Bu çalışma, kriyokoruyucu NSCLC hastalarının PBMC'leri için Üçlü İzolasyon Reaktifi (TRIzol) ve klasik çözelti (FBS + DMSO) karşılaştırmaktadır. TRIzol, 6 aya kadar tatmin edici RNA bütünlüğünü korur ve yüksek kaliteli RNA koruması için önerilir.
Araştırma makalesi
* These authors contributed equally
Bu çalışma, kriyokoruyucu NSCLC hastalarının PBMC'leri için Üçlü İzolasyon Reaktifi (TRIzol) ve klasik çözelti (FBS + DMSO) karşılaştırmaktadır. TRIzol, 6 aya kadar tatmin edici RNA bütünlüğünü korur ve yüksek kaliteli RNA koruması için önerilir.
Kriyokonserif periferik kan mononükleer hücreleri (PBMC'ler), RNA dizilemesinde (RNA-seq) yaygın olarak kullanılır ve RNA'larının kalitesi test sonuçlarını doğrudan etkiler. Ancak, kriyo-koruma PBMC'lerde RNA bozulmasına kolayca yol açabilir ve uzun vadeli kriyo-koruma sırasında RNA kalitesinin nasıl iyileştirileceği konusu hâlâ çözülmemiştir. İleriye sahip küçük hücreli olmayan akciğer kanseri (NSCLC) hastalarından alınan taze kan örneklerinden alınan PBMC'ler kontrol olarak kullanıldı. PBMC örneklerinin RNA koruma etkinliği, klasik hücre kriyokoruma çözeltisi (%90 fetal sığır serumu [FBS] + %10 dimetil sülfoksit [DMSO]) ile ortak RNA ekstraksiyon reaktifi (TRIzol) arasında -80 °C'de 1, 3 ve 6 ay boyunca karşılaştırıldı. RNA konsantrasyonu, saflığı ve bütünlüğü (RNA bütünlük numarası [RIN] ile ölçüldüğünde) çok örnekli mikrohacimli UV-Vis spektrofotometresi ve otomatik mikrofluidik elektroforetik biyoanalizör kullanılarak değerlendirilerek yüksek kaliteli RNA örneklerinin korunması için teorik bir temel sağlanmıştır. Bu çalışma, PBMC'lerde RNA'nın konsantrasyonu, saflığı ve bütünlüğünün kriyo-koruma süresi uzadıkça azaldığını göstermiştir. İki işlem yöntemi RNA konsantrasyonu üzerinde etkisi olmasa da, RNA saflığını ve bütünlüğünü etkilediler. 6 ay boyunca TRIzol ile kriyokonserve edilen PBMC'lerin RNA bütünlüğü tatmin edici kaldı. Sonuçlarımız TRIzol'un etkili kriyokorumaya katkıda bulunduğunu ve yüksek kaliteli RNA'yı sürdürdüğünü göstermektedir.
NSCLC hastalarında PBMC'nin RNA-seq'si, immünoterapinin etkinliğinin değerlendirilmesinde kritik bir rol oynar. Küçük hücreli olmayan akciğer kanseri (NSCLC), dünya genelinde yaygın bir kötü hutlu tümördür ve hastaların yaklaşık %70'i ileri bir evrede kötüprognoz 1,2 ile teşhis edilir. İmmünoterapi, NSCLC için tedavi paradigmasında devrim niteliğinde bir değişim yarattı ve yenilikçi terapötik stratejilersundu 3,4. Bağışıklık kontrol noktası inhibitörlerinin (ICI) tedavisinde, NSCLC hastalarından alınan periferik kan mononükleer hücrelerinin (PBMC) RNA dizilenmesi (RNA-seq) immünoterapinin klinik faydalarının dinamik değişimlerini izleyebilir. RNA-seq için örnek kaynakları arasında tümör dokusu ve PBMC 6,7 bulunur; PBMC'ler hem klinik denemelerde hem de temel bilimsel araştırmalarda hayati bir biyolojik örnekolarak hizmet eder 8. Kriyokonserva, uzun vadeli numune depolamanın birincil yöntemidir; hücreler ve dokular biyolojik potansiyellerini ve özelliklerini korurken sakin bir durumda tutulur. Sonuç olarak, PBMC'lerin kriyo-koruması uygulanabilir ve yaygın olarak benimsenen bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Kriyokonsertif PBMC, örneklerin toplu analizini kolaylaştırır, laboratuvar içi ve laboratuvarlar arası değişkenliği en aza indirir ve kaynak kullanımınıoptimize eder 8,9. Örneğin, çalışmalar, PBMC kriyokonserasyonu için %40 fetal buzağı serumu (FCS) ve %20 dimetil sülfoksit (DMSO) ile takviye edilmiş dondurulmuş RPMI-1640 ortamının kullanılmasının, CD39 ve CD73 kombinasyonunu ifade eden T ve B hücrelerinin oranlarının depolamadan sonraki altı ay içinde nispeten stabil kaldığınıgösterdiğini göstermiştir. 