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Biology

qPCR ist eine empfindliche und schnelle Methode zur Detektion von DNA Zytomegalieviren in Formalin-fixierte, in Paraffin eingebettete Gewebebiopsie

Published: July 9, 2014 doi: 10.3791/51570

Abstract

Es ist entscheidend, Cytomegalovirus (CMV)-Infektion im Magen-Darm-Trakt (GI) bei immunsupprimierten Patienten zu identifizieren, aufgrund ihrer höheren Risiko für schwere Infektionen. Viele Laborverfahren zum Nachweis von CMV Infektion entwickelt worden, einschließlich der Serologie, Viruskultur und molekularbiologischer Methoden. Oft sind diese Methoden reflektieren systemische Beteiligung mit CMV und nicht spezifisch lokale Gewebe Beteiligung zu identifizieren. Daher wird der Nachweis von CMV Infektion in den GI-Trakt häufig durch herkömmliche Histologie der Biopsiegewebe gemacht. Hämatoxylin und Eosin (H & E)-Färbung in Verbindung mit der Immunhistochemie (IHC) haben die Hauptstützen der Untersuchung dieser Biopsien geblieben. H & E und IHC manchmal in atypischen (zweideutig) Färbungsmuster führen, was die Interpretation erschweren. Es wurde gezeigt, dass quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) zur CMV erfolgreich auf Formalin-fixierten und in Paraffin eingebetteten (FFPE) Gewebebiopsie durchgeführt werden, für sehrhohe Sensitivität und Spezifität. Das Ziel des Protokolls ist es, zu demonstrieren, wie qPCR Tests für den Nachweis von CMV in FFPE Biopsiegewebe in einer klinischen Laborumgebung durchzuführen. Diese Methode ist wahrscheinlich von großem Nutzen für die Patienten in Fällen von zweideutigen Färbung für CMV in GI Biopsien sein.

Introduction

Interpretation von Cytomegalovirus (CMV)-Infektion in klinischen Proben ist von entscheidender Bedeutung. CMV ist ein Mitglied der Unterfamilie Betaherpesvirinae von Herpesviren. Ähnlich wie bei anderen Herpesviren, hat die Fähigkeit, CMV dauerhafte oder latente Infektion zu etablieren, gekennzeichnet durch einen Mangel der aktiven Virusreplikation 1. Reaktivierung des Virus kann in Zeiten von Stress oder andere Immunsuppression auftreten, was zu aktiver Virusreplikation, gekennzeichnet durch Virion Mitteilung, die von Krankheitsmanifestationen 2-4 begleitet sein kann. Gastrointestinale (GI) CMV-Erkrankung Symptome sind häufig Bauchschmerzen und / oder Blut im Stuhl ein.

Die Diagnose der CMV Gastroenteritis durch Histologie nutzt Hämatoxylin und Eosin (H & E), um virale CMV Einschlüsse identifizieren. In Fällen, in denen der klinische Verdacht hoch noch keine offensichtlichen Einschlüsse beobachtet werden, ist der Immunhistochemie (IHC) häufig als Ergänzung Testverfahren verwendet. Jedoch IHCkann auch durch nicht-klassische selten auftretenden Zellfärbungsmuster (zweideutig) behindert werden, so dass die Interpretation erschweren (Abbildung 2) 5. Es wurde versucht, aus Formalin fixierten und in Paraffin eingebetteten (FFPE) GI Biopsiegewebe und quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) auf CMV in GI Biopsien erkennen extrahierten DNA zu verwenden. Diese Technik hat sich gezeigt, wertvoll bei der Detektion von CMV in GI Biopsien werden und ist besonders nützlich in zweideutigen IHC Färbung Fällen 5,6. Auch hat qPCR auch gezeigt, dass auch mit zusätzlichen klinischen CMV Testdaten zu korrelieren, wenn es 6 ist verfügbar. Verwendung von qPCR bei der Aufdeckung von CMV kann auf frühere Diagnose und Behandlung in Fällen, in denen der klinische Verdacht auf CMV ist hoch führen, aber H & E-und CMV-IHC negativ sind.

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Protocol

Mit der Zustimmung des Institutional Review Board wurde eine Suche des elektronischen Labor-Datenbank durchgeführt, um in Formalin fixierten und in Paraffin eingebetteten (FFPE) Blöcken, die Fälle von Cytomegalovirus (CMV)-Infektion bei gastrointestinalen (GI) Biopsien durch Histopathologie diagnostiziert (Hämatoxylin und identifizieren Eosin (H & E) und / oder Immunhistochemie (IHC)).

