A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
גידולי תאים כחולים עגולים קטנים בילדים הם אוסף מסקרן ומאתגר של ניאופלזמות. לכן, מיקרוסקופ אלקטרונים הולכה (TEM) וידע מקצועי בגידולי ילדים יכולים להיות בעלי ערך רב בפתולוגיה כירורגית. כאן, אנו מציגים פרוטוקול לביצוע TEM לאבחון נוירובלסטומה, אחד הגידולים המוצקים הנפוצים ביותר בילדות.
גידולי תאים כחולים עגולים קטנים בילדים (PSRBCT) הם אוסף מסקרן ומאתגר של ניאופלזמות. מיקרוסקופ אור של גידולי תאים כחולים עגולים קטנים מזהה תאים עגולים קטנים. הם מכילים גרעין היפרכרומטי בדרך כלל וציטופלזמה בזופילית דלה יחסית. גידולי תאים כחולים עגולים קטנים בילדים כוללים מספר ישויות. בדרך כלל, הם משלבים גידול וילמס, נוירובלסטומה, רבדומיוסרקומה, סרקומה יואינג, רטינובלסטומה, לימפומה ואוסטאוסרקומה של תאים קטנים, בין היתר. אפילו באמצעות אימונוהיסטוכימיה, האבחנה המבדלת של ניאופלזמות אלה עשויה להיות שנויה במחלוקת במיקרוסקופ אור. כתמים קלושים או רקע מעורפל יכולים להרתיע פתולוגים מלקבל את ההחלטה האבחנתית הנכונה. בנוסף, ביולוגיה מולקולרית עשויה לספק כמות עצומה של נתונים המאתגרים להבחין ביניהם, וניתן לראות כמה טרנסלוקציות ביותר מקטגוריה אחת. לפיכך, מיקרוסקופ אלקטרונים הולכה (TEM) יכול להיות בעל ערך רב. כאן אנו מדגישים את הפרוטוקול המודרני לנתוני TEM של הנוירובלסטומה. תאי גידול עם סבכים של תהליכים ציטופלזמיים המכילים גרגירים נוירו-הפרשתיים יכולים לאבחן נוירובלסטומה.
עבודתו של פתולוג עשויה להיות מאתגרת למדי הן בתחומי האבחון הקליני והן בתחומי המחקר. האבולוציה של מיקרוסקופ האור במאותה-18 וה-19 הייתה מדהימה. כוחו של מיקרוסקופ אלקטרונים מסתמך בעיקר על אורך הגל של האלקטרונים, שהוא קצר יותר מהאור 1,2,3. לפני הופעת הנוגדנים הפוליקלונליים והחד-שבטיים ויישומם באימונוהיסטוכימיה, TEM מילא תפקיד משפיע באבחון גידולים קטנים של תאים כחולים עגולים.
החל משנות ה-90 של המאה הקודמת, הגישה האימונוהיסטוכימית החליפה את הכלי המורפולוגי באבחון4. נכון לעכשיו, ישנם אלפי נוגדנים רב-שבטיים וחד שבטיים חדשים המכוונים לאנטיגנים מקבוצת הגידול הקטן של התאים הכחולים העגולים 4,6,7,8. בעשור האחרון של המאהה-20 ובעשור הראשון שלתחילת המאה ה-21, נראה כי הביולוגיה המולקולרית, כולל הכלאה פלואורסצנטית באתרה, מבדיקות גנומיות ועד ריצוף הדור הבא, החליפה את תפקיד היישום המשמעותי של אימונוהיסטוכימיה במספר מעבדות4. מינהל המזון והתרופות (FDA) בארצות הברית של אמריקה, הסוכנות הקנדית לפיקוח על המזון (CFIA) של קנדה, הסוכנות להגנת הסביבה (EPA) או גופים ממשלתיים דומים במדינות אחרות לא תמיד מאשרים פרוטוקולים של ביולוגיה מולקולרית9. נראה שיש הרבה מידע די מאתגר להכניס לדוח פתולוגיה שיכול לשמש למטרות טיפוליות, והבחירה האוקולטית של מערכת מידע מעבדתית ממומנת היטב ופועלת היא קריטית10. בינתיים, אימונוהיסטוכימיה חשפה מלכודות רבות, כאשר גידולי אפיתל מראים סמנים מזנכימליים ולהיפך11. המעבר האפיתלי-מזנכימלי בלבל כמה גבולות בקבוצות פתולוגיה12,13. בשנים האחרונות התברר כי מיקרוסקופ אלקטרונים שגשג במספר מעבדות ברחבי העולם14. בפרט, זמן האספקה של דגימות הרקמה ירד משבועות ל-3 ימים בלבד או אפילו פחות באמצעות מספר פרוטוקולים המתקרבים לצביעה עם נוגדנים חד-שבטיים או רב-שבטיים 4,10.
