2-1 實驗材料
29 個於彰化基督教醫院自 29 位肺鱗狀上皮細胞癌患者手術 下來的標本,均包含有癌症部分及鄰近非癌組織,此樣本群均由 組織學証實並經由病理醫師確定診斷。組織樣本取下後均立即冷 凍並眝存於液態氮中直到進行萃取 DNA 和 RNA 為止。
臨床上這 29 個病人中有 2 位女性,27 位男性,年齡分佈為 41 歲到 77 歲,平均年齡為 62 歲。臨床分期為:4 位為第一 B 期,3 位為第二 A 期,7 位為第二 B 期,第三 A 期則有 15 位病人。
2-2 萃取 DNA
病理組織取下後,放入 eppendorf tube 中,加 100ml extraction buffer 及 2μL proteinase K(10μg/ml),在 65
℃作用 4 小時,加入 40μL potassium acetate,vortex 混合均 勻,置於冰上 1 小時後離心 12000rpm,10 分鐘,4℃,小心地取 上清液至新的 eppendorf tube,加入 0.7 倍體積的
isopropanol,緩和的搖晃數下後,離心 12000rpm,10 分鐘 4℃,
倒掉上清液,以 70% alcohol 清洗沈澱物,此清洗步驟重覆三次 晾乾後,加入 20μL 無菌的 ddH2O 溶解,存於 4℃備用[29]。
2-3 萃取 RNA
RNA 萃取為使用 Commercial kit(RNA-BeeTM,Tel-Test,Inc,
Texas, USA),萃取步驟完成後將其貯存於 pellet 中並冷藏於-70
℃的環境中備用。
2-4 同步定量反轉錄聚合酶連鎖反應(Real-time quantitative RT-PCR)
利用 9 個晝夜節律基因(PER1,PER2,PER3,CRY1,CRY2,
CLOCR,BMAL1,CKIε和 Timeless)的 mRNA 序列,我們使用 primer Express software(Applied Biosystems,Forster City,CA)
來設計 forward 和 reverse primers 及 TaqMan Probes,TaqMan Probes 合成時並標示以不同的螢光染料(Applied
Biosystems)。forward primers,reverse primers 及 probes 的序列,均表列於附表 1 中。
在 Real-time qRT-PCR 的實驗裡,我們是以
glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)基因的 表現量來作為內部控制值(Internel Control),在癌組織及配 對非癌組織中,9 種晝夜節律基因均以 GAPDH 為內部控制值,並 以 PCR 回數閥值(CT)差分別得到相對回數閥值(△CT),接著 再比較癌組織中晝夜節律基因之△CT 和非癌組織中晝夜節律基
因的△CT 得到△△CT,從而獲得晝夜節律基因於組織間的相對 表現量(2-△△CT)。
所有的 Real-time qRT-PCR 反應均是在 ABI-7700 的 Sequence detector(Applied Biosystems)中執行,並使用 TaqMan EZ RT-PCR core kit(Applied Biosystems);在 25μL 的終容積中含有 40nM 的 primer,200nM 的 probe,300μM 的 deoxynucleoside triphosphate(dNTP),3mM 的乙酸錳,2.5U rTth DNA polymerase 和 1 倍的 PCR 緩衝液,整個 PCR 反應回數 設定為反轉錄反應,50℃,2 分鐘,接著為 60℃,30 分鐘,再 來是 95℃,5 分鐘,再行以 40 回的 PCR 反應(設定為 94℃,20 秒,62℃,1 分鐘)。
2-5 甲基化特異性聚合酶連鎖反應(Methylation-specific PCR,MS-PCR)
所有樣本的萃取 DNA 均先以 Sodium bisulfite 處理過,作 MS-PCR 所需的甲基化特異性及非甲基化特異性的 Primers 序列 列於附表 2,執行 MS-PCR 的方法如下:4μg 的 DNA 於 40μL 的 H2O 中並以 10μL 的 1M NaOH 在 37℃中,10 分鐘,進行 denature,
接著於 10mM hydroquinone 30μL 和 520μL 的 1.5M Sodium bisulfite 在 50℃下放置 16 小時進行修飾(Modification)。修
飾後的 DNA 樣本置於 Wizard DNA Purification kit(Promega,
Madison,WI,USA)並以 100μL H2O(預溫至 65-70℃)稀釋,
稀釋液中再加入 50μL 的 1M NaOH 並於室溫中置放 5 分鐘,接著 以 150μL 100% isopropanol 進行沈澱,並以 70% ethanol 清 洗後,再加入 45μL 的 H2O 中。此製備液接著行 PCR 反應,以製 備液加入 1 倍的 PCR 緩衝液,1m MgCl2,100μg primer,0.2mM dNTP,2.5U Taq Polymerase,於 Thermal cycler 上跑 35 回 PCR 反應,每一回包括有 94℃,1 分鐘行 denature,60℃,1 分鐘行 methylated 或 unmethylated primers anneal,72℃,1 分鐘行 extension,72℃,5 分鐘行 final extension。35 回後,PCR 產物置於 3.5%瓊膠上泳反應,並以 ethidium bromide 染色,並 在 UV 光下進行判讀。
CpG methylase(SssI)可以使所有的 Cytosine 甲基化,所 以拿來當作甲基化特異性 primer 的 positive control,從正常 人抽血的檢體因為在晝夜節律因中沒有異常甲基化,可作為非甲 基化特異性 primer 的 positive control,沒有經過 sodium bisulfite 處理過的組織樣本(包含癌組織及非癌組織)則作為 本反應的 Negative Control 組。
2-6 免疫組織化學研究(Immunohistochemistry study)
先將置於 poly-1-lysine 包圍的 slide 中石蠟包埋的檢體行 脫臘步驟,玻片置於甲醛中及 3% H2O2後,以階段性酒精及 PBS 來 re-hydrate,再置放於 10mM citrate buffer 中,並於 PBS 中加熱至 100℃,20 分鐘,加入晝夜節律基因蛋白(PER1,PER2,
PER3,CRY1,CRY2,CLOCK,BMAL1,CKIε及 TIMELESS)的特殊 抗體(Santa Cruz Biotechnology,CA,USA)後於室溫置放 20 分鐘,再將玻片取出,以 PBS 仔細的清洗 3 次後,置入 HRP/Fab Polymer 中 30 分鐘,經此步驟後,我們可以 3,
3’-diamino-benzidine tetrahydrochloride 來觀察組織玻片 中 peroxidase 的 activity,另外再以 Hematoxylin 染色當作 Counterstain,完成這些步驟後,加阿拉伯膠封片,以斜角 45 度放上蓋玻片,於室溫待膠乾後,以顯微鏡觀察並拍照紀錄。
2-7 統計方法
以 Microsoft Excel 2000 進行資料建檔,SPSS for windows Release 9.0(SPSS,Chicago,IL)進行統計分析,以平均值及 標準差,描述癌組織及非癌組織之間,Promoter 甲基化個數的 差異,並以 t Test 檢定, P 值小於 0.05 為顯著性差異。