Denna metod innebär användning av kliniska diagnostiska data för prostatacancerpatienter för att vägleda provtagningsförfaranden, när biobankning vävnad efter Radikal prostatektomi. Detta övervinner problem med tidigare publicerade metoder kring effektivitet och tillgång till färsk vävnad för ett bredare spektrum av nedströms applikationer.
Tidigare metoder för biobankning av prostatavävnad, efter Radikal prostatektomi, omfattade i allmänhet slumpmässigt urval. För att öka effektiviteten och möjliggöra ett större utbud av nedströmsprogram utvecklades en mer målinriktad metod för provtagning av prostatavävnad. Här använder vi både magnetisk resonanstomografi (MRI) och biopsi data för att rikta specifika områden av orgeln för provtagning. Metoden innebär användning av en tidigare publicerad prostata skivning enhet som tar bort en 5 mm tvärgående skiva från en förutbestämd region i prostatan, följt av avlägsnande av 6 mm Punch biopsier från förutbestämda områden av denna sektor. Dessa prover kan lagras frysta eller fasta för biobankning ändamål, eller används färskt omedelbart med 70% förtroende för tumör halt, jämfört med 10% förtroende från slumpmässig provtagning. Detta gör det möjligt att använda alla standard nedströms tekniker såsom genomik, proteomik eller histologiskt arbete, men också arbete som kräver färsk vävnad såsom levande vävnad Imaging eller ex vivo kultur.
Tillgång till hög kvalitet mänsklig prostatacancer vävnad är ett centralt krav för att driva effektiv forskning inom området. Det finns ett antal befintliga metoder för att prova prostatavävnad efter Radikal prostatektomi för forskning. Typiskt dessa innebär att använda Punch biopsier att ta slumpmässiga prover från en färsk, fryst eller fast bit av prostatavävnad, och retrospektivt bekräftar huruvida tumören finns i varje prov av hematoxylin & eosin (H & E) som bedöms av en uropatolog1,2,3,4,5. En nyligen genomgång har sammanställt en översikt över dessa befintliga metoder6. Dessa metoder är användbara för vissa nedströms tillämpningar, där vävnad kan lagras och bedömas för tumör halt vid ett senare tillfälle, såsom storskaliga genomiska analyser som International cancer Genome Consortium (ICGC) och cancer Genome Atlas (TCGA) 4,7. Dessa metoder skulle dock kunna förbättras om vi skulle använda magnetisk resonanstomografi (MRI) och/eller biopsidata för att rikta in sig på specifika områden av prostatan för provtagning. Detta skulle förbättra metodiken på två sätt; för det första genom att minska antalet insamlade vävnadsprover, öka effektiviteten och minska trycket på patologi avdelningarna och lagringskostnaderna, och för det andra genom att låta färsk vävnad användas omedelbart utan behov av omedelbar bekräftelse av tumör halt, för nya toppmoderna tekniker som levande vävnad Imaging, Organoid generation eller ex vivo kultur. Detta forskningsbehov har lett till utvecklingen av de människor (PatiEnt prostata prov för forskning) metod, och resultaten från de första 84 fall biobanked med hjälp av människor publicerades nyligen8. En variant av denna metod har också publicerats med en tredimensionell (3D) tryckt skivning apparat och patientspecifika mögel, för att underlätta ex vivo MRI på före och efter fixering vävnad9,10.
Kritiska steg inom detta protokoll inkluderar identifiering av tumör region för provtagning, mätning av prostata, och vävnads provtagning. För det första är mätning av MRI för att identifiera rätt område av provtagning nyckeln. Vi visar denna metod i den medföljande videon; men vi rekommenderar också att bekräfta mätningar med en radiolog i första hand. Tydliga kliniska noter som pekar forskaren mot området för MRI-bilder som innehåller index lesionen är idealiska. För det andra bör mätning av prostatan utföras med försiktighet, se till att linjalen hålls i en vinkel för att mäta hela längden från bas till Apex, parallellt med den främre av prostatan. För det tredje bör tumör områden bekräftas före provtagning genom att visuellt inspektera vävnaden slice i förhållande till den ursprungliga MRI bilden, palperas vävnaden (i vissa fall tumör området kan kännas tätare), och visuellt bedöma färgen på vävnaden (i vissa fall tumören kommer att visas mer blek än omgivande godartad vävnad).
Detta protokoll har genomförts i sin helhet på UCL/UCLH av icke-kliniska postdoktorala forskare, en patologi Fellow, patologi konsulter, och forskningstekniker. Enligt vår erfarenhet kan alla steg i protokollet läras ut i under tio fall oavsett teknisk bakgrund. Vi rekommenderar dock utbildning från en radiolog om MRI mätning och utbildning från en patolog om skivning i första hand. Protokollet kan ändras med hjälp av ett 3D-tryckt skivning handtag, som tidigare publicerats10.
Möjliga begränsningar av tekniken inkluderar risken för att hindra diagnos. Skivning av prostatan är ett nyckelsteg, vilket kan hämma vid gradering eller positiva marginal räntor om det görs felaktigt. Det finns två möjliga problem här. För det första, om alla index lesion avlägsnas och används för färsk vävnad experiment omedelbart, rutinmässig klinisk diagnostik kommer inte att utföras för denna lesion och patienten kan feldiagnostiseras som har en lägre grad cancer. För att undvika detta bör forskaren diskutera provtagningsplanen med konsulten patolog som rutinmässigt kommer att granska ärendet, före provtagning, och enas om antalet, och lokalisering, av prover som skall tas. Små tumörer kan uteslutas lokalt av denna anledning. För det andra, om den prostatiska kapseln inte fästs korrekt på kork ombord före fixering, detta kan göra det möjligt för den inre vävnaden att utbuktning utåt under fixering, ändra de kirurgiska marginalerna. Detta kan leda till en falsk positiv marginal, där den återstående tumören verkar vistas på kapseln enbart på grund av vävnad skevhet.
Betydelsen av denna teknik med avseende på befintliga metoder ligger främst med tumör inriktning. En rad metoder för provtagning av radikala prostatektomi-prover har hittills publicerats. dessa förlitar sig dock på en helt eller delvis slumpmässig urvalsmetod1,2,3,4,5,6,7. Användningen av biopsi och i synnerhet MRI data här har förbättrad effektivitet, möjliggör minskad provtagning med ökat förtroende för att få tumör vävnad8.
Framtida tillämpningar av denna metod medger antagande av ett bredare spektrum av nedströmstekniker än med tidigare provtagningsmetoder. Till exempel, tillgången på färsk vävnad som har en hög sannolikhet för att vara tumör innebär att dyrare och/eller arbetsintensiva färsk vävnad tekniker kan utnyttjas, eftersom många prover inte krävs för att säkerställa närvaron av tumör. Detta kan innefatta och är inte begränsat till, ex vivo kultur, ex vivo MRI, avancerad avbildning och transcriptomics.
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill erkänna prostatacancer UK för finansiering SH under prostatacancer UK Centre of Excellence och resa Prize Fellowship (TLD-PF16-004) och HP under innovation (PG14-018-TR2). Detta arbete stöddes av forskare vid National Institute for Health Research University College London Hospitals biomedicinska forskningscentret.
6 mm biopsy punch | Fisher Scientific | 13404607 | Disposable biopsy punches for removing 6 mm tissue samples |
Black Ink | Leica Biosystems | 3801753 | Tissue marking & margin dye |
Blue Ink | Leica Biosystems | 3801751 | Tissue marking & margin dye |
Chainmail hand glove | Arco | 1456803 | Chainmail gloves to protect hand during slicing |
Cork board | Fisher Scientific | 12396447 | Cork board for pinning prostate to following sampling procedure |
Needles | SLS (Scientific Laboratory supplies) | SYR6112 | Sterile needles to use to pin tissue to cork board following sampling |
Prostate slicing aparatus | Insitute of Cancer Research, London | NA – must be obtained under MTA | A kit containing the slicer handle, blades, spacer, base, walls and pins |