Центра медицинских наук Пекинского университета (BMU2022BSS001).

Это исследование было одобрено институциональным наблюдательным советом школы и больницы Пекинского университета. От пациентов было получено информированное согласие. Образцы тканей, использованные в этом исследовании, были обезличены. Схема исследования показана на рис...

Забор образцов тканей подслизистого фиброза полости рта для пространственно-омиксного анализа

<ol>
	<li>Cai, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+submucous+fibrosis:+A+clinicopathological+study+of+674+cases+in+China.">Oral submucous fibrosis: A clinicopathological study of 674 cases in China.</a> Journal of Oral Pathology &amp; Medicine. 48 (4), 321-325 (2019).</li><li>Cai, X., Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinicopathological+factors+associated+with+progression+of+oral+submucous+fibrosis:+A+population-based+retrospective+study.">Clinicopathological factors associated with progression of oral submucous fibrosis: A population-based retrospective study.</a> Oral Oncology. 130, 105949 (2022).</li><li>Ray, J. G., Chatterjee, R., Chaudhuri, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+submucous+fibrosis:+A+global+challenge.+Rising+incidence,+risk+factors,+management,+and+research+priorities.">Oral submucous fibrosis: A global challenge. Rising incidence, risk factors, management, and research priorities.</a> Periodontology 2000. 80 (1), 200-212 (2019).</li><li>Shih, Y. H., Wang, T. H., Shieh, T. M., Tseng, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+submucous+fibrosis:+A+Review+on+etiopathogenesis,+diagnosis,+and+therapy.">Oral submucous fibrosis: A Review on etiopathogenesis, diagnosis, and therapy.</a> International Journal of Molecular Sciences. 20 (12), 2940 (2019).</li><li>Cai, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+preliminary+exploration+of+immune+microenvironment+in+oral+leukoplakia+concomitant+with+oral+submucosal+fibrosis:+A+comparative+immunohistochemical+study.">The preliminary exploration of immune microenvironment in oral leukoplakia concomitant with oral submucosal fibrosis: A comparative immunohistochemical study.</a> Journal of Oral Pathology &amp; Medicine. , (2023).</li><li>Warnakulasuriya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+potentially+malignant+disorders:+A+consensus+report+from+an+international+seminar+on+nomenclature+and+classification,+convened+by+the+WHO+Collaborating+Centre+for+Oral+Cancer.">Oral potentially malignant disorders: A consensus report from an international seminar on nomenclature and classification, convened by the WHO Collaborating Centre for Oral Cancer.</a> Oral Diseases. 27 (8), 1862-1880 (2021).</li><li>Cai, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+validation+of+a+nomogram+prediction+model+for+malignant+transformation+of+oral+potentially+malignant+disorders.">Development and validation of a nomogram prediction model for malignant transformation of oral potentially malignant disorders.</a> Oral Oncology. 123, 105619 (2021).</li><li>Murthy, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malignant+transformation+rate+of+oral+submucous+fibrosis:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Malignant transformation rate of oral submucous fibrosis: A systematic review and meta-analysis.</a> Journal of Clinical Medicine. 11 (7), 1793 (2022).</li><li>Kujan, O., Mello, F. W., Warnakulasuriya, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malignant+transformation+of+oral+submucous+fibrosis:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Malignant transformation of oral submucous fibrosis: A systematic review and meta-analysis.</a> Oral Diseases. 27 (8), 1936-1946 (2020).</li><li>Qin, X., Ning, Y., Zhou, L., Zhu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+submucous+fibrosis:+Etiological+mechanism,+malignant+transformation,+therapeutic+approaches+and+targets.">Oral submucous fibrosis: Etiological mechanism, malignant transformation, therapeutic approaches and targets.</a> International Journal of Molecular Sciences. 24 (5), 4992 (2023).</li><li>Sun, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+and+spatial+dissection+of+precancerous+lesions+underlying+the+initiation+process+of+oral+squamous+cell+carcinoma.">Single-cell and spatial dissection of precancerous lesions underlying the initiation process of oral squamous cell carcinoma.</a> Cell Discovery. 9 (1), 28 (2023).</li><li>Zhu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delineating+the+dynamic+evolution+from+preneoplasia+to+invasive+lung+adenocarcinoma+by+integrating+single-cell+RNA+sequencing+and+spatial+transcriptomics.">Delineating the dynamic evolution from preneoplasia to invasive lung adenocarcinoma by integrating single-cell RNA sequencing and spatial transcriptomics.</a> Experimental &amp; Molecular Medicine. 54 (11), 2060-2076 (2022).</li><li>Ji, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodal+analysis+of+composition+and+spatial+architecture+in+human+squamous+cell+carcinoma.">Multimodal analysis of composition and spatial architecture in human squamous cell carcinoma.</a> Cell. 182 (2), 497-514 (2020).</li><li>Van den Bossche, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microenvironment-driven+intratumoral+heterogeneity+in+head+and+neck+cancers:+clinical+challenges+and+opportunities+for+precision+medicine.">Microenvironment-driven intratumoral heterogeneity in head and neck cancers: clinical challenges and opportunities for precision medicine.</a> Drug Resistance Updates. 60, 100806 (2022).</li><li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+in+the+risk+assessment+of+oral+leukoplakia+through+morphology-related+copy+number+analysis.">Improvement in the risk assessment of oral leukoplakia through morphology-related copy number analysis.</a> Science China. Life sciences. 64 (9), 1379-1391 (2021).</li><li>Watkins, T. B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pervasive+chromosomal+instability+and+karyotype+order+in+tumour+evolution.">Pervasive chromosomal instability and karyotype order in tumour evolution.</a> Nature. 587 (7832), 126-132 (2020).</li><li>Odell, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aneuploidy+and+loss+of+heterozygosity+as+risk+markers+for+malignant+transformation+in+oral+mucosa.">Aneuploidy and loss of heterozygosity as risk markers for malignant transformation in oral mucosa.</a> Oral Diseases. 27 (8), 1993-2007 (2021).</li><li>Wood, H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genomic+road+to+invasion-examining+the+similarities+and+differences+in+the+genomes+of+associated+oral+pre-cancer+and+cancer+samples.">The genomic road to invasion-examining the similarities and differences in the genomes of associated oral pre-cancer and cancer samples.</a> Genome Medicine. 9 (1), 53 (2017).</li><li>Venugopal, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+proteomics+based+on+2D+gel+electrophoresis+and+mass+spectrometry+with+validations:+Identification+of+a+biomarker+compendium+for+oral+submucous+fibrosis-An+indian+study.">Integrated proteomics based on 2D gel electrophoresis and mass spectrometry with validations: Identification of a biomarker compendium for oral submucous fibrosis-An indian study.</a> Journal of Personalized Medicine. 12 (2), 208 (2022).</li><li>Kundu, P., Pant, I., Jain, R., Rao, S. G., Kondaiah, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+DNA+methylation+changes+in+oral+submucous+fibrosis.">Genome-wide DNA methylation changes in oral submucous fibrosis.</a> Oral Diseases. 28 (4), 1094-1103 (2022).</li><li>Cai, X., Zhang, H., Li, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-target+pharmacological+mechanisms+of+Salvia+miltiorrhiza+against+oral+submucous+fibrosis:+A+network+pharmacology+approach.">Multi-target pharmacological mechanisms of Salvia miltiorrhiza against oral submucous fibrosis: A network pharmacology approach.</a> Archives of Oral Biology. 126, 105131 (2021).</li><li>Xiao, X., Hu, Y., Li, C., Shi, L., Liu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+content+abnormality+in+oral+submucous+fibrosis+concomitant+leukoplakia:+A+preliminary+evaluation+of+the+diagnostic+and+clinical+implications.">DNA content abnormality in oral submucous fibrosis concomitant leukoplakia: A preliminary evaluation of the diagnostic and clinical implications.</a> Diagnostic Cytopathology. 48 (11), 1111-1114 (2020).</li><li>Zhou, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+non-coding+RNA+expression+profile+associated+with+malignant+progression+of+oral+submucous+fibrosis.">Long non-coding RNA expression profile associated with malignant progression of oral submucous fibrosis.</a> Journal of Oncology. 2019, 6835176 (2019).</li><li>Lunde, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Profiling+of+chromosomal+changes+in+potentially+malignant+and+malignant+oral+mucosal+lesions+from+South+and+Southeast+Asia+using+array-comparative+genomic+hybridization.">Profiling of chromosomal changes in potentially malignant and malignant oral mucosal lesions from South and Southeast Asia using array-comparative genomic hybridization.</a> Cancer Genomics &amp; Proteomics. 11 (3), 127-140 (2014).</li><li>Sun, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatially+resolved+metabolomics+to+discover+tumor-associated+metabolic+alterations.">Spatially resolved metabolomics to discover tumor-associated metabolic alterations.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (1), 52-57 (2019).</li><li>Ma, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copy+number+alteration+profiling+facilitates+differential+diagnosis+between+ossifying+fibroma+and+fibrous+dysplasia+of+the+jaws.">Copy number alteration profiling facilitates differential diagnosis between ossifying fibroma and fibrous dysplasia of the jaws.</a> International Journal of Oral Science. 13 (1), 21 (2021).</li></ol>

В этом протоколе сообщалось о конвейере для захвата образцов тканей OSF с морфологической и пространственной информацией для дальнейшего пространственно-омического анализа с помощью лазерной микродиссекции. Исходя из репрезентативных результатов, мы идентифицировали различные патт?...

