Wir danken Herrn Dr. Roger Erickson für seine Unterstützung und Hilfe bei der Erstellung des Manuskripts. Diese Arbeit wurde von der National Cancer Institute an der National Institutes of Health (Förderkennzeichen RO1CA177984; RO1CA138642), VA-Programm Projekt Prostatakrebs (BX001604).

Formalin-fixierte, in Paraffin eingebettete (FFPE) oder frisch gefrorenem Prostatakrebs Proben wurden aus dem SFVAMC erhalten. Proben wurden von Prostatakrebs-Patienten, die radikale Prostatektomie bei SFVAMC unterzog. Eine schriftliche Einverständniserklärung wurde von allen Patienten erhalten, und die Studie wurde von der UCSF Ausschuss für Menschenforschung genehmigt. Alternativ wurden Prostatakrebs Gewebe-Mikroarrays aus kommerziellen Quellen beschafft und verwendet für die miRNA-Analysen von ISH. Klinisch-pathologischen und Follow-up-Informationen für analysiert Prostatakrebs-Patienten gesammelt. 1. Gewebeproben <ol><li> Geschnitten Prostatakrebs Gewebeproben in 10 um-Schnitte mit einem Mikrotom und Fleck mit H &amp; E folgende Protokoll des Herstellers. </li><li> Überprüfen gefärbten Objektträger für die Identifizierung von Prostatakrebs Herde sowie angrenzenden normalen Drüsenepithel. Hinweis: ein Board Certified Pathologen sollte die H &amp; E-gefärbten Schnitten und ma überprüfenrk für die Tumor-und normalen Bereichen. Verwenden Sie die markierten Folien als Führer in den folgenden Abschnitten für die miRNA-Analysen von Tumor vs normalen Bereichen. </li></ol> 2. miRNA Expressionsanalysen durch quantitative Echtzeit-PCR Hinweis: Dieser Workflow beinhaltet die folgenden Schritte: Laser Mikrodissektion, Isolierung von Gesamt-RNA (einschließlich miRNA und mRNA), Testen von reifen miRNAs mit den TaqMan MicroRNA Expression Assays, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben. <ol><li> RNA-Extraktion <ol><li> Isolierung von miRNA aus Prostatakrebs FFPE Gewebe <ol><li> Laser Mikrodissektion (LCM) Hinweis: Führen Sie die Schritte 2.1.1.1.1- 2.1.1.1.4 in einem Chemieabzug benutzen. <ol><li> Bereiten Gewebeschnitten (10 &amp; mgr; m Sektionen) für LCM. Deparrafinize Gewebeschnitten durch Einweichen in Xylol (2x), für jeweils 10 min, dann rehydrieren das Gewebe durch Inkubation der Objektträger für 5 Minuten jeweils in abgestuften Ethanol (100%, 95%, 90%, 80%, 70%), gefolgt von destilliertem Wasser(5 min). </li><li> Nach der Rehydrierung, Flecken Schnitte mit Hämatoxylin für 30 Sekunden, gefolgt von Wasser. </li><li> Ort Geweben in abgestuften Ethanol (70%, 95% 90%, 80%, 70%) (jeweils 5 min) und Xylol (5 min). </li><li> Trockenrutschen in einem Abzug und legen Sie dann in der LCM Instrument zur Mikrodissektion. </li><li> Führen Mikrodissektionen mit dem LCM-System in Übereinstimmung mit den Anweisungen von 24 des Herstellers. Verwendung Pathologen bis gleitet als Führungen für die Identifizierung von Prostatakrebs Brennpunkte sowie angrenzende normale Gewebe markiert. Verwenden des Laserstrahls auf einen um Durchmesser 10-20 Pulsen mit einer Leistung von 70-90 mW. </li><li> Capture-Bereiche von Interesse mit Infrarot-Laserimpulse auf LCM Kappen. Kombinieren Zellen 2-5 Kappen für miRNA-Extraktion pro Probe. Um die Integrität der extrahierten RNA zu gewährleisten, umgehend bearbeiten fangenen Zellen für die miRNA-Extraktion. </li><li> Alternativ lysieren Zellen in der miRNA-Extraktionspuffer (gemäß dem Herstellerprotokoll) und STOWieder Lysate bei -80 ºC. </li></ol></li><li> miRNA Extraktion und Analyse von LCM mikrodissezierten Tissues <ol><li> Extrahieren Gesamt-RNA aus microdissected FFPE-Geweben unter Verwendung eines kommerziellen Kits nach den Anweisungen des Herstellers. Hinweis: Die Ausbeute an RNA von Laser-Capture-miscrodissection typischerweise niedrig ist. Daher wird RNA in geringen Mengen (20-30 ul) eluiert und für die Expression Profiling mit Taqman microRNA Expressionsassays folgenden Herstellerangaben (auch in Abschnitt 2.2 beschrieben) verwendet. Optimierung der Eingangs RNA für Echtzeit-PCR-Nachweis von reifen miRNAs schlägt vor, dass 5 ul der eluierten RNA ist optimal für jedes miRNA-spezifische reverse Transkriptionsreaktion. Als endogene Kontrolle wird RNU48 / RNU24 verwendet. Für Kontrollreaktionen, wurde mit 2 ul der eluierten RNA für die reverse Transkriptionsreaktion verwendet wird. </li></ol></li></ol></li><li> Isolierung von miRNA aus Prostatakrebs Gefrorene Gewebe <ol><li> Homogenisieren froren resezierten Prostatagewebe durch Schleifen die Gewebe in flüssigem Stickstoff mit einem Mörser und Stößel. Übertragen homogenisiertem Gewebe ein Mikrozentrifugenröhrchen unter Verwendung einer gekühlten Spachtel. Pflegen Sie den Mörtel / Stößel und Spachtel auf der gleichen Temperatur durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff so homogenisierte Gewebe können leicht übertragen werden. </li><li> Hinzufügen kommerziellen Guanidinisothiocyanat-Phenol-Reagenz (1 ml / 0,1 g Gewebe) zu der homogenisierten Gewebe und Inkubieren bei Raumtemperatur für 5 min. Hinweis: homogenisierte Gewebe in das Handels Guanidinisothiocyanat-Phenol-Reagenz kann bei -80 ° C mehrere Monate gelagert werden. </li><li> In Chloroform zum Homogenat (0,2 ml Chloroform / ml) und kräftig schütteln für 30 Sekunden. Proben Inkubieren bei Raumtemperatur für 3-5 min, gefolgt von Zentrifugation bei 10.000 × g für 20 min bei 4 ºC. </li><li> Übertragen Sie die obere wässrige Phase in ein frisches steriles RNase-freies 