כאן נקבע הליך להפקת DNA נטול תאים מהומור זגוגי ומימי לביצוע מחקרים מולקולריים לאבחון לימפומה זגוגית. השיטה מציעה את היכולת לחלץ במקביל DNA מהמרכיב התאי של הדגימה או לשמור אותו לבדיקות נלוות.
מאמר שיטה
כאן נקבע הליך להפקת DNA נטול תאים מהומור זגוגי ומימי לביצוע מחקרים מולקולריים לאבחון לימפומה זגוגית. השיטה מציעה את היכולת לחלץ במקביל DNA מהמרכיב התאי של הדגימה או לשמור אותו לבדיקות נלוות.
לימפומה זגוגית (VRL) מייצגת לימפומה אגרסיבית, המסווגת לעתים קרובות כלימפומה ראשונית של מערכת העצבים המרכזית המפזרת תאי B גדולים. כדי לאבחן VRL, דגימות כגון הומור זגוגית, ולאחרונה, הומור מימי נאספים. בדיקות אבחון VRL על דגימות אלה כוללות ציטולוגיה, ציטומטריית זרימה ובדיקות מולקולריות. עם זאת, הן ציטופתולוגיה והן ציטומטריית זרימה, יחד עם בדיקות מולקולריות באמצעות DNA תאי, מחייבות תאים שלמים שלמים. האתגר טמון בעובדה שלהומור זגוגי ומימי יש בדרך כלל תאיות נמוכה, ותאים רבים נהרסים במהלך האיסוף, האחסון והעיבוד. יתר על כן, דגימות אלה מציבות קשיים נוספים לבדיקה מולקולרית בשל הצמיגות הגבוהה של הומור הזגוגית והנפח הנמוך של הומור הזגוגית והמימית כאחד. מחקר זה מציע שיטה לחילוץ דנ"א נטול תאים מדגימות זגוגיות ומימיות. גישה זו משלימה את מיצוי הדנ"א התאי או מאפשרת להשתמש במרכיב התאי של דגימות אלה לשיטות אבחון אחרות, כולל ציטולוגיה וציטומטריית זרימה.
לימפומה זגוגית (VRL) היא לימפומה אגרסיבית הקשורה ללימפומה ראשונית של מערכת העצבים המרכזית, מפושטת של תאי B גדולים 1,2,3. VRL הוא בדרך כלל קטלני בשל מעורבותו במערכת העצבים המרכזית 1,2. למרות נדיר1,4, VRL לעתים קרובות מציג סימפטומים דומים uveitis האחורי ומחלות זגוגית אחרות 4,5. כתוצאה מכך, חולים המציגים תסמיני אובאיטיס דורשים אבחנה כדי לאשר או לשלול VRL.
לאחרונה פורסמו קריטריונים מוסכמים לאבחון VRL, הכוללים שילוב של בדיקה קלינית וממצאי מעבדה6. דגימות נפוצות לאבחון VRL כוללות הומור זגוגית, ולאחרונה, הומור מימי7. הומור הזגוגית מתקבל באמצעות הליך כירורגי שנקרא pars plana vitrectomy, המאפשר גישה לחלק האחורי של העין8.
בפרוטוקול המוצג, נאספו דגימות הומור מימי והומור זגוגי לצורך מיצוי תאי ו- cfDNA. לאחר הרדמת החולים והנחת טרוקרים במרחק של כ-4 מ"מ מלימבוס הקרנית, התקבלה דגימת הומור מימית של כ-100-200 מיקרוליטר באמצעות מזרק שחפת 1 מ"ל בלימבוס הקרנית. עבור חולים פסאודופאקים, זגוגית לא מדוללת הושגה על ידי החדרת אוויר סטרילי לעירוי, המאפשר איסוף של כמות גדולה יותר של זגוגית לא מדוללת (עד 3.5 מ"ל). בחולים פאקיים, כ 500 עד 1000 μL של זגוגית לא מדוללת הוסרו לפני הפעלת עירוי של תמיסת מלח מאוזנת. במקרים מסוימים, זגוגית מדוללת משנית (500 עד 2,000 μL) נאספה על ידי החלפת העירוי לנוזל והצבת הוויטרקטור בתוך חצאית הזגוגית כדי לקבל דגימה זו. החלק הזגוגי המדולל ביותר נאסף על ידי שימור תיק הקלטות (איור משלים 1) בסוף הניתוח. ברגע ששקית זו הגיעה למחלקה הפתולוגית, הזגוגית המדוללת התקבלה מניקוז נוזל מתוך שקית זו לצינורות חרוטיים לצורך מיצוי DNA לאחר מכן.
