KR20220087463A - 발현 프로파일링의 공간적 매핑을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

조직 샘플에 포함되는 표적 생물학적 구성 요소의 적어도 하나의 생물학적 발현을 조직 샘플의 이미지에 공간적으로 매핑하기 위한 시스템, 장치, 및 방법이 제공된다. 몇몇 실시형태에서, 시스템은 프로세서 및 프로세서에 의해 실행될 때 시스템이, 제1 디스플레이에서, 적어도 조직 샘플의 이미지를 포함하는 스캔 창을 디스플레이하게 하는 명령어를 포함하고, 이미지는 관심 영역(ROI(들))에 대응하는 적어도 하나의 경계를 포함하고, ROI(들)는 조직 이미지 내의 조직의 일부에 대응한다. 명령어는 또한, 시스템이, 제2 디스플레이에서, ROI(들)에 포함되는 생물학적 발현의 시각화를 포함하는 시각화 창을 디스플레이하게 하도록; 그리고 ROI(들) 내의 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 조직 이미지의 ROI(들)를 코딩함으로써 제1 디스플레이를 증강하게 하도록 구성된다.

Description

발현 프로파일링의 공간적 매핑을 위한 시스템 및 방법

관련 출원

본 출원은 2019년 10월 18일자로 출원된 미국 특허 가출원 번호 제62/916,990호의 이익 및 그것에 대한 우선권을 주장하는데, 상기 가출원 전체 개시는 참조에 의해 본원에 통합된다.

발명의 분야

본 개시는 단백질 및 mRNA 발현의 시각적 공간적 분해능 및 디지털 정량화를 위한 시스템, 장치, 및 방법에 관한 것이다.

암과 같은 질병은 비정상적인 세포 성장을 수반하는데, 그러한 비정상적인 성장은 일반적으로 신체 상에 국소화된 또는 신체 전체에 걸쳐 전이된 하나 이상의 종양을 초래한다. 수술은 종양, 암성 림프절, 및 종양에 인접한 건강한 조직(tissue)을 제거하기 위한 1차 치료이다. 수술 이후 종종 보조 요법이 시행되는데, 그 보조 용법은 몇 주간의 방사선, 화학 요법, 표적화 약물 요법(targeted drug therapy), 및/또는 면역 요법(immunotherapy)을 포함할 수 있다. 이들 치료법은 환자에 따라 변하는 혼합된 결과 및 부작용을 가질 수 있다. 연구원은, 치료에 대한 환자의 반응을 예측할 수도 있는 바이오마커를 식별하기 위해, 결과에서의 차이를 적극적으로 조사하고 있다. 이들 발현 시그니쳐(expression signature)는, 의사가 신중하고 증거 기반의 방식으로 더욱 효과적인 치료를 시행하도록 안내하는 데 도움이 될 수도 있다.

오늘날의 도전 과제는 종양 미세 환경에서 활동하는 바이오마커를 식별하는 데 있다. 그러나, 종양 샘플에서의 그러한 바이오마커는 종종 조직 파괴를 필요로 하는데, 이것은 가장 자주 바이오마커에 대한 공간 정보를 희생한다. 형광 및 명시야 이미징이 바이오마커의 시각적 맵을 제공할 수 있지만, 그들은 하나의 실험에서 캡쳐될 수 있는 형광단(fluorophore)의 개수에 의해 제한되어, 동일한 샘플에 대해 다수의 라운드의 면역 염색(immunostaining) 및 이미징을 필요로 한다. 이것은 시간이 지남에 따라 샘플 열화를 초래할 수 있고 이미지 위치 맞춤(image registration)에서의 에러 및 결과의 오해석으로 이어질 수 있다.

따라서, 더욱 신뢰 가능하고 효과적인 치료가 더욱 신중하고 증거 기반의 방식으로 시행될 수도 있도록 면역조직화학적 시스템, 방법, 및 기술을 개선시키기 위해서는, 종양 미세 환경에서 활동하는 바이오마커 및 이들의 조합의 식별 및 특성 묘사와 관련되는 것들과 같은, 전술한 문제를 극복하게 하는 솔루션에 대한 필요성이 존재한다.

따라서, 몇몇 실시형태에서, 조직 샘플에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소(biological component)의 하나 이상의 생물학적 발현을 조직 샘플의 이미지에 공간적으로 매핑하도록 구성되는 생물학적 발현 매핑 시스템 및 방법이 제공된다.

기술 분야에서 숙련된 자는, 하나 이상의 프로세서(예를 들면, 시스템)가 다양한 프로세싱 단계를 수행하게 하기 위한, 그러한 하나 이상의 프로세서(예를 들면, 서버, 퍼스널 컴퓨터) 상에서 동작하는/동작 중인 다양한 컴퓨터 명령어를 상세하게 설명하는 시스템 실시형태가 본 개시의 하나 이상의 매핑 방법 실시형태에 대한 단계일 수 있다는 것을 인식할 것이다.

따라서, 몇몇 실시형태에서, 시스템은, 실행될 때, 시스템이, 제1 디스플레이에서, 적어도 조직 샘플의 이미지를 포함하는 스캔 창(scans pane)을 디스플레이하게 하도록 구성되는 그 상에서 동작하는 명령어를 구비하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는데, 이미지는 하나 이상의 관심 영역(region-of-interest; ROI) 중 특정 ROI에 각각 대응하는 하나 이상의 경계(demarcation)를 포함하고, 하나 이상의 ROI 각각은 조직 이미지 내의 조직의 특정한 부분에 대응한다. 명령어는 또한, 시스템이, 제2 디스플레이에서, 하나 이상의 ROI에 포함되는 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화를 포함하는 시각화 창(visualization pane)을 디스플레이하게 하도록 구성된다. 명령어는 또한, 하나 이상의 ROI 내의 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 조직 이미지에서 하나 이상의 ROI를 코딩함으로써, 시스템이, 제1 디스플레이를 증강(augment)하게 하도록 구성된다.

몇몇 실시형태에서, 생물학적 발현 매핑 방법이 제공되고, 제1 디스플레이에서, 적어도 조직 샘플의 이미지 - 이미지는 하나 이상의 관심 영역(ROI) 중 특정 ROI에 각각 대응하는 하나 이상의 경계를 포함하고, 하나 이상의 ROI 각각은 조직 이미지 내의 조직의 특정한 부분에 대응함 - 를 포함하는 스캔 창을 디스플레이하는 것, 제2 디스플레이에서, 하나 이상의 ROI에 포함되는 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화를 포함하는 시각화 창을 디스플레이하는 것, 및 하나 이상의 ROI 내의 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 조직 이미지에서 하나 이상의 ROI를 코딩함으로써 제1 디스플레이 또는 제2 디스플레이를 증강하는 것을 포함한다.

상기에서 언급되는 실시형태(즉, 시스템, 방법) 각각은, 여전히 추가적인 실시형태를 산출하는, 다음의 추가적인 구조, 피쳐, 단계, 기능성(functionality), 및/또는 설명 중 적어도 하나(그리고 몇몇 실시형태에서는, 이들의 복수, 그리고 몇몇 실시형태에서는, 실질적으로 이들의 모두)를 더 포함할 수 있다(또한, 하기의 목록의 아이템 각각, 및 하기에서 나열되는 아이템의 조합은 독립형 실시형태일 수 있음):

- 코딩은 적어도 컬러 코딩을 포함한다;

- 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화는 하나 이상의 ROI 중 한 ROI에 포함되는 생물학적 발현의 이미지를 포함한다;

- 생물학적 발현의 그래프, 플롯(plot), 다이어그램, 및 맵은, 히트 맵(heat-map), 트리 다이어그램(tree diagram), 막대 차트(bar chart), 스캐터 플롯(scatter plot), 박스 플롯(box plot), 포레스트 플롯(forest plot), 주 성분(principal component), 통계적 플롯, 볼케이노 플롯(volcano plot), 트렌드 플롯(trend plot), 및 스트립 플롯(strip plot) 중 적어도 하나를 포함한다;

- 트리 다이어그램은 덴드로그램(dendrogram)을 포함한다;

- 통계적 플롯은 하나 이상의 주 성분 분석(principal component analysis; PCA) 플롯을 포함한다;

- 제1 디스플레이는 시각화에 포함되는 생물학적 발현의 적어도 하나의 선택을 특정하는 사용자 입력에 기초하여 증강된다;

- 적어도 하나의 사용자 선택 생물학적 발현의 공간적 매핑은 그 공간적 컨텍스트(spatial context)를 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에 제공하도록 구성된다;

- 제1 디스플레이를 증강하는 것은 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에서 조직의 형태학적 프로파일링을 용이하게 하도록 구성된다;

- 형태학적 프로파일링은 기하학적 프로파일링(geometric profiling), 세그먼트 프로파일링(segment profiling), 윤곽 프로파일링(contour profiling), 그리드식 프로파일링(gridded profiling), 및 세포 프로파일링(cell profiling) 중 적어도 하나를 포함한다;

- 세그먼트 프로파일링은 수동 세그먼트 프로파일링 및 자동 세그먼트 프로파일링 중 적어도 하나를 포함하고, 자동 세그먼트 프로파일링은 적어도 하나의 세그먼트 프로파일링 파라미터를 특정하는 사용자 입력에 기초하여 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에서 조직의 세그먼트 프로파일링을 자동화하도록 그리고 용이하게 하도록 구성된다;

- 세포 프로파일링은 단일 세포 프로파일링 및 희귀 세포 프로파일링(rare cell profiling)을 포함한다;

- 적어도 하나 이상의 ROI 내의 각각의 하나 이상의 표적 생물학적 구성 요소의 하나 이상의 생물학적 발현은 조직 샘플을 복수의 시약(reagent)에 노출시키는 것에 기초하여 결정되고, 시약은 다음의 것을 포함한다:

적어도 하나 이상의 ROI 내의 조직 샘플의 생물학적 경계에 결합(bind)되도록 구성되는 복수의 이미징 시약, 및

복수의 프로파일링 시약 - 각각의 프로파일링 시약은 다음의 것을 하도록 구성됨:

적어도 하나 이상의 ROI 내에 포함되는 특정한 표적 생물학적 구성 요소의 특정한 생물학적 발현에 결합하는 것, 및

절단 가능한, 관련된 올리고뉴클레오티드(cleavable, associated oligonucleotide)를 포함하는 것;

- 조직 샘플을 복수의 시약에 노출시킨 이후에, 그리고 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이에서 디스플레이하기 이전에, 명령어는 또한 시스템이 다음의 것을 수행하게 하도록 구성된다(또는 방법은 다음의 것을 더 포함한다):

조직 샘플을 조명하고 이미지화하는 것;

하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 사용자 입력을 수신하는 것;

ROI 중 적어도 하나 이상에서 조직 샘플을 조사하고(irradiate), 이에 의해, 프로파일링 시약으로부터 관련된 올리고뉴클레오티드를 절단하는 것;

절단된 올리고뉴클레오티드를 수집하는 것; 및

다음의 것을 결정하기 위해 수집된, 절단된 관련된 올리고뉴클레오티드를 분석하는 것:

적어도 하나 이상의 ROI 내에 포함되는 하나 이상의 생물학적 발현, 및

그 안에서의 그들의 대응하는 위치;

- 각각의 프로파일링 시약은 다음의 것을 포함한다:

절단 가능한, 관련된 올리고뉴클레오티드가 제거 가능하게 연결(link)되는 표적 결합 영역을 포함하는 핵산 프로브; 또는

제거 가능하게 연결된 항체를 포함하는 올리고뉴클레오티드;

- 하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 사용자 입력은 형상 또는 사이즈와 관련하여 ROI 중 하나 이상의 선택을 포함한다;

- 명령어는 또한 시스템이 다음의 것을 하게 하도록 구성된다(또는 방법은 다음의 것을 더 포함한다):

제3 디스플레이에서, 적어도 하나의 사용자 선택 가능 데이터세트 - 적어도 하나의 데이터세트는 하나 이상의 ROI에 포함되는 생물학적 발현 중 하나 이상과 관련됨 - 를 포함하는 데이터세트 창(datasets pane)을 디스플레이하는 것;

- 명령어는 또한 시스템이 다음의 것을 하게 하도록 구성된다(또는 방법은 다음의 것을 더 포함한다):

제4 디스플레이에서, 적어도 하나의 조직 이미지를 각각 포함하는 복수의 스캐닝 레코드를 포함하는 레코드 창(records pane)을 디스플레이하는 것;

- 제1 디스플레이, 제2 디스플레이, 제3 디스플레이, 및 제4 디스플레이 중 하나 이상은, 사용자 입력에 기초하여, 조직 이미지, 시각화, 사용자 선택 가능 데이터세트 중 하나 이상, 및 복수의 스캐닝 레코드 중 하나 이상을 상호 작용식으로(interactively) 관련시키도록 구성되는 통합 사용자 인터페이스 내에 제공된다;

- 통합 사용자 인터페이스는 단일의 디스플레이로서 구성된다;

- 제1 디스플레이, 제2 디스플레이, 제3 디스플레이, 및 제4 디스플레이는, 각각, 단일의 디스플레이의 하나 이상의 부분에 대응한다;

- 명령어는 또한 시스템이 다음의 것을 하게 하도록 구성된다(또는 방법은 다음의 것을 더 포함한다):

사용자 입력에 기초하여, 적어도 하나의 레코드를 선택하여, 선택시, 스캔 창, 시각화 창, 및 데이터세트 창 중 적어도 하나가 각각의 디스플레이에서 디스플레이되는 것;

- 명령어는 또한, 시스템이, 사용자 입력에 기초하여, 복수의 레코드에 대한 속성(property), 제약(constraint), 및 값 중 적어도 하나를 필터링하게 하도록 구성된다(또는 방법은 그 필터링을 더 포함한다);

- 스캔 창은 전체 조직 이미지 또는 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나 내의 특정한 세그먼트에 각각 대응하는 복수의 아이콘을 더 포함한다;

- 명령어는 또한, 시스템이, 통합 사용자 인터페이스를 통한 디스플레이를 위해 그리고 사용자 입력에 기초하여 실시간으로, 레코드 창 및 데이터세트 창 중 하나 이상 및 시각화 창과 연계하여 스캔 창을 렌더링하게 하도록 구성된다(또는 방법은 그 렌더링을 더 포함한다);

- 하나 이상의 ROI를 코딩하는 것은 생물학적 발현의 정량적 측정치를 제시하는 것을 포함한다;

- 하나 이상의 ROI를 컬러 코딩하는 것은 생물학적 발현의 정량적 측정치를 제시하는 것을 포함한다;

- 정량적 측정치는 각각의 생물학적 발현의 타입 및 정도 중 적어도 하나에 대응한다;

- 정량적 측정치는 각각의 생물학적 발현의 타입 및 정도 중 적어도 하나에 대응한다; 그리고

- 타입 또는 정도는 각기 각각의 생물학적 발현에 대한 특정한 컬러 또는 각기 각각의 생물학적 발현에 대한 컬러의 강도에 대응한다.

본 개시의 실시형태는, 2016년 7월 15일자로 출원된 발명의 명칭이 "SIMULTANEOUS QUANTIFICATION OF GENE EXPRESSION IN A USER-DEFINED REGION OF A CROSS-SECTIONED TISSUE"인 PCT 출원 번호 PCT/US2016/042460(WO2017/015099), 및 2016년 7월 15일자로 출원된 발명의 명칭이 "SIMULTANEOUS QUANTIFICATION OF PLURALITY OF PROTEINS IN A USER-DEFINED REGION OF A CROSS-SECTIONED TISSUE"인 PCT 출원 번호 PCT/US2016/042455(WO 2017/015097)에 또한 관련되는데, 이들의 개시 각각은 참조에 의해 그들 전체가 본원에 통합된다.

상기 언급된 실시형태뿐만 아니라, 다른 실시형태, 및 그 목적 및 이점은, 그 간단한 설명이 하기에서 설명되는 도면, 및 (실시형태 중 적어도 일부의) 하기의 상세한 설명에 대한 참조에 의해 더욱더 명확하게 될 것이다.

도 1은, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 발현 매핑 시스템을 묘사하는 기능 블록도이다.
도 2는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 발현 매핑 시스템을 동작시키는 방법의 예를 묘사하는 플로우차트이다.
도 3은, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 유전자 발현을 나타내는 시각화의 예를 묘사하는 예시이다.
도 4a 내지 도 4e는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 조직 및 유전자 발현이 나타날 수 있게 하는 그리고 나타날 수 있는 시각화 및 프로파일링 모달리티(modality)의 예를 묘사하는 예시이다.
도 5는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 상호 연결된 시각화를 포함하는 사용자 인터페이스 디스플레이의 예를 묘사하는 예시이다.
도 6a 내지 도 6i는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 예시적인 시각화를 각각 묘사하는 예시이다.
도 7a 내지 도 7d는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 본 개시의 발현 매핑 시스템을 통해 획득되는 예시적인 결과를 도시한다.
도 8a 내지 도 8e는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 본 개시의 발현 매핑 시스템을 통해 획득되는 예시적인 결과를 도시한다.
도 9는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 사용자 디바이스 및/또는 발현 매핑 시스템을 묘사하는 블록도이다.
도 10은, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 발현 매핑 플랫폼의 클라우드 컴퓨팅 환경을 묘사한다.
도 11은, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 발현 매핑 플랫폼의 추상화 모델 계층(abstraction model layer)을 묘사한다.

본 개시의 실시형태는, 생물학적 물질에서의 그리고 생물학적 물질(biological matter)의 유전자 발현("유전자 발현(들)" 또는 "발현 이벤트(들)")의 별개의 발생의 공간적 분해능 및 디지털 정량화에 의해, 그 물질을 분석하기 위한 디바이스, 시스템, 및 방법에 관한 것이다. 발현 이벤트는, 예를 들면, 단백질 발현, mRNA 발현, 및 등등을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 생물학적 물질은, 예를 들면, 조직 샘플(예를 들면, 슬라이드 장착, 포르말린 고정 파라핀 포매(formalin fixed paraffin-embedded; FFPE) 조직 절편), 용해물(lysate), 생물학적 유체 샘플, 및 등등("생물학적 물질" 또는 "샘플" 또는 "조직 샘플")과 같은 샘플을 포함할 수 있다. 샘플은 조직(예를 들면, 배양된 것 또는 이식된 것을 포함함)뿐만 아니라, 그러한 조직을 구성하는 세포(예를 들면, 1차 세포 및 배양된 세포주(cell line) 둘 모두를 포함함)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 샘플은 다음의 것을 포함할 수 있다:

- 배양된 세포, 1차 세포, 또는 (예를 들면, 외식편(explant)으로부터의) 해리된 세포;

- 조직, 사용자 정의 세포, 및/또는 세포 내의 사용자 정의 세포하 구조물(subcellular structure)과 같은 생물학적 물질;

- 대략 2 내지 1000 마이크로미터(㎛)의 두께를 갖는 조직 절편;

및

- 슬라이드에 고정된 배양 세포 또는 해리된 세포(고정 또는 비고정).

유리하게는, 본 개시의 몇몇 실시형태는, 조직 이질성(tissue heterogeneity)의 효율적인 특성 묘사를 가능하게 하는데, 이것은 중개 연구(translational research)에서 핵심적인 생물학적 질문에 답하는 데 중요할 수 있다. 현재의 조직 분석 패러다임은, 귀중한 정보를 희생시키거나 또는 귀중한 샘플을 소비하는 형태학적 분석 또는 하이 플렉스(high-plex) 사이의 절충을 요구한다. 이 목적을 위해, 몇몇 실시형태에서, 하루 최대 16-20 개의 조직 슬라이드에 대한 10-1,000 개의 RNA 또는 단백질 피분석물에 대한 디지털 프로파일링 데이터 및 단일의 세포 분해능에서의 전체 조직 이미지의 생성이 가능하다. 하이 플렉스, 고처리율 공간 프로파일링의 이 고유의 조합은, 연구자가 조직 샘플 내에서의 이질성의 생물학적 암시를 신속하게 그리고 정량적으로 평가하는 것을 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 개시의 몇몇 실시형태는 조직 샘플의 하이 플렉스, 고처리율, 다중 피분석물, 및 비파괴적 특성 묘사를 가능하게 한다.

도 1은, 몇몇 실시형태에 따른, 발현 매핑 시스템(100)을 묘사하는 개략적인 블록도이다. 도시되는 바와 같이, 발현 매핑 시스템(100)은 네트워크(102)를 통해 인터커넥트되는 사용자 디바이스(110) 및 발현 매핑 플랫폼(130)을 포함할 수 있다. 발현 매핑 시스템(100)이 두 개의 별개의 디바이스를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 다른 배열이 고려될 수 있다. 예를 들면, 다른 실시형태에서, 적어도 다섯 개의 별개의 컴포넌트(예를 들면, 131, 133, 135, 137, 139)를 포함하는 대신, 발현 매핑 플랫폼(130)은, 예를 들면, 적어도 네 개의 별개의 컴포넌트(예를 들면, 131, 133, 135, 139)를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 디바이스의 다양한 컴포넌트의 기능 중 하나 및/또는 다른 기능 및 매핑 플랫폼은 단일의 디바이스/시스템으로 결합될 수 있다.

