Summary

尿サンプル中の無細胞DNAインテグリティ解析

Published: January 05, 2017
doi:

Summary

A method for analyzing DNA integrity in the cell-free supernatant fraction of urine samples is proposed. The method is suitable for early detection of urological malignancies and has proven accurate for the early diagnosis of bladder cancer.

Abstract

血漿または血清中の無細胞循環DNAの存在は、広く多くの種類の癌のためのバイオマーカーの適切な供給源であることが示されているが、いくつかの研究は、尿、無細胞(UCF)DNAの潜在的な使用に焦点を当ててきました。正常なアポトーシス細胞が高度に細分化DNAを作製し、その癌細胞はより長いDNAを解放仮説から出発し、UCF DNAの完全性の潜在的な役割は、前立腺や膀胱癌および健康な個体の患者とを区別することが可能な早期診断マーカーとして評価しました。

C-MYC、BCAS1、HER2、およびAR:UCF DNAの完全性の分析は、250塩基対よりも長い4系統の4定量的リアルタイムPCRのもとに提案されています。しばしば、膀胱および前立腺癌において増加したDNAのコピー数を有する配列は、分析のために選択したが、この方法は柔軟性があり、そしてこれらの遺伝子は、INTEの他の遺伝子で置換することができ残り。バイオマーカーの供給源としてUCF DNAの潜在的な有用性は、すでにこのようにUCF DNAの特性化に関するさらなる研究のための道を開く、泌尿器科悪性腫瘍のために実証されています。 UCF DNAの完全性試験は、非侵襲的、迅速、かつ実行が容易で、分析を行うために必要な尿のわずか数ミリリットルであるという利点を有します。

Introduction

無細胞DNAは、アポトーシスまたは壊死の機構によって、血液および細胞死に起因する尿中で検出することができます。血中の無細胞DNAは、広く様々な疾患における診断および予後目的、特に癌1のために研究されています。ただし、以下は、尿、無細胞(UCF)DNAの役割について知られています。 UCF DNAは、糸球体濾過システムを介して、または、この体液2( 例えば、尿路上皮細胞または前立腺細胞)との接触に直接来て、細胞から通過する血液に由来し得ます。バイオマーカーの供給源としてUCF DNAの使用は、主に尿路細胞3,4から直接UCF DNAの割合が高いと、腎、膀胱、前立腺癌の早期診断のために検討されています。

リトルは、UCF DNA単離とそれを特徴付けるための最良の方法について知られています。腫瘍細胞は正常細胞よりも長いDNA断片を放出するという仮説評価与えられました無細胞DNAの完全性は、血液循環5にDNAの起源を解明する試みにおいて研究されてきました。いくつかの研究は、血液中の無細胞DNAの完全性は、癌6多くの種類のための良好な診断テストを表し、同じ仮説が尿7-9に関連して提案されていることを実証しました。

本稿では、膀胱および前立腺癌の検出への適用の可能性とともに、UCF DNAインテグリティ解析のための新しい方法を説明します。具体的には、UCF DNAの完全性は、より長い250bpのが前立腺癌および膀胱癌を含む固形腫瘍において増大したDNAコピー数を有することが知られている4つの領域において試験したよりフラグメント:C-MYC(8q24.21)、HER2 (17q12.1 )、BCAS1(20q13.2)、およびAR(Xq12)10-14。特定の癌遺伝子ではなく、ランダムな配列は、癌患者の無細胞画分でそれらを発見する確率を高めるために選択しました。の主な利点の一つこの方法は、柔軟であり、他の領域は、腫瘍の種類や特性に基づいて選択することができるということです。

Protocol

プロトコルは、IRSTヒューマン研究倫理委員会のガイドラインに従います。 注:この手順では、UCF DNAの完全性の分析を実行するために尿試料からDNAを単離しました。 LNCaPおよびMRC細胞株は、標準を構築するために使用しました。このような特定の癌遺伝子のためのDNAの抽出、DNAの定量(コントロール遺伝子について分光光度計、リアルタイムPCR、STOX1)、及びリアルタイ?…

Representative Results

全遊離DNA濃度は、1.51の間および138 ngの/μLの範囲を示す、分析したすべてのサンプルについて、分光光度法により定量可能でした。五対照試料は、データの再現性のために使用した二つの独立したリアルタイムの実験は、C-MYC、HER2、BCAS1、AR、及びSTOX1について実施しました。変動(CV)の係数は、2つの独立した実験間の再現性?…

Discussion

UCF DNAの完全性の分析は、尿中のDNAの完全性を評価するための新しい、非侵襲的方法です。最近、膀胱9および前立腺癌7,8の早期診断のために提案されました。 UCF DNA完全性テストの利点と欠点の数は、一緒に将来の見通しで、ここで説明されています。

アプローチの主な利点は、それが安価で、非侵襲的な方法と分子生物学的手法の基本的な知識を必要?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors thank Gráinne Tierney and Silvia Bellissimo for their editorial assistance.

Materials

QIAamp DNA Mini Kit
 
Qiagen 51304
iQ SYBR Green Supermix, 100 x 50 µl rxns, 2.5 ml (2 x 1.25 ml) Biorad 1708880
IDT custom DNA oligos  IDT  HPLC purification, 100nMole DNA oligo
NanoDrop 1000 Spectrophotometer Thermo Scientific Other spectrophotometric methods could also be used to quantify DNA
Rotor-Gene 6000 Corbett Another Real Time PCR instrument could also be used
microcentrifuge
one centrifuge for 50 ml tubes
incubator
 -80°C freezer
-20°C freezer
10 ul pipette
20 ul pipette
200 ul pipette
1000 ul pipette
pipette tips (10;20;200;1000)
1,5 ml tubes
50ml tubes
15 ml tubes
Rotor-Disc 72 Rotor Corbett  9018899
Strip Tubes and Caps, 0.1 ml (250) Qiagen 981103
Collection Tubes (2 ml) Qiagen 19201
Buffer AL (264 ml) Qiagen 19075
Proteinase K (10ml) Qiagen 19133

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Citazione di questo articolo
Casadio, V., Salvi, S., Martignano, F., Gunelli, R., Ravaioli, S., Calistri, D. Cell-Free DNA Integrity Analysis in Urine Samples. J. Vis. Exp. (119), e55049, doi:10.3791/55049 (2017).

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