Ce protocole décrit un système de test mis au point pour la détection de variants fusion RNA devant servir à la mesure des mutations de pilote dans le plasma des patients CPNPC (Figure 1A). ARNm de fusion ont été produits à partir de l’expression de ces réarrangements RET et ROS1 plus courantes dans la population de NSCLC identifié13,14,15,16,17. Tests de PCR multiplexes ont été ensuite destinés à détecter les huit variantes de transcription plus courantes pour chaque cible dans NSCLC au sein d’une seule réaction. Les translocations plus courantes au locus ROS1 génèrent des associations avec les parties 5' du CD74, SDC4, SLC34A2, EZR ou gènes TPM3 (Figure 1B). Les translocations plus courantes au locus RET entraîner juxtaposition avec KIF5B, pour lesquels le test couvre six jonctions exon. Les partenaires RET supplémentaires qui sont couverts sont ceux avec CCDC6 et TRIM33 (Figure 1C). Au total, les tests couvrent environ 88 % de ROS1 et 99 % des altérations RET connues pour se produire dans la population de patients de NSCLC17.
La spécificité des composants dosage a été tout d’abord évaluée en utilisant huit individuels en vitro ARN qui contient la séquence de l’ARNm pour les transcriptions de fusion relevant du ROS1 ou RET multiplexés dosages. Chaque espèces d’ARN a été testée contre chaque dosage variant individuel qui comprend la version multiplexée. Il n’y avait aucune réaction croisée de ces tests, démontrant ainsi 100 % spécificité analytique dans la conception multiplexés dosages (données non présentées). Pour déterminer la limite inférieure de détection du protocole de test, l’ARN total provenant de lignées de cellules exprimant une variante de fusion incluse dans l’essai ont été mélangés dans un fond d’ARN normale à des concentrations de 5 %, 1 %, 0,2 % et 0,04 %. Les multiplex RET et ROS1 variantes analyses par PCR détectés aussi peu comme variante de fusion de 0,2 % (Figure 2A-B). En outre, une préparation de 5 % hors-cible des lignées cellulaires dérivées de RNA (exprimant une transcription de fusion EML4-ALK) n’a pas été détecté avec les dosages ROS1 et RET multiplexés, démontrant ainsi la spécificité (Figure 2A-B).
Tests de précision du processus RT-dPCR a été faite deux ROS1 et matériel de contrôle analytique RET composé d’équimolaire in vitro RNAs a été traitée en trois concentrations (haute, moyenne et faible) par transcription inverse et dPCR sur trois reprises dans la même journée (intra-jour), sur trois jours consécutifs (inter-jour) et avec deux opérateurs (entre opérateurs). Résultats des tests de précision a démontré une détection précise de la transcription de la fusion d’intérêt, tant qu’un gène contrôle, GUSB, qui est inclus dans une métrique QC interne (Figure 2-D).
Outre le contrôle interne GUSB, chaque lot d’échantillons cliniques a été exécuté avec un ensemble de commandes par lot. Un contrôle positif a été développé par un mélange d’analyse in vitro ARN qui représente chacune des variantes fusion testés en RT-dPCR, ainsi qu’analyse in vitro de RNA pour GUSB. Cet ARN a été fortifié dans le plasma humain normal lysat au cours de l’extraction de l’ARN et a été traité avec les échantillons cliniques dans tout le protocole. Sans le contrôle de