네트워크(102)는, 예를 들면, 인트라넷, 근거리 통신망(local area network; LAN), 개인 영역 네트워크(personal area network; PAN), 무선 근거리 통신망(wireless local area network; WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network; WPAN), 인터넷과 같은 광역 통신망(wide area network; WAN), 도시권 통신망(metropolitan area network; MAN), 마이크로파 액세스를 위한 월드와이드 상호 운용성 네트워크(worldwide interoperability for microwave access network; WiMAX®), 광섬유(optical fiber)(또는 광섬유(fiber optic)) 기반의 네트워크, Wi-Fi™ 네트워크, Bluetooth®(블루투스) 네트워크, 가상 네트워크, 및/또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나, 또는 이들을 포함할 수 있다. 네트워크(102)는, 예를 들면, 유선 연결, 무선(예를 들면, 무선 통신(radio communication), 자유 공간 광학 통신(free-space optical communication)) 연결, 광섬유 연결, 및 등등을 포함할 수 있다. 네트워크(102)는, 예를 들면, 라우터, 방화벽, 스위치, 게이트웨이 컴퓨터, 에지 서버, 및 등등을 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 네트워크(102)는, 대안적으로 또는 다르게는, 예를 들면, 원격 통신, 데이터 통신, 및/또는 데이터 송신 채널, 링크, 연결, 또는 경로를 포함할 수 있는데, 이들에 의해, 데이터 및 신호는 디바이스 간에 그리고 사이에서 전달, 송신, 또는 전파될 수 있다. 예를 들면, 네트워크(102)는, 근접장 통신(near-field communications; NFC) 연결(예를 들면, NFC 비콘 연결), 단거리(short-range) 또는 쇼트 링크(short-link) 통신 연결(예를 들면, Bluetooth®), 및/또는 등등을 포함할 수 있다. 네트워크(102)는, 사용자 디바이스(110)와 발현 매핑 플랫폼(130) 사이의 상호 접속, 통신 및 연동(interoperation)을 가능하게 하고 지원하도록 구성되는 연결 및 프로토콜의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.

사용자 디바이스(110) 및 발현 매핑 플랫폼(130)은, 예를 들면, 디바이스, 노드, 시스템, 또는 플랫폼, 예컨대, 머신 또는 컴퓨팅 디바이스, 컴퓨팅 시스템, 컴퓨트 플랫폼, 정보 시스템, 프로그래머블 전자 디바이스, 정보 콘텐츠 프로세싱 디바이스, 및/또는 등등을 개별적으로 그리고 각각 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)은, 예를 들면, 컨트롤러, 프로세서, 이동 전화, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 개인용 또는 데스크탑 컴퓨터, 서버(예를 들면, 데이터베이스 서버), 가상 머신, 웨어러블 디바이스(예를 들면, 전자 워치), 이식 가능한 디바이스, 및/또는 등등을 포함할 수 있다. 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)은, 다르게는, 하나 이상의 다른 디바이스, 시스템, 및/또는 플랫폼, 예컨대 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)과 (예를 들면, 네트워크(102)를 통해) 통신 또는 연동할 수 있는, 임의의 적절한 타입 및 조합의 디바이스, 시스템, 및/또는 플랫폼일 수 있거나, 이들을 포함할 수 있거나, 또는 이들을 사용할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)은, 도 9를 참조하여 설명되는 바와 같이, 내부 및 외부 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)은, 도 10 및 도 11을 참조하여 설명되는 바와 같이, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 구현될 수도 있다.

사용자 디바이스(110)는 프로세서(111), 사용자 인터페이스(113), 통신기(communicator; 115), 및 메모리(117)를 포함한다. 사용자 디바이스(110)는, 프로세서(111), 사용자 인터페이스(113), 통신기(115), 및 메모리(117)의 동작을 지원하기 위해, 그리고 사용자 디바이스(110)와 발현 매핑 플랫폼(130) 사이의 (예를 들면, 네트워크(102)를 통한) 통신을 가능하게 하는 플랫폼을 제공하기 위해, 디바이스 및 기술, 예컨대 네트워크 디바이스 및 디바이스 드라이버의 임의의 적절한 조합을 구현하도록 구성될 수 있다.

프로세서(111)는, 소프트웨어, 코드, 커맨드, 또는 로직을 실시 및/또는 실행하도록 구성되는 임의의 적절한 타입의 프로세싱 디바이스일 수 있거나 또는 임의의 적절한 타입의 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(111)는 하드웨어 기반의 집적 회로(integrated circuit; IC), 범용 프로세서, 중앙 프로세싱 유닛(central processing unit; CPU), 가속 프로세싱 유닛(accelerated processing unit; APU), 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA), 프로그래머블 로직 어레이(programmable logic array; PLA), 복합 프로그래머블 로직 디바이스(complex programmable logic device; CPLD), 프로그래머블 로직 컨트롤러(programmable logic controller; PLC), 또는 등등일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 프로세서(111)는, 예컨대 버스(예를 들면, 어드레스 버스, 데이터 버스, 제어 버스)와 같은 시스템 또는 데이터 전송 디바이스를 통해, 메모리(117)에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 프로세서(111)는, 다르게는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 애플리케이션(112)과 같은 애플리케이션 또는 프로그램에 대응하거나 또는 이들을 표현하는 임의의 적절한 타입 또는 형태의 소프트웨어, 코드, 커맨드, 및/또는 로직을 실행하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다.

애플리케이션(112)은, 소프트웨어 또는 컴퓨터 프로그램, 프로그램에 포함되는 하나 이상의 서브루틴, 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스, 또는 등등과 같은, 임의의 적절한 타입의 애플리케이션 또는 프로그램일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 애플리케이션(112)은, 머신, 컴퓨터, 또는 프로세서 실행 가능 코드, 로직, 명령어, 커맨드, 및/또는 등등과 같은, 명령어를 표현하는 임의의 적절한 타입 또는 형태의 소프트웨어, 코드, 커맨드, 및/또는 로직의 임의의 적절한 타입 또는 형태를 포함할 수 있다. 애플리케이션(112)은 사용자 디바이스(110)에서 상주하도록 또는 호스팅되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 애플리케이션(112)은 사용자 디바이스(110)에서 (예를 들면, 메모리(117)를 통해) 저장되도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 애플리케이션(112)은 사용자 디바이스(110)와는 분리된, 별개의, 또는 원격의 디바이스에서, 예컨대 서버, 노드, 및/또는 등등에서 상주하도록 또는 호스팅되도록 구성될 수 있다. 애플리케이션(112)은, 프로세서(111)와 같은, 임의의 적절한 타입의 프로세서 또는 프로세싱 디바이스에 의해, 이들에서, 또는 이를 통해 실행 또는 실시되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 애플리케이션(112)은, 네이티브 애플리케이션, 웹 또는 웹 기반의 애플리케이션, 및/또는 하이브리드 애플리케이션(예를 들면, 네이티브 및 웹 기반의 애플리케이션 특성 또는 기능성의 조합을 갖는 애플리케이션)일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다.

사용자 인터페이스(113)는, 사용자와 사용자 디바이스(110) 사이의 사용자 상호 작용을 가능하게 하도록 구성되는 임의의 적절한 타입의 사용자 인터페이스 디바이스일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 인터페이스(113)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 사용자와 발현 매핑 플랫폼(130) 사이의(예를 들면, 사용자 디바이스(110)에서의) 사용자 상호 작용을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스(113)는 (예를 들면, 매핑 애플리케이션(132)으로부터 및/또는 샘플링 프로파일러(sampling profiler; 133)로부터) 출력을 제공(예를 들면, 디스플레이)하도록 구성될 수 있다. 게다가, 사용자 인터페이스(113)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, (예를 들면, 사용자 디바이스(110)에서 사용자로부터) 사용자 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스(113)는, 키보드 및 마우스와 같은 하나 이상의 입력 디바이스, 및 디스플레이, 스크린, 프로젝터, 및 등등과 같은 하나 이상의 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 사용자 인터페이스(113)는, 하나 이상의 입력/출력(input/output; I/O) 디바이스, 예컨대 터치스크린, 홀로그래픽 디스플레이(holographic display), 웨어러블 디바이스 예컨대 콘택 렌즈 디스플레이, 광학 헤드 마운트형 디스플레이, 가상 현실 디스플레이, 증강 현실 디스플레이, 및/또는 등등을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(113)는 임의의 적절한 타입의 인간 대 머신 인터페이스 디바이스, 인간 대 컴퓨터 인터페이스 디바이스, 배치 인터페이스(batch interface), 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface; GUI), 및 등등을 구현하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(113)는, 다르게는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 예컨대 사용자와 디바이스 사이의 사용자 상호 작용을 제공하기 위해, 발현 매핑 플랫폼(130)과 같은 디바이스와 연계하여 실시형태에 대응할 수 있는 임의의 적절한 타입의 인터페이스(예를 들면, 사용자 인터페이스(113))를 포함할 수 있거나 또는 그것을 구현하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 인터페이스(113)에서 수신되는 사용자 입력은 (예를 들면, 네트워크(102)를 통해) 발현 매핑 플랫폼(130)에서의 실행을 위해 그곳으로 전송될 수 있다.

통신기(115)는, 예를 들면, 프로세서(111) 및 메모리(117)에 동작 가능하게 커플링되는 하드웨어 디바이스, 및/또는 네트워크(예를 들면, 네트워크(102))를 통한 및/또는 직접적으로 컴퓨팅 디바이스(예를 들면, 사용자 디바이스(110) 및 발현 매핑 플랫폼(130)) 간의 또는 사이의 통신을 가능하게 할 수 있고 지원할 수 있는, 메모리(117)에 저장되고 프로세서(111)에 의해 실행 가능한 소프트웨어일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신기(115)는, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 네트워크 어댑터 예컨대 송신 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol; TCP)/인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP) 어댑터 카드 또는 무선 통신 어댑터(예를 들면, 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA) 기술을 사용하는 4G 무선 통신 어댑터), Wi-Fi™ 디바이스 또는 모듈, Bluetooth® 디바이스 또는 모듈, 및/또는 임의의 다른 적절한 유선 및/또는 무선 통신 디바이스일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 통신기(115)는, 사용자 디바이스(110)와 하나 이상의 다른 디바이스(예를 들면, 발현 매핑 플랫폼(130))를, 예컨대 통신 네트워크(예를 들면, 네트워크(102))를 통한 그들 사이의 데이터 통신을 위해 연결하도록 또는 인터커넥트하도록 구성될 수 있다. 통신기(115)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 프로세서(예를 들면, 프로세서(111), 프로세서(131)), 시스템 메모리(예를 들면, 메모리(117), 메모리(139)), 주변장치 디바이스(예를 들면, 사용자 인터페이스(113), 사용자 인터페이스(135)), 및 발현 매핑 시스템(예를 들면, 발현 매핑 시스템시스템(100))과 같은 시스템 내의 (예를 들면, 발현 매핑 시스템(100)의 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)을 포함하는) 임의의 다른 디바이스 또는 컴포넌트 사이에서 데이터 및/또는 제어 정보를 전달하도록 설계되는 아키텍쳐와 같은 임의의 적절한 아키텍쳐와 연계하여 구현되도록 구성될 수 있다.

메모리(117)는, (예를 들면, 애플리케이션(112)의 또는 애플리케이션(112)과 관련되는) 머신 또는 컴퓨터 프로그램, 디지털 정보, 전자 정보, 및 등등을 저장할 수 있는 임의의 적절한 타입의 메모리, 데이터 스토리지, 또는 머신, 컴퓨터, 또는 프로세서 판독 가능 매체일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리(117)는, 예컨대 프로세서(111)에 의한 실행을 위해, 애플리케이션(112)과 같은 애플리케이션 또는 프로그램을 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리(117)는, 메모리 버퍼, 하드 드라이브, 내장 하드 드라이브의 자기 디스크 스토리지 디바이스, 자기 테이프, 자기 디스크, 광학 디스크, 휴대용 메모리(예를 들면, 플래시 드라이브, 플래시 메모리, 휴대용 하드 디스크, 메모리 스틱), 반도체 스토리지 디바이스 예컨대 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM)(예를 들면, 캐시 메모리를 포함하는 RAM), 리드 온리 메모리(read-only memory; ROM), 소거 가능한 프로그래머블 리드 온리 메모리(erasable programmable read-only memory; EPROM), 전기적으로 소거 가능한 프로그래머블 리드 온리 메모리(electrically erasable programmable read-only memory; EEPROM), 및/또는 등등일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 메모리(117)는, 다르게는 임의의 적절한 타입의 메모리 또는 데이터 스토리지를 포함할 수 있는데, 그러한 것은 설계의 문제로서 선택될 수도 있기 때문이다.

발현 매핑 플랫폼(130)은 프로세서(131), 샘플 프로파일러(133), 사용자 인터페이스(135), 통신기(137), 및 메모리(139)를 포함한다. 발현 매핑 플랫폼(130)은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 프로세서(131), 샘플 프로파일러(133), 사용자 인터페이스(135), 통신기(137), 및 메모리(139)의 동작을 지원하기 위해 그리고 사용자 디바이스(110)와 발현 매핑 플랫폼(130) 사이의 (예를 들면, 네트워크(102)를 통한) 통신을 가능하게 하는 플랫폼을 제공하기 위해, 디바이스 및 기술, 예컨대 네트워크 디바이스 및 디바이스 드라이버의 임의의 적절한 조합을 구현하도록 구성될 수 있다. 발현 매핑 플랫폼(130)은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 조직 샘플에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소의 하나 이상의 생물학적 발현을, 조직 샘플의 이미지에 (예를 들면, 샘플 프로파일러(133)를 통해) 공간적으로 매핑하도록 구성될 수 있다. 발현 매핑 플랫폼(130)이 다섯 개의 별개의 엘리먼트 또는 컴포넌트(예를 들면, 프로세서(131), 샘플 프로파일러(133), 사용자 인터페이스(135), 통신기(137), 메모리(139))를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 다른 배열이 고려될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시형태에서, 발현 매핑 플랫폼(130)은, 대안적으로 또는 다르게는, 프로세서(131), 샘플 프로파일러(133), 사용자 인터페이스(135), 및 메모리(139)(예를 들면, 네 개의 별개의 엘리먼트 또는 컴포넌트), 및/또는 임의의 다른 개수의 별개의 엘리먼트 또는 컴포넌트(예를 들면, 하나 이상의 통합된 또는 별개의 디바이스, 플랫폼, 노드, 등등을 포함함)를 포함할 수 있는데, 그러한 것은 설계의 문제로서 선택될 수도 있기 때문이다.

몇몇 실시형태에서, 발현 매핑 플랫폼(130)은, 디바이스, 시스템, 또는 플랫폼 예컨대 생물학적 발현 매핑 시스템, 생물학적 조직 또는 물질 이미징 시스템, 유전자 발현 분석 디바이스, 유전자 발현 이미징 디바이스, 유전자 발현 프로파일링 디바이스, 유전자 발현 매핑 디바이스, 디지털 공간 프로파일링 디바이스, 분자 이미징 디바이스, 및 등등(총칭하여 "발현 매핑 플랫폼")을 포함할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 예에서, 발현 매핑 플랫폼(130)은, 본원에서 설명되는 바와 같이, NanoString Technologies®(나노스트링 테크놀로지스)(미국 워싱턴주 시애틀의 사우스 레이크 유니언(South Lake Union))로부터의 하나 이상의 nCounter® 시스템 및/또는 방법을 포함할 수 있다.

프로세서(131)는, 소프트웨어, 코드, 커맨드, 또는 로직을 실시 및/또는 실행하도록 구성되는 임의의 적절한 타입의 프로세싱 디바이스일 수 있거나 또는 임의의 적절한 타입의 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(131)는 하드웨어 기반의 집적 회로(IC), 범용 프로세서, 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 가속 프로세싱 유닛(APU), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 프로그래머블 로직 어레이(PLA), 복합 프로그래머블 로직 디바이스(CPLD), 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC), 또는 등등일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 프로세서(131)는, 예컨대 버스(예를 들면, 어드레스 버스, 데이터 버스, 제어 버스)와 같은 시스템 또는 데이터 전송 디바이스를 통해, 메모리(139)에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 프로세서(131)는, 다르게는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 매핑 애플리케이션(132)과 같은 애플리케이션 또는 프로그램에 대응하거나 또는 이들을 표현하는 임의의 적절한 타입 또는 형태의 소프트웨어, 코드, 커맨드, 및/또는 로직을 실행하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다.

매핑 애플리케이션(132)은, 소프트웨어 또는 컴퓨터 프로그램, 프로그램에 포함되는 하나 이상의 서브루틴, 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스, 또는 등등과 같은, 임의의 적절한 타입의 애플리케이션 또는 프로그램일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 매핑 애플리케이션(132)은, 머신, 컴퓨터, 또는 프로세서 실행 가능 코드, 로직, 명령어, 커맨드, 및/또는 등등과 같은, 명령어를 표현하는 임의의 적절한 타입 또는 형태의 소프트웨어, 코드, 커맨드, 및/또는 로직의 임의의 적절한 타입 또는 형태를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 매핑 애플리케이션(132)은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 샘플 프로파일러(133)와 통신하도록 구성될 수 있다. 매핑 애플리케이션(132)은 발현 매핑 플랫폼(130)에서 상주하도록 또는 호스팅되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 매핑 애플리케이션(132)은 발현 매핑 플랫폼(130)에서 (예를 들면, 메모리(139)를 통해) 저장되도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 매핑 애플리케이션(132)은 발현 매핑 플랫폼(130)과는 분리된, 별개의, 또는 원격의 디바이스에서, 예컨대 서버, 노드, 디바이스 및/또는 등등에서 상주하도록 또는 호스팅되도록 구성될 수 있다. 매핑 애플리케이션(132)은, 프로세서(131)와 같은, 임의의 적절한 타입의 프로세서 또는 프로세싱 디바이스에 의해, 이들에서, 또는 이를 통해 실행 또는 실시되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 매핑 애플리케이션(132)은, 네이티브 매핑 애플리케이션, 웹 또는 웹 기반의 매핑 애플리케이션, 및/또는 하이브리드 매핑 애플리케이션(예를 들면, 네이티브 및 웹 기반의 매핑 애플리케이션 특성 또는 기능성의 조합을 갖는 매핑 애플리케이션)일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 매핑 애플리케이션(132)은, 사용자 입력에 기초하여, 예컨대 (예를 들면, 사용자 입력에 대응하는) 실행 가능 커맨드 및/또는 명령어를 샘플 프로파일러(133)로 전달함으로써 발현 매핑 플랫폼(130)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 매핑 애플리케이션(132)은 (예를 들면, 사용자 인터페이스(135) 및/또는 사용자 인터페이스(113)에서 사용자로부터) 명령어에 대응하는 사용자 입력을 수신하도록, 그리고 사용자 입력에 기초한 대응하는 명령어("사용자 입력 명령어")를 샘플 프로파일러(133)로 전송하고, 이에 의해, 샘플 프로파일러(133)가 다양한 동작을 수행하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 사용자 입력 명령어는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 실행될 때, 다른 관련된 동작 중에서도, 샘플 프로파일러(133)가 샘플을 로딩하게 하도록, 샘플과의 관련화를 위한 정보를 식별하게 하도록, 샘플을 스캐닝하여 샘플의 대응하는 이미지(예를 들면, 형광 이미지)를 생성하게 하도록, 샘플과 관련하여 하나 이상의 ROI를 특정하는 사용자 입력 기반의 선택을 결정하게 하도록 구성될 수 있다. ROI는, 예를 들면, 샘플에 존재하는 조직 타입, 세포 타입, 세포, 또는 세포 내의 세포하 구조물일 수도 있거나 또는 이들을 포함할 수도 있다.

몇몇 실시형태에서, 샘플 프로파일러(133)는 다음의 것 중 적어도 하나를 하도록 구성되는 디바이스 또는 시스템을 표현한다:

- 샘플을 이미지화하고 분석하는 것;

- 조직 샘플에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소의 하나 이상의 생물학적 발현을 샘플의 이미지에 공간적으로 매핑하는 것; 및

- 샘플의 사용자 정의 영역(예를 들면, 하나 이상의 ROI)에서 발현 이벤트(예를 들면, 단백질 발현, mRNA 발현)의 다중화된(multiplexed) 검출, 분석, 및/또는 정량화를 수행하거나 또는 구현하는 것.

