Diese Methode beinhaltet die Nutzung klinischer diagnostischer Daten für Prostatakrebspatienten, um Probenahmeverfahren zu leiten, wenn Biobanking-Gewebe nach radikaler Prostatektomie. Dadurch werden Probleme mit zuvor veröffentlichten Methoden rund um effizienz und Verfügbarkeit von frischem Gewebe für ein breiteres Spektrum nachgelagerter Anwendungen gelöst.
Frühere Methoden für Biobanking Prostatagewebe, nach radikaler Prostatektomie, in der Regel beteiligt Zufällige Probenahme. Um die Effizienz zu steigern und eine größere Bandbreite nachgelagerter Anwendungen zu ermöglichen, wurde eine gezieltere Methode zur Probenahme von Prostatagewebe entwickelt. Hier verwenden wir sowohl Magnetresonanztomographie (MRT) als auch Biopsiedaten, um bestimmte Bereiche des Organs für die Probenahme anzusprechen. Das Verfahren beinhaltet die Verwendung einer zuvor veröffentlichten Prostataschneidvorrichtung, die eine 5 mm Querscheibe aus einem vorgegebenen Bereich der Prostata entfernt, gefolgt von der Entfernung von 6 mm Stanzbiopsien aus vorgegebenen Bereichen dieser Scheibe. Diese Proben können gefroren oder fixiert für Biobanking-Zwecke gelagert werden, oder sofort frisch mit 70% Vertrauen des Tumorgehalts verwendet werden, im Vergleich zu 10% Vertrauen aus dem Zufallsstichprobenansatz. Dies ermöglicht den Einsatz aller nachgelagerten Standardtechniken wie Genomik, Proteomik oder histologische Arbeit, aber auch Arbeiten, die frisches Gewebe erfordern, wie z. B. Live-Gewebe-Bildgebung oder Ex-vivo-Kultur.
Der Zugang zu hochwertigem menschlichem Prostatakrebsgewebe ist eine wichtige Voraussetzung für eine effektive Forschung auf diesem Gebiet. Es gibt eine Reihe von bestehenden Methoden, um Prostatagewebe nach radikaler Prostatektomie für die Forschung zu proben. Typischerweise handelt es sich dabei um die Verwendung von Schlagbiopsien zur Entnahme von Zufallsproben aus einer frischen, gefrorenen oder festen Scheibe Prostatagewebe und nachträglicher Bestätigung, ob in jeder Probe ein Tumor durch Hämatoxylin & Eosin (H&E) vorhanden ist, wie von einem uropathologischer1,2,3,4,5. Eine aktuelle Überprüfung hat einen Überblick über diese bestehendenMethoden6 zusammengestellt. Diese Methoden sind nützlich für bestimmte nachgelagerte Anwendungen, bei denen Gewebe zu einem späteren Zeitpunkt gespeichert und auf Tumorgehalt bewertet werden kann, wie z. B. groß angelegte genomische Analysen wie das International Cancer Genome Consortium (ICGC) und the Cancer Genome Atlas (TCGA) 4,7. Diese Methoden könnten jedoch verbessert werden, wenn wir Magnetresonanztomographie (MRT) und/oder Biopsiedaten verwenden würden, um bestimmte Bereiche der Prostata für die Probenahme anzuvisieren. Dies würde die Methodik auf zwei Arten verbessern; erstens durch verringerung der Anzahl der entnommenen Gewebeproben, Die Steigerung der Effizienz und Verringerung des Drucks auf die Pathologieabteilungen und die Lagerkosten, und zweitens durch die sofortige Verwendung von frischem Gewebe, ohne dass eine sofortige Bestätigung der Tumorgehalt, für neue, nachgelagerte Technologien wie Live-Gewebebildgebung, Organoiderzeugung oder Ex-vivo-Kultur. Dieser Forschungsbedarf hat zur Entwicklung der PEOPLE-Methode (PatiEnt prOstate samPLes for rEsearch) geführt, und die Ergebnisse der ersten 84 Fälle, die mit PEOPLE biobankiert wurden, wurden kürzlich veröffentlicht8. Eine Variante dieser Methode wurde auch mit einem dreidimensionalen (3D) gedruckten Schneideapparat und patientenspezifischer Form veröffentlicht, um ex vivo MRT auf Vor- und Nachfixierungsgewebe9,10zu erleichtern.
Zu den kritischen Schritten innerhalb dieses Protokolls gehören die Identifizierung der Tumorregion für die Probenahme, die Messung der Prostata und die Gewebeentnahme. Erstens ist die Messung der MRT zur Identifizierung des richtigen Bereichs der Probenahme von entscheidender Bedeutung. Wir zeigen diese Methode im begleitenden Video; Wir empfehlen jedoch auch, Messungen zunächst mit einem Radiologen zu bestätigen. Klare klinische Hinweise, die den Forscher auf den Bereich der MRT-Bilder hinweisen, die die Indexläsion enthalten, sind ideal. Zweitens sollte die Messung der Prostata mit Vorsicht durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das Lineal in einem Winkel gehalten wird, um die volle Länge von der Basis bis zum Scheitelpunkt parallel zum vorderen Teil der Prostata zu messen. Drittens sollten Tumorbereiche vor der Probenahme bestätigt werden, indem die Gewebescheibe in Bezug auf das ursprüngliche MRT-Bild visuell untersucht, das Gewebe blass (in einigen Fällen kann sich der Tumorbereich dichter anfühlen) und die Farbe des Gewebes visuell beurteilt werden (in einigen Fällen Wenn der Tumor blasser erscheint als das umgebende gutartige Gewebe).