יתרה מכך, יישום מצלמה אלקטרונית בשילוב עם מיקרוסקופ האלקטרונים עזר לספק לפתולוגים תמונה מהירה, שהיא רב-תכליתית במערכות הפעלה שונות. לבסוף, חלק מהנוגדנים, גם לאחר שליפת אנטיגן, מאתגרים להתגלות באזורים מסוימים של נמק או שינויים הקשורים לאוטופגיה/איסכמיה. יחד עם זאת, מיקרוסקופ אלקטרונים בידיים בטוחות עדיין יכול לספק תוצאות מצוינות ורמזים לסיווג נכון של גידולים פתולוגיים לא ידועים15.
קבוצת גידולי התאים הכחולים העגולים הקטנים בילדים כוללת מספר גידולים, בעיקר נוירובלסטומה, גידול וילמס או נפרובלסטומה, רבדומיוסרקומה וסרקומה יואינג. נתוני הביולוגיה המולקולרית ביחס לקבוצת הילדים של גידולי תאים כחולים עגולים קטנים יכולים להיות מכריעים בגלל הטכניקות המיושמות. התאים הכחולים העגולים הקטנים עשויים שלא להיות שונים בהרבה בכתמים שגרתיים (צביעת המטוקסילין ואאוזין), וחלק מהגידולים עשויים להיות בעלי מאפיינים אימונופנוטיפיים חריגים. ההתקדמות בביולוגיה מולקולרית הייתה עצומה מאז גילוי TEM. בקבוצה של גידולי תאים כחולים עגולים קטנים, ניתן להיתקל בניאופלזמות מסוימות בתדירות גבוהה יותר מאחרות, אך יש לקחת אותן בחשבון. למרות שקרצינומה של תאי כליה פפילריים אינה בעצם גידול קטן של תאים כחולים עגולים אלא כוללת בעיקר פפילות, היא עשויה להראות כמה אזורי תאים עגולים שעשויים להיות נבדלים מגידולי תאים כחולים עגולים קטנים אחרים (למשל, גידול וילמס) באמצעות מספר טכניקות נלוות16. בסופו של דבר, ייתכן שיהיה צורך לקחת גם גידולים סטרומליים מטאנפריים לאבחנה מבדלת17. הגידול הרבדואיד הוא גידול ילדים ממאיר במיוחד המובחן בתת-סוג הכליה והחוץ-כליה18.
נוירובלסטומה היא אחת הממאירות המוצקות הנפוצות ביותר בינקות ובילדות. תאי נוירובלסטומה הם התאים הממאירים של הגידול המוצק הזה הנובעים בערמומיות מנגזרות של הפסגה העצבית הקדמונית. האבחנה והאבחנה המבדלת שלו עשויות להיות קשות. הביולוגיה הטבעית שלו ראתה התקדמות יוצאת דופן בשני העשורים האחרונים. משפחת גורמי השעתוק של ראש המזלג מאופיינת בתחום "ראש מזלג" מובהק (FOXO3/FKHRL1). גורמי שעתוק אלה מתפקדים כטריגר לאפופטוזיס (מוות תאי מתוכנת) באמצעות ביטוי גנים הנחוצים למוות תאי. FOXO3/FKHRL1 מופעל על ידי 5-aza-2-deoxycytidine וגורם לקספאז-8 מושתק, וקומפלקס זה ממלא תפקיד מכריע בנוירובלסטומה. FOXO3 גרעיני מנבא תוצאות קליניות שליליות ומקדם אנגיוגנזה של גידול בנוירובלסטומה 7,19. למרות ההתקדמות בפתולוגיה המולקולרית, סיווג שימאדה נותר הסטנדרט של כל פתולוג ואונקולוג ילדים. זה קריטי בהבחנה בין היסטולוגיה חיובית לשלילית 20,21,22,23.