예를 들면, 샘플 프로파일러(133)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, (예를 들면, 매핑 애플리케이션(132)을 통해 그리고 사용자 디바이스(110) 또는 발현 매핑 플랫폼(130)에서 사용자로부터 수신되는) 하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 사용자 입력에 대응하는 명령어에 기초하여, (하나 이상의 ROI에서) 샘플에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소의 하나 이상의 생물학적 발현을 샘플의 이미지로 공간적으로 매핑하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 샘플 프로파일러(133)는, 예를 들면, 샘플 준비 스테이션(도시되지 않음) 및 분석 기기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 분석 기기는, 예를 들면, 디지털 분석 기기("디지털 분석기")를 포함할 수 있다. 예를 들면, 샘플 프로파일러(133)는, 예를 들면, NanoString Technologies®로부터의 GeoMx® Digital Spatial Profiler(DSP; 디지털 공간 프로파일러)를 포함할 수 있다. 이 예에서, 샘플 준비 스테이션 및 디지털 분석기는 nCounter® Prep Station 및 nCounter® 디지털 분석기를 각각 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 샘플 프로파일러(133)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, (예를 들면, 샘플 준비 스테이션을 통한) 데이터 수집 동안 또는 그 이전에, 프로세싱을 위해 조직 샘플과 같은 샘플을 수용하도록, 그리고 프로세싱된 조직 샘플에 대해 (예를 들면, 디지털 분석기를 통해) 데이터 수집 및 분석을 후속하여 수행하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 샘플 프로파일러(133)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 매핑 애플리케이션(132) 및/또는 사용자 인터페이스(예를 들면, 사용자 인터페이스(113), 사용자 인터페이스(135))를 통해 수신되는 사용자 입력에 대응하는 사용자 입력 명령어에 기초하여 구현되도록 제어될 수 있거나 또는 다르게는 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 샘플 준비 스테이션은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 예를 들면, (예를 들면, 디지털 분석기를 통한) 후속하는 데이터 수집 및 분석을 위해 하나 이상의 샘플(예를 들면, 라벨링된(labeled) 조직, 사용자 정의 세포, 세포 내의 사용자 정의 세포하 구조물)을 프로세싱하도록 구성되는 자동화된 샘플 준비 스테이션 예컨대 다중 채널 피펫팅 로봇(multi-channel pipetting robot)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 샘플 중 하나 이상을 프로세싱하는 것은, 예를 들면, 염색에 의해 샘플을 준비하는 것, 또는 샘플을 복수의 시약에 노출시키는 것(예를 들면, 혼성화)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 샘플 준비 스테이션은, 하나 이상의 샘플을 염색하거나 또는 라벨링하고, 예컨대 적어도 하나의 세포를 포함하는 샘플의 경우, 이에 의해, 염색된 또는 라벨링된 세포 내의 세포하 또는 세포 구조물의 시각화를 가능하게 함으로써; 또는, 대안적으로 또는 추가적으로, 예컨대 조직 샘플을 포함하는 샘플의 경우, 이에 의해, 염색된 또는 라벨링된 조직 샘플 내의 세포하, 세포의, 또는 조직 관련 구조물 또는 절편의 시각화를 가능하게 함으로써, (예를 들면, 디지털 분석기를 통한) 후속하는 데이터 수집 및 분석을 위해 샘플을 프로세싱하도록 구성될 수 있다.

복수의 시약은, 예를 들면, 복수의 이미징 시약 및 복수의 프로파일링 시약을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 복수의 이미징 시약은, 예를 들면, 하나 이상의 마커, 태그, 및 등등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 복수의 이미징 시약은 형광 형태학 마커(fluorescent morphology marker)와 같은 하나 이상의 이미징 시약을 (예를 들면, 최대 네 개) 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 복수의 프로파일링 시약은, 예를 들면, 하나 이상의 RNA 및/또는 단백질 검출 시약, 또는 프로브("프로파일링 시약(들)" 또는 "프로브(들)")를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 프로파일링 시약은 약 10 개와 10,000 개 사이의 프로파일링 시약을 포함할 수 있다. 각각의 단백질 검출 시약, 또는 프로브는, 예를 들면, 광 절단 가능(예를 들면, UV 절단 가능) 프로브, 및 등등과 같은 절단 가능한 프로브를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 프로브는 항체당 두 개 이상의 라벨링된 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 각각의 프로브는 표적 결합 도메인 및 시그널 올리고뉴클레오티드(signal oligonucleotide)를 포함할 수 있다. 표적 결합 도메인은, 예를 들면, 단백질 결합 분자(예를 들면, 항체, 펩타이드, 압타머(aptamer), 펩토이드)를 포함할 수 있다. 시그널 올리고뉴클레오티드는, 예를 들면, 단일 가닥의 핵산 또는 부분적으로 이중 가닥의 핵산을 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 각각의 이미징 시약은, 적어도 하나 이상의 ROI 내의 조직 샘플의 생물학적 경계에 결합되도록 구성될 수 있고, 각각의 프로파일링 시약은 적어도 하나 이상의 ROI 내에 포함되는 특정한 표적 생물학적 구성 요소의 특정한 생물학적 발현에 결합되도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 각각의 프로파일링 시약은 또한, 예를 들면, 절단 가능한, 관련된 올리고뉴클레오티드를 포함하도록 구성될 수 있고, 몇몇 실시형태에서, 각각의 프로파일링 시약은, 예를 들면, 제거 가능하게 연결된 항체를 포함하는 올리고뉴클레오티드, 또는 절단 가능한, 관련된 올리고뉴클레오티드가 제거 가능하게 연결되는 표적 결합 영역을 포함하는 핵산 프로브 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제거 가능한 연결은, 예를 들면, 표적 결합 도메인과 시그널 올리고뉴클레오티드 사이에서 위치되는 링커(예를 들면, 절단 가능한 링커)를 포함할 수 있다. 절단 가능한 링커는, 예를 들면, 적절한 가간섭성(coherent) 광원(예를 들면, 레이저, 레이저 스캐닝 디바이스, 공초점 레이저 스캐닝 디바이스, UV 광원) 또는 적절한 비가간섭성(incoherent) 광원(예를 들면, 아크 램프 및 발광 다이오드(light-emitting diode; LED))과 같은 광원에 의해 방출되는 전자기 방사선(예를 들면, 광)에 의해 절단되도록 구성되는 광 절단 가능 링커(photo-cleavable linker)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 광원은, 추가적으로 또는 다르게는, 예를 들면, 디지털 미러 디바이스(digital mirror device; DMD)를 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 절단 가능한, 관련된 올리고뉴클레오티드는, 예를 들면, 광 절단 가능 올리고뉴클레오티드 태그(photocleavable oligonucleotide tag)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 조직 샘플은 광 절단 가능 올리고뉴클레오티드 태그에 커플링되는 항체 또는 RNA 프로브를 사용함으로써 (예를 들면, 발현 매핑 플랫폼(130)을 통해) 검정(assay)을 위해 준비될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 각각의 광 절단 가능 올리고뉴클레오티드 태그는, 바코드 스캐너, 및 등등과 같은 스캐너에 의해 스캐닝 또는 판독될 수 있는 머신 판독 가능 식별자일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 광 절단 가능 올리고뉴클레오티드 태그는 하나 이상의 형태학 마커를 사용하여 슬라이드 장착 FFPE 조직 절편에 결합될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 형태학 마커는, 예를 들면, 최대 네 개의 형태학 마커를 포함할 수 있는데, 여기서 각각의 형태학 마커는, 예를 들면, 형광 프로브를 포함할 수 있다. 슬라이드 장착 FFPE 조직 절편에 대한 올리고컨쥬게이티드 프로브(oligoconjugated probe) 및 형태학 마커의 결합 이후, 올리고뉴클레오티드 태그는 추가적인 분석을 위해 조직의 선택된 영역으로부터 분리될 수 있다.

몇몇 실시형태에서 샘플 준비 스테이션은 또한, 예를 들면, 액체 이송 동작, 자기 비드 분리 동작, (예를 들면, 샘플 카트리지 표면 상의 분자 라벨의) 고정화 동작, 및 등등을 비롯한, 다른 프로세싱 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 샘플은 고정되거나 또는 고정되지 않을 수 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 샘플 준비 스테이션을 통한 샘플 프로세싱은, 적어도 하나의 세포를 포함하는 샘플의 정제 및 컨테이너(예를 들면, 샘플 컨테이너), 카트리지(예를 들면, 샘플 카트리지), 및/또는 등등의 표면(예를 들면, 내부 표면) 상으로의 고정화를 포함할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 세포는 표면에 직접적으로 고정될 수 있거나 또는 적어도 하나의 다른 세포를 통해 표면에 간접적으로 고정될 수 있다. 조직 샘플의 프로세싱 이후, 샘플 프로파일러(133)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 이미징, 데이터 수집, 및 분석을 위해, 조직 샘플을 디지털 분석기로 전송하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 디지털 분석기는, 예를 들면, 다중화된 분석 디바이스, 스캐너, 판독 디바이스, 카운팅 디바이스, 및 등등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디지털 분석기는 바코드 스캐닝 디바이스, 다채널 에피형광 스캐너(multi-channel epifluorescence scanner), 및 등등을 포함할 수 있다. 디지털 분석기는, 이미지 캡쳐 디바이스 예컨대 전하 결합 소자(charged-couple device)(예를 들면, 카메라), 및 현미경 대물 렌즈를 포함할 수 있다. 디지털 분석기는, 에너지 소스, 에너지 방출기, 광원, 및 등등("광원")과 같은 트랜스듀서를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 광원은, 예를 들면, 가간섭성 광원(예를 들면, LASER), 자외선(ultraviolet; UV) 광원, 및 등등일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 광원은, 예를 들면, 비가간섭성 광원(예를 들면, 아크 램프 및 발광 다이오드(LED))일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다. 광원은 적어도, 적어도 하나의 세포의 적어도 하나의 세포하 구조물 내의 또는 그로부터의 적어도 하나의 단백질 표적의 존재비(abundance)가 검출될 수 있도록, 적어도 하나의 세포의 적어도 하나의 세포하 구조물을, 샘플과 관련하여, 조사하도록 구성될 수 있다. 또한, 광원은, 먼저, 적어도 하나의 세포의 적어도 하나의 세포하 구조물을 조사할 수도 있고, 나중에, 적어도 제2 세포의 적어도 하나의 세포하 구조물을 조사할 수도 있어서, 적어도 하나의 세포의 적어도 하나의 세포하 구조물 및 적어도 제2 세포의 적어도 하나의 세포하 구조물 내의 또는 그들로부터의 적어도 하나의 단백질 표적의 존재비의 비교를 허용할 수도 있다.

몇몇 실시형태에서, 디지털 분석기는, 샘플에 포함되는 (예를 들면, 각각의 표적 생물학적 구성 요소의) 생물학적 발현 중 하나 이상을, 샘플의 이미지에 공간적으로 매핑하기 위해, 적어도 하나 이상의 ROI뿐만 아니라, 샘플에서 그 대응하는 위치 내에 포함되는 하나 이상의 생물학적 발현을 결정하도록 구성될 수 있다. 따라서, 디지털 분석기는, 샘플에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소의 하나 이상의 생물학적 발현을 샘플의 이미지에 공간적으로 매핑하기 위해, 샘플의 하나 이상의 이미지를 캡쳐하도록, 샘플과 관련되는 데이터를 수집, 및/또는 분석하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 디지털 분석기는, 적어도 하나 이상의 ROI 내에 포함되는 생물학적 발현을 카운트하도록, 정량화하도록(quantitate), 및/또는 정량화하도록(quantify) 구성될 수 있다. 따라서, 몇몇 실시형태에서, 디지털 분석기는, 하나 이상의 매핑된 생물학적 발현을, 하나 이상의 ROI에 포함되는 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화와 관련시키도록 구성될 수 있다.

적어도 하나의 사용자 선택 생물학적 발현의 공간적 매핑은, 샘플에서의 사용자 선택 생물학적 발현과, 하나 이상의 관련된 ROI(예를 들면, 그 내에서 사용자 선택 생물학적 발현이 배치됨) 사이의 공간적 컨텍스트를 제공하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 적어도 하나의 사용자 선택 생물학적 발현의 공간적 매핑은, 표적 생물학적 구성 요소의 생물학적 발현(예를 들면, 표적 생물학적 구성 요소의 생물학적 발현과 관련되는 또는 그에 대응하는 발현 이벤트의 발생의 포지션 또는 위치)과, 하나 이상의 ROI(예를 들면, 하나 이상의 ROI의 발생의 포지션 또는 위치) 사이의, 조직 샘플과 관련한 그것의 공간적 컨텍스트를 제공하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 생물학적 발현은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 공간 프로파일러(133)를 통해 조직 샘플의 시각화 또는 이미지에 공간적으로 매핑될 수 있고, 상기에서 언급되는 바와 같이, 디지털 분석기를 통해 생물학적 발현을 카운트하도록, 정량화하도록(quantitate) 또는 정량화하도록(quantify) 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서 디지털 분석기는 다음의 것을 하도록 구성될 수 있다:

- 조직 샘플의 적어도 하나의 세포 내의 또는 그로부터의 적어도 하나의 단백질 표적을, 표적 결합 도메인 및 시그널 올리고뉴클레오티드를 포함하는 적어도 하나의 프로브와 접촉시키는 것;

- 시그널 올리고뉴클레오티드를 분리하기에 충분한 힘을 조직 샘플의 위치에 힘을 제공하거나 또는 적용하는 것; 및

- 분리된 시그널 올리고뉴클레오티드를 수집 및 식별하고, 이에 의해, 힘을 제공받았던 조직 샘플의 특정한 위치 - 특정한 위치는, 예를 들면, 조직의 사용자 정의 영역, 사용자 정의 세포, 세포 내 사용자 정의 세포하 구조물, 및 등등(예를 들면, ROI)을 포함할 수 있음 - 내에서 또는 그로부터 적어도 하나의 표적을 검출하는 것.

몇몇 실시형태에서, 디지털 분석기는, 조직 샘플의 적어도 제2 특정한 위치에 대해 단계 b) 및 c)를 반복하도록 구성될 수 있는데, 제2 특정한 위치는 적어도 제2 세포를 포함한다. 검출은, 예를 들면, 다음의 것 중 적어도 하나(그리고 바람직하게는 복수, 더욱 바람직하게는 모두)를 포함할 수 있다:

- 제1 특정한 위치 내의 또는 그로부터의 그리고 적어도 제2 특정한 위치 내의 또는 그로부터의 적어도 하나의 단백질 표적의 존재비를 비교하는 것; 적어도 하나의 세포 및 적어도 제2 세포는 동일한 세포 타입 또는 별개의 세포 타입일 수도 있음;

- 제1 세포 타입 내의 또는 그로부터의 그리고 적어도 제2 세포 타입 내의 또는 그로부터의 적어도 하나의 단백질 표적의 존재비를 정량화하는 것; 및

- 중합효소 반응(polymerase reaction), 역전사 효소 반응(reverse transcriptase reaction), 올리고뉴클레오티드 마이크로어레이에 대한 혼성화, 질량 분석법, 형광 분자 표지(fluorescent molecular beacon)에 대한 혼성화, 시퀀싱 반응(sequencing reaction), nCounter® Molecular Barcodes(분자 바코드)와 같은 머신 판독 가능 식별자의 머신 판독, 및 등등.

몇몇 실시형태에서, 제1 및 제2 세포 타입은, 정상 세포 및 비정상 세포, 예를 들면, 질병 및 암 세포로부터 (예를 들면, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)에서 수신되는 입력에 기초하여) 독립적으로 선택될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 표적 결합 도메인은 단백질 결합 분자, 예를 들면, 항체, 펩타이드, 압타머, 및 펩토이드를 포함하고, 몇몇 실시형태에서, 두 개 이상의 표적이 검출될 수 있다: 예를 들면, 1 개와 1000 개 사이의 표적 또는 그 이상(예를 들면, 각각의 생물학적 발현에 대응함), 그리고 그들 사이의 임의의 개수. 몇몇 실시형태에서, 표적은, 각각, 예를 들면, 개개의 RNA 표적, DNA 표적, 단백질 표적, 및 등등과 관련되는 발현 이벤트를 포함할 수 있거나 또는 이들과 관련될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 검출하는 것은, 예를 들면, 각각의 표적의 존재비를 정량화하는 것을 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 디지털 분석기는, 샘플을 조명하고(예를 들면, 레이저 스캐닝 디바이스, DMD, 등등), 샘플을 이미지화하도록, (예를 들면, 샘플의 이미지에 기초하여) 하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 사용자 입력을 후속하여 수신하도록, 그리고 ROI 중 적어도 하나 이상에서 조직 샘플을 조사하고, 이에 의해, 프로파일링 시약으로부터 관련된 올리고뉴클레오티드를 절단하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 몇몇 실시형태에서, 디지털 분석기는 절단된 올리고뉴클레오티드를 수집하도록, 그리고, 다음의 것을 결정하기 위해, 수집된, 절단된 관련된 올리고뉴클레오티드를 분석(예를 들면, 정량화)하도록 구성될 수 있다: 적어도 하나 이상의 ROI 내에 포함되는 하나 이상의 생물학적 발현, 및 그 안에서의 그들의 대응하는 위치. 따라서, 디지털 분석기로부터의 관련된 데이터는, 본원에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 공간적 컨텍스트를 제공하기 위해 (예를 들면, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)에서의) 렌더링 또는 디스플레이를 위한 이미지 및/또는 시각화(예를 들면, 샘플의 이미지 및 생물학적 발현 중 하나 이상의 공간적 매핑에 대응함)를 생성함에 있어서의 사용을 위해 출력될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 디지털 분석기는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 사용자 인터페이스(예를 들면, 사용자 인터페이스(113), 사용자 인터페이스(135))에서 디스플레이, 뷰잉(viewing), 및 사용자 상호 작용을 위한 이미지 및 하나 이상의 관련된 대응하는 시각화를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 디지털 분석기는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 단일 세포 분해능에서의 이미지, 및/또는 하나 이상의 ROI에 포함되는 각각의 생물학적 발현 각각과 각각 관련되는 발현 이벤트의 측정치(예를 들면, 카운트)에 대응하는 시각화를 생성하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 또는 이미지는, 도 3, 도 5, 및 도 6a 내지 도 6i를 참조하여 본원에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI에 포함되는 하나 이상의 생물학적 발현의 그래프, 플롯, 다이어그램, 및 맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 조직 샘플의 시각화 또는 이미지는, 조직 샘플에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소의 생물학적 발현, 및 조직 샘플에서의 각각의 생물학적 발현의 위치에 기초하여 조직 샘플의 형태학적 프로파일링, 분석, 및 특성 묘사("형태학적 프로파일링")를 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 형태학적 프로파일링은, 예를 들면, 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 본원에서 설명되는 바와 같이, 기하학적 프로파일링, 세그먼트 프로파일링, 윤곽 프로파일링, 그리드식 프로파일링, 및 세포 프로파일링 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

사용자 인터페이스(135)는, 사용자와 발현 매핑 플랫폼(130) 사이의 사용자 상호 작용을 가능하게 하도록 구성되는 임의의 적절한 타입의 사용자 인터페이스 디바이스일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스(135)는 (예를 들면, 매핑 애플리케이션(132)으로부터 및/또는 샘플링 프로파일러(sampling profiler; 133)로부터) 출력을 제공(예를 들면, 디스플레이)하도록 구성될 수 있다. 게다가, 사용자 인터페이스(135)는, 예를 들면, 다음의 것을 포함하는 하나 이상의 입력 및/또는 출력 디바이스를 통해, 본원에서 설명되는 바와 같이, (예를 들면, 발현 매핑 플랫폼(130)에서 사용자로부터) 사용자 입력을 수신하도록 구성될 수 있다: 키보드, 마우스, 디스플레이, 스크린/터치스크린, 프로젝터, 및 등등(즉, 사용자 인터페이스(135)는 임의의 적절한 타입의 인간 대 머신 인터페이스 디바이스, 인간 대 컴퓨터 인터페이스 디바이스, 배치 인터페이스, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI), 및 등등을 구현하도록 구성될 수 있다). 사용자 인터페이스(135)는, 다르게는, 임의의 적절한 타입의 인터페이스(예를 들면, 사용자 인터페이스(113))를 포함할 수 있거나 또는 그것을 구현하도록 구성될 수 있다.

통신기(137)는, 예를 들면, 프로세서(131) 및 메모리(139)에 동작 가능하게 커플링되는 하드웨어 디바이스, 및/또는 네트워크(예를 들면, 네트워크(102))를 통한 및/또는 직접적으로 컴퓨팅 디바이스(예를 들면, 사용자 디바이스(110) 및 발현 매핑 플랫폼(130)) 간의 또는 사이의 통신을 가능하게 할 수 있고 지원할 수 있는, 메모리(139)에 저장되고 프로세서(131)에 의해 실행 가능한 소프트웨어일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신기(137)는, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 네트워크 어댑터 예컨대 송신 제어 프로토콜(TCP)/인터넷 프로토콜(IP) 어댑터 카드 또는 무선 통신 어댑터(예를 들면, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 기술을 사용하는 4G 무선 통신 어댑터), Wi-Fi™ 디바이스 또는 모듈, Bluetooth® 디바이스 또는 모듈, 및/또는 임의의 다른 적절한 유선 및/또는 무선 통신 디바이스일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 통신기(137)는, 발현 매핑 플랫폼(130)과 하나 이상의 다른 디바이스(예를 들면, 사용자 디바이스(110))를, 예컨대 통신 네트워크(예를 들면, 네트워크(102))를 통한 그들 사이의 데이터 통신을 위해 연결하도록 또는 인터커넥트하도록 구성될 수 있다. 통신기(137)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 프로세서(예를 들면, 프로세서(111), 프로세서(131)), 시스템 메모리(예를 들면, 메모리(117), 메모리(139)), 주변장치 디바이스(예를 들면, 사용자 인터페이스(113), 사용자 인터페이스(135)), 및 발현 매핑 시스템(예를 들면, 발현 매핑 시스템시스템(100))과 같은 시스템 내의 (예를 들면, 발현 매핑 시스템(100)의 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)을 포함하는) 임의의 다른 디바이스 또는 컴포넌트 사이에서 데이터 및/또는 제어 정보를 전달하도록 설계되는 아키텍쳐와 같은 임의의 적절한 아키텍쳐와 연계하여 구현되도록 구성될 수 있다.