ציטופתולוגיה של נוזל הזגוגית נחשבת לעתים קרובות לתקן הזהב9. עם זאת, מספר מחקרים הדגימו רגישות מוגבלת עקב עיבוד וסלולריות מינימלית10,11,12. ציטומטריית זרימה יכולה לסייע בזיהוי תאי B משובטים, אך יכולה להיות מוגבלת גם על ידי תאים נמוכים ושבריריות של תאי לימפומה גדולים13,14,15. הן ציטופתולוגיה והן ציטומטריית זרימה דורשות תאים שלמים שלמים. רבים מהתאים האלה נהרסים במהלך האיסוף, האחסון והעיבוד. כאשר הבדיקה המולקולרית מבוצעת באמצעות דנ"א המופק מתאים שלמים (דנ"א תאי), הוא סובל מאותה מגבלה. בנוסף, חלוקת דגימת הזגוגית המוגבלת לכל הבדיקות הללו מפחיתה את כמות החומר הזמין לכל בדיקה.
דנ"א נטול תאים (cfDNA) מייצג מקור נוסף של דנ"א שאינו דורש תאים שלמים. cfDNA מדגימות זגוגית שימש לזיהוי VRL 16,17 וכן מלנומה של uveal18. בפרוטוקול זה, דנ"א תאי ונטול תאים מופקים מנוזל זגוגי ומימי כדי לזהות VRL.
הפרוטוקול הנוכחי עוקב אחר הנחיות הטיפול האנושי ובאישור מועצת הביקורת המוסדית (IRB) של אוניברסיטת מישיגן. ויתור על הסכמה מדעת התקבל לכך מ-IRB. אין קריטריוני הכללה או הדרה רלוונטיים עבור המטופלים המעורבים.
1. הפרדת רכיבים סלולריים ורכיבים נטולי תאים
הערה: ניתן לקבל שלושה סוגים של דגימות לבדיקת אבחון VRL: זגוגית (לא מדוללת; נוזל מויטרקטומיה שנאסף לפני תחילת העירוי), זגוגית מדוללת בתוך שקית קסטה (איור 1), והומור מימי (נוזל מהחדר הקדמי של העין).
2. מיצוי DNA מהרכיב התאי
3. מיצוי DNA ללא תאים
שיטות מיצוי אלה בוצעו במספר מצומצם של מקרים כדי להבטיח תפוקה נאותה והגברה של DNA ללא תאים בהשוואה לדנ"א תאי מדגימות הזגוגית (ארבע) והמימית (ארבע). מדגימות אלה, תפוקת הדנ"א מהרכיב נטול התאים של נוזלים אלה דומה לזו של הרכיב התאי (טבלה 1). תאים ו- cfDNA מדגימות אלה הוערכו גם באמצעות בדיקות מולקולריות, כגון עבור מוטציה הקשורה ל- VRL MYD88 L265P. PCR ספציפי לאלל בזמן אמת עבור MYD88 L265P (איור 1) מדגים את הזיהוי של מוטציה זו הקשורה ל-VRL הן בדנ"א תאי והן ב-cfDNA. בדוגמה זו, נראה כי נטל המחלה גבוה יותר ברכיב נטול תאים, כפי שמודגם על ידי נמוך יותר (סף מחזור (Ct). נתונים אלה ממחישים כי cfDNA המופק מהומור זגוגי ומימי בשיטה זו יוצר מקור DNA שניתן ליישם גם בבדיקות מולקולריות אבחנתיות.

איור 1: MYD88 L265P PCR ספציפי לאלל בזמן אמת. תרשים הגברה מייצג המציג PCR בזמן אמת ספציפי לאלל MYD88 L265P עבור DNA סלולרי וללא תאים (כל תגובת PCR מבוצעת כפולה). הסף לסף מחזור (Ct) מסומן על ידי הקו הירוק. מסומנות הנקודות שבהן הגברה של cfDNA (עקבות כחולות וחומות) ודנ"א תאי (עקבות אדומות וירוקות) - כל אחת מהן מבוצעת בשכפול - מגיעות לסף. פלואורסצנטיות רקע קיימת ליד 1.00e-003. עומס מוטציות גבוה יותר קיים ברכיב נטול תאים, כפי שמודגם על ידי CT נמוך יותר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
| טלפון נייד | ללא תאים | |
| זגוגית 1 | 130.5 | 67.5 |
| זגוגית 2 | 337.5 | 105 |
| זגוגית 3 | 150 | 168 |
| זגוגית 4 | 1816 | 654 |
| מימי 1 | 58.5 | 40.5 |
| מימי 2 | 153 | 225 |
| מימי 3 | 117 | 454.5 |
| מימי 4 | TL | 27 |
טבלה 1: מיצוי דנ"א תאי וללא תאים מניב. תפוקת DNA (ב-ng) עבור ארבעה נוזלי זגוגית לא מדוללים וארבעה נוזלי הומור מימי (החדר הקדמי) מארבעה פרטים שונים בהתבסס על כימות DNA פלואורומטרי. TL = נמוך מכדי לכמת.
איור משלים 1: תיק קסטה זגוגית. דוגמה לשקית קסטה זגוגית המכילה נוזל זגוגית מדולל. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
לימפומה זגוגית (VRL) היא לימפומה אגרסיבית של תאי B גדולים 1,2,3 שתסמיניה יכולים לחקות מחלות זגוגיות אחרות 4,5. בדיקה מולקולרית של זגוגית, ולאחרונה גם הומור מימי, הפכה לשיטה קריטית לאבחנה של VRL או לשלילתה. עם זאת, נוזלים אלה הם נמוכים מאוד בנפח ולעתים קרובות יש תאים נמוכים. רבים מהתאים בתוך נוזלים אלה יכולים גם להיפגע במהלך איסוף, אחסון ועיבוד13,14,15. כתוצאה מכך, תפוקות הדנ"א מדגימות אלה הן לעתים קרובות נמוכות. בנוסף, יש לשתף את התאים מנוזלים אלה עם שיטות אבחון אחרות, כולל ציטופתולוגיה וציטומטריית זרימה. דנ"א ללא תאים (cfDNA) בתוך נוזלים אלה מספק מקור נוסף של דנ"א שאינו דורש תאים שלמים.
פרוטוקול זה מפריד בין המרכיבים התאיים ונטולי התאים של נוזל הזגוגית או המימי. נוזל הזגוגית מדולל עם PBS כדי לאפשר פיפטינג בשל צמיגותו. נוזל מימי מטופל כדי להבטיח התאוששות מקסימלית של נוזל זה בנפח נמוך מאוד.
השוואה של תפוקות הדנ"א של שני מרכיבים אלה ממחישה כי ניתן להפיק חומצת גרעין משמעותית נוספת מהרכיב נטול התא. בדיקות מולקולריות של cfDNA, כגון MYD88 L265P אלל ספציפי בזמן אמת, מראות כי VRL יכול להיות מזוהה ברכיב ללא תאים של הומור זגוגית ומימית, כמו גם את המרכיב התאי. במקרים רבים, הכמות היחסית של VRL גבוהה יותר ברכיב נטול תאים מאשר בתא (איור 1).
מיצוי הרכיב נטול התאים של נוזל הזגוגית והמימית מאפשר הערכה מולקולרית של רכיב בנוזלים אלה שאחרת היה מושלך. מאחר ש-VRL מיוצג ברכיבים תאיים ונטולי תאים, דנ"א תאי ו-cfDNA יכולים להיות משולבים כדי למקסם את הדנ"א הזמין מהדגימות המוגבלות האלה. לחלופין, הרכיב הנטול-תאי של נוזלים אלה יכול לשמש לבדיקה מולקולרית, והרכיב התאי יכול לשמש לבדיקה הדורשת תאים שלמים, כלומר ציטופתולוגיה וציטומטריית זרימה. גישה זו תמנע הקצאה נפרדת של נוזלים אלה לכל בדיקה, מה שעלול לפגוע ברגישות של כל בדיקה לזיהוי VRL. בהתחשב בהצלחה של שיטה זו בדגימות זגוגית ומימית, שיטה זו עשויה להיות שימושית גם בנוזלים מוגבלים אחרים כדי להגדיל את כמות ה- DNA הזמין לבדיקה מולקולרית.
למחברים אין מה לחשוף.
טימותי דניאלס, MLS(ASCP), MB, QLS, והלמוט וייגלין, MLS (ASCP) סייעו בביסוס שיטת מיצוי זו במעבדה שלנו.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 2-פרופנול (איזופרופנול) | פישר | A415-500 | |
| DNA נקי & רכז-10 | Zymo Research | D4011 | |
| DNA נקי & Concentrator-5 | Zymo Research | D4003 | |
| Gentra Puregene תמיסת ליזה של תאים | Qiagen | 158906 | |
| Gentra Puregene DNA Hydration Solution | Qiagen | 158916 | |
| Gentra Puregene תמיסת משקעים של חלבון | Qiagen | 158912 | |
| פוספט (PBS) | Sigma | P-4417 | |
| Quick-DNA ערכת שתן | Zymo Research | D3061 | מאגר מיזוג; כולל גם חרוזי ניקוי, פרוטאינאז K ועמודות ספין |
| גליקוגן אולטרה-טהור, 20 ומיקרו; g/µ ליטר (20 מ"ג/מ"ל) | תרמו פישר/אינוויטרוגן | 10814010 |
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה