ここでは、古典的なホジキンリンパ腫(HL)細胞から高品質、全exomeデータを生成するように設計された、フローサイトメトリーによる細胞ソーティングと低入力、次世代ライブラリー構築プロトコルを説明します。
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ここでは、古典的なホジキンリンパ腫(HL)細胞から高品質、全exomeデータを生成するように設計された、フローサイトメトリーによる細胞ソーティングと低入力、次世代ライブラリー構築プロトコルを説明します。
古典的ホジキンリンパ腫のホジキンリード - スターンバーグ細胞は、炎症性リンパ球のバックグラウンド内にまばらに分布しており、典型的には腫瘍質量の1%未満を構成する。バルク腫瘍に由来する物質は、特徴付けに不十分な濃度で腫瘍含量を含む。したがって、8個の抗体を用いた蛍光活性化細胞選別、ならびに側方および前方散乱は、後の研究のために腫瘍から高純度のHRS細胞を迅速に分離および濃縮する方法としてここに記載されている。同時に、exomeシークエンシングの標準プロトコールでは、通常、フローソーティングでも高すぎることが多い100〜1,000 ngの入力DNAが必要であるため、高品質のライブラリー構築プロトコールを最適化して提供しますわずか10 ngの入力DNAからのデータ。この組み合わせは、全eのハイブリダイゼーション捕捉に適した次世代ライブラリーを作製することができるxome baitsまたはより集中したターゲットパネルを必要に応じて選択します。 HRS細胞のある種の配列決定は、健常な腫瘍内のT細胞またはB細胞と比較した場合、突然変異、挿入および欠失、およびコピー数の変化を含む体細胞変化を同定することができる。これらの知見は、HRS細胞の分子生物学を解明し、標的薬物治療の道筋を明らかにする可能性がある。
次世代シークエンシングの結果としての癌ゲノミクスの進歩は、治療標的の同定および多くの血液学的および非血液学的新生物の予後診断において顕著なブレークスルーをもたらした。特定のゲノム改変に基づく新たな個別治療戦略は、多くの腫瘍型で急速に導入されている(参考文献1,2参照)。リンパ腫ゲノミクスの著しい進歩にもかかわらず、古典的ホジキンリンパ腫(CHL)における腫瘍性HRS細胞のゲノムは、過小発現していた。この研究は、反応性微小環境内の腫瘍性HRS細胞の不足により妨げられており、精製HRS細胞集団を単離することは困難である3 。
原発性腫瘍から生存可能なHRS細胞を単離するための方法は、Fromm et al。 図4に示すように 、この方法は、CD30、CD15、CD40、CD95、CD45 CD20、CD5およびCD64からなる8抗体カクテルを使用して、CHL腫瘍懸濁液からHRS細胞を明白に同定する。少なくとも10 7個の細胞(約10mgの組織)からなる腫瘍生検材料からの新鮮または凍結細胞懸濁液から少なくとも1,000個の生存可能なHRS細胞を単離することができる(フローサイトメトリー分析により90%以上であり、 10個の連続した症例のexomeゲノム分析によって少なくとも80%。
私たちは、フローサイトメトリーによる細胞単離技術を改良し、このプロセスを大幅に簡素化し、原発性CHL腫瘍から数千の生存可能なHRS細胞を迅速に単離することを可能にしました7 。本発明者らは、ホジキンリンパ腫の原発例における腫瘍細胞の最初の完全なエキソーム配列であると考えられるものを産生するためにこの技術を利用した。私たちの研究は、個々のCHL症例のゲノムワイドな高スループット研究の可能性を示しており、すでにCHL発症の側面を説明する可能性のある新規なゲノム改変の同定につながっている。
我々はさらに、ハイスループットゲノム研究のために抽出されたDNAを利用するためのパイプラインを開発した。 HRS細胞数が1,000個以下のHRS細胞からの信頼性の高い結果を得るために、アダプターライゲーション効率を高め、DNA断片ライブラリーを作製するための改変された次世代DNAライブラリー作製手順8を開発しました過度の増幅なしに。この方法は、ルーチンの臨床サンプルの分析と、再発性の突然変異および染色体の変化の検出を可能にする。
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1.組織の処理と凍結
細胞分取のための細胞懸濁液の調製
注:各ロットの抗体は、300μAの染色容量で1000万個の細胞を使用して適切に滴定しなければなりません。末梢血は、末梢血にスパイクされたKMH2細胞株が滴定に使用され得るCD30以外のすべての抗体に使用され得る10 。我々は、一般的に、製造業者が推奨する抗体量で始まり、2倍の2倍希釈および1倍の2倍増加(4データ点)抗体滴定の各ロットについて。例えば、製造業者が10μLの量を推奨する場合、2μL、5μL、10μLおよび20μLの容量を使用して滴定を行います。
3.(オプションのプロトコル)T Cell Rosette Blocking
注:HRS細胞は、組織切片および細胞懸濁液中のT細胞によってロゼットされ、これらのT細胞は、ソートされたHRS画分を潜在的に汚染する可能性がある。これらの相互作用は、T細胞上のLFA-1およびCD2に結合するHRS細胞上のCD54およびCD58によって媒介される4,11。これらの相互作用は、これらの接着分子に対する非標識抗体でブロックすることができる。
4.細胞選別によるHRS-、B-、T-細胞の単離
注:我々は5つのレーザーを使用した特別な研究オーダー器具(材料スプレッドシートを参照)を使用しましたが、抗体パネルで使用される蛍光色素を検出する能力を持つソーターで十分です。以下のステップを実行するには、ソフトウェア12の機能とセルソーター動作の基本知識に精通している必要があります。詳細な手順については、オンラインソフトウェアマニュアルを参照してください。
5. DNA抽出
6.図書館の建設
7.エクソンハイブリダイゼーション
8.マルチプレックスシーケンシング
9.分析(必要に応じて代替パイプラインで置換可能)

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バイオアナライザープロットは、ライブラリー増幅および0.8xビーズクリーンアップの後に行う必要があります。所望の範囲内のフラグメントサイズの「通常のような」分布を見るはずです( 図2a )。曲線の目に見える「肩」のようなこの形状からの逸脱は、高分子量または低分子量の人工物の存在を示す。例えば、 図2b〜2dは、理想的には配列されていない目に見える成果物を含むライブラリーの例を示しています。ライブラリーが著しく損なわれている場合、DNAが利用可能である場合にはライブラリー構築を繰り返すこと、および/または新鮮で始めるための細胞選別を行うことは価値があるかもしれません。
アダプターの二量体は、時には最初の0.8倍のビーズクリーンアップを継承することがあります。これが起こると、それは125〜130b...
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この技術を習得した後のアプリケーションまたは方向
この研究により、少なくとも10ngのDNAを含むサンプルからのexomeシークエンシングが可能になります。臨床的な文脈において、この限界は、不十分な材料のために大部分の細針吸引試料を除外するが、適切な中核生検および切除生検試料を含む。これにより、可能なサンプルのより大きなセットからのデータの取得が可能になる。
プロトコル内の重要なステップ
実験の成功には、適切な凍結および解離技術が不可欠です。試料全体は、線維性切片を含めて可能な限り解離しなければならない。細胞の種類に130μmのノズルを使用することは、大きなHRS細胞およびDNAの収率を最大にするために重要であると思われる。複数のノズルサイズを用いて厳密に制御された実験は実施されなかったが、100μmと比較して大きなノズルを用いて細胞収量が観察され、スライドポスト85μmノズルのソート(未発表の観察)...
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著者は何も開示することはない。
このプロジェクト方法の開発は、Weill Cornell Medical Collegeの病理学および実験医学部門によって資金提供されました。私たちは、部分的な資金調達のために、計算生物学と医学の3つの機関のトレーニングプログラムを認めています。時間と知識を私たちと共有した科学者、特にMaryke Appelに感謝します。ダンバージェス; Iwanka Kozarewa;チャド・ロックリー; Jenny Zhang、Xiaobo(Shawn)Liang、Dong Xu、Wei Zhang、Huimin Shang、Tatiana Batson、Tuo Zhangを含むWeill Cornell Medical CollegeのGenomics Core Facilityの皆さんです。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ペトリまたは細胞培養皿(滅菌) | |||
| RPMI-1640メディア | ロズウェルパークメモリアルインスティテュート | ||
| 胎児子牛血清(FCS)、(熱不活性化) | |||
| 凍結培地(RPMI、20%FCS、10%ジメチルスルホキシド(DMSO))-新鮮にし | |||
| ます(新鮮にするか、最大1ヶ月間保存してください) | |||
| フレッシュブレード | |||
| 10 mLシリンジ(針なし) | |||
| 極低温バイアル50 | |||
| mLコニカル遠心チューブ、50 mLコニカル | |||
| 分離 | |||
| (1 M、細胞培養グレード) | |||
| リン酸緩衝生理食塩水 (PBS) | |||
| Pluoronic-F68 | Thermo-Fisher | 24040-032 | |
| DNAase-I | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | D4527-10KU | は、-200 ° の RPMI で 5 mg/mL として保存します。C |
| ウシ血清アルブミン (BSA) | |||
| ソーティングメディア (PBS + 2% BSA + 25 mM HEPES + プルオロン酸 –F68 (1x)) | |||
| CD64-FITC (22) | Beckman Coulter, Miami, FL | 20 μLは開始ボリュームを推奨しました。力価測定が推奨されます | |
| CD30-PE (BerH83) | BD Biosciences, San Jose, CA | 20 μLは開始ボリュームを推奨しました。力価測定が推奨されます | |
| CD5-ECD (BL1a) | Beckman Coulter, Miami, FL | 10 μLは開始ボリュームを推奨しました。力価測定が推奨されます | |
| CD40-PerCP-eFluor 710 (1C10) | Ebiosciences, San Diego, CA | 5 μLは開始ボリュームを推奨しました。力価測定が推奨されます | |
| CD20-PC7 (B9E9) | Beckman Coulter, Miami, FL | 10 μLは開始ボリュームを推奨しました。力価は | |
| CD15-APC(HI98) | BD Biosciences、サンノゼ、CA | 20 μLは開始ボリュームを推奨しました。力価取得が推奨されます | |
| CD45 APC-H7 (2D1) | BD Biosciences, San Jose, CA | 10 μLはCD45-Krome Orange(J.33、Beckman Coulter)の推奨容量です。力価測定が推奨されます | |
| CD95-Pacific Blue (DX2) | Life Technologies, Grand Island, NY | 5 μLは開始ボリュームを推奨しました。力価は | |
| CD2(5 μg;クローンRPA-2.10) | Biolegend、カリフォルニア州 | オプションのプロトコルの場合。力価取得が推奨されます | |
| CD54 (10 μg;clone 84H10) | Serotec, Oxford, United Kingdom | オプションのプロトコルについて;力価は | |
| CD58(10 μg;クローン TS2/9) | eBioscience, San Diego, CA | オプションのプロトコル;力価は | |
| LFA-1(12 μg;クローンMHM23) | Novus Biologicals、Littleton、CO | オプションのプロトコル用。力価は | |
| BD CS&をお勧めしますT Beads | BD Biosciences, San Jose, CA | ||
| BD Accudrop Beads | BD Biosciences, San Jose, CA | ||
| BC Versa Comp antibody capture beads | Beckman Coulter, Miami, FL | Compensation Beads | |
| BD-FACS ARIA 5つのレーザーを使用した特別研究注文装置 | BD Biosciences, San Jose, CA | 抗体パネル内の蛍光色素を検出する機能を備えた任意のBD-FACSアリアは、ウィザード | |
| メガ | A2360 | ||
| 10 mM Tris-Cl | バッファーNA | ||
| ビットdsDNA HSアッセイキット | ライフテクノロジーズ、カールスバッド、CA | ||
| S2ソニケー | ターCovaris、ウォーバーン、マサチューセッツ州 | 代替案はmicroTUBE | |
| で代用することができますCovaris, Woburn, MA | |||
| ロースループット ライブラリ調製キット | Kapa Biosystems, Wilmington, MA | KK8221 | |
| Sybr Green | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO | S9430 | |
| Agencourt AMPure XP Beads | Beckman Coulter, Miami, FL | ||
| Bioanalyzer | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | ||
| SeqCap EZ Exome v.3.0 | Roche Nimblegen | 6465684001 | |
| HiSeq | Illumina | ||
| TruSeq-style Universal adapter | Integrated DNA Technologies (IDT), アイオワ | HPLC 精製;AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACTCTTTCCCTACACGGCTCTTCCGAT*C*T | |
| TruSeqスタイルインデックスアダプター | Integrated DNA Technologies (IDT), Coralville, Iowa | HPLC purification; /5Phos/GATCGGAAGAGCACACGTCTGAACTCCAGTCACNNNNNNATCTCTCTCTATATGCCGTCTTCTGCTTG | |
| TruSeq-style PCR primer 1 | Integrated DNA Technologies (IDT), Coralville, Iowa | AATGATACGGCGACCACCGAGA | |
| TruSeq-style PCR primer 2 | Integrated DNA Technologies (IDT)、アイオワ | CAAGCAGAAGACGGCATACGAG | |
| Nuclease Free Duplex Buffer | Integrated DNA Technologies (IDT)、アイオワ | ||
| BD FACSDIVA ソフトウェア | BD Biosciences、カリフォルニア州 | ||
| BD Falcon Tubes | BD Biosciences、カリフォルニア州サンノゼ | ||
| Flow Tubes | BD Biosciences、カリフォルニア州 | サンノゼ |
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