1. Gewebeverarbeitung aus FFPE GI Biopsie Gewebe

  1. FFPE GI Biopsie Gewebeblöcke Sammeln für Cytomegalovirus (CMV) quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR). Diese Blöcke werden bei Raumtemperatur gelagert.
  2. Pre-Etikett 1,7 ml Mikrozentrifugenröhrchen mit der Block eindeutige Identifikationsnummer.
  3. Sperren Sie die Mikrotom Handrad.
  4. Setzen Sie die Gewebeblock in die Kassette Klemme.
  5. Mit einem frischen, unbenutzte Klinge, richten Sie den Block an den Messerwinkel am Mikrotom.
  6. Stellen Sie die Mikrotom bis 10 um dicke Schnitte geschnitten.
  7. Entsperren thE Handrad und vorab der Block in Richtung der Klinge.
  8. Cut 5 Sektionen des Blocks bei 10 um dicke Abständen, so dass jeder Schnitt in einer Schriftrolle von Gewebe zu rollen. Stellen Sie sicher, dass jede Rolle enthält eine angemessene Vertretung der gewünschten Biopsie Gewebe.
  9. Sperren Sie die Mikrotom Handrad.
  10. Mit Pinzette, legen alle fünf Schriftrollen von Gewebe in der Pre-markierten Zentrifugenröhrchen, wobei darauf geachtet, das Buch nur durch die Manipulation Paraffin, um Potenzial für eine Kreuzkontamination zu verringern. Lassen Sie die Kappe auf dem Rohr und setzen Sie ihn wieder auf den Rost.
  11. Entfernen Sie die Gewebeblock aus dem Mikrotom.
  12. Entfernen und Entsorgen der Klinge.
  13. Dekontaminieren keine Flächen oder Geräte, die in Kontakt mit dem früheren Gewebe kommen kann.
  14. Legen Sie eine frische, unbenutzte Klinge in den Messerhalter.
  15. Wiederholen Sie die Schritte 1,4-1,14 für jeden zusätzlichen Block zu verarbeiten. Die Mikrozentrifugenröhrchen von Geweberollen enthalten, können bei Raumtemperatur bis zur tim gespeichert werdene der DNA-Extraktion.

2. DNA-Extraktion aus FFPE Scrolls of GI Biopsie Gewebe

HINWEIS: Dieses Protokoll wird von der Packungsbeilage des FFPE Gewebe DNA-Extraktions-Kits (: siehe Material Safety Data Sheet (MSDS) VORSICHT) angepasst.

  1. 1 ml Xylol (ACHTUNG: siehe Sicherheitsdatenblatt) zu jeder Probe Mikrozentrifugenröhrchen. Den Deckel schließen und kräftig vortexen für 10 Sekunden.
  2. Fahren Sie mit der DNA-Extraktion, wie insbesondere in Produktbeilage des Herstellers mit den folgenden Modifikationen beschrieben.
  3. Fügen Sie zuerst 6 ul der internen Kontrolle (IC) zu jedem Mikrozentrifugenröhrchen.
    1. Nach dem ATL / Proteinase K-Lyse-Inkubation bei 56 ° C für 1 h, Inkubation bei 99 ° C für 30 Minuten, anstatt 90 ° C für 1 Stunde.
    2. Während der abschließenden DNA-Elution Schritt, vorsichtig zu öffnen, den Deckel des DNA-Reinigungskolonne und gelten 50 ul destilliertem DNAse / RNAse-freies Wasser in der Mitte der Membran, anstatt buffer ATE.
      HINWEIS: In der Packungsbeilage für die geeignete Lagerung und Vorbereitung der Reagenzien. DNA sollte von allen 5 FFPE Rollen extrahiert werden. Führen alle Zentrifugationsschritte bei Raumtemperatur (15-25 ° C).

