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研究中使用的材料是根据当地道德委员会批准的一项特定协议收集的。所有患者均可获得书面知情同意。
1. 组织标本的组织学和免疫本型修正
注:专家病理学家负责下面描述的活动。
- 根据既定的诊断标准对选定病例进行组织病理学修订。
- 使用微体从代表性的FFPE组织块中切割4⁄5μm厚的组织部分,并将部分安装在标准组织学幻灯片上。
- 使用自动组织滑动染色机(材料表)对每张幻灯片执行血氧林和欧辛染色。
- 根据世卫组织诊断标准,审查所选肿瘤病例的组织病理学诊断。
注:在此阶段,病理学家可能在同一组织部分内识别肿瘤的形态上不同的区域。可以单独收获这些区域(见第2节)。图2提供了SPN肿瘤与正常细胞的相似性。
- 对已建立的标记物执行免疫组织化学染色,以补充组织分析并估计免疫电位异质性。
注:病理学家可能在同一组织部分内识别肿瘤的免疫性不同区域。可以单独收获这些区域(见第2节)。
- 评估肿瘤组织部分的肿瘤细胞性,并相应地计划手动微分法。
注:这是病理学家生成的肿瘤细胞性估计值。
- 如果组织部分的肿瘤细胞含量高于70%,则不强制进行人工微解剖;直接移动到步骤 3.1。
注:目标为70%的肿瘤细胞含量,以便(i) 确保突变等位基因频率估计有足够的灵敏度,以及 (ii) 可能通过较不敏感的方法(例如毛细管测序)验证克隆突变。
- 如果组织部分的肿瘤细胞含量低于70%,则需要进行微解剖,并移动到步骤2。
- 从已取样的非肿瘤组织FFPE块评估组织部分。这种组织被用作生殖系DNA的来源。
注:血液是生殖系DNA的替代来源。在这种情况下,按照步骤 4.1 的说明中的建议进行 DNA 提取。
- 如果组织部分只可以看到非肿瘤组织(图2D),则不需要手动微解剖;直接移动到步骤 3.1。
- 如果组织部分存在肿瘤细胞的大量污染,则需要手动进行微解剖;移至第2节。
2. 手动微解剖
注:该方法适用于各种固体肿瘤类型,旨在增加组织标本的肿瘤细胞含量。或者,这种方法可用于收获形态和/或免疫性不同区域在同一组织部分。
- 使用微缩器,切割多达10个4⁄6 μm厚的FFPE肿瘤组织部分,并将其安装在未充电的幻灯片上。
注:如果标本中只可以看到一个1毫米2窝的癌细胞,应切割10个组织幻灯片,进行人工微分切,以获得目标量的DNA(40 ng);假设1毫米2簇包含700到1000个肿瘤核。
- 在 60°C 孵育幻灯片 10 分钟。
- 将滑梯放入机架中,进行以下处理:二甲苯20分钟,10分钟乙醇100%,乙醇80%10分钟,乙醇70%10分钟,蒸馏水1分钟,血氧素配色10秒,自来水1分钟。
- 在标准倒置显微镜上,使用注射器上的27G针头作为微解剖工具,并收集具有代表性的肿瘤细胞簇。至少收获10个1毫米2组细胞,以确保测序所需的DNA量。
注:如果形态上不同的区域打算作为不同的实体进行分析,则使用微分法工具分别采集这些区域。
- 将收获的簇放入1.5 mL管(材料表)中,以前填充了20μL蛋白酶K和180μL的解酶缓冲液(材料表,均包含在DNA提取试剂盒中),并通过涡旋混合。
3. 处理没有事先微分的组织
注:本程序用于仅包含非肿瘤细胞(生殖系DNA来源)或至少70%形态均质癌细胞的组织块。
- 使用微体从选定的FFPE组织块中切割多达6个4⁄5μm厚的组织部分。如步骤 2.5 所述,将组织滚动放入 1.5 mL 管中。
4. 从正常细胞和肿瘤细胞中提取DNA
- 根据制造商的说明,使用DNA FFPE组织提取试剂盒(材料表)从正常和肿瘤组织中纯化DNA。
注:当血液用作生殖系核酸来源时,使用DNA血液提取试剂盒(材料表)纯化DNA。
- DNA定量和质量检查
- 要量化双链 (dsDNA) 的量,在含有荧光核酸染色(材料表)的溶液中添加 DNA 样本的等分,并使用台式荧光计(材料表)测量发射的荧光).
