Klasik Hodgkin Lenfomalı Reed-Sternberg Hücrelerinin Akış-Sıralama ve Ekstraksiyon Sıralaması
Summary
Burada, klasik Hodgkin lenfoma (HRS) hücrelerinden Hodgkin Reed-Sternberg (HRS) hücrelerinden yüksek kaliteli, tamamen exome veri üretmek üzere tasarlanmış, kombine bir akış sitometrik hücre sıralama ve düşük girişli, yeni nesil kütüphane yapılandırma protokolünü açıklıyoruz.
Abstract
Klasik Hodgkin lenfomasının Hodgkin Reed-Sternberg hücreleri, inflamatuvar lenfositlerden oluşan bir arka plan içinde seyrek dağılır ve tipik olarak tümör kütlesinin% 1'inden daha azını oluştururlar. Toplu tümörden türetilen materyal, karakterizasyon için yetersiz konsantrasyonda tümör içeriği içerir. Bu nedenle, sekiz antikorun yanısıra yanal ve öne saçılan floresanla aktive edilmiş hücre ayırımı burada daha sonraki çalışmalarda tümörden yüksek saflıkta binlerce HRS hücresi ile hızlı bir şekilde ayrılma ve konsantrasyon yöntemi olarak tanımlanmaktadır. Aynı zamanda, ekspres sıralama için standart protokoller genellikle 100-1000 ng girdi DNA gerektirir, bu da genellikle akış sıralama ile çok yüksektir, ayrıca yüksek kaliteli üretilebilen optimize edilmiş, düşük girişli bir kütüphane yapım protokolü sağlarız En az 10 ng giriş DNA'sı verileri. Bu kombinasyon, yeni nesil kütüphaneler üretebilir; bu kütüphaneler, bütün eXome yemleri veya daha fazla odaklanmış hedef paneller. HRS hücrelerinin ekspres dizilimi, sağlıklı tümör içi T veya B hücreleriyle karşılaştırıldığında, mutasyonlar, eklemeler ve silmeler ve kopya sayısı değişiklikleri dahil olmak üzere somatik değişiklikleri tanımlayabilir. Bu bulgular, HRS hücrelerinin moleküler biyolojisini aydınlatmakta ve hedefli ilaç tedavilerinin yollarını gösterebilir.
Introduction
Yeni jenerasyon sekanslamanın bir sonucu olarak kanser genomolojisindeki ilerlemeler, birçok hematolojik ve non hematolojik neoplazm için terapötik hedeflerin tanımlanmasında ve prognostikasyonda önemli gelişmelere yol açtı. Spesifik genomik değişikliklere dayalı yeni bireyselleştirilmiş tedavi stratejileri, birçok tümör tipinde hızla ortaya çıkmaktadır (referanslar 1 , 2'de gözden geçirilmiştir). Lenfoma genomiklerinde önemli gelişmelere rağmen, klasik Hodgkin lenfoma (CHL) neoplastik HRS hücrelerinin genomu az açıklanmıştır. Soruşturmalar, reaktif mikro ortamda neoplastik HRS hücrelerinin azlığı nedeniyle engellendi ve saf HRS hücre popülasyonlarının izole edilmesi güçleşti.
Primer tümörlerden canlı HRS hücrelerinin izole edilmesi yöntemi Fromm ve ark. Tarafından geliştirilmiştir . 4 ,Ref "> 5 , 6. Bu yöntem, bir CHL tümör süspansiyonundan kesin olarak HRS hücrelerini tanımlamak için, CD30, CD15, CD40, CD95, CD45 CD20, CD5 ve CD64'den oluşan bir sekiz antikorlu kokteyl kullanmaktadır. En azından 107 hücre (yaklaşık 10 mg doku) içeren tümör biyopsilerinden taze veya dondurulmuş hücre süspansiyonlarından en az 1000 yaşayan HRS hücresini izole edebilmektedir Saflık, akış sitometrik analizle% 90'dan büyüktür ve tahmin edildiği üzere En az% 80, ardışık on vakanın ekzojen genomik analizi.
Birincil CHL tümörlerinden binlerce canlı HRS hücresinin hızla izole edilmesini sağlayan, işlemi büyük ölçüde hafifleten bir akış sitometrik hücre izolasyon tekniğini rafine ettik. Birincil Hodgkin lenfoma vakalarında tümör hücrelerinin ilk tüm eksende serisinin olduğuna inananların üretilmesi için bu tekniği kullandık. Çalışmalarımız,Tekli CHL vakaları için yüksek verimli, genom çapında çalışmaların fizibilitesi ve CHL patogenezinin özelliklerini açıklama potansiyeline sahip yeni genomik değişikliklerin belirlenmesine zaten yol açtı.
Yüksek verimli genomik çalışmalar için çıkarılan DNA'yı kullanmak için bir boru hattı daha geliştirdik. 1.000'e kadar sıralanmış HRS hücrelerinden (en azından ardışık vakalardan elde edilen) güvenilir sonuçlar elde etmek için, adaptör ligasyon verimliliğini arttırmamıza ve DNA fragmanı kütüphaneleri üretmemize izin veren modifiye yeni nesil DNA kütüphanesi oluşturma prosedürü8 daha da geliştirdik Aşırı amplifikasyon olmaksızın. Bu yöntem, rutin klinik örneklerin analizi ve tekrar eden mutasyonların ve kromozomal değişikliklerin saptanmasına imkan verir 7 .
