وهنا، فإننا نقدم بروتوكول تفاصيل الجوانب التقنية ومتطلبات أساسية لضمان تحليل تسلسل الجين IG قوية في المرضى الذين يعانون من سرطان الدم الليمفاوي المزمن (CLL)، استناداً إلى الخبرة المتراكمة للمبادرة “الأوروبية للبحث” في CLL (إريك).
أثناء نضج الخلية ب، يقترن عملية معقدة من الغلوبولين المناعي (IG) الجين الخامس (د) ي التثب تثير هايبرموتيشن جسدية (SHM) تسلسل الحمض النووي فريدة من نوعها داخل كل خلية بالفرديه. منذ الخلية بالاورام الخبيثة نتيجة للتوسع في الاستنساخ من خلية واحدة، تمثل الجينات IG توقيع فريد جزيئية مشتركة لكافة الخلايا الخبيثة داخل مريض فردية؛ وهكذا، يمكن استخدام IG الجينات ترتيبات جديدة كعلامات للاستنساخ. بالإضافة إلى خدمة كمعرّف الاستنساخ هامة، يمكن أن تعمل بالتسلسل الجيني IG زمني جزيئية نظراً لأنه يرتبط بمراحل تنموية محددة ومن ثم يعكس تاريخ الخلية بالمشاركه في التحول الورمية. وعلاوة على ذلك، لبعض الأورام الخبيثة، خاصة سرطان الدم الليمفاوي المزمن (CLL)، التسلسل الجيني IG يحمل قدرات تشخيصية ويحتمل أن تكون تنبؤية. وقال أن استقراء استنتاجات ذات معنى من تحليل التسلسل الجيني IG سيكون مستحيلاً إذا أدوات وأساليب قوية لم تكن متاحة للمساعدة في التحليل. هذا المقال، استناداً إلى الخبرة الواسعة “المبادرة الأوروبية من البحوث” في CLL (إريك)، وتفاصيل الجوانب التقنية والمتطلبات الأساسية اللازمة لضمان موثوق بها واستنساخه IG تسلسل الجين التحليل في CLL، اختبار أن ينصح الآن لجميع المرضى CLL قبل المعالجة. وبشكل أكثر تحديداً، وصف مختلف مراحل تحليلية تتراوح بين تحديد إعادة ترتيب الجينات IG كلونوتيبيك وتحديد تسلسل النوكليوتيدات لتفسير البيانات التسلسل الجيني IG سريرية دقيقة.
الدم الليمفاوي المزمن (CLL)، الشكل الأكثر شيوعاً لسرطان الدم لدى البالغين في البلدان الغربية، ويتسم بالتوسع في الاستنساخ ناضجة الورم خلايا ب1. من وجهة نظر سريرية، مسار المرض متغير جداً مع بعض المرضى تعاني من مرض عدوانية، التي تتطلب العلاج في وقت مبكر جداً بعد التشخيص، وغالباً ما الانتكاس أو يجري تعدينها للعلاج. وهذا في تناقض صارخ مع نسبة كبيرة من المرضى (~ 30 ٪) الذي يقدم مع مرض كسول، ابدأ يحتاجون إلى علاج، ويكون متوسط العمر المتوقع مماثلة للأشخاص الأصحاء مطابقة سن2. وينعكس هذا التغايرية السريرية في تنوع شذوذ الجزيئية التي وجدت في CLL المرضى التي تدفع في نهاية المطاف المرضية وتطور هذا المرض3.
وضع تشخيص دقيق CLL بسيط عادة، بيد أن التغايرية السريرية المذكورة آنفا قد تعوق الإدارة الفعالة للمرضى CLL ويؤكد الحاجة إلى علامات تشخيصية والتنبؤيه التي يمكن أن تساعد في العلاج صنع القرار2. وحاولت العديد من الدراسات صقل منذرة CLL، بلغت ذروتها في وفرة علامات سريرية وبيولوجية رواية يجري المقترحة4. حيث وضع الجين المتغير الثقيلة (إيغف) غلوبيولين مناعي كلونوتيبيك واحد من أقوى علامات تشخيصية في CLL، إلى حد كبير يرجع ذلك إلى حقيقة أن (ط) لا تزال مستقرة على مر الزمن، ومع تقدم المرض، و (الثاني) مستقل عن الآخر 5من المعلمات السريرية والبيولوجية. أنه على الرغم من ذلك، علامات قليلة جداً، أن وجدت، بما في ذلك حالة حيث إيغف، تطبيق حاليا في السريرية الروتينية في وقت التشخيص.
