葡萄胎是一种具有异质性病因的异常人类妊娠,可根据其形态学特征及葡萄胎基因组的亲本来源进行分类。本文详细描述了对福尔马林固定石蜡包埋的葡萄胎组织进行多重微卫星DNA基因分型和流式细胞术分析的实验方案,并介绍了结果的解读与整合方法。
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葡萄胎是一种具有异质性病因的异常人类妊娠,可根据其形态学特征及葡萄胎基因组的亲本来源进行分类。本文详细描述了对福尔马林固定石蜡包埋的葡萄胎组织进行多重微卫星DNA基因分型和流式细胞术分析的实验方案,并介绍了结果的解读与整合方法。
葡萄胎(HM)是一种异常的人类妊娠,其特征为滋养层细胞过度增殖和胚胎发育异常。根据显微镜下的形态学评估,HM可分为两种类型:完全性葡萄胎(CHM)和部分性葡萄胎(PHM)。这两种类型还可根据亲本对葡萄胎基因组的贡献进一步细分。通过形态学和基因型分析对HM进行分类,对于患者的临床管理以及对该疾病病理机制的基础理解至关重要。已有充分文献表明,HM的形态学分析存在较大的观察者间差异,单独使用形态学分析不足以准确地将HM分类为CHM或PHM,也无法可靠区分葡萄胎与水肿性非葡萄胎流产。目前基因分型分析主要基于福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)的妊娠产物组织及其DNA,但这类样本质量通常不理想,可能导致错误结论。本文提供了针对FFPE葡萄胎组织进行多重基因分型和流式细胞术分析的详细实验方案,并阐述了这些方法的结果解读、常见问题排查,以及如何将其与形态学评估、p57KIP2免疫组织化学和荧光原位杂交(FISH)技术相结合,以实现准确且可靠的诊断。作者在此分享了过去10年中对约400例妊娠产物进行分析所积累的方法与经验。
葡萄胎(HM)是一种异常的人类妊娠,其特征是胚胎发育异常、滋养层细胞过度增殖以及绒毛膜绒毛(CV)的水泡样变性。传统上,葡萄胎仅根据形态学评估分为两种类型:完全性葡萄胎(CHM)和部分性葡萄胎(PHM)1。然而,研究表明,仅依靠形态学评估不足以将葡萄胎准确分类为这两种亚型(CHM 和 PHM),也难以将其与非葡萄胎性流产相区分2,3,4。
由于完全性葡萄胎(CHM)和部分性葡萄胎(PHM)的恶性倾向不同,因此准确判断葡萄胎的基因型对于为患者提供恰当的随访和管理至关重要。因此,在过去几十年中,已开发并逐步完善了多种方法,用于确定葡萄胎组织的亲本来源,从而实现对葡萄胎的正确分类。这些方法包括核型分析、染色体带型多态性分析、人类白细胞抗原(HLA)血清学分型、限制性片段长度多态性分析、串联重复序列数目可变性分析、微卫星基因分型、流式细胞术以及p57KIP2免疫组织化学染色。这些技术使得可根据基因组中亲本贡献的来源对葡萄胎妊娠进行准确分类,具体如下:完全性葡萄胎(CHM)为二倍体,其来源为单精子或双精子的雄性单亲;部分性葡萄胎(PHM)为三倍体,在99%的情况下由双精子受精形成,仅1%为单精子受精所致5,6,7,8。此外,在过去二十年中还发现了一种新的葡萄胎基因型,即二倍体双亲型葡萄胎。这类葡萄胎多表现为复发性,可发生于单个家庭成员(单发病例)或至少两个家庭成员(家族性病例)。此类二倍体双亲型葡萄胎主要由患者NLRP7或KHDC3L基因的隐性突变引起9,10,11,12。携带NLRP7基因隐性突变的患者所发生的二倍体双亲型葡萄胎,在形态学分析中可能被误诊为CHM或PHM,这似乎与患者突变的严重程度相关13,14。除了根据基因型对葡萄胎进行分类外,多种基因分型技术的引入和应用还使得能够将各种类型的葡萄胎与非葡萄胎性流产(如非整倍体二倍体双亲型妊娠及其他类型的妊娠)区分开来5,15。这些非葡萄胎性妊娠可能表现出一定程度的滋养层细胞增殖和绒毛形态异常,从而在某些方面模拟葡萄胎的部分形态学特征。
本文的目的是提供针对福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织的多重基因分型和流式细胞术的详细实验方案,并对这些方法的结果进行综合分析,同时将其与其他方法整合,以实现对葡萄胎组织的准确且结论性的诊断。
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本研究已获得麦吉尔大学机构审查委员会的批准。所有患者均签署了书面知情同意书,同意参与本研究,并同意从各病理科获取其福尔马林固定石蜡包埋的妊娠产物(POCs)。
注意:尽管通过流式细胞术进行基因分型和倍性测定的方法有多种,但此处提供的方案描述了每种分析使用一个平台的一种方法。
1. 基因分型
| 试剂 | 用量 |
| Eosin Y 储存液 (1%) | 250 mL |
| 80% 乙醇 | 750 mL |
| 冰醋酸(浓) | 5 mL |
表1:伊红Y工作液(0.25%)的配制。
| 所用试剂(每缸100 mL) | 时间 |
| 1) 二甲苯 | 5 min |
| 2) 二甲苯 | 5 min |
| 3) 100% 乙醇 | 2 min |
| 4) 95% 乙醇 | 2 min |
| 5) 70% 乙醇 | 2 min |
| 6) 50% 乙醇 | 2 min |
| 7) 蒸馏水 | 5 min |
| 8) 苏木精 | 4 min |
| 9) 蒸馏水 | 5 min |
| 10) 伊红 | 1 min |
| 11) 95% 乙醇 | 5 min |
| 12) 100% 乙醇 | 5 min |
| 13) 二甲苯 | 5 min |
| 14) 二甲苯 | 5 min |
表2:H&E染色方案所用试剂及作用时间。

