На правах рукописи жилова марьянна борисовна эффективность и безопасность многокурсовой



страница4/10
Дата23.04.2016
Размер6.65 Mb.
ТипДиссертация
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Клиническая характеристика больных псориазом.

В основу исследования за период с 2010 года по 2015 год легли 147 наблюдений больных средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза. Клинико-лабораторное обследование проводилось 41 больному средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза впервые получавших курс фототерапии (УФВ-311, ПУВА-терапия) и 106 больным средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза получшим многокурсовое лечение методами фототерапии (ПУВА-терапия или УФВ-311 на базе ФГБУ «ГНЦДК» Минздрава России. Среди пациентов, получавших многокурсовое лечение методами фототерапии, 136 пациентам проводились курсы фототерапии, 11 больных средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза, имевших в анамнезе длительную многокурсовую фототерапию.

Среди 136 больных псориазом в соответствии с поставленными задачами и в зависимости от метода проводимой фототерапии больные были разделены на следующие группы: 1 группа – впервые получавших методы фототерапии (ПУВА-терапия, УФВ-311 терапия), 1 группа - получавших многокурсовое лечение методами фототерапии (ПУВА-терапия, УФВ-311 терапия). Больные 1 и 2 групп были разделены на следующие подгруппы:

1А подгруппа (n=19) включала больных средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза получавших однократный курс ПУВА-терапии

1Б подгруппа (n=22) включала больных средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза, впервые получавшими курс УФВ-311

2А подгруппа (n=51) включала больных средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза, получавшими многокурсовое лечение методом ПУВА-терапии.

2Б подгруппа (n=44) включала больных средне-тяжелыми и тяжелыми формами псориаза, получавшими многокурсовое лечение методомУФВ-311.

В зависимости от степени тяжести заболевания и вида фототерапии пациенты были распределены на следующие группы:

1 группа (n=20) – больные средне-тяжелыми формами псориаза, получавшие курс УФВ-311 и имевшие в анамнезе многокурсовое лечение методом ПУВА-терапии.

2 группа (n=26) – больные средне-тяжелыми формами псориаза, получавшие многокурсовое лечение методом ПУВА- терапии.

3 группа (n=20) – больные средне-тяжелыми формами псориаза, получавшие многокурсовую УФВ-311.

4 группа (n=25) – больные тяжелыми формами псориаза получавшие многокурсовую ПУВА-терапию.

Среди 106 больных псориазом, получавших многокурсовую фототерапии (УФВ,УФВ-311, ПУВА-терапия) в соответствии с поставленной задачей оценить частоту отделенных побочных эффектов фототерапии, в зависимости от длительности применения фототерапии больные были разделены на 3 группы:

1 группа - 33 больных псориазом, получившие 60-100 процедур фототерапии (ПУВА-терапия, УФВ/УФВ-311),

2 группа – 58 больных псориазом, получившие 101-200 процедур (ПУВА-терапия, УФВ/УФВ-311),

3 группа- 15 больных псориазом, получившие более 200 процедур (ПУВА-терапия, УФВ/УФВ-311) .

В рамках поставленной задачи дать сравнительную характеристику распределения частот нуклеотидных замен генов системы эксцизионной репарации ДНК и изучить возможные мутации генов ХР в коже больных псориазом однократно и многократно получавшие курсы фототерапии (УФВ-311, ПУВА-терапия) молекулярно-генетические исследования были проведены из биообразцов крови и кожи, полученного от 80 больных псориазом. Для изучения молекулярно-генетических маркеров повышенного риска развития злокачественной меланомы кожи биообразцы крови были получены от 80 больных псориазом, длительно получавших курсы фототерапии и контрольной группы из 44 человек (24 больных злокачественной меланомой кожи и 20 здоровых добровольцев).

Отбор пациентов проводился в соответствии с критериями включения/исключения.



Критерии включения в группу больных псориазом, впервые получавших фототерапию:

- наличие у пациента средне-тяжелых и тяжелых форм псориаза (PASI>10);

- возраст пациента не менее 18 лет европиоидной расы, российской популяции и любой половой принадлежности;

- отсутствие в анамнезе ранее проводимых курсов фототерапии (ПУВА-терапия, УФВ, УФВ-311).

- отсутствие беременности и грудного вскармливания, использование адекватных методов контрацепции на период проведения терапии;

- отсутствие сифилиса, гепатитов В, С, ВИЧ на основании выполненных скрининговых лабораторных тестов;

- отсутствие клинически значимых отклонений от нормальных лабораторных показателей (общий анализ крови, мочи, биохимический анализ крови);

- заключение терапевта, окулиста, эндокринолога, гинеколога (у женщин) об отсутствии противопоказаний к ультрафиолетовой терапии.


Критерии включения в группу больных псориазом, получавших многокурсовую фототерапию:

- наличие у пациента средне-тяжелых и тяжелых форм псориаза (PASI>10);

- возраст пациента не менее 18 лет европиоидной расы, российской популяции и любой половой принадлежности;

- проведение не менее 3 курсов фототерапии (ПУВА-терапия, УФВ, УФВ-311).

