バイオバンキング、個別化医療、研究アプリケーションのための乳房生検および乳房切除術のサンプル収集手順の最適化
2025年9月2日
この記事では、バイオバンキング、個別化医療、その他の研究用途での有用性を最適化するように設計された、乳がんサンプルを収集するための詳細なプロトコルを紹介します。乳房生検や乳房切除術などのサンプル採取のワークフローについて、組織損傷の最小化とサンプル品質の最大化に重点を置き、詳細に説明します。
この範囲は、バイオバンクのためのがんサンプル収集を改善し、フィリピンの乳がん組織から高品質なRNAシーケンスとオルガノイド培養を通じてより個別化治療を可能にすることを目的としています。最近の進展としては、患者由来オルガノイドやRNAシーケンシングを用いて乳がんの治療反応を予測する研究があり、特に薬剤耐性に関連するリンパ血管浸潤症例において顕著です。超音波ガイド生検、RNAシーケンシング腫瘍割合推定、3Dオルガノイド培養を用いて乳がん組織を正確に解析します。
主な課題は、小型生検サンプルから高品質なRNAを得ること、オルガノイド保存の品質問題です。乳がんから始めてから、より大きなフィリピンのコホートにおける遺伝子発現をさらに探り、オルガノイドを使って甲状腺がん、卵巣がん、膵臓がん、そして葉状腫瘍のような希少ながんの治療法を検証します。まず、外来クリニック、手術室、その他の無菌環境で超音波指導のもと、14ゲージのコアニードル生検ガンを設置します。
各コアについて、腫瘍中心から約2センチメートル、隣接する正常組織から約1センチ離れた位置で乳房サンプルを採取します。各患者から正常組織と腫瘍組織の2種類の標本を採取します。各サンプルを研究助手に渡し、PBS溶液を含むペトリ皿に入れます。
9つの腫瘍組織サンプルをRNA解析用に6コア、バイオバンク用3コアに分類します。各芯を無菌刃で縦方向または横方向に切断します。3つの通常の組織コアをペトリ皿に入れます。
コアを半分に切り分けて分析用に割り当ててください。サンプルを優先順位に従ってチューブ間で分配してください。コアの半分を指定された2ミリリットルのクライオバイアルに1.25ミリリットルのRNA安定化液を入れます。
残りの半分は10%中性緩衝ホルマリンを含む標本バイアルに固定します。固定サンプルを含む外科病理学フォームを記入し、病理科に提出してください。乳房切除術後は、記録後に検体を清潔な検体バッグに入れ、ホルマリンを含まず直ちに検査室病理部門に運び、冷性虚血期間を短縮します。
グロス時に最低1立方センチメートルの腫瘍組織ブロックを取得し、2つに切断してください。RNAシーケンス、バイオバンク、オルガノイド培養のために、新鮮な半ブロックを均等に三分割します。すぐに組織を5ミリリットルの事前冷却・標識済みクライオバイアルに置き、2.5ミリリットルのRNA安定化液を充填します。
バイオバンクには、同じ溶液で5ミリリットルのクライオバイアルを使用します。オルガノイド培養には、15ミリリットルの円錐形バイアルを使用し、組織保存液5ミリリットルとプリモシン0.01ミリリットルをあらかじめ充填しています。全ての腫瘍ブロックの3分の1を1つの円錐形チューブに引き込む。
RNAバイオバンクおよび通常の組織病理検査のために、最低1立方センチメートルの正常組織ブロックを半分に切断してください。組織ブロックを5ミリリットルの事前冷却・標識済みクライオバイアルに移し、RNAシーケンスおよびバイオバンキングのために2.5ミリリットルのRNA安定化溶液を充填します。その後、すべてのクライオバイアルをパラフィルムで密封します。
24時間は摂氏4度で保存してください。その後、マイナス20度に移して2〜4時間過ごします。最後に、マイナス80度で保存します。
クライオバイアルのキャップをパラフィルムで封じてください。密封されたクライオバイアルを試験管ラックに置き、吸収材とプチプチで覆います。包み込んだラッコを再封袋に入れ、温度計をつけます。
ジェルパックを発泡スチロールの箱の底に置きます。その後、袋をジェルパックの上に置きます。バッグの上にもう一層ジェルパックを重ねます。
輸送中にサンプルを冷たく保つために、チューブをゲルパックの間に挟んで接するようにしてください。閉じた発泡スチロールの箱を段ボールの配送箱に入れ、マニフェストをジップロック袋に入れて同梱します。発送用に箱に封とラベルを貼ってください。
宅配業者の引き渡し前に、バイアルの数とバイオバンクからの出発時間を記録してください。RIN値と濃度が異なる2つのサンプルは、シーケンス中のライブラリ調製工程で失敗し、最終解析では除外されました。すべてのサンプルは優れたシーケンス品質スコアを持ち、90%以上のベースコールの精度が99.9%以上に達しました。明視野イメージングでは、ネオアジュバント療法後のステージ3乳がん乳房切除組織から、低倍率および高倍率で豊富な球状構造が確認され、オルガノイド形成に成功しました。
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概要
この記事は、バイオバンキングとパーソナライズド医療のために乳がんサンプルの収集を最適化するための詳細なプロトコルを提示します。正確な技術を通じて組織の損傷を最小限に抑え、サンプルの品質を最大化することに重点を置いています。
主要な研究要素
科学の分野
- 乳がん研究
- バイオバンキング
- パーソナライズド医療
背景
- がんサンプルの収集を改善することは効果的な治療に不可欠です。
- 高品質のRNAシーケンシングとオルガノイド培養は研究に不可欠です。
- 小規模な生検サンプルから高品質のRNAを入手することが課題です。
- 患者由来のオルガノイドの進歩は治療反応予測を向上させます。
研究目的
- 研究のために乳がんサンプルの品質を向上させる。
- 改良されたサンプル収集方法を通じてパーソナライズド治療を促進する。
- より大きなフィリピン人コホートで遺伝子発現を探求する。
使用された方法
- サンプル収集のための超音波ガイド下生検。
- 腫瘍の割合推定のためのRNAシーケンシング。
- 乳がん組織を分析するための3Dオルガノイド培養。
- 無菌環境での14ゲージコア針生検ガンの使用。
主要な結果
- 小規模な生検サンプルから高品質のRNAを成功裏に収集。
- さらなる分析のためのオルガノイドの効果的な保存。
- オルガノイドを使用して様々ながん種で治療法をテストする可能性。
- 乳がんにおけるリンパ管浸潤と薬剤耐性に関する洞察。
結論
- 最適化されたプロトコルは乳がんサンプルの有用性を向上させます。
- 将来の研究は同様の方法を使用して他のがん種に拡大されます。