1,5 ml-Tube. </li><li> Hinzufügen eines gleichen Volumens Isopropylalkohol. Mischen und Inkubation für 10 min bei RT, gefolgt von Zentrifugation bei 12.000 xg für 20 min bei 4 ºC, um die RNA zu pelletieren. </li><li> Den Überstand aspirieren und waschen Sie die RNA-Pellet mit 1 ml 70% Ethanol. Zentrifuge bei 12.000 g für 10 min bei 4 ºC. </li><li> Vorsichtig den Überstand aspirieren. Dry RNA-Pellets bei RT für 5-10 min. Lösen sich RNA in 50-100 ul Nuklease-freies Wasser. </li><li> Führen Quantifizierung von RNA unter Verwendung eines Nanodrop Spektralphotometer und festzustellen, RNA-Integrität mit einem Bioanalyzer. Einstellen RNA-Konzentrationen bis 10 ng / &amp; mgr; l. Verwenden Sie 10-50 ng RNA für die miRNA-spezifischen cDNA-Reaktion, gefolgt von Echtzeit-PCR-Analysen (Abschnitt 2.2). </li></ol></li></ol></li><li> Quantitative Real-time PCR zur miRNA-Expressionsanalysen Hinweis: Assay für reife miRNA Verwendung wie unten beschrieben ein zweistufiges RT-PCR-Protokoll. <ol><li> Reverse Transkription (RT) <ol><li> Reverse Transkription von cDNA aus RNA unter Verwendung eines Reverse-Transkriptions-miRNA-Kit gemäß den Anleitungen des Herstellers.Verwenden Sie 10-50 ng Gesamt-RNA mit miRNA spezifische Primer aus der MicroRNA Assays und RT-Kit. Verwenden RNU48 / RNU24 / RNU6B als Kontrollen. Verdünnte cDNA 1: 5 bis 1:10 (in Abhängigkeit von der Fülle der analysierten miRNA) und die Verwendung in Echtzeit-PCR-Nachweis, wie im folgenden Schritt beschrieben. </li></ol></li><li> Real-time PCR zum Nachweis von miRNA Ältere <ol><li> Verstärken PCR-Produkten aus cDNA-Proben unter Verwendung der MicroRNA Assays mit einer Fast-Universal-Master-Mix in Übereinstimmung mit den Anweisungen des Herstellers. Normalisieren Proben RNU48 / RNU24 / RNU6B Kontrolle. Verwenden Sie die Vergleichs Ct (threshold cycle) -Methode, um die relativen Veränderungen in der Genexpression auf der Fast-Echtzeit PCR-System zu berechnen. Analysieren Sie jede Probe in dreifacher Ausfertigung. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. miRNA Expressionsanalysen durch in situ Hybridisierung (ISH) <ol><li> Vorbehandlung von Geweben <ol><li> Schneiden Sie 5 um Abschnitte aus FFPE Prostatakrebsgewebeblöcke mit einem Mikrotom. </li><li&gt; Fix Gewebeschnitten durch Inkubation der Objektträger bei 56 ° C für 1 Stunde. Hinweis: Die Objektträger können bei RT für mehrere Wochen gelagert werden für miRNA-Analysen. </li><li> Deparrafinize der Gewebe durch Einweichen der Folien mit Xylol (2 x), für jeweils 15 min. </li><li> Rehydrieren das Gewebe durch Inkubation der Objektträger für 5 Minuten jeweils in abgestuften Ethanol (100% (2x), 95%, 90%, 80%, 70%), gefolgt von destilliertem Wasser (5 min). </li><li> Befestigen Sie die Objektträger mit 4% Paraformaldehyd in PBS bei Raumtemperatur für 20 min. </li><li> Waschen der Objektträger mit PBS (2x) bei Raumtemperatur für jeweils 5 Minuten. </li><li> Behandeln die Folien mit 10 &amp; mgr; g / ml Proteinase K bei 37 ºC für 10 min in vorgewärmtem Proteinase K-Puffer (5 mM Tris-HCL pH 7,4, 1 mM EDTA, 1 mM NaCl). </li><li> Im Anschluss an Proteinase-K-Behandlung, spülen Sie die Folien mit 0,2% Glycin in PBS für 30 Sekunden. </li><li> Waschen Folien in PBS (1x) bei Raumtemperatur für 5 min. </li><li> Befestigen Sie die Objektträger mit 4% Paraformaldehyd in PBS für 15 min. </li><li> Rinse Dias mitPBS für 5 min. </li></ol></li><li> Hybridisierung <ol><li> Vorge hybridisieren die Folien mit Vorhybridisierungslösung für 3-4 h bei 55 ºC in einer befeuchteten Kammer. Benutzen Sie Gewebelaborwischtücher in 50% Formamid / 50% 5x SSC eingeweicht zu halten, der Kammer befeuchtet. </li><li> Benutzen 5&#39;Digoxigenin markierten Sonden in einer Konzentration von 20-50 nM in Hybridisierungspuffer. Verdünnen Sie miRNA-spezifischen Sonde (20-50 nM) und Snrna U6 Kontrollsonde (20 nM), Wärme bei 90 ° C für 4 Minuten, legen Sie es auf Eis und in den kalten Hybridisierungspuffer Eis (2-4 ng / ul ). </li><li> Entfernen Vorhybridisierungslösung, fügen Hybridisierungslösung (Sonde + Hybridisierungspuffer, 100 ul pro Folie), Inkubation für 12-16 Stunden bei sondenspezifischen Hybridisierungstemperatur (Hybridisierungstemperatur = Tm-Sonde-21 ºC). Zuführen Hybridisierungen in einer feuchten Kammer (50% Formamid / 50% 5x SSC). </li></ol></li><li> Waschschritte <ol><li> Waschen Sie die Objektträger mit 2 × SSC für 10 Minuten bei 45 ºC. </li><li> Wash tEr gleitet mit 1,5x SSC für 10 Minuten bei 45 ºC. </li><li> Waschen Sie die Objektträger mit 0,2 × SSC (2x) bei 37 ºC für jede 20 min. </li><li> Objektträger mit 1x Blockierungslösung inkubieren 1-2 Stunden bei Raumtemperatur </li></ol></li><li> Erkennung <ol><li> Die Objektträger mit 1 inkubieren: 100 PBS verdünntes AP-konjugierten Anti-Digoxigenin-Antikörper für 1-4 Stunden oder über Nacht bei 4 ºC. </li><li> Waschen Sie die Objektträger mit PBS (3x) bei Raumtemperatur für jeweils 10 min. </li><li> Für jeweils 5 min Waschen der Objektträger (2x) mit alkalischer Phosphatase-Puffer (100 mM Tris pH 9,5, 50 mM MgCl 2, 100 mM NaCl, 0,1% Tween-20) bei RT. </li><li> Die Folien in BM Lila AP-Substrat Inkubieren im Dunkeln bei RT 1-20 Std. </li><li> Mit PBS, das 0,1% Tween-20 und Wasch (2x) in Wasser zu spülen Sie die Folien. </li><li> Montieren Sie die Objektträger unter Verwendung einer wässrigen Eindeckmittel und untersuchen unter dem Mikroskop. </li></ol></li></ol>