- отсутствие беременности и грудного вскармливания, использование адекватных методов контрацепции на период проведения терапии;

- отсутствие сифилиса, гепатитов В, С, ВИЧ на основании выполненных скрининговых лабораторных тестов;

- отсутствие клинически значимых отклонений от нормальных лабораторных показателей (общий анализ крови, мочи, биохимический анализ крови);

- заключение терапевта, окулиста, эндокринолога, гинеколога (у женщин) об отсутствии противопоказаний к ультрафиолетовой терапии.



Критерии включения в группу здоровых добровольцев:

- отсутствие у добровольца псориаза и других аутоиммунных заболеваний;

- возраст пациента не менее 18 лет европиоидной расы, российской популяции и любой половой принадлежности;

- отсутствие беременности и грудного вскармливания, использование адекватных методов контрацепции на период проведения терапии;

- отсутствие сифилиса, гепатитов В, С, ВИЧ на основании выполненных скрининговых лабораторных тестов;

- отсутствие клинически значимых отклонений от нормальных лабораторных показателей (общий анализ крови, мочи, биохимический анализ крови);



Критерии включения в группу больных со злокачественной меланомой кожи:

- возраст пациента не менее 18 лет европиоидной расы, российской популяции и любой половой принадлежности;

- наличие установленного врачом-онкологом окончательного диагноза: «Злокачественная меланома кожи» вне зависимости от стадии заболевания;

- отсутствие у больного наследственной формы меланомы кожи.



Критерии исключения больных для псориазом, получавших методы фототерапии:

- возраст менее 18 лет;

- непереносимость ультрафиолетового излучения и фотосенсибилизаторов;

- наличие заболеваний, ассоциированных с повышенной чувствительностью к ультрафиолетовому облучению (пигментная ксеродерма, красная волчанка, дерматомиозит, трихотилодистрофия, синдром наследственного диспластического невуса, альбинизм, синдром Горлина, синдром Кокейна).

- наличие порфирии;

-наличие злокачественных и доброкачественных опухолей, злокачественная меланома в анамнезе;

- предшествующая терапия мышьяком, ионизирующим излучением;

- беременность или грудное вскармливание, планирование беременности;

- наличие тяжелого инфекционного процесса, например, сепсиса, абсцесса

туберкулеза;

- наличие соматических заболеваний в стадии обострения или

декомпенсации;

- заболевания крови;

- заболевания центральной нервной системы;

- клинически значимые отклонения от нормальных показателей лабораторных исследований
Общая характеристика здоровых добровольцев.

В исследование включено 20 добровольцев: 14 мужчин и 6 женщин в возрасте от 26 до 60 лет (средний возраст 43,2±9,5).

Группа добровольцев была относительно однородной по национальной принадлежности: все 20-и индивидуумы относились к русской национальности. У всех 20 добровольцев наследственность по псориазу была не отягощена. Все здоровые добровольцы выразили готовность участвовать в данном исследовании, подписав письменное информированное согласие.

Всем здоровым добровольцам однократно осуществлялся забор цельной венозной крови в количестве 5 мл.


Общая характеристика больных злокачественной меланомой кожи.

В исследование были включены 24 больных со злокачественной меланомой кожи, имевших различные стадии заболевания (у 5 больных - T2aN0M0, у 6 больных - T3bN0M0, у 5 больных - T3bN1M0, у 3 больных -T3aN2M0, у 5 больных - Т3bN3M0). Все пациенты находились на лечении в ФГБУ «МНИОИ им. П.А. Герцена» Минздрава России, диагноз был подтвержден результатами гистологического исследования. Семейных случаев меланомы кожи у наблюдаемых пациентов выявлено не было. По формам заболевания отмечалось следующее распределение: поверхностно-распространяющаяся форма – у 14, узловатая – у 3, лентиго-меланома – у 7. Локализация первичной злокачественной опухоли была следующая: кожа лица - у 20,8% (n=5), кожа шеи - у 25% (n=6), кожа предплечий - у 29,2% (n=7) , кожа туловища - у 8,3% (n=2), кожа голеней - у 16,7% (n=4). Все опухоли были пигментообразующими.

Среди обследуемых больных со злокачественной меланомой кожи было 15 мужчин и 9 женщин. Средний возраст пациентов составил 51,5±12,3. Преобладающими возрастными группами дебюта заболевания были группы 50-59 лет - у 6 пациентов и 60-69 лет - 9 пациентов.

По фототипам кожи больные распределились следующим образом: 1 фототип кожи был у 2 больных (8,3%), 2 тип кожи у 12 (54,1%), 3 тип –у 9 (37,5%), 4 тип кожи не встречался. Интенсивность солнечной инсоляции была высокой у 16,6% (n=4) больных, средней – у 58,3% (n=14) и низкой – у 25% (n=6). Солнечные ожоги в течение жизни имели 50% (n=12) больных. Всем больным злокачественной меланомой кожи однократно осуществлялся забор цельной венозной крови в количестве 5 мл независимо от стадии заболевания и проводимой терапии. Предварительно все больные злокачественной меланомой кожи выразили готовность участвовать в исследовании, подписав письменное информированное согласие.


