임상 샘플에서 암 관련 물질의 자동 분리 및 수집

요약

이 백서에서는 전혈에서 무세포 DNA 및 순환 종양 세포와 같은 물질을 쉽고 효율적으로 분리하고 수집하기 위한 자동화 장비의 적용에 대해 설명합니다.

초록

최근에는 암을 비롯한 다양한 질병을 진단하기 위해 액체 생검이 사용되었습니다. 체액에는 정상 조직에서 유래한 세포, 단백질 및 핵산을 포함한 많은 물질이 포함되어 있지만 이러한 물질 중 일부는 질병 부위에서도 유래합니다. 체액에서 이러한 물질의 조사 및 분석은 다양한 질병의 진단에 중추적인 역할을 합니다. 따라서 필요한 물질을 정확하게 분리하는 것이 중요하며,이를 위해 여러 기술이 개발되었습니다.

우리는 CD-PRIME이라는 랩 온 어 디스크 유형의 장치 및 플랫폼을 개발했습니다. 이 장치는 자동화되어 있으며 시료 오염 및 시료 안정성에 대해 우수한 결과를 제공합니다. 또한 우수한 획득 수율, 짧은 작동 시간 및 높은 재현성의 장점이 있습니다. 또한, 장착할 디스크의 종류에 따라, 무세포 DNA를 포함하는 혈장, 순환 종양 세포, 말초 혈액 단핵 세포 또는 버피 코트가 분리될 수 있다. 따라서, 체액에 존재하는 다양한 물질의 획득은 오믹스의 연구를 포함하는 다양한 다운스트림 응용을 위해 수행될 수 있다.

서문

암을 포함한 다양한 질병의 조기에 정확한 발견은 치료 전략 ^1,2,3,4를 수립하는 데 가장 중요한 요소입니다. 특히, 암의 조기 발견은 환자 ^5,6,7,8의 생존 기회 증가와 밀접한 관련이 있습니다. 최근에는 암의 조기 발견을 위해 액체 생검이 각광을 받고 있습니다. 고형 종양은 혈관 신생을 겪고 다양한 물질을 혈액으로 방출합니다. 특히, 암 환자의 혈액에서 순환 DNA (ctDNA), 순환 RNA (ctRNA), 단백질, 엑소 좀과 같은 소포 및 순환 종양 세포 (CTC)가 발견되었습니다 ^2,9. 이러한 물질의 양에는 차이가 있지만 초기 단계뿐만 아니라 후기 단계 ^6,10

프로토콜

모든 전혈 샘플은 폐암 환자로부터 수득하였다. 클라이노믹스의 연구 및 분석은 암유전체학연구소에서 수행하며, 정부의 IRB 연구 승인은 서울아산의료원 기관심의위원회(IRB NO. 2021-0802)가 주도하고 있으며, IRB 번호는 클라이노믹스에 등록되어 있습니다.

1. 샘플 준비

1. 9mL의 전혈을 EDTA 또는 cfDNA 안정 혈액 수집 튜브에 수집합니다.
2. 튜브를 위아래로 약 10회 뒤집어 잘 섞는다.
3. 샘플을 실온(RT, 단기 보관용) 또는 4°C(장기 보관용)에서 보관하십시오. 얼거나 해동하지 마십시오.

2. 장치 준비

1. 전원 스위치를 눌러 기기를 켭니다.
   참고: 터치패드에 로딩 화면이 나타나고 기기가 초기화됩니다. 초기화하는 동안 악기에서 손을 떼지 마십시오. 기기 초기화가 완료된 후 카트리지 선택 화면이 나타납니다.
2. 사용할 샘플 모드를 선택합니다. 화살표를 눌러 샘플 수를 변경합니다.

3. 장치 작동 및 샘플 수집

1. LBx....

결과

이 기술의 목표는 전혈에서 암 관련 물질을 쉽고 자동으로 분리하는 것입니다. 특히 누구나 모든 적합한 연구 및 분석 분야에서이 기술을 사용할 수 있습니다. 단일 혈액 샘플에서 여러 물질을 동시에 재현 가능하게 분리하는 것은 액체 생검에서 중요합니다. LBx-1 및 LBx-2 디스크는 전혈에서 혈장 및 버피 코트 또는 PBMC를 분리하는 데 사용됩니다. 그림 1 은이 장치의 적용에 ?.......