הרציונל לפיתוח פרוטוקול פשוט למיקרוסקופ אלקטרונים של גידולים החשודים בנוירובלסטומה קשור להיתכנות ולמוצקות של הבדיקה האולטרה-מבנית של דגימת הרקמה. לעתים רחוקות הוא משתנה על ידי בעיות נפוצות בשימוש באימונוהיסטוכימיה. הרציונל והפרוטוקול היו הבסיס למספר ספרי לימוד ותרומות מדעיות לפתולוגיה של ילדים ומיקרוסקופ אלקטרונים 4,24,25. פרוטוקול זה משתרע על פני ניסיון של שלושה עשורים של המחבר ויתמקד בכמה PSRBCT, תוך שימת דגש על הניסיון האישי וסקירת הספרות.
כל ההליכים שבוצעו במחקרים שכללו משתתפים אנושיים היו בהתאם לסטנדרטים האתיים של ועדת המחקר המוסדית ו/או הלאומית ועם הצהרת הלסינקי משנת 1964 והתיקונים המאוחרים יותר שלה או סטנדרטים אתיים דומים. בדיקת מיקרוסקופ אלקטרונים היא חלק משגרת החקירה המיקרוסקופית הרגילה של הדגימות המתקבלות לצרכי אבחון ואינה דורשת אישור של הוועדה לביואתיקה. מחקר זה הוא רטרוספקטיבי ומכבד את האנונימיות המוחלטת של המדגמים.
1. פרוטוקול TEM לאחזור FFPE (קבוע פורמלין ומשובץ פרפין) ודגימות רקמה קבועות בגלוטרלדהיד
2. פרוטוקול TEM לסריקה וצילום הדגימות
תכונות ה- TEM הייחודיות של הנוירובלסטומה מוצגות כאן. כאן נדגים את מאפייני ה-TEM הייחודיים של הנוירובלסטומה.
נוירובלסטומה היא אחת הממאירות המוצקות הנפוצות ביותר בינקות ובילדות. תאי נוירובלסטומה הם התאים הממאירים של הגידול המוצק הזה הנובעים בערמומיות מנגזרו?...
בסקירה נרטיבית זו עם פרוטוקול נלווה, הדגשנו את המאפיינים האולטרה-מבניים הייחודיים של הנוירובלסטומה. בסופו של דבר, אנו מציעים שמיקרוסקופ אלקטרונים רחוק מלהיות טכניקה "מתה" או עתיקה, ומניח גילוי של תפקיד חדש בשילוב עם טכנולוגיות אומיקס של תא בודד. תרומה זו רוצה להדגיש את ה?...
המחבר הראשון מקבל תמלוגים מהמו"לים הבאים: Springer (https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-59169-7; מסת"ב: 978-3-662-59169-7) ונובה (https://novapublishers.com/shop/science-culture-and-politics-despair-and-hopes-in-the-time-of-a-pandemic/; מסת"ב: 978-1-53619-816-4). כל התמלוגים הולכים לארגוני צדקה לילדים.