3. QPCR für CMV

  1. Polymerase-Kettenreaktion (PCR) Verfahren
    1. Generieren Sie ein Excel-Arbeitsblatt für die PCR-CMV-Testlauf. Diese Excel-Tabelle berechnet die Gesamtmenge jedes Reagenz notwendig sind, um den Master-Mix mit Mg. Er multipliziert die Menge von jedem Reagenz, die pro Probe (siehe unten) mal der Anzahl der Proben und Kontrollen plus eins (um den Verlust durch Pipettieren zu kompensieren).
      1. Gehören die folgenden Reagenzien in jeder PCR-Reaktion in der Höhe angegeben:
        Reagens0; Menge pro Probe
        CMV-LC-Master-Mix Fläschchen 12,5 ul
        Mg-Lösung gelben Phiole 2,5 ul
        Gesamtvolumen 15,0 ul
    2. Fügen Sie bei jedem Test, führen Sie ein Wasser oder keine Zielkontrolle (NTC), Negativkontrolle, einen niedrigen positiven Kontrolle, eine hohe positive Kontrolle und entweder QS3 oder QS4 und alle Patientenproben. Die Kapillaren sollte in dieser Reihenfolge gesetzt werden.
    3. Der Kühlblock erhalten, die spezifisch für die Echtzeit-PCR-Instrument, das bei 4 ° C gelagert wird Legen Sie die entsprechenden Kapillaren in den Kühlblock. Die Oberfläche der Kapillaren nicht berühren. Verwenden Sie immer Handschuhe bei der Handhabung der Kapillaren.
    4. Richten Sie alle Polymerase-Kettenreaktionen in einer sauberen Haube nicht mit der Verstärkung der Produktion verunreinigtts.
      1. Entfernen Sie die richtige Anzahl von Master-Ampullen aus dem PCR-Kit, um alle Patientenproben, plus 5 Kontrollen zu testen. Lassen Sie die Master-Fläschchen, Mg-Lösung und PCR-Wasser Tauwetter in den Kühlblock. Jeder Master-Fläschchen enthält genügend Reagenzien für 12 Tests.
      2. Vorsichtig vortexen die Stamm Fläschchen und schnell drehen sie in der Zentrifuge bei maximaler Geschwindigkeit.
      3. Die Inhalte der einzelnen Master-Fläschchen in einem Fläschchen, und sanft wieder Wirbel.
      4. Kombinieren Sie den Master-Mix-und Mg-Lösung in den auf dem PCR-Arbeitsblatt angegeben in einem einzigen sterilen Mikrozentrifugenröhrchen beträgt.
      5. Vorsichtig mischen und 15 ul Aliquot Master-Mix mit Mg in jede Kapillare, mit Ausnahme der Kapillare in Position 5, die für die Quantifizierung Standard (QS) ist.
    5. Bewegen Sie den Kühlblock die Kapillaren und Master-Mix enthalten, mit Mg von der sauberen Haube zu einer Verarbeitungs Kapuze.
    6. In 2 ul der internen Kontrolle (IC) auf die verbleibenden 30 ul Mastermischen mit Mg. Vorsichtig mischen und 15 ul Aliquot in die Kapillare in Position 5 (Position für die QS).
    7. Pipette 10 ul Wasser, Kontroll-DNA oder Proben-DNA in den geeigneten Kapillarrohr. Verschließen Sie die Kapillaren mit dem Capping-Tool.
    8. Nehmen Kühlblock / Proben auf der Echtzeit-PCR-Instrument.
  2. Programmieren Sie die Echtzeit-PCR-Instrument (siehe Tabelle 1)
  3. Amplifikation und Detektion auf der Echtzeit-PCR-Gerät durchgeführt
    1. Melden Sie sich auf dem Computer
    2. Klicken Sie doppelt auf das Gerätesymbol und melden Sie sich in der Software.
    3. Schalten Sie den Echtzeit-PCR-Instrument
    4. Klicken Sie auf "CMV / EBV" aus der Frontscheibe.
    5. Folgen Sie den Anweisungen des Assistenten, Makro.
    6. Wählen Sie die Box, um einen Selbsttest durch, wenn sie von der Software dazu aufgefordert werden. Ein Selbsttest muss einmal pro Tag das Gerät im Einsatz durchgeführt werden.
    7. Nennen Sie den Lauf.
    8. Stellen Sie die Probenzahl in der oberen befindet left Ecke der Seite auf die Summe der Kontrollen und Patienten im Vorfeld enthalten und die Identifizierungsnummer jeder Patientenprobe.
    9. Klicken Sie auf der Registerkarte "Abs Quant".
    10. Unter "Sample-Typ", weisen Sie den entsprechenden Probentyp für den Standard.
    11. Geben Sie die zu erwartenden Konzentrationen für die Quantifizierung Standard (QS).
    12. Entfernen der Kapillarröhrchen an dem Kühlerblock und sie in der entsprechenden Position in dem Karussell (Kühlblock Probe Nr. 1 ist in Position 1 auf dem Karussell angebracht werden, etc.).
    13. Legen Sie das Karussell in die Zentrifuge und Start drücken des Instruments.
    14. Öffnen und entfernen Sie die Zentrifuge Karussell.
    15. Legen Sie das Karussell in die Echtzeit-PCR-Instrument. Schließen Sie den Deckel.
    16. Drücken Sie "Start Ausführen".
    17. Die Echtzeit-PCR-Instrument wird jede Position für eine Probe zu prüfen. Sie vom Instrument weg gehen nicht bis diese Prüfung abgeschlossen ist, vorallem wenn eine der Kapillaren nicht in dem Karussell. Das Instrument wird dies beachten und fragen, ob der Lauf fortgesetzt werden. Antwort ja vor der Abreise.
    18. Nachdem der Lauf beendet ist, schließen Sie den Bericht, der generiert wurde.
    19. Klicken Sie auf "Absolute Quantifizierung".
    20. Klicken Sie auf den Pfeil neben Farbe Compensation.
    21. Klicken Sie auf "Wählen Sie die Farbkorrektur" aus der Drop-Down-Feld.
    22. Wählen Sie das aktuelle Farbkompensationsdatei auf der Flucht an.
    23. Klicken Sie auf OK, wenn die Box erscheint.
    24. Klicken Sie auf den Pfeil von Standard-Kurve.
    25. Wählen Sie "extern" aus der Drop-Down-Menü.
    26. Wählen Sie den aktuellen externen Standardkurve Datei, klicken Sie dann auf OK.
    27. Schauen Sie sich jede Kurve unter der Absolute Quantifizierung Menü, um sicherzustellen, dass Kurven vorhanden und nicht flache Linie sind, wenn eine Konzentration zugeordnet ist. Die absolute Quantifizierung für die 705/Back 530 wird automatisch analysiert.
  4. Qunalität Steuer
    1. Erzeugen Sie eine neue Standardkurve, wenn eine neue Charge von Reagenzien empfangen wird, oder alle sechs Monate, je nachdem, was häufiger ist.
    2. In 10 ul jeder Standard-zum Master-Mix mit Mg. Betrachten Sie die mit dem Kit wie zuvor extrahierten DNA enthalten Standards.
    3. 1 ul der internen Kontrolle für jeden Standard an den Master-Mix mit Mg bei der Erzeugung der Standardkurve verwendet, um genaue Quantifizierung zu gewährleisten. Sie IC an den Master-Mix mit Mg für den Leerwert-Kontrolle (NTC) nicht hinzu.
    4. Bereiten Sie ein NTC und drei Wiederholungen von Quantifizierung Standards QS 4, 3, 2, 1, und einer 1:10-Verdünnung von QS4 für den Lauf um die Standardkurve zu erzeugen, insgesamt in 16 Datenpunkten.
    5. Wählen Sie "Replikat" in der Drop-Down-Menü für die wiederholte Standards
    6. Wählen Sie Kanal 530/back keine, und schalten Sie die Farbkompensation bei der Analyse der Sicht,
    7. Unter "Standard Curve (In Run)" wählen Sie "Speichern unter Exinternen "und benennen Sie die Kurve. Geben Sie den Kommentar "als Standardkurve aufgetragen" beim Speichern.
    8. Grafik die Ergebnisse. Die daraus resultierende Linearitätskoeffizient muss ≥ 0,81 werden.
    9. Für die tägliche Abfahrten, sind eine Kopie des QS3 oder QS4 als Kontrolle in der Flucht. Die aktuelle externe Standardkurve kann während der Analysephase in den Lauf eingeführt werden.
    10. Führen Kontrollen: keine DNA Kontrolle, Negativkontrolle, niedrige und hohe positive Kontrollen. Erwartete Viruslast bestimmt und für jeden Lieferanten und Chargennummer angepasst.
    11. In einer IC zu jeder Probe und während der DNA-Extraktion zu kontrollieren.
    12. Wenn eine der Kontrollen fallen außerhalb des Bereichs, notieren Sie die Ergebnisse inakzeptabel und verweisen den Test für die Fehlersuche.
  5. Die Häufigkeit der Kontrollen
    1. Fügen Sie in jedem Lauf: ein NTC, negativ, schwach positiv, hohe positive und Standardsteuerung.