10. Bir çalışma, üç ticari kriyokoruma kiti ve iki kriyoprotektif ajan (%90 RPMI-%10 DMSO, %90 plazma-%10 DMSO) karşılaştırarak benzer hücre canlılığı (%81,0) ve iyileşme oranları (%73,7) ortaya çıktı. Ancak, tüm kriyokonservalı PBMC'ler, taze örneklere kıyasla önemli ölçüde daha düşük canlılıkgöstermiştir 5. Daha fazla araştırma, yeniden süspansiyona alınmış PBMC'nin TRIzol reaktifine çökeldiğini ve hemen -80 °C'de dondurulduğunu göstermiştir. 1–2 gün sonra, PBMC'lerin RIN değerinin tam kan örneklerinden daha yüksekolduğunu gözlemlediler 11.
Başka bir araştırmada, TRIzol, RNAlater ve diğer reaktiflerle işlenmiş lökosit örnekleri karşılaştırıldı ve tüm yöntemlerin RNA bütünlük numarası (RIN) değerlerine >7 ulaştığını gösterdi. RNA bütünlüğü otomatik mikrofluidik elektroforetik biyoanalizör kullanılarak değerlendirildi ve RIN, RNA kalitesinin nicel bir ölçüsü olarak hesaplandı. RIN ≥7 içeren örnekler, RNA-seqanalizi 12 için uygun olarak değerlendirildi. Özellikle, lökosit + RNA grubu, lökosit + TRIzol grubu12'ye kıyasla anlamlı derecede daha düşük RNA verimi sergilemiştir. Ancak, PBMC kriyokoruma üzerine yapılan mevcut araştırmalar ağırlıklı olarak hücre canlılığı ve bağışıklık hücre fenotip analizine odaklanmaktadır; Farklı koruma koşullarında RNA kalitesinin sistematik, uzun vadeli değerlendirmesine sınırlı dikkat ayrılmıştır. Ayrıca, RNA bütünlüğünü korumak için kriyokoruyucu PBMC örnekleri için standartlaştırılmış protokoller hâlâ gelişmemiş 13,14,15. Bu boşluk, uzun süre toplanan PBMC'lerden elde edilen yüksek kaliteli RNA'nın güvenilir biyomarker keşfi ve tedavi yanıtının izlenmesi için hayati öneme sahip NSCLC immünoterapisi için özellikle önemlidir.
Bu çalışmada, kriyokoruma yönteminin seçiminin PBMC'lerden elde edilen RNA'nın uzun vadeli bütünlüğünü ve kalitesini önemli ölçüde etkilediğini ve optimize edilmiş bir protokolün RNA-seq gibi hassas testler için RNA uygunluğunu koruyabileceğini öne sürdük. Bunu çözmek için, ileri NSCLC hastalarından alınan kan örneklerinden yeni izole edilmiş PBMC'ler kontrol olarak kullanıldı. PBMC örneklerinin RNA koruma etkinliği, -80 °C'de 1, 3 ve 6 ay boyunca iki tedavi yöntemi (%90 FBS + %10 DMSO ve TRIzol) karşılaştırıldı (Şekil 1). RIN ile ölçüldüğüne göre RNA konsantrasyonu, saflığı ve bütünlüğü çok örnekli mikrohacimli UV-Vis spektrofotometresi ve otomatik mikrofluidik elektroforetik biyoanalizör kullanılarak değerlendirildi. Bu çalışma, yüksek kaliteli RNA örneklerinin korunması için teorik bir temel sağlamayı ve tümör hassasiyet tıbbında translasyonel araştırmaları ve örnek korumayı ilerletmeyi amaçlamaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışmada insan dokusu örnekleri ve klinik örneklerle ilgili tüm işlemler, kurumsal yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi ve Jilin Kanser Hastanesi Etik Komitesi tarafından onaylandı (Etik onay No. 202507-002-01). Örnek toplamadan önce tüm katılımcılardan veya yasal vasilerinden yazılı bilgilendirilmiş onay alındı. Jilin Kanser Hastanesi'nde ileri küçük hücreli olmayan akciğer kanseri (NSCLC) olan 19 hastadan periferik kan örnekleri (hasta başına 10 mL) toplanarak toplamda 133 RNA örneği elde edildi. Laboratuvar güvenliğini sağlamak için, tehlikeli kimyasallarla ilgili tüm işlemler biyolojik bir güvenlik kabininde gerçekleştirildi.
