2017年6月10日
本文介绍了一种结合流式细胞分选与低起始量下一代测序文库构建的实验方案,旨在从经典型霍奇金淋巴瘤(CHL)的霍奇金-里德-斯特恩伯格(HRS)细胞中获得高质量的全外显子组数据。
本实验的总体目标是从富含炎性淋巴细胞的经典型霍奇金淋巴瘤(CHL)肿瘤组织中分离并富集具有活性的霍奇金-里德-斯特恩伯格(Hodgkin Reed-Sternberg,HRS)细胞,以制备和分析高质量的全外显子组高通量测序数据。该方法可解答经典型霍奇金淋巴瘤(CHR)生物学中的关键问题,包括关键驱动突变的鉴定、免疫逃逸相关突变的识别,以及分类内部基因多样性的分析。该技术所获得的肿瘤来源DNA在质量和纯度方面均非常高。
无需预扩增步骤即可促进下一代测序文库的构建。该技术可能对霍奇金淋巴瘤的诊断具有重要意义,因其有助于疾病的亚型分类及预后判断。此外,该技术还可能影响治疗方案的选择,因为某些基因改变可能提示对特定药物的敏感性或耐药性。
Jonathan From 首次提出这一想法,当时他发现了通过流式细胞术可视化HRS细胞的方法,并首次对这些细胞进行了分选实验。在准备细胞之前,将预滴定的抗体混合于避光的玻璃小瓶中。然后加入PBS和BSA,使抗体混合液总体积达到100 µL。
将冻存管从液氮中取出,放入装有冰块或干冰的容器中。接着,在37°C水浴中快速解冻目标细胞。当仅剩少量冰晶时,将细胞悬液倒入含有45毫升37°C解冻培养基的50毫升锥形管中,并用1毫升新鲜解冻培养基冲洗冻存管两次。
合并两次洗涤液后,将细胞在室温下消化15分钟。待细胞重新平衡后,通过离心收集细胞。弃去上清液,仅保留最后200微升。
将细胞重新悬浮于剩余的冻存复苏培养基中,静置2至3分钟。随后,在100微升抗体混合液中室温避光孵育15分钟。孵育结束后,用3毫升分选培养基洗涤细胞,并将细胞沉淀重新悬浮于1毫升新鲜分选培养基中。
然后,将细胞通过一个5 mL流式管顶部滤网过滤。用额外的1 mL分选培养基冲洗管子和滤网,并将细胞置于冰上保存。在开始细胞分选前,在流式细胞仪软件的实验菜单下选择新建实验,并打开仪器状态窗口。
在参数选项卡中,删除任何未使用的参数。然后,重新打开实验选项卡,并选择补偿设置以创建补偿对照。在浏览器窗口中,单击加号以展开补偿对照样本,运行补偿对照管但不记录数据。
根据需要调整检测器电压,使每种荧光染料的阳性染色微球群体位于 10,000 至 100,000 通道之间,并在其主要检测通道中达到最亮。记录每根试管每个参数所需的电压。
然后,在补偿对照样本下,单击左侧鼠标键以选中未染色对照管,并将未染色对照管加载到样本载台上。在采集控制窗口中,点击“加载”,并将各个单独的补偿对照运行至所有参数的检测器电压字段中,以手动输入已确定的电压值。点击“记录”以获取未染色对照数据。
然后运行所有其余的补偿对照,记录数据时不得更改任何检测器设置。当所有对照分析完成后,运行一管无菌去离子水五分钟,以清除仪器中残留的任何物质,然后再继续下一步操作。为了对细胞进行HRS分选设门,加载实验样本管,并记录至少100,000个事件,同时调整流速,使每秒获取3,000至4,000个事件。
确保记录足够多的事件,以可视化可能低至每 1,000 个细胞中仅有一个的细胞群体。为鉴定体细胞 B 细胞和 T 细胞对照,分别圈选 CD20 和 CD5 阳性细胞。当所有圈门设置完成后,将细胞分选至预冷的 15 毫升锥形管中,每管含 7 至 8 毫升收集培养基。
分选结束后,将分离的细胞群体转移至1.5毫升微量离心管中,通过离心形成细胞沉淀。随后,用1毫升新鲜PBS洗涤细胞,并小心移除各管中的上清液,注意不要扰动微小的细胞沉淀。
文库扩增和8X磁珠纯化后,应在目标范围内观察到片段大小的正常光信号分布。若文库的分布形态偏离此正常形态,则表明存在高分子量或低分子量的异常产物,理想情况下不应进行测序。例如,接头二聚体有时会在第一次8X磁珠纯化过程中残留,表现为在125至130个碱基对附近的一个尖锐峰。
在此情况下,应额外进行一次带尖端的磁珠纯化,随后重复检测片段大小分布,以确保成功去除二聚体。在每泳道对四个样本进行多重测序后,目标区域可达到中位覆盖深度 50 至 100 X。尽管如此,由 1 纳克文库生成的拷贝数图谱可能会出现假阳性的拷贝数增加和缺失。
大约70%的经典型霍奇金淋巴瘤病例携带B2M基因的820位点突变和/或缺失,这些突变和缺失表现为克隆性,可用于估算相对肿瘤含量。若使用T细胞作为体细胞对照,HRS测序将显示T细胞受体α、δ和β基因位点出现显著的拷贝数增加,同时B细胞受体重链以及κ轻链位点出现显著丢失,整体突变负荷为每外显子病例100至400个体细胞突变。
一旦掌握,该技术包括细胞分选和测序文库构建,若操作得当,可在三到四天内完成。通过此方法,我们可开展更大规模的前瞻性研究及其他方法,如表观遗传学、蛋白质组学和代谢组学,以更深入地了解霍奇金淋巴瘤,并推动更具特异性的个体化治疗。该方法建立后,使我们能够以较高纯度且相对大量的数量研究HRS细胞。
观看本视频后,您应能充分理解如何分离 HRS 细胞并启动其基因组分析。
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本文介绍了一种从经典型霍奇金淋巴瘤(CHL)肿瘤中分离霍奇金-里德-斯特恩伯格(HRS)细胞的实验方案,可实现高质量的全外显子组测序。该方法的重点在于获取适用于下一代测序且无需预先扩增的肿瘤来源DNA。
分离霍奇金-里德-斯特恩伯格细胞等稀有肿瘤亚群,可实现对血液系统恶性肿瘤中靶点验证的精确分子谱分析。该方法通过将体细胞变异与治疗反应关联,支持机制层面的风险评估,为临床前模型选择和生物标志物策略提供依据。高纯度细胞分离结合低起始量测序技术,拓展了低丰度细胞类型基因组分析的可行性,从而提高早期发现阶段的预测可靠性。
该方法结合流式分选与低起始量测序,将早期肿瘤检测与功能基因组学相连接,支持基于假设的靶点鉴定与验证。