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The authors have no financial disclosures.

In diesem Artikel beschreiben wir einen vereinfachten Workflow für die miRNA-Expression Profiling in archivierten FFPE oder gefrorenes Frisch Prostatakrebs klinischen Gewebe. Bei Prostatakrebs, schlagen mehrere Studien eine wichtige Rolle von microRNAs im Prostatakrebs Initiation, Progression und Metastasierung. Allerdings sind widersprüchliche Ergebnisse oft auf einen bestimmten miRNA 22 seit der miRNA-Extraktion erhalten und analysiert Methoden weit auseinander. Im Hinblick auf die Schwellen Nachweise fü...

Krebs der Prostata ist eine häufig diagnostiziert männlicher Bösartigkeit, die eine der führenden Ursachen von Krebs bedingte Sterblichkeit unter den Menschen ist. In US schätzungsweise 220.800 neue Fälle und 27.540 Todesfälle im Jahr 2015 1 gemeldet werden. Prostatakrebs ist eine heterogene Erkrankung mit sehr variablen Krankheits Kurs- Tumoren können indolenten oder sehr aggressiv sein. Eine kritische Herausforderung bei Prostatakrebs klinische Management wird durch die Unzulänglichkeit der derzeit verwendeten Methoden / Biomarker für Krankheiten Screening, Diagnose, Prognose und Behandlung 2 gestellt. Stromscreeningverfahren schließen Prostata-spezifischen Antigens (PSA) und eine digitale rektale Untersuchung (DRU), gefolgt von Prostatabiopsien 3. Prostata-spezifisches Antigen (PSA) ist die am weitesten verbreitete Prostatakrebs-Biomarker, die deutlich revolutioniert hat das Klinikmanagement und verbesserte Überlebensraten 4. Jedoch aufgrund der inhärenten Beschränkungen der PSA einschließlich lack Spezifitäts PSA basierten Screening auf über Diagnose und über die Behandlung der Krankheit geführt. Im Hinblick darauf werden die intensiven Bemühungen in Richtung auf eine Suche nach alternativen Prostatakrebs biomarkers gerichtet, insbesondere solche, die die Aggressivität der Erkrankung vorherzusagen und fahren bessere Behandlungsentscheidungen 4,5 kann. In den letzten Jahren wurden microRNAs (miRNAs) als vielversprechende alternative Prostatakrebs biomarkers entstanden. MicroRNAs (miRNAs) stellen eine evolutionär konservierte Klasse von kleinen nicht-kodierenden RNAs, die die Genexpression über sequenzspezifische Wechselwirkungen mit den 3&#39;-untranslatierten Regionen (UTR) des verwandten mRNA-Ziele zu unterdrücken posttranskriptional. Es wird geschätzt, dass&gt; 60% der mRNAs konserviert Ziele miRNAs 6. miRNA-Gene sind in Intergenregionen oder innerhalb Introns oder Exons von Protein / Nicht-Protein kodierende Gene 7 angeordnet. Diese Gene werden vorzugsweise durch RNA-Polymerase II in prima transkribiertry miRNAs (pri-miRNAs mehrere Kilobasen lang), dass die Form Haarnadel-förmigen Stammschleife Sekundärstrukturen. Diese pri-miRNAs werden in Vorläufer-miRNAs (pre-miRNAs, 60-75 Nukleotide lange), die in das Zytoplasma exportiert und weiter zu reifen miRNAs (18-25 Nukleotide lange) 8-10 verarbeitet verarbeitet. miRNAs regulieren Schlüssel zelluläre Prozesse einschließlich Verbreitung, Entwicklung, Differenzierung und Apoptose 11. Studien legen nahe, eine weit verbreitete Fehlregulation der miRNA-Expressionsprofile in verschiedenen menschlichen Tumoren einschließlich Prostatakrebs 12-15. miRNA-Expressionsprofile wurde berichtet, weit verbreitet in der primären und metastatischen Prostatakrebs fehlreguliert werden. Veränderte miRNA-Expression wurden mit Prostatakrebs Progression, Aggressivität und Rezidivhervorhebung der prognostische Potential von miRNAs 12,14,16-19 Verbindung gebracht worden. Eine wachsende Zahl von Beweisen zeigt, dass miRNAs spielen wichtige mechanistische Rolle bei Prostatakrebs Initiierung, Entwicklung, FortschrittIonen und Metastasierung. Insgesamt miRNAs entstehen als vielversprechende alternative Biomarker für Prostatakrebs Diagnose und Prognose, die zwischen normalen und Krebsgeweben und Hilfe bei der Stratifizierung von Prostata-Tumoren 12 unterscheiden kann. Auch miRNAs sind wichtige Ziele für die Entwicklung wirksamer Therapeutika gegen Prostatakrebs 20. Aufgrund ihrer geringen Größe und der Beständigkeit gegenüber endogenen RNase-Aktivität sind miRNAs stabile Biomarkern, die in Formalin fixierten Geweben 21 und in Prostatabiopsien 22 