Субмукозный фиброз полости рта (ОСФ) – это хроническое коварное заболевание, которое развивается преимущественно в слизистой оболочке щек и приводит к ограничению открывания рта1. В то время как OSF является многофакторным заболеванием, жевание ореха ареки или ореха бетеля является основной причиной OSF 2,3. Из-за этой географически специфической привычки OSF преимущественно концентрируется в популяциях в Юго-Восточной и Южной Азии3. Общие гистологические признаки OSF включают аномальное отложение коллагена в соединительной ткани под эпителием слизистой оболочки полости рта, стеноз сосудов и окклюзию1. Эпителиальная ткань OSF может проявляться атрофией или гиперплазией и даже дисплазией при одновременном применении с лейкоплакией полости рта 4,5.
OSF определяется Всемирной организацией здравоохранения как распространенное оральное потенциально злокачественное заболевание (OPMD), которое демонстрирует потенциал прогрессирования до плоскоклеточного рака полости рта со скоростью злокачественной трансформации 4%-6%6,7,8,9. Механизм, лежащий в основе злокачественной трансформации OSF, сложен10. Аномальный рост эпителия, включающий как дисплазию, так и атрофию, увеличивает потенциал канцерогенеза, а стареющие фибробласты в строме могут быть вовлечены в злокачественную прогрессию OSF путем индуцирования эпителиально-мезенхимального перехода (EMT) через активные формы кислорода (АФК) и другие молекулы10.
Технологии пространственно-омического анализа позволили получить мультиомные данные с морфологической и пространственной информацией, которые позволили получить представление о механизмах развития рака11,12,13. Здесь мы представляем протокол для захвата морфологических клеточных популяций из фиксированной формалином парафиносодержащей ткани OSF методом лазерной микродиссекции. Мультиомный анализ этих образцов может преодолеть проблемы, связанные с внутритканевой гетерогенностью, и улучшить понимание молекулярной патологии и механизмов злокачественной трансформации в OSF14.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adhesion microscope slides</td>
			<td>CITOTEST</td>
			<td>REF.188105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Div-haematoxylin</td>
			<td>YiLi</td>
			<td>20230326</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin solution</td>
			<td>BASO</td>
			<td>BA4098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>PEKING REAGENT</td>
			<td>No.32061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harris hematoxylin dye solution</td>
			<td>YiLi</td>
			<td>20230326</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td>LEICA</td>
			<td>HI1220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser capture microdissection system</td>
			<td>LEICA</td>
			<td>LMD7</td>
			<td>Machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser microdissection microsystem</td>
			<td>LEICA</td>
			<td>8.2.3.7603</td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromount mounting medium</td>
			<td>LEICA</td>
			<td>REF.3801731</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope cover glass</td>
			<td>CITOTEST</td>
			<td>REF.10212450C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome</td>
			<td>LEICA</td>
			<td>RM2235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR tubes</td>
			<td>AXYGEN</td>
			<td>16421959</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PEN-membrane slides</td>
			<td>LEICA</td>
			<td>No.11505158</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Re-blue solution</td>
			<td>YiLi</td>
			<td>20230326</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure distilled water</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>REF.10977-015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>PEKING REAGENT</td>
			<td>No.33535</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation of cells with morphological and spatial information from oral submucous fibrosis samples by laser capture microdissection

Субмукозный фиброз полости рта (ОСФ) является распространенным типом потенциально злокачественного заболевания полости рта. Атрофия эпителия и фиброз собственной пластинки и подслизистой оболочки часто обнаруживаются на гистопатологических предметных стеклах. Было высказано предположение, что дисплазия эпителия, атрофия эпителия и стареющие фибробласты связаны со злокачественной трансформацией OSF. Однако из-за гетерогенности потенциально злокачественных заболеваний полости рта и плоскоклеточного рака полости рта трудно выявить специфические молекулярные механизмы злокачественной трансформации при ОСФ. В данной работе представлен метод получения небольшого количества эпителиальных или мезенхимальных клеток, несущих морфологические данные и пространственную информацию, методом микродиссекции с лазерным захватом на фиксированных формалином предметных стеклах, залитых парафином. С помощью микроскопа мы можем точно захватить микромасштабную (~500 клеток) диспластическую или атрофическую эпителиальную ткань и фиброзную субэпителиальную ткань. Извлеченные клетки могут быть оценены с помощью секвенирования генома или транскриптома для получения геномных и транскриптомных данных с морфологической и пространственной информацией. Этот подход устраняет гетерогенность массового секвенирования тканей OSF и интерференцию, вызванную клетками в непораженных областях, что позволяет проводить точный пространственно-омиксный анализ тканей OSF.

Oral submucous fibrosis (OSF) is a chronic, insidious disease that develops mainly in the buccal mucosa and results in restricted mouth opening1. While OSF is a multifactorial disease, areca nut or betel nut chewing is the main cause of OSF2,3. Because of this geographically specific habit, OSF is predominantly concentrated in populations in Southeast and South Asia3. The common histological features of OSF include abnormal collagen deposition in the connective tissue beneath the oral mucosal epithelium, vascular stenosis, and occlusion1. OSF epithelial tissue can present with manifestations of atrophy or hyperplasia and even dysplasia when concomitant with oral leukoplakia4,5.
OSF is defined by the World Health Organization as a common oral potentially malignant disorder (OPMD) that exhibits the potential to progress to oral squamous cell carcinoma with a malignant transformation rate of 4%-6%6,7,8,9. The mechanism underlying the malignant transformation of OSF is complex10. Abnormal growth of the epithelium, including both dysplasia and atrophy, increases the potential for carcinogenesis, and senescent fibroblasts in the stroma may be involved in the malignant progression of OSF by inducing epithelial-mesenchymal transition (EMT) through reactive oxygen species (ROS) and other molecules10.
Technologies for spatial-omic analyses generated multi-omic data with morphological and spatial information that have provided insights into cancer mechanisms11,12,13. Here, we present a protocol to capture morphology-related cell populations from formalin-fixed paraffin-embedded OSF tissue by laser microdissection. Multi-omic analyses of these samples can overcome challenges with intratissue heterogeneity and increase understanding of the molecular pathology and mechanisms of malignant transformation in OSF14.

В центре внимания автора: Раскрытие тайн потенциальных злокачественных новообразований полости рта 

Выделение клеток с морфологической и пространственной информацией из образцов субмукозного фиброза полости рта методом лазерной микродиссекции

Our main research interests are the mechanisms of malignant transformation under the development of predictive models of oral, potentially malignant disorders such as oral leukoplakia and oral submucous fibrosis. Genomic transcriptomic, proteomic, and other multi-omic sequencing analysis under deep learning artificial intelligence models are used to study the progression from oral, potentially malignant disorders to oral cancer. Current sequencing and multi-omics analysis are mostly based on frozen samples, but oral, potentially malignant disorders are mostly formally fixed paraffin embedded tissue, often by biopsy, and they the need to develop experimental techniques based on paraffin samples.Paraffin tissue samples from oral, potentially malignant disorders, and the squamous cell carcinoma are available in large numbers and from a variety of sources, making them a very valuable resource for study. All protocol can help fully use these resources to better understand the mechanisms of disease development and malignant transformation.

Выполняя лазерную микродиссекцию тканей OSF, мы получили образцы диспластического эпителия, стромы под диспластическим эпителием, атрофического эпителия и стромы под атрофической эпителиальной тканью (рис. 1). Благодаря выделению ДНК и низкоглубинному секвенированию в?...

Watch this Scientific Journal Video about Unlocking the Mysteries of Oral Potential Malignancies at JoVE.com

Лазерная микродиссекция субмукозных фиброзных тканей полости рта позволяет точно извлекать клетки из интересующих гистологических областей для анализа мультиомиксных данных с морфологической и пространственной информацией.

Oral submucous fibrosis (OSF) is a common type of potentially malignant disorder in the oral cavity. The atrophy of epithelium and fibrosis of the lamina ...

Наши основные научные интересы – механизмы злокачественной трансформации при разработке прогностических моделей оральных, потенциально злокачественных заболеваний, таких как лейкоплакия полости рта и субмукозный фиброз полости рта. Геномный транскриптомный, протеомный и другой мультиомный анализ секвенирования в моделях искусственного интеллекта глубокого обучения используется для изучения прогрессирования от оральных, потенциально злокачественных заболеваний до рака полости рта. В настоящее время секвенирование и мультиомиксный анализ в основном основаны на замороженных образцах, но оральные, потенциально злокачественные заболевания в основном формально фиксируются в парафиновой ткани, часто с помощью биопсии, и для этого необходимо разработать экспериментальные методы, основанные на образцах парафина.Образцы парафиновых тканей полости рта, потенциально злокачественных заболеваний и плоскоклеточной карциномы доступны в большом количестве и из различных источников, что делает их очень ценным ресурсом для изучения. Весь протокол может помочь в полной мере использовать эти ресурсы для лучшего понимания механизмов развития заболевания и злокачественной трансформации.