Hinweis: Der zulässige Grenzwerte für Kontrollen. Keine Spitzen sollten beobachtend für die ohne Vorlage (NTC) und Negativkontrollen. Peaks sollte in der 530-Kanal vorhanden sein und die erwarteten Viruslast bestimmt und für jeden Lieferanten und Chargennummer für den niedrigen und hohen positiven Kontrollen angepasst.

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Representative Results

Ein insgesamt 228 Gewebeblöcke wurden durch quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR), die von 91 Cytomegalovirus (CMV)-positiven Fällen mit zweideutigen CMV IHC bestand, wurde basierend auf positive Histologie und Immunhistochemie (IHC), 18, und 79 negative Kontrollen getestet. Wie in Abbildung 2 dargestellt, würde CMV-positiven Fällen typische CMV Viruseinschlüsse (A) und / oder positive IHC-Färbung (B) gezeigt haben. Nicht eindeutige Fälle würden seltenen, nicht-klassische erscheinen Färbungsmuster (C) gezeigt haben, während negative Kontrollen hätte keine verdächtigen Histologie oder IHC-Färbung 5 gezeigt haben.

Von 91 Biopsien positiv für CMV durch Histopathologie, 88 waren durch qPCR (Tabelle 2) positiv. Mit einem wahren positive Definition auf der Basis traditioneller Histologie, dh typische CMV-Viruseinschlüsse und / oder typische CMV IHC führten diese Daten in einer Sensitivität von 96,7%.

dh negativ für virale Einschlüsse und negativ CMV IHC, 78 negativ getestet und ein positiv getestet von qPCR, was einer Spezifität von 98,7%.

Vierzehn von 18 (78%) Biopsien mit zweideutigen CMV IHC-Färbung positiv getestet CMV durch qPCR 5. Unter diesen 18 Fällen nicht eindeutig, elf mussten zusätzliche Biopsien am selben Tag, die für die CMV-positiv waren durch Histopathologie. Unter diesen 14 qPCR positiven Proben hatten 10 Biopsien am selben Tag, die positiv für CMV auf Histopathologie waren. Von den 18 getesteten zweideutig Biopsien hatten 11 zusätzliche klinische Informationen zur CMV-Tests an weiteren Proben an oder innerhalb von 7 Tagen nach dem Zeitpunkt der Biopsie wurde vorgelegt werden. Unter diesen 11 Fällen, 8 (73%) positiv getestet CMV durch qPCR. Von diesen 11 Biopsien, 5 (45%) positiv getestet von qPCR mit zusätzlichen positiven CMV-Proben; 3 (27%) getestet setzenive durch qPCR ohne CMV positiven Proben; 3 (27%) negativ getestet von qPCR mit zusätzlichen negativen CMV-Proben.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Untersuchungen, war es von Interesse zu bestimmen, ob die Beschaffung zusätzlicher Hämatoxylin und Eosin (H & E) Ebenen von Vorteil wäre, wenn keine virale Einschlüsse auf H & E zunächst gesehen und CMV IHC ist eindeutig. Daher wurden von H & E-Spiegel 5 mal für jeden der 18 Blöcke mit zweideutigen CMV IHC geführt. Zwei Pathologen genau untersucht diese Fälle und konnte erkennen virale Einschlüsse auf einen der zusätzliche Folien (Daten nicht gezeigt) nicht identifizieren.

Empfohlene Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktionsparameter
Setup-Lesungen:
Standard-Kanal Sucht Temperatur Max Sucht Pos Gerätetyp Kapillar-Größe
530 30 ° C 12 6-Kanal- 20 ul
Programmname: Aktivierung von Enzym
Anzahl der Zyklen: 1
Analyse-Modus: Keine
Ziel ° C Halten hh: mm: ss Ramp Rate § Ziel Schrittgröße Schritt-Verzögerung Erfassungsmodus
95 00.10.00 20 0 0 0 Keiner
Programmname: Aufsetzen Schritt
Anzahl der Zyklen: 10
Analyse-Modus: Keine
Ziel ° C Halten hh: mm: ss RAMp bewerten § Ziel Schrittgröße Schritt-Verzögerung Erfassungsmodus
95 00.00.05 20 0 0 0 Keiner
65 00.00.20 20 55 1 1 Keiner
72 00.00.15 20 0 0 0 Keiner
Programm-Name: Amplifikation der DNA
Anzahl der Zyklen: 40
Analyse-Modus: Die Quantifizierung
Ziel ° C Halten hh: mm: ss Ramp Rate § Ziel Schrittgröße Schritt-Verzögerung Erfassungsmodus
95 00.00.05 20 0 0 0 Keiner
55 00.00.20 20 0 0 0 Single
72 00.00.15 10 0 0 0 Keiner
Programmname: Kühl
Anzahl der Zyklen: 1
Analyse-Modus: Keine
Ziel ° C Halten hh: mm: ss Ramp Rate § Ziel Schrittgröße Schritt-Verzögerung Erfassungsmodus
40 00.00.30 20 0 0 0 Keiner

Tabelle 1. Die aufgeführten Parameter sollten als Richtlinie für die Soll-Temperaturen, Taktzahlen und Zykluslängen in der Set-up von Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion zum Nachweis von cytomegalovi verwendet werden rus in Formalin fixierten und in Paraffin eingebetteten Magen-Darm-Biopsien. Diese Parameter können Optimierung je nach Gerätemodell und Hersteller anfordern.