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu tekniğe hakim olduktan sonra gelecekteki uygulamalar veya yönler
Bu çalışma, en az 10 ng DNA ihtiva eden örneklerden ekspres sıralama yapılmasına olanak tanır. Klinik bağlamda, bu sınır, yetersiz materyal nedeniyle en ince iğne aspirasyon numunelerini dışlar, ancak yeterli çekirdek biyopsi ve eksizyonel biyopsi örnekleri içerir. Bu, daha geniş bir olası örnek kümesinden veri edinmesini sağlayacaktır.
Protokol d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu proje yönteminin geliştirilmesi, Weill Cornell Tıp Fakültesi, Patoloji ve Laboratuvar Tıp Anabilim Dalı tarafından finanse edildi. Kısmi finansman için Hesaplamalı Biyoloji ve Tıp Alanında Üçlü Kurumsal Eğitim Programını kabul ediyoruz. Zaman ve bilgilerini bizimle paylaşan bilim adamlarına, özellikle Maryke Appel'e teşekkür ediyoruz; Dan Burgess; Iwanka Kozarewa; Chad Locklear; Jenny Zhang, Xiaobo (Shawn) Liang, Dong Xu, Wei Zhang, Huimin Shang, Tatiana Batson ve Tuo Zhang gibi Weill Cornell Tıp Fakültesi Genomik Çekirdek Tesisi'nden herkes.
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 | ||
References
- Abrams, J. National Cancer Institute’s Precision Medicine Initiatives for the new National Clinical Trials Network. American Society of Clinical Oncology educational book / ASCO. American Society of Clinical Oncology. Meeting. , 71-76 (2014).
- Gagan, J., Van Allen, E. M. Next-generation sequencing to guide cancer therapy. Genome medicine. 7, 80 (2015).
- Matsuki, E., Younes, A. Lymphomagenesis in Hodgkin lymphoma. Seminars in cancer biology. 34, 14-21 (2015).
- Fromm, J. R., Kussick, S. J., Wood, B. L. Identification and purification of classical Hodgkin cells from lymph nodes by flow cytometry and flow cytometric cell sorting. Am J Clin Pathol. 126 (5), 764-780 (2006).
- Fromm, J. R., Thomas, A., Wood, B. L. Flow cytometry can diagnose classical hodgkin lymphoma in lymph nodes with high sensitivity and specificity. Am J Clin Pathol. 131 (3), 322-332 (2009).
- Roshal, M., Wood, B. L., Fromm, J. R. Flow cytometric detection of the classical hodgkin lymphoma: clinical and research applications. Advances in hematology. 2011, 387034 (2011).
- Reichel, J., et al. Flow sorting and exome sequencing reveal the oncogenome of primary Hodgkin and Reed-Sternberg cells. Blood. 125 (7), 1061-1072 (2015).
- Kozarewa, I. A Modified Method for Whole Exome Resequencing from Minimal Amounts of Starting DNA. PLoS ONE. 7 (3), e32617 (2012).
- Brunicardi, F. C. . Schwartz’s Principles of Surgery. , (2014).
- Kantor, A. B., Roederer, M. FACS analysis of leukocytes. Handbook of Experimental Immunology. 2, (1996).
- Sanders, M. E. Molecular pathways of adhesion in spontaneous rosetting of T-lymphocytes to the Hodgkin’s cell line L428. Cancer Res. 48 (1), 37-40 (1988).
- Biosciences. . FACSAria II User’s Guide. Part No. 644832, Revision A. , (2009).
- . Qubit 3.0 Fluorometer, Catalog Number Q33216 Available from: https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/Q33216 (2017)
- Roche Nimblegen. . SeqCap EZ Library SR User’s Guide ver. 4.1. , (2013).
- Li, H., Durbin, R. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform. Bioinformatics. 25 (14), 1754-1760 (2009).
- Li, H. The Sequence Alignment/Map format and SAMtools. Bioinformatics. 25 (16), 2078-2079 (2009).
- Saunders, C. T. Strelka: accurate somatic small-variant calling from sequenced tumor-normal sample pairs. Bioinformatics. 28 (14), 1811-1817 (2012).
- Cingolani, P., et al. A program for annotating and predicting the effects of single nucleotide polymorphisms, SnpEff: SNPs in the genome of Drosophila melanogaster strain w1118; iso-2; iso-3. Fly (Austin). 6 (2), 80-92 (2012).
- Dobin, A. STAR: ultrafast universal RNA-seq aligner. Bioinformatics. 29 (1), 15-21 (2013).
- Thorvaldsdottir, H., Robinson, J. T., Mesirov, J. P. Integrative Genomics Viewer (IGV): high-performance genomics data visualization and exploration. Briefings in bioinformatics. 14 (2), 178-192 (2013).
- . DNA copy number data analysis. v.R package version 1.34.0 Available from: https://omictools.com/dnacopy-tool (2013)
