Yüksek kaliteli tümör DNA klinik-patolojik numunelerin Touch Künye Sitoloji kullanarak elde etmek için basit ve hızlı yöntemi
Summary
Yüksek kaliteli genomik DNA tümör dokulardan alma genetik değişiklikler sonraki nesil sıralama kullanarak analiz etmek için önemli bir ilk adım olduğunu. Bu makalede, biz tümör hücreleri zenginleştirmek ve bozulmamış DNA touch Künye Sitoloji numune almak için basit ve hızlı bir yöntem mevcut.
Abstract
Yönetim ve belirli moleküler hedefli uyuşturucu tedavisi kanser hastaları için önce kanser mutational durumunu belirlemek için önemlidir. Klinik ortamda parafin gömülü (FFPE) doku formalin sabit genetik test etmek için yaygın olarak kullanılır. Ancak, FFPE DNA genellikle zarar görmüş ve formalin ile fiksasyon işlemi sırasında parçalanmış. Bu nedenle, FFPE DNA bazen düşük kalite ve DNA miktarı nedeniyle genetik test için yeterli değildir. Burada mikroskop altında gözlenen dokunmatik Künye Sitoloji (TIC) genomik DNA kanser hücrelerinden elde etmek için bir yöntem mevcut. Hücre morfolojisi ve kanser hücre sayıları TIC numuneler kullanılarak değerlendirilebilir. Ayrıca, genomik DNA ekstraksiyon TIC örneklerinden iki gün içinde tamamlanabilir. Toplam miktar ve kalite TIC bu yöntemi kullanarak elde edilen DNA FFPE DNA daha yüksek. Araştırmacılar yüksek kaliteli DNA (örneğin, sonraki nesil sıralama analizi, dijital PCR ve nicel gerçek zamanlı PCR) genetik test için elde etmek için ve sonuçları raporlama için dönüş süresini kısaltmak için bu hızlı ve basit bir yöntem sağlar.
Introduction
Yeni nesil sıralama teknolojisi araştırmacılar genetik varyasyonları, Mendel hastalığı, kalıtsal yatkınlık ve kanser 1,2,3 genom bilgileri analiz önemli gelişmeler sağlamıştır . Kanser genom Atlas (TCGA) ve uluslararası kanser genom Konsorsiyumu (ICGC) genetik değişiklikler çeşitli yaygın kanserlerin4tanımlaması yakalamışlardır. Temel kanser sürücü genler yüzlerce başarıyla tespit edilmiştir ve bu moleküllerin bazıları ilaç geliştirme1,5,6için hedef alınmaktadır.
Klinik ortamda FFPE numuneler Patolojik tanı ve moleküler kanser de dahil olmak üzere çeşitli hastalıklar için test için yaygın olarak kullanılır. Ancak, formalin ile fiksasyon sürecinde DNA-protein veya DNA-DNA cross-linking oluşur ve DNA fragmantasyonu indüklenen. Böylece, FFPE DNA örnekleri her zaman düşük kalite ve miktar DNA7,8,9nedeniyle genetik analiz için uygun değildir. Ayrıca, o FFPE numuneler hazırlamak için birkaç gün sürer ve teknik beceri doğru bölümleri hazırlamak gereklidir. Bu nedenle, bu yüksek kaliteli bozulmamış DNA elde etmek için basit ve hızlı bir yöntem geliştirmek için arzu edilir.
Sitoloji Patolojik tanı için alternatif bir yöntemdir. Daha basit, daha az pahalı ve daha hızlı yaklaşım FFPE hazırlık10ile karşılaştırıldığında saytolojik örnek hazırlıktır. TIC tekniği sentinel lenf düğümleri ve meme kanserli hastalarda bir yıl11,12için intraoperatif hızlı tanı için marjinal dokulardan yapıldı. Ancak, yüksek kaliteli genomik DNA-ebilmek var olmak hulâsa TIC örnekler incelenmiştir ve sonraki genetik analiz için kullanılan birkaç raporları vardır. Saytolojik örnekler yaygın özelikle (Pap) veya Giemsa boyama ile lekeli ve biz daha önce miktarı ve kalitesi TIC örnekler (özellikle Giemsa lekeli örnekleri) çıkarılan DNA’ın FFPE elde edilen örnekler daha üstün olduğunu bildirdi doku13. PAP boyama ile karşılaştırıldığında, Giemsa boyama boyama daha az prosedürleri gerektiren bir avantaja sahiptir. Sonra örnekleri sabit ve lekeli, Pap boyama, onlar orta (örneğin, Malinol) tümör hücreleri, normal hücreleri ve inflamatuar hücrelerin mikroskop altında gibi örnek içeriği ayırt için montaj ile monte edilmesi gerekir. Pap numune montaj adım hazırlanan örnek kurutulur çünkü hücrelerin mikroskop altında gözlemlemek neredeyse imkansız. İçinde karşılaştırma, Giemsa boyama kurutulmuş durumda görülebilir, bu nedenle, montaj adım hızlı hücresel değerlendirme için gerekli değildir. Kuru numune gerektirdiğinden mikrodiseksiyon için Giemsa boyama daha uygundur.
Bu raporda, biz Giemsa boyama ile TIC numunelerin hazırlanması için basit ve hızlı bir yöntem tanıtmak ve TIC FFPE numuneler ile karşılaştırıldığında DNA için daha iyi bir kaynak olduğunu göstermektedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmada, tümör DNA TIC kullanarak klinik patolojik numunelerin elde etmek için alternatif bir yöntem mevcuttur. TIC hazırlık çok basittir ve FFPE yöntemleri, özel aletleri10zorunluluğu olmadan ile karşılaştırıldığında daha az zaman ihtiyacı var. TIC hazırlık DNA ekstraksiyon için yordamlar (şekil 1) iki gün içinde tamamlanabilir. Bu yöntem böylece genetik test gerçekleştirmek için geri dönüş süresini kısaltır. Özellikle, bu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Hastane ve hastaların tüm tıbbi ve yardımcı personel katılmayı kabul etmiş için teşekkür ediyoruz. Gabrielle White Wolf, doktora, Edanz bu raporu taslağını düzenlemek için Grup (www.edanzediting.com/ac) teşekkür ediyoruz. Bu çalışmada genom araştırma projesinden Yamanashi İli (YH ve tarzı) ve bir hibe üzerinden YASUDA tıbbi Vakfı (YH) için bir Grant-in-Aid tarafından desteklenmiştir.
Materials
| FINE FROST white20 micro slide glass | Matsunami Glass ind, Ltd | SFF-011 | |
| Arcturus PEN Membrane Glass Slides | Thermo Fisher Scientific | LCM0522 | |
| Cyto Quick A solution | Muto Pure Chemicals | 20571 | |
| Cyto Quick B solution | Muto Pure Chemicals | 20581 | |
| May-Grunwald Solution | Muto Pure Chemicals | 15053 | |
| Giemsa solution | Muto Pure Chemicals | 15002 | |
| QIAamp DNA FFPE tissue kit | Qiagen | 56404 | |
| TaqMan Fast Advanced Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4444557 | |
| TaqMan RNase P Detection Reagents Kit | Thermo Fisher Scientific | 4316831 | |
| TaqMan Assay from FFPE DNA QC Assay v2 | Thermo Fisher Scientific | 4324034 | |
| MicroAmp Fast Optical 96-Well Reaction Plate | Thermo Fisher Scientific | 4346907 | |
| MicroAmp optical Adhesive Film | Thermo Fisher Scientific | 4311971 | |
| MicroMixer E36 | TITEC | 0027765-000 | |
| ViiA 7 Real-Time PCR System | Thermo Fisher Scientific | VIIA7-03 | |
| Himac CF16RXII | Hitachi-koki | CF16RII | |
| Ion Library TaqMan Quantitation Kit | Thermo Fisher Scientific | 4468802 | |
| Ion AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2 | Thermo Fisher Scientific | 4475346 | |
| Ion AmpliSeq Library Kit 2.0 | Thermo Fisher Scientific | 4480442 | |
| Ion Xpress Barcode Adapters 1-16 Kit | Thermo Fisher Scientific | 4471250 | |
| Ion PGM Hi-Q View Sequencing Kit (200 base) | Thermo Fisher Scientific | A30044 | |
| Ion Chef System | Thermo Fisher Scientific | 4484177 | |
| Veriti 96-well Thermal Cycler | Thermo Fisher Scientific | Veriti200 | |
| Ion 318 Chip Kit v2 BC | Thermo Fisher Scientific | 4488150 | |
| Ion PGM System | Thermo Fisher Scientific | PGM11-001 | |
| Ion PGM Wash 2 Bottle kit | Thermo Fisher Scientific | A25591 | |
| Agencourt™ AMPure™ XP Kit | Beckman Coulter | A63881 | |
| 16-position Magnetic Stand | Thermo Fisher Scientific | 4457858 | |
| Nonstick, RNase-free Microfuge Tubes, 1.5 mL (Low binding tube) | Thermo Fisher Scientific | AM12450 | |
| Nuclease-free water | Thermo Fisher Scientific | AM9938 | |
| MicroAmp™ Optical 96-well Reaction Plates | Thermo Fisher Scientific | 4306737 | |
| MicroAmp™ Clear Adhesive Film | Thermo Fisher Scientific | 4306311 | |
| Agencourt™ AMPure™ XP Kit | Beckman Coulter | A63881 | |
| Ethanol(99.5) | Nacalai Tesque | 08948-25 | |
| Sodium hydroxide (10M) | Sigma | 72068 | |
| DTU-Neo | TAITEC | 0063286-000 | |
| E-36 | TAITEC | 0027765-000 | |
| ECLIPSE Ci-L | Nikon | 704354 | |
| Pipet-Lite LTS Pipette L-2XLS+ | METTLER TOLEDO | 17014393 | |
| Pipet-Lite LTS Pipette L-10XLS+ | METTLER TOLEDO | 17014388 | |
| Pipet-Lite LTS Pipette L-20XLS+ | METTLER TOLEDO | 17014392 | |
| Pipet-Lite LTS Pipette L-100XLS+ | METTLER TOLEDO | 17014384 | |
| Pipet-Lite LTS Pipette L-200XLS+ | METTLER TOLEDO | 17014391 | |
| Pipet-Lite LTS Pipette L-1000XLS+ | METTLER TOLEDO | 17014382 | |
| petit-change | WAKEN | MODEL8864 | Mini centrifuge |
| petit-incubator | WAKEN | WKN-2290 | Air incubator |
| SensiCare Powder-free Nitrile Exam Gloves | MEDLINE | SEM486802 | |
| Sterile gauze | Osaki | 11138 | |
| Refrigerator MediCool | SANYO | MPR-312DCN-PJ | |
| FEATHER TRIMMING BLAD | FEATHER | No.130 | |
| FEATHER TRIMMING BLAD | FEATHER | No.260 | |
| FEATHER S | FEATHER | FA-10 | |
| Vortex Genius 3 | IKA | 41-0458 | Vortex mixer |
| Pincette | NATSUME | A-5 | |
| 1.5 mL microtube | BIOBIK | RC-0150 |
References
- Vogelstein, B., Kinzler, K. W. The Path to Cancer – Three Strikes and You’re Out. N Engl J Med. 373 (20), 1895-1898 (2015).
- Weinstein, J. N., et al. The cancer genome atlas pan-cancer analysis project. Nat. Genet. 45 (10), 1113-1120 (2013).
- Nagasaki, M., et al. Rare variant discovery by deep whole-genome sequencing of 1,070 Japanese individuals. Nat Commun. 6 (8018), (2015).
- Vogelstein, B., et al. Cancer genome landscapes. Science. 339 (6127), 1546-1558 (2013).
- Zehir, A., et al. Mutational landscape of metastatic cancer revealed from prospective clinical sequencing of 10,000 patients. Nat Med. 23 (6), 703-713 (2017).
- Garraway, L. A., Lander, E. S. Lessons from the cancer genome. Cell. 53 (1), 17-37 (2013).
- Chalkley, R., Hunter, C. Histone-histone propinquity by aldehyde fixation of chromatin. Proc Natl Acad Sci U S A. 72 (4), 1304-1308 (1975).
- Ben-Ezra, J., Johnson, D. A., Rossi, J., Cook, N., Wu, A. Effect of fixation on the amplification of nucleic acids from paraffin-embedded material by the polymerase chain reaction. J Histochem Cytochem. 39 (3), 351-354 (1991).
- Srinivasan, M., Sedmak, D., Jewell, S. Effect of fixatives and tissue processing on the content and integrity of nucleic acids. Am.J.Pathol. 161 (6), 1961-1971 (2002).
- Adhya, A. K., Mohanty, R. Utility of touch imprint cytology in the preoperative diagnosis of malignancy in low resource setting. Diagn Cytopathol. 45 (6), 507-512 (2017).
- Lumachi, F., Marino, F., Zanella, S., Chiara, G. B., Basso, S. M. Touch Imprint Cytology and Frozen-section Analysis for Intraoperative Evaluation of Sentinel Nodes in Early Breast Cancer. Anticancer Research. 32 (8), 3523-3526 (2012).
- Sumiyoshi, K., et al. Usefulness of intraoperative touch smear cytology in breast-conserving surgery. Exp Ther Med. 1 (4), 641-645 (2012).
- Amemiya, K., et al. Touch imprint cytology with massively parallel sequencing (TIC-seq): a simple and rapid method to snapshot genetic alterations in tumors. Cancer Med. 5 (12), 3426-3436 (2016).
- Goto, T., et al. Mutational analysis of multiple lung cancers: Discrimination between primary and metastatic lung cancers by genomic profile. Oncotarget. 8 (19), 31133-31143 (2017).
- Goto, T., et al. Detection of tumor-derived DNA dispersed in the airway improves the diagnostic accuracy of bronchoscopy for lung cancer. Oncotarget. 8 (45), 79404-79413 (2017).
- Hirotsu, Y., et al. Targeted and exome sequencing identified somatic mutations in hepatocellular carcinoma. Hepatol Res. 46 (11), 1145-1151 (2016).
- Hirotsu, Y., et al. Comparison between two amplicon-based sequencing panels of different scales in the detection of somatic mutations associated with gastric cancer. BMC Genomics. 17 (1), 833 (2016).
- Hirotsu, Y., et al. Intrinsic HER2 V777L mutation mediates resistance to trastuzumab in a breast cancer patient. Med Oncol. 34 (1), 3 (2017).
- Hirotsu, Y., et al. Detection of BRCA1 and BRCA2 germline mutations in Japanese population using next-generation sequencing. Mol Genet Genomic Med. 3 (2), 121-129 (2015).
- Hirotsu, Y., et al. Multigene panel analysis identified germline mutations of DNA repair genes in breast and ovarian cancer. Mol Genet Genomic Med. 3 (5), 459-466 (2015).
- Lièvre, A., et al. KRAS mutation status is predictive of response to cetuximab therapy in colorectal cancer. Cancer Res. 66 (8), 3992-3995 (2006).
- Mok, T. S., et al. Osimertinib or Platinum-Pemetrexed in EGFR T790M-Positive Lung Cancer. N Engl J Med. 376 (7), 629-640 (2017).
- Wong, S. Q., et al. Targeted-capture massively-parallel sequencing enables robust detection of clinically informative mutations from formalin-fixed tumours. Sci rep. 13 (3), 3493 (2013).
- Wong, S. Q., et al. Sequence artefacts in a prospective series of formalin-fixed tumours tested for mutations in hotspot regions by massively parallel sequencing. BMC Med Genomics. 13 (7), 23 (2014).
