פרוטוקול זה מתאר את ההיתכנות לבצע פרופיל miRNA באקסוזומים, המשתחררים בפלזמה של חולי NSCLC, באמצעות ערכת בידוד אקסוזום מסחרית עם טיפולי Proteinase K ו-RNAse, על מנת למנוע זיהום miRNA במחזור ולהעריך את תכונות הסמנים הביולוגיים שלהם ב-NSCLC.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר את ההיתכנות לבצע פרופיל miRNA באקסוזומים, המשתחררים בפלזמה של חולי NSCLC, באמצעות ערכת בידוד אקסוזום מסחרית עם טיפולי Proteinase K ו-RNAse, על מנת למנוע זיהום miRNA במחזור ולהעריך את תכונות הסמנים הביולוגיים שלהם ב-NSCLC.
גילוי השינויים בגנים EGFR ו-ALK, בין היתר, ב-NSCLC הניע את הפיתוח של טיפול תרופתי ממוקד באמצעות מעכבי טירוזין קינאז סלקטיביים (TKIs). כדי לייעל את השימוש ב-TKIs אלה, גילוי סמנים ביולוגיים חדשים לגילוי מוקדם והתקדמות המחלה הוא חובה. אקסוזומים מבודדים אלה בפלזמה יכולים לשמש כדרך לא פולשנית וניתנת לחזרה לזיהוי ומעקב אחר סמנים ביולוגיים אלה. מ"ל אחד של פלזמה מ-12 חולי NSCLC, עם מוטציות וטיפולים שונים (ו-6 תורמים בריאים כביקורת), שימשו כמקורות אקסוזומים. לאחר טיפול ב-RNAse, על מנת לפרק את ה-miRNA במחזור הדם, האקסוזומים בודדו עם ערכה מסחרית והושעו מחדש במאגרים ספציפיים להמשך ניתוח. האקסוזומים אופיינו על ידי כתמים מערביים עבור ALIX ו-TSG101 ועל ידי ניתוח מיקרוסקופ אלקטרונים (TEM), הטכניקות הסטנדרטיות להשגת נתונים ביוכימיים וממדיים של ננו-שלפוחיות אלה. מיצוי RNA כולל בוצע עם ערכה מסחרית בעלת תפוקה גבוהה. בשל תכולת ה-miRNA המוגבלת באקסוזומים, החלטנו לבצע PCR רטרו-שעתוק באמצעות בדיקה פרטנית עבור כל miRNA שנבחר. פאנל של miRNAs (30b, 30c, 103, 122, 195, 203, 221, 222), כולם בקורלציה עם מחלת NSCLC, נותחו תוך ניצול הרגישות והספציפיות המדהימות של ניתוח PCR בזמן אמת; mir-1228-3p שימש כבקרה אנדוגנית והנתונים עובדו על פי הנוסחה 2-ΔΔct 13. ערכי הבקרה שימשו כקו בסיס והתוצאות מוצגות בקנה מידה לוגריתמי.
שיעור ההישרדות הנמוך ב NSCLC (non-small סרטן ריאות מסוג התאים) חולים הוא בעיקר בשל היעילות המוגבלת של טיפולים במחלה מתקדמת לגילוי מוקדם עניי 1. מוטציות הפעלה בגן EGFR, כי התגלו בתוך תת-אוכלוסייה של חולי NSCLC, ידועות להעניק רגישות טירוזין קינאז inhibitors (TKIs). למרבה הצער, רוב המטופלים NSCLC מוטציה ב- EGFR לפתח TKI התנגדות 2. במיוחד בהקשר זה, אבחנה נכונה היא חובה. באופן כללי, בשל לוקליזציה של גידולים, קבלת רקמות ביופסית NSCLC היא לא תמיד אפשרית. לכן, מספר מחקרים נמשכים המשתמשים בשיטות לא פולשני להשיג נתונים ביולוגיים אלה. Exosomes מתואר מרכיבים נוזלים ביופסיה שיכול להיחקר על מנת לקבל ערכי אבחון פרוגנוסטית עם טכניקות לא פולשנית 3.
