Summary

고전적인 Hodgkin 림프종의 Reed-Sternberg 세포의 흐름 정렬 및 Exome 시퀀싱

Published: June 10, 2017
doi:

Summary

여기에서는 고전적인 Hodgkin lymphoma (CHL)의 Hodgkin Reed-Sternberg (HRS) 세포로부터 고품질, 전체 exome 데이터를 생산하도록 고안된 결합 된 유동 세포 계측법 세포 분류 및 저 입력, 차세대 라이브러리 구성 프로토콜을 설명합니다.

Abstract

고전적인 Hodgkin 림프종의 Hodgkin Reed-Sternberg 세포는 염증성 림프구의 배경 내에 희박하게 분포하며 전형적으로 종양 질량의 1 % 미만을 구성합니다. 벌크 종양에서 유래 한 물질은 특성화하기에 충분하지 않은 농도의 종양 함량을 포함합니다. 따라서 8 개의 항체를 이용한 형광 활성 세포 선별 및 측방 및 전방 산란은 후속 연구를 위해 종양에서 수천 개의 HRS 세포를 신속하게 분리 및 농축하는 방법으로 여기에 설명됩니다. 동시에 exome 시퀀싱을위한 표준 프로토콜은 일반적으로 흐름 정렬을 사용하는 경우에도 종종 100-1000 ng의 입력 DNA를 필요로하기 때문에 우리는 고품질의 생산이 가능한 최적화 된 저 입력 라이브러리 구성 프로토콜을 제공합니다 최소 10 ng의 입력 DNA로부터의 데이터. 이 조합은 전체 전자의 하이브리드 화 캡처에 적합한 차세대 라이브러리를 생성 할 수 있습니다.xome baits 또는 더 집중된 대상 패널을 원하는대로 선택할 수 있습니다. 건강한 종양의 T 또는 B 세포와 비교할 때 HRS 세포의 exome sequencing은 돌연변이, 삽입 및 결실, 사본 번호 변경을 포함한 신체적 변화를 확인할 수 있습니다. 이러한 발견은 HRS 세포의 분자 생물학을 밝혀주고 표적 약물 치료를위한 방법을 제시 할 수 있습니다.

Introduction

차세대 시퀀싱의 결과로서의 암 유전체학의 진보는 치료 표적의 확인 및 많은 혈액학 및 비 혈액 종양의 예후에 중요한 돌파구를 가져왔다. 특정 게놈 변형에 기초한 새로운 개별 치료 전략이 많은 종양 유형에 급속히 도입되고있다 (참고 문헌 1 , 2 에서 검토 됨). 림프종 유전체학에서 상당한 발전에도 불구하고, 고전적 Hodgkin lymphoma (CHL)에서 종양 HRS 세포의 게놈은 과소 평가되었다. 이 연구는 반응성 미세 환경 내에서 신생 HRS 세포의 부족으로 인해 어려움을 겪었으므로 정제 된 HRS 세포 집단을 분리하기가 어렵습니다 3 .

원발성 종양에서 생존 가능한 HRS 세포를 분리하는 방법은 Fromm et al. 도 4에 도시 된 바와 같이,이 방법은 CD30, CD15, CD40, CD95, CD45 CD20, CD5 및 CD64로 구성된 8 가지 항체 칵테일을 사용하여 CHL 종양 현탁액에서 HRS 세포를 확실하게 식별합니다. 는 적어도 10 7 개의 세포 (약 10 mg 조직)로 구성된 종양 생검에서 얻은 신선 또는 고정 세포 현탁액에서 최소 1,000 개의 생존 가능한 HRS 세포를 분리 할 수 ​​있습니다. 순도는 유세포 분석을 통해 90 % 이상이며 10 개의 연속적인 사례의 exome 게놈 분석에 의해 최소 80 %.

당사는 초기의 CHL 종양에서 수천 개의 생존 가능한 HRS 세포를 신속하게 분리 할 수 ​​있도록 프로세스를 대폭 개선 한 유세포 분석기 분리 기술을 개선했습니다. 우리는 호 지킨 림프종의 일차적 인 경우에서 종양 세포의 첫 번째 전체 exome 서열로 여겨지는 것을 생산하는 기술을 이용했습니다. 우리의 연구는 일개별적인 CHL 사례에 대한 높은 처리량, 게놈 차원의 연구의 타당성 및 CHL 발병 기전의 측면을 설명 할 수있는 잠재력을 지닌 새로운 게놈 변형의 확인을 이끌어 냈다.