- パーソナライズドがん治療を改善するために継続的な研究が不可欠です。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Optimized breast tissue collection and biobanking protocols are critical for enabling high-fidelity RNA sequencing and 3D organoid culture, directly impacting predictive confidence in breast cancer research. These procedures support translational continuity from sample acquisition to molecular profiling and functional drug response testing, informing portfolio decisions in precision oncology. The approach establishes a scalable infrastructure for multi-institutional biobanking and personalized medicine initiatives in resource-limited settings.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust molecular characterization of tumor and normal tissue for pathway analysis.
- Supports functional validation of therapeutic hypotheses using patient-derived organoids.
- Facilitates biological de-risking by integrating clinical and molecular data from diverse patient cohorts.
- Improves predictive confidence for target selection in heterogeneous populations.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, high-quality biospecimens for downstream RNA sequencing and 3D culture assays.
- Ensures reproducibility and quantitative assessment of tumor content for assay readiness.
- Enables scalable preparation of samples for compound screening in organoid-based platforms.
- Supports reliable evaluation of drug response and resistance mechanisms in ex vivo systems.
Translational & Preclinical Research
- Aligns biospecimen collection with translational biomarker discovery and validation workflows.
- Maintains continuity from clinical sample acquisition to preclinical drug testing in disease-relevant models.
- Enables risk-adjusted advancement of therapeutic candidates based on functional and molecular readouts.
- Supports expansion to additional cancer types for broader translational impact.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by linking clinical sample acquisition, molecular profiling, and functional drug testing in organoid models.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification through high-quality RNA and organoid outputs.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative biospecimens for assay development and compound evaluation.
- Analytics: Provides tumor percentage estimation and sequencing quality metrics for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges clinical and preclinical workflows for biomarker and therapy validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable biobanking and analytical infrastructure for ongoing and future studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in breast cancer research.
- Operational Value: Standardizes biospecimen handling, storage, and transport for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio management.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of therapeutic programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in ultrasound-guided biopsy, tissue processing, and organoid culture.
- Demands access to RNA stabilization reagents, cryogenic storage, and sequencing infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of sample handling and documentation procedures.
- Adaptable to various cancer types and tissue sources with protocol modifications.
- Sample quality and RNA integrity are critical for downstream success and must be monitored.