التقارير الأولية بشأن فائدة سريرية للتسلسل الجيني IG في CLL ترجع إلى عام 1999، عندما أفادت دراسات مستقلة 2 أن المرضى الذين يعانون من لا أو حمولة هايبرموتيشن جسدية الحد أدنى (SHM) (CLL أونموتاتيد، يو-CLL) يكون تشخيص أسوأ من المرضى تحمل ارتفاع عبء SHM (تحور CLL، M-CLL)6،7. وبشكل أكثر تحديداً، تالف الفريق يو-CLL الحالات التي تأوي جينات إيغف كلونوتيبيك مع SHM قليلة أو لا ومن ثم هوية النسبة مئوية مرتفعة للجينات إيغف الخط الأقرب (إيه ناين إيت %)، تكونت من الحالات مع حمولة أعلى حيث M-CLL (الهوية نسبة إلى جين إيغف الخط الأقرب < 98 ٪). منذ هذه الدراسات المبكرة، باستمرار ثبت أن حالات يو-CLL عرض أقصر وقت لأول العلاج (تفت) وبقاء الشاملة (نظام التشغيل) بالمقارنة مع M-CLL.
في وقوعه، أبرزت هذه الدراسات المنوي الدور المحوري لمستقبلات الخلية ب (المركز) المفتش العام في بل CLL، مما يمهد السبيل لبحوث مستفيضة في التفاعلات CLL-ميكرونفيرونمينتال الذي، بدوره، أدى إلى فهم أكثر شمولاً عدم تجانس البيولوجي لهذا المرض8،9. مزيد من الدراسات الأخيرة قد قدمت دعما إضافيا لأهمية تحليل إيمونوجينيتيك في CLL بالكشف عن أن حالات فردية قد الكتلة في مجموعات فرعية بسبب مشاركة (شبه) تسلسل الجين IG المركز متطابقة، ووصف ظاهرة IG بنك ستيريوتيبي10 11، ،،من1213. تتراكم الأدلة تؤيد الفكرة أن المرضى الذين تم تعيينها إلى نفس نمطية فرعية ميناء كلينيكوبيولوجيكال خصائص مشابهة بوضوح فصلها عن المرضى CLL الأخرى ضمن نفس فئة SHM ولكن مع تسلسل الجين IG مختلفة؛ وفي الواقع أبلغ أن تصنيف المرضى CLL استناداً إلى stereotypy IG المركز كذلك تهذب الفصل الجزء الأكبر من المرضى CLL في يو-CLL أو M-CLL مجموعات14،،من1516، 17 , 18 , 19 , 20.
من وجهة نظر سريرية، جدير بالذكر أن حالة SHM الجين إيغف كلونوتيبيك ويبدو أن ترتبط برد محدد على تشمويمونوثيرابي. في خاص، M-CLL المرضى تعامل مع مزيج من فلودارابيني/السيكلوفوسفاميد/rituximab (FCR)، أظهرت معاملة معيار الذهب للمرضى CLL طبيا مناسباً تفتقر إلى عيوب الجين TP53 ، لم يعد إلى حد كبير خالية من التقدم البقاء على قيد الحياة (PFS) ونظام التشغيل بالمقارنة مع يو-CLL المرضى الذين تلقوا نفس المعاملة21،،من2223. ولذلك، تحديد حالة SHM أصبحت مهمة خاصة للمساعدة في إدارة العلاجية CLL المرضى أي علامة تنبؤية، بدلاً من تقييم مسار السريرية المرض أي علامة تشخيصية. في الواقع، وفقا للتحديث الأخير للمبادئ التوجيهية التي ترعاها لجنة التحقيق الوطنية من “حلقة العمل الدولية” شأن CLL، حالة SHM الجينات إيغف آخر أعيد ترتيبه ينبغي أن تكون مصممة في جميع الحالات CLL قبل بدء العلاج في الممارسة العامة على حد سواء والسريرية 24من المحاكمات. وعلاوة على ذلك، نظراً للموافقة الأخيرة على وكلاء العلاج الرواية، والعدد المتزايد للمخدرات في المحاكمات، حالة SHM جزيء IG قد تلعب دوراً أكبر في الإدارة العلاجية للمرضى الذين يعانون من CLL في المستقبل القريب5.