leicht erkannt werden können. Darüber hinaus haben die Expressionsprofile von miRNAs in gefrorenen und Formalin fixierten Geweben verglichen worden und haben sich als stark korreliert sein 21. Allerdings ist miRNA Expression Profiling bei Prostatakrebs klinischen Geweben oft eine Herausforderung aufgrund Tumorheterogenität, Stichprobenfehler, Stroma-Kontaminationen etc. Die Entwicklung von miRNAs als effektive Biomarker für Prostatakrebs stark relies auf ihre genaue Erfassung der klinischen Gewebe. Hier beschreiben wir einen vereinfachten Workflow in unserem Labor für die miRNA-Expression Profiling in archivierten FFPE oder gefrorenes Frisch Prostatakrebs klinischen Proben verwendet. Wir verwenden eine Kombination quantitativer Echtzeit-PCR und in situ Hybridisierung für miRNA-Analysen von klinischen Proben mit dem früheren Gewinnung quantitativer Informationen und letztere zur Visualisierung der differentiellen Expression potentieller miRNA Biomarkern in einem Array von Geweben. In diesem Workflow optimieren wir die bestehenden Methoden für die miRNA-Extraktion aus FFPE und gefrorenen Prostatagewebe, Analysen Expression durch Taqman-Sonde basiert miRNA RT-PCR und miRNA in situ-Hybridisierungstechnik unter Verwendung gesperrt Nukleinsäure (LNA) -basierte Sonden 23. LNA-basierte Sonden bieten eine erhöhte Sensitivität und Spezifität gegenüber DNA- oder RNA-Sonden basiert und ermöglicht robuste Erkennung aller miRNA-Sequenzen, unabhängig von ihrem GC-Gehalt und erlauben auch Diskriminierungtion der miRNA-Familien. Unsere optimierte miRNA ISH-Protokoll kann zur Prostatakrebsgewebe Dias oder Prostatakrebs Tissue Microarrays (TMA) und bietet das Potenzial, miRNA Biomarkern beschleunigen angewendet werden, wobei die letzteren.

<table><tbody><tr><td>Microtome</td><td>Leica Biosystems&amp;nbsp;</td><td>RM2255</td><td></td></tr><tr><td>Arcturus Autopix for LCM</td><td>Arcturus/ Life Technologies</td><td>LCM1621/LCM1110</td><td>Alternatively, Arcutus Xt system from Life Technolgies can be used.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>CapSure Macro LCM Caps</td><td>Life Technologies</td><td>LCM0211</td><td></td></tr><tr><td>miRNeasy FFPE Kit&amp;nbsp;</td><td>Qiagen</td><td>217504</td><td></td></tr><tr><td>7500 Fast Real-time PCR System&amp;nbsp;</td><td>Applied Biosystems/ Life Technologies</td><td>4351106</td><td></td></tr><tr><td>Taqman MicroRNA Reverse Transcription kit&amp;nbsp;</td><td>Applied Biosystems/ Life Technologies</td><td>4366596</td><td></td></tr><tr><td>Taqman Fast Universal PCR master mix&amp;nbsp;</td><td>Applied Biosystems/ Life Technologies</td><td>4352042</td><td></td></tr><tr><td>DIG labeled LNA probe for U6</td><td>Exiqon</td><td>99002-01</td><td></td></tr><tr><td>BM Purple AP substrate</td><td>Roche</td><td>11442074001</td><td></td></tr><tr><td>Pre-hybridization solution&amp;nbsp;</td><td>Biochain</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.biochain.com/coa/K21910XXCA.pdf&quot;&gt;K2191050-1&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>Hybridization solution&amp;nbsp;</td><td>Biochain</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.biochain.com/coa/K21910XXCA.pdf&quot;&gt;K2191050-2&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>Blocking solution&amp;nbsp;</td><td>Biochain</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.biochain.com/coa/K21910XXCA.pdf&quot;&gt;K2191050-8&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>AP-conjugated anti-digoxigenin antibody</td><td>Biochain</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.biochain.com/coa/K21910XXCA.pdf&quot;&gt;K2191050-7&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>Aqueous mounting media&amp;nbsp;</td><td>Vector Laboratories&amp;nbsp;</td><td>H-5501&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Trizol (guanidine isothiocyanate-phenol reagent)&amp;nbsp;</td><td>Life Technologies</td><td>&lt;a href=&quot;https://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/15596018&quot;&gt;15596-018&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>Harris hematoxylin</td><td>Statlab</td><td>SL200</td><td></td></tr><tr><td>Eosin&amp;nbsp;</td><td>Statlab</td><td>SL201&amp;nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

