Fig.1.研究概况。作者通过免疫组化染色分析了PARP1在食管癌、口咽癌和口腔癌组织中的表达，并进行了不同的PARP1显像研究。图中显示了基于影像学的研究类型和用于每种肿瘤类型的物种。人物和器官的图象：?，纪念斯隆—凯特林癌症研究所。
Fig.2.PARP1在食管癌中的表达及影像学研究。a、b，人类标本。a、从人类生物样本中获得的具有代表性的PARP1免疫组化和苏木精和伊红染色（HE）组织学图像（所有样本的HE和免疫组织化学（n=7）包含在补充图1中）。b、免疫组化标本中PARP1表达的定量分析（n=7例患者）。统计显著性采用Wilcoxon配对符号秩检验（双尾，n=6对）。c–f，小鼠模型。c、静脉注射75nmolPARPi-FL后异种移植小鼠模型（每组3只小鼠）的EAC荧光成像。切除的肿瘤用荧光和共聚焦显微镜成像。免疫组化染色证实PARP1的表达。d、注射PARPi-FL90分钟后荧光信号定量及肿瘤/食管（T/E）对比度比率。e、PARP1免疫组化法定量分析肿瘤、食管和肌肉中PARP1的表达。f、Westernblot定量分析EAC细胞系PARP1的表达。完整的Westernblot图在补充图3b内。g–i，猪模型。g、可充气式气囊敷药器，用于局部施用PARPi-FL到尤卡坦小型猪模型的食管。h、将两毫升nM的PARPi-FL溶液装入气囊敷药器，并在麻醉了的猪实验模型的食道上局部施用3分钟。i、用共聚焦显微镜观察局部施用了PARPi-FL的食管的垂直冷冻切片，观察染料的穿透能力。上面相邻的切片采用HE染色，以提供解剖学参考。b、d、e中的数据以平均值±s.d.展现，*P0.05。
Fig.3.PARP1在口咽癌中的表达及PARP细胞计数分析。a、PARP1免疫组化染色显示PARP1在上皮、深缘和肿瘤中的表达，并展示相应的HE代表性图像。所有样本（n=9）的HE染色和免疫组化在补充图1展示。b、免疫组化标本中PARP1表达的定量分析（n=9例患者）。统计显著性采用Wilcoxon配对符秩检验（双尾，n=7对）。c–e，PARP细胞计数在小鼠模型中的应用。c、PARP细胞计数的工作流程。组织样本（FaDu异种移植和舌）分离成单细胞悬浮液，用nMPARPi-FL染色，用流式细胞仪分析，以确定样本中PARPi-FL染色细胞的百分比。版权：?，纪念斯隆-凯特林癌症中心。d、门控样本的散点图显示PARPi-FL阳性细胞（FITC通道）对比的存活-死亡染色（DAPI）。用nMPARPi-FL染色的或对照组的肿瘤和舌头的代表性散点图，用于评估PARPi-FL结合（olaparib/PARPi-FL）的特异性和信号的特异性（PBS）。e、PARPi-FL流式细胞计数定量（n=3只小鼠，在3个独立实验中处理）。显著性通过不成对的双尾t检验确定，并使用Holm–Sidak方法对多重比较进行校正。*P0.05，**P0.01，***P0.。b、e中的数据表示为平均值±标准差。
Fig.4.PARP1在口腔癌癌变过程中及肿瘤边缘的表达。a、MSMC患者生物样本中口腔癌癌变过程不同阶段的代表性PARP1免疫组化图像。b、免疫组化标本中PARP1表达的定量分析（n=60例患者）。PARP1阳性区域（相对于整个组织区域）在上皮或肿瘤区域的高分辨率图像中进行量化（平均每例n≥4张图像）。统计显著性是通过一个不成对的，双尾的Mann-Whitney秩和检验确定的。c、PARP1在低度、潜在癌变（良性与轻度不典型增生）与严重不典型增生（原位癌）及恶性病例中表达的比较。统计显著性是通过一个不成对的，双尾的Mann-Whitney秩和检验确定的。d、ROC曲线为c.e所代表的数据，PARP1在两组样本中表达情况的代表性图像：肿瘤和良性组织的术前活检（分为两个区域：上皮（e）和深缘（DM））和手术样本，包括每个样本的肿瘤、相邻的良性上皮和深缘。