Histologie positive Fälle PCR-positiven Fälle Empfindlichkeit Histologie negativen Fällen PCR-negativen Fällen Specitivity
91 88 96,7% 79 78 98,7%

Tabelle 2. Sensitivität (96,7%) und Spezifität (98,7%) der Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) bei der Erkennung von Cytomegalovirus in Formalin fixierten und in Paraffin eingebetteten Magen-Darm-Biopsien. Diese Tabelle wurde von McCoy et al 5 geändert.

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Abbildung 1. Eine typische Mikrotoms mit dem Gewebeblock korrekt in der Kassettenklammer A sitzend) Als eine 10 Mikrometer dicke Abschnitt der Biopsie Gewebe geschnitten ist es erlaubt, in einer Schriftrolle B), die zu einem Mikrozentrifugenröhrchen C übertragen wird) zu rollen. Alle fünf Rollen von Biopsiegewebe in einem einzigen Mikrozentrifugenröhrchen für die DNA-Extraktion platziert.

Figur 2
Abbildung 2. A) Hämatoxylin und Eosin gefärbt Schnitt eines Dickdarm-Biopsie, die reichlich vorhanden, typische CMV Einschlüsse wie durch die Pfeile (Originalvergrößerung 400x) angezeigt. B) Ein Doppelpunkt Biopsie mit einem monoklonalen Antikörper gegen CMV, die die erwartete IHC-Färbungsmuster (originalen Bunt Vergrößerung 400X). et al 5 abgedruckt.

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Discussion

Viele Labormethoden sind für die Diagnose des Cytomegalovirus (CMV)-Infektion, darunter Serologie, Viruskultur, Molekularbiologie Virämie Assays, Histologie von Biopsiematerial und, wie kürzlich gezeigt, molekulare Tests von Formalin-fixierte, in Paraffin eingebetteten (FFPE) Biopsie verfügbar Gewebe 5,6. Serologie, einst eine tragende Säule der Diagnose, nur zuverlässig identifiziert Belichtung und nicht gut mit akuten CMV-Infektion 7 korrelieren. Viruskultur, sowohl konventionelle als frühe Antigen Mantelfläschchen wird durch langwierige Assayzeiten behindert besten 2-3 Tagen in dem Fall des letzteren 8. Molekular Virämie Assays entwickelt worden, die meisten mit dem Vorteil, dass quantitative mit dem Potential für die Überwachung der Behandlungswirksamkeit 9-11. Leider, wenn es klinische Interesse für lokale Beteiligung des Magen-Darm-Trakt (GI), Virämie Tests spiegeln systemische Beteiligung und nicht spezifisch identifizieren lokalisierte Infektion. Daher histology hat der Goldstandard zur Identifizierung von CMV-Infektion des Magen-Darm-Trakt.

Es ist wichtig, aktiv zu identifizieren GI-Trakt CMV-Infektionen bei immunsupprimierten Patienten, wie diejenigen, die mit HIV / AIDS, Chemotherapie oder Organ / Stammzelltransplantationen aufgrund ihrer größeren Risiko für die Entwicklung schwerer Infektionen. Es wurde berichtet, quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) ist eine hochsensitive und spezifische Methode, um CMV in GI Biopsien 5 zu erkennen. Ähnliche Ergebnisse wurden von anderen Studien 6 unterstützt.

Obwohl alle Schritte während des gesamten Verfahrens sind wichtig, es gibt ein paar wichtige kritische Schritte, die besondere Beachtung verdienen. Während der Gewebeverarbeitung des Mikrotoms, ist es unerlässlich, die Klinge zwischen jeder Abtastung eingeschaltet werden, um die Möglichkeit einer Kreuzkontamination zwischen den Proben zu reduzieren. Ebenso Dekontamination von Flächen auf dem Mikrotom kann das Gewebe in Kontakt mit einer adäquaten Reinigungs rec gekommendurch Mikrotoms Hersteller fohlen wird auch dieses Risiko zu reduzieren.