메모리(139)는, (예를 들면, 매핑 애플리케이션(132)의 또는 매핑 애플리케이션(132)과 관련되는) 머신 또는 컴퓨터 프로그램, 디지털 정보, 전자 정보, 및 등등을 저장할 수 있는 임의의 적절한 타입의 메모리, 데이터 스토리지, 또는 머신, 컴퓨터, 또는 프로세서 판독 가능 매체일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리(139)는, 예컨대 프로세서(131)에 의한 실행을 위해, 매핑 애플리케이션(132)과 같은 애플리케이션 또는 프로그램을 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리(139)는, 메모리 버퍼, 하드 드라이브, 내장 하드 드라이브의 자기 디스크 스토리지 디바이스, 자기 테이프, 자기 디스크, 광학 디스크, 휴대용 메모리(예를 들면, 플래시 드라이브, 플래시 메모리, 휴대용 하드 디스크, 메모리 스틱), 반도체 스토리지 디바이스 예컨대 랜덤 액세스 메모리(RAM)(예를 들면, 캐시 메모리를 포함하는 RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 소거 가능한 프로그래머블 리드 온리 메모리(EPROM), 전기적으로 소거 가능한 프로그래머블 리드 온리 메모리(EEPROM), 및/또는 등등일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 메모리(139)는, 다르게는, 임의의 적절한 타입의 메모리 또는 데이터 스토리지를 포함할 수 있는데, 그러한 것은 설계의 문제로서 선택될 수도 있기 때문이다.

사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)는, 예를 들면, 하나 이상의 디스플레이가 제공되는 사용자 인터페이스 디스플레이를 포함할 수 있다. 사용자 상호 작용은, 예를 들면, 조직 이미지, 시각화, 사용자 선택 가능 데이터세트 중 하나 이상과 복수의 스캐닝 레코드 중 하나 이상의 (예를 들면, 사용자 입력에 기초하는) 상호 작용식 관련화를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 디스플레이는 인터커넥트되도록 구성될 수 있고, 예를 들면, 제1 디스플레이, 제2 디스플레이, 제3 디스플레이, 및/또는 제4 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시형태에서, 통합된 사용자 인터페이스는, 제1 디스플레이, 제2 디스플레이, 제3 디스플레이, 및/또는 제4 디스플레이를 통해 및/또는 이들과 연계하여, 단일의 디스플레이의 섹션/부분으로서, 효과적으로 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 통합된 사용자 인터페이스는 (예를 들면, 사용자 인터페이스(135)에 대한) 사용자 입력에 기초하여, 조직 이미지, 시각화, 사용자 선택 가능 데이터세트 중 하나 이상과 복수의 스캐닝 레코드 중 하나 이상을 상호 작용식으로 관련시키도록 구성될 수 있다. 도 5를 참조하여 본원에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같다.

발현 매핑 플랫폼(130)은, 몇몇 실시형태에서, (예를 들면, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)에서 수신되는) 사용자 입력에 기초하여 생물학적 물질을 분석하도록 구성될 수 있어서, 슬라이드 장착 조직 절편에 대한 프로브의 혼성화 이후, 올리고뉴클레오티드 태그는 (예를 들면, 샘플 프로파일러(133)에서) UV 노출을 통해 조직의 별개의 영역으로부터 분리될 수 있고, 분리된 태그는 (예를 들면) nCounter 검정에서 (예를 들면, 샘플 프로파일러(133)에서 그리고 디지털 분석기를 통해) 정량화될 수 있고, 카운트는, 피분석물 존재비의 공간적으로 분해된 디지털 프로파일을 산출하면서, 조직 위치로 다시 매핑될 수 있다. 공간적으로 분해된 디지털 프로파일은, 예를 들면, 본원에서 설명되는 바와 같이, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)에서 디스플레이되도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, ROI는, 프로브와 함께 제공되도록, 조직의 일련의 절편 상에서/그에 인접하여 식별된다. 제1 사례에서, 몇몇 실시형태에서, 관심 세포/조직의 전체 거시적 피쳐를 결정하기 위해, 관심 세포/조직에 대한 완전한 "거시적 피쳐" 이미징 방법론, 예를 들면, DAPI 염색, 막 염색, 미토콘드리아 염색, 특이적 에피토프 염색(specific epitope staining), 및 특이적 전사물 염색(specific transcript staining)이 수행된다. 대안적으로, ROI는 프로브를 제공받을 일련의 절편에 인접한 일련의 절편 상에서 식별된다; 여기에서 전체 "거시적 피쳐" 이미징은 (상기에서 설명되는 바와 같이) 제1 일련의 절편에 대해 수행된다. 이 이미징은, 적절하고 지향된 힘의 인가시 시그널 올리고뉴클레오티드가 프로브로부터 분리될 인접한 일련의 절편 상에서 ROI를 일반적으로 식별할 것이다. 일련의 절편은 서로 대략 5 ㎛ 내지 15 ㎛ 떨어져 있을 수도 있다. 추가적인 세부 사항은, 상기에서 언급되는 바와 같은, 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합되는 관련 PCT 출원 번호 PCT/US2016/042455에서 발견될 수 있다.

이 예에서, 발현 매핑 플랫폼(130)은 다음과 같이 생물학적 물질을 (예를 들면, 샘플 프로파일러(133)에서) 분석하도록 구성될 수 있다:

- 프로세스: FFPE 슬라이드 장착 조직이, 제한된 개수의 가시 파장 이미징 시약과 함께, 광 절단 가능 링커를 통해 DNA 올리고에 컨쥬게이트되는 1차 항체의 칵테일을 사용하여 배양된다;

- 뷰: 종양 슬라이스의 전체 "아키텍쳐"(예를 들면, 이미지 핵 및/또는 한 개 또는 두 개의 주요 종양 바이오마커 사용함)를 확립하기 위해 ROI는 로우 플렉스(low-plex)에서 가시 광 기반의 이미징 시약을 사용하여 식별된다;

- 프로파일: 엄선된 ROI가 고분해능 멀티플렉스 프로파일링을 위해 선택되고, 선택된 영역으로부터의 올리고가 UV 광에 대한 노출 이후 분리된다;

- 도금: 그 다음, 자유 광 절단된 올리고(free photocleaved oligo)가, 예를 들면, 미세모세관 기반의 "시퍼"를 통해 수집되고, 후속하는 정량화를 위해 마이크로플레이트 웰에 저장된다; 및/또는

- 디지털 카운트: 디지털 카운팅 단계 동안, 마이크로플레이트의 공간적으로 분해된 ROI로부터의 광 절단된 올리고는 4 컬러, 6 스팟 광학 바코드에 혼성되어, 표준 NanoString nCounter 판독 기기(예를 들면, SPRINT, Flex 및 MAX)를 사용하여 단일의 ROI에서 (최대 800 플렉스 마커에 걸쳐 분포되는) 최대 100만의 디지털 카운트의 단백질 표적을 가능하게 한다.

이미지는 내부적으로 프로세싱될 수도 있는데, 각각의 레인은 (몇몇 실시형태에서) 그 레인에 대한 카운트를 포함하는 하나의 RCC(Reporter Code Count; 리포터 코드 카운트) 파일을 생성한다. 그러한 RCC 파일은 매핑 애플리케이션(132)(예를 들면, nSolver™ 소프트웨어) 분석(및 옵션 사항으로 품질 제어)으로의 가져오기를 위해 압축(예를 들면, "zip 방식으로 압축됨(zipped)")되어 다운로드될 수 있다. 그 다음, 실행 데이터는, 예를 들면, 가장 일반적으로 사용되는 스프레드시트 패키지(예를 들면, Microsoft® Excel(마이크로소프트 엑셀))에 의해 열릴 수 있는 쉼표로 구분되는 값(comma separated values; CSV) 포맷 파일로서, 내보내기될(exported) 수 있고, 분석 소프트웨어(예를 들면, NanoString(나노스트링)의 nSolver(엔솔버) 또는 다른 데이터 분석 및 시각화 소프트웨어 패키지)를 사용하여 분석될 수 있다.

도 2는, 몇몇 실시형태에 따른, 발현 매핑 시스템을 동작시키는 방법("방법(201)")의 한 예를 묘사하는 플로우차트이다. 방법(201)은, 예를 들면, 발현 매핑 시스템(100)(예를 들면, 도 1 및 관련된 설명 참조)과 같은 발현 매핑 시스템을 통해 구현될 수 있다. 따라서, 방법(201)은, 조직 샘플의 하나 이상의 ROI 내의 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 구현될 수 있고; 구체적으로, 몇몇 실시형태에서, 공간적 매핑은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 예를 들면, 조직 샘플에서의 발현 이벤트의 발생 및 측정에 대응하는, 조직 샘플 내의 그리고 조직 샘플의(예를 들면, ROI 내의) 공간적으로 분해된 피분석물 프로파일을 나타내도록 구성될 수 있다.

방법(201)은, 202에서, 발현 매핑 시스템이, 제1 디스플레이에서, 예를 들면, 적어도 조직 샘플의 이미지를 포함할 수 있는 스캔 창을 디스플레이하게 하는 것을 포함하는데, 이미지는 하나 이상의 관심 영역(ROI) 중 특정 ROI에 각각 대응하는 하나 이상의 경계를 포함하고, 하나 이상의 ROI 각각은 조직 이미지 내의 조직의 특정한 부분에 대응한다. 스캔 창은, 예를 들면, 본원에서 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 방법(201)은, 204에서, 발현 매핑 시스템이, 제2 디스플레이에서, 예를 들면, 하나 이상의 ROI에 포함되는 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화를 포함하는 시각화 창을 디스플레이하게 하는 것을 포함한다. 그러한 시각화는, 예를 들면, 도 5를 참조하여 본원에서 더욱 상세하게 설명된다.

방법(201)은, 206에서, 하나 이상의 ROI 내의 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 조직 이미지에서 하나 이상의 ROI를 코딩함으로써, 발현 매핑 시스템이, 제1 디스플레이를 증강하게 하는 것을 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 발현 매핑 시스템은, 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에서 (예를 들면, 조직의) 형태학적 프로파일링을 용이하게 하기 위해 제1 디스플레이를 증강하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시형태에서, 코딩은, 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 설명되는 바와 같이, 예를 들면, 컬러 코딩을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 코딩 또는 컬러 코딩 중 하나 이상은, 도 3, 도 4a 내지 도 4e, 및/또는 도 6a 내지 도 6i를 참조하여 설명되는 바와 같이, 예를 들면, 생물학적 발현의 정량적 측정치를 각각 제시하는 것을 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 제1 디스플레이는 시각화에 포함되는 생물학적 발현의 적어도 하나의 선택을 특정하는 사용자 입력에 기초하여 증강될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 도 5를 참조하여 본원에서 설명되는 바와 같이, 적어도 하나의 사용자 선택 생물학적 발현의 공간적 매핑은 그 공간적 컨텍스트를 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에 제공하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 사용자 입력은, 예를 들면, 선택과 관련되는 하나 이상의 ROI의 형상 또는 사이즈를 정의하는, 예를 들면, ROI 중 하나 이상의 ROI의 선택을 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 방법(201)은, 도 5를 참조하여 설명되는 바와 같이, 예를 들면, 제3 디스플레이에서, 적어도 하나의 사용자 선택 가능 데이터세트를 포함하는 데이터세트 창을 디스플레이하는 것을 더 포함할 수 있는데, 적어도 하나의 데이터세트는 하나 이상의 ROI에 포함되는 생물학적 발현 중 하나 이상과 관련된다. 몇몇 실시형태에서, 방법(201)은, 예를 들면, 제4 디스플레이에서, 적어도 하나의 조직 이미지를 각각 포함하는 복수의 스캐닝 레코드를 포함하는 레코드 창을 디스플레이하는 것을 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 방법(201)은, 예를 들면, 사용자 입력에 기초하여, 적어도 하나의 레코드를 선택하여, 선택시, 스캔 창, 시각화 창, 및 데이터세트 창 중 적어도 하나가 각각의 또는 관련된 디스플레이에서 디스플레이되는 것을 더 포함할 수 있다.

도 3은, 몇몇 실시형태에 따른, 유전자 발현을 나타내는 시각화의 예를 묘사하는 예시이다. 도시되는 바와 같이, 시각화는, 예를 들면, 히트 맵과 같은 맵, 및 등등을 포함할 수 있는데, 여기서 샘플의 영역(예를 들면, ROI)은 발현되는 마커의 강도 및 아이덴티티에 기초하여 분류되었다. 게다가, (위에서부터 아래로), 예시적인 ROI는 "ROI 3", "ROI 2", "ROI 1", "ROI 10", "ROI 12", "ROI 11", "ROI 5", "ROI 4", "ROI 6", "ROI 8", "ROI 7", 및 "ROI 9"를 포함한다. 또한, (위에서부터 아래로), 예시적인 영역은 "CD20 풍부", "CD3 풍부", "혼합" 및 "PanCK 풍부"를 포함한다. 또한, 예시적인 항체는, (좌측에서부터 우측으로) 도시되는 바와 같이, "P-S6", "베타-카테닌(Beta-Catenin)", "PanCK", "CD34", "CD163", "VISTA", "Tim3", "CD8", "CD56", "IDO1", "CD11c", "p70-S6K", "GZMB", "CD3", "CD4", "CD45RO", "Bcl-2", "P-STAT5", "B2M", "CD45", "lk-Ba", "HistoneH3", "AKT", "B7-H4", "PD1", "HLA-DR", "CD20", "BIM", "P-STAT3", "PD-L1", "S6", "B7-H3", "c-Myc", "CD68", "Ki-67", "MSH2", "MSH6", "BCL6", "STAT3", "BCL6", "STAT3", "PMS2", 및 "MLH1"을 포함한다. 게다가, 히트 맵은, 예를 들면, 각각의 생물학적 발현의 타입 및 정도를 표시하도록 구성되는 하나 이상의 범례(legend)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시되는 바와 같이, 히트 맵은, "scaled nCounter Counts(스케일링된 nCounter 카운트)" 범례 및 "Region(영역)" 범례를 포함할 수 있다.

히트 맵은, 생물학적 발현, 또는 생물학적 발현과 관련되는 발현 이벤트가 매핑되는 관련된 ROI와 관련하여 다양한 생물학적 발현의 컬러 코딩된, 정량적 측정치 또는 카운트를 나타내는 (예를 들면, 샘플 프로파일러(133)로부터의) 데이터의 시각화를 표현한다. 히트 맵은, x 축을 따라 정렬되도록 구성되는 세그먼트 및 y 축 상에서 표적을 포함할 수 있는, 컬러별로 카운트를 묘사하는 이미지일 수 있거나 또는 그 이미지를 포함할 수 있다. 히트 맵은, 생물학적 발현의 정량적 측정치를 제시하도록 히트 맵을 제시하기 위해 하나 이상의 ROI의 컬러 코딩을 통해 디스플레이될 수 있다. 예를 들면, 히트 맵의 컬러별 카운트는, (예를 들면, "영역" 범례에 의해 표시되는) 생물학적 발현의 카운트가 매핑되는 샘플의 영역과 관련하여, (예를 들면, "스케일링된 nCounter 카운트" 범례에 의해 표시되는) 생물학적 발현의 카운트와 같은 정량적 측정치를 나타내도록 구성될 수 있다. 또한, 정량적 측정치는 각각의 생물학적 발현의 타입(예를 들면, 영역 및/또는 ROI 및 관련 항체 타입을 통해) 및/또는 정도(예를 들면, 카운트를 통해)에 대응하도록 구성될 수 있다. 또한, 히트 맵은 대응하는 컬러 또는 강도를 통해 각각의 생물학적 발현의 정도 또는 범위를 나타내도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 히트 맵에서 나타내어지는 바와 같이, 더 높은 강도(예를 들면, 상대적으로 더 어두운 영역)는 더 높은 생물학적 발현 카운트를 표시하도록 구성될 수 있고, 더 낮은 강도(예를 들면, 상대적으로 더 밝은 영역)는 더 낮은 생물학적 발현 카운트를 표시하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 히트 맵은, 히트 맵의 영역 위에서 호버링하는 것에 대응하는 사용자 입력(예를 들면, 커서)에 응답하여 나타내어질 수 있는 상호 작용식 팝업 박스를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상호 작용식 팝업은, 예를 들면, 위에서 호버링이 검출되는 영역과 관련되는 세그먼트, 표적, 카운트, 및/또는 임의의 태그를 나타내도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스크롤 또는 슬라이드에 대응하는 사용자 입력 엘리먼트가 나타내어질 수 있고 선형 데이터와 Log2 데이터 사이의 선택을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 히트 맵이 디스플레이되게 하는 컬러 스킴(color-scheme)이 사용자 입력에 기초하여 조정 또는 변경되도록 구성될 수 있다. 한 예로서, 히트 맵은, 예를 들면, 다음과 같이, 상호 작용식 사용자 조작을 위해 구성될 수 있다: 히트 맵의 일부 또는 전체를 선택하기 위해 클릭 앤 드래그(click and drag)하는 것; 선택된 프로브로 구성되는 프로브 그룹을 선택, 정의, 및/또는 특정하는 것; (예를 들면, 현재 연구로부터) 프로브 그룹을 선택 해제(unselect), 정의 해제(undefine), 및/또는 특정 해제하는(unspecify) 것; 및 등등. 몇몇 실시형태에서, 히트 맵은, 예를 들면, 선형 스케일, 로그 스케일, 및 등등 상에서 구현될 수 있다.

도 4a 내지 도 4e는, 몇몇 실시형태에 따른, 시각화 및 프로파일링 모달리티("시각화 및 프로파일링 모달리티(들)" 또는 "프로파일링 모달리티(들)") - 이들에 의해 그리고 이들 내에서, 조직(예를 들면, 조직 샘플) 및 유전자 발현(예를 들면, 조직에 걸친 또는 조직 내에서의 발현 이벤트의 발생)이 (예를 들면, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)를 통해) 나타내어질 수 있음 - 의 예를 묘사하는 예시이다. 도시되는 바와 같이, 시각화 및 프로파일링 모달리티는, 기하학적 프로파일링(도 4a), 세그먼트 프로파일링(도 4b), 윤곽 프로파일링(도 4c), 그리드식 프로파일링(도 4d), 및 희귀 세포 프로파일링(도 4e)을 포함한다. 시각화 및 프로파일링 모달리티는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 사용자가, 사용자 입력에 기초하여, 하나 이상의 ROI를 상호 작용식으로 그리고 시각적으로 정의하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 시각화 및 프로파일링 모달리티는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에서 (예를 들면, 조직의) 형태학적 프로파일링을 용이하게 하도록 생성 및 구성될 수 있다. 예를 들면, 시각화 및 프로파일링 모달리티는, 샘플 내의 및 샘플의 발현 이벤트 및 관련된 생물학적 발현의 이질성의 레벨을 결정, 평가, 및/또는 특성 묘사하기 위한 샘플의 분석을 위해 구성될 수 있다.

이제 도 4a를 참조하면, 기하학적 프로파일링은 사용자 입력에 기초한 샘플 이질성 및/또는 프로파일(예를 들면, 생물학적 발현 프로파일)의 공간적 및 정량적 평가(assessment), 평가(evaluation), 및 특성 묘사를 가능하게 하도록, 지원하도록, 그리고 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 입력은, 형상 및/또는 사이즈의 관점에서 하나 이상의 ROI의 하나 이상의 선택을 특정, 조정, 및/또는 정의하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 사용자 입력은, 예를 들면, 하나 이상의 ROI의 선택과 관련되는 하나 이상의 ROI의 형상 또는 사이즈와 함께, ROI 중 하나 이상의 ROI의 선택을 포함할 수 있다. 동일한 형상은 재사용되어, ROI 사이의 특정한 영역이 (픽셀 단위에서) 동일한 것을 보장할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 기하학적 프로파일링은, 샘플의 별개의 조직 영역에 걸쳐 표준화된 기하학적 형상을 제공하도록 구성될 수 있다. 한 예로서, 기하학적 프로파일링은, 종양 및 면역 마커의 발현이 샘플에 걸쳐 어떻게 다를 수도 있는지(예를 들면, 이질성)의 평가를 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 기하학적 프로파일링은, 근접성에 기초한, 조직 발현 프로파일의 특정한 영역에 걸친 그리고 그 특정한 영역 내에서의 별개의 발현 프로파일의 식별을 위해 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 기하학적 프로파일링은, 선택된 하나 이상의 ROI 내의 생물학적 발현의 정량화를 표현하도록 구성될 수 있다.

