高通量測(cè)序 (Next Generation Sequencing,NGS) 技術(shù)因其通量、成本和效率等各方面的優(yōu)勢(shì),在腫瘤、遺傳病及病原微生物檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著相關(guān)臨床研究的持續(xù)深入,政策法規(guī)的引導(dǎo)與完善,進(jìn)一步推動(dòng)了該技術(shù)在院內(nèi)本地化的應(yīng)用。“玩轉(zhuǎn)NGS實(shí)驗(yàn)室”專(zhuān)欄旨在從多角度探討NGS技術(shù)院內(nèi)本地化應(yīng)用的相關(guān)規(guī)范、應(yīng)用項(xiàng)目及重要進(jìn)展,推動(dòng)NGS技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。 目前高通量測(cè)序技術(shù)可檢測(cè)的DNA或RNA樣本主要來(lái)源于患者的組織、細(xì)胞或體液。雖然來(lái)源不同,但在進(jìn)行高通量測(cè)序檢測(cè)時(shí)步驟相同,需要經(jīng)過(guò)樣本獲取及處理—核酸提取—核酸質(zhì)控—文庫(kù)構(gòu)建—文庫(kù)測(cè)序—數(shù)據(jù)分析等步驟。其中針對(duì)不同樣本類(lèi)型、不同核酸類(lèi)型(DNA或RNA),在樣本獲取、處理、核酸提取環(huán)節(jié)有一定區(qū)別。本篇將重點(diǎn)針對(duì)樣本獲取及處理環(huán)節(jié)的詳細(xì)要求展開(kāi)介紹。 樣本的采集、處理及儲(chǔ)存方法對(duì)高質(zhì)量的測(cè)序結(jié)果至關(guān)重要。適合臨床NGS分析的樣本類(lèi)型優(yōu)選新鮮組織標(biāo)本,也可選用甲醛固定-石蠟包埋(Formalin-Fixed and Parrffin-Embedded,FFPE)樣本、腫瘤細(xì)胞學(xué)樣本及血漿(游離DNA/RNA)等[1]。對(duì)于腫瘤體細(xì)胞變異初次NGS檢測(cè)時(shí)應(yīng)首選經(jīng)病理評(píng)估過(guò)的組織樣本,在此基礎(chǔ)上的再次檢測(cè)可選取液體樣本動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[2]。接受過(guò)靶向/免疫藥物治療的患者,應(yīng)盡可能使用治療后的樣本,以尋找治療后新出現(xiàn)的耐藥突變[1]。 圖1 非小細(xì)胞肺癌患者常見(jiàn)靶向治療相關(guān)基因檢測(cè)流程[3] 各類(lèi)樣本采集及保存 1 手術(shù)和活檢的新鮮組織 采集要求:獲取的樣本應(yīng)含有豐富腫瘤細(xì)胞,手術(shù)取樣后用生理鹽水沖洗至組織表面沒(méi)有明顯血跡,避免血液中g(shù)DNA污染。周?chē)装Y嚴(yán)重的腫瘤、黏液產(chǎn)生過(guò)高的腫瘤、病變中心廣泛纖維化的腫瘤細(xì)胞不能采集,以免產(chǎn)生假陰性結(jié)果(手術(shù)采集的腫塊組織不低于50mg(豌豆粒大?。?。穿刺樣本應(yīng)≥2條,長(zhǎng)度≥0.5 cm。新鮮樣本中腫瘤細(xì)胞的比例不應(yīng)低于20%)[1],[4]。 處理方法:迅速置于液氮或保存在樣本保護(hù)劑中,盡早轉(zhuǎn)移到液氮罐或-80℃冰箱(保存在樣本保護(hù)劑中的樣本,需按照保護(hù)劑要求的保存條件進(jìn)行保存)。該過(guò)程應(yīng)在手術(shù)離體后30min內(nèi)完成,以防止RNA等核酸降解[5]。 評(píng)估方法:可采用冷凍切片染色評(píng)估樣本中的腫瘤細(xì)胞含量[1]。 圖2 左:液氮罐 右:液氮罐內(nèi)提桶(用于液氮的取出及樣本的保存) 2 FFPE樣本 采集要求:按病理操作規(guī)范進(jìn)行取材。盡量避免腫瘤細(xì)胞過(guò)少或未檢測(cè)到的腫瘤組織、病變中心廣泛纖維化的腫瘤、黏液產(chǎn)生過(guò)高的腫瘤、周?chē)装Y嚴(yán)重的腫瘤、含壞死組織過(guò)多的腫瘤、含鈣化灶并脫鈣處理過(guò)的腫瘤(組織樣本中腫瘤含量建議應(yīng)達(dá)到20%以上,最佳含量為30%以上。腫瘤細(xì)胞體積至少達(dá)到0.2mm3。為保證 FFPE標(biāo)本 DNA 提取的成功率,盡可能送檢1年以?xún)?nèi)的蠟塊或6周以?xún)?nèi)的石蠟切片,切片厚度 4~5 μm;手術(shù)樣本(大樣本):≥5 張;穿刺樣本(小樣本):≥10 張。若組織樣本中腫瘤細(xì)胞含量較低,仍需進(jìn)行NGS檢測(cè)的話(huà),應(yīng)盡量采用顯微切割技術(shù)富集腫瘤細(xì)胞,并在報(bào)告中提示樣本局限性)[1],[6]。 處理方法:務(wù)必在組織離體后30min內(nèi)浸入適量組織固定液中進(jìn)行固定(液體與組織大小比例為10:1),避免使用酸性及含有重金屬離子的固定液。大標(biāo)本應(yīng)切開(kāi)后充分固定至6-48h,不超過(guò)72h。小活檢標(biāo)本可固定6-12h[1],[3]。 評(píng)估方法:制作石蠟切片時(shí),切取5片連續(xù)切片,其中1片進(jìn)行HE染色評(píng)估腫瘤細(xì)胞的含量[1]。 圖3 FFPE樣本切片示意圖 3 血漿或血液樣本 采集要求:cfDNA是存在于血漿中的游離DNA,腫瘤來(lái)源的DNA占血漿游離DNA的比例在不同腫瘤及病例中相差懸殊。使用EDTA抗凝真空采血管,采集5-10ml外周血提取血漿游離DNA進(jìn)行檢測(cè)[1],[6]。 處理方法:使用EDTA抗凝真空采血管,采集5-10ml全血,4h內(nèi)分離血漿,提取游離DNA,保存于-80℃冰箱中,并避免反復(fù)凍融[1]。如外周血需長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸,建議用商品化游離DNA樣本專(zhuān)用保存管,如Sterck BCT管,在常溫條件下,可穩(wěn)定保存長(zhǎng)達(dá)14天。 4 細(xì)胞學(xué)樣本 ① 脫落細(xì)胞學(xué)標(biāo)本及細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)標(biāo)本用于基因檢測(cè)時(shí),必須進(jìn)行病理質(zhì)控,確定標(biāo)本中的腫瘤細(xì)胞數(shù)量及與正常細(xì)胞的比例。符合質(zhì)量要求或通過(guò)腫瘤細(xì)胞富集處理后符合要求的標(biāo)本可直接抽提核酸,也可以制備成FFPE細(xì)胞學(xué)蠟塊進(jìn)行后續(xù)分析。 ② 腫瘤科醫(yī)師在申請(qǐng)胸水標(biāo)本的基因檢測(cè)時(shí),必須同時(shí)進(jìn)行液基細(xì)胞學(xué)檢測(cè)來(lái)進(jìn)行病理評(píng)估剩余液體冷藏/冷凍保存。體腔積液標(biāo)本可提取無(wú)細(xì)胞上清標(biāo)本中的循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)進(jìn)行檢測(cè)[1],[3]。 用于突變基因檢測(cè)時(shí),離心后得到的細(xì)胞塊樣本的保存方法與組織樣本相同[6]。 樣本保存與處理 腫瘤個(gè)體化治療基因檢測(cè)報(bào)告發(fā)出后的剩余樣本應(yīng)盡可能較長(zhǎng)期保存。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定樣本儲(chǔ)存制度對(duì)樣本進(jìn)行保存,建立樣本儲(chǔ)存的規(guī)章制度,做好樣本的標(biāo)識(shí)并按規(guī)定存放,保存好樣本的原始標(biāo)碼,建立配套的樣本存放信息管理系統(tǒng)。樣本的處理和相關(guān)材料的處理要符合《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》、《醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)醫(yī)療廢物管理辦法》及國(guó)家、地區(qū)的相關(guān)要求[6-7]。 圖4 用于保存樣本的-80℃冷凍冰箱示意圖 對(duì)于大型機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),生物物樣本庫(kù)是樣本保存、重要科研成果快速產(chǎn)業(yè)化、成果應(yīng)用到臨床及實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”的重要保證。生物樣本庫(kù)主要是指標(biāo)準(zhǔn)化收集、處理、儲(chǔ)存和應(yīng)用生物體(健康/疾?。┑募?xì)胞、組織、血液、器官等樣本,以及與這些生物樣本相關(guān)的臨床、病理、治療、隨訪、知情同意等資料及其質(zhì)量控制、信息管理與應(yīng)用的系統(tǒng)。 自動(dòng)化樣本庫(kù)相對(duì)于傳統(tǒng)生物樣本庫(kù)模式(人工+冰箱)來(lái)說(shuō),具有節(jié)能、存儲(chǔ)信息準(zhǔn)確、安全高效、信息化等優(yōu)勢(shì)。其在支撐精準(zhǔn)醫(yī)療、全民大健康、新型農(nóng)業(yè)、物種多樣性、海洋水產(chǎn)、微生物研究等領(lǐng)域發(fā)揮的作用不容小覷。 總結(jié): 樣本獲取后質(zhì)量的評(píng)價(jià)對(duì)后續(xù)結(jié)果的解讀有重要意義,臨床樣本的采樣過(guò)程、分析前的運(yùn)輸和處理以及病理的評(píng)估結(jié)果等均應(yīng)做相應(yīng)的記錄。質(zhì)量評(píng)價(jià)的內(nèi)容應(yīng)包括腫瘤細(xì)胞含量比例、腫瘤細(xì)胞的數(shù)量,是否按照要求進(jìn)行處理與運(yùn)輸?shù)?。評(píng)價(jià)方法包括肉眼觀察、顯微鏡下觀察等。對(duì)于腫瘤細(xì)胞分布集中的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行標(biāo)注,必要時(shí)進(jìn)行顯微切割后再提取核酸[1]。 |
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來(lái)自: 劉得光3p6n6zqq > 《核酸(DNA)提取》