2.2. Методы клинического обследования и лечения пациентов

Для обследования псориазом, получавших ультрафиолетовую терапию в ФГБУ «ГНЦДК» Минздрава России применялись методы клинико-лабораторного обследования пациентов: осуществлялась работа с пациентом по получению информированного согласия, оценка соответствия пациента критериям включения – исключения, проведение физикального обследования пациента, сбор анамнестических данных, оценка тяжести состояния пациента и распространенности псориатического процесса по величине индекса PASI, проведение клинико-лабораторного обследования пациента, в том числе: клинического исследования крови и мочи, проведение биохимического исследования крови, идентификация маркеров вирусных гепатитов В, С, обследование пациента на наличие ВИЧ-инфекции и сифилиса, получение заключения терапевта, эндокринолога и окулиста об отсутствии у пациента противопоказаний к проведению ультрафиолетовой терапии, получение заключения гинеколога (для женщин) об отсутствии противопоказаний к проведению ультрафиолетовой терапии и теста на беременность, взятие образца крови для исследования нуклеотидных замен системы ХР, взятие биоптата с непораженной кожи или с участка кожи с признаками фотостарения или др. побочных эффектов для исследования нуклеотидных замен системы ХР. Все данные о пациентах и добровольцах заносились в индивидуальные карты.

Оценка тяжести поражения кожного покрова при псориазе проводилась на основании Индекса распространенности и тяжести поражения кожи при псориазе (PASI) до и после курса лечения.

Индекс PASI рассчитывался по следующей формуле:



PASI = 0,1× (Э головы + И головы+ Ш головы) × А головы +

0,3× (Э туловища+ И туловища+ Ш туловища) × А туловища +

0,2× (Э верхних конечностей+ Иверхних конечностей+ Шверхних конечностей) × Аверхних клонечностей +

0,4× (Э нижних конечностей + И нижних конечностей+ Ш нижних конечностей) × А нижних конечностей ,

где Э –эритема, И - инфильтрация, Ш - шелушение, выраженные в числовых значениях от 0 до 4 (0 - отсутствие проявлений, 1 – незначительные проявления, 2 – умеренные проявления, 3 - выраженные проявления, 4 - очень выраженные проявления); А - числовой показатель площади поражения определенной области кожного покрова (голова, туловище, верхние и нижние конечности) в числовых значениях от 0-6 ( 0- отсутствие поражений, 1 - от 1-9%; 2 - от 10 -29%; 3 – от 30-49%; 4 – от 50-69%; 5 – от 70 - 89%; 6 – от 90-100%). Оценка эффективности проводимой терапии оценивалась на основании динамики Индекса распространенности и тяжести поражения кожи при псориазе (PASI) до и после курса лечения.

Эффективность терапии была оценена по динамике индекса распространенности и тяжести поражения кожи (PASI). Эффективность проводимой терапии вычислялась по следующей формуле.



[PASI ДО ЛЕЧЕНИЯ- PASI ПОСЛЕ ЛЕЧЕНИЯ ] X 100%

PASI ДО ЛЕЧЕНИЯ



  • Снижение индекса PASI менее чем на 75% - незначительный эффект от проводимого лечения или его отсутствие

  • Снижение индекса PASI % от 75 до 100% –выраженный клинический эффект

У больных псориазом, впервые получавших методы ультрафиолетовой терапии и проводивших многократные курсы, фототерапия проводилась в комплексе с медикаментозной симптоматической терапией: Меглюмина натрия сукцинатом 400,0 в/в капельно № 3-5, раствором кальция глюконата 10%- 10,0 в/м № 10, раствором натрия тиосульфата 30% -10,0 № 10, антигистаминными препаратами (супрастин, фенкарол,). Одновременно проводилась наружная терапия: 2-5% салициловая мазь, 2-20% нафталановая мазь, 2-10% мазь с мочевиной. С целью получения данных у больных по результатам катамнестического наблюдения проводилось клиническое обследование больных псориазом ранее длительно получавших фототерапию с целью выявления отдаленных побочных эффектов ультрафиолетовой терапии с оценкой количества ранее проведенных курсов. Клинико-анамнестические данные фиксировались путем заполнения стандартизованных карт.

Характеристика различных спектральных диапазонов ультрафиолетового излучения.