이제 도 4b를 참조하면, 세그먼트 프로파일링은, 하나 이상의 ROI 내에서 별개의 생물학적 구획을 식별하고 프로파일링하기 위해, 형태학 마커를 사용하여 세포성의 타입 및/또는 정도를 나타내도록 구성될 수 있다. 세그먼트 프로파일링은 고유의 종양 및 종양 미세 환경 분자 프로파일을 나타낸다. 예를 들면, 세그먼트 프로파일링은 종양이 종양 미세 환경과 어떻게 다를 수도 있는지의 평가를 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 세그먼트 프로파일링은, 예를 들면, 수동 세그먼트 프로파일링 또는 자동 세그먼트 프로파일링을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 자동 세그먼트 프로파일링은, 적어도 하나의 세그먼트 프로파일링 파라미터를 특정하는 사용자 입력에 기초하여 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에서 샘플의 세그먼트 프로파일링을 자동화하고 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 세그먼트 프로파일링은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI 내에서 별개의 생물학적 영역의 식별 및 프로파일링을 용이하게 하기 위해, 형태학 마커(형광 표적)로부터 높은 신호와 낮은 신호 사이의 차이를 (예를 들면, 타입 및/또는 정도의 관점에서) 검출, 분류, 식별, 및/또는 구별하도록 또는 다르게는 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 세그먼트 프로파일링은 CD45 양성 대 S100B 양성 조직과 같은 별개의 생물학적 영역 사이를 구별하기 위해 ROI 내의 별개의 생물학적 영역을 식별 및/또는 프로파일링하도록 구성될 수 있다.

이제 도 4c를 참조하면, 윤곽 프로파일링이, 본원에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI의 중앙 구조물 주변의 국소적 미세 환경 및 생물학적 반응에 대한 근접성의 효과의 평가(assessment), 평가(evaluation), 및 특성 묘사를 가능하게 하도록, 지원하도록, 그리고 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 윤곽 프로파일링은 (예를 들면, 하나 이상의 ROI에서) 종양 또는 면역 세포 집단에 대한 근접성이 생물학적 반응을 어떻게 변경시키는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 ROI는, 도 4c에서 도시되는 바와 같이, 근접성에 기초하여 별개의 발현 프로파일을 나타내도록 구성되는 하나 이상의 방사상 ROI를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 윤곽 프로파일링은 방사상 ROI를 사용하여 중심 구조물 주변의 국소적 미세 환경을 조사함으로써 근접도가 생물학적 반응에 어떻게 영향을 끼치는지를 나타내도록 구성될 수 있다. 중앙 구조물은, 면역 세포의 클러스터와 같이, 간결할 수 있거나, 또는 뉴런 또는 혈관과 같이 복잡할 수 있다. 따라서, 윤곽 프로파일링은, 하나 이상의 ROI의 중앙 구조물 주변의 국소적 미세 환경 및 생물학적 반응에 대한 근접성의 효과의 평가(assessment), 평가(evaluation), 및 특성 묘사를 가능하게 하도록, 지원하도록, 그리고 용이하게 하도록 구성될 수 있는데, 여기서, 중앙 구조물은, 예를 들면, 면역 세포의 간결한 클러스터, 또는 뉴런 또는 혈관과 같은 복합체를 포함한다.

이제 도 4d를 참조하면, 그리드식 프로파일링이 튜닝 가능한 그리드화 패턴(tunable gridding pattern)을 사용하여 깊은 공간적 매핑을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 그리드식 프로파일링은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI의 선택에 대응하는 사용자 입력에 기초하여, 샘플에서의 구조물(예를 들면, 종양)의 분자 프로파일의 디지털 맵을 제공하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 그리드식 프로파일링의 시각화는, 예를 들면, 샘플의 깊은 공간적 매핑을 구동하기 위해 이미지 상에 오버레이되는 튜닝 가능한 그리드화 패턴을 포함할 수 있다.

이제 도 4e를 참조하면, 희귀 세포 프로파일링은, 예를 들면, 단일 세포 프로파일링 및 희귀 세포 프로파일링을 포함할 수 있다. 분리된 면역 세포 집단은 고유의 발현 프로파일을 나타낸다. 따라서, 희귀 세포 프로파일링은, 예를 들면, 본원에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI 내의 별개의 세포 집단의 기능을 나타내도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 희귀 세포 프로파일링은 하나 이상의 ROI에서 세포 타입 고유의 형태학 마커에 기초하여 별개의 세포 집단을 검출하도록 또는 식별하도록 구성될 수 있다. 따라서, 희귀 세포 프로파일링은, 예를 들면, 대응하는 생물학적 발현과 관련될 수도 있는, 희귀 발현 이벤트 및 이들의 타입을 포함하는 "희귀 이벤트에 대해 빛을 비추는 것"을 돕는다. 몇몇 실시형태에서, 희귀 세포 프로파일링은, 예를 들면, 희귀 또는 단일 면역 세포를 비롯한 특정한 면역 세포가 종양 생물학 및 치료 반응에 어떻게 영향을 끼칠 수 있는지의 평가(assessment), 평가(evaluation), 및 특성 묘사를 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 별개의 세포 집단의 기능은, 예를 들면, 고유의 발현 프로파일에 대응하는 세포 타입 고유의 형태학 마커에 기초하여 나타내어질 수 있다.

도 5는, 몇몇 실시형태에 따른, 시각화를 포함하는 사용자 인터페이스 디스플레이의 한 예를 묘사하는 예시이다. 사용자 인터페이스 디스플레이는, 본원에서(그리고 상기에서) 설명되는 바와 같이, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)와 같은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 도시되는 바와 같이, 사용자 인터페이스 디스플레이는, 예를 들면, 스캔 창, 데이터세트 창, 및 시각화 창을 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 인터페이스 디스플레이는, 예를 들면, 레코드 창(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 게다가, 스캔 창, 데이터세트 창, 및 시각화 창은, 각각, 다양한 기능 버튼을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기능 버튼은, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 스캔 창에서, "Manage Annotations(주석 관리)"를 포함할 수 있고; 데이터세트 창에서, "Dataset History(데이터세트 이력)" 및 "Export, Rename, Delete Dataset(데이터세트 내보내기, 이름 바꾸기, 삭제)"를 포함할 수 있고, 및 시각화 창에서, "Dropdown Parameters Menu(드랍다운 파라미터 메뉴)"를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 인터페이스 디스플레이는, 예를 들면, 툴바 및/또는 일반 기능 버튼을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시되는 바와 같이, 툴바는 "Task Bar Options(태스크 바 옵션)"을 포함할 수 있고, 일반 기능 버튼은 "Export Function(내보내기 기능)"을 포함할 수 있다. 다르게는, 사용자 인터페이스 디스플레이는, 임의의 다른 적절한 타입 또는 구성의 창, 툴바, 및/또는 기능 버튼을 포함할 수 있는데, 그러한 것은 설계의 문제로서 선택될 수도 있기 때문이다.

사용자 인터페이스 디스플레이는, 본원에서 설명되는 바와 같이, (예를 들면, 사용자 디바이스(110) 또는 발현 매핑 플랫폼(130)에서의) 사용자와 발현 매핑 플랫폼(예를 들면, 발현 매핑 플랫폼(130)) 사이의 상호 작용식 사용자 상호 작용을 제공하도록 구성되는 통합된 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 상호 작용은, 예를 들면, 조직 이미지, 시각화, 사용자 선택 가능 데이터세트 중 하나 이상과, 복수의 스캐닝 레코드 중 하나 이상의 상호 작용식 관련화(예를 들면, 사용자 입력에 기초함)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 인터커넥트된 시각화는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 예를 들면, 데이터세트(예를 들면, 하나 이상의 사용자 선택 가능 데이터세트); 복수의 스캐닝 레코드 중 하나 이상의 선택과 관련되는 (예를 들면, 샘플의) 임의의 적절한 타입의 시각화 및/또는 이미지(들)를 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 예를 들면, 전체 조직 이미지 또는 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나 내의 특정한 세그먼트에 각각 대응하는 복수의 아이콘을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 예를 들면, 전체 조직 이미지 또는 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나 내의 특정한 세그먼트에 각각 대응하는 복수의 아이콘을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 예를 들면, 스캔, 하나 이상의 ROI, 세그먼트, 및 등등과 관련되는 또는 이들에 대응하는 표현, 시각화, 및/또는 이미지를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 스캔 중 하나 이상, 하나 이상의 ROI, 및/또는 세그먼트 중 하나 이상의 선택에 대응하는 (예를 들면, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)를 통해 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)에서 사용자로부터 수신되는) 사용자 입력에 기초하여 그리고 그에 응답하여 스캔 중 하나 이상, 하나 이상의 ROI, 및/또는 세그먼트 중 하나 이상이 (예를 들면, 도 5에서 도시되는 바와 같이) 특정한 연구에서 배제될 수 있거나 또는 포함될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 스캔 창은 태그의 사용자 입력 기반의 선택을 제공하도록 구성될 수 있다. 게다가, 스캔 창은 스캔의 개개의 이미지 뷰어를 포함할 수 있다.

예를 들면, 스캔 창은, 예를 들면, 각각의 스캔과 관련되는 아이콘을 포함할 수 있다(예를 들면, 이 창의 상단에 위치됨 그리고 각각의 세그먼트를 표현하는 피커 버튼이, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 각각의 이미지 뷰어의 우측에 위치됨). 몇몇 실시형태에서, 각각의 아이콘은, 예를 들면, 단일의 클릭이 스캔 또는 세그먼트의 상태를 선택된 상태로부터 선택되지 않은 상태로 또는 그 반대로 스위칭하도록 각각의 스캔과 상호 작용식으로 관련될 수 있다. 아이콘은, 다르게는, 다른 제어 동작을 제공하도록 구성될 수 있는데, 그러한 것은 설계의 문제로서 선택될 수도 있기 때문이다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 아이콘 또는 피커 버튼 위에서의 호버링이 이름, 태그, 등등과 같은 추가적인 정보를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 분석을 위한 세그먼트의 총 개수 및/또는 선택되는 세그먼트의 개수; 및 분석을 위해 선택되는 세그먼트의 일반적인 비율:의 시각적 프리뷰를 제공하도록 구성되는, 예를 들면, SCAN ICONS 버튼을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 예를 들면, 이미지 뷰어를 포함할 수 있다. 각각의 이미지 뷰어는 스캔과 ROI 및 세그먼트의 공간적 배치를 묘사한다. 예를 들면, 좌측 상단 코너에 있는 체크박스는, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 그 스캔이 분석을 위해 선택되는지의 여부를 표시한다. 선택된 스캔은 녹색 헤더를 갖는다; 선택 해제된 스캔은 백색 헤더를 갖는다. 스캔 창은 세그먼트의 뷰잉, 선택, 및 선택 해제를 지원하기 위해 스캔 이미지를 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 스캔 이미지는 세그먼트의 시야(field of view)를 변경하도록 조정될 수 있다. 다른 예로서, 스캔 이미지는 (예를 들면, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)를 통해) 줌인 및 줌아웃되도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 하나 이상의 ROI(예를 들면, 스캔 이미지)에 각각 대응하는 하나 이상의 피커 버튼을 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 데이터세트 창은, 예를 들면, 하나 이상의 데이터세트, 프로브, 프로브 그룹, 및/또는 세그먼트 그룹과 관련되는 또는 이들에 대응하는 표현, 시각화, 및/또는 이미지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 데이터세트 창은 표현, 시각화, 및/또는 이미지를 포함하는 목록을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 데이터세트 창은 현재 연구와 관련되는 데이터세트 및 프로브 그룹을 초기에 나타내도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 데이터세트 창은 초기 데이터세트(가져오기된 데이터의 원시 세트; 이것은 데이터세트 목록의 상단에 나타날 것임) 및 새로운 연구의 시작시의 모든 프로브 그룹을 나타내도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 시각화 창은, 예를 들면, 본원에서 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 ROI에 포함되는 하나 이상의 생물학적 발현의 그래프, 플롯, 다이어그램, 및 맵 중 하나 이상에 각각 대응하는 하나 이상의 시각화를 포함할 수 있다. 각각의 시각화는 하나 이상의 선택된 데이터세트, 프로브, 및/또는 그들 프로브로부터의 데이터에 적용되는 조정의 시각적 표현을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 중 하나 이상은 하나 이상의 이미지(예를 들면, 샘플 이미지)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 중 하나 이상은, 플롯 상의 관심 영역(예를 들면, ROI)의 선택에 대응하는 사용자 입력이 스캔 창의 관련 강조된 세그먼트가 나타내어지게 하도록 구성될 수 있다. 관심 영역의 선택은, 예를 들면, 태그, 그룹, 등등을 생성하기 위한 우클릭(right-click)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 시각화 창은, 임의의 시각화에서의 관심 영역이 (예를 들면, 사용자 인터페이스(113) 및/또는 사용자 인터페이스(135)를 통한 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 플랫폼(130)에 대한 사용자 입력에 기초하여 사용자에 의해) 선택되어 스캔 창에서 강조되는 각각의 세그먼트를 나타낼 수 있도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 ROI는 시각화 창을 통해 선택될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 창은, 예를 들면, 데이터 조정을 실시간으로 행하기 위해 적용될 수 있는 변경의 선택에 대응하는 사용자 입력을 통해 실시간 사용자 상호 작용을 위해 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 시각화 창은, 사용자 입력에 기초하여, 프로브 그룹, 세그먼트 그룹, 및/또는 등등을 생성하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 창은, 세그먼트의 하나 이상의 세트, 및/또는 별개의 개개의 세그먼트의 하나 이상의 선택과의 관련화를 위한 태그를, 사용자 입력에 기초하여, 생성하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 창은, 사용자 입력에 응답하여, 하나 이상의 데이터세트, 세그먼트, 및/또는 프로브를 동적으로 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 창은 스캔 창 또는 데이터세트 창 중 하나 이상에 상호 작용식으로 인터커넥트될 수 있다. 예를 들면, 시각화 창은 시각화의 관심 영역의 선택을 통해 하나 이상의 ROI가 선택될 수 있도록 구성되는 시각화를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시각화 창에서의 선택된 ROI는 스캔 창에서 보여지도록, 강조되도록, 또는 다르게는 표시되도록 구성될 수 있다. 따라서 시각화 창은, 사용자가, 선택을 위한 프로브 그룹 또는 세그먼트 그룹을 생성하는 것, 프로브 또는 세그먼트의 선택된 세트를 연구로부터 배제하는 것, 하나 이상의 선택된 세그먼트와의 관련화를 위한 태그를 정의하는 것, 및 등등을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 레코드 창 및/또는 데이터세트 창은, 관련된 데이터세트에 대해 이루어지는 임의의 변경 또는 조정을 표시하도록 구성될 수 있다.

한 예로서, 사용 중에, 데이터세트 창은 현재 연구와 관련되는 모든 데이터세트 및 프로브 그룹의 목록을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 데이터세트 창은 연구의 시작시 초기 데이터세트를 나타내도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 초기 데이터세트는 가져오기된 데이터의 원시 세트를 포함할 수 있다; 이것은 데이터 세트 필드의 데이터세트 목록의 상단에서 나타내어지도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 초기 데이터세트는, 연구의 시작시 프로브 그룹뿐만 아니라, 필드를 채우는 코어 및 모듈 키트 구성 파일에서 정의되는 임의의 추가적인 프로브 그룹을 포함하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 사용자 인터페이스 디스플레이는, 통합된 사용자 인터페이스를 통한 디스플레이를 위해 그리고 사용자 입력에 기초하여 실시간으로, 레코드 창 및 데이터세트 창 중 하나 이상 및 시각화 창과 연계하여 스캔 창을 렌더링하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 데이터세트의 검출된 프로브는 데이터세트 창의 프로브 목록에서 나열될 수 있다. 데이터세트 창은, 개개의 데이터세트가 (예를 들면, 드래그 앤 드랍 동작을 통해) 레코드 창에 저장될 수 있도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 레코드 창은, 예를 들면, 폴더 또는 데이터세트(예를 들면, 저장된 데이터세트)의 목록을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 레코드 창은 태그, 텍스트, 및 등등에 기초하여 검색 가능하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사용자 인터페이스 디스플레이는, 사용자 입력에 기초하여, 적어도 하나의 레코드를 선택하도록 구성될 수 있어서, 선택시, 스캔 창, 시각화 창, 및 데이터세트 창 중 적어도 하나는, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 각각의 디스플레이에서 디스플레이된다.

몇몇 실시형태에서, 레코드 창은 데이터 분석 큐(data analysis queue)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 레코드 창은 레코드 버튼을 통해 액세스되도록, 그리고 하나 이상의 스캔을 포함하는 하나 이상의 폴더의 사용자 입력 기반의 선택을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 좌측 상단 코너에 있는 체크박스를 클릭함으로써 각각의 관심 스캔을 선택한다. 이것은 헤더를 컬러(예를 들면, 녹색)로 변경할 것이다. 한 번에 하나의 슬라이드를 역시 볼 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 레코드 창은 (예를 들면, 도 5에서 도시되는 바와 같은 Records(레코드) 아래에서) Scan Gallery View(스캔 갤러리 뷰)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 레코드 창은 사용자 입력에 기초한 분석을 위해 하나 이상의 스캔(들)이 함께 대기열에 있을(queued) 수 있도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 레코드 창은, 사용자 입력에 기초하여, 스캔 순서를 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 스캔 순서는 스캔 날짜에 기초하여 자동적으로 설정될 수 있다. 다른 예로서, 스캔 순서는, Scan Name(스캔 이름), Slide Name(슬라이드 이름), 및 등등과 관련하여, 사용자 입력에 기초하여, 조정될 수 있다.

몇몇 실시형태에서, 사용자 인터페이스 디스플레이는, 사용자 입력에 기초하여, 복수의 레코드에 대한 속성, 제약, 및/또는 값 중 적어도 하나를 필터링하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스 디스플레이는, (예를 들면, 사용자가 RNA 또는 단백질을 선택하여 나타나는 프로브를 필터링하는 것을 가능하게 하기 위해) Analyte Type(피분석물 타입)에 기초하여, (예를 들면, 텍스트에 의해 및/또는 태그에 의해 프로브를 검색하기 위해) 텍스트 및/또는 태그에 기초하여, 프로브를 필터링하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 데이터세트 창에서, 프로브 그룹 및 세그먼트 그룹이 나열될 수 있다. 다른 사전 정의된 프로브 그룹은, 그들이 코어 또는 모듈 키트 구성 파일에서 정의되는 바와 같이 이 필드에서 자동적으로 채워질 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 필터링은, 예를 들면, 타입별로 세그먼트의 그룹화를 허용하기 위해 태그의 선택에 기초하여 구현되도록 구성될 수 있으며, 그 다음, 분석을 위해 데이터를 분류하고 필터링하기 위해 사용될 수 있다.

한 예로서, 사용 중에, 스캔 창은, 사용자가, 연구에서 포함할 하나 이상의 스캔, 프로브, 및/또는 세그먼트를, 사용자 입력에 기초하여, 선택하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 연구에서의 스캔 중 하나 이상은, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 스캔 창의 상단에서 스캔 아이콘으로서 그리고 하방으로 나열되는 스캔 이미지로서 표현될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 연구에서의 분석을 위해 실질적으로 모든 스캔 및 세그먼트가 초기에 선택되도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은, 세그먼트 주석이 스캔 창에서 주석 관리 버튼을 사용하여 스프레드시트에 업로드될 수 있도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캔 창은 포함할 수 있다.

도 6a 내지 도 6i는, 몇몇 실시형태에 따른, 예시적인 시각화를 각각 묘사하는 예시이다. 도시되는 바와 같이, 시각화는 클러스터 다이어그램(도 6a), 막대 차트(도 6b), 스캐터 플롯(도 6c), 박스 플롯(도 6d), 포레스트 플롯(도 6e), 통계적 플롯(도 6f), 볼케이노 플롯(도 6g), 트렌드 플롯(도 6h), 및 스트립 플롯(도 6i)을 포함한다.

도 6a를 참조하면, 클러스터 다이어그램은 데이터 포인트 사이의 관계에 관한 추론을 행하는 상호 작용식 트리를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상호 작용식 트리는 덴드로그램일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다. 클러스터 다이어그램은, 클러스터의 동일한 분기에 속하는 포인트가 몇몇 레벨에서 서로 유사하다는 것을 나타내도록 구성될 수 있다; 별개의 분기의 데이터 포인트는 덜 유사한데, 이 경우, 도 6a에서 도시되는 바와 같이, 세그먼트는 x 축을 따라 정렬되고 표적 y 축 상에서 정렬된다. 몇몇 실시형태에서, 클러스터 다이어그램은, 선택이, 사용자 입력에 기초하여, 데이터가 로그 변환되게 하고, 그 다음, z 점수가 계산되게 하고, 클러스터링(상관/덴드로그램이 계산될 것임)이 클러스터 히트 맵에서의 포지션을 결정하게 하도록 구성되는 알고리즘을 통해 구현될 수 있다. 클러스터 히트 맵은 z 점수를 표현하는 컬러에서의 결정된 포지션에 따라 각각의 세그먼트-프로브 세포를 플롯할 것이다. 시각화로부터 데이터를 내보낼 때, 사용자는 z 점수인 그들이 보는 값을 내보내기하는 능력을 가져야 한다.