mirna expression analyses in prostate cancer clinical tissues

Eine kritische Herausforderung bei Prostatakrebs (PCa) klinische Management wird durch die Unzulänglichkeit der derzeit verwendeten Biomarker für Krankheiten Screening, Diagnose, Prognose und Therapie gestellt. In den letzten Jahren microRNAs (miRNAs) als vielversprechende alternative Biomarker für Prostatakrebs Diagnose und Prognose entstanden. Jedoch ist die Entwicklung von miRNAs so wirksam Biomarker für Prostatakrebs in hohem Maße von ihrer genauen Nachweis klinisch Geweben. miRNA-Analysen bei Prostatakrebs klinischen Proben ist häufig eine Herausforderung aufgrund Tumorheterogenität, Stichprobenfehler, Stroma-Kontaminationen etc. Das Ziel dieses Artikels ist es, einen vereinfachten Workflow beschreiben, für die miRNA-Analysen in archivierten FFPE oder gefrorenes Frisch Prostatakrebs klinischen Proben mit einer Kombination aus quantitative Echtzeit-PCR (RT-PCR) und in situ Hybridisierung (ISH). In diesem Workflow optimieren wir die bestehenden Methoden für die miRNA-Extraktion aus FFPE und eingefroren Prostata tissuES und Expressionsanalysen durch Taqman-Sonde basiert miRNA RT-PCR. Darüber hinaus beschreiben wir ein optimiertes Verfahren zur ISH Analysen formiRNA Erkennung in Prostatagewebe mit gesperrten Nukleinsäure (LNA) - basierten Sonden. Unsere optimierte miRNA ISH-Protokoll kann zur Prostatakrebsgewebe Dias oder Prostatakrebs Tissue Microarrays (TMA) angewendet werden.

Expression Profiling von miR-203 in LCM primären Prostatakrebs klinischen Proben durch RT-PCR-Analysen (Abbildung 1) RT-PCR-Analysen von relativen miR-203-Expression in LCM primären Prostatakrebsgewebe und die angepaßten angrenzenden normalen Regionen erfolgt wie in Saini et al. 15 RNU48 beschrieben wurde als eine Kontrolle verwendet wurde. Die folgende Tabelle fasst die relative miR-203 Expression in Prostatakrebstumorgewebe relativ zu benachbarten no...

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miRNA Expression Analyses in Prostate Cancer Clinical Tissues

Here we describe a simplified protocol for microRNA (miRNA) expression analyses in archived Formalin-Fixed, Paraffin-Embedded (FFPE) or fresh frozen prostate cancer (PCa) clinical tissues employing quantitative real-time PCR (RT-PCR) and in situ hybridization (ISH).

miRNA-Expressionsanalysen in Prostate Cancer Clinical Tissues

A critical challenge in prostate cancer (PCa) clinical management is posed by the inadequacy of currently used biomarkers for disease screening, ...

mirna-expression-analyses-in-prostate-cancer-clinical-tissues

Research

JoVE Journal

Medicine

10.8K Aufrufe.  University of California San Francisco. Here we describe a simplified protocol for microRNA (miRNA) expression analyses in archived Formalin-Fixed, Paraffin-Embedded (FFPE) or fresh frozen prostate cancer (PCa) clinical tissues employing quantitative real-time PCR (RT-PCR) and in situ hybridization (ISH).

Serie: miRNA Expression Analyses in Prostate Cancer Clinical Tissues

MicroRNA Detection in Prostate Tumors by Quantitative Real-time PCR (qPCR)