Deneyde kullanılan aletler, reaktifler ve tüketim malzemeleri hakkında ayrıntılı bilgiler Malzeme Tablosu'nda verilmiştir.
PBMC'nin İzolasyonu
Çevresel kan örnekleri, toplandıktan sonra 2 saat içinde PBMC izolyasyonu için işlendi. PBMC'ler, oda sıcaklığında 25 dakika boyunca 25 dakika boyunca Ficoll-Paque yoğunluk gradyanlı santri×füjleme ile izole edilip arındırıldı. Santrifüjasyondan sonra, ara sütlü beyaz lenfosit tabakası (PBMC'ler içeren) dikkatliceaspire edildi 16. Önemli olarak, her örnek ve her grup için PBMC giriş konsantrasyonunu sıkı bir şekilde standartlaştırdık; böylece hücre girişi ve işleme nedeniyle oluşan değişkenliği en aza indirdik. Bu, gözlemlenen farklılıkların teknik değişkenlikten ziyade farklı koruma yöntemlerinin gerçek etkilerini yansıtmasını sağlar. Her hasta için izole edilmiş PBMC'ler 7 tüpe bölündü: bir tüp anında RNA çıkarımı için kullanıldı ve konsantrasyon, saflık ve bütünlük değerlendirildi. Kalan altı tüp -1 °C/dakika soğutma hızında kriyokonserve edildi: üçü 1 mL %90 FBS + %10 DMSO ile, diğer üçü ise 1 mL TRIzol ile muamele edildi ve ardından -80 °C'de depolama yapıldı. RNA çıkarımı ve kalite değerlendirmesi 1, 3 ve 6 ay dondurulmuş depolama sonrası gerçekleştirildi.
RNA çıkarımı
Örnekler -80 °C depolamadan çıkarıldı ve tamolarak 17 °C eriyene kadar 4 °C'de çözüldü. %90 FBS + %10 DMSO veya TRIzol kriyokoruma çözeltisi ile korunan örnekler bir kez PBS ile yıkanmış, 200 × g'de 4 °C'de 5 dakika santrifüjlenmiş ve süpernatan hücre pelletini korumak için atılmıştır. Toplam RNA TRIzol kullanılarak çıkarıldı. Özellikle, işlenmiş örneği içeren mikrosantrifüj tüpüne TRIzol reaktifi eklendi, ters çevrilerek karıştırıldı ve tam lizis sağlanmak için oda sıcaklığında 5 dakika kuluçka edildi. Daha sonra, 200 μL kloroform eklendi, iyice karıştırıldı ve oda sıcaklığında 15 dakika kuluçka edildi. 2400 × g sıcaklıkta 4 °C'de 15 dakika boyunca santrifüjleme yapıldıktan sonra, üst sulu faz dikkatlice aspire edilip yeni bir Eppendorf tüpüne aktarıldı. Daha sonra izopropanol (0,5 mL) eklendi, iyi karıştırıldı ve oda sıcaklığında 5–10 dakika kuluçka edildi. 2400 × g sıcaklığında 4 °C'de 10 dakika boyunca santrifüjleme yapıldıktan sonra, üst sıvı atıldı ve RNA çökeltmesi tüpün dibinde kaldı.