f、免疫组化法检测12例患者样本的PARP1表达。统计显著性采用Wilcoxon配对符号秩检验（双尾，n=6对）。g、手术样本（12例）免疫组织化学样本中PARP1表达的定量分析。统计显著性采用Wilcoxon配对符号秩检验（双尾，n=8对）。对同一个数据集的不同分析以前已经发表过。h、通过免疫组化方法研究PARP1表达的口腔生物样本的所有三个数据集。统计显著性采用不配对的双尾Mann-Whitney秩和检验确定。全面的统计分析见文章的补充表1。*P0.05，**P0.01，***P0.。数据以平均值±标准差表示。
Fig.5.新鲜生物样本的PARPi-FL快速染色。a、新鲜的人的组织生物样本PARPi-FL快速染色的工作流程。生物样本被分离，分别进行新鲜组织染色和组织病理学处理。版权：?，纪念斯隆-凯特林癌症中心。b、肿瘤和边缘样本的PARPi-FL染色实例以及同一样本相应的组织病理学图像。作者的目标是在高分辨率的块状扫描中扫描整个新鲜组织。低倍和高倍图像显示样本中PARPi-FL染色和相应的PARP1表达。共有22个组织（n=12个肿瘤和n=10个邻近肿瘤的良性组织，分别来自13个病人）进行染色和分析。本文的补充信息中提供了完整的数据集。c、在一项盲法分析研究中，读者（n=27）将30例作为肿瘤或边缘（研究设计见本文补充图9）。图中显示了每个读者的敏感性和特异性对比。FFPE，福尔马林固定石蜡包埋。
Table1.新鲜生物样本PARPi-FL快速染色的盲法分析研究
Fig.6.PARPi-FL在人在体成像中的微观和宏观可行性。a、ViewnVivo点扫描共聚焦内窥镜成像装置（Optiscan，澳大利亚），适合进行活体成像。b、用nm的PARPi-FL染色的患者样本的荧光图像和相应的PARP1免疫组化。c、PARPi-FL在人体影像学（NCT），显示一名患者，其病症表现为恶性复发性鳞状细胞癌（*色箭头）和邻近的良性肉芽肿（蓝色箭头）。d、使用Quest光谱成像设备和腹腔镜摄像机以及PARPi-FL优化后的激光滤光系统，在漱口nM的PARPi-FL溶液后，对患者的肿瘤区域进行成像。肉芽肿（蓝色圆圈）和肿瘤（*色圆圈）区域显示明显的PARPi-FL积聚模式，并且只有在肿瘤中才能检测到PARPi-FL的特异性吸收。白色圆圈突出显示非恶性区域，显示自体荧光，但无PARPi-FL吸收。Min，最小值；Max，最大值。
在这项研究中，作者利用临床和临床前标本，设计并验证了一种用于口腔、口咽和食道癌的荧光驱动成像方法。在人类生物样本中，以及在所有三种被研究的癌症类型中，作者证实恶性组织表达的PARP1显著高于正常上皮和黏膜下组织，支持作者的中心假设，即PARP1可产生高对比度成像作为诊断和术中生物标记物。作者通过实验证明PARPi-FL染色和高分辨率成像有助于肿瘤的早期诊断和手术切除。特别重要的是，PARPi-FL在新鲜的人体口腔癌活检组织中可以实现肿瘤和正常组织的鉴别，其敏感性和特异性均在95%以上。PARPi-FL成像使用新鲜组织进行染色，是非破坏性的，同时进行的，所有这些特征都促进了较为轻松的临床整合。末端处理的缺失保留了组织在PARPi-FL成像后的后续应用，例如组织病理学、蛋白质组学或基因组学分析。
本文以题为“ValidationoftheuseofafluorescentPARP1inhibitorforthedetectionoforal,oropharyngealandoesophagealepithelialcancers”与年4月发布在国际著名期刊NatureBiomedicalEngineering（Nature子刊）上。
论文链接：