isolation-cells-with-morphological-spatial-information-from-oral

Research

JoVE Journal

Medicine

Isolation of Cells with Morphological and Spatial Information from Oral Submucous Fibrosis Samples by Laser Capture Microdissection

Oral submucous fibrosis (OSF) is a common type of potentially malignant disorder in the oral cavity. The atrophy of epithelium and fibrosis of the lamina propria and the submucosa are often found on histopathological slides. Epithelial dysplasia, epithelial atrophy, and senescent fibroblasts have been proposed to be associated with the malignant transformation of OSF. However, because of the heterogeneity of potentially malignant oral disorders and oral squamous cell carcinoma, it is difficult to identify the specific molecular mechanisms of malignant transformation in OSF. Here, we present a method to obtain a small number of epithelial or mesenchymal cells carrying morphological data and spatial information by laser capture microdissection on formalin-fixed paraffin-embedded tissue slides. Using a microscope, we can precisely capture microscale (~500 cells) dysplastic or atrophic epithelial tissue and fibrotic subepithelial tissue. The extracted cells can be evaluated by genome or transcriptome sequencing to acquire genomic and transcriptomic data with morphological and spatial information. This approach removes the heterogeneity of bulk OSF tissue sequencing and the interference caused by cells in non-lesioned areas, allowing for precise spatial-omics analysis of OSF tissue.

Laser capture microdissection of oral submucous fibrosis tissues allows for precise extraction of cells from histological regions of interest for the analysis of multi-omics data with morphological and spatial information.

Oral Submucous Fibrosis Tissue Sample Preparation for Hematoxylin-Eosin Staining

Подготовка образца ткани подслизистого фиброза полости рта для окрашивания гематоксилин-эозином  

To begin, using a microtome, cut the formalin fixed paraffin embedded oral submucous fibrosis tissues into continuous sections of three in 10 micrometers thickness, then unfold the sections in water. Place three micron sections on the adhesion microscope slide or slide A, and 10 microns on pen membrane slide or slide B.Place both slides on a hot plate at 60 degrees Celsius. After two hours, place slides A and B in xylene for 10 minutes, then hydrate the slides in graded ethanol concentrations for one minute in each concentration.Next, place the slides in ultrapure distilled water for 30 seconds. Soak slides in Harris hematoxylin dye solution for 90 seconds. Again wash the slides thrice in ultrapure distilled water for 30 seconds each.After that, submerge the slides in div-hematoxylin solution for two seconds. Return slides into ultrapure distilled water for 30 seconds, repeating three times. Next, immerse slides A and B in 1%re-blue solution for two seconds.After washing the slides with distilled water, place them in an eosin solution for two seconds. Again immerse slides in ultrapure distilled water for 30 seconds before dehydrating and increasing ethanol concentrations, then immerse slide A in xylene for three minutes. Finally, apply a drop of the mounting medium to slide A, and cover it with a glass cover.

Подготовка образца ткани подслизистого фиброза полости рта для окрашивания гематоксилин-эозином

Laser Capture Microdissection of Oral Submucous Fibrosis Tissues for Morphology and Spatial Information Analysis

Лазерная захватывающая микродиссекция тканей полости рта с субмукозным фиброзом для морфологии и пространственного анализа информации  

To begin, turn on the Laser Microdissection system and software. Place slide A containing stained three-micron sections of oral submucous fibrosis tissues on the slide stage. Observe the histological morphology to identify the area of interest for laser microdissection.Remove slide A and place slide B with the tissue side facing down on the slide stage. Next, click the Unload button to push out the collection device. Insert a PCR tube into the collection device and ensure the tube is fixed.Then click the Okay button. Select a cap by clicking the corresponding red circle, marking the collector device to tube caps, and wait until the selected circle turns green. Then click the Draw button and Draw plus Cut button and use the mouse to sketch the area of interest.Click on Start Cut to capture the area of interest, which will be collected by the cap. Then press the lower button to ensure the captured sample is collected. Click the specimen button to capture the next sample.Finally, click Unload to unload the PCR tube with the captured sample. In this study, using laser microdissection of oral submucous fibrosis, tissues of epithelium and stroma with different patterns are captured. Copy number alternations were present in epithelial samples but not in stroma samples.The copy number alternations pattern in the dysplastic epithelium was observed in chromosomes three and eight, while copy number alternations were detected at a lower frequency in chromosome eight in the atrophic epithelium.