Для лечения больных псориазом были использованы методы узкополосной средневолновой фототерапии (УФВ-311) и ПУВА-терапии. Метод узкополосной средневолновой фототерапии (УФВ-311) основан на использовании узкого спектрального диапазона средневолнового ультрафиолетового излучения с длиной волны 310-315 нм и максимумом эмиссии 311 нм. Показанием к применению УФВ-311 были среднетяжелые формы псориаза (PASI 10 и более ) при малой и умеренной инфильтрации псориатических бляшек. В качестве источников ультрафиолетового излучения использовались ультрафиолетовые кабины Waldmann UV 7001К, укомплектованные лампами для узкополосной средневолновой фототерапии (F85/100W UV01 (TL01) производства фирмы «Herbert Waldmann GmbH & Co. KG» (Германия). Учитывая распространенность высыпаний, проводилось облучение всего кожного покрова с экранированием слизистых оболочек, половых органов, сосков, мочек ушей, губ. Начальную дозу облучения назначали в зависимости от фототипа кожи, степени загара и индивидуальной чувствительности больного к применению средневолнового ультрафиолетового излучения. Для определения индивидуальной фоточувствительности у пациента с помощью биодозиметра Горбачёва определяли индивидуальную биодозу (минимальную эритемную дозу, МЭД). Начальная доза облучения составляла 50-70% МЭД. У больных псориазом начальная доза облучения составила 0,1-0,2 Дж/см2. Процедуры проводили 4 раза в неделю, разовую дозу повышали каждую процедуру или каждую 2-ю процедуру на 0,1 Дж/см2. Количество процедур на курс составило 15 - 25. Метод ПУВА-терапии основан на сочетанном воздействии на кожу псораленовых фотосенсибилизаторов и длинноволнового ультрафиолетового излучения с длиной волны 320-400 нм. Метод использовался при средне-тяжелых и тяжелых формах псориаза. В качестве фотосенсибилизатора перорально применяли препарат Аммифурин ТМ (ЗАО «Фармцентр ВИЛАР», Россия) в таблетках по 20 мг. В качестве источников ультрафиолетового излучения использовались ультрафиолетовые кабины Waldmann UV 7001К, укомплектованные лампами для ПУВА-терапии (F85/100W-PUVA) производства фирмы «Herbert Waldmann GmbH & Co. KG» (Германия). Учитывая распространенность высыпаний, проводилось облучение всего кожного покрова с экранированием слизистых оболочек, половых органов, сосков, мочек ушей, губ. Пероральные препараты принимали внутрь за один приём: аммифурин в дозе 0,8 мг/кг массы тела за 2 часа до облучения длинноволновым ультрафиолетовым светом. Начальную дозу УФА назначали в зависимости от индивидуальной чувствительности больного к сочетанному применению фотосенсибилизаторов и длинноволнового ультрафиолетового света или в зависимости от типа кожи (по классификации Т. Б. Фитцпатрика) и степени загара. Для определения индивидуальной чувствительности к ПУВА-терапии у пациента с помощью биодозиметра Горбачёва-Денфальда на участках незагорелой кожи (на предплечье, нижней части живота, спине или ягодице) проводили фототестирование с определением минимальной фототоксической дозы (МФД). Начальная доза УФА составляла 50-70% от МФД. При дозировании облучения в зависимости от типа кожи и степени загара больного начальная доза составляла 0,25-1,0 Дж/см2. Процедуры проводили 4 раза в неделю. Разовую дозу облучения увеличивали каждую вторую процедуру на 10-30% или на 0,25-1,0 Дж/см2. Курс лечения составлял 15-25 процедур. В течение периода лечения одним из методов ультрафиолетовой терапии осуществлялось наблюдение за пациентом, регистрация и оценка нежелательных (побочных) явлений проведенной ультрафиолетовой терапии.


2.3. Молекулярно-генетические методы

Для исследования были отобраны фрагменты генов эксцизионной системой репарации ДНК:

- фрагмент 16-го экзона гена XPC, в котором обнаружена нуклеотидная замена, ассоциированная с высоким риском образования рака кожи;

- 9 экзон гена XPD, кодирующий функциональный домен DEAH-box, ответственный за расплетание двуцепочечной молекулы ДНК для последующей работы репарационного аппарата;



- 11 экзон гена XPF, кодирующий район белка XPF, отвечающего за надрезание молекулы ДНК и удаление межнитевых поперечных сшивок молекулы ДНК в процессе эксцизионной репарации нуклеотидов.

- 4 экзон гена ERCC1 (excision repair cross-complementing rodent repair deficiency, complementation group) принимает участие в работе эксцизионной репарации и отвечает за устранение повреждений ДНК, вызванных УФ-облучением либо алкилирующим агентом цисплатином;

- 10 экзон гена XRCC1 (X-ray cross-complementing group I) – белок, кодируемый геном XRCC1, является важным регулятором системы репарации ДНК и входит в семейство белков, участвующих в контроле прохождения клеточного цикла и стабильности генома;

- 23 экзон гена XPD (официальное название гена ERCC2, excision repair cross-complementing rodent repair deficiency, complementation group 2) – белок, кодируемый геном XPD принимает участие в эксцизионной репарации нуклеотидов молекулы ДНК, расплетая молекулу ДНК в районе места повреждения. Также участвует в транскрипции РНК.

Белки, которые кодируют эти гены, являются ключевыми компонентами процесса эксцизионной репарации ДНК человека.

Известно, что хромосомная ДНК содержится во всех ядерных клетках организма, при этом во всех клетках одного организма ДНК одинакова. В связи с этим для проведения исследования в качестве клинического материала использовались:

- цельная кровь пациентов, забор которой осуществлялся до начала лечения; кровь служила «внутренним контролем» исследования, т.к. в ней производилось изучение состояния генов, ассоциированных с эксцизионной системой репарации ДНК, до начала ультрафиолетовой терапии.

- биоптат кожи пациентов с участков кожного покрова без псориатических высыпаний; исследование биоптатов кожи проводилось после проведения ультрафиолетовой терапии с целью выявления соматических мутаций в генах ассоциированных с эксцизионной системой репарации ДНК, которые могут возникнуть как после первого курса фототерапии, так и на фоне многокурсовой ультрафиолетовой терапии или по окончании очередного курса лечения.

В связи с относительно высокой травматичностью кожи при проведении биопсии (в сравнении с забором крови) исследование биоптата кожи до начала лечения не проводилось.