注:测定测量附着在dsDNA上的荧光染料发出的荧光信号的强度,并使用标准曲线确定DNA的量。
- 使用微体积分光光度计(材料表)测量样品的260/280和260/230比例,以鉴定DNA。"纯"DNA应具有 260/280 的 1.8 和 260/230 的范围在 1.8×2.2。
注:样品的分光光度评估旨在证明存在影响下游反应的化学污染物(如苯酚)。如果化学试剂造成污染,请使用基于柱的试剂盒执行清理步骤。
5. 图书馆准备和量化
注:图3中报告了库准备和量化步骤的原理图流程图。
- DNA库制备(为每个样本设置4个引出池)
注:4个引水池属于癌症小组报告材料表.每个池包含为 409 个基因的多路复用目标选择而设计的引基对。与组成NGS面板的基因列表的链接在材料表.- 为每个样品准备四个DNA靶点扩增反应,每个引体池一个。对于每个引物池(材料表),加入 0.2 mL 管(材料表):4μL 的主组合(材料表,包含在库套件中),10 μL 的高保真底漆池组合(材料表,包含在癌症面板库),和6 μL的DNA(10纳克总)。
- 在运行以下程序的四个 1.5 mL 管中分别放大每个引物池的目标区域:在 99°C 保持 2 分钟(激活热启动聚合酶),16 个周期(在 99°C 下变性 15 秒,退火并在 60°C 下延伸 8 分钟),保持在 4 °C。
注:停止点。将目标扩增反应储存在4°C过夜或-20°C以上。
- 部分消化的放大组结束
注:NGS 制造商套件提供的手册预见了在部分消化之前将每个样品的不同扩增反应组合起来的步骤。避免这一步,并保持分别处理每个扩增消化。
- 在每个样品的每个放大池中加入 2 μL 的特定消化混合物(材料表,包含在库套件中)(每个 0.2 mL 管的总体积为 22 μL)。涡旋彻底和离心每个管收集液滴。
- 将管装入热循环器并运行以下程序:50°C 10 分钟,55°C 10 分钟,60°C 20 分钟,10°C 保持(长达 1 小时)。
注:停止点。将板在-20°C下存放更长时间。
- 利盖特适配器,以放大和净化。
注:在单个芯片上对多个库进行测序时,每个样本使用不同的条形码适配器。同一样品的所有四个放大反应必须收到相同的条形码。
- 准备适配器(材料表,条形码适配器套件)。对于每个条形码 X,在最终稀释 1:4 时,准备 P1 适配器和唯一条形码适配器(材料表)的组合。将 4 μL 的水与 2 μL 的 P1 适配器和 2 μL 的唯一条形码适配器混合。将此条形码适配器组合的 2 μL 用于下游通道。
- 通过按此顺序将每个样品的放大池添加到每个扩增池中执行结扎反应:4 μL 开关溶液(材料表,包含在库套件中),2 μL 条形码适配器混合物和 2 μL DNA 连带酶(材料表,包含在库套件)(总体积 = 30 μL)。
- 涡旋彻底和短暂地离心收集液滴。
- 将每根管装入热循环器并运行以下程序:22 °C 30 分钟,68°C 5 分钟,72°C 5 分钟,4 °C 保持(长达 24 小时)。
注:停止点。将板在-20°C下存放更长时间。
- 图书馆纯化和放大
- 将每个管离心,然后将每个条形码样品转移到 1.5 mL 管中。在每个样品的池中加入45μL的基于珠子的纯化试剂(材料表)。上下移管5倍,将珠子悬浮液与DNA混合。
- 在室温(RT)下孵育混合物5分钟,然后将每根管子放入磁性机架中,孵育2分钟。 小心地取出并丢弃上清液,而不会干扰颗粒。
- 在每个管中加入150μL的新鲜70%乙醇。清洗磁体两个位置的两个管的侧对侧移动的珠子。丢弃上清液,注意不要干扰颗粒。
- 重复步骤 5.1.5.3 中描述的步骤,然后将管放在磁铁中,并在 RT 处将磁珠空气干燥 5 分钟。
- 从磁体中取出每个引物池的纯化库的管,并将 50 μL 的高保真 PCR 混合物(材料表)和 2 μL 的库扩增引物混合物(材料表,包含在库套件中)添加到每个管。
- 涡旋每个1.5 mL管和短暂离心收集液滴。
- 将 1.5 mL 管放入磁铁中 2 分钟,并小心地将上清液 (±50 μL) 从每个管转移到新的 0.2 mL 管,而不会干扰颗粒。
- 放大运行以下程序的每个引物池的库:在 98°C 保持 2 分钟以激活酶,5 个周期(在 98°C 处变性 15 秒,退火并在 64°C 1 分钟延长),在 4°C 保持。将样品储存在-20°C。
