RNAscope原位杂交技术加速COVID-19的研究

　　

RNAscope技术是由Bio-Techne旗下品牌ACD研发的新一代RNA荧光原位杂交产品，其特异性的双Z探针设计避免了传统长链RNA探针的弊端，配以自身级联放大检测原理，可以灵敏地检测完整细胞中的目标RNA。

有了这种技术，人们不再需要针对新鉴定出的基因目标或病原体（比如引起COVID-19的SARS-CoV-2），花费大量时间和成本来开发特异性抗体。此外，RNAscope技术能够与免疫组化（IHC）相结合，同时检测同一块玻片上的RNA和蛋白质。

随着RNAscope技术的探针目录不断扩大（如今已覆盖300多个物种的25,000多个目标），再加上定制的目标探针选项，它已成为评估生物标志物的必备技术，并出现在2,700多篇文献中。这些文献涉及到多个不同的研究领域，包括传染病、炎症、神经生物学、癌症生物学和免疫学。

RNAscope技术作为病毒生物学研究的利器，一直被病毒研究界广泛使用。该技术在DNA病毒、RNA病毒以及逆转录病毒的诸多研究领域均有大量贡献，尤其适用于病毒在不同组织器官中的定位研究，疫苗效果的评估，动物模型建立及验证，感染机体的免疫反应定位等。

RNAscope技术将如何支持COVID-19的研究？

将RNAscope技术应用于COVID-19的研究，不仅能够为SARS-CoV-2的致病机理带来新见解，还能够帮助研究人员回答下列问题，从而协助疫苗和药物的开发：

1. SARS-CoV-2感染了哪个（哪些）组织？
RNAscope分析能够直接观察病毒，并根据形态学背景估计细胞内的病毒载量。V-nCoV2019-S探针检测SARS-CoV-2的spike蛋白的mRNA，但不检测其他冠状病毒或宿主的mRNA。

2. SARS-CoV-2感染了哪个（哪些）细胞类型？
利用RNAscope多重分析，V-nCoV2019-S探针能够与ACE2细胞受体以及TMPRSS2、Cathepsin B和Cathepsin L蛋白酶（这些都有助于病毒进入宿主细胞）的探针结合使用，以观察被感染的细胞。RNAscope的单分子灵敏度特别适合检测低水平的ACE2表达，并鉴定病毒靶向的细胞类型¹。

3. 病毒在感染患者中引起了哪些炎症反应？
COVID-19严重感染的患者将出现急性呼吸窘迫综合征（ARDS）²，该疾病是由IL-6、IL-1β、IL-10和TNFα等细胞因子的释放引起的。RNAscope分析能够鉴定分泌这些炎性细胞因子的细胞。

4. SARS-CoV-2在哪些组织/细胞中复制？
利用靶向病毒复制过程中的RNA反义链的V-nCoV2019-S正义探针，RNAscope分析能够检测组织内的病毒复制。

相关文献

1. Hoffmann, M.; Kleine-Weber, H.; Schroeder, S.; et al.S. SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor.Cell 2020, DOI:10.1016/ j.cell.2020.02.052.
2. Z Xu, L Shi, Y Wang, et al.Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome.Lancet Respir Med 2020 , DOI:10.1016/S2213-2600(20)30076-X.

更多文献

目前有400多篇文献采用RNAscope技术进行病毒检测。下面列出了一些检测单链RNA病毒的重点文献。

1. Haagmans, B.L. et al., An orthopoxvirus-based vaccine reduces virus excretion after MERS-CoV infection in dromedary camels.Science, 2016.351(6268): p. 77-81.
2. Cha, R.H.Y., et al., A Case Report of a Middle East Respiratory Syndrome Survivor with Kidney Biopsy Results.J Korean Med Sci, 2016.31(4): p. 635-640.
3. Haagmans, B.L. et al., Asymptomatic Middle East respiratory syndrome coronavirus infection in rabbits.J Virol, 2015.89(11): p. 6131-6135.
4. Vergara-Alert, J.v.d.B., et al., Livestock Suscepti- bility to Infection with Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus.Emerg Infect Dis, 2017.23(2): p. 232 - 240.
5. Bhatnagar, J.R., et al., Zika Virus RNA Replica- tion and Persistence in Brain and Placental Tissue.Emerg Infect Dis, 2017.23(3): p. 405-415.

目前ACD已经针对此次SARS-CoV-2病毒的序列设计出探针，配合使用ACD的预处理和检测试剂盒，可对该病毒进行体内原位检测。不仅如此，除了目前已设计出的探针，客户也可以根据自己需要，指定感兴趣的病毒序列区域要求探针设计，以满足不同的研发需要。