Dieses Protokoll wurde an der UCL/UCLH von nicht-klinischen Postdoktoranden, einem Pathologie-Stipendiaten, Pathologieberatern und Forschungstechnikern vollständig durchgeführt. Nach unserer Erfahrung können alle Schritte des Protokolls in weniger als zehn Fällen unabhängig vom technischen Hintergrund erlernt werden. Wir empfehlen jedoch eine Schulung eines Radiologen zur MRT-Messung und schulung durch einen Pathologen in erster Linie zum Schneiden. Das Protokoll kann mithilfe eines 3D-gedruckten Schneidegriffs geändert werden, wie zuvor veröffentlicht10.
Mögliche Einschränkungen der Technik sind das Risiko, die Diagnose zu behindern. Das Schneiden der Prostata ist ein wichtiger Schritt, der bei der Einstufung oder positiven Margin-Raten bei falscher Fehlererstellung behindern könnte. Hier gibt es zwei mögliche Probleme. Erstens: Wenn die gesamte Indexläsion entfernt und sofort für Frischgewebeexperimente verwendet wird, wird eine routinemäßige klinische Diagnostik für diese Läsion nicht durchgeführt, und der Patient kann fälschlicherweise als krebskranker unterschläflicher Diagnostiziert werden. Um dies zu vermeiden, sollte der Forscher den Probenahmeplan mit dem beratenden Pathologen besprechen, der den Fall vor der Probenahme routinemäßig überprüft und sich über die Anzahl und den Ort der zu entnehmenden Proben einigen wird. Kleine Tumore können aus diesem Grund lokal ausgeschlossen werden. Zweitens, wenn die Prostatakapsel nicht richtig an Korkbrett vor der Fixierung fixiert ist, könnte dies das innere Gewebe nach außen während der Fixierung wölben, die chirurgischen Ränder verändern. Dies könnte zu einer falsch positiven Marge führen, wo der verbleibende Tumor in der Kapsel rein aufgrund von Gewebeverformung zu wohnen scheint.
Die Bedeutung dieser Technik im Vergleich zu bestehenden Methoden liegt vor allem beim Tumor-Targeting. Bis heute wurde eine Reihe von Methoden zur Probenahme radikaler Prostatektomieproben veröffentlicht; Diese alle basieren jedoch auf einem ganz oder teilweise zufälligen Stichprobenansatz1,2,3,4,5,6,7. Die Verwendung von Biopsie und insbesondere MRT-Daten hier hat die Effizienz verbessert, so dass eine reduzierte Probenahme mit erhöhtem Vertrauen der Gewinnung von Tumorgewebe8ermöglicht.
Zukünftige Anwendungen dieser Methode ermöglichen die Einführung eines breiteren Spektrums nachgelagerter Verfahren als bei früheren Probenahmeverfahren. Zum Beispiel bedeutet die Verfügbarkeit von frischem Gewebe, das eine hohe Wahrscheinlichkeit hat, Tumor zu sein, dass teurere und/oder arbeitsintensive Frischgewebetechniken verwendet werden können, da viele Proben nicht benötigt werden, um das Vorhandensein von Tumoren zu gewährleisten. Dies kann ex vivo Kultur, Ex-vivo-MRT, fortgeschrittene Bildgebung und Transkriptomik umfassen und ist nicht beschränkt.
The authors have nothing to disclose.
Die Autoren möchten Prostate Cancer UK für die Finanzierung von SH im Rahmen des Prostate Cancer UK Centre of Excellence and Travelling Prize Fellowship (TLD-PF16-004) und HP unter INNOVATE (PG14-018-TR2) würdigen. Diese Arbeit wurde von Forschern des National Institute for Health Research University College London Hospitals Biomedical Research Centre unterstützt.
6 mm biopsy punch | Fisher Scientific | 13404607 | Disposable biopsy punches for removing 6 mm tissue samples |
Black Ink | Leica Biosystems | 3801753 | Tissue marking & margin dye |
Blue Ink | Leica Biosystems | 3801751 | Tissue marking & margin dye |
Chainmail hand glove | Arco | 1456803 | Chainmail gloves to protect hand during slicing |
Cork board | Fisher Scientific | 12396447 | Cork board for pinning prostate to following sampling procedure |
Needles | SLS (Scientific Laboratory supplies) | SYR6112 | Sterile needles to use to pin tissue to cork board following sampling |
Prostate slicing aparatus | Insitute of Cancer Research, London | NA – must be obtained under MTA | A kit containing the slicer handle, blades, spacer, base, walls and pins |