우리는 고 처리량 게놈 연구를 위해 추출 된 DNA를 활용하는 파이프 라인을 개발했습니다. 순차적으로 발견 된 최소 1,000 개의 HRS 세포로부터 안정적인 결과를 얻기 위해 Adaptor Ligation 효율을 높이고 DNA 단편 라이브러리를 생성 할 수있는 변형 된 차세대 DNA 라이브러리 제작 절차 8 을 개발했습니다 과도한 증폭없이. 이 방법은 일상적인 임상 시료의 분석과 재발 성 돌연변이 및 염색체 변형의 검출을 가능하게합니다 7 .

Protocol

1. 조직 처리 및 냉동 인산염 완충 식염수 (PBS) 또는 로스웰 파크 기념 연구소 (RPMI)에서 림프절 조직을 수집하고 수집 24 시간 이내에 처리하십시오. excised 림프절 조직 9 2 % 태아 송아지 혈청 (FCS)와 RPMI 10 ML을 포함하고 페트 접시에 신선한 가늘게 칼로 잘게 썰어. 10 ML 주사기 플런저의 뒷면을 사용하여 조직을 추가로 분쇄 / 해리합니다. 100 μm 셀 여과기를 통과하여…

Representative Results

생물학적 분석기 플롯은 라이브러리 증폭 및 0.8x 비드 세정 후에 수행해야합니다. 원하는 범위에서 단편 크기의 "정상적인"분포를보아야합니다 ( 그림 2a ). 커브의 눈에 보이는 "어깨"와 같은이 모양의 편차는 고 분자량 또는 저 분자량 아티팩트의 존재를 나타냅니다. 예를 들어, 그림 2b -2d 는 이상적…

Discussion

이 기술을 습득 한 이후의 응용 프로그램 또는 지시 사항

이 작품은 적어도 10 NG의 DNA를 포함하는 샘플에서 exome 시퀀싱을 허용합니다. 임상 적 맥락에서이 한계는 불충분 한 물질로 인해 대부분의 미세 바늘 흡인 표본을 제외하지만 적절한 핵심 생검 및 절제 생검 표본을 포함합니다. 이렇게하면 더 많은 샘플 세트에서 데이터를 수집 할 수 있습니다.

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Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 프로젝트 방법의 개발은 Weill Cornell Medical College의 병리학 및 실험 의학과에서 지원되었습니다. 우리는 전산 생물학 및 의학에서의 삼중 제도 연수 프로그램을 부분 기금으로 인정합니다. 우리는 시간과 지식을 우리와 공유 한 과학자, 특히 Maryke Appel에게 감사드립니다. Dan Burgess; 일간카 코자 레와; 차드로 클리어; Jenny Zhang, Xiaobo (Shawn) Liang, Dong Xu, Wei Zhang, Huimin Shang, Tatiana Batson 및 Tuo Zhang을 포함하여 Weill Cornell Medical College Genomics 핵심 시설의 모든 사람들이 있습니다.

Materials

Petri or Cell Culture Dish (sterile)
RPMI-1640 Media Roswell Park Memorial Institute
Fetal Calf Serum (FCS), (heat inactivated)
Freezing Media (RPMI, 20% FCS, 10% dimethylsulfoxide (DMSO))-make fresh and keep sterile
RPMI with 2% FCS (make fresh or store for up to 1 month)
scalpel with fresh blade
10 ml syringe (no needle)
Cryogenic vials
50 ml conical centrifuge tubes, force
Centrifuge capable of handling 50 ml conical centrifuge tubes and providing 400g
Hepes buffer(1M, cell culture grade)
phosphate buffered saline (PBS)
Pluoronic-F68 Thermo-Fisher 24040-032
DNAase-I Sigma-Aldrich, St. Louis, MO D4527-10KU store as 5mg/ml in RPMI in -200C
Bovine Serum Albumin (BSA)
Sort Media (PBS+2%BSA+25mM HEPES+ Pluoronic –F68 (1X))
CD64-FITC (22) Beckman Coulter, Miami, FL 20 uL suggested starting volume; Titering is suggested
CD30-PE (BerH83) BD Biosciences, San Jose, CA 20 uL suggested starting volume; Titering is suggested
CD5-ECD (BL1a) Beckman Coulter, Miami, FL 10 uL suggested starting volume; Titering is suggested
CD40-PerCP-eFluor 710 (1C10) Ebiosciences, San Diego, CA 5 uL suggested starting volume; Titering is suggested
CD20-PC7 (B9E9) Beckman Coulter, Miami, FL 10 uL suggested starting volume; Titering is suggested
CD15-APC (HI98) BD Biosciences, San Jose, CA 20 uL suggested starting volume; Titering is suggested
CD45 APC-H7 (2D1) BD Biosciences, San Jose, CA Can be substituted with 10 uL suggested volume of CD45-Krome Orange (J.33, Beckman Coulter); Titering is suggested
CD95-Pacific Blue (DX2) Life Technologies, Grand Island, NY 5 uL suggested starting volume; Titering is suggested
CD2 (5 μg; clone RPA-2.10) Biolegend, San Diego, CA For optional protocol; Titering is suggested
CD54 (10 μg; clone 84H10) Serotec, Oxford, United Kingdom For optional protocol; Titering is suggested
CD58 (10 μg; clone TS2/9) eBioscience, San Diego, CA For optional protocol; Titering is suggested
LFA-1 (12 μg; clone MHM23) Novus Biologicals, Littleton, CO For optional protocol; Titering is suggested
BD CS&T Beads BD Biosciences, San Jose, CA
BD Accudrop Beads BD Biosciences, San Jose, CA
BC Versa Comp antibody capture beads Beckman Coulter, Miami, FL Compensation Beads
BD-FACS ARIA special research order instrument using 5 lasers BD Biosciences, San Jose, CA any BD-FACS aria with capabilities to detect the fluorochromes in the antibody panel should be sufficient
Wizard Promega A2360
10 mM Tris-Cl buffer NA
Qubit dsDNA HS Assay kit Life Technologies, Carlsbad, CA
S2 Sonicator Covaris, Woburn, MA Alternatives may be substituted
microTUBE Covaris, Woburn, MA
Low-Throughput Library Preparation Kit Kapa Biosystems, Wilmington, MA KK8221
Sybr Green Sigma-Aldrich, St. Louis, MO S9430
Agencourt AMPure XP Beads Beckman Coulter, Miami, FL
Bioanalyzer Agilent Technologies, Santa Clara, CA
SeqCap EZ Exome v.3.0 Roche Nimblegen 6465684001
HiSeq Illumina
TruSeq-style Universal adapter Integrated DNA Technologies (IDT), Coralville, Iowa HPLC purification; AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGAT*C*T
TruSeq-style index adapter Integrated DNA Technologies (IDT), Coralville, Iowa HPLC purification; /5Phos/GATCGGAAGAGCACACGTCTGAACTCCAGTCACNNNNNNATCTCGTATGCCGTCTTCTGCTTG
TruSeq-style PCR primer 1 Integrated DNA Technologies (IDT), Coralville, Iowa AATGATACGGCGACCACCGAGA
TruSeq-style PCR primer 2 Integrated DNA Technologies (IDT), Coralville, Iowa CAAGCAGAAGACGGCATACGAG
Nuclease Free Duplex Buffer Integrated DNA Technologies (IDT), Coralville, Iowa
BD FACSDIVA software BD Biosciences, San Jose, CA
BD Falcon Tubes BD Biosciences, San Jose, CA
BD Flow Tubes BD Biosciences, San Jose, CA

Referências

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Reichel, J. B., McCormick, J., Fromm, J. R., Elemento, O., Cesarman, E., Roshal, M. Flow-sorting and Exome Sequencing of the Reed-Sternberg Cells of Classical Hodgkin Lymphoma. J. Vis. Exp. (124), e54399, doi:10.3791/54399 (2017).

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