Denne protokollen beskriver en metode for å lette innsamling av prøver fra radikale prostatektomiprøver. Målet er å kartlegge, karakterisere og mikro-makrodissekere vevsprøver fra prøvene basert på anatomipatologiske kriterier før de lagres i en biobank.
Å skaffe ferske og godt karakteriserte tumorvevsprøver er avgjørende for å gjennomføre “omics”-studier av høy kvalitet. Imidlertid kan det være spesielt utfordrende i sammenheng med prostatakreft (PC) på grunn av den unike naturen til dette organet og den høye heterogeniteten forbundet med denne svulsten. På den annen side er histopatologisk karakterisering av prøver før lagring uten å forårsake betydelige vevsendringer også en spennende utfordring. I denne sammenhengen presenterer vi en ny metode for å anskaffe, kartlegge, karakterisere og mikrodissekere resektert prostatavev basert på anatomipatologiske kriterier.
I motsetning til tidligere publiserte protokoller, reduserer denne metoden tiden som kreves for histopatologisk analyse av prostataprøven uten at det går på bekostning av strukturen, noe som er avgjørende for å vurdere kirurgiske marginer. Videre muliggjør den avgrensning og mikro-makrodisseksjon av ferske prostatavevsprøver, med fokus på histologiske tumorområder definert av patologiske kriterier som Gleason-skår, forløperlesjoner (høygradig prostataintraepitelial neoplasi – PIN) og inflammatoriske lesjoner (prostatitt). Disse prøvene lagres deretter i en biobank for senere forskningsanalyser.
Prostatakreft (PC) er den2 hyppigste kreftformen hos menn og den5 ledende dødsårsaken over hele verden1. Pasientbehandling og prognose avhenger av stadieinndeling og gradering (Gleason-score) av svulsten, noe som fremgår av de høyere 5-års overlevelsesratene for lokaliserte og lavgradige svulster (Gleason grad 6) (99 %) sammenlignet med høye Gleason-grader og metastatiske svulster (31 %)2.
PC lokalt tilbakefall og behandlingssvikt har vært knyttet til den karakteristiske høye genetiske intratumorheterogeniteten til denne tumor type3. I tillegg anses PC å være en multifokal sykdom med flere tumorfoci som viser forskjellige morfologiske, histologiske og molekylære egenskaper4, som kan stamme uavhengig eller stamme fra en felles tumorcellestamfar5. Tidligere studier har vist at tumorevolusjon er forskjellig blant pasienter basert på spesifikke genetiske drivere som kan fremme metastase eller begrense cellelinjen til prostata5. Derfor er molekylær karakterisering av de forskjellige tumorfokusene avgjørende ikke bare for å gi en mer nøyaktig diagnose og prognose, men også for å skreddersy effektiv og personlig behandling for pasienten.
I denne sammenhengen tilbyr biomedisinsk forskning og integrerende multi-omics-tilnærminger enestående muligheter til å klassifisere kreft i forskjellige undertyper, identifisere diagnostiske og prognostiske biomarkører og oppdage markører relatert til behandlingsrespons. Videre bidrar disse tilnærmingene til en bedre forståelse av biologien til denne sykdommen 6,7. Biologiske prøver, enten det er vev eller biofluider, kan analyseres ved hjelp av ulike multi-omics-plattformer (genomikk, transkriptomikk, proteomikk, metabolomikk, etc.) for å avdekke de biologiske egenskapene som ligger til grunn for kreftpatofysiologi, og dermed adressere nåværende begrensninger knyttet til genetisk og fenotypisk heterogenitet6. Det er imidlertid viktig å vurdere at kvaliteten på data avledet fra omics-studier avhenger av kvaliteten på prøvene som samles inn fra svulster, deres nøyaktige karakterisering og påfølgende behandling og lagring8.
I denne sammenhengen utgjør det å skaffe ferskt PC-vev for forskning en metodisk utfordring på grunn av vanskeligheten med vellykket tumorprøvetaking9. Tidligere metoder involverte tilfeldig prøvetaking etter radikal prostatektomi, noe som ga dårlige resultater10. Nyere tilnærminger inkorporerer imidlertid målrettede protokoller basert på både magnetisk resonansavbildning (MRI) og biopsidata, noe som resulterer i forbedret effekt i tumorprøveinnsamling11.