يتضمن هذا التقرير تفاصيل جميع جوانب تحليل تسلسل الجين المفتش العام، بدءاً باختيار المواد المناسبة، وبلغت ذروتها مع تفسير تسلسل النتائج السريرية. من المهم إجراء تقييم متعمق لهذه الخطوات في التشخيص الروتيني لإنتاج نتائج موثوق بها وضمان دقة الطبقية المرضى في التجارب السريرية. يتم توفير بروتوكولات للمساعدة في تنسيق تحليل تسلسل الجين المفتش العام، وبالتالي ضمان أن النتائج قابلة للمقارنة بين المختبرات المختلفة.
دراسة الجينات IG في CLL كان حيويا ليس فقط لتوفير فهم أفضل في المرض بل ولكن أيضا لتحسين التكوين الطبقي خطر المريض. ولذلك فإن من بالغ الأهمية أن يتم تنفيذ الإجراء خطوة متعددة لتحليل التسلسل الجيني IG والتفسير اللاحق لتسلسل البيانات بطريقة موحدة. توافر مواد المريض مناسبة وكافية وتوقيت أخذ العينات ينبغي إلا تؤثر على القدرة على أداء IG الجينات حيث التحليل حيث يمكن إجراء الاختبار في الجريدة الرسمية وعلى أي عينة مع عدد خلايا ورم CLL عالية. فصل خلايا الدم وحيدات النوى باستخدام أساليب الفصل التدرج تتم بشكل روتيني في مختبرات التشخيص، وكما هو الحال دائماً، ينبغي توخي الحذر عند إضافة حل الدم/ربمي للأنبوب الذي يحتوي على التدرج؛ وينبغي أن يكون القيام بهذه المهمة بطريقة بطيئة، ولطيف لتجنب الإخلال بالتدرج والحيلولة دون فقدان الخلايا.
وبعد فصل الخلية، يتم استخراج الأحماض النووية. كلا جدنا وكدنا مناسبة لتحليل SHM لإعادة ترتيب فائق كلونوتيبيك، ومع ذلك، هناك مزايا وعيوب لاستخدام أما المواد. سير عمل المختبرات عائدات أسرع عند استخدام جدنا منذ النسخ العكسي لا يكون أداؤها قبل التضخيم PCR. أن قال، استخدام جدنا الركيزة لبكر قد تؤدي التضخيم من ترتيبات جديدة على حد سواء المنتجة وغير المنتجة التي، بدورها، يمكن أن يؤدي إلى عمل المختبر العملي الإضافية، أي تنقية أو الختان جل من منتجات PCR متعددة وتسلسل الفردية لجميع ترتيبات جديدة. عند مقارنة النهج جدنا وكدنا، لهذا الأخير خطوة نسخ عكسي يجب أن يتم قبل الشروع في [بكر] تضخيم. بيد في هذا المقام، لمعظم الحالات، ترتيبات جديدة IG الإنتاجية فقط سوف يكون تضخيم والتسلسل في وقت لاحق. وهكذا، سيتم تنقية فقط منتج PCR واحد ومتتابعة، بينما يتم تفسير نتائج أكثر وضوحاً.
