L’hybridation in situ par fluorescence (FISH) est souvent le cas en combinaison avec l’histopathologie et diagnostics moléculaires pour la sélection de la thérapie en médecine personnalisée. Un fixateur de nouveaux tissus non-cross-linking, formol qui permet la qualité morphologique, moléculaire et des analyses de poissons du même spécimen par ajout d’une étape après fixation avant poisson est présenté.
Évaluation morphologique des échantillons de tissus fixés au formol, paraffine (FFIP) l’étalon-or pour le diagnostic du cancer depuis des décennies en raison de son excellente conservation de la morphologie. Médecine personnalisée fournit plus en plus thérapies individuellement adaptées et ciblées pour les maladies individuelles caractérisés activés par des technologies combinées d’analyses morphologiques et moléculaires et le diagnostic. Performance des analyses morphologiques et moléculaires du même spécimen FFPE est difficile en raison de l’impact négatif du formol en raison de la modification chimique et réticulation des acides nucléiques et des protéines. Un fixateur de tissu non-cross-linking, formol a été récemment développé pour remplir deux conditions, c’est-à-dire, pour préserver la morphologie comme FFIP et biomolécules comme cryo-préservation. Étant donné que le poisson est souvent le cas en combinaison avec l’histopathologie et diagnostic moléculaire, nous avons testé l’applicabilité des protocoles de poissons sur les tissus traités avec ce nouveau fixateur. Nous avons constaté qu’après fixation de formol de coupes histologiques de la non-cross-linking, formol et paraffine (NCFPE) du sein cancer tissu généré des résultats équivalents à ceux avec tissu FFPE au récepteur de facteur de croissance épidermique humain (HER2) de 2 Analyse des poissons. Ce protocole décrit comment un essai FISH initialement développé et validé pour tissu FFPE peut être utilisé pour les tissus NCFPE par une simple étape après fixation des coupes histologiques.
Médecine personnalisée s’appuie plus sur multiparamétriques tests impliquant des analyses morphologiques et moléculaires des tissus. Fixation au formol des tissus comme le gold standard fournit excellente qualité morphologique1,2. Cependant, modification chimique induite par le formol et la réticulation des protéines et des acides nucléiques3,4,5 négativement interfère avec l’analyse moléculaire6. Ces modifications moléculaires limitent la qualité des acides nucléiques et des protéines et peut résulter en séquence de gène artefacts7 ou sensibilité réduite de la réaction en chaîne par polymérase (PCR)-fondée essais8. Bien que des efforts considérables ont été prises afin d’optimiser les tests moléculaires pour tissu FFPE, cryo-préservation des tissus est supérieur général pour la fixation au formol, rendant nécessaire de diviser les échantillons de tissus pour les procédures de conservation différents. Pour éviter la nécessité pour la cryoconservation des analyses moléculaires, un non-cross-linking, formol fixateur, les tissus de PAXgene a été développé. Ce système disponible dans le commerce comprend une fixation et une solution de stabilisation contenant divers alcools, acide acétique et un composé organique soluble. Une bonne conservation des acides nucléiques, protéines (phospo) et la morphologie a été montrée dans plusieurs études6,9,10,11,12,13.
Une demande particulière au diagnostic du cancer est poisson détecter une gamme complète d’altérations chromosomiques, telles que les translocations, destructions submicroscopiques et amplifications 14. Par exemple, vingt pour cent des tumeurs cancéreuses du sein envahissant montrent l’amplification du récepteur de facteur de croissance épidermique humain (HER2) de 2 gènes15,16,17, qui est associée à un pronostic sombre18 ,,19. Détermination de l’état d’amplification et la surexpression de HER2 dans le cancer du sein par les poissons est nécessaire pour sélectionner les patients pour la thérapie anti-HER2-réalisé et est un compagnon diagnostique énuméré par la Federal Drug Association (FDA) (http://www.fda.gov/ MedicalDevices/ProductsandMedicalProcedures/InVitroDiagnostics/ucm301431.htm)17. Afin de permettre une large application du diagnostic compagnon à base de poisson dans les soins de santé, des essais ont été élaborés et approuvés pour tissus FFIP.
Dans une étude précédente, nous avons montré que les tissus NCFPE ne peuvent servir pour des analyses de poissons qui ont été approuvés pour tissu FFPE. Cependant, les tests de temps série de poste différent des procédures de fixation des tissus NCFPE avec 4 % tamponnée de formaldéhyde ont montré que poste des temps de fixation de 18 h ou plus NCFPE des sections de tissu atteint des résultats équivalents à ceux avec FFIP tissus14.
Dans cette étude, nous fournir un protocole détaillé et démontrer que l’impact du tissu non-cross-linking, formol fixation et 24h 4 % mis en mémoire tampon après fixation de formaldéhyde sur les sections utilisées pour la qualité de poisson HER2 et l’ARN du même spécimen tissu primaire.
Figure 1 : Schéma montrant les étapes pour l’hybridation in situ par fluorescence (FISH) et analyse de RNA de formol fixé paraffine incorporé (FFIP) et non-cross-linking, formol fixe paraffine encastré tissus (NCFPE). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Les résultats démontrent deux principales constatations. Tout d’abord, une étape d’après fixation RAOUDHA simple 24h des sections coupées provenant de tissus NCFPE est suffisante pour obtenir des résultats équivalents à ceux avec FFIP dans les analyses de poissons à l’aide de dosages de poisson approuvés pour tissus FFIP (voir aussi la référence14). Ce protocole a l’avantage d’utiliser des dosages de poisson initialement élaboré et approuvé pour FFIP sans la nécessité pour la revalidation complète (par exemple, en optimisant les conditions préalables de l’hybridation pour tissus non réticulé). Le protocole de poissons peut être utilisé exactement comme décrit dans les instructions du fabricant.
Modifications mineures de manufacturer´s consignes décrites dans ce protocole (par ex. tissu section diamètre incubation périodes et les étapes de déparaffinage) résultent des adaptations précédentes, qui est explicitement recommandé par le fabricant en raison de l’utilisation des types de tissus différents et des méthodes de fixation.
L’étape d’après fixation est essentielle car il nécessite un temps de réaction chimique de 18 à 24 heures, ce qui prolonge la durée de l’analyse d’un jour, mais permet le même flux de travail quotidien que développées pour tissus FFIP (Figure 1). RAOUDHA est signalé à pénétrer les tissus au rythme moyen de 1 mm par heure22 à 5 mm à 2 h selon le tissu type23,24. L’observation que seulement après fixation prolongée de plus de 18 h pourrait modifier les propriétés de NCFPE aux sections FFIP, indique que pas la pénétration du fixateur, mais le temps de réaction chimique est essentielle pour atteindre les résultats escomptés1 ,,14.
En second lieu, le tissu NCFPE restant qui ne sert pas pour après fixation peut être utilisé pour approfondir les analyses moléculaires comme les biomolécules sont bien conservés. Cela a été démontré par transcription inverse en temps réel PCR (Figure 3). L’essai est plus sensible et plus spécifique que la valeur RIN électrophorégramme dérivés (RNA intégrité nombre) quant à la qualité de la RNA (modification chimique et fragmentation) d’ARNm isolés des tissus inclus en paraffine,8. Contrôle de la qualité se limitait dans cette étude de PCR en temps réel, puisque des groupes indépendants ont montré que, en plus de l’ARN, la qualité de l’ADN et de protéines isolées de NCFPE est meilleure que celle du FFIP tissus 8,9, 13.
Le protocole présenté ci-dessous, le cas échéant (p. ex., recette RAOUDHA, conditions de fixation, RNA contrôle de la qualité, validation), les exigences des spécifications techniques CEN pré-analytique procédures pour diagnostic in vitro (IVD), qui ont été récemment libérés par le Comité européen de normalisation (CEN) (p. ex. CEN/TS 16827-1:2015 pour ARN de tissus FFPE qui se réfère à la norme ISO 15189).
La méthode est limitée à ce fixateur spécifique. Bien que la bonne conservation des biomolécules et de morphologie à l’aide du fixateur non-cross-linking, formol a été présentée dans plusieurs études, il est principalement utilisé dans la recherche, mais pas dans des applications médicales courantes. Une des raisons est que remplacer l’étalon-or RAOUDHA fixation par un autre fixateur nécessiterait une variété d’études de validation que pas tous les protocoles optimisés pour matériel FFIP peuvent être utilisés pour les matériaux fixés avec non-cross-linking fixateurs. Autres méthodes de fixation des tissus pour ce protocole de poissons n’ont pas été testés.
L’étape d’après fixation simple décrite dans ce manuscrit a l’avantage d’utiliser les essais de l’IVD a approuvé les deux pour tissus FFPE et NCFPE.
The authors have nothing to disclose.
Nous remercions l’équipe du laboratoire de pathologie moléculaire à l’Institut de pathologie de l’Université de Graz médical pour leur expertise et soutien. En outre, nous remercions Iris Kufferath et Daniela Pabst d’assistance technique, Bernadette Rieger et Sylvia Eidenhammer pour traiter les cas de HER2 ainsi que Kinga Szurian (pathologiste) et Tamas Regényi (3DHISTEC). Nous remercions Kungl Penelope pour la relecture du manuscrit. Ce travail a été soutenu financièrement par le Fonds de recherche Doppler chrétien, ministère fédéral autrichien de la Science, recherche et Economie et la Fondation nationale pour la recherche, de technologie et de développement.
SAV LP GmbH, Flintsbach a. I., Germany | www.sav-lp.de | FN-200L-4-1 | Tissue fixative |
Simport Plastic Ltd., Beloeil, Canada | www.simport.com | M-498 | Safekeeping device providing labelling, fixation and paraffin embedding for tissue samples. |
Qiagen GmbH, Hilden Germany | www.qiagen.com | 765112 | For collection, fixation, and stabilization of tissue samples: 10 Prefilled Reagent Containers, containing PAXgene Tissue FIX and PAXgene Tissue STABILIZER. |
ThermoFisher Scientific | www.thermofisher.com | 813150 | Processing of biological specimens from chemical fixation to paraffin infiltration |
Merck Millipore, Munich, Germany | www.analytics-shop.com/de/hersteller/millipore.html | MC1009834000 | Dehydration of tissue samples |
VWR Chemicals, Darmstadt, Germany | https://at.vwr.com | 10293EP | Dehydration of tissue samples |
ACM Herba Chemosan Apotheker AG, Vienna, Austria | www.herba-chemosan.at | 2549662 32 | Paraffin used in a tissue processing device |
Leica Mikrosysteme Handels GmbH, Vienna, Austria | www.LeicaBiosystems.com | 39602004 | Paraffin embedding medium |
Sanova Diagnostik, Vienna, Austria | www.sanova.at | 5229 | Paraffin embedding instrument for tissues for histology |
Histocom Medizintechnik Vertriebs GmbH, Wiener Neudorf, Austria | www.histocom.info | M 910010 | This device is used for especially sophisticated paraffin sectioning techniques in biology and medicine. Only skilled or specially trained personnel must operate the microtome, i.e. clamping the specimen, trimming, sectioning and taking off the sections from the instrument. |
Dako Denmark A/S, Glostrup, Denmark | www.chem.agilent.com | K802021-2 | Coated glass slides, intended for mounting formalin-fixed, paraffin-embedded tissue sections. |
Qiagen GmbH, Hilden Germany | www.qiagen.com | 73504 | For purification of total RNA from formalin-fixed, paraffin-embedded tissue sections |
Qiagen GmbH, Hilden Germany | www.qiagen.com | 765134 | For purification of total RNA from PAXgene-fixed, paraffin-embedded tissue sections |
ZytoVision GmbH, Bremerhaven, Germany | www.zytovision.com | Z-2015-200 | For the detection of ERBB2 (a.k.a HER2) gene amplification frequently observed in solid malignant neoplasms e.g. breast cancer samples. |
3DHISTEC, Budapest, Hungary | www.3dhistech.com | Digital device for scanning tissue slides equipped with a 40x/1.2 NA objective, Quad band filters (DAPI/FITC/TRITC/Cy5) filters and a 5.5Mpx, 16 bit, cooled scientific CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera. | |
ThermoFisher Scientific | www.thermofisher.com | 4368814 | The High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit contains all components necessary for the quantitative conversion of up to 2 µg of total RNA to single-stranded cDNA in a single 20 µL reaction. |
ThermoFisher Scientific | www.thermofisher.com | 4367659 | PCR Master Mix containing polymerase, nucleotides and SYBR Green for PCR and quanitification of amplicons. |
ThermoFisher Scientific, Wilmington, DE | www.thermofisher.com | Ser. Nr. F239 | Spectrophotometer for nucleic acid quantification. |
QuantStudio 7 Flex Real-time PCR System | www.thermofisher.com | 4485701 | PCR machine, |
Vysis/Abbott Laboratories. Abbott Park, Illinois, U.S.A | www.molecular.abbott/us/en/products/instrumentation/thermobrite#order | e.g. (ThermoBrite) 07J91-020 | Temperature controlled slide processing system for in-situ denaturation/hybridization procedures. |