胎瘤含中等细胞密度和疏松的间质,DNA释放率亦为中等。由此可见,对不同类型的组织DNA提取,蛋白酶K的孵育时间可作适当调整,以求最大量地获取大分子DNA。此外,对于Dubeau等提出的DNA提取过程中分次消化步骤的必要性,也有人提出异议。因为低、中分子量的核酸存在对限制性内切酶的消化和杂交不起作用。③Dubeau等发现,不适于进行酶切反应和杂交研究的化学修饰的DNA,可通过搅起完整的DNA而被动除去,因而强调了螺旋化(spooling)在DNA纯化中的重要性。该作者还发现延长组织固定时间的影响之一就是减少了可螺旋化DNA的量,杂交分析显示,螺旋化DNA杂交信号强,而未螺旋化DNA信号减弱。因此,增加DNA螺旋化可提高提取DNA质量和杂交效率。但是,Moerkert 等认为未螺旋化DNA不影响进行点杂交分析。
3.避免DNA机械性损伤福尔马林固定和石蜡包埋使组织变得坚韧,很难达到匀浆的效果。经常的做法是将组织切成3~5μm薄片,使每一细胞都被切开。但是,我们认为切片太薄,容易过多地将DNA切断,影响高分子量DNA的获得率。最好是采用15~20μm的厚切片。高浓度蛋白酶K消化2~4天,使能达到细胞充分破碎、蛋白充分消化的目的。并尽可能避免机械性匀浆过程造成的DNA剪切。
此外,在NDA释放出来以后的提取过程中,应尽可能轻柔操作,避免过多地移管。若必需移管时应选用大口吸管。尽可能避免人为的DNA剪切。纯化DNA用TE(pH8.0)溶解放4℃保存即可,若短期不用时应-20℃冻存,但切忌反复冻融,以免DNA降解。
四、石蜡包埋组织DNA分析的方法学
由于DNA提取方法的改善和DNA质量的提高,几乎所有基因分析的技术均可用于石蜡包埋组织,但目前分子病理学研究的常用方法是点杂交、Southern印迹杂交和多聚酶链反应(PCR)。
1.点杂交 鉴于包埋组织DNA有一定程度的降解,因而点杂交被认为是一种简便、快速和实用的方法,特别适用于较大样本的筛选。Dyall – smith等(1988)采用未经抽提的蛋白酶消化产物直接点膜,进行点杂交分析,在3周内对200多病例进行筛选,对阳性病例和很难解释的弱阳性斑点,再进行原位杂交等方法作进一步证实。
2.Southern印迹杂交Southern印迹杂交是经典的基因分析技术,已被广泛地用于基因突变,扩增、重排和丢失等许多方面的研究。石蜡包埋组织的Southern印迹杂交分析有以下几个方面值得注意:
(1)当所分析的酶切片段长为300~500bp时,包埋组织DNA杂交信号强度只有相同量标准DNA的10%~85%。信号强度与原始DNA大小呈正相关,最小片段DNA产生最弱的信号。
(2)包埋组织DNA所致的非特异性背景杂交比标准DNA为明显。这种背景杂交的产生可能是由于不包含到分析基因中两个限制性内切酶识别位点的小片段DNA存在。
(3)由于背景杂交明显使得信号模糊,信/噪比缩小。根据Goelz的经验,约有25%石蜡包埋组织不适于作Southern印迹杂交。
(4)某些限制性酶切片段的电泳速度比标准DNA稍迟缓。可能的原因是DNA直接或间接的化学改变使某些限制性酶切位点失活和/或单链DNA存在。
(5)由于小片段DNA的存在,故用作杂交分析的DNA量应适当增加,以增强杂交信号。
3.PCR分析PCR技术是近年来分子生物学技术的典范,已被广泛地用于分子病理学的各个领域。此技术不但特异性好和敏感性高,而且简便、快速、模板DNA要求不高,特别适于石蜡包埋DNA的分析。
用于PCR扩增的DNA提取比较简单,既使少量DNA样品亦能产生大量特异性DNA拷贝。已被成功地用于各代木乃伊DNA的分析,小至1mm2的HE染色切片提取的DNA亦可获得满意的扩增,并可用于诊断。但是,为了提高PCR的敏感性和可重复性,模板DNA应尽可能地纯化,除去提取物中某些抑制PCR反应的成份。
此外,切片过程中要注意防止污染,以免出现假阳性。
最近,Davis等(1993)对PCR产物进行单链构型多态性(SSCP)分析,可以提高PCR敏感性5倍以上。SSCP分析是应用单链DNA在非变性聚丙酰胺凝胶上电泳,根据序列的不同所产生的构型差异来分析PCr 产物。此分析能检测出小到一个碱基的差异,因而可被广泛地用于研究点突变和基因多态性。
此外,在包埋组织的DNA提取中往往发现有RNA的存在。这些未加任何保护而免受降解的RNA,不可能是完整的序列。然而,此发现提示用福尔马林固定的组织亦可作为Northern印迹杂交分析的可能材料来源。
五、分子病理学研究中的应用
1.基因重排分析与淋巴瘤的诊断分子生物学技术在肿瘤诊断中的应用,目前仅限于淋巴瘤/白血病。淋巴瘤以具有特异性抗原受体基因重排的单一性细胞增殖为特征。因此,克隆性免疫球蛋白(Ig)和T-细胞受体(TCR)基因重排的检出可作为淋巴瘤诊断的重要指标,这在国外许多实验室已成为常规诊断技术。
Southern印迹杂交和PCR都已被成功地用于基因重排分析。此技术在下列病变的诊断和鉴别诊断中特别有意义:①恶性淋巴瘤与反应性淋巴组织增生的鉴别。后者为多克隆性细胞增生,不能检出或扩增出克隆性基因重排序列;②T和B细胞性肿瘤的区分:PCRβ基因重排支持T细胞源性,而Ig重链基因则为B细胞源性。然而,一部分病例显示Ig和TCR基因双重排。在这种情况下,要结合其他基因分析。若同时伴有Ig轻链(K或人)基因重排则支持B细胞肿瘤;同时伴有TCRr或TCRs基因重排则为T细胞肿瘤。另外,也可结合免疫分型。双基因重排的肿瘤往往一种基因为不完全重排、不伴有相应的抗原受体表达,故免疫表型上往往是单一的。③T细胞性淋巴瘤的诊断,T细胞肿瘤形态变化多端、免疫表型上无克隆性标记,故对此类淋巴瘤均有必要进行基因分型。④T细胞优势性B细胞淋巴瘤。这种肿瘤在形态和免疫表型上很难建立诊断。⑤残留病变监测和复发的早期诊断。此技术还可用于识别骨髓的累及、治疗或骨髓移植后残余病变的检测,以及形态学上不能察觉的早期复发的诊断。
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