토론

cfDNA와 CTC의 양과 농도는 암의 개인, 단계 및 유형에 따라 다릅니다. 또한 환자 2,4,5,10,20의 상태에 따라 다릅니다. 특히 암의 초기 또는 전암기에서는 암 관련 물질의 농도가 매우 낮아 검출이 불가능할 가능성이 높다. 그럼에도 불구하고 조기 발견은 환자의 생존 및 치료 전?.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
1% BSA (Bovine Serum Albumin)	Sigma-Aldrich	A3059
1.5 mL Microcentrifuge Tube	Axygen	MCT-150-C-S
15 mL Conical Tube	SPL	50015
4150 TapeStation System	Agilent	G2992AA	Cell-free DNA Screen Tape (Agilent, 5067-5630), Cell-free DNA Sample Buffer (Agilent, 5067-5633)
Apostle MiniMax High Efficiency Cell-Free DNA Isolation Kit	Apostle	A17622-250	5 mL X 50 preps version
BD Vacutainer blood collection tubes	BD	367525	EDTA Blood Collection Tube (10 mL)
BioViewCCBS	Clinomics		BioView Clinomics-Customized Bioview System. Allegro Plus microscope-based customization equipment
CD45 Monoclonal Antibody (HI30), PE-Alexa Fluor 610	Invitrogen	MHCD4522
FAST Auto cartridge	Clinomics	CLX-M3001
LBx-1 cartridge	Clinomics	CLX-M4101
LBx-2 cartridge	Clinomics	CLX-M4201
OPR-2000 instrument	Clinomics	CLX-I2001
Cover Glass	Marienfeld Superior	HSU-0101040
DynaMag 2 Magnet Stand	Thermo Fisher Scientific	12321D
Ficoll Paque Solution	GE healthcare	17-1440-03	density gradient solution
Filter Tip, 10 µL	Axygen	AX-TF-10	Pipette tips with aerosol barriers are recommended to help prevent cross contamination.
Filter Tip, 200 µL	Axygen	AX-TF-200	Pipette tips with aerosol barriers are recommended to help prevent cross contamination.
Filter Tip, 100 µL	Axygen	AX-TF-100	Pipette tips with aerosol barriers are recommended to help prevent cross contamination.
Filter Tip, 1000 µL	Axygen	AX-TF-1000	Pipette tips with aerosol barriers are recommended to help prevent cross contamination.
FITC anti-human CD326 (EpCAM) Antibody	BioLegend	324204
FITC Mouse Anti-Human Cytokeratin	BD Biosciences	347653
Formaldehyde solution (35 wt. % in H2O)	Sigma Aldrich	433284
Kimtech Science Wipers	Yuhan-Kimberly	41117
Latex glove	Microflex	63-754
Magnetic Bead Separation Rack	V&P Scientific	VP 772F2M-2
Manual Pipetting  (0.5-10 µL)	Eppendorf	3120000020
Manual Pipetting  (2-20 µL)	Eppendorf	3120000038
Manual Pipetting  (10-100 µL)	Eppendorf	3120000046
Manual Pipetting  (20-200 µL)	Eppendorf	3120000054
Manual Pipetting  (100-1000 µL)	Eppendorf	3120000062
Mounting Medium With DAPI - Aqueous, Fluoroshield	abcam	ab104139
Normal Human IgG Control	R&D Systems	1-001-A
OLYMPUS BX-UCB	Olympus	9217316
Pan Cytokeratin Monoclonal Antibody (AE1/AE3), Alexa Fluor 488	Invitrogen	53-9003-82
PBS (Phosphate Buffered Saline Solution)	Corning	21-040CVC
Portable Pipet Aid	Drummond	4-000-201
Slide Glass	Marienfeld Superior	HSU-1000612
StainTray Staining box	Simport	M920
Sterile Serological Pipette (10 mL)	SPL	91010
Triton X-100 solution	Sigma Aldrich	93443
TWEEN 20	Sigma Aldrich	P7949
Whole Blood			Stored at 4-8 °C by collecting in EDTA or cfDNA stable tube : If the whole blood is insufficient in 9 mL, add PBS (phosphate buffered saline) as much as necessary.
X-Cite 120Q (Fluorescence Lamp Illuminator)	Excelitas	010-00157