På den annen side utgjør histopatologisk karakterisering av prøver før lagring uten vesentlig vevsendring også en interessant utfordring. Følgelig utføres i mange tilfeller den histopatologiske bestemmelsen av prøver etter analysen (f.eks. HR 1H NMR metabolomisk analyse)12. Denne praksisen medfører unødvendige utgifter, tidsforbruk og tap av et betydelig antall prøver som til slutt blir ekskludert fra analysen (for eksempel prøver som etter histopatologisk analyse viser seg å ikke være tumorprøver). I andre tilfeller utføres den histopatologiske karakteriseringen av prøver før analysen. Faktisk har noen tidligere studier forsøkt å standardisere metoder for å gi representative forskningsprøver av høy kvalitet fra radikale prostatektomiprøver for genomikk og metabolomikk13,14. Likevel er prøvetakingseffektiviteten betydelig høyere når den utføres fra allerede histologisk bekreftede seksjoner (88 %) som forstyrrer vev, sammenlignet med når den utføres fra ubekreftede seksjoner (45 %)1.
Her presenteres en ny metodikk for å overvinne disse begrensningene, med sikte på å få ferske og godt karakteriserte PC-prøver før lagring i biobanken. Denne metoden er utviklet gjennom samarbeid mellom ulike kliniske tjenester (urologi, patologi og La Fe Hospital Biobank). Det er viktig å fremheve at biobanker spiller en viktig rolle i innsamling, behandling, konservering og lagring av biologiske prøver, samtidig som de sikrer høy kvalitet på prøver og data, samt overholdelse av etiske og juridiske krav 8,15,16.
I enhver forskningsstudie er det å skaffe kvalitetsprøver et viktig krav for å redusere systematiske skjevheter og oppnå pålitelige resultater22. Derfor må kontroll av preanalytiske variabler som temperaturen der prøver behandles og lagres, tiden som går fra prøvetaking til lagring, bruk av steriliserte materialer eller effektene som tilsetning av konserveringsmidler eller andre tilsetningsstoffer kan ha på prøver vurderes i enhver protokoll som involverer biologiske prøver. Ikke bare …
The authors have nothing to disclose.
A.L. anerkjenner en “Margarita Salas” postdoktorkontrakt (nummer 21-076), og MAM-T en “Maria Zambrano”-forskningskontrakt (nummer MAZ/2021/03 UP2021-021). Begge kontraktene er finansiert av EU-Next generation EU.
Cadiere forceps | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | Part number: 471049. 18 uses. |
Conventional slides | Knittel Glass | 2021 | Ground/ Frosted end |
Cryostat microtome | Thermo Fisher Scientific | — | Criostato CryoStar NX50 |
Cryotubes | Greiner Bio-One GmbH | Ref.: 122280. | CRYO S. PP, with screw cap, sterile. |
Da Vinci surgical system | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | XI model |
Dissection instruments | Bayer | — | Two tweezers and a surgical blade |
DPX Eukitt | Medizin- und Labortechnik GmbH | 6.00.01.0001.06.01.01 | |
Eosin | Agilent | 157252 | |
Fenestrated bipolar forceps | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | Part number: 471205. 14 lives. |
Force bipolar | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | Part number: 471405. 12 uses. |
Freezers | Thermo Scientific | MODEL 907. -80 ºC | |
Hematoxylin | Agilent | 157251 | |
Inmunohistochemistry Slides | Agilent-Dako | K802021-2 | |
Large needle driver | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | Part number: 471006. 15 uses. |
Maryland bipolar forceps | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | Part number: 471172. 14 uses. |
Microscope | Olympus | — | Olympus cx40 |
Microtome blades | PFM Medical | a35 | |
Monopolar curved scissors | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | Part number: 470179. 10 uses. |
OCT compound | NEG-50 | LOT.117340 | |
PlusSpeed S Single-use Biopsy Device with beveled tip | Peter Pflugbeil GmbH | PSS-1825-S | |
ProGasp forceps | Intuitive | PN1052082-US 10/2021 | Part number: 471093. 18 uses. |
Sample holder Disc | Davidson Cryo Chuck. BradleyProducts | 30 mm | |
Tissue ink | Pelikan | 2021 | Ink 4001 brilliant black (301168) |
Xylol | Quimipur | Ref. 169 |