Для проведения молекулярно-генетических исследований были отобраны следующие биообразцы:

- образцы крови, полученные от 20-и здоровых добровольцев;

- образцы крови, полученные от 24 больных меланомой кожи

- образы крови, полученные от 80 больных псориазом до получения фототерапии;

- биоптаты кожи, полученные от 80 больных псориазом после лечения. Подготовленный для хранения материал помещали в кюльвенатор (низкотемпературный холодильник) и хранили до проведения исследования при температуре -70 – 80° С.



Исследования выполнялись в отделе лабораторной диагностики ИППП и дерматозов ФБГУ «ГНЦДК» Минздрава России по единой схеме исследования.

Этапы исследования нуклеотидных последовательностей выбранных генов эксцизионной системы репарации ДНК (XPD, XPC, XPF, ERCC1, XRCC1) для поиска мутаций или нуклеотидных замен включали:



  1. выделение ДНК из биообразцов;

  2. амплификацию ДНК выбранных генов для последующего секвенирования нуклеотидной последовательности;

  3. детекцию и визуализацию продуктов амплификации ДНК выбранных генов;

  4. осаждение продуктов амплификации ДНК выбранных генов;

  5. проведение сиквенсовой ПЦР;

  6. осаждение продуктов сиквенсовой ПЦР;

  7. проведение реакции секвенирования.

  8. для проведения аплификации фрагментов генов эксцизионной системы репарации ДНК были подобраны праймеры, характеристика которых представлена в таблице 3.



Таблица 3.

Праймеры для проведения аплификации фрагментов генов эксцизионной системы репарации ДНК



Название гена


Последовательность праймеров

Температура

отжига

°C

Размер амплифицируемого

продукта, п.н.

XPD

F: TCACCCTGCAGCACTTCGTT

R: CTGTCTCTATCCATCTGCTC



64

673

XPC

F: TCTCCTTAGTACAGAGAGCTT

R: CTGATTACTAACCCTCGCCT



60

1014

XPF

F: GAGAGTTCTTCCCCAGTGAC

R: CCTATGATGTCTGGCAAGGA




62

841

XPD, ex23

F: TCAAACATCCTGTCCCTACTGGCCAT

R: CTGCGATTAAAGGCTGTGGACGTGAC



67

344

ERCC1

F: TCATCCCTATTGATGGCTTCTGCCC

R: GACCATGCCCAGAGGCTTCTCATAG



69

252

XRCC1

F: CCCAAGTACAGCCAGGTCCTAG

R: AGTCTGACTCCCCTCCAGATTC



58

171



Выделение ДНК из биобразцов

  1. выделение ДНК из биоптатов кожи

Для проведения молекулярно-генетических исследований биоптаты кожи гомогенизировали. Измельчение биоптатов кожи осуществлялось механическим способом при высокоскоростном движении специальных металлических шариков с использованием автоматической станции для разрушения и гомогенизации биологических образцов TISSUELYSER II.

Каждый биоптат помещался в пластиковую одноразовую пробирку типа эппендорф объемом 1.5 или 2 мл в зависимости от размера биоптата. В данную пробирку добавляли 400 мкл буферной смеси на основе ТРИС-HCL, ЭДТА, NACL с добавлением додецилсульфата натрия и помещали один металлический шарик размером 0.3 мм (для 1.5 мл пробирок) или 0.5 мм (для 2 мл пробирок) с помощью пинцета или специальной пипетки-дозатора соответственно. Далее пробирка помещалась в прибор на 5-10 мин при частоте движения шариков 30 ударов/c до полной гомогенизации биоптата. Наступление полной гомогенизации контролировалось визуально, образец при этом представлял собой однородную суспензию без крупных частиц.

В связи с тем, что металлические шарики предназначены для многократного использования, после окончания процедуры гомогенизации каждый шарик переносился в пластиковый контейнер с водным раствором моющего средства Fairy, затем промывается дистиллированной водой и автоклавировался.



После завершения вышеописанной процедуры 400 мкл полученного гомогената переносили в чистую пробирку типа эппендорф объемом 1.5 мл. К полученному гомогенату добавляли 12 мкл протеиназы к (конечная концентрация 20 мг/мкл) и инкубировали в течение 20 часов при 370С.

Дальнейшее выделение ДНК осуществляли с использованием коммерческого набора реагентов DIATOMTM DNA PREP 100. Выделение ДНК проводили в боксе биологической безопасности во избежание загрязнения помещения и последующей контаминации инкубационной смеси чужеродной ДНК при постановке ПЦР (в состав набора реагентов DIATOMTM DNA PREP 100 входит лизирующий реагент (LYSIS REAGENT) с гуанидинтиоционатом, в присутствии которого ДНК активно сорбируется на сорбенте nucleos (суспензия сорбента), затем отмывается от белков и солей спиртовым раствором).

В пробирку типа эппендорф объемом 1.5 мл к полученному лизату добавляли 400 мкл лизирующего реагента, содержимое пробирки перемешивали переворачиванием (5-10 раз). Далее пробирку со смесью термостатировали при 65°C в течение 1 часа. После термостатирования пробирку со смесью центрифугировали в течение 15 сек при 5000g (≈12000 об/мин) в том случае, если смесь содержала несолюбилизированный клеточный дебрис или другой нерастворимый остаток. Прозрачный супернатант целиком переносили в чистую пробирку типа эппендорф объемом 1.5 мл, и к нему добавляли 20 мкл суспензии сорбента NUCLEOS. Перед использованием NUCLEOS интенсивно перемешивали на вортексе. Пробирку помещали на ротатор, перемешивали в течение 30-40 мин (10-20 об/мин), затем центрифугировали в течение 15 сек при 5000g. Супернатант удаляли осторожно, не задевая осадок. К осадку добавляли 200 мкл лизирующего реагента, смесь тщательно перемешивали на вортексе до полного гомогенного состояния. Если суспендирование было затруднено из-за сильного слипания сорбента, которое может быть обусловлено высоким содержанием ДНК, сорбент вначале осторожно суспендировали пипетированием, а затем перемешивали на вортексе. Затем в пробирку добавляли 1 мл рабочего раствора солевого буфера (SALINE BURRER) для отмывки ДНК. Содержимое пробирки перемешивали переворачиванием 5-10 раз и центрифугировали в течение 15 сек при 5000g. Супернатант удаляли осторожно, не задевая осадок. К осадку добавляли 1 мл рабочего раствора солевого буфера, содержимое пробирки перемешивали на вортексе и центрифугировалит в течение 15 сек при 5000g. Супернатант удаляялиосторожно, не задевая осадок. Процедуру отмывки ДНК повторяли еще один раза. Осадок подсушивалит при температуре 65°C в течение 4-5 мин. ДНК элюировали из сорбента путем добавления 50-100 мкл экстрагена е (EXTRAGENE E) (100 мкл добавляется, если проводится выделение из цельной крови или другой пробы, содержащей большое количество ДНК). экстраген е отбирали из пробирки при постоянном перемешивании. Далее содержимое пробирки суспендировали на вортексе в течение 5-10 сек до получения гомогенной суспензии, затем термостатировали при 65°С в течение 5-10 мин, еще раз суспендировали на вортексе и центрифугировали в течение 1 мин при 10000g. Полученный раствор, содержащий ДНК, пригоден для дальнейшего использования. Через 2-3 дня данный раствор центрифугировали, в течение 1 мин при 10000g и переносили супернатант с ДНК в чистую пробирку типа эппендорф объемом 1.5 мл. ДНК хранили при температуре 4°C. Длительное хранение пробирок с ДНК осуществляли при температуре –20°C.

  1. выделение ДНК из образцов цельной крови

В пробирку типа эппендорф объемом 1.5 мл вносили 100 мкл цельной крови, добавляли 400 мкл лизирующего реагента. Дальнейшее выделение осуществляли по протоколу, описанному в пункте 1) для биоптатов кожи.

Амплификация ДНК выбранных генов для последующего секвенирования нуклеотидной последовательности

Во избежание контаминации, сбор реакционной смеси проводился в стерильном ламинаре.

Амплификация выбранных генов осуществлялась с использованием коммерческого набора регентов фирмы “Синтол” (Россия). Перед проведением реакции подготавливалось необходимое количество ПЦР-пробирок типа эппендорф объемом 0.2 мл. Пробирки маркировались соответствующим образом: положительный (К+), отрицательный (К-) контроли и исследуемые пробы (указывается номер пробы).

Затем готовилась реакционная смесь, включавшая следующие объемы компонентов в расчете на одну пробирку (Таб. 4).

Таблица 4.

Состав реакционной смеси для проведения амплификации ДНК выбранных генов




Наименование

Объем, мкл

1

10x Буфер для Taq-полимеразы десятикратный без детергентов

2.5

2

Праймер F, 10 pmol

1

3

Праймер R, 10 pmol

1

4

dNTP, 25 mM

2.5

5

Taq ДНК-полимераза, 5 E/мкл

0.5

6

dH2O

14.5

После приготовления смесь компонентов перемешивалась и центрифугировалась на вортексе. Готовую ПЦР-смесь тщательно перемешивали на вортексе и вносили по 20 мкл в маркированные пробирки, затем добавлялипо 5 мкл ДНК исследуемого образца. В пробирку отрицательного контроля добавляли 5 мкл dH2O. Общий объем реакционной смеси составлял 25 мкл. Пробирки закрывали и центрифугировали в течение 3-5 секунд при комнатной температуре на вортексе для позиционирования реакционной смеси на дне пробирки.

ПЦР проводилась в амплификаторе Dyad. На первой стадии образцы подвергалисья тепловой денатурации при 95°C в течение 3 минут. Затем следовали 35 циклов, состоявшие из стадии денатурации ДНК, отжига праймеров и синтеза ДНК (72°C, время синтеза зависит от размера амплифицируемого фрагмента (из расчета 1 мин. на 1000 п.н. для Taq-полимеразы). Описание циклов амплификации для каждой пары праймеров представлено в таблице 5.
Таблица 5.

