Summary

Cell-libero DNA analisi di integrità nei campioni di urina

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

Anche se la presenza di circolante DNA libero-cellule nel plasma o nel siero è stato ampiamente dimostrato di essere una fonte adeguata di biomarcatori per molti tipi di cancro, alcuni studi si sono concentrati sul potenziale utilizzo del DNA dell'urina cell-free (UCF). A partire dalle ipotesi che le normali cellule apoptotiche producono DNA molto frammentato e che le cellule tumorali rilasciare più il DNA, il ruolo potenziale di integrità del DNA UCF è stata valutata come un marker diagnostico precoce in grado di distinguere tra i pazienti con prostata o il cancro della vescica e individui sani.

Un'analisi integrità UCF DNA viene proposta sulla base di quattro PCR quantitativa in tempo reale su quattro sequenze più lunghe di 250 bp: c-MYC, BCAS1, HER2, e AR. Sequenze che hanno spesso un aumento del numero di copie di DNA nei tumori della vescica e della prostata sono stati scelti per l'analisi, ma il metodo è flessibile, e questi geni potrebbero essere sostituiti con altri geni di interiposo. Il potenziale utilità di UCF DNA come fonte di biomarcatori è già stata dimostrata per neoplasie urologiche, aprendo così la strada a ulteriori studi sulla caratterizzazione UCF DNA. Il test di integrità del DNA UCF ha il vantaggio di essere non invasiva, rapida e facile da eseguire, con pochi millilitri di urina necessari per effettuare l'analisi.

Introduction

-Free Cell DNA può essere rilevato nel sangue e nelle urine causa di morte cellulare da meccanismi apoptotici o necrotiche. DNA libero-Cell nel sangue è stata ampiamente studiata per scopi diagnostici e prognostici in varie malattie, in particolare il cancro 1. Tuttavia, meno si sa circa il ruolo del DNA urinario cell-free (UCF). UCF DNA può provenire da passaggio di sangue attraverso il sistema di filtrazione glomerulare o da cellule che entrano direttamente in contatto con questo corpo fluido 2 (ad esempio, cellule uroteliali o cellule prostatiche). L'uso di UCF DNA come fonte di biomarker è stato principalmente studiato per la diagnosi precoce di renale, della vescica, della prostata e cancro a causa dell'elevata percentuale di UCF DNA proveniente direttamente dalle cellule del tratto urinario 3,4.

Poco si sa circa UCF DNA ed i migliori metodi per isolare e caratterizzare esso. Dato l'ipotesi che le cellule tumorali rilasciano frammenti di DNA più lunghi rispetto alle cellule normali, la valutazionedell'integrità DNA cell-free è stato studiato in un tentativo di chiarire l'origine del DNA nella circolazione sanguigna 5. Alcuni studi hanno dimostrato che cell-free integrità del DNA nel sangue rappresenta un buon test diagnostico per molti tipi di cancro 6, e la stessa ipotesi è stata proposta in relazione agli urine 7-9.

Questo documento descrive un nuovo metodo per UCF DNA analisi di integrità di una potenziale applicazione per il rilevamento del cancro della vescica e della prostata. In particolare, l'integrità del DNA UCF frammenti più di 250 bp è stato testato in 4 regioni note per avere un maggior numero di copie di DNA nei tumori solidi, tra cui la prostata e tumore della vescica: c-Myc (8q24.21), HER2 (17q12.1 ), BCAS1 (20q13.2), e AR (Xq12) 10-14. oncogeni specifici, piuttosto che sequenze casuali, sono stati scelti per aumentare la probabilità di trovarle frazione priva di cellule di pazienti affetti da cancro. Uno dei principali vantaggi diquesto metodo è che è flessibile e che altre regioni può essere selezionato sulla base del tipo di tumore e caratteristiche.

Protocol

Il protocollo segue le linee guida del Comitato Etico umana ricerca IRST. NOTA: In questo protocollo, abbiamo isolato il DNA da campioni di urina per eseguire un'analisi di integrità UCF DNA. LNCaP e cellule MRC linee sono stati utilizzati per costruire gli standard. Tecniche come l'estrazione del DNA, la quantificazione del DNA (spettrofotometro e real-time PCR per il gene di controllo, STOX1), e real-time PCR per oncogeni specifici sono stati eseguiti (Figura 1). …

Representative Results

La concentrazione totale di DNA libero era quantificabile mediante spettrometria per tutti i campioni analizzati, che mostra un intervallo compreso tra 1,51 e 138 ng / ml. Cinque campioni di controllo sono stati utilizzati per la riproducibilità dei dati: due esperimenti in tempo reale indipendenti sono stati eseguiti per c-myc, HER2, BCAS1, AR, e STOX1. I coefficienti di variazione (CV) sono stati poi calcolati per ciascun gene (Tabe…

Discussion

UCF analisi dell'integrità del DNA è un nuovo metodo, non invasivo per valutare l'integrità del DNA nelle urine. E 'stato recentemente proposto per la diagnosi precoce della vescica e della prostata 9 7,8. Un certo numero di vantaggi e svantaggi del test di integrità del DNA UCF sono discussi qui, insieme con le prospettive future.

Il principale vantaggio del metodo è che offre un metodo non invasivo e poco costoso un semplice protocollo per studiare l&…

Disclosures

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

References

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Cite This Article
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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