Exosomes הם nanovesicles (40 - 100 קוטר ננומטר) של דוארהמוצא ndocytic שפורסמו על ידי תאים מסוגים שונים הן בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים 4. הם יכולים לשאת חלבונים, שומנים, mRNA ו מיקרו-רנ"א. יתר על כן, מספר מחקרים מראים תפקיד pleiotropic של exosomes נגזר גידול, אשר יכול להשפיע על צמיחה והישרדות של תאים סרטניים, אנגיוגנזה, סטרומה שיפוץ תאי מטריקס סמי התנגדות 5.
מיקרו RNA (miRNAs) הם RNA קצר ללא קידוד המעורבים בתקנה שלאחר תעתיק, מחייב 3'-UTR של תעתיקי היעד והובלת mRNA השפלה או א-התרגום הלא 6. מיון סלקטיבי של miRNAs לתוך exosomes תואר. בהקשר זה, לאחרונה הודגם, במבחנת in vivo, באריזה סלקטיבית של miR-21 (מירנה ידועה עם אפקטים שבעור) ב exosomes שפורסם על ידי שורות תאים לוקמיה מיאלואידית כרוניות לאחר טיפול כורכומין 7.
הexosomal מירנה פרופיל דומה לפרופיל מירנה של הגידול הראשוני תכונה זו עשויה להיות מנוצלת על אבחון מוקדם הפרוגנוזה 3. באופן ספציפי, קיימת אפשרות לאפיין, על ידי PCR בזמן האמת, miRNAs שנבחר בקורלציה עם הפרופיל המולקולרי של מחלה, למשל., מוטציות EGFR בין היתר 8.
כאן, הניתוח של פאנל נבחרת של NSCLC בקורלציה miRNAs 8-9 מתואר כי בודדו exosomes שוחרר בדם של חולי NSCLC. לאחר הקבלה להודיע דו"ח הסכמה מצד החולים, פלזמה של 12 חולי NSCLC ו -6 ביקורת בריאה, נותחה. בידוד exosome בוצע עם ערכה מסחרית על פי הפרוטוקול של היצרן. לפני בידוד exosome, דגימות פלסמה טופלו RNase, כדי לבזות miRNAs במחזור המזהם. החלטנו לבצע ניתוח זה עם ערכה מסחרית בשל סטנדרטיזציה המוגבלת techni אחרבככפרו (למשל., ultracentrifugation) אשר חשוב במיוחד כשעובדים עם דגימות קליניות. ערכה זו כוללת טיפול proteinase K, אשר יהיה לבזות את RNAse, ובכך מקטין את הסיכון להשפיל miRNAs exosomal לאחר תמוגה exosome. ניתוח MicroRNA בוצע על ידי ניתוח רגיש וספציפי Real-Time PCR; mir-1228-3p שימש פקד אנדוגני ונתונים היו מנורמל לפי הנוסחה 2 - ΔΔct. ערכי בקרה משמשים בסיס והתוצאות מוצגות סולם לוגריתמים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. בידוד Exosome
הערה: בידודו של exosomes ממדגמים פלזמה, בוצעה באמצעות ערכה מסחרית, על פי הפרוטוקול של היצרן ועל ידי טיפול RNase והוסיף: (כל הצעדים הללו חייבות להתבצע עם ציוד מגן אישי והסביבה ובעקבות הליך משפטי ספציפי עבור מניפולציה של דגימות ביולוגיות ).
2. Exosome אפיון על ידי ניתוח כתם המערבי
הערה: על מנת לאפיין את nanovesicles המבודד, סופג מערבי עם נוגדנים נגד אליקס ו TSG101 (סמני exosomal ידועים) מומלץ.
3. אפיון Exosome ידי TEM ניתוח
הערה: כדי להמחיש את exosomes המבודד, TEM (במיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים) ניתוח בוצע.
4. RNA Exosomal הפקה וכימות
הערה: החלטנו PerfORM חילוץ RNA הכולל דגימות exosomal באמצעות ערכה מסחרית, על פי הפרוטוקול של היצרן: (זהירות: סיכונים כימיים, לסקור את הפרוטוקול ואת הנחיות היצרן).