Циклы амплификации

Стадия

Пара праймеров

F и R для гена XPD

Пара праймеров

F и R для гена XPС

Пара праймеров

F и R для гена XPF

Пара праймеров

F и R для

XPD, ex23

Пара праймеров

F и R для ERCC1

Пара праймеров

F и R для XRCC1

Денатурация

95°C, 20 сек

95°C, 20 сек

95°C, 20 сек

94°C, 60 сек

94°C, 60 сек

94°C, 30 сек

Отжиг

62°C, 15 сек

60°C, 20 сек

62°C, 20 сек

67°C, 60 сек

69°C, 60 сек

58°C, 30 сек

Синтез

72°C, 35 сек

72°C, 60 сек

72°C, 40 сек

72°C, 30 сек

72°C, 30 сек

72°C, 10 сек


Детекция и визуализация продуктов амплификации ДНК

выбранных генов

В камеру для горизонтального электрофореза заливали 1хТАЕ буфер, приготовленный разбавлением 50хТАЕ дистиллированной водой. К 2,0 г агарозы добавляли 2 мл 50х тае буфера и 100 мл дистиллированной воды. Приготовленную смесь прогревали в СВЧ-печи до полного растворения агарозы, затем в нее добавляли 10 мкл 1% раствора бромистого этидия и перемешивали. Расплавленную агарозу охлаждали до температуры 50-60°с и заливали в планшет для заливки геля. Для получения в агарозном геле карманов для нанесения образцов устанавливали на планшет гребенку, используя зажим типа «бульдог». После застывания агарозы осторожно вынимали гребенку из геля и переносили планшет с гелем в камеру для проведения электрофореза. В карманы геля наносили по 5мкл амплификата, предварительно смешанного с 0.05% раствором бромфенолового синего. Для установления точного размера амплифицируемого продукта в один из карманов агарозного геля вносился маркер молекулярного веса ДНК в растворе, предназначенном для нанесения на гель GENERULER. Затем подключали электрофоретическую камеру к источнику питания и задавали напряжение, соответствовавшее напряженности электрического поля 10-15 в/см геля. Проводили электрофоретическое разделение продуктов амплификации в направлении от катода (-) к аноду (+). Контроль за электрофоретическим разделением осуществляли визуально по движению полосы красителя., которая должна была пройти от старта 1,5-2 см. Результаты прохождения реакций амплификации оценивали с помощью трансиллюминатора с фотокамерой для фотографирования гелей в ультрафиолетовом свете с длиной волны 310 нм



Осаждение продуктов амплификации ДНК выбранных генов

Осаждение продуктов амплификации ДНК проводилось, чтобы получить чистый препарат ДНК и избавиться от компонентов амплификационной смеси, таких как праймеры и DNTP, которые в дальнейшем мешают проведению сиквенсовой реакции. Для этого использовалась экзонуклеаза i из E.coli и креветочная щелочная фосфатаза.

Перед проведением реакции подготавливалась и маркировалось необходимое количество пробирок типа эппендорф объемом 0.2 мл. Затем на льду приготовливалась смесь ферментов, включавшая следующие объемы компонентов в расчете на одну пробирку: 0.5 мкл экзонуклеазы (20 ед. в мкл) и 1 мкл фосфатазы (1 ед. в мкл). Ферменты отбирались из пробирок с поверхности, плавным движением.

После приготовления смесь ферментов аккуратно перемешивалась и центрифугировалась на вортексе.

Затем в каждую пробирку типа эппендорф объемом 0.2 мл вносилось по 1.5 мкл приготовленной смеси ферментов и по 5 мкл ПЦР-продукта. Общий объем реакционной смеси составлял 6,5 мкл.

Реакция проводилась в амплификаторе Dyad по следующему протоколу: 1) 37°С в течение 20 мин, 2) 90°С в течение 20 мин.

После проведения реакции пробы разбавлялись dH2O в зависимости от интенсивности свечения полосок при оценочном электрофорезе (возможно добавление от 6 до 48 мкл dH2O).



Проведение сиквенсовой ПЦР

Проведение сиквенсовой реакции осуществлялось с использованием коммерческого набора реагентов для секвенирования ДНК Big Dye Terminator v1.1 или v3.1 Sequencing RR-100.

Перед проведением реакции подготавливалось и маркировалось необходимое количество пробирок типа эппендорф объемом 0.2 мл.

Затем приготавливалась сиквенсовая амплификационная реакционная смесь, включавшая следующие объемы компонентов в расчете на одну пробирку (Таблица 6).

Таблица 6

Компоненты амплификационной реакционной смеси для реакции секвенирования




Наименование

Объем, мкл

1

Оптимизированный буфер для Big Dye Terminator v1.1 или v3.1

2

2

Big Dye Terminator v1.1 или v3.1

4

3

Праймер, 10мкМ

2

4

dH2O

10

В качестве праймеров для сиквенсовой реакции использовались праймеры, представленные в таблице 5. Каждый из трех очищенных ПЦР-продуктов для каждого выбранного гена секвенировался с обоих концов, следовательно, на каждый ПЦР-продукт приходилось по 2 реакции.

После приготовления смесь компонентов перемешивалась и центрифугировалась на вортексе.

Затем в каждую пробирку типа эппендорф объемом 0.2 мл вносилось по 18 мкл приготовленной смеси компонентов и по 2 мкл очищенной ДНК. Общий объем реакционной смеси составлял 20 мкл.

Сиквенсовая ПЦР проводилась в амплификаторе Dyad и включала стадии денатурации (96°C, 10 сек), отжига (60°C, 5 сек.) и синтеза (60°C, 4 мин). Количество циклов составляло 25.