MicroRNAs (miRNAs) are single-stranded, 18&#x2013;24 nucleotide long, non-coding RNA molecules. They are involved in virtually every cellular process including development1, apoptosis2, and cell cycle regulation3. MiRNAs are estimated to regulate the expression of 30% to 90% of human genes4 by binding to their target messenger RNAs (mRNAs)5. Widespread dysregulation of miRNAs has been reported in various diseases and cancer subtypes6. Due to their prevalence and unique structure, these small molecules are likely to be the next generation of biomarkers, therapeutic agents and/or targets.
Methods used to investigate miRNA expression include SYBR green I dye- based as well as Taqman-probe based qPCR. If miRNAs are to be effectively used in the clinical setting, it is imperative that their detection in fresh and/or archived clinical samples be accurate, reproducible, and specific. qPCR has been widely used for validating expression of miRNAs in whole genome analyses such as microarray studies7. The samples used in this protocol were from patients who underwent radical prostatectomy for clinically localized prostate cancer; however other tissues and cell lines can be substituted in. Prostate specimens were snap-frozen in liquid nitrogen after resection. Clinical variables and follow-up information for each patient were collected for subsequent analysis8.
Quantification of miRNA levels in prostate tumor samples. The main steps in qPCR analysis of tumors are: Total RNA extraction, cDNA synthesis, and detection of qPCR products using miRNA-specific primers. Total RNA, which includes mRNA, miRNA, and other small RNAs were extracted from specimens using TRIzol reagent. Qiagen's miScript System was used to synthesize cDNA and perform qPCR (Figure 1). Endogenous miRNAs are not polyadenylated, therefore during the reverse transcription process, a poly(A) polymerase polyadenylates the miRNA. The miRNA is used as a template to synthesize cDNA using oligo-dT and Reverse Transcriptase. A universal tag sequence on the 5' end of oligo-dT primers facilitates the amplification of cDNA in the PCR step. PCR product amplification is detected by the level of fluorescence emitted by SYBR Green, a dye which intercalates into double stranded DNA. Specific miRNA primers, along with a Universal Primer that binds to the universal tag sequence will amplify specific miRNA sequences. 
The miScript Primer Assays are available for over a thousand human-specific miRNAs, and hundreds of murine-specific miRNAs. Relative quantification method was used here to quantify the expression of miRNAs. To correct for variability amongst different samples, expression levels of a target miRNA is normalized to the expression levels of a reference gene. The choice of a gene on which to normalize the expression of targets is critical in relative quantification method of analysis. Examples of reference genes typically used in this capacity are the small RNAs RNU6B, RNU44, and RNU48 as they are considered to be stably expressed across most samples. In this protocol, RNU6B is used as the reference gene.

MicroRNA Detection in Prostate Tumors by Quantitative Real-time PCR qPCR

Quantitative Real Time polymerase chain reaction (qPCR) is a rapid and sensitive method to investigate the expression levels of various microRNA (miRNA) molecules in tumor samples. Using this method expression of hundreds of different miRNA molecules can be amplified, quantified, and analyzed from the same cDNA template.

MicroRNA-Detektion in Prostatatumoren durch quantitative real-time PCR (qPCR)

MicroRNAs (miRNAs) are single-stranded, 18&#x2013;24 nucleotide long, non-coding RNA molecules. They are involved in virtually every cellular process ...

Forschung

Medizin

Sequencing Small Non-coding RNA from Formalin-fixed Tissues and Serum-derived Exosomes from Castration-resistant Prostate Cancer Patients

Ablation of androgen receptor (AR) signaling by androgen deprivation is the goal of the first line of therapy for prostate cancer that initially results in cancer regression. However, in a significant number of cases, the disease progresses to advanced, castration-resistant prostate cancer (CRPC), which has limited therapeutic options and is often aggressive. Distant metastasis is mostly observed at this stage of the aggressive disease. CRPC is treated by a second generation of AR pathway inhibitors that improve survival initially, followed by the emergence of therapy resistance. Neuroendocrine prostate cancer (NEPC) is a rare variant of prostate cancer (PCa) that often develops as a result of therapy resistance via a transdifferentiation process known as neuroendocrine differentiation (NED), wherein PCa cells undergo a lineage switch from adenocarcinomas and show increased expression of neuroendocrine (NE) lineage markers. In addition to the genomic alterations that drive the progression and transdifferentiation to NEPC, epigenetic factors and microenvironmental cues are considered essential players in driving disease progression. This manuscript provides a detailed protocol to identify the epigenetic drivers (i.e., small non-coding RNAs) that are associated with advanced PCa. Using purified microRNAs from formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) metastatic tissues and corresponding serum-derived extracellular vesicles (EVs), the protocol describes how to prepare libraries with appropriate quality control for sequencing microRNAs from these sample sources. Isolating RNA from both FFPE and EVs is often challenging because most of it is either degraded or is limited in quantity. This protocol will elaborate on different methods to optimize the RNA inputs and cDNA libraries to yield most specific reads and high-quality data upon sequencing.

Therapy resistance often develops in patients with advanced prostate cancer, and in some cases, cancer progresses to a lethal subtype called neuroendocrine prostate cancer. Assessing the small non-coding RNA-mediated molecular changes that facilitate this transition would allow better disease stratification and identification of causal mechanisms that lead to development of neuroendocrine prostate cancer.

Sequenzierung kleiner nicht-kodierender RNA aus formalinfixierten Geweben und Serum-abgeleiteten Exosomen von kastrationsresistenten Prostatakrebspatienten

Ablation of androgen receptor (AR) signaling by androgen deprivation is the goal of the first line of therapy for prostate cancer that initially results ...

Krebsforschung

Microarray-based Identification of Individual HERV Loci Expression: Application to Biomarker Discovery in Prostate Cancer

The prostate-specific antigen (PSA) is the main diagnostic biomarker for prostate cancer in clinical use, but it lacks specificity and sensitivity, particularly in low dosage values1&#8203;&#8203;. &#8216;How to use PSA&#39; remains a current issue, either for diagnosis as a gray zone corresponding to a concentration in serum of 2.5-10 ng/ml which does not allow a clear differentiation to be made between cancer and noncancer2 or for patient follow-up as analysis of post-operative PSA kinetic parameters can pose considerable challenges for their practical application3,4. Alternatively, noncoding RNAs (ncRNAs) are emerging as key molecules in human cancer, with the potential to serve as novel markers of disease, e.g. PCA3 in prostate cancer5,6 and to reveal uncharacterized aspects of tumor biology. Moreover, data from the ENCODE project published in 2012 showed that different RNA types cover about 62% of the genome. It also appears that the amount of transcriptional regulatory motifs is at least 4.5x higher than the one corresponding to protein-coding exons. Thus, long terminal repeats (LTRs) of human endogenous retroviruses (HERVs) constitute a wide range of putative/candidate transcriptional regulatory sequences, as it is their primary function in infectious retroviruses. HERVs, which are spread throughout the human genome, originate from ancestral and independent infections within the germ line, followed by copy-paste propagation processes and leading to multicopy families occupying 8% of the human genome (note that exons span 2% of our genome). Some HERV loci still express proteins that have been associated with several pathologies including cancer7-10. We have designed a high-density microarray, in Affymetrix format, aiming to optimally characterize individual HERV loci expression, in order to better understand whether they can be active, if they drive ncRNA transcription or modulate coding gene expression. This tool has been applied in the prostate cancer field (Figure 1).

