Summary

Extraction d’ADN acellulaire d’échantillons d’humeur vitréenne et aqueuse pour le diagnostic et la surveillance du lymphome vitréo-rétinien

Published: January 12, 2024
doi:

Summary

Une procédure d’extraction de l’ADN acellulaire de l’humeur vitréenne et aqueuse pour effectuer des études moléculaires pour diagnostiquer le lymphome vitréo-rétinien est établie ici. La méthode offre la possibilité d’extraire simultanément l’ADN de la composante cellulaire de l’échantillon ou de le réserver pour des tests auxiliaires.

Abstract

Le lymphome vitréo-rétinien (VRL) représente un lymphome agressif, souvent classé comme lymphome diffus à grandes cellules B du système nerveux central. Pour diagnostiquer la VRL, des échantillons tels que l’humeur vitrée et, plus récemment, l’humeur aqueuse sont collectés. Les tests diagnostiques de VRL sur ces échantillons comprennent la cytologie, la cytométrie en flux et les tests moléculaires. Cependant, la cytopathologie et la cytométrie en flux, ainsi que les tests moléculaires utilisant l’ADN cellulaire, nécessitent des cellules entières intactes. Le défi réside dans le fait que l’humeur vitrée et l’humeur aqueuse ont généralement une faible cellularité et que de nombreuses cellules sont détruites lors de la collecte, du stockage et du traitement. De plus, ces échantillons posent des difficultés supplémentaires pour les tests moléculaires en raison de la viscosité élevée de l’humeur vitrée et du faible volume de l’humeur vitrée et aqueuse. Cette étude propose une méthode d’extraction de l’ADN acellulaire à partir d’échantillons vitrés et aqueux. Cette approche complète l’extraction de l’ADN cellulaire ou permet d’utiliser la composante cellulaire de ces échantillons pour d’autres méthodes de diagnostic, notamment la cytologie et la cytométrie en flux.

Introduction

Le lymphome vitréo-rétinien (VRL) est un lymphome agressif associé à un lymphome diffus à grandes cellules B du système nerveux central 1,2,3. La VRL est généralement mortelle en raison de son implication dans le système nerveux central 1,2. Bien que rare1,4, le VRL présente souvent des symptômes similaires à ceux de l’uvéite postérieure et d’autres maladies vitréo-rétiniennes 4,5. Par conséquent, les patients présentant des symptômes d’uvéite ont besoin d’un diagnostic pour confirmer ou infirmer la VRL.

Récemment, des critères consensuels pour le diagnostic de la VRL ont été publiés, qui impliquent une combinaison d’examen clinique et de résultats de laboratoire6. Les échantillons couramment utilisés pour diagnostiquer la VRL comprennent l’humeur vitrée et, plus récemment, l’humeur aqueuse7. L’humeur vitrée est obtenue par une intervention chirurgicale appelée vitrectomie pars plana, qui permet d’accéder au segment postérieur de l’œil8.

Dans le protocole présenté, des échantillons d’humeur aqueuse et d’humeur vitrée ont été prélevés pour l’extraction cellulaire et l’ADNcf. Après anesthésier les patients et placer des trocarts à environ 4 mm du limbe cornéen, un échantillon d’humeur aqueuse d’environ 100 à 200 μL a été obtenu à l’aide d’une seringue à tuberculine de 1 mL au niveau du limbe cornéen. Pour les patients pseudophaques, le vitré non dilué a été obtenu en introduisant de l’air stérile dans la perfusion, ce qui a permis de recueillir une plus grande quantité de vitré non dilué (jusqu’à 3,5 ml). Chez les patients phaques, environ 500 à 1000 μL de vitré non dilué ont été retirés avant d’activer une perfusion de solution saline équilibrée. Dans certains cas, du vitré dilué secondairement (500 à 2 000 μL) a été prélevé en changeant la perfusion en liquide et en plaçant le vitrecteur dans la jupe vitréenne pour obtenir cet échantillon. La fraction vitréenne la plus diluée a été recueillie en conservant le sac de cassette (figure supplémentaire 1) à la fin de l’opération. Une fois que ce sac est arrivé au service de pathologie, le vitré dilué a été obtenu en drainant le liquide de ce sac dans des tubes coniques pour l’extraction ultérieure de l’ADN.

La cytopathologie du liquide vitré est souvent considérée comme l’étalon-or9. Cependant, plusieurs études ont démontré une sensibilité limitée en raison du traitement et d’une cellularité minimale10,11,12. La cytométrie en flux peut aider à identifier les lymphocytes B clonaux, mais peut également être limitée par une faible cellularité et la fragilité des grandes cellules de lymphome13,14,15. La cytopathologie et la cytométrie en flux nécessitent toutes deux des cellules entières intactes. Beaucoup de ces cellules sont détruites lors de la collecte, de l’entreposage et du traitement. Lorsque les tests moléculaires sont effectués à partir d’ADN extrait de cellules intactes (ADN cellulaire), ils souffrent de cette même limitation. De plus, la division de l’échantillon vitreux limité pour tous ces tests réduit la quantité de matériel disponible pour chaque test.

L’ADN acellulaire (cfDNA) représente une autre source d’ADN qui ne nécessite pas de cellules intactes. L’ADNcf provenant d’échantillons de vitré a été utilisé pour la détection du VRL 16,17 ainsi que du mélanome uvéal18. Dans ce protocole, l’ADN cellulaire et acellulaire est extrait du liquide vitré et aqueux pour détecter le VRL.

Protocol

Le présent protocole suit les lignes directrices sur les soins à la personne et avec l’approbation du comité d’examen institutionnel (IRB) de l’Université du Michigan. Une renonciation au consentement éclairé a été obtenue à cet effet auprès de la CISR. Il n’y a pas de critères d’inclusion ou d’exclusion pertinents pour les patients concernés. 1. Séparation des composants cellulaires et acellulaires REMARQUE : Trois types d’…

Representative Results

Ces méthodes d’extraction ont été réalisées sur un nombre limité de cas afin d’assurer un rendement et une amplifiabilité adéquats de l’ADN acellulaire par rapport à l’ADN cellulaire des échantillons vitrés (quatre) et aqueux (quatre). À partir de ces échantillons, les rendements en ADN de la composante acellulaire de ces fluides sont similaires à ceux de la composante cellulaire (tableau 1). L’ADNc cellulaire et l’ADNcf de ces échantillons ont également été évalués à l?…

Discussion

Le lymphome vitréo-rétinien (VRL) est un lymphome agressif à grandes cellules B 1,2,3 dont les symptômes peuvent imiter ceux d’autres maladies vitréo-rétiniennes 4,5. Les tests moléculaires de l’humeur vitrée et, plus récemment, aqueuse sont devenus une méthode essentielle pour poser le diagnostic de VRL ou l’exclure. Cependant, ces fluides sont très fai…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Timothy Daniels, MLS(ASCP), MB, QLS, et Helmut Weigelin, MLS(ASCP) ont joué un rôle déterminant dans l’établissement de cette méthode d’extraction au sein de notre laboratoire.

Materials

2-Propanol (Isopropanol) Fischer A415-500
DNA Clean & Concentrator-10 Zymo Research D4011
DNA Clean & Concentrator-5 Zymo Research D4003
Gentra Puregene Cell Lysis Solution Qiagen 158906
Gentra Puregene DNA Hydration Solution Qiagen 158916
Gentra Puregene Protein Precipitation Solution Qiagen 158912
Phosphate Buffered Saline (PBS) Sigma P-4417
Quick-DNA Urine Kit Zymo Research D3061 Conditioning buffer; also includes clearing beads, Proteinase K and spin columns
Ultrapure Glycogen, 20 µg/µL (20 mg/mL) Thermo Fisher/Invitrogen 10814010

References

  1. Chan, C. C., et al. Primary vitreoretinal lymphoma: a report from an International Primary Central Nervous System Lymphoma Collaborative Group symposium. Oncologist. 16 (11), 1589-1599 (2011).
  2. Sagoo, M. S., et al. Primary intraocular lymphomas. Clinical & Experimental Ophthalmology. 59 (5), 503-516 (2014).
  3. Coupland, S. E., Damato, B. Understanding intraocular lymphomas. Clinical & Experimental Ophthalmology. 36 (6), 564-578 (2008).
  4. Cassoux, N., et al. Ocular and central nervous system lymphoma: clinical features and diagnosis. Ocular Immunology and Inflammation. 8 (4), 243-250 (2000).
  5. Read, R. W., Zamir, E., Rao, N. A. Neoplastic masquerade syndrome. Survey Ophthalmology. 47, 81-124 (2002).
  6. Carbonell, D., et al. Consensus recommendations for the diagnosis of vitreoretinal lymphoma. Ocular Immunology and Inflammation. 23 (3), 507-520 (2021).
  7. Demirci, H., et al. Aqueous humor-derived MYD88 L265P mutation analysis in vitreoretinal lymphoma: a potential less invasive method for diagnosis and treatment response assessment. Ophthalmology Retina. 7 (2), 189-195 (2023).
  8. Machemer, R., Buettner, H., Norton, E. W., Parel, J. M. Vitrectomy: a pars plana approach. Transactions – American Academy of Ophthalmology and Otolaryngology. 75 (4), 813-820 (1971).
  9. Vogel, M. H., Font, R. L., Zimmerman, L. E., Levine, R. A. Reticulum cell sarcoma of the retina and uvea. Report of sex cases and review of the literature. American Journal of Ophthalmology. 66 (2), 205-215 (1968).
  10. Kimura, K., Usui, Y., Goto, H. Japanese intraocular lymphoma study group. clinical features and diagnostic significance of the intraocular fluid of 217 patients with intraocular lymphoma. Japanese Journal of Ophthalmology. 56 (4), 383-389 (2012).
  11. Davis, J. L., Miller, D. M., Ruiz, P. Diagnostic testing of vitrectomy specimens. American Journal of Ophthalmology. 140 (5), 822-829 (2005).
  12. Char, D. H., Ljung, B. M., Miller, T., Phillips, T. Primary intraocular lymphoma (ocular reticulum cell sarcoma) diagnosis and management. Ophthalmology. 95 (5), 625-630 (1988).
  13. Tanaka, R., et al. More accurate diagnosis of vitreoretinal lymphoma using a combination of diagnostic test results: a prospective observational study. Ocular Immunology and Inflammation. 30 (6), 1354-1360 (2022).
  14. Missotten, T., et al. Multicolor flow cytometric immunophenotyping is a valuable tool for detection of intraocular lymphoma. Ophthalmology. 120 (5), 991-996 (2013).
  15. Bertram, H. C., Check, I. J., Milano, M. A. Immunophenotyping large B-cell lymphomas. Flow cytometric pitfalls and pathologic correlation. American Journal of Clinical Pathology. 116 (2), 191-203 (2001).
  16. Bonzheim, I., et al. The molecular hallmarks of primary and secondary vitreoretinal lymphoma. Blood Advances. 6 (5), 1598-1607 (2022).
  17. Shi, H., et al. Clinical relevance of the high prevalence of MYD88 L265P mutated vitreoretinal lymphoma identified by droplet digital polymerase chain reaction. Ocular Immunology and Inflammation. 29 (3), 448-455 (2021).
  18. Bustamante, P., et al. Circulating tumor DNA tracking through driver mutations as a liquid biopsy-based marker for uveal melanoma. Journal of Experimental and Clinical Cancer Research. 40 (1), 196 (2021).
check_url/65708?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Brown, N. A., Rao, R. C., Betz, B. L. Cell-Free DNA Extraction of Vitreous and Aqueous Humor Specimens for Diagnosis and Monitoring of Vitreoretinal Lymphoma. J. Vis. Exp. (203), e65708, doi:10.3791/65708 (2024).

View Video