הכרנו במומחיות ובתמיכה הנדיבה של ד"ר ריצ'רד פרינד, לשעבר עובד שירותי הבריאות של אלברטה בבית החולים של אוניברסיטת אלברטה, וסטיבן ג'וי (1972-2019), גם הוא לשעבר עובד שירותי הבריאות של אלברטה בבית החולים של אוניברסיטת אלברטה. אנו מקדישים עבודה זו לזכרו של מר ג'וי, טכנולוג בכיר מומחה לחקירות אולטרה-מבניות שהלך לעולמו באופן טרגי ובטרם עת לפני מספר שנים. מר ג'וי היה עמוד התווך של רוב מחקרי המיקרוסקופיה האלקטרונית באלברטה, קנדה. מחשבותינו ותפילותינו עבורו ועבור משפחתו. אנו אסירי תודה גם לגב' לזלי ברנט על עזרתה ועצתה. המחקר של ד"ר סרג'י מומן על ידי בית החולים לילדים של מזרח אונטריו, אוטווה, אונטריו, וקרן בית החולים לילדים סטולרי ותומכים בבית החולים לויס הול לנשים באמצעות מכון המחקר לבריאות האישה והילד (WCHRI, מזהה מענק #: 2096), קרן מדעי הטבע של מחוז חוביי עבור האוניברסיטה הטכנולוגית של חוביי (מענק 100 כישרונות לתוכנית גיוס מומחים זרים מימון כולל): אבחון דיגיטלי מבוסס PCR ו-NGS לזיהום ואונקולוגיה, 2017-2022), Österreichische Krebshilfe Tyrol (Krebsgesellschaft Tirol, המכון האוסטרי לחקר הסרטן בטירול, 2007 ו-2009 - "DMBTI וקרצינומות כולנגיו-תאיות" ו-"Hsp70 ו-HSPBP1 בקרצינומות של הלבלב"), קרן המחקר האוסטרית (Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, FWF, מזהה מענק L313-B13), הקרן הקנדית לבריאות האישה ("Early Fetal Heart-RES0000928"), האגודה לחקר הסרטן (ביטוי גנים של גורם פון ווילברנד בתאים סרטניים), המכונים הקנדיים לחקר הבריאות (חומצות שומן אומגה 3 לטיפול במחלת כבד הקשורה לאי ספיקת מעיים: מחקר תרגומי, 2011-2014, CIHR 232514), ולשכת התרבות הסעודית, אוטווה, קנדה. למממנים לא היה כל תפקיד בתכנון המחקר, איסוף הנתונים וניתוחם, ההחלטה לפרסם או הכנת כתב היד.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetone, ACS Reagent | Electron Microscopy Sciences | 10014 | Reagent as established by the American Chemical Society (ACS Reagent). |
Automated tissue processor | Electron Microscopy Sciences | L12600 | LYNX II Automated Tissue Processor for Histology and Microscopy. |
Digital camera software | Gatan | L12600 | Digital Micrograph |
Spurr's resin | Electron Microscopy Sciences | 14300 | Embedding resin. It provides excellent penetration for embedding tissues and rapid infiltration. The blocks have excellent trimming and sectioning qualities, while thin sections reveal tough qualities under the electron beam. |
Ethyl Alcohol | Electron Microscopy Sciences | 15058 | 100% Ethyl alcohol with molecular sieve, 50% and 70%. |
Glutaraldehyde, 25% EM Grade Aqueous in Serum Vial | Electron Microscopy Sciences | 16214 | 2.5% gluteraldehyde in 0.1 M cacodylate buffer, pH 7.2-7.4 made from 25% gluteraldehyde, primary fixative for TEM tissue specimens. |
Osmium tetroxide | Electron Microscopy Sciences | 19110 | Second fixative during TEM tissue processing used as OsO4 in distilled water |
Polyethylene capsules | Electron Microscopy Sciences | 70021 | Flat Bottom Embedding Capsules, Size 00 |
Scintillator | Electron Microscopy Sciences | 82010 | Phillip Quad Detector |
Single Edge Razor Blade | Electron Microscopy Sciences | 71952-10 | Blade for Clean Rm., 10/Disp. . |
Sodium Cacodylate Buffer | Electron Microscopy Sciences | 11655 | Sodium Cacodylate Buffer, 0.4M, pH 7.2, prepared from Sodium Cacodylate Trihydrate |
Tannic Acid, Reagent, A.C.S., EM Grade | Electron Microscopy Sciences | 21700 | Reagent as established by the American Chemical Society (ACS Reagent). |
Transmission Electron Microscope (1) | Hitachi | Hitachi 7100 | We use it at the HV 75 setting |
Transmission Electron Microscope (2) | JEOL | JEM-1010 | We use it at the HV 38 setting |
Toluene | Electron Microscopy Sciences | 22030 | Reagent as established by the American Chemical Society (ACS Reagent) |
Ultracut microtome | Leica | 11865766 | Ultramicrotome |
Uranyl acetate | Electron Microscopy Sciences | 22400 | Uranyless, substitute for uranyl acetate |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved