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在癌症基因突变检测中,最常见的样本就是甲醛固定石蜡包埋(FormaldehydeFixedParaffinEmbeddedFFPE)组织样本。
组织离开机体后很快就会死亡和产生组织腐败,失去原有结构,因此,在临床上,手术切下的组织需要进行固定,然后以石蜡替换组织中的水分,再根据需求对其进行切片,染色以后,就可以观测组织中的细胞形态,结构,进行病理学的判断。
然而,对于笔者这种基因检测从业者来说,看着组织样本被这样处(zao)理(ta),小心脏是一抽一抽的疼啊。
笔者上学时研究的课题是动物的功能基因,那个时候为了保证样本新鲜,可谓无所不用其极,去野外采样恨不得也抗个液氮罐…….,用甲醛处理样本…..想都不敢想的事儿,再用石蜡包埋…..估计导师能把我埋了…..
因为对于基因检测来说,核酸质量越好,检测结果越准确,而要得到质量好的核酸,样本的“新鲜”程度,是一个很大的影响因素。但是甲醛固定石蜡包埋却会对样本核酸产生很大的破坏。甲醛对样本的处理会破坏DNA的结构,造成DNA的片段化,而且还会使DNA序列中的胞嘧啶C水解脱氨转化为尿嘧啶U(等于引入了突变),同时造成蛋白质与DNA分子产生交联,蛋白质与DNA交联以后,就比较难以用常用的核酸提取试剂(去污剂,有机溶剂等)使其分离,而石蜡的包埋会使提取使用的消化液不能与样本接触,组织不能消化完全,核酸不能释放,造成提取失败。
然而,因为病理学的需要,和现实情况(总不能让大夫扛着液氮罐进手术室….),FFPE医院能提供的最常见样本,怎么样从FFPE样本中提取可用的核酸,是决定后续基因检测能否进行和检测结果是否准确的基本条件。
目前市场上有很多种从FFPE提取核酸的试剂盒,笔者陆陆续续也用过不少,一般来说,石蜡样本的提取分为脱蜡,消化,核酸修复,结合绑定,清洗,洗脱等几个步骤。但是即使使用的是同一种试剂盒,提取的效果也可能大相径庭,笔者认为,有些操作细节决定了提取的成败。
1、脱蜡:“脱蜡不彻底=彻底不脱蜡”A
脱蜡是石蜡样本核酸提取的第一步,脱蜡的试剂,早期普遍使用二甲苯,但因为二甲苯毒性以及会损害DNA等问题,目前出现了一些替代试剂如矿物油等,使用什么试剂进行脱蜡不重要,重要的是要保证脱蜡完全,然而很多时候,如果只机械地按照试剂盒说明书进行脱蜡,很容易造成脱蜡不彻底。因为在实际操作中,加入样本的量,石蜡的质地,都会影响脱蜡效果。
笔者的经验,样本在脱蜡试剂中孵育的过程可以适当延长,而且强烈建议进行两次脱蜡操作,即首次用脱蜡试剂浸泡孵育以后,去除第一次使用的脱蜡试剂,再次加入脱蜡试剂,重复进行孵育,如果提供的脱蜡试剂较少,则可以减少试剂量,进行两次脱蜡操作,还有如果石蜡样本切片较厚或较大,可用移液器吹打破碎,增加样本的表面积,利于彻底脱蜡。脱蜡彻底的样本,在干燥以后会呈现出类似“干燥纸片”质地,可目测确定脱蜡的情况,如存疑,则不要嫌麻烦,再来一次。
2、蛋白酶消化:“消化不彻底≈彻底不消化”
蛋白酶消化是样本提取过程中最耗时的过程,很多试剂盒提出的消化时间是“1小时”,但也经常会在后面偷偷加一句“或至消化完全”。实际操作中,笔者发现,如果没有完全消化,则经常会出现核酸得率低,纯度低等种种问题。很多时候,要消化彻底,1个小时是不够的,这时千万不可着急进行下一步,一定要确认消化完全(溶液澄清,不粘稠)。为何会出现消化不完全的情况,如果加热仪器没有故障,且脱蜡完全,振荡速度合适,那基本上是因为加样量太多,俗话说“贪多嚼不烂”脱蜡时,我们经常会害怕得到的组织量不够,当看到组织量很多时往往会松一口气
然而......当你确认脱蜡完全,而管底有一大坨组织时,千万记着,别急着往里加蛋白酶,取一部分提取就够了,另外尽量把组织捣碎一些。如果消化很久,但组织还是残余,不要凑合往下做,加点蛋白酶和你的耐心,一定要消化完全。
还有一种情况经常发生,当你消化很久以后溶液已经澄清,不粘稠,而你回忆开始提取的组织量也不是很多,但是总有一些固体在管底顽固的坚持……这个时候,很可能就是一些非蛋白的杂质,也许是肺组织里面的积累的灰尘或者是肠组织里面残余的…….,给自己点信心继续往下做吧。
3、DNA修复
很多试剂盒有一个90℃孵育1小时的步骤,这是在进行去除蛋白交联和DNA修复工作。这个步骤有个细节要注意,90℃孵育结束时不要急着把管子拿出来,因为这个时候,管内温度高,气压大,轻微的碰撞,可能造成管盖爆开,容易造成环境污染和样本污染,所以关闭加热仪器后,耐心等温度降低,不要急着拿除了爆管……还很烫手。
好了,当你完成上述工作,基本上就能拿到质量较好的核酸了,后续就是绑定,清洗,洗脱等常规工作……按照说明书操作即可,当然,一定要确认好——洗液已经加了酒精。
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