图1:用于基因分型的代表性切片。 上图:需要“清理”以去除母体组织的切片。下图:同一张切片在清理后,仅含有用于DNA提取的绒毛膜绒毛(CV)。 请点击此处查看该图的放大版本。

图 2:基因分型代表性切片。 上图:需要“清理”以去除母体组织的切片。下图:同一张切片在清理后,仅含有用于DNA提取的绒毛膜绒毛(CV)。 请点击此处查看该图的放大版本。

图3:DNA定量的代表性凝胶图。 图中包含使用分光光度计测定的每种DNA的浓度,以及用于多重PCR的DNA用量。请点击此处查看该图的放大版本。

图4:多重STR系统的PCR循环条件。 请点击此处查看此图的放大版本。

图5:显示大小标准编辑器的截图。 请点击此处查看此图的放大版本。
2. 流式细胞术

图6:苏木精-伊红(H&E)染色切片,显示一个适用于流式细胞术的POC组织块。 请点击此处查看该图的放大版本。

图 7:代表流式细胞术分析中较难处理组织块的 H&E 染色切片。 该代表性 H&E 染色切片显示,仅应使用此切片的下半部分进行流式细胞术分析,以富集静脉导管(CV)组织。标注区域标记为“CV”,主要由静脉导管(CV)构成。请点击此处查看该图的放大版本。
| 所用试剂(每种6 mL) | 时间 |
| 1) 二甲苯 | 2 × 10 min |
| 2) 100% 乙醇 | 2 × 10 min |
| 3) 95% 乙醇 | 10 min |
| 4) 70% 乙醇 | 10 min |
| 5) 50% 乙醇 | 10 min |
| 6) 蒸馏水 | 2 × 10 min |
表3:脱蜡和复水所用的试剂及持续时间。
),然后拖动指针绘制一个矩形。
),然后拖动指针在直方图下方创建另一个矩形。随后浏览并选择与直方图相同的 FCS 文件。
),在点图上绘制一个矩形区域,起始位置在二倍体峰之前(如 图8B 中横轴约 100 处),结束位置在横轴约 700 处,如 图8B 中点图所示。
),然后拖动指针在文档顶部创建一个文本框,并输入以下信息:患者编号、POC 编号以及所用组织块(因单个 POC 可能包含多个组织块)、组织块中存在的 CV 百分比、运行样本时使用的电压,以及日期。
图8:显示代表性样本未设门(A)和设门后(B)的直方图与点图的截图。 请点击此处查看该图的放大版本。
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由于葡萄胎组织的复杂性及其可能存在不同基因型,必须进行严格的分析,并采用多种方法,如形态学评估、p57免疫组织化学、微卫星基因分型、流式细胞术和FISH。例如,一名患者(1790号)因两次被诊断为部分性葡萄胎(PHM)而转诊,仅通过对清宫组织(POCs)进行微阵列分析发现其均为三倍体。因此,该患者被诊断为复发性部分性葡萄胎(PHM)。然而,对其两次所谓的“PHM”组织以及患者及其配偶的DNA进行微卫星基因分型后发现,患者的第一个葡萄胎为三倍体双精受精来源(图9A),而第二个“PHM”则具有三倍体卵源性(digynic)基因型(图9B),因此并非真正的PHM,而是一次非葡萄胎性流产。
第一个标记物在 图9
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HM are abnormal human pregnancies with heterogeneous etiologies and have different histological and genotypic types, which makes their accurate classification and diagnosis challenging. Histopathological morphological evaluation was often proven inaccurate and is therefore unreliable on its own to classify HM into CHM and PHM and distinguish them from non-molar miscarriages. Therefore, an accurate diagnosis of HM requires the use of other methods such as multiplex microsatellite DNA genotyping, ploidy analysis by flow cy...