도 6b를 참조하면, 막대 차트는 연구에 포함되는 모든 세그먼트에 걸친 모든 프로브의 카운트 값을 표현한다. 예를 들면, 세그먼트는 x 축을 따라 나열될 수 있고 카운트는 y 축을 따라 나열될 수 있으며; 각각의 막대의 높이는 빈(bin)에 의해 정의되는 각각의 카운트의 빈도를 표현한다. 몇몇 실시형태에서, 막대 차트는, 막대 차트가 선형 및/또는 로그 스케일 상에서 나타내어지도록 구성되는 알고리즘을 통해 구현될 수 있다; 및/또는 오차 막대는 그룹에서의 카운트의 표준 편차, 또는 표준 오차 중 어느 하나이다. 몇몇 실시형태에서, 막대 차트는, 강도 데이터가 선형/로그 슬라이더를 사용하여 선형 또는 로그 공간에서 보여질 수 있도록 및/또는 자동 스케일링될 수 있도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 막대 차트는 (적용 가능한 경우) 비율 데이터를, Ratios(비율), Fold Changes(배수 변화), 또는 Log2 비율로서 나타내도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 막대 차트는, Min Count Value(최소 카운트 값) 및/또는 Max Count Value(최대 카운트 값)(로그 스케일에서가 아니라, 선형 강도 데이터를 보는 경우에만 이용 가능함)을 입력함으로써 스케일링을, 사용자 입력에 기초하여 자동적으로 또는 수동으로, 적용하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 막대 차트는 Tags(태그), Factors(요인), Average(평균) 방법(중앙값, 기하 평균, 평균), 및 Error(오차) 막대(SE, SD, 없음)를 선택함으로써 그룹화 적용을 제공하도록 구성될 수 있다.

도 6c를 참조하면, 스캐터 플롯은 x 축 상에서 한의 세그먼트의 결과를 그리고 y 축 상에서 상이한 세그먼트의 결과를 플롯하는 시각화이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 스캐터 플롯은, 제2 연구로부터의 프로브와 관련되는 결과를 나타내는 제2 플롯과 관련하여, 제1 연구로부터의 프로브와 관련되는 결과를 나타내는 제1 플롯을 나타내도록 구성되는 시각화일 수 있거나 또는 그것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 스캐터 플롯은 R2 라인과 같은 트렌드라인 및 관련된 값(예를 들면, 도 6c의 플롯의 우측 상단에서 도시됨)을 자동적으로 나타내도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, R2 값은 피어슨 상관 계수(pearson correlation coefficient)(예를 들면, Excel(엑셀)의 "RSQ" 공식)로서 계산되도록 구성될 수 있다.

도 6d를 참조하면, 박스 플롯은 사분위수(quartile)에 기초한 연구의 서브세트를 묘사하는 도면을 표현한다. 박스 플롯은, 상위 및 하위 사분위수 외부의 변동성을 표시하는 박스(휘스커(whisker))로부터 수직으로 연장되는 라인을 갖는다. 이상점은 개개의 포인트로서 플롯될 수도 있다. 이들 시각화는, 기저의 통계적 분포에 관한 어떠한 가정도 없이 실험의 서브세트 사이의 차이를 디스플레이한다; 그들은 비 파라메트릭이다(non-parametric). 예를 들면, 박스 플롯은, 사용자 입력에 기초하여, 세그먼트, 태그, 및 중앙값, 최대치, 제1 및 제3 사분위수에 대한 값을 디스플레이하는 팝업을 나타내도록 구성될 수 있다. 범례는, 각각의 플롯에 할당되는 컬러 및 그것의 대응하는 라벨을 나타낸다. 플롯을 디스플레이하거나 또는 숨기기 위해 범례의 컬러 박스를 클릭한다. 몇몇 실시형태에서, 박스 플롯은 제25 사분위수와 제75 사분위수 사이에서 연장되도록 구성될 수 있고, 및/또는 휘스커는 최소치 및 최대치로 연장된다.

도 6e를 참조하면, 포레스트 플롯은 모든 세그먼트 또는 세그먼트의 그룹에 걸친 개개의 프로브에 대한 비율 값의 분포를 도시한다. 배수 변화는, 각각의 프로브 이름(수직으로 나열됨)에 대해 수평 축을 따라 박스 및 휘스커 플롯으로서 묘사된다. 수직 축은 1과 동일한 비율 값에서 도시된다. 각각의 프로브에 대한 플롯에 의해 묘사되는 분포에 대한 통계치와 함께 툴팁(tooltip)을 보기 위해서, 박스 위에서 호버링한다. 박스는 중앙값을 표시하는 라인을 가지고 분포의 제1 사분위수와 제3 사분위수에 걸쳐 있다. 휘스커는 데이터에 대한 95 % 신뢰 한계 사이에서 연장된다. 몇몇 실시형태에서, 포레스트 플롯은 다음의 기능을 포함할 수 있다: 강도 데이터를 비율로서, 배수 변화로서, 또는 Log2 단위로 보는 것; 태그 및 태그 조합별로 그룹화함으로써 데이터를 분류하고 채색하는 것; 태그별로 데이터 포인트를 채색하는 것; 및/또는 채색을 위한 하나 이상의 세그먼트 태그를 선택하는 것(조합 그룹이 또한 생성될 것임).

도 6f를 참조하면, 통계 플롯은, 예를 들면, 주성분 플롯, 또는 PCA 플롯을 포함할 수 있다. 주성분 플롯은, 삼차원 플롯의 x 축, y 축, 및 z 축을 따라 선택된 데이터세트에 대한 처음 세 개의 주성분을 묘사하도록 구성될 수 있다. 변동의 대부분의 원인은, 이들 처음 세 개의 성분에 의해 설명될 수 있다. 주성분 플롯은, 다음과 같은 다양한 기능성을 포함하도록 구성될 수 있다: 플롯을 클릭하여 x, y 또는 z 축을 따라 회전시켜 상이한 축의 관점에서 플롯을 보는 것; 데이터 포인트를 클릭하여 세그먼트 창 및 스캔 이미지 뷰어에서 세그먼트를 자동적으로 강조하는 것; 및/또는 플롯 상의 데이터포인트 위에서 호버링하여 그것이 표현하는 세그먼트 이름, 관련된 태그, 및 그것의 좌표 각각을 디스플레이하는 팝업을 보고 정의되는 그것의 삼차원을 보는 것.

도 6g를 참조하면, 볼케이노 플롯은 x 축 상의 데이터세트의 비율 데이터(log2) 및 y 축 상의 유의도(p 값의 -log10)의 측정치의 스캐터 플롯이다. 이 시각화는 t 테스트(p 값)를 포함하는 데이터세트에 대해 이용 가능하다. 몇몇 실시형태에서, 볼케이노 플롯은 개개의 비율(예를 들면, tumor1/stromaAV, tumor2/stromaAV, 등등)을 평균을 사용하여 하나의 값으로 조합하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 볼케이노 플롯은, 사용자 입력에 기초하여, 플롯에서 사용할 비율(예를 들면, 종양/면역 또는 면역/종양)을 나타내도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 볼케이노 플롯은 뷰 비율 데이터를 비율, 배수 변화, 또는 Log2 비율로서 나타내도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 볼케이노 플롯은 슬라이더를 사용하여 p 값/-10log를 사용하여 특정될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 볼케이노 플롯은 대응하는 컬러에 의해 프로브의 상이한 그룹을 나타내도록 구성될 수 있다.

도 6h를 참조하면, 트렌드 플롯은 데이터세트의 모든 선택된 프로브에 대한 라인 그래프를 도시한다. 세그먼트는 x 축을 따라 정렬될 수 있고, 한편 프로브 카운트는 y 축을 따른다. 트렌드 플롯은 다음과 같은 다양한 기능성을 포함하도록 구성될 수 있다: 라인 위에서 호버링하여 프로브 이름 및 p 값을 갖는 팝업을 보는 것; y 축에 대한 로그 값과 선형 값 사이의 스위칭; 태그 또는 요인별로 세그먼트 그룹화를 선택하거나 또는 태그별로 세그먼트를 정렬하는 것; p 값(예를 들면, 최대 p 값)의 선택을 통해 트렌드 플롯 상의 라인을 선택하여, 그 p 값 또는 더 나은 것과 관련되는 결과를 표현하는 임의의 라인이 선택되게 하는 것; 및 라인 버튼에 의한 Select(선택)을 사용하여 그래프 상에 라인을 묘화하는 것.

도 6i를 참조하면, 스트립 플롯은 시각화마다 하나의 프로브를 묘사한다. 스트립 플롯은 다음과 같은 다양한 기능성을 포함하도록 구성될 수 있다: 스트립 플롯 상의 도트가 각각의 값을 표현함; 라인은 그룹에 대한 중앙값을 나타냄; 스캐터 플롯 상의 데이터 포인트 위에서 호버링하여 표적과 포인트의 x 및 y 좌표를 디스플레이하는 팝업을 보는 것; 플롯 상의 임의의 다른 영역 위에서 호버링하여 최소, 중앙, 최대 및 사분위수 값뿐만 아니라, 현재 디스플레이되는 프로브를 보는 것; 선택을 위한 프로브를 필터링하기 위해 사용될 p 값을 선택하는 것(선택된 p 값 또는 더 나은 프로브가 나타내어질 것임); 선형 카운트 또는 Log2 값을 보는 것; 사용자 입력에 기초하여, 어떤 프로브의 플롯을 볼지를 선택하는 것; p 값을 설정하는 것; 선택된 세그먼트에 태그를 추가하여 선택으로부터 세그먼트 그룹을 생성하는 것.

예 1

도 7a 내지 도 7d는 본 개시의 발현 매핑 시스템을 통해 획득되는 예시적인 결과를 도시한다. 본 개시에 따른 공간적 매핑 실시형태는, 생존의 잠재적 예후 바이오마커와 관련되는 구획 고유의 마커를 식별하는 데 도움이 되었다.

예후 바이오마커를 식별하기 위한 종양 미세 환경 내의 특정한 세포 타입.

대식세포(CD68+), 멜라닌세포(S100B+) 및 비대식세포(non-macrophage) 면역 세포(CD45+CD68-)에 초점을 맞추면서, 일련의 마스크를 사용하여 희귀 세포 프로파일링을 통해 구획이 설명되었다. 목표 - 종양 영역과 기질 영역 사이의 구별.

결과: CD3, CD8, β-2 마이크로글로불린, PD-L1, 및 HLA-DR 모두가 전체 생존율과 무진행 생존율 둘 모두에서 세포 타입 고유의 예측력을 입증하였고; PD-L1은 대식세포 구획에서 전체 생존율과 가장 강한 관련성을 나타내었고(도 7a 내지 도 7d); 그리고 면역 비대식세포 구획에서의 β-2 마이크로글로불린은 전체 생존율 및 무진행 생존율 둘 모두와 관련되었다.

예 2

도 8a는 본 개시의 발현 공간 매핑 실시형태를 통해 획득되는 예시적인 결과를 도시한다. 구체적으로, 도 8a는 반응과 관련되는 다수의 마커를 식별하는 치료 이전(pretreatment) 및 치료 중(on treatment) 생검의 생물학적 발현 프로파일링을 도시한다. 치료 동안 환자로부터 종양이 검사되는 경우, 응답자는 비응답자에 비해 더 높은 레벨의 CD45+ 발현, CD8+ 침윤, 증가된 PDL1 PDL1, CD4, 그랜자임 B, FoxP3, CD20 및 PD-1 발현을 가졌다. 이들 차이는 치료 중 샘플에서 뿐만 아니라, 기준 샘플에서도 관찰되었는데, 이들 마커가 시행 이전에 치료의 성공을 예측하기 위해 사용될 수도 있다는 것을 시사한다; 잠재적으로 환자를 위해 선택되는 치료법의 타입을 재형성한다.

예 3

도 8b 내지 도 8c는 본 개시의 발현 공간 매핑 실시형태를 통해 획득되는 예시적인 결과를 도시한다. 특히, 도 8b는 기하학적 ROI 선택 전략을 위해 사용되는 ROI 및 샘플 이미지를 도시하고, 도 8c는 GeoMx DSP에 의해 분석되는 신보조 치료법(neoadjuvant therapy) 이후 재발한 또는 재발하지 않은 흑색종을 갖는 환자 사이의 단백질의 차별적인 발현을 측정하는 볼케이노 플롯을 도시한다. 재발이 없는 환자에서의 증가된 레벨의 β2M, CD3, 및 PD-L1을 유의한다. 다른 단백질 중 어는 것도 도면에서는 도시되지 않으며 CD3은 적응 면역 반응과 관련된다(Nature Medicine으로부터 재현되는 도면). 보조 또는 신보조 치료5 중 어느 하나로서 I+N을 사용하는 것의 효과와 비교되는, "Neoadjuvant versus Adjuvant Ipilimumab Plus Nivomumab in Macroscopic Stage III Melanoma"(Blank, CU, 등등, Neoadjuvant versus Adjuvant Ipilimumab Plus Nivolumab in Macroscopic Stage III Melanoma. Nat Med. 2018; 24(11): 1655-1661)를 참조한다.

I+N을 사용한 치료 이전에 취해지는 FFPE 생검은, 29 개의 관심 표적, 및 종양이 풍부한 ROI를 식별하기 위한 멜라닌 세포 상에서 발현되는 항원인 S100B으로 염색되었다. 기하학적 프로파일링을 통해 종양당 여섯 개의 ROI가 선택되었다. 높은 면역 침윤을 갖는 세 개의 ROI 및 낮은 면역 침윤을 갖는 세 개의 ROI를 확립하기 위해, CD45 염색이 또한 사용되었다. CD3, β-2 마이크로글로불린, 및 PD-L1 단백질의 레벨은 GeoMx DSP를 사용하여 정량화되었고, IFN-γ- RNA 레벨을 낮음, 중간 및 높음으로 또한 분류되었다.

이 연구에서, 신보조 치료는 종양 사이즈를 감소시키는 데 성공적이었고, 결과적으로 덜 광범위한 외과적 개입을 초래하였다. 본 개시의 실시형태는 다음을 찾는 데 도움이 되었다:

- 신보조 I+N은, 치료 이전 및 이후 TCR 시퀀싱에 의해 입증되는 바와 같이 보조 I+N보다 더 많은 상주 T 세포 클론을 확장시킨다; 그리고

- 치료 이후 임상 결과 및 재발률에 상관되는 치료 이전 종양 생검 내 인터페론 γ(IFN-γ) RNA의 레벨.

CD3, β-2 마이크로글로불린, 및 PD-L1의 감소된 레벨 및 재발되는 낮은 레벨의 IFN-γ RNA을 갖는 환자. 중간 내지 높은 레벨의 IFN-γ RNA를 갖는 환자는 재발하지 않았는데(출판 당시), 이 바이오시그니쳐가 치료에 대한 환자의 반응을 예측하기 위해 사용될 가능성을 갖는다는 것을 표시한다(도 5).

예 4

도 8d 내지 도 8e는 본 개시의 발현 매핑 시스템을 통해 획득되는 예시적인 결과를 도시한다. 특히, 도 8d는 S100B(종양 세포) 및 CD45(면역 세포)를 사용하여 염색되는 종양 샘플을 도시한다. 세그먼트는 S100B 및 CD45 세포 형태학에 기초하여 생성된다; 도 8e는 세그먼트화(컬러 코딩됨)의 확대도를 도시한다: 녹색 = S100B 양성 종양 세포, 적색 = CD45 양성 면역 세포, 청색 = DNA. 각각의 세그먼트는 ROI 내에서 별개로 수집되어 정량화된다.

도 9는, 본 개시의 몇몇 실시형태에 따른, 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)을 묘사하는 블록도이다. 도시되는 바와 같이, 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)은, 통신 패브릭(communications fabric; 918)을 통해 모두 인터커넥트되는, 하나 이상의 프로세서(902)(예를 들면, 마이크로프로세서, CPU, GPU, 등등), 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 RAM(904), 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 ROM(906), 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(908), 디바이스 드라이버(912), 판독/기록 드라이브 또는 인터페이스(914), 네트워크 어댑터 또는 인터페이스(916)를 포함할 수도 있다. 네트워크 어댑터(916)는 네트워크(930)와 통신한다. 통신 패브릭(918)은 프로세서(예컨대 마이크로프로세서, 통신 및 네트워크 프로세서, 등등), 시스템 메모리, 주변장치 디바이스, 및 시스템 내의 임의의 다른 하드웨어 컴포넌트 사이에서 데이터 및/또는 제어 정보를 전달하도록 설계되는 임의의 아키텍쳐를 가지고 구현될 수도 있다.

발현 매핑 플랫폼(130) 상에 상주하는 하나 이상의 운영 체제(910) 및 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(911), 예컨대 보안 매핑 애플리케이션(132)은, 각각의 RAM(904)(이것은 통상적으로 캐시 메모리를 포함함) 중 하나 이상을 통한 프로세서(902) 중 하나 이상에 의한 실행을 위해 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(908) 중 하나 이상에 상에 저장된다. 몇몇 실시형태에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(908) 각각은, 내장 하드 드라이브의 자기 디스크 스토리지 디바이스, CD-ROM, DVD, 메모리 스틱, 자기 테이프, 자기 디스크, 광학 디스크, 반도체 스토리지 디바이스 예컨대 RAM, ROM, EPROM, 플래시 메모리 또는 컴퓨터 프로그램 및 디지털 정보를 저장할 수 있는 임의의 다른 컴퓨터 판독 가능 매체(예를 들면, 유형의 스토리지 디바이스)일 수도 있다.

사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)은, 하나 이상의 휴대용 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(926)로부터 판독기 위한 그리고 및 하나 이상의 휴대용 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(926)에 기록하기 위한 판독/기록(R/W) 드라이브 또는 인터페이스(914)를 또한 포함할 수도 있다. 뷰잉 디바이스(110) 및/또는 사용자 디바이스(120) 상의 애플리케이션 프로그램(911)은, 휴대용 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(926) 중 하나 이상 상에 저장될 수도 있고, 각각의 R/W 드라이브 또는 인터페이스(914)를 통해 판독될 수도 있고, 각각의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(908)로 로딩될 수도 있다. 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)은, 네트워크 어댑터 또는 인터페이스(916), 예컨대 송신 제어 프로토콜(TCP)/인터넷 프로토콜(IP) 어댑터 카드 또는 무선 통신 어댑터(예컨대, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 기술을 사용하는 4G 무선 통신 어댑터)를 또한 포함할 수도 있다. 예를 들면, 애플리케이션 프로그램(911)은 네트워크(예를 들면, 인터넷, 근거리 통신망 또는 다른 광역 네트워크 또는 무선 네트워크) 및 네트워크 어댑터 또는 인터페이스(916)를 통해 외부 컴퓨터 또는 외부 스토리지 디바이스로부터 컴퓨팅 디바이스로 다운로드될 수도 있다. 네트워크 어댑터 또는 인터페이스(916)로부터, 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(908) 상으로 로딩될 수도 있다. 네트워크는 구리 배선, 광섬유, 무선 송신, 라우터, 방화벽, 스위치, 게이트웨이 컴퓨터 및/또는 에지 서버를 포함할 수도 있다. 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)은, 하나 이상의 출력 디바이스 또는 인터페이스(920)(예를 들면, 디스플레이 스크린), 및 하나 이상의 입력 디바이스 또는 인터페이스(922)(예를 들면, 키보드, 키패드, 마우스 또는 포인팅 디바이스, 터치패드)를 또한 포함할 수도 있다. 예를 들면, 디바이스 드라이버(912)는 이미징을 위해 출력 디바이스 또는 인터페이스(920)에, (예를 들면, 압력 또는 용량 감지를 통한) 사용자 입력 또는 사용자 선택을 위해 입력 디바이스 또는 인터페이스(922)에, 그리고 등등에 인터페이싱될 수도 있다. 디바이스 드라이버(912), R/W 드라이브 또는 인터페이스(914) 및 네트워크 어댑터 또는 인터페이스(916)는, 하드웨어 및 소프트웨어(컴퓨터 판독 가능 저장 매체(908) 및/또는 ROM(906) 상에 저장됨)를 포함할 수도 있다.

발현 매핑 시스템(130)은 독립형 네트워크 서버일 수 있거나 또는 하나 이상의 네트워크 시스템에 통합되는 기능성을 표현할 수 있다. 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)은 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 특수 컴퓨터 서버, 또는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 다른 컴퓨터 시스템일 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 발현 매핑 시스템(130)은, 네트워크, 예컨대 LAN, WAN, 또는 둘 모두의 조합을 통해 액세스될 때 심리스 리소스(seamless resource)의 단일의 풀로서 작용하기 위해 클러스터링된 컴퓨터 및 컴포넌트를 사용하는 컴퓨터 시스템을 표현한다. 이 실시형태는, 특히 데이터 센터에 대해 그리고 클라우드 컴퓨팅 애플리케이션에 대해 바람직할 수도 있다. 일반적으로, 사용자 디바이스(110) 및/또는 발현 매핑 시스템(130)은, 본 개시의 실시형태에 따른, 임의의 프로그래머블 전자 디바이스일 수 있거나 또는 그러한 디바이스의 임의의 조합일 수 있다.