كفاءة التضخيم يعتمد إلى حد كبير على نوعية جدنا/كدنا، التي ينبغي تقييمها باستخدام أسلوب التقدير الكمي حساسة، والإشعال المستخدمة. الإشعال المستخدمة ذات الأهمية الحاسمة للإجراءات التحليلية بأكملها لأن يتحقق إلا تحديد دقيق لمستوى SHM بتضخيم تسلسل بأكمله من الجينات إيغف آخر أعيد ترتيبه. ويمكن تقييم إعادة ترتيب كامل طول فقط إذا استخدمت 5 ‘ إيغف زعيم الإشعال، مما يبرر التوصيات الأخيرة التي إريك للاستخدام لزعيم كبسولة تفجير27. استخدام الإشعال بديلة، مما يؤدي إلى التضخيم لترتيبات جديدة جين إيغف-إيغد-إيغج غير مكتملة، ليست مناسبة لتحليل حيث الجينات إيغف، ومن ثم نصح بقوة ضد. والاستثناء الوحيد يتعلق بالحالات التي تنتج نتائج سلبية مرارا وتكرارا عندما تستخدم كبسولة تفجير الزعيم إيغف وتحليل المواد المريض الجديد هو غير ممكن أو كما يفعل لم تسفر عن نتائج. في حالة استخدام عينة مريض مختلفة و/أو المواد (جدنا/كدنا) والإشعال مختلف مجموعات لا تزال تفشل لإنتاج منتج PCR، الأسباب المحتملة يمكن أن عبء خلية ورم منخفض جداً، أو أن يلاحظ ليس بسبب استنساخ CLL (في هذه الحالة إيمونوفينوتيبي ينبغي أن يكون إعادة تقييم). ينبغي أن يكون ذكر الإشعال المستخدمة في التحليل دائماً في التقرير السريرية.
كما CLL ينتج عن تراكم الخلايا ب [مونوكلونل] مع إعادة ترتيب الجينات إيغف-إيغد-إيغج نفسه، سيكشف التقييم للغالبية العظمى من الحالات كلوناليتي ذروة [مونوكلونل] فريدة من نوعها، أي استنساخ واحدة. وفي مناسبات نادرة، ضعف ترتيبات جديدة أو حتى oligoclonal أنماط يمكن ملاحظة35. في مثل هذه الحالات، التفريد جل ليست الأسلوب المفضل لتقييم كلوناليتي وينبغي أن تطبق أساليب أكثر حساسية مثل تحليل الشظايا. متى تأكدت كلوناليتي، الخطوة النهائية قبل تسلسل يتعلق بتنقية المنتج PCR لضمان الحصول على تتابعات عالية الجودة. وأخيراً، الأداة إيمجت/V-السعي هو المورد أوصت بتحليل تسلسل IG إريك. قواعد البيانات إيمجت التي يتم تحديثها باستمرار وتقرير النتائج بطريقة مشروحة جيدا ومتسقة، هذه الأداة يضمن تحليل موحد ويسهل تحليل مقارن بين مختلف المرافق السريرية أو الأكاديمي.
تحليل إيمونوجينيتيك في CLL التنبؤات، وعلى وجه الخصوص، النمطية التنبؤية الآثار، تحليل قوية لإعادة ترتيب الجينات إيغف-إيغد-إيغج بما في ذلك الإحالة إلى CLL الرئيسية لمجموعات فرعية، لم يعد فقط مرغوب فيه ولكن ذات أهمية رئيسية. وهذا واضح بصورة خاصة في هذه الحقبة من رواية المداواة والإمكانات التي قد IG التحليل الجيني لتوجيه العلاج المقررات5،21،،من2223،36،37 ،38، رسميا كما يتبين من التحديث الأخير للمبادئ التوجيهية التي ترعاها لجنة التحقيق الوطنية من “حلقة العمل الدولية” شأن CLL24. أن هناك ما يبرر معايير صارمة، وقال، لا سيما وأن تحديد المركز SHM كلونوتيبيك ترتيب الجينات إيغف في CLL المرضى ليس مسألة تافهة، وينطوي على عملية متعددة الخطوات. الأهم من ذلك، بعض الخطوات التجريبية، أبرزها اختيار الإشعال، تسفر عن نتائج متفوقة عند خيارات محددة و/أو النهج هي ملتزمة، جوانب فنية أخرى قابلة لدرجة ما من المرونة، مثل اختيار المواد أو أسلوب لتقييم كلوناليتي، يرجع ذلك إلى حقيقة أن تؤدي إلى الفروق الدقيقة، أن وجدت، فيما يتعلق بالنتائج النهائية.