- 放大库的纯化
- 离心每个管收集底部的内容,并将每个放大的库样品转移到1.5 mL管中。
- 加入25μL的基于珠子的纯化试剂。上下移管5倍,将珠子悬浮液与DNA混合。
- 在RT处孵育混合物5分钟,然后将管子放入磁铁中5分钟。
- 小心地将含有增压剂的上清液从每个管转移到新管中,而不会干扰颗粒。
- 将60μL的基于珠子的纯化试剂加入每个管的上清液中,上下移液,以混合珠悬浮液和DNA。
- 在RT处孵育混合物5分钟,然后将管子放入磁铁中3分钟。
- 从每个管子中丢弃上清液,注意不要干扰颗粒。
注: 放大子与珠子绑定。
- 在每个管中加入150μL的新鲜70%乙醇。在磁体的两个位置中,将管侧向移动的珠子清洗。丢弃上清液,注意不要干扰颗粒。
- 在步骤 5.1.6.8 中重复此步骤,并在 RT 处将珠子晾干 3 分钟,避免珠子过度干燥。
- 从磁铁中取出管子,向颗粒中加入 50 μL 的低 Tris EDTA (TE)(材料表,包含在库套件中),以分散珠子。
- 将混合物上下移管几次,在RT处孵育2分钟。
- 将管子放入磁铁中至少 2 分钟,并小心地将含有放大器的上清液转移到新管中,而不会干扰磁珠。
- 库量化
- 使用片段分析仪器 (材料表) 根据高灵敏度 DNA 试剂盒协议运行 DNA 芯片.
6. 库池和排序运行
- 用无核酸酶水将每个库稀释至100 pM。将每个 100 pM 库的 10 μL 组合在单个管中进行一次运行。通过移液混合组合库,然后进行模板和排序。
- 计划运行创建
注:典型运行包括四个样品,可基于实验室提供的定序器(Ion质子系统或GeneStudio S5系统,材料表)加载到两种不同类型的半导体芯片(Ion PI芯片或Ion 540芯片) 上。这些系统通常每次运行产生 8000 万次读取。
- 在连接到排序系统(例如,Ion Chef 系统)的计算机上打开 Torrent 浏览器,并使用所选应用程序的通用模板(AmpliSeqDNA)计划新的运行。
- 切换到计划的"套件"选项卡。根据所使用的测序系统,从仪器下拉列表中选择Ion 质子系统或Ion GeneStudio S5 系统。
- 根据测序系统,从芯片类型下拉列表中选择合适的芯片(Ion 质子系统的PI芯片;用于Ion GeneStudio S5系统的540芯片)。
- 从"库套件"下拉列表中选择Ion AmpliSeq 2.0 库套件。
- 从模板套件下拉列表中选择模板套件的Ion Chef按钮,然后选择相应的Chef 工具包(用于 PI 芯片的 Ion PI Hi-Q 厨师套件或 Ion 540 Kit-Chef 540 芯片)。
- 从测序套件下拉列表中选择适当的测序套件(用于 PI 芯片的 Ion PI Hi-Q 测序 200 套件或用于 540 芯片的 Ion S5 测序套件),然后从条形码集下拉列表中选择IonXpress。
- 切换到"插件"选项卡并选择"覆盖范围分析"插件。
- 切换到"计划"选项卡。从参考库下拉列表中选择GRCh37/hg19基因组。从"目标区域"下拉列表中,选择要排序的相应面板。
- 将要测序的条形码数和库样本管的标签设置为相应的字段。
- 设置每个库的条形码名称和示例名称。
- 示例库稀释和加载。
- 将无核酸酶水稀释库存库至 PI 芯片的 25 pM 或 540 芯片的 32 pM。
- 将每个稀释的库的 50 μL 移至相应库样品管的底部。
- 打开测序系统,按照屏幕上的说明加载所有必需的试剂并导入运行计划。
- 加载包含池库的库样本管,并启动克隆扩增程序。
注: Ion Chef 系统需要每次运行准备两个芯片。
- 对Ion质子或Ion基因工作室S5进行测序。
- 打开排序系统,按照屏幕上的说明初始化排序并导入运行计划。
- 从测序系统取出测序芯片后加载。
注:在拿起芯片之前接地,以避免静电放电造成芯片损坏。芯片处理/定位以及成功/不成功的加载示例在图4中报告。
- 关闭芯片室盖并等待,直到芯片状态图标指示"就绪"。
- 第一次运行完成后清空废物容器,然后尽快对剩余芯片进行排序。
7. 突变和拷贝数变化 (CNV) 分析
注:测序数据与GRCh37/hg19人类参考基因组的一致性在计划(步骤6.2.8)中设置后自动执行。
- 使用覆盖分析插件 (材料表) 输出来验证覆盖范围的深度和均匀性.
