李銀珍,王 芳,邵 瓊,張 旭,鄧 玲,湯 濤,張 曉,吳秋良
(華南腫瘤學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中山大學(xué)腫瘤防治中心 1分子診斷科,2病理科,廣東 廣州 510060)
免疫球蛋白重鏈(immunoglobulin heavy chain,IgH)基因單克隆重排是B細(xì)胞性非霍奇金淋巴瘤(B-cell non-Hodgkin lymphoma,B-NHL)的重要特征,國(guó)內(nèi)外病理界已達(dá)成一致共識(shí):應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)技術(shù)檢測(cè)IgH基因單克隆重排可以輔助診斷BNHL[1-3]。由于IgH基因單克隆重排過(guò)程的復(fù)雜性、多樣性和引物設(shè)計(jì)的局限性,IgH基因單克隆重排的檢測(cè)方法目前并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),假陰性率和假陽(yáng)性率較高,使其應(yīng)用受到限制[2]。2008年起,本課題組不斷優(yōu)化引物選擇、改進(jìn)檢測(cè)體系,最終建立了成熟的IgH基因單克隆重排檢測(cè)方法,與臨床病理診斷取得了高度的一致性與吻合率。本文將介紹優(yōu)化的IgH基因單克隆重排檢測(cè)方法,并且比較IgH基因單克隆重排檢出率在B-NHL和T細(xì)胞性非霍奇金淋巴瘤(T-cell non-Hodgkin lymphoma,T-NHL)、淋巴結(jié)反應(yīng)性增生中的差異,為IgH基因單克隆重排檢測(cè)用于B-NHL輔助診斷提供依據(jù)。
198例石蠟標(biāo)本均來(lái)自中山大學(xué)腫瘤防治中心病理科2009年~2011年間診斷為淋巴瘤的存檔蠟塊及外院送檢石蠟標(biāo)本,男性134例,女性64例。標(biāo)本分為B-NHL組121例、T-NHL組58例和淋巴結(jié)反應(yīng)性增生組19例。陽(yáng)性對(duì)照為證實(shí)發(fā)生IgH基因單克隆重排的B-NHL病例,陰性對(duì)照為淋巴結(jié)慢性炎,空白對(duì)照為雙蒸水。所有病例均由兩位高年資病理醫(yī)生重新閱片并按照2008年WHO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷和分類。
用無(wú)菌刀片切取石蠟標(biāo)本3~4片,厚度為4~5 μm,裱于非涂膠白片。常規(guī)脫蠟后,對(duì)照HE刮取腫瘤組織,避開(kāi)壞死、出血組織。按照QIAamp? DNA FFPE Tissue Kit說(shuō)明書(shū)提取DNA,-20℃保存。
核酸蛋白測(cè)定儀檢測(cè)DNA的濃度與純度,并稀釋至50~70 mg/L,看家基因β-actin擴(kuò)增,證實(shí)DNA的質(zhì)量。
IgH基因單克隆重排檢測(cè)所使用上游引物針對(duì)骨架區(qū)(framework region,F(xiàn)R)2和FR3設(shè)計(jì),下游引物針對(duì)重鏈連接區(qū)(joining region of heavy chain,JH)設(shè)計(jì),命名為 LJH和VLJH,見(jiàn)圖1。引物 FR2、FR3、LJH、VLJH 以及內(nèi)參照引物 β-actin均由生工生物工程(上海)有限公司合成,序列見(jiàn)表1,稀釋至10 μmol/L,-20 ℃保存。
Figure1.The primers of monoclonal IgH gene rearrangement.圖1 IgH基因單克隆重排引物設(shè)計(jì)
表1 引物序列Table1.The sequences of the primers
PCR體系均為25 μL,反應(yīng)液為2×Pfu PCR Master Mix。IgH基因單克隆重排檢測(cè)采用半巢式PCR法,A管+B管模式,A管上游引物為FR2,B管上游引物為FR3,第1輪PCR下游引物為L(zhǎng)JH,第2輪PCR下游引物為VLJH,所有標(biāo)本進(jìn)行復(fù)孔。PCR程序?yàn)?95℃預(yù)變性5 min,95℃ 30 s,58℃ 30 s,72℃ 1 min,33個(gè)循環(huán)(半巢式PCR第1輪為16個(gè)循環(huán)),最后72℃ 7 min。
PCR產(chǎn)物經(jīng)2%瓊脂糖(含0.5 mg/L EB替代液)電泳,電壓220 V,25 min,凝膠成像系統(tǒng)照相分析。
采用Excel表中的Random函數(shù)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行隨機(jī)排列,以排除結(jié)果判讀時(shí)的主觀傾向。
電泳后,見(jiàn)1~2條清晰條帶,邊緣整齊,寬<l mm,其中IgH基因單克隆重排A管條帶250~270 bp,B管條帶80~120 bp,且復(fù)孔結(jié)果一致,視為IgH基因單克隆重排陽(yáng)性;背景上條帶彌散、呈涂抹狀或無(wú)條帶存在,或復(fù)孔結(jié)果不一致,視為陰性,見(jiàn)圖2。
Figure2.Result of clonal IgH gene rearrangements.Marker:50 bp DNA ladder;PC:positive control;NC:negative control;BC:blank control;S1:sample 1,positive;S2:sample 2,positive;S3:sample 3,negative.圖2 IgH基因單克隆重排判斷標(biāo)準(zhǔn)
采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
經(jīng)核酸蛋白測(cè)定儀與β-actin擴(kuò)增檢測(cè),121例BNHL中,3例沒(méi)有DNA,58例T-NHL中,4例沒(méi)有DNA。其余 DNA濃度在76.5~359.1 mg/L之間,A260/280值在1.9~2.0之間,β-actin擴(kuò)增在268 bp處均有明亮單一的條帶,見(jiàn)圖3。
Figure3.PCR result of β -actin.M:50 bp DNA ladder;S1 ~S10:sample 1~10.圖3 β-actin擴(kuò)增結(jié)果
118例B-NHL中,96例檢測(cè)到IgH基因單克隆重排,檢出率為81%(96/118);54例T-NHL中,2例檢測(cè)到IgH基因單克隆重排,檢出率為4%(2/54),19例淋巴結(jié)反應(yīng)性增生中,未檢測(cè)到IgH基因單克隆重排,見(jiàn)表2。B-NHL組與T-NHL組、淋巴結(jié)反應(yīng)性增生組相比,IgH基因單克隆重排檢出率差異顯著(P 值分別為1.35×10-21和6.63 ×10-13)。
表2 IgH基因單克隆重排的組間差異Table2.B-NHL identified by the use of monoclonal IgH gene rearrangements
118例B-NHL中,F(xiàn)R2基因單克隆重排檢出68例,檢出率為57.62%(68/118),F(xiàn)R3基因單克隆重排檢出65例,檢出率為55.08%(65/118),聯(lián)合應(yīng)用FR2和FR3,IgH基因單克隆重排檢出96例,檢出率為81.36%(96/118),見(jiàn)表3。FR2與FR3之間檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),聯(lián)合應(yīng)用FR2和FR3與單獨(dú)應(yīng)用FR2、FR3的檢出率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 值分別為7.54×10-5和1.47×10-5)。
118例B-NHL中,IgH基因單克隆重排檢出率從高到低依次為:套細(xì)胞性淋巴瘤95%(18/19)>伯基特淋巴瘤89%(8/9)>小B細(xì)胞性淋巴瘤86%(6/7)>邊緣區(qū)淋巴瘤83%(24/29)>濾泡性淋巴瘤82%(23/28)>彌漫大B細(xì)胞性淋巴瘤65%(17/26),見(jiàn)表3。
表3 IgH基因單克隆重排在不同類型B-NHL中的差異Table3.The types of B-NHL identified by the use of monoclonal IgH gene rearrangements
在B淋巴細(xì)胞分化成熟過(guò)程中,免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)基因的V、D、J片段要發(fā)生分子重排,從而成為具有表達(dá)功能的基因。當(dāng)某一B淋巴細(xì)胞克隆性增生(如BNHL)時(shí),這些相同的Ig基因重排構(gòu)型經(jīng)PCR擴(kuò)增后,電泳呈一窄帶,稱為單克隆;不同來(lái)源的淋巴細(xì)胞其重排的堿基序列各異,經(jīng)PCR擴(kuò)增后,電泳呈彌散分布或涂抹狀,稱為多克隆。因此檢測(cè)標(biāo)本是否發(fā)生Ig基因單克隆重排可輔助診斷 B - NHL[2-3]。
2002年 BIOMED-2協(xié)作研究計(jì)劃完成,該研究報(bào)道[2,7-8],采用新鮮標(biāo)本或冰凍組織,28 條引物、8 個(gè)反應(yīng)管同時(shí)檢測(cè)免疫球蛋白重鏈(heavy chain,H)、κ鏈、輕鏈(light chain,L),B細(xì)胞淋巴瘤中Ig基因單克隆重排的檢出率可達(dá)90%以上。臨床實(shí)際工作中,送檢的均為石蠟包埋組織,新鮮標(biāo)本難以得到,且28條引物、8個(gè)反應(yīng)管同時(shí)檢測(cè)繁瑣、費(fèi)時(shí),不利于臨床上普及應(yīng)用,因此我們綜合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道[1,9],結(jié)合臨床實(shí)際,反復(fù)實(shí)踐,將Ig基因單克隆重排的檢測(cè)方案做了如下優(yōu)化:以重排檢出率最高的IgH為檢測(cè)對(duì)象,采用FR2、FR3、LJH、VLJH 引物組合、A管 +B管模式、半巢式PCR法。本研究利用該實(shí)驗(yàn)方案對(duì)118例B-NHL石蠟組織進(jìn)行IgH基因單克隆重排檢測(cè),檢出率為81%,與國(guó)內(nèi)外報(bào)道的70% -90%的檢出率一致[4-7]。54例T-NHL中,2例檢測(cè)到IgH基因單克隆重排陽(yáng)性,檢出率為4%(2/54),19例淋巴結(jié)反應(yīng)性增生病例均未檢出IgH基因單克隆重排。B-NHL組與T-NHL組、淋巴結(jié)反應(yīng)性增生組相比,IgH基因單克隆重排檢出率差異顯著,因此可用該實(shí)驗(yàn)方案檢測(cè)IgH基因單克隆重排輔助臨床B-NHL的診斷。
研究顯示,F(xiàn)R2與FR3之間檢出率(58%與55%)差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,聯(lián)合應(yīng)用FR2和FR3(檢出率為81%)與單獨(dú)應(yīng)用FR2、FR3的檢出率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由此可見(jiàn),聯(lián)合應(yīng)用FR2和FR3可顯著提高IgH基因單克隆重排檢測(cè)率。
本研究118例B-NHL,涵蓋了臨床診斷中6種最常見(jiàn)的B-NHL類型,其檢出率由高到低依次為:套細(xì)胞性淋巴瘤95%(18/19)>伯基特淋巴瘤89%(8/9)>小B細(xì)胞性淋巴瘤86%(6/7)>邊緣區(qū)淋巴瘤83%(24/29)>濾泡性淋巴瘤82%(23/28)>彌漫大B細(xì)胞性淋巴瘤65%(17/26),與BIOMED-2計(jì)劃、國(guó)內(nèi)李新霞等的報(bào)道一致[7-9]。本研究顯示,IgH基因單克隆重排在套細(xì)胞性淋巴瘤、伯基特淋巴瘤和小B細(xì)胞性淋巴瘤中檢出率高達(dá)85%以上,推測(cè)可能是因?yàn)樘准?xì)胞淋巴瘤、伯基特淋巴瘤和小B細(xì)胞性淋巴瘤的腫瘤細(xì)胞主要來(lái)源于生發(fā)中心前B細(xì)胞,較少發(fā)生體細(xì)胞突變,因此檢出率較高。對(duì)于邊緣區(qū)淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤和彌漫大B細(xì)胞性淋巴瘤等成熟型的淋巴瘤,由于發(fā)生體細(xì)胞超突變,導(dǎo)致VH基因片段缺失,因此陽(yáng)性率稍低[9]。由此可見(jiàn),IgH基因單克隆重排的結(jié)果對(duì)套細(xì)胞性淋巴瘤、伯基特淋巴瘤和小B細(xì)胞性淋巴瘤的診斷具有明確的指導(dǎo)意義。
54例T-NHL中,2例檢測(cè)到IgH基因單克隆重排陽(yáng)性,其中1例為血管免疫母細(xì)胞性T細(xì)胞淋巴瘤,1例為外周T細(xì)胞性淋巴瘤,檢出率為4%(2/54)。我們對(duì)這2例T細(xì)胞性淋巴瘤病例另外進(jìn)行了TCRγ基因單克隆重排的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其TCRγ基因單克隆重排也為陽(yáng)性,即為文獻(xiàn)報(bào)道的“雙重排陽(yáng)性”[10],其檢出率為5% ~29%。
PCR技術(shù)應(yīng)用于石蠟組織IgH基因單克隆重排檢測(cè)以來(lái),一直飽受假陽(yáng)性和假陰性的困擾,其原因主要有以下幾點(diǎn):(1)石蠟標(biāo)本固定不規(guī)范;(2)組織在甲醛固定、酒精脫水、石蠟包埋過(guò)程中,DNA的完整性受到破壞;(3)切片厚度>5 μm,切片數(shù)量過(guò)多等導(dǎo)致脫蠟不干凈、消化不徹底,影響DNA的質(zhì)量;(4)壞死、出血組織過(guò)多抑制PCR反應(yīng);(5)反應(yīng)性增生淋巴細(xì)胞比例過(guò)大,惡性單克隆細(xì)胞不能成為優(yōu)勢(shì),單克隆條帶淹沒(méi)在彌散或涂抹狀電泳中;(6)模板DNA的量過(guò)多或過(guò)少均會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性和假陰性的存在;(7)引物覆蓋率不高;(8)檢測(cè)方法敏感性低。
為提高IgH基因單克隆重排的檢出率,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠,我們做了以下改進(jìn):(1)組織用10%中性福爾馬林固定8 ~10 h;(2)組織“求精不貪多”,厚度4~5 μm,手術(shù)標(biāo)本2~3張切片即可,活檢穿刺標(biāo)本10~12張切片裱在2張HE玻片上;(3)對(duì)照HE染色刮片,只刮取腫瘤組織;(4)使用專業(yè)的石蠟組織DNA提取試劑盒;(5)檢測(cè)DNA的濃度與純度,將DNA稀釋至50~70 mg/L濃度范圍;(6)使用看家基因β-actin擴(kuò)增,證實(shí)DNA的質(zhì)量;(7)采用更為敏感的半巢式PCR法,提高檢出率;(8)每次實(shí)驗(yàn)均設(shè)陽(yáng)性對(duì)照、陰性對(duì)照和空白對(duì)照;(9)由PCR經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本研究經(jīng)以上改進(jìn),198例標(biāo)本中,共有7例無(wú)DNA,排除了假陰性的可能,其余標(biāo)本DNA質(zhì)量均較高,單克隆重排重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格遵守盲法原則,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
總之,采用 FR2、FR3、LJH及 VLJH引物組合、A管 +B管模式和半巢式PCR法進(jìn)行IgH基因單克隆重排檢測(cè),簡(jiǎn)單易行,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,陽(yáng)性率較高,可用于臨床B-NHL與T-NHL、淋巴結(jié)反應(yīng)性增生等的鑒別,尤其是當(dāng)組織形態(tài)不典型、免疫組化效果欠佳時(shí),單克隆重排檢測(cè)的結(jié)果對(duì)B-NHL的診斷顯得尤為重要。
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