본원에서 설명되는 프로그램은, 본 개시의 특정한 실시형태 또는 실시형태에서 구현되는 애플리케이션에 기초하여 식별된다. 그렇긴 하지만, 본원에서의 임의의 특정한 프로그램 명명법은 단지 편의를 위해 사용되며, 따라서, 본 개시의 실시형태 및 실시형태들은 그러한 명명법에 의해 식별되는 및/또는 암시되는 임의의 특정한 애플리케이션에서의 단독 사용으로 제한되어서는 안된다.

본 개시의 실시형태는 임의의 가능한 기술적 상세 레벨의 통합에서 디바이스, 시스템, 방법, 및/또는 컴퓨터 판독 가능 매체 중 하나 이상일 수도 있거나 또는 그 하나 이상을 사용할 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는, 프로세서가 본 개시의 하나 이상의 양태를 실행하게 하기 위한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어가 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(또는 미디어)를 포함할 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 (저장) 매체는, 명령어 실행 디바이스에 의한 사용을 위한 명령어를 유지 및 저장할 수 있는 유형의 디바이스일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는, 예를 들면, 전자 스토리지 디바이스, 자기 스토리지 디바이스, 광학 스토리지 디바이스, 전자기 스토리지 디바이스, 반도체 스토리지 디바이스, 또는 전술한 것의 임의의 적절한 조합일 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 더욱 구체적인 예의 비망라적인 목록은 다음의 것을 포함한다: 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 소거 가능한 프로그래머블 리드 온리 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 정적 랜덤 액세스 메모리(static random access memory; SRAM), 휴대용 컴팩트 디스크 리드 온리 메모리(compact disc read-only memory; CD-ROM), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disk; DVD), 메모리 스틱, 플로피 디스크, 기계적으로 인코딩된 디바이스 예컨대 명령어가 레코딩된 홈 내의 융기된 구조물 또는 펀치 카드, 및 전술한 것의 임의의 적절한 조합. 본 개시의 실시형태에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 본원에서 사용되는 바와 같이, 전파(radio wave) 또는 다른 자유롭게 전파되는 전자기파, 도파관 또는 다른 송신 매체를 통해 전파되는 전자기파(예를 들면, 광섬유 케이블을 통해 전달되는 광 펄스), 또는 배선을 통해 전송되는 전기 신호와 같은, 일시적 신호 그 자체로서 간주되지 않아야 한다.

본원에서 설명되는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 각각의 컴퓨팅/프로세싱 디바이스로, 또는 네트워크, 예를 들면, 인터넷, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 무선 네트워크를 통해 외부 컴퓨터 또는 외부 스토리지 디바이스로 다운로드될 수 있다. 네트워크는 구리 송신 케이블, 송신 광섬유, 무선 송신, 라우터, 방화벽, 스위치, 게이트웨이 컴퓨터, 및/또는 에지 서버를 포함할 수도 있다. 각각의 컴퓨팅/프로세싱 디바이스의 네트워크 어댑터 카드 또는 네트워크 인터페이스는, 네트워크로부터 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어를 수신하고, 각각의 컴퓨팅/프로세싱 디바이스 내의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에서의 저장을 위해 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어를 포워딩한다.

본 개시의 동작을 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는, 어셈블러 명령어, 명령어 세트 아키텍쳐(instruction-set-architecture; ISA) 명령어, 머신 명령어, 머신 종속 명령어, 마이크로코드, 펌웨어 명령어, 상태 설정 데이터, 집적 회로부(integrated circuitry)용 구성 데이터, 또는 Smalltalk(스몰토크), C++, 또는 등등과 같은 객체 지향 프로그래밍 언어, 및 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어와 같은 절차적 프로그래밍 언어를 포함하는 하나 이상의 프로그래밍 언어의 임의의 조합으로 작성되는 소스 코드 또는 오브젝트 코드일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는, 전체적으로 사용자의 컴퓨터 상에서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터 상에서, 독립형 소프트웨어 패키지로서, 부분적으로는 사용자의 컴퓨터 상에서 그리고 부분적으로 원격 컴퓨터 상에서 또는 전체적으로 원격 컴퓨터 또는 서버 상에서 실행될 수도 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터는 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 포함하는 임의의 타입의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결될 수도 있거나, 또는 연결은 (예를 들면, 인터넷 서비스 제공자를 사용하여 인터넷을 통해) 외부 컴퓨터에 대해 이루어질 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 예를 들면, 프로그래머블 로직 회로부, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 또는 프로그래머블 로직 어레이(PLA)를 포함하는 전자 회로부는, 본 개시의 다양한 양태를 수행하기 위해, 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어의 상태 정보를 활용하여 전자 회로부를 개인화함으로써 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어를 실행할 수도 있다.

본 개시의 양태는 본 발명의 실시형태에 따른 방법, 장치(시스템), 및 컴퓨터 프로그램 제품의 플로우차트 예시 및/또는 블록도를 참조하여 본원에서 설명된다. 플로우차트 예시 및/또는 블록도의 각각의 블록, 및 플로우차트 예시 및/또는 블록도에서의 블록의 조합은 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

이들 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 다른 프로그래머블 데이터 프로세싱 장치의 프로세서로 제공되어 머신 또는 시스템을 생성할 수도 있어서, 컴퓨터의 프로세서 또는 다른 프로그래머블 데이터 프로세싱 장치를 통해 실행되는 명령어는, 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정되는 기능/액트(act)를 구현하기 위한 수단을 생성한다. 특정한 방식으로 기능할 것을 컴퓨터, 프로그래머블 데이터 프로세싱 장치, 및/또는 다른 디바이스에게 지시할 수 있는 이들 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 또한 저장될 수도 있어서, 명령어를 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 본 개시의 실시형태에 따른 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정되는 기능/액트의 양태를 구현하는 명령어를 포함하는 제조 물품을 포함한다.

컴퓨터, 다른 프로그래머블 장치 또는 다른 디바이스 상에서 일련의 동작 단계가 수행되게 하여 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하기 위해, 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는 컴퓨터, 다른 프로그래머블 데이터 프로세싱 장치, 또는 다른 디바이스 상으로 또한 로딩될 수도 있어서, 컴퓨터, 다른 프로그래머블 장치, 또는 다른 디바이스 상에서 실행되는 명령어는 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정되는 기능/액트를 구현한다.

도면에서 도시되는 바와 같은 플로우차트 및 블록도는 본 개시의 다양한 실시형태에 따른 시스템, 방법, 및 컴퓨터 판독 가능 매체의 가능한 실시형태의 아키텍쳐, 기능성, 및 동작을 예시한다. 이와 관련하여, 플로우차트 또는 블록도에서의 각각의 블록은, 특정된 논리적 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능 명령어를 포함하는, 명령어의 모듈, 세그먼트, 또는 부분을 표현할 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 블록에서 언급되는 기능은 도면에 언급되는 순서를 벗어나 발생할 수도 있다. 예를 들면, 연속적으로 도시되는 두 개의 블록은, 수반되는 기능성에 따라, 실제로, 실질적으로 동시에 실행될 수도 있거나, 또는 블록은 때때로 역순으로 실행될 수도 있다. 블록도 및/또는 플로우차트 예시의 각각의 블록, 및 블록도 및/또는 플로우차트 예시의 블록의 조합은, 특정된 기능 또는 액트를 수행하는 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 명령어의 조합을 실행하는 특수 목적 하드웨어 기반의 시스템에 의해 구현될 수 있다는 것을 또한 알 수 있을 것이다.

비록 본 개시가 클라우드 컴퓨팅에 대한 상세한 설명을 포함하지만, 본원에서 언급되는 교시의 실시형태는 클라우드 컴퓨팅 환경으로 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다. 오히려, 본 개시의 실시형태는, 현재 공지되어 있는 또는 나중에 개발될 임의의 다른 타입의 컴퓨팅 환경과 연계하여 구현될 수 있다.

클라우드 컴퓨팅은, 서비스의 제공자와의 최소의 관리 노력 또는 상호 작용을 가지고 신속하게 프로비저닝될(provisioned) 수 있고 릴리스될 수 있는 구성 가능한 컴퓨팅 리소스(예를 들면, 네트워크, 네트워크 대역폭, 서버, 프로세싱, 메모리, 스토리지, 애플리케이션, 가상 머신 및 서비스)의 공유된 풀에 대한 편리한 주문형 네트워크 액세스를 가능하게 하기 위한 서비스 전달의 모델이다. 이 클라우드 모델은, 적어도 다섯 개의 특성, 적어도 세 개의 서비스 모델, 및 적어도 네 개의 배치 모델(deployment model)을 포함할 수도 있다.

특성은 다음의 것을 포함할 수 있다: 주문형 셀프 서비스: 클라우드 소비자는, 서비스 제공자와의 사람의 상호 작용을 필요로 하지 않고도 필요시 자동적으로, 서버 시간 및 네트워크 스토리지와 같은 컴퓨팅 성능을 일방적으로 프로비저닝할 수 있음; 광범위한 네트워크 액세스: 성능이 네트워크를 통해 이용 가능하고 이기종의 씬(thin) 또는 씩(thick) 클라이언트 플랫폼(예를 들면, 이동 전화, 랩탑, 및 PDA)에 의한 사용을 촉진하는 표준 메커니즘을 통해 액세스됨; 리소스 풀링(resource pooling): 제공자의 컴퓨팅 리소스는, 상이한 물리적 및 가상 리소스가 요구에 따라 동적으로 할당되고 재할당되는 멀티 테넌트 모델(multi-tenant model)을 사용하여 다수의 소비자를 서빙하도록 풀링됨. 소비자가 제공된 리소스의 정확한 위치에 대한 제어 또는 지식이 일반적으로 없지만, 그러나, 더 높은 레벨의 추상화에서 위치(예를 들면, 국가, 주, 또는 데이터 센터)를 특정할 수 있을 수도 있다는 점에서, 위치 독립성의 의미가 존재한다; 신속한 탄력성: 성능은, 신속하게 확대(scale out)하기 위해, 신속하고 탄력적으로 프로비저닝될 수 있고, 몇몇 경우에는 자동적으로 프로비저닝될 수 있고, 빠르게 축소(scale in)하기 위해 신속하게 릴리스될 수 있다. 소비자에게, 프로비저닝에 이용 가능한 성능은 종종 무제한인 것으로 보이며 임의의 시간에 임의의 수량으로 구매될 수 있다; 측정된 서비스: 클라우드 시스템은, 서비스의 타입(예를 들면, 스토리지, 프로세싱, 대역폭 및 활성 사용자 계정)에 적절한 어떤 레벨의 추상화에서 계량 성능(metering capability)을 활용함으로써 리소스 사용을 자동적으로 제어 및 최적화한다. 리소스 사용량은 모니터링, 제어, 및 보고될 수 있어서, 활용된 서비스의 제공자와 소비자 둘 모두에 대해 투명성을 제공한다.

서비스 모델은 다음과 같다: 서비스로서의 소프트웨어(software as a Service; SaaS): 소비자에게 제공되는 성능은 클라우드 인프라(cloud infrastructure) 상에서 실행되는 제공자의 애플리케이션을 사용하는 것이다. 애플리케이션은 웹 브라우저(예를 들면, 웹 기반의 전자 메일)와 같은 씬 클라이언트 인터페이스를 통해 다양한 클라이언트 디바이스로부터 액세스 가능하다. 소비자는, 어쩌면, 제한된 사용자 고유의 애플리케이션 구성 설정을 제외하면, 네트워크, 서버, 운영 체제, 스토리지, 또는 심지어 개개의 애플리케이션 기능을 포함하는 기저의 클라우드 인프라를 관리 또는 제어하지 않는다. 서비스로서의 플랫폼(Platform as a Service; PaaS): 소비자에게 제공되는 성능은, 제공자에 의해 지원되는 프로그래밍 언어 및 도구를 사용하여 생성되는 소비자 생성 또는 획득 애플리케이션을 클라우드 인프라에 배치하는 것이다. 소비자는 네트워크, 서버, 운영 체제 또는 스토리지를 포함하는 기저의 클라우드 인프라를 관리 또는 제어하지 않지만, 그러나 배치된 애플리케이션 및 어쩌면 애플리케이션 호스팅 환경 구성에 대한 제어를 갖는다. 서비스로서의 인프라(Infrastructure as a Service; IaaS): 소비자에게 제공되는 성능은, 운영 체제 및 애플리케이션을 포함할 수 있는 임의적인 소프트웨어를 소비자가 배치 및 실행할 수 있는 프로세싱, 스토리지, 네트워크, 및 다른 기본 컴퓨팅 리소스를 프로비저닝하는 것이다. 소비자는 기저의 클라우드 인프라를 관리 또는 제어하지 않지만, 그러나, 운영 체제, 스토리지, 배치된 애플리케이션에 대한 제어를 가지며, 어쩌면, 엄선된 네트워킹 컴포넌트(예를 들면, 호스트 방화벽)의 제한된 제어를 갖는다.

배치 모델은 다음과 같다: 사설 클라우드: 클라우드 인프라는 조직을 위해서만 동작된다. 그것은 조직 또는 써드파티에 의해 관리될 수도 있고 온프레미스로(on-premise) 또는 오프프레미스로(off-premise) 존재할 수도 있다. 커뮤니티 클라우드: 클라우드 인프라는 여러 조직에 의해 공유되며 공유된 관심사(concerns)(예를 들면, 미션, 보안성 요건, 정책, 및 준수 고려 사항)를 갖는 특정한 커뮤니티를 지원한다. 그것은 조직 또는 써드파티에 의해 관리될 수도 있고 온프레미스로 또는 오프프레미스로 존재할 수도 있다. 공공 클라우드: 클라우드 인프라는 일반 대중 또는 대규모 산업 그룹이 이용 가능하게 만들어지며 클라우드 서비스를 판매하는 조직에 의해 소유된다. 하이브리드 클라우드: 클라우드 인프라는, 고유의 엔티티를 유지하는 그러나 데이터 및 애플리케이션 이식성을 가능하게 하는 표준화된 또는 독점적 기술(예를 들면, 클라우드 사이의 부하 분산을 위한 클라우드 버스팅(cloud bursting))에 의해 함께 결합되는 두 개 이상의 클라우드(사설, 커뮤니티, 또는 공공)의 구성이다. 클라우드 컴퓨팅 환경은, 무상태성(stateless), 낮은 커플링, 모듈 방식(modularity), 및 의미론적 연동성(semantic interoperability)에 중점을 가지고 지향되는 서비스이다. 클라우드 컴퓨팅의 핵심에는 인터커넥트된 노드의 네트워크를 포함하는 인프라가 있다.

이제 도 10을 참조하면, 예시적인 클라우드 컴퓨팅 환경(1900)이 묘사되어 있다. 도시되는 바와 같이, 클라우드 컴퓨팅 환경(1900)은, 예를 들면, 개인 휴대형 정보 단말(personal digital assistant; PDA) 또는 셀룰러 전화(1920A), 데스크탑 컴퓨터(1920B), 랩탑 컴퓨터(1920C), 및/또는 자동차 컴퓨터 시스템(1920N)과 같은 클라우드 소비자에 의해 사용되는 로컬 컴퓨팅 디바이스가 통신할 수도 있는 하나 이상의 클라우드 컴퓨팅 노드(묘사되지 않음)를 포함한다. 하나 이상의 클라우드 컴퓨팅 노드는 서로 통신할 수도 있다. 그들은, 상기에서 설명되는 바와 같은, 사설, 커뮤니티, 공공, 또는 하이브리드 클라우드, 또는 이들의 조합과 같은, 하나 이상의 네트워크에서 물리적으로 또는 가상적으로 그룹화될 수도 있다(도시되지 않음). 이것은, 구현될 수도 있는 클라우드 컴퓨팅 환경(1900)이, 서비스로서 인프라, 플랫폼, 및/또는 소프트웨어를 제공하는 것을 허용하는데, 그 때문에, 클라우드 소비자는 로컬 컴퓨팅 디바이스 상에서 리소스를 유지할 필요가 없다. 도 10에서 도시되는 바와 같은 컴퓨팅 디바이스(1920A-N)의 타입은 단지 예시적인 것으로 의도되며, 하나 이상의 컴퓨팅 노드 및 클라우드 컴퓨팅 환경(1900)은 임의의 타입의 네트워크 및/또는 네트워크 주소 지정 가능 연결을 통해 (예를 들면, 웹 브라우저 사용하여) 임의의 타입의 컴퓨터화된 디바이스와 통신할 수 있다.

이제 도 11을 참조하면, 클라우드 컴퓨팅 환경(1900)에 의해 제공되는 기능적 추상화 계층의 세트가 도시되어 있다. 컴포넌트, 계층, 및 기능은 단지 예시적인 것으로 의도되며, 본 개시의 실시형태가 이들로 제한되는 것은 아니다. 묘사되는 바와 같이, 다음의 계층 및 대응하는 기능이 제공된다:

하드웨어 및 소프트웨어 계층(60)은 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트를 포함한다. 하드웨어 컴포넌트의 예는 다음의 것을 포함한다: 메인프레임(61); RISC(Reduced Instruction Set Computer; 축약형 명령어 세트 컴퓨터) 아키텍쳐 기반의 서버(62); 서버(63); 블레이드 서버(64); 스토리지 디바이스(65); 및 네트워크 및 네트워킹 컴포넌트(66). 몇몇 실시형태에서, 소프트웨어 컴포넌트는 네트워크 애플리케이션 서버 소프트웨어(67) 및 데이터베이스 소프트웨어(68)를 포함한다. 가상화 계층(70)은, 가상 엔티티의 다음의 예가 제공될 수도 있는 추상화 계층을 제공한다: 가상 서버(71); 가상 스토리지(72); 가상 사설 네트워크를 포함하는 가상 네트워크(73); 가상 애플리케이션 및 운영 체제(74); 및 가상 클라이언트(75).

한 예로서, 관리 계층(80)은 하기에서 설명되는 기능을 제공할 수도 있다. 리소스 프로비저닝(81)은, 클라우드 컴퓨팅 환경 내에서 태스크를 수행하기 위해 활용되는 컴퓨팅 리소스 및 다른 리소스의 동적 조달을 제공한다. 계량 및 가격 책정(82)은, 리소스가 클라우드 컴퓨팅 환경 내에서 활용됨에 따라 비용 추적을 제공하고, 이들 리소스의 소비에 대한 과금(billing) 또는 송장 작성(invoicing)을 제공한다. 예를 들면, 이들 리소스는 애플리케이션 소프트웨어 라이선스를 포함할 수도 있다. 보안성은 클라우드 소비자 및 태스크에 대한 아이덴티티 검증뿐만 아니라, 데이터 및 다른 리소스에 대한 보호를 제공한다. 사용자 포털(83)은 소비자 및 시스템 관리자에게 클라우드 컴퓨팅 환경에 대한 액세스를 제공한다. 서비스 레벨 관리(84)는, 요구된 서비스 레벨이 충족되도록 하는 클라우드 컴퓨팅 리소스 할당 및 관리를 제공한다. 서비스 레벨 계약(Service Level Agreement; SLA) 계획 및 이행(85)은 SLA에 따라 향후 요건이 예상되는 클라우드 컴퓨팅 리소스에 대한 사전 배치(pre-arrangement) 및 조달을 제공한다.

작업 부하 계층(90)은 클라우드 컴퓨팅 환경(예를 들면, 클라우드 컴퓨팅 환경(1900))이 활용될 수도 있는 기능성의 예를 제공한다. 이 계층으로부터 제공될 수도 있는 작업 부하 및 기능의 예는 다음의 것을 포함한다: 매핑 및 내비게이션(91); 소프트웨어 개발 및 수명 관리(92); 가상 교실 교육 전달(93); 데이터 분석 프로세싱(94); 트랜잭션 프로세싱(95); 및 발현 매핑 관리(96). 발현 매핑 관리(96)는, 본 개시의 실시형태에 따른, 발현 매핑을 수행하기 위해 클라우드 컴퓨팅 환경이 사용되는 것을 가능하게 하는 기능성을 포함할 수도 있다.

다양한 본 발명의 실시형태가 본원에서 설명되고 예시되었지만, 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 기능을 수행하기 위한 및/또는 본원에서 설명되는 이점 중 하나 이상 및/또는 결과를 획득하기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조체를 쉽게 구상할 것이고, 그러한 변형예 및/또는 수정예의 각각은 본원에서 설명되는 본 발명의 실시형태의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 더욱 일반적으로, 기술 분야의 숙련된 자는 본원에서 설명되는 모든 구조물, 파라미터, 치수, 재료, 기능성, 및 구성이 한 예가 되도록 의도된다는 것 및 실제 구조물, 파라미터, 치수, 재료, 기능성, 및 구성이 특정한 애플리케이션 또는 본 발명의 교시가 사용되는 애플리케이션에 의존할 것이다는 것을 쉽게 인식할 것이다.

기술 분야의 숙련된 자는, 단지 일상적인 실험을 사용하여, 본원에서 설명되는 특정한 본 발명의 실시형태에 대한 많은 등가적 형태(equivalent)를 인식할 것이거나 또는 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 실시형태는 단지 예로서 제시된다는 것 및 본 개시에 의해 지원되는 청구범위, 및 그 등가물의 범위 내에서, 본 발명의 실시형태는 구체적으로 설명되고 청구되는 것과는 다르게 실시될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 개시의 독창적 실시형태는 또한, 본원에서 설명되는 각각의 개개의 피쳐, 시스템, 물품, 구조물, 재료, 키트, 기능성, 단계, 및 방법에 관한 것이다. 또한, 두 개 이상의 그러한 피쳐, 시스템, 물품, 구조물, 재료, 키트, 기능성, 단계, 및 방법의 임의의 조합은, 그러한 것이 상호 모순되지 않는 경우, 본 개시의 독창적인 범위 내에 포함된다. 몇몇 실시형태는, 하나 이상의 피쳐/엘리먼트/기능성이 구체적으로 결여되어 있기 때문에 종래 기술과 구별될 수도 있다(즉, 그러한 실시형태를 대상으로 하는 청구범위는 부정적인 제한을 포함할 수도 있음).

또한, 언급한 바와 같이, 다양한 본 발명의 개념은 하나 이상의 방법으로서 구체화되는데, 그 중 한 예가 제공되었다. 방법의 일부로서 수행되는 액트는, 임의의 적절한 방식으로 순서가 정해질 수도 있다. 따라서, 비록 예시적인 실시형태에서 순차적인 액트로서 도시되지만, 예시되는 것과는 상이한 순서로 액트가 수행되는 실시형태가 구성될 수도 있는데, 그 상이한 순서는, 몇몇 액트를 동시에 수행하는 것을 포함할 수도 있다.

본 출원의 임의의 곳에나 제시되는 특허, 특허 출원, 논문, 웹페이지, 서적, 등등을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 출판물 또는 다른 문서에 대한 임의의 그리고 모든 참조는, 그들 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다. 또한, 본원에 정의되고 사용되는 바와 같이, 모든 정의는, 사전적 정의, 참조에 의해 통합되는 문서에서의 정의, 및/또는 정의된 용어의 일반적인 의미를 지배하는 것으로 이해되어야 한다.

부정 관사 "a(한)" 및 "an(한)"은, 본원의 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때, 달리 명백하게 표시되지 않는 한, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 어구 "및/또는"은, 본원의 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때, 그렇게 결합되는 엘리먼트, 즉 몇몇 경우에 접속적으로(conjunctively) 존재하고 다른 경우에 이접적으로(disjunctively) 존재하는 엘리먼트의 "어느 하나 또는 둘 모두"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"과 함께 열거되는 다수의 엘리먼트도 동일한 방식으로, 즉, 그렇게 결합되는 엘리먼트 중 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. "및/또는" 조항에 의해 구체적으로 식별되는 엘리먼트 외에, 구체적으로 식별되는 그들 엘리먼트에 관련되든 또는 관련되지 않든 간에, 다른 엘리먼트가 옵션 사항으로(optionally) 존재할 수도 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및/또는 B"에 대한 언급은, "포함하는(comprising)"과 같은 확장 가능한(open-ended) 언어와 연계하여 사용될 때, 하나의 실시형태에서, A만을(옵션 사항으로 B 이외의 엘리먼트를 포함함); 다른 실시형태에서, B만을(옵션 사항으로 A 이외의 엘리먼트를 포함함); 여전히 다른 실시형태에서, A 및 B 둘 모두를(옵션 사항으로 다른 엘리먼트를 포함함); 등등을 가리킬 수 있다.

본원의 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때, "또는"은 상기에서 정의되는 바와 같은 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 목록에서 아이템을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로, 즉, 다수의 엘리먼트 또는 엘리먼트의 목록 중 적어도 하나뿐만 아니라, 또한 그들의 하나 이상, 및 옵션 사항으로, 추가적인 열거되지 않은 아이템의 포함으로서 해석되어야 한다. "~중 단지 하나(only one of)" 또는 "~중 정확히 하나(exactly one of)", 또는, 청구범위에서 사용될 때, "~으로 구성되는(consisting of)"과 같은, 명확하게 반대로 표시되는 용어만이, 다수의 엘리먼트 또는 엘리먼트의 목록 중 정확히 하나의 엘리먼트의 포함을 가리킬 것이다. 일반적으로, 용어 "또는"은, 본원에서 사용될 때, "어느 하나", "~중 하나", "~중 단지 하나", 또는 "~중 정확히 하나"와 같은, 배타성의 용어가 후속되는 경우, 배타적 양자택일(즉, "하나 또는 다른 것 그러나 둘 모두는 아님")을 표시하는 것으로만 해석되어야 한다. "~로 본질적으로 구성되는(consisting essentially of)"은, 청구범위에서 사용될 때, 특허법의 분야에서 사용되는 바와 같은 그것의 일반적인 의미를 가져야 한다.

본원의 본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때, 어구 "적어도 하나(at least one)"는, 하나 이상의 엘리먼트의 목록과 관련하여, 엘리먼트의 그 목록 내의 엘리먼트 중 임의의 하나 이상으로부터 선택되는 적어도 하나의 엘리먼트를 의미하는 것으로 이해되어야 하고, 엘리먼트의 그 목록 내에서 구체적으로 열거되는 각각의 엘리먼트 및 모든 엘리먼트 중 적어도 하나를 반드시 포함하는 것은 아니며 엘리먼트의 목록 내의 엘리먼트의 임의의 조합을 배제하는 것도 아니다. 이 정의는 또한, 어구 "적어도 하나"가 참조하는 엘리먼트의 목록 내에서 명시적으로 식별되는 엘리먼트 이외의 엘리먼트가, 명시적으로 식별되는 그들 엘리먼트에 관련되든 또는 관련되지 않든 간에, 옵션 사항으로 존재할 수도 있다는 것을 허용한다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는, 등가적으로, "A 또는 B 중 적어도 하나", 또는, 등가적으로 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는, 하나의 실시형태에서, B는 없이(그리고 옵션 사항으로 B 이외의 엘리먼트를 포함함), 옵션 사항으로 하나보다 더 많은 것을 포함하는, 적어도 하나의 A를; 다른 실시형태에서, A는 없이(그리고 옵션 사항으로 A 이외의 엘리먼트를 포함함), 옵션 사항으로 하나보다 더 많은 것을 포함하는, 적어도 하나의 B를; 여전히 다른 실시형태에서, 옵션 사항으로 하나보다 더 많은 것을 포함하는, 적어도 하나의 A, 및 옵션 사항으로 하나보다 더 많은 것을 포함하는, 적어도 하나의 B(및 옵션 사항으로 다른 엘리먼트를 포함함); 등등을 가리킬 수 있다.

청구범위뿐만 아니라, 상기의 명세서에서, "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "지니는(carrying)", "갖는(having)", "함유하는(containing)", "수반하는(involving)", "유지하는(holding)", "~로 구성되는(composed of)", 및 등등과 같은 모든 이행 어구(transitional phrase)는, 확장 가능한 것으로, 즉, 포함하지만 그러나 제한되지는 않는을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 오로지 이행 어구 "~로 구성되는(consisting of)" 및 "~로 본질적으로 구성되는(consisting essentially of)"만이, 미국 특허청 특허 심사 절차 매뉴얼 섹션 2111.03에 기술되는 바와 같이, 각각, 닫힌(closed) 또는 반닫힌(semi-closed) 이행 어구일 수 있을 것이다.

본원에서 사용되는 전문 용어(terminology)는, 하나 이상의 실시형태, 실제 애플리케이션, 또는 현재 기술에 대한 기술적 개선의 원리를 가장 잘 설명하도록, 또는 본원에서 개시되는 실시형태의 이해를 가능하게 하도록 선택되었다. 설명되는 바와 같이, 널리 공지된 피쳐 및 기술의 세부 사항은, 본 개시의 실시형태를 불필요하게 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 생략될 수도 있다.

명세서에서 "하나의 실시형태", "한 실시형태", "한 예시적인 실시형태" 또는 등등에 대한 참조는, 설명되는 실시형태가 하나 이상의 특정한 피쳐, 구조물, 또는 특성을 포함할 수도 있다는 것을 표시하지만, 그러나, 그러한 특정한 피쳐, 구조물, 또는 특성은 본원의 본 개시의 각각의 그리고 모든 개시된 실시형태에 공통적일 수도 있거나 또는 그렇지 않을 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 그러한 어구는 반드시 그 자체로 임의의 하나의 특정한 실시형태를 지칭하는 것은 아니다. 그러한 만큼, 하나 이상의 특정한 피쳐, 구조물, 또는 특성이 실시형태와 관련하여 설명될 때, 명시적으로 설명되든 또는 설명되지 않든 간에, 적용 가능한 경우, 다른 실시형태와 관련하여, 그러한 하나 이상의 피쳐, 구조물, 또는 특성에 영향을 끼치는 것은 기술 분야의 숙련된 자의 지식 내에 있다는 것이 제안된다.

Claims (34)

1. 조직 샘플(tissue sample)에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소(target biological components)의 하나 이상의 생물학적 발현(biological expression)을, 상기 조직 샘플의 이미지에 공간적으로 매핑하도록 구성되는 생물학적 발현 매핑 시스템으로서, 상기 시스템은 그 상에서 동작하는 명령어를 갖는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 명령어는 실행될 때 상기 시스템이,
   제1 디스플레이에서, 적어도 상기 조직 샘플의 이미지 - 상기 이미지는 하나 이상의 관심 영역(region-of-interest; ROI) 중 특정 ROI에 각각 대응하는 하나 이상의 경계(demarcation)를 포함하고, 상기 하나 이상의 ROI 각각은 상기 조직 이미지 내의 상기 조직의 특정한 부분에 대응함 - 를 포함하는 스캔 창(scans pane)을 디스플레이하게 하도록;
   제2 디스플레이에서, 상기 하나 이상의 ROI에 포함되는 상기 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화(visualization)를 포함하는 시각화 창을 디스플레이하게 하도록;
   그리고
   상기 하나 이상의 ROI 내의 상기 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 상기 조직 이미지에서 상기 하나 이상의 ROI를 코딩함으로써 상기 제1 디스플레이를 증강(augment)하게 하도록 구성되는 것인, 생물학적 발현 매핑 시스템.
2. 제1항에 있어서, 코딩은 적어도 컬러 코딩을 포함하는 것인, 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화는 상기 하나 이상의 ROI 중 한 ROI에 포함되는 생물학적 발현의 이미지를 포함하는 것인, 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시각화는 상기 하나 이상의 ROI에 포함되는 상기 하나 이상의 생물학적 발현의 그래프, 플롯(plot), 다이어그램, 및 맵 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 생물학적 발현의 그래프, 플롯, 다이어그램, 및 맵은, 히트 맵(heat-map), 트리 다이어그램(tree diagram), 막대 차트(bar chart), 스캐터 플롯(scatter plot), 박스 플롯(box plot), 포레스트 플롯(forest plot), 주 성분(principal component), 통계적 플롯, 볼케이노 플롯(volcano plot), 트렌드 플롯(trend plot), 및 스트립 플롯(strip plot) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 트리 다이어그램은 덴드로그램(dendrogram)을 포함하는 것인, 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 통계적 플롯은 하나 이상의 주 성분 분석(principal component analysis; PCA) 플롯을 포함하는 것인, 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디스플레이는 상기 시각화에 포함되는 생물학적 발현의 적어도 하나의 선택을 특정하는 사용자 입력에 기초하여 증강되는 것인, 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 사용자 선택 생물학적 발현의 공간적 매핑은 상기 공간적 매핑의 공간적 컨텍스트(spatial context)를 상기 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에 제공하도록 구성되는 것인, 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디스플레이를 증강하는 것은 상기 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에서 조직의 형태학적 프로파일링(morphological profiling)을 용이하게 하도록 구성되는 것인, 시스템.
11. 제10항에 있어서, 형태학적 프로파일링은 기하학적 프로파일링(geometric profiling), 세그먼트 프로파일링(segment profiling), 윤곽 프로파일링(contour profiling), 그리드식 프로파일링(gridded profiling), 및 세포 프로파일링(cell profiling) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
12. 제10항에 있어서, 세그먼트 프로파일링은 수동 세그먼트 프로파일링 및 자동 세그먼트 프로파일링 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자동 세그먼트 프로파일링은 적어도 하나의 세그먼트 프로파일링 파라미터를 특정하는 사용자 입력에 기초하여 상기 하나 이상의 ROI 중 적어도 하나에서 조직의 세그먼트 프로파일링을 자동화하고 용이하게 하도록 구성되는 것인, 시스템.
13. 제10항에 있어서, 세포 프로파일링은 단일 세포 프로파일링 및 희귀 세포 프로파일링(rare cell profiling)을 포함하는 것인, 시스템.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 하나 이상의 ROI 내의 상기 각각의 하나 이상의 표적 생물학적 구성 요소의 하나 이상의 생물학적 발현은 상기 조직 샘플을 복수의 시약(reagents)에 노출시키는 것에 기초하여 결정되고,
    그리고
    상기 시약은,
    적어도 상기 하나 이상의 ROI 내의 상기 조직 샘플의 생물학적 경계에 결합(bind)되도록 구성되는 복수의 이미징 시약, 및
    복수의 프로파일링 시약을 포함하고, 각각의 프로파일링 시약은,
    적어도 상기 하나 이상의 ROI 내에 포함되는 특정한 표적 생물학적 구성 요소의 특정한 생물학적 발현에 결합하도록, 그리고
    절단 가능한, 관련된 올리고뉴클레오티드(cleavable, associated oligonucleotide)를 포함하도록 구성되는 것인, 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 조직 샘플을 상기 복수의 시약에 노출시킨 이후에, 그리고 상기 제1 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이에서 디스플레이하기 이전에, 상기 명령어는 또한 상기 시스템이,
    상기 조직 샘플을 조명하고 이미지화하게 하도록;
    상기 하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 사용자 입력을 수신하게 하도록;
    상기 ROI 중 적어도 하나 이상에서 상기 조직 샘플을 조사하고(irradiate), 이에 의해, 상기 프로파일링 시약으로부터 상기 관련된 올리고뉴클레오티드를 절단하게 하도록;
    상기 절단된 올리고뉴클레오티드를 수집하게 하도록;
    그리고
    상기 수집된, 절단된 관련된 올리고뉴클레오티드를 분석하여,
    적어도 상기 하나 이상의 ROI 내에 포함되는 상기 하나 이상의 생물학적 발현, 및
    상기 하나 이상의 ROI에서의 상기 하나 이상의 생물학적 발현의 대응하는 위치
    를 결정하게 하도록 구성되는 것인, 시스템.
16. 제14항에 있어서, 각각의 프로파일링 시약은,
    상기 절단 가능한, 관련된 올리고뉴클레오티드가 제거 가능하게 연결(link)되는 표적 결합 영역을 포함하는 핵산 프로브; 또는
    제거 가능하게 연결된 항체를 포함하는 올리고뉴클레오티드를 포함하는 것인, 시스템.
17. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 ROI의 선택을 특정하는 상기 사용자 입력은 형상 또는 사이즈와 관련한 상기 ROI 중 하나 이상의 선택을 포함하는 것인, 시스템.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 명령어는 또한 상기 시스템이,
    제3 디스플레이에서, 적어도 하나의 사용자 선택 가능 데이터세트 - 상기 적어도 하나의 데이터세트는 상기 하나 이상의 ROI에 포함되는 상기 생물학적 발현 중 하나 이상과 관련됨 - 를 포함하는 데이터세트 창(datasets pane)을 디스플레이하게 하도록 구성되는 것인, 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 명령어는 또한 상기 시스템이,
    제4 디스플레이에서, 적어도 하나의 조직 이미지를 각각 포함하는 복수의 스캐닝 레코드를 포함하는 레코드 창(records pane)을 디스플레이하게 하도록 구성되는 것인, 시스템.
20. 제19항에 있어서, 상기 제1 디스플레이, 상기 제2 디스플레이, 상기 제3 디스플레이, 및 상기 제4 디스플레이 중 하나 이상은, 사용자 입력에 기초하여, 상기 조직 이미지, 상기 시각화, 상기 사용자 선택 가능 데이터세트 중 하나 이상, 및 상기 복수의 스캐닝 레코드 중 하나 이상을 상호 작용식으로(interactively) 관련시키도록 구성되는 통합 사용자 인터페이스 내에 제공되는 것인, 시스템.
21. 제20항에 있어서, 상기 통합 사용자 인터페이스는 단일의 디스플레이로서 구성되는 것인, 시스템.
22. 제20항에 있어서, 상기 제1 디스플레이, 상기 제2 디스플레이, 상기 제3 디스플레이, 및 상기 제4 디스플레이는, 각각, 상기 단일의 디스플레이의 하나 이상의 부분에 대응하는 것인, 시스템.
23. 제18항에 있어서, 상기 명령어는 또한 상기 시스템이,
    사용자 입력에 기초하여, 적어도 하나의 레코드를 선택하게 하여, 상기 선택시, 상기 스캔 창, 상기 시각화 창, 및 상기 데이터세트 창 중 적어도 하나가 각각의 디스플레이에서 디스플레이되도록 구성되는 것인, 시스템.
24. 제19항에 있어서, 상기 명령어는 또한, 상기 시스템이, 사용자 입력에 기초하여, 상기 복수의 레코드에 대한 속성(property), 제약(constraint), 및 값 중 적어도 하나를 필터링하게 하도록 구성되는 것인, 시스템.
25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스캔 창은 상기 하나 이상의 ROI 또는 전체 조직 이미지 중 적어도 하나 내의 특정한 세그먼트에 각각 대응하는 복수의 아이콘을 더 포함하는 것인, 시스템.
26. 제21항에 있어서, 상기 명령어는 또한, 상기 시스템이, 상기 통합 사용자 인터페이스를 통한 디스플레이를 위해 그리고 사용자 입력에 기초하여 실시간으로, 상기 시각화 창 및 상기 데이터세트 창과 상기 레코드 창 중 하나 이상과 연계하여 상기 스캔 창을 렌더링하게 하도록 구성되는 것인, 시스템.
27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 ROI를 코딩하는 것은 상기 생물학적 발현의 정량적 측정치를 제시하는 것을 포함하는 것인, 시스템.
28. 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 ROI를 컬러 코딩하는 것은 상기 생물학적 발현의 정량적 측정치를 제시하는 것을 포함하는 것인, 시스템.
29. 제27항에 있어서, 상기 정량적 측정치는 각각의 생물학적 발현의 타입 및 정도 중 적어도 하나에 대응하는 것인, 시스템.
30. 제28항에 있어서, 상기 정량적 측정치는 각각의 생물학적 발현의 타입 및 정도 중 적어도 하나에 대응하는 것인, 시스템.
31. 제30항에 있어서, 상기 타입 또는 정도는 각기 각각의 생물학적 발현에 대한 특정한 컬러 또는 각기 각각의 생물학적 발현에 대한 컬러의 강도에 대응하는 것인, 시스템.
32. 명령어를 표현하는 코드를 저장하는 비일시적 프로세서 판독 가능 매체로서,
    상기 명령어는 생물학적 발현 매핑 시스템의 프로세서에 의해 실행되도록 구성되고, 상기 생물학적 발현 매핑 시스템은 조직 샘플에 포함되는 각각의 표적 생물학적 구성 요소의 하나 이상의 생물학적 발현을, 상기 조직 샘플의 이미지에 공간적으로 매핑하도록 구성되고, 상기 명령어는 실행될 때 상기 시스템이,
    제1 디스플레이에서, 상기 조직 샘플의 적어도 상기 이미지 - 상기 이미지는 하나 이상의 관심 영역(ROI) 중 특정 ROI에 각각 대응하는 하나 이상의 경계를 포함하고, 상기 하나 이상의 ROI 각각은 상기 조직 이미지 내의 상기 조직의 특정한 부분에 대응함 - 를 포함하는 스캔 창을 디스플레이하게 하도록;
    제2 디스플레이에서, 상기 하나 이상의 ROI에 포함되는 상기 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화를 포함하는 시각화 창을 디스플레이하게 하도록;
    그리고
    상기 하나 이상의 ROI 내의 상기 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 상기 조직 이미지에서 상기 하나 이상의 ROI를 코딩함으로써 상기 제1 디스플레이를 증강하게 하도록 구성되는 것인, 명령어를 표현하는 코드를 저장하는 비일시적 프로세서 판독 가능 매체.
33. 방법으로서,
    제1 디스플레이에서, 적어도 상기 조직 샘플의 이미지 - 상기 이미지는 하나 이상의 관심 영역(ROI) 중 특정 ROI에 각각 대응하는 하나 이상의 경계를 포함하고, 상기 하나 이상의 ROI 각각은 상기 조직 이미지 내의 상기 조직의 특정한 부분에 대응함 - 를 포함하는 스캔 창을 디스플레이하는 단계;
    제2 디스플레이에서, 상기 하나 이상의 ROI에 포함되는 상기 각각의 생물학적 발현 각각의 시각화를 포함하는 시각화 창을 디스플레이하는 단계;
    및
    상기 하나 이상의 ROI 내의 상기 생물학적 발현의 공간적 매핑을 나타내도록 상기 조직 이미지에서 상기 하나 이상의 ROI를 코딩함으로써 상기 제1 디스플레이 또는 상기 제2 디스플레이를 증강하는 단계를 포함하는, 방법.
34. 본원에서 개시되는 실시형태 중 임의의 실시형태에 따른 시스템, 장치, 방법 및/또는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.

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