ホルマリン固定パラフィン包埋参照標準細胞株にBRAF V600E変異を検出するデジタルドロップレットPCRを採用
Summary
このビデオの目的は、臨床の場で珍しい変異を検出するために、ホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）参照標準細胞株およびデジタル滴PCR（ddPCR）分析から、自動化されたDNAの抽出を実行する方法を実証することです。 FFPEサンプルにおける変異を検出することはFFPEサンプルでddPCRの臨床的有用性を示します。
Abstract
ddPCR is a highly sensitive PCR method that utilizes a water-oil emulsion system. Using a droplet generator, an extracted nucleic acid sample is partitioned into ~20,000 nano-sized, water-in-oil droplets, and PCR amplification occurs in individual droplets. The ddPCR approach is in identifying sequence mutations, copy number alterations, and select structural rearrangements involving targeted genes. Here, we demonstrate the use of ddPCR as a powerful technique for precisely quantitating rare BRAF V600E mutations in FFPE reference standard cell lines, which is helpful in identifying individuals with cancer. In conclusion, ddPCR technique offers the potential to precisely profile the specific rare mutations in different genes in various types of FFPE samples.
Introduction
重要な調節遺伝子における遺伝的変異の蓄積は、癌1に至る、細胞増殖、分化、および生存のような正常細胞のプログラミングを変更します。 RAS-RAF-MAPキナーゼ経路は、増殖シグナルに対する細胞応答を仲介します。発癌性BRAF変異は2過活動になるために腫瘍性タンパク質BRAFを引き起こす可能性があるBRAF遺伝子内のドライバの突然変異に起因することができます。 BRAF遺伝子内の変異はまた、順番に、独立して成長因子により媒介される調節4-6の過剰な細胞成長および増殖をもたらし、MEKおよびERK 3を介して過剰下流シグナル伝達をもたらします。
いくつかのツールは、そのようなddPCRにより、ホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）参照標準細胞株における定量的リアルタイムBRAF V600E変異として、DNA変異プロファイリングのために利用可能です。 ddPCRは絶対定量のためのPCRベースの方法であり、従来の定量的リアルタイムPCR（qPCR）7,8と比較して、より高い精度を提供しています。 ddPCRは、より有益ながん研究と診断9を可能に 、DNAテンプレートでは珍しい変異の検出のためのより高い分解能と精度を提供します。低テンプレートコピー数10-12を研究する際、従来の定量PCRを超えるddPCRのさらなる利点は、その高感度と精度が含まれます。本明細書において、自動的にddPCRによってBRAF V600E突然変異の有無を決定することにより、その後FFPE参照標準細胞株からDNAを抽出するためのプロトコルが示されています。データ分析及び結果のグラフ表示のためのソフトウェアの使用方法も記載されています。全体の手順は比較的簡単で、完全にプロファイリングするサンプルの数と使用可能な従来のPCRとddPCRマシンの数によって異なります。
以下のプロトコルは、BRのための標準的な手順を説明します AF V600E陽性FFPE参照標準細胞株（HD598、HD593、HD617、HD273および野生型（WT））は、組織調製システム（TPS）プロトコルを使用して完全に自動化された測定器で行われています。続いて、単離されたDNAサンプルをddPCRシステムを用いたBRAF V600E突然変異の存在について分析されます。すべての試料がプロファイルされた後、標的変異分析が実行され、データは、データ解析ソフトウエアにロードされています。サンプルの数に応じ/群を研究、データ分析は、1〜数時間必要とする場合があります。方法論の実験的な構成要素は、取り扱いの精度を必要とするDNAをし、rologicalピペット・ピペッター、ピペット操作の状況についての詳細を説明するJoveの科学教育ビデオ"> 96ウェルプレートにピペット操作、データ解析ソフトウェアを使用して実行されています。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここでは、特定の遺伝子変異の評価のためのFFPE参照標準セルラインサンプルからddPCRの適用性とDNAの分離を強調表示します。本研究では、TPS自動DNA単離方法は、容易に、自動化された適合させることができるが使用される、より大きな規模の実験と低い変動性を考慮して、同時に48の異なるサンプルまで収容することができます。本研究におけるDNA分離の制限の1つはすべてのFFPEサンプルはユ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、ICTの未来計画（認可番号2013M3C8A1075908）、科学省によって資金を供給、国立研究財団（NRF）の社会のためのR＆Dプログラムによってサポートされていました。
Materials
| Hamilton MICROLAB STARlet IVD instrument | Siemens | 10701001 | Automated DNA isolation instrument |
| QX200 Droplet Generator | Bio-Rad | 772BR1119 | |
| QX200 Droplet Reader | Bio-Rad | 771BR1497 | |
| Conventional PCR machine capable of ramp-time adjustment | 621BR17718 | ||
| PX1 PCR plate sealer | Bio-Rad | 770BR1575 | |
| QuantaSoft software | Bio-Rad | ||
| DNA isolation kit | |||
| VERSANT Tissue Preparation Reagents Box 1 | Siemens | 10632398 | |
| VERSANT Tissue Preparation Reagents Box 1 | Siemens | 10632399 | |
| CO-RE tips | Siemens | ||
| ddPCR mutation analysis | |||
| ddPCR Supermix | Bio-Rad | BR186-3010 | 2X concentration |
| DG8 cartridge | Bio-Rad | BR186-4008 | |
| Droplet Generator oil | Bio-Rad | BR-186-3005 | |
| Gasket | Bio-Rad | BR186-3006 | |
| Droplet reader oil | Bio-Rad | BR-186-3004 |
References
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