5. Retrotrascription של miRNAs Exosomal
הערה: בשל הכמות המוגבלת המתוארת של תוכן miRNAs ב exosomes, הוחלט לבצע את שעתוק לאחור של miRNAs שנבחר באמצעות ערכה מסחרית באמצעות assay בודד עבור כל מירנה, על פי הפרוטוקול של היצרן. עבור כל דגימה, 8 miRNAs בקורלציה למעמד NSCLC נבחרו (Mir-30b; miR-30C; miR-103; miR-122; miR-195; miR-203; miR-221; miR-222; ומיר-1228- 3P כשליטה אנדוגני).
6. Real Time PCR ניתוח של Exosomal miRNAs
הערה: ניתוח זה היהמתבצע באמצעות ערכה מסחרית עבור Real Time PCR (QPCR), עם שלושה משכפל ביולוגי וטכני לדגימה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
סך של 12 פלזמת מהחולים NSCLC ו -6 ביקורת בריאה עובד עם ערכה מסחרית לבידוד exosome מפלזמה. כל המדגם היה מעובד על ידי ניתוח כתם המערבי על מנת להעריך את אליקס סמנים exosomal (96 KDA) ו TSG101 (43 KDA). דוגמא לתוצאות אלה מוצגת עבור 3 דגימות באיור 1, המציין כי בידוד exosome ממדגמים פלזמה אינו ריאלי עם פרוטוקול זה.
כדי biophysically לאפי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עם פרוטוקול משולב זה ניתן היה לבצע ניתוח מירנה exosomal מפלזמה של חולי NSCLC. נתונים אלה עשויים לשקף את מצב המחלה, אך זו צריכה להיות מאושרת על ידי מחקר נוסף.
הפרוטוקול המשמש במאמר זה התבסס על ערכה מסחרית לבידוד exosome. הסיבה לכך הייתה כי נהלי בידוד ידוע האחרים (למשל., Ultracentrifugation שיפוע צפיפות) דורשים תהליכים ידניים יותר, מה שמוביל סטנדרטיזציה מוגבל. אף על פי כן, אחת המגבלות של פרוטוקול זה הוא כי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל המחברים מצהירים שאין אינטרסים פיננסיים מתחרים.
מחקר זה מומן גם על ידי מענק MOCA (Multidisciplinair Oncologisch Centrum Antwerpen) 2014.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ערכת בידוד אקסוזום כוללת (מפלזמה) | Invitrogen | 4484450 | השתמש בטיפול ב-Proteinase K |
| Ribonuclease A | Sigma-Aldrich | R4875-100MG | |
| ALIX נוגדן (3A9) | איתות תאים | 2171S | |
| TSG-101 נוגדן (C-2) | SantaCruz Biotecnology | SC-7964 | |
| HRP נגד עכבר 1 מ"ל | איתות תאים | 7076P2 | |
| RNAspin Illustra מיני ערכה 50 | GE HealthCare | 25-0500-71 | |
| Taqman MicroRNA ערכת שעתוק הפוך | Life Technologies | 4366596 | |
| has-miR-1228-3p TaqMan MicroRNA assay | Life Technologies | 002919 | |
| has-miR-30b TaqMan MicroRNA Assay | Life Technologies | 000602 | |
| has-miR-30c TaqMan MicroRNA assay | Life Technologies | 000419 | |
| has-miR-122 TaqMan MicroRNA assay | Life Technologies | 002245 | |
| has-miR-195 TaqMan MicroRNA Assay | Life Technologies | 000494 | |
| has-miR-203 TaqMan MicroRNA assay | Life Technologies | 000507 | |
| has-miR-103 TaqMan MicroRNA | assay Life Technologies | ||
| היש-miR-221 TaqMan MicroRNA assay | Life Technologies | 000524 | |
| has-miR-222 TaqMan MicroRNA assay | Life Technologies | ||
| Universal Master Mix II, ללא UNG | Life Technologies | 4440043 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.