Human endogenous retroviruses (HERV), which occupy 8% of the human genome, retain scarce coding capacities but a hundred thousand long terminal repeats (LTRs). A custom Affymetrix microarray was designed to identify individual HERV locus expression and was used on prostate cancer tissues as a proof of concept for future clinical studies.

Microarray-basierte Identifizierung von Einzel HERV Expression Loci: Anwendung auf Biomarker Discovery in Prostatakrebs

The prostate-specific antigen (PSA) is the main diagnostic biomarker for prostate cancer in clinical use, but it lacks specificity and sensitivity, ...

An Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer Metastasis

Our laboratory has developed a novel orthotopic implantation model of human prostate cancer (PCa). As PCa death is not due to the primary tumor, but rather the formation of distinct metastasis, the ability to effectively model this progression pre-clinically is of high value. In this model, cells are directly implanted into the ventral lobe of the prostate in Balb/c athymic mice, and allowed to progress for 4-6 weeks. At experiment termination, several distinct endpoints can be measured, such as size and molecular characterization of the primary tumor, the presence and quantification of circulating tumor cells in the blood and bone marrow, and formation of metastasis to the lung. In addition to a variety of endpoints, this model provides a picture of a cells ability to invade and escape the primary organ, enter and survive in the circulatory system, and implant and grow in a secondary site. This model has been used effectively to measure metastatic response to both changes in protein expression as well as to response to small molecule therapeutics, in a short turnaround time.

This orthotopic model of human prostate cancer allows for quantification of tumor size, circulating tumor cells, and formation of distinct metastasis to the lung. As cells must escape the primary organ, enter the blood stream, and implant into a secondary site, this model effectively recapitulates the scenario in humans.

Ein orthotopen Mausmodell der menschlichen Prostatakrebs-Metastasen

Our laboratory has developed a novel orthotopic implantation model of  human prostate cancer (PCa). As PCa death is not due to the primary tumor, but  ...

Profiling of Estrogen-regulated MicroRNAs in Breast Cancer Cells

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen receptors (ERs), ER&#945;, and ER&#946;. ER&#945; is frequently upregulated in breast cancer and drives the proliferation of breast cancer cells. The ERs function as transcription factors and regulate gene expression. Whereas ER&#945;&#39;s regulation of protein-coding genes is well established, its regulation of noncoding microRNA (miRNA) is less explored. miRNAs play a major role in the post-transcriptional regulation of genes, inhibiting their translation or degrading their mRNA. miRNAs can function as oncogenes or tumor suppressors&#160;and are also promising biomarkers. Among the miRNA assays available, microarray and quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) have been extensively used to detect and quantify miRNA levels. To identify miRNAs regulated by estrogen signaling in breast cancer, their expression in ER&#945;-positive breast cancer cell lines were compared before and after estrogen-activation using both the &#181;Paraflo-microfluidic microarrays and Dual Labeled Probes-low density arrays. Results were validated using specific qPCR assays, applying both Cyanine dye-based and Dual Labeled Probes-based chemistry. Furthermore, a time-point assay was used to identify regulations over time. Advantages of the miRNA assay approach used in this study is that it enables a fast screening of mature miRNA regulations in numerous samples, even with limited sample amounts. The layout, including the specific conditions for cell culture and estrogen treatment, biological and technical replicates, and large-scale screening followed by in-depth confirmations using separate techniques, ensures a robust detection of miRNA regulations,&#160;and eliminates false positives and other artifacts. However, mutated or unknown miRNAs, or regulations at the primary and precursor transcript level, will not be detected. The method presented here represents a thorough investigation of estrogen-mediated miRNA regulation.

Molecular signaling through both estrogen and microRNAs are critical in breast cancer development and growth. Estrogen activates the estrogen receptors, which are transcription factors. Many transcription factors can regulate the expression of microRNAs, and estrogen-regulated microRNAs can be profiled using different large-scale techniques.

Profiling von Östrogen-regulierte MicroRNAs in Brustkrebszellen

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen ...