على مدى العقد الماضي، سعت إريك للترويج لتوحيد وتنسيق مختلف أساليب ذات الصلة لتشخيص CLL ومنذرة. ويتجلى في نشر توصيات ومبادئ توجيهية لتحليل إيمونوجينيتيك27،34، نظمت العديد من حلقات العمل التعليمية والأحداث، وإنشاء شبكة للمفتش العام، فضلا عن منتدى على إنترنت لخبراء إلى مناقشة وتقديم التوجيه بشأن تفسير التسلسل الجيني IG في CLL. والهدف العام لاريك من خلال هذه الإجراءات تعزيز الإدارة السريرية المثلى والعناية بالمرضى. وعلى الرغم من الجهود المكثفة، هذه المهمة بعيدة عن الاكتمال، وأصبحت في الواقع أكثر تعقيداً نظراً لوضع التسلسل الفائق رواية تهدف إلى التنميط المناعي. ومع ذلك، على الرغم من أن التحديات ما زالت قائمة، جهودا مكثفة لتوحيد قوي لتحليل الجينات IG في CLL مواصلة وحاليا تركز الأنشطة الجارية داخل إريك.
The authors have nothing to disclose.
ونشكر الأعضاء الحالية والسابقة لدينا مجموعات بحثية، ومجموعة إيجكل واريك، على الالتزام والحماس في دراسة إيمونوجينيتيكس في CLL. ونود أيضا أن نعترف بتعاون جميع أعضاء المبادرة إيمجت/CLL-ديسيبل، وعلى الأخص، أستاذ ماري-بول ليفرانك، والدكتور فيرونيك جيوديسيلي، d’Immunogenetique موليكولايري، ليجم، جامعة من مختبر موثوق الثاني مونبلييه، مونبلييه، فرنسا، وإيمجت، نظام المعلومات إيمونوجينيتيكس الدولية، لما هائلة الدعم والمساعدة في تحليل التسلسل الجيني IG. هذا العمل كان دعما جزئيا من المنح المقدمة من ترانسكان-179 رواية سولهيم عام 2016؛ الإيطالية رابطة كل البحوث لوس أنجليس سول التحكيمية كانكرو (المحقق منحة #20246 وخاصة برنامج الجزيئية السريرية الأورام-5 كل ميل #9965)، ميلانو، إيطاليا؛ Progetti di ريليفانتي إينتيريسي Nazionale (الرتب) #2015ZMRFEA، وزارة، روما، إيطاليا؛ جمعية السرطان السويدية ومجلس البحوث السويدية، كنوت ومؤسسة والنبرغ أليس، معهد كارولينسكا، جامعة أوبسالا، مستشفى جامعة أوبسالا والأسد في مؤسسة أبحاث السرطان، أوبسالا؛ برنامج اوديسيوس، المنفذة في إطار “العمل للاستراتيجية على البحوث والتكنولوجية قطاع التنمية”، الممولة من البرنامج التشغيلي “القدرة التنافسية وتنظيم المشاريع والابتكار” (نسرف 2014-2020) وشاركت في تمويله اليونان و الاتحاد الأوروبي (صندوق التنمية الإقليمية الأوروبية).