- 使用 Torrent 变体调用插件 (材料表)执行变体调用,根据需要选择生殖线或体细胞工作流程。
- 下载筛选的变体变体呼叫格式 (VCF) 文件。使用变体效应预测器 (VEP) 软件6和 NCBI RefSeq 数据库对变体进行分页。
- 使用 Ion 报告器上传插件加载 Ion 报告器软件上的测序数据,并使用综合癌症面板肿瘤正常对工作流分析数据,以估计 CNV。
- 根据软件分配的分数手动过滤突变和 CNV,并通过集成基因组查看器 (IGV)7进行视觉验证。
- 目视检查对齐方式,看出异常读取(例如,由于误吸、过度放大或读取软剪辑),这些读取可能会生成技术事实调用。
- 通过对照基线的标准化覆盖检查给定基因中所有放大器的标准化覆盖率,验证 CNV。
注:这有助于纠正由于分割软件引起的假调用,它有时调用 CNV 基于对称异常覆盖几个放大器在一个基因的末尾和在连续基因的开头。
- 体细胞突变的索引
- 对于每个病例,指数突变来自正常组织/血液、原发性肿瘤和转移的测序。
- 标为生殖系,并丢弃从生殖系DNA测序数据中也明显的调用。
- 标记为克隆/创始人在给定患者的所有病变之间共享的突变。
- 标记为亚克隆/进展或在给定患者的某些(但不是所有)病变中检测到的突变。
8. 免疫性光型分析:相关蛋白质表达的免疫性化学
注:免疫组化学用于验证肿瘤抑制基因中灭活突变的功能后果。
- 使用微托姆,切割3⁄4μm厚的FFPE组织部分,并将其安装在带电的幻灯片上,并在60°C下孵育幻灯片10分钟。
- 将幻灯片放入机架中,执行以下步骤:二甲苯10分钟,二甲苯10分钟,95%乙醇4分钟,95%乙醇4分钟,70%乙醇4分钟,70%乙醇4分钟,蒸馏水4分钟。
- 根据抗体制造商的指示(材料表)执行抗原检索。
- 将滑梯放入带有特定抗原回收溶液的机架中,并在水浴中以低于沸点的温度浸入水中。
- 从浴缸中取出滑梯,并运行自来水冷却 10 分钟。
- 在 RT 处将幻灯片放入带有 3% H2O2的 1x Tris 缓冲盐水 (TBS) 的新机架中 20 分钟,以便灭活内源性过氧化物酶。
- 将幻灯片放入新机架中,用 TBS 和 0.1% 的 Tween 20 (TBST) 清洗 3 倍。
- 使用PAP笔 (材料表) 在滑动安装的组织周围绘制一个疏水性圆圈.
- 将幻灯片放在潮湿的腔室中,在 RT 处使用 TBST 中的 5% 牛血清白蛋白 (BSA) 作为阻滞溶液执行阻塞 1 小时。
- 在4°C的潮湿腔室中用原抗体(材料表)孵育幻灯片。按照建议用阻滞溶液稀释原抗体。
- 将幻灯片放入新机架中,使用 TBST 清洗 3 倍。
- 在潮湿室的 RT 下,用特定的二级抗体(抗小鼠或抗兔子)(4⁄5 滴,1 次滑动)孵育幻灯片 30 分钟。
- 将滑梯放入新机架中,用 TBST 清洗 3 倍,然后放入蒸馏水中。
- 制备3,3'-二氨基苯甲酸(DAB)溶液稀释1分1升稀释缓冲液(材料表)。孵育幻灯片最多在显微镜下进行 5 分钟的检查。
- 使用正对照,通过跟踪显微镜下的反应的发展来计算孵育时间。
注:每种抗体都需要特定的孵育时间。
- 非活性 DAB(停止色原沉淀),通过将滑流浸入蒸馏水中。
- 将滑轨浸入新机架中,用血氧林冲洗 10 s,然后用自来水冲洗。
- 将滑轨放入机架中,执行以下步骤:70% 乙醇 4 分钟,70% 乙醇 4 分钟,95% 乙醇 4 分钟,95% 乙醇 4 分钟,二甲苯 10 分钟,二甲苯 10 分钟。
- 密封滑片将几滴安装介质 (材料表) 放在每个组织幻灯片和盖上盖上。
- 对盖玻片施加压力,以便将多余的介质和气泡从组织中移开,从盖玻片和空气干燥中移出。
- 与专家病理学家一起,在倒置显微镜下评估和评分染色结果。
注:评分系统将取决于特定的抗原,文献中的信息可能已经存在。如果文献中没有信息,则利用正常组织中抗原的表达作为参考,得出一个评分系统。