TMEM200A: Ein neuartiges Onkogen, das EMT und PI3K/AKT bei Magenkrebs reguliert

Multiomics Analysis of TMEM200A as a Pan-Cancer Biomarker

The transmembrane protein, TMEM200A, is known to be associated with human cancers and immune infiltration. Here, we assessed the function of TMEM200A in common cancers by multiomics analysis and used in vitro cell cultures of gastric cells to verify the results. The expression of TMEM200A in several human cancer types was assessed using the RNA-seq data from the UCSC Xena database. Bioinformatic analysis revealed a potential role of TMEM200A as a diagnostic and prognostic biomarker. 
Cultures of normal gastric and cancer cell lines were grown and TMEM200A was knocked down. The expression levels of TMEM200A were measured by using quantitative real-time polymerase chain reaction and western blotting. In vitro loss-of-function studies were then used to determine the roles of TMEM200A in the malignant behavior and tumor formation of gastric cancer (GC) cells. Western blots were used to assess the effect of the knockdown on epithelial-mesenchymal transition (EMT) and PI3K/AKT signaling pathway in GC. Bioinformatic analysis showed that TMEM200A was expressed at high levels in GC. 
The proliferation of GC cells was inhibited by TMEM200A knockdown, which also decreased vimentin, N-cadherin, and Snai proteins, and inhibited AKT phosphorylation. The PI3K/AKT signaling pathway also appeared to be involved in TMEM200A-mediated regulation of GC development. The results presented here suggest that TMEM200A regulates the tumor microenvironment by affecting the EMT. TMEM200A may also affect EMT through PI3K/AKT signaling, thus influencing the tumor microenvironment. Therefore, in pan-cancers, especially GC, TMEM200A may be a potential biomarker and oncogene.

Autor im Rampenlicht: Enthüllung von Markern im Zusammenhang mit der Transmembranproteinfamilie bei Magenkrebs und Implikationen für zielgerichtete Therapien 

Here, a protocol is presented in which multiple bioinformatic tools are combined to study the biological functions of TMEM200A in cancer. In addition, we also experimentally validate the bioinformatics predictions.

Multiomics-Analyse von TMEM200A als Pan-Cancer-Biomarker

The transmembrane protein, TMEM200A, is known to be associated with human cancers and immune infiltration. Here, we assessed the function of TMEM200A in ...

Optimization of a Multiplex RNA-based Expression Assay Using Breast Cancer Archival Material

Nucleic acid degradation in archival tissue, tumor heterogeneity, and a lack of fresh frozen tissue specimens can negatively impact cancer diagnostic services in pathology laboratories worldwide. Gene amplification and expression diagnostic testing using archival material or material that requires transportation to servicing laboratories, needs a more robust and accurate test adapted to current clinical workflows. Our research team optimized the use of Invitrogen&#8482; QuantiGene&#8482; Plex Assay (Thermo Fisher Scientific) to quantify RNA in archival material using branched-DNA (bDNA) technology on Luminex xMAP&#174; magnetic beads. The gene expression assay described in this manuscript is a novel, quick, and multiplex method that can accurately classify breast cancer into the different molecular subtypes, omitting the subjectivity of interpretation inherent in imaging techniques. In addition, due to the low input of material required, heterogeneous tumors can be laser microdissected using Hematoxylin and Eosin (H&#38;E) stained sections. This method has a wide range of possible applications including tumor classification with diagnostic potential and measurement of biomarkers in liquid biopsies, which would allow better patient management and disease monitoring. In addition, the quantitative measurement of biomarkers in archival material is useful in oncology research with access to libraries of clinically-annotated material, in which retrospective studies can validate potential biomarkers and their clinical outcome correlation.

Nucleic acid degradation in archival tissue, tumor heterogeneity, and a lack of fresh frozen tissue specimens can negatively impact cancer diagnostic services in pathology laboratories worldwide. This manuscript describes the optimization of a panel of biomarkers using a multiplex magnetic bead assay to classify breast cancers.

Optimierung eines Multiplex-RNA-basierten Ausdruck-Assays mit Brust-Krebs-Archivmaterial

Nucleic acid degradation in archival tissue, tumor heterogeneity, and a lack of fresh frozen tissue specimens can negatively impact cancer diagnostic ...

Biotechnik

Laser-capture Microdissection of Human Prostatic Epithelium for RNA Analysis

The prostate gland contains a heterogeneous milieu of stromal, epithelial, neuroendocrine and immune cell types. Healthy prostate is comprised of fibromuscular stroma surrounding discrete epithelial-lined secretory lumens and a very small population of immune and neuroendocrine cells. In contrast, areas of prostate cancer have increased dysplastic luminal epithelium with greatly reduced or absent stromal population. Given the profound difference between stromal and epithelial cell types, it is imperative to separate the cell types for any type of downstream molecular analysis. Despite this knowledge, the bulk of gene expression studies compare benign prostate to cancer without micro-dissection, leading to stromal bias in the benign samples. Laser-capture micro-dissection (LCM) is an effective method to physically separate different cell types from a specimen section. The goal of this protocol is to show that RNA can be successfully isolated from LCM-collected human prostatic epithelium and used for downstream gene expression studies such as RT-qPCR and RNAseq.

The goal of this protocol is to use laser-capture micro-dissection as an effective method to isolate pure populations of cell types from heterogeneous prostate tissues for downstream RNA analysis.

miRNA-Expressionsanalysen in Prostate Cancer Clinical Tissues

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

MicroRNA-Detektion in Prostatatumoren durch quantitative real-time PCR (qPCR)

Sequenzierung kleiner nicht-kodierender RNA aus formalinfixierten Geweben und Serum-abgeleiteten Exosomen von kastrationsresistenten Prostatakrebspatienten

Microarray-basierte Identifizierung von Einzel HERV Expression Loci: Anwendung auf Biomarker Discovery in Prostatakrebs

Ein orthotopen Mausmodell der menschlichen Prostatakrebs-Metastasen

Profiling von Östrogen-regulierte MicroRNAs in Brustkrebszellen

Multiomics-Analyse von TMEM200A als Pan-Cancer-Biomarker

Multiomics-Analyse von TMEM200A als Pan-Cancer-Biomarker

Multiomics-Analyse von TMEM200A als Pan-Cancer-Biomarker

Optimierung eines Multiplex-RNA-basierten Ausdruck-Assays mit Brust-Krebs-Archivmaterial

Laser-Mikrodissektion für Menschen Prostataepithel für die RNA-Analyse