Осаждение продуктов сиквенсовой ПЦР

Осаждение продуктов сиквенсовой ПЦР проводилось, чтобы избавиться от компонентов сиквенсовой смеси, таких как праймеры и меченые DDNTP, которые в дальнейшем могли помешать проведению реакции секвенирования на приборе 3130 GENETIC ANALYZER.

Подготавливалось и маркировалось необходимое количество пробирок типа эппендорф объемом 1.5 мл, в каждую пробирку добавлялось по 50 мкл охлажденного 96% этилового спирта. Далее в пробирки типа эппендорф объемом 0,2 мл с реакционной смесью добавлялось 2 мкл 0,125м ЭДТА и 2 мкл 3М ацетата натрия. Реакционная смесь с ацетатом натрия из микропробирок переносилась в пробирки с этиловым спиртом и перемешивалась на вортексе. Пробы инкубировались в морозильной камере при -20°С в течение 45 минут, Затем центрифугировались в течение 15-20 мин при 12000 об/мин при 4°С (использовалась центрифуга с функцией охлаждения). Затем надосадочная жидкость тщательно удалялась. К осадку добавлялось 70 мкл охлажденного 80% этилового спирта. Пробы центрифугировались в течение 10 мин при 12000 об/мин при 4°С, надосадочная жидкость тщательно удалялась. Осадок высушивался при 41°С (не более) в настольном термостате до полного высыхания (контролировалось визуально). После высушивания к осадку добавлялось 15 мкл формамида, перемешивалось на вортексе и инкубировалось 5-10 мин при 41°С или 20-30 мин при комнатной температуре для полного растворения осадка. После этого пробы были готовы для последующей процедуры секвенирования или хранились до исследования при температуре минус 20°С.

Проведение реакции секвенирования

Секвенатор 3130 Genetic Analyzer подготавливался к эксплуатации, а именно: устанавливались капилляры выбранного размера, проводилась калибровка прибора под используемый набор реагентов, инсталлировалось программное обеспечение (Run 3130 Data Collection v 3.0; Sequencing Analysis 5.2; Seqscape v 2.5), выбирался используемый тип полимера, загружались необходимые протоколы работы.



Пробы, растворенные в 15 мкл формамида, переносились в лунки планшета для проведения реакции в соответствии с информационной решеткой. Планшет накрывался специальным серым ковриком и подвергался тепловой денатурации, которая проводилась в амплификаторе Dyad по следующему протоколу: 1) 95°С в течение 3 мин, 2) 4°С в течение 5 мин. при этом крышка амплификатора не закрывалась.

Затем планшет с ковриком вставлялись в черный держатель и застегивались специальной белой крышкой (отверстия в крышке четко совпадали с отверстиями лунок и коврика). Данная конструкция вставлялась в секвенатор.

Программа Data Collection контролировала сбор данных, полученных при электрофоретическом разделения продуктов секвенирующей реакции.

После завершения электрофоретического разделения продуктов секвенирующей реакции предварительные данные, собранные программой Data Collection, подвергались анализу с помощью специальных программ.

На первом этапе анализа использовалась программа Sequencing Analysis 5.2, которая позволяла посмотреть первичные данные и оценить ряд параметров, таких как общий уровень сигнала по каждому из четырех нуклеотидов (высота пиков), уровень фонового сигнала, степень достоверности идентификации (расшифровки) каждого нуклеотида в сиквенсе и др.



На втором этапе анализа использовалась программа Seqscape v 2.5, которая позволяла обрабатывать полученные данные, а именно собирать перекрывающиеся фрагменты в один и сравнивать их с референсной последовательностью, которая предварительно вводилась в память программы. Референсная последовательность представляла собой сиквенс исследуемого гена, расшифрованный при проведении проекта “Геном человека” (www.ncbi.nlm.nih.gov). В итоге результаты по каждому исследуемому образцу выглядели как расшифрованная последовательность нуклеотидов с указанием замен относительно референсной последовательности.


    1. Методы статистической обработки результатов

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием пакета программ: «Statistica 8.» (Statsoft Inc., США), программного обеспечения MS Excel (Microsoft). Описательная статистика количественных признаков клинических данных представлена в виде среднего±стандартное отклонение, качественных признаков - абсолютными и относительными частотами. Для сравнения несвязанных групп по количественным и порядковым признакам применяли тест Манна-Уитни, для сравнения связанных групп (анализа признаков в динамике) – тест Вилкоксона. Сравнение несвязанных групп по качественным признакам осуществляли с использованием теста Хи-квадрат тест (с поправкой на непрерывность) и точного критерия Фишера. Оценку корреляционных связей проводили с помощью коэффицинта ранговой корреляции Кэнделла. Рассматривали коэффицинт корреляции с учетом структуры данных с частым повторением. Различия считали статистически значимыми при p<0,05 при r>03.

Силу ассоциаций оценивали в значениях показателя отношения шансов Оdds Ratio (OR, Оdds Ratio – отношение шансов). Достоверность показателя уточнялась на основании оценки границ 95% доверительного интервала (CIconfidence interval). Величину OR рассматривали как статистически значимую, если 95% CI не включал величину 1,0.


РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




©zodomed.ru 2024


    Главная страница