BD Vacutainer Plastic Blood Collection Tubes with K2EDTA: Tube Stopper | ThermoFisher scientific | 02-689-4 | material storage |
BD Vacutainer CPT Mononuclear Cell Preparation Tube – Sodium Heparin | Becton Dickinson | 362753 | material storage |
BD Vacutainer Heparin Blood Collection Tubes FAQ | Daigger Scientific | 366480 | material storage |
UltraPure 0.5 M EDTA pH 8.0 | Invitrogen | 15575038 | cell processing |
Centrifuge tubes 15 mL CS500 | Corning | 352096 | cell processing |
Centrifuge tubes PP 50 mL CS500 | Corning | 352070 | cell processing |
RPMI Medium 1640 (1X) liquid | Invitrogen | 21875-091 | cell processing |
Ficoll-Paque PLUS, 6 x 100 mL | STEMCELL Technologies | 17-1440-02 | cell processing |
Serological pipettes 5 mL | Sarstedt | 861,253,001 | cell processing |
Serological pipettes 10 mL | Sarstedt | 861,254,001 | cell processing |
Serological pipettes 25 mL | Sarstedt | 861,685,001 | cell processing |
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (D-PBS) (1X) | Invitrogen | 14190250 | cell processing |
Neubauer plate | Marienfeld-Superior | 640010 | cell processing |
Tuerk solution | Sigma-Aldrich | 93770 | cell processing |
PureLink Genomic DNA Mini Kit | Invitrogen | K1820-01 | DNA extraction |
QIAamp RNA Blood Mini Kit | Qiagen | 52304 | RNA extraction |
AllPrep DNA/RNA Mini Kit | Qiagen | 80204 | DNA/RNA extraction |
5X first-strand buffer | Invitrogen | P/N Y02321 | cDNA synthesis |
Random Primers, 20 µg | Promega | C1181 | cDNA synthesis |
RNaseOUT™ Recombinant Ribonuclease Inhibitor | Invitrogen | 10777019 | cDNA synthesis |
DTT | Invitrogen | P/N Y00147 | cDNA synthesis |
SuperScript II Reverse Transcriptase | Invitrogen | 18064-014 | cDNA synthesis |
10 mM dNTP Mix | Invitrogen | 18427013 | cDNA synthesis, PCR |
PCR Buffer | Invitrogen | O00065 | PCR |
MgCl2 (magnesium chloride) (25 mM) | ThermoFisher scientific | AB0359 | PCR |
Taq DNA Polymerase, recombinant | Invitrogen | 10342-020 | PCR |
Applied Biosystems 5′ Labeled Primers | ThermoFisher scientific | – | PCR/Clonality assessment |
Agilent High Sensitivity DNA Kit | Agilent Technologies | 5067-4626 | PCR product quantification |
UltraPure TBE Buffer, 10X | ThermoFisher scientific | 15581044 | gel electrophoresis |
UltraPure Ethidium Bromide, 10 mg/mL | ThermoFisher scientific | 15585011 | gel electrophoresis |
SYBR Safe DNA Gel Stain | ThermoFisher scientific | S33102 | gel electrophoresis |
10X BlueJuice Gel Loading Buffer | Invitrogen | 16500100 | gel electrophoresis |
DNA Ladder 1000 bp/1 kb ladder BLUE ready-to-use | Geneon | 305-105 | gel electrophoresis |
UltraPure Agarose | ThermoFisher scientific | 16500500 | gel electrophoresis |
Agarose low gelling temperature | Sigma-Aldrich | A9414-250G | gel electrophoresis |
Novex TBE Gels, 10%, 10 well | ThermoFisher scientific | EC6275BOX | gel electrophoresis |
ExoSAP-IT PCR Product Cleanup Reagent | ThermoFisher scientific | 78201.1.mL | PCR product clean-up |
QIAquick Gel Extraction Kit (50) | Qiagen | 28704 | PCR product clean-up |
GenomeLab DTCS Quick Start Kit | Beckman Coulter | 608120 | Sanger sequencing |
Sodium Acetate Solution (3 M), pH 5.2 | ThermoFisher scientific | R1181 | Sanger sequencing |
Glycogen, molecular biology grade | ThermoFisher scientific | R0561 | Sanger sequencing |
Ethanol absolute | EMD Millipore | 1024282500 | Sanger sequencing |
SafeSeal tube 1.5 mL | Sarstedt | 72,706 | general use |
Multiply-Pro cup 0.2 mL, PP | Sarstedt | 72,737,002 | general use |
Centrifuge | equipment | ||
PCR machine | equipment | ||
Bioanalyzer | Agilent Technologies | equipment |