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作者无任何利益冲突需要披露。
作者感谢Sophie Patrier和Marianne Parésy分享原始流式细胞术实验方案,以及Promega和Qiagen提供耗材和试剂。本研究由魁北克生殖研究网络和加拿大卫生研究院(MOP-130364)资助,资助对象为R.S.
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| BD FACS Canto II | BD BioSciences | 338960 | |
| 毛细管电泳仪:Genomes Applied Biosystems 3730xl DNA 分析仪 | Applied Biosystems | 313001R | 由加拿大基因组应用中心提供服务 (http://www.tcag.ca) |
| 柠檬酸 | Sigma | 251275 | |
| Cytoseal 60 组织病理学封片介质 | Fisher | 23244257 | |
| 伊红Y储备液(1%) | Fisher | SE23-500D | |
| FCSalyzer - 流式细胞术分析软件 | SourceForge | - | https://sourceforge.net/projects/fcsalyzer/ |
| FFPE Qiagen 试剂盒 | Qiagen | 80234 | |
| 镊子 | 精细科学工具公司(Fine Science Tools) | 11295-51 | 用于切片和清洁过程 |
| 冰醋酸(浓) | Sigma | A6283-500mL | |
| 玻璃盖玻片:Cover Glass | Fisher | 12-541a | |
| 苏木精 | Fisher | CS401-1D | |
| 高纯度去离子甲酰胺:Hi-Di Formamide | Thermo Fisher | 4311320 | |
| IHC 平台:Benchmark Ultra | Roche | - | |
| Kimwipes 擦拭纸 | Ultident | 30-34120 | |
| 切片机 | Leica | RM2135 | |
| 切片机刀片 | Fisher | 12-634-1C | |
| Nitex 过滤网,48 μm | Filmar | 74011 | http://www.filmar.qc.ca/index.php?filet=produits&id=51&lang=en ;其他任何滤膜均可使用,但此产品来自非科研公司,价格低廉且效果良好 |
| p57 抗体 | Cell Marque | 457M | |
| 巴斯德移液管 | VWR | 53499-632 | |
| PCR 仪 | Perkin Elmer, Applied Biosystems | GeneAmp PCR System 9700 | |
| PeakScanner 1.0 | Applied Biosystems | 4381867 | 基因分型分析软件。 |
| 来源于猪胃黏膜的胃蛋白酶 | Sigma | P7012 | |
| 聚苯乙烯圆底管 | BD Falcon | 352058 | |
| 带正电荷载玻片:Superfrost Plus 25×75 mm | Fisher | 1255015 | |
| PowerPlex 16 HS 系统 | Promega Corporation | DC2102 | |
| 碘化丙啶 | Sigma | P4864 | |
| 来源于牛胰腺的核糖核酸酶A | Sigma | R4875 | |
| 分离基质:POP-7 聚合物 | Thermo Fisher | 4352759 | |
| UltraPure 琼脂糖 | Fisher | 16500-500 | |
| 二甲苯 | Fisher | X3P1GAL |
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