Çökelti %75 etanol (1 mL) içinde hafif bir sallama ile yeniden süspansiyona alındı, ardından 1600 × g hassasiyetinde 4 °C'de 5 dakika boyunca santrifüj yapıldı. Süpernatant atıldı ve RNA peleti oda sıcaklığında 5–10 dakika hava kurutmaya bırakıldı. Son olarak, RNA örnekleri 50 μL DEPC ile arıtılmış suda çözündürüldü ve 55–60 °C su banyosunda 5–10 dakika18 boyunca kuluçka edildi. RNA konsantrasyonu ve saflığının tespiti. RNA konsantrasyonu ve saflığı, ultraviyole emilim yöntemi ile çok örnekli mikrohacimli UV-Vis spektrofotometre ile ölçüldü (ölçüm aralığı: 2.5–3000 ng/μL). RNA konsantrasyonu 260 nm'deki soğurma değerine göre belirlenirken, RNA saflığı A260/A280 oranı kullanılarak değerlendirildi. Ölçüm yazılımı piyasaya sürüldü; Ana arayüzde "Nukleik Asit" tıklandı. Tespit platformu iki kez çift damıtılmış suyla durulandı, ardından üzerine 1,5 μL RNA örneği pipet edildi. Örnek türü için RNA-40 seçildi, "Ölçü" basıldı ve konsantrasyon ile A260/280 saflık değerleri kaydedildi. 1.9 ile 2.1 arasında A260/A280 oranı yüksek RNA saflığını gösterirken, 1.8'in altındaki değerler protein kontaminasyonunu ve 2.2'den büyük değerler potansiyel RNA bozulmasını veya kalıntı izotiosiyanat19'u gösteriyordu.
RNA bütünlüğü tespiti
RNA bütünlüğü (RIN), otomatik mikrofluidik elektroforetik biyoanalizör ve tespit kiti kullanılarak değerlendirildi. RIN 1 ile 10 arasında değişir; 1 yüksek derecede bozunmuş RNA'yı, 10 ise sağlam RNA'yı gösterir. Analiz için, 1,2 μL RNA bir PCR tüpüne yerleştirildi, termal döngücü kullanılarak 70 °C'de 2 dakika termal olarak denatüre edildi ve hemen buz üzerine kondu. Daha sonra, analiz için çipin tespit yuvalarına 1 μL denatüre RNAeklendi 20. Yazılım başlatıldı, "Testler" seçildi ve açılır menüden "RNA" seçildi. "Eukaryot Total RNA Nano Serisi II.xsy" programı, kullanılan reaktive göre seçildi. Tespit başlatmak için "Başlat" tuşuna tıklandı. Yaklaşık 10 dakika sonra, merdivenin zirve numarası ve zirve yüksekliği normallik açısından kontrol edildi.
İstatistiksel yöntemler
Tüm veriler için normallik testleri yapıldı. Normal dağılımlı veriler ortalama ± standart sapma (SD) olarak ifade edilirken, normal dağılım olmayan veriler medyan (çeyreklerarası aralık, IQR) olarak ifade edilirdi. İki grup arasındaki karşılaştırmalar, normal dağıtılmış veriler için eşleştirilmiş t-testi ve normal dağılım olmayan veriler için ilgili örneklemler olmayan parametrik test kullanılarak analiz edildi. Üç veya daha fazla grup arasındaki karşılaştırmalar için, normal dağıtılmış veriler için tekrar edilen ölçüm varyans analizi ve normal dağılımsız veriler için ilgili örneklemler olmayan parametrik test kullanıldı. Tüm istatistiksel analizler SPSS 19.0 ve GraphPad Prism 9.*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001, ****P < 0.0001 kullanılarak gerçekleştirildi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Farklı kriyo-koruma sürelerinin ve işleme yöntemlerinin PBMC örneklerindeki RNA konsantrasyonu üzerindeki etkileri
Farklı kriyokoruma sürelerinin etkisi: İleri NSCLC hastalarından alınan taze PBMC örnekleri kontrol grubu olarak hizmet verdi. Örnekler TRIzol veya %90 FBS + %10 DMSO ile işlendi ve -80 °C'de 1, 3 ve 6 ay boyunca saklandı; toplam RNA çıkarılmış, RNA konsantrasyonu ölçülmek için alınmıştır. TRIzol ile işlenmiş örneklerde dört grup arasındaki RNA konsantras...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Biyolojik örneklerde RNA kalitesini etkileyen birçok faktör, örneğin analiz öncesi değişkenler, taşıma koşulları, ortam sıcaklığında işleme süresi, doku nekrozu, sıcaklık ve donma ürünleri, aliquot boyutu ve sayısı ile depolama süresi RNA kalitesi üzerinde önemli etkiyesahiptir 21. Aynı örnekler için, kriyokoruma süresi ve işleme yöntemlerindeki farklılıklar RNA kalitesini önemli ölçüde etkileyebilir. Önceki çalışmalar, RNA bütünlüğünün kritik önemini vurgulamıştı...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını belirtmektedir.
Katılımcıları, deneydeki yardımları ve fona verdikleri destek için minnettarlık ve teşekkür ediyoruz. Bu çalışma, Jilin Eyaleti Bilim ve Teknoloji Departmanı (Hibe No.YDZJ202501ZYTS691), Jilin Eyaleti Sağlık Komisyonu'ndan (Hibe No.2023jc064) alınan hibelerle desteklendi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Agilent 2100 Biyoanalizörü | Çevik | G2939B | RNA bütünlüğünün tespiti, RNA Bütünlüğü Sayısı (RIN) üreterek RNA kalitesinin değerlendirilmesi |
| Agilent RNA 6000 Nanokit | Çevik | 5067-1511 | Agilent 2100 Biyoanalizörü ile birlikte, RNA bütünlüğü için özel reaktifler ve çipler sağlamaktadır |
| Santrifüj | Eppendorf | 5424R | RNA çıkarma için |
| Santrifüj | Eppendorf | 5810R | PBMC çıkarımı için |
| Kloroform | Çin Ulusal İlaç Grubu Şirketi | 20191031 | Trizol yöntemiyle RNA çıkarımı için, RNA içeren sulu fazı, safsızlık içeren organik fazdan ayırmak için kullanılır |
| Dimetil sülfoksit | Pekin Dingguo Changsheng | DH105-2 | PBMC'ler için bir kriyo-koruma çözümü olarak, örneklerin -80 derece ve derecede uzun süreli depolanmasını mümkün kılan bir çözüm olarak; C |
| Tüp | Corning | MCT-150-C | Numune depolama, reaktif karıştırma, santrifüjleme ve diğer deneysel işlemler için |
| Etanol | Shandong Lierkang | 25071901A | IIn RNA ekstraksiyonu, kalıntıları çıkarmak için kullanılan Trizol yöntemiyle RNA çıkarımı |
| Fetal sığır serumu | Xpbiomed | C04001-500 | PBMC'ler için kriyo-koruma çözümü olarak, uzun vadeli depolama sağlanmasını mümkün kılan |
| Ficoll ayırma çözümü | Pekin Dingguo Changsheng Biyoteknoloji CO., Ltd | CC0161 | PBMC'nin yoğunluk gradyanı santrifüjasyonu ile izolasyonu ve saflaştırılması için |
| GeneTouch(Plus) Termal döngüleyici | Biyografi | TC-EA-48DA | RNA'nın termal denatürasyonu için (70 derece ve derece; C 2 dakika boyunca), ardından biyoanalizör ile tespit yapılır |
| İzopropanol | Çin Ulusal İlaç Grubu Şirketi | 20210929 | Trizol yöntemiyle RNA ekstraksiyonunda, RNA çökeltmesi için kullanılır |
| Nanodrop 8000 Spektrofotometre | GeneCompany | ND-8000 | RNA konsantrasyonu (260 nm'deki absorbans bazında) ve saflık (A260/A280 oranına göre) için ultraviyole emilim yöntemi kullanılarak |
| PCR Tüpleri | Corning | PCR-02-C | RNA'nın termal denatürasyonu için (70 derece ve derece; C 2 dakika boyunca), ardından biyoanalizör ile tespit yapılır |
| Fosfatla tamponlanmış tuzlu sümük | Procell sistemi | PB180327 | PBMC'lerin doğrudan lizizi ve korunması veya ardından toplam RNA'nın alınması için |
| Üçlü İzolasyon Reaktivi | Adsin | ads60154 | PBMC'lerin doğrudan lizizi ve korunması veya ardından toplam RNA'nın alınması için |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste