Summary

Оценка риска колоректального рака и распространенности по обнаружению целостности ДНК стула

Published: June 08, 2020
doi:

Summary

Представленный диагностический комплект FL-DNA является экономичным и удобным для пользователя методом определения надежной вероятности наличия колоректального рака.

Abstract

В настоящее время ДНК стула может быть изолирована и проанализирована несколькими методами. Длинные фрагменты ДНК в стуле могут быть обнаружены с помощью анализа qPCR, который обеспечивает надежную вероятность наличия преднеопластических или неопластических колоректальных поражений. Этот метод, называемый флуоресценции долго ДНК (FL-ДНК), является быстрой, неинвазивной процедурой, которая является улучшением на первичной системы профилактики. Этот метод основан на оценке целостности фекальной ДНК путем количественного усиления конкретных целей геномной ДНК. В частности, оценка фрагментов ДНК длиной более 200 вт позволяет выявлять пациентов с колоректальными поражениями с очень высокой специфичностью. Тем не менее, эта система и все имеющиеся в настоящее время тесты ДНК стула представляют некоторые общие проблемы, которые необходимо решить (например, частота, с которой тесты должны быть проведены и оптимальное количество образцов стула, собранных в каждый момент для каждого человека). Тем не менее, основным преимуществом FL-ДНК является возможность использовать его в связи с тестом, который в настоящее время используется в программе скрининга CRC, известной как иммунохимический фекальный оккультный анализ крови (iFOBT). Действительно, оба теста могут быть выполнены на одной и той же выборке, что снижает затраты и достигает лучшего прогнозирования возможного присутствия колоректальных поражений.

Introduction

Колоректальный рак (CRC) происходит от многоступенчатого процесса, в котором здоровый эпителий медленно развивается в аденомы или полипы, которые прогрессируют в злокачественные канциномы с течениемвремени 1,2. Несмотря на высокий уровень заболеваемости КРП, за последнее десятилетие наблюдается тенденция к снижению долисмертей. Действительно, ранние диагностические инструменты, принятые в программах скрининга, привели к раннему выявлению и удалению преднеопластических аденомы или полипов4. Однако из-за различных технических ограничений ни один из этих методов не является оптимальным. Действительно, для того, чтобы улучшить чувствительность и специфичность, многие тесты ДНК стула были предложены в одиночку или в сочетании с текущей обычной диагностические тесты5,6.

Как правило, здоровая слизистая оболочка линяет в фекальный поток апоптотические колоноциты, в то время как больная слизистая оболочка отслаивается от неапоптотической колоноцитов. Фрагменты 200 bp или более в длину характеризуют неапоптотической ДНК. Эта ДНК называется длинной ДНК (L-ДНК) и стала утилизательным биомаркером для ранней диагностики CRC. L-ДНК может быть выделена из образца стула и количественно qPCR с помощью в пробирке диагностический FL-ДНК комплект7,,88,9,10,11,12.

Тест состоит из двух анализов для обнаружения фрагментов FL-ДНК в диапазоне от 138 bp до 339 bp. Каждый анализ позволяет усиление FL-ДНК (FAM), а также всплеск в ДНК (HEX). Для обеспечения оптимального усиления всех фрагментов тест был разделен на два анализа (названные “А” и “Б”). Ассай обнаруживает две области экзона 14 гена APC (NM_001127511) и фрагмент экзона 7 гена TP53 (NM_001276760). В ассе обнаруживается фрагмент экзона 14 гена APC (NM_001127511) и две области экзонов 5 и 8 гена TP53 (NM_001276760). Анализы не различают обнаруженные регионы. Пик ДНК соответствует ДНК лосося Oncorhynchus кета-лосик и позволяет проверить, что процедура была сделана должным образом и проверяет на возможное наличие ингибиторов, которые могут дать ложные отрицательные результаты. Концентрация FL-ДНК оценивается по абсолютной количественной оценке с использованием стандартного метода кривой и выражается как нг/реакция.

FL-DNA метод неинвазивный и недорогой тест ДНК стула, который, в сочетании с иммунохимическим на основе фекальных оккультных анализ крови (iFOBT), в настоящее время используется в программах скрининга CRC и позволяет лучше прогнозы CRC и / или высокого риска аденомы поражений12.

Protocol

Пациенты были набраны в Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori (IRST) из Meldola (FC, Италия) в период с 2013 по 2015 год. Зачисленные пациенты были в протокол IRSTB002, утвержденный Комитетом по этике IRST – IRCCS AVR (25/10/2012, ver. 1). Все методы осуществлялись в соответствии с соответствующими руководящими принципам?…

Representative Results

Рабочий процесс этого протокола показан на рисунке 1. Рабочий процесс предоставляет два шага управления и различные действия в соответствии с результатами этих шагов. Во-первых, если образец представляет неподходящие элементы управления, усиление должно быть повторено. Во-вт?…

Discussion

Предыдущие исследования показали, что анализ целостности ДНК стула, извлеченный с помощью ручных и полуавтоматических подходов, может представлять собой альтернативный инструмент для раннего выявления колоректальных поражений7,,88,9,<…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы не имеют подтверждений.

Materials

1.5 mL and 2 mL polypropylene twist-lock tubes (DNase-, RNase-, DNA-, PCR inhibitor-free) Consumables required for DNA extraction and Real Time PCR
Absolute Ethanol (quality of analytical degree) Reagent required for DNA extraction
Benchtop centrifuge  Maximum speed of 20000 x g. Instrument required for DNA extraction
EasyPGX analysis software version 2.0.0 Diatech Pharmacogenetics RT800-SW Analysis software 
EasyPGX centrifuge/vortex 8-well strips Diatech Pharmacogenetics RT803 Instrument recommended for the Real Time PCR assay
EasyPGX qPCR instrument 96  Diatech Pharmacogenetics RT800-96 Instrument recommended for the Real Time PCR assay
EasyPGX ready FL-DNA Diatech Pharmacogenetics RT029 Kit required for the Real Time PCR assay
Micropipettes (volumes from 1 to 1.000 µL) Consumables required for DNA extraction and Real Time PCR
Powder-free disposable gloves Consumables required for DNA extraction and Real Time PCR
QIAamp Fast DNA Stool Qiagen 51604 Kit recommended for the DNA extraction and purification from stool
Sterile filter tips DNase-, RNase-free (volumes from 1 to 1.000 µL) Consumables required for DNA extraction and Real Time PCR
Thermal block e.g. EasyPGX dry block Diatech Pharmacogenetics RT801 Instrument required for DNA extraction
Vortex e.g. EasyPGX centrifuge/vortex 1.5 ml  Diatech Pharmacogenetics RT802 Instrument required for DNA extraction

Referências

  1. Fearon, E. R. Molecular Genetics of Colorectal Cancer. Annual Review of Pathology. 6, 479-507 (2011).
  2. Sears, C. L., Garrett, W. S. Microbes, Microbiota, and Colon Cancer. Cell Host and Microbe. 15, 317-328 (2014).
  3. Levin, B., et al. Screening and Surveillance for the Early Detection of Colorectal Cancer and Adenomatous Polyps, 2008: A Joint Guideline From the American Cancer Society, the US Multi-Society Task Force on Colorectal Cancer, and the American College of Radiology. Gastroenterology. 134, 1570-1595 (2008).
  4. Bosch, L. J., et al. Molecular tests for colorectal cancer screening. Clinical Colorectal Cancer. 10, 8-23 (2011).
  5. Ahlquist, D. A. Molecular detection of colorectal neoplasia. Gastroenterology. 138, 2127-2139 (2010).
  6. Calistri, D., et al. Fecal multiple molecular tests to detect colorectal cancer in stool. Clinical Gastroenterology and Hepatology. 1, 377-383 (2003).
  7. Calistri, D., et al. Detection of colorectal cancer by a quantitative fluorescence determination of DNA amplification in stool. Neoplasia. 6, 536-540 (2004).
  8. Calistri, D., et al. Quantitative fluorescence determination of long-fragment DNA in stool as a marker for the early detection of colorectal cancer. Cellular Oncology. 31, 11-17 (2009).
  9. Calistri, D., et al. Fecal DNA for noninvasive diagnosis of colorectal cancer in immunochemical fecal occult blood test-positive individuals. Cancer Epidemiology Biomarkers and Prevention. 19, 2647-2654 (2010).
  10. De Maio, G., et al. Circulating and stool nucleic acid analysis for colorectal cancer diagnosis. World Journal of Gastroenterology. 20, 957-967 (2014).
  11. Rengucci, C., et al. Improved stool DNA integrity method for early colorectal cancer diagnosis. Cancer Epidemiology Biomarkers and Prevention. 23, 2553-2560 (2014).
check_url/pt/59426?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Rengucci, C., De Maio, G., Menghi, M., Benzi, F., Calistri, D. Evaluation of Colorectal Cancer Risk and Prevalence by Stool DNA Integrity Detection. J. Vis. Exp. (160), e59426, doi:10.3791/59426 (2020).

View Video