Ein zusätzlicher wichtiger Schritt im Protokoll ist die Zugabe des internen Kontroll-IC (Schritt 2.3), um die Probe während der DNA-Extraktion, die als Kontrolle sowohl für die Extraktion und die Amplifikation dient. Die Amplifikation und Detektion des IC nicht mit der Verstärkung des CMV stören, da der Nachweis des CMV-Virus tritt in dem Kanal 530, während die Erfassung der IC in dem Kanal 705 eintritt. Jedes Labor muss einen akzeptablen Bereich für den IC herzustellen. Nach der Extraktion, wird die DNA-Qualität nicht zu beurteilen. Mit anderen Worten, spektrophotometrische Bestimmung der DNA-Konzentration wird nicht routinemäßig folgende DNA-Isolierung durchgeführt. Wenn vor der DNA-Extraktion zugegeben, wirkt die IC als eine Kontrolle für das Extraktionsverfahren. Alternativ kann ein ul-IC zu jedem Master-Mix mit Mg Fläschchen gegeben werden. Wenn an den Master-Mix mit Mg wirkt der IC nur als Verstärkung control.

Es ist auch wichtig, dass bei der Einrichtung von allen qPCR Reaktionen, dass eine saubere Haube (einschließlich Pipetten und Spitzen) verwendet für Reagenzien eingerichtet werden. Diese Haube sollten keine Verstärkung Produkte, dh nach Echtzeit-oder konventionellen PCR, in ihr manipuliert. Diese Produkte könnten Verstärkung aerosolized werden und verunreinigen anschließend bereit qPCR Reaktionen, die zu falsch-positiven Ergebnissen. Viele Labors sogar so weit gehen als Bezeichnung Hauben und Ausrüstung zum Pipettieren Nicht-Nukleinsäure-Reagenzien und eine zweite Haube und Ausrüstung für das Hinzufügen von Probe und Kontrolle Nukleinsäure. Einzelne Laboratorien müssen entscheiden, was am besten ihren individuellen Raumbeschränkungen gegeben.

Fehlerbehebung unerwartete Ergebnisse können während des Verfahrens notwendig. Wenn es keine Beweise für die Amplifikation der IC (dh flache Linie) einer Probe, ist es empfehlenswert, zunächst von der ursprünglichen DNA extracti wiederholen Sie den qPCR-Reaktionsauf einen Pipettierfehlers gewährleisten nicht während der Probenvorbereitung Reaktion auftreten. Wenn der IC bleibt auf einem flachen Linie auf die Wiederholung Reaktion und genügend Restbiopsiegewebe kann eine zweite DNA-Extraktion durchgeführt wird, wird bewusst, um den IC während des Extraktionsprozesses hinzufügen. Wenn diese erneut extrahiert Probe zeigt auch eine flache Linie IC, ist es wahrscheinlich, es ist ein in der ursprünglichen Probe vorhandenen Reaktionsinhibitor. In diesem Fall würde das Testergebnis unbestimmt für den Nachweis von CMV da der qPCR Reaktionskontrolle nicht angemessen durchzuführen.

Wenn das Wasser, kein Zielsteuerung (NTC) zeigt die Amplifikation der Ziel wird empfohlen, die erste Positivitätsrate der Lauf analysieren. Wenn der Lauf hat eine höher als normal Positivitätsrate, wäre es empfehlenswert, Swipe-Tests der Bereiche, in denen jede Manipulation Reagenz wird durchgeführt, um eine mögliche Kontamination der Umwelt identifizieren, durchzuführen. Wenn einer Kontamination der Umwelt ausgeschlossen ist, verwenden Sie einneu eröffnete Wasser-Kontrolle zusammen mit den üblichen positiven Kontrollen. Wenn das neu eröffnete Wasser-Kontrolle ist eine Verstärkung Produkt nicht zeigen, ist es wahrscheinlich die vorherige Wasserkontrolle wurde mit Zielsequenz kontaminiert. Allerdings, wenn diese neue Wassersteuerung wieder verunreinigt, löst es die Möglichkeit, eine oder alle der Reagenzien oder Hauben mit Zielsequenz kontaminiert. In diesem Fall wäre es am besten, um alle während des Prozesses verwendet Hauben dekontaminieren und dann alle neuen Reagenzien in Laufen eine neue Reihe von Kontrollen (positive und Wasser). Wenn das Problem weiterhin besteht, sollte eine Neubewertung der Workflow in den Bereichen Verarbeitung und Hauben sowie Kontakt mit den Produktherstellern durchgeführt werden.

Wenn die Qualitätsstandards (QS) in der Lauf enthalten nicht die entsprechenden Kopienzahl während der Amplifikation zu demonstrieren, ist es ratsam, zuerst laufen alle QS (4, 3, 2, 1, und eine 1:10-Verdünnung von QS4). Falls diese Normen in den entsprechenden Bereiche fallen, dann wiederholendie Proben, wie zuvor mit den geeigneten Kontrollen angegeben. Wenn die QS nicht innerhalb der entsprechenden Bereiche fallen, dann eine neue Standardkurve, wie in der Qualitätskontrolle Abschnitt des Protokolls (3.4) beschrieben. Wenn das Problem weiterhin besteht, wodurch eine neue Standardkurve mit neu eröffnete QS der aktuellen oder einer neuen Chargennummer kann versucht werden. Wenn diese Schritte nicht erfolgreich sind, sich an den Hersteller gerechtfertigt wäre.

Obwohl die Sensitivität und Spezifität der qPCR zum Nachweis von CMV in GI Biopsien basierend auf Berechnungen mit herkömmlichen Methoden (H & E und IHC) als der Goldstandard nicht sofort zeigen, eine diagnostische Vorteil, mit der mehr analytisch empfindlich qPCR-Methode als Goldstandard verbessert diese 5 Berechnungen. Zusätzlich, 14 (78%) der 18 zweideutig Biopsien positiv getestet CMV durch qPCR in dieser Studie. Man ist der Ansicht diese Punkte unterstützen die Vorstellung, dass qPCR ist viel empfindlicher als die beiden H &E allein oder in Verbindung mit IHC bei der Erkennung von CMV in GI Biopsiematerial. Zusätzlich wird in Fällen mit zweideutigen IHC-Färbungsmuster, die Beschaffung zusätzlicher Ebenen ist kaum von Vorteil sein, im Vergleich zu aktuellen Standardmethoden.

Zusammengenommen ist qPCR hochsensitive und spezifische CMV-Infektion in FFPE GI Biopsiegewebe zu erkennen. Besonders nützlich ist die Leistung auf qPCR GI Biopsien mit zweideutigen CMV IHC-Färbungsmuster oder klinisch höchst verdächtig für CMV. Im Vergleich zu herkömmlichen Histologie, kann qPCR Prüfung von GI Biopsiematerial eine genaue Diagnose in einem kurzen Zeitraum zu erleichtern, damit früher und wirksamer Patientenmanagement führt.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Acknowledgments

Wir erkennen an, Amy Thomasson für ihre Unterstützung bei der Vorbereitung dieses Manuskript, und Fredrik Skarstedt und Ryan Christy für ihre Bemühungen bei der Vorbereitung der Zahlen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1.7 ml Microfuge tubes Costar 3620
Serrated forceps Electron Microscopy Services 62086-1S Micro Forceps MF-1
Tabletop centrifuges (microfuge) Eppendorf 5424
Xylene Fisher Fisher Scientific: X3P 1 gallon
Ethanol Fisher Fisher Scientific: ET108 96-100%
Microtome Leica RM2255
QIAamp DNA FFPE Tissue Kit Qiagen 56404
artus CMV LightCycler PCR ASR Qiagen 4500025
CMV LC PCR Supplement Kit Qiagen 1031873
LightCycler centrifuge Roche 75005087
LightCycler Cooling Block Roche 10800058001
LightCycler Capping Tool Roche 3357317
Color Compensation Kit Roche 2158850
LightCycler 20 μl Capillaries Roche 1 909 339
Blades Sakura Fisher Scientific: 4689 Accu-Edge low profile

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Genetik qPCR Cytomegalovirus CMV Biopsie Echtzeit-PCR Magen-Darm in Formalin fixierten und in Paraffin eingebetteten Gewebe
qPCR ist eine empfindliche und schnelle Methode zur Detektion von DNA Zytomegalieviren in Formalin-fixierte, in Paraffin eingebettete Gewebebiopsie
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McCoy, M. H., Post, K., Sen, J. D.,More

McCoy, M. H., Post, K., Sen, J. D., Chang, H. Y., Zhao, Z., Fan, R., Chen, S., Leland, D., Cheng, L., Lin, J. qPCR Is a Sensitive and Rapid Method for Detection of Cytomegaloviral DNA in Formalin-fixed, Paraffin-embedded Biopsy Tissue. J. Vis. Exp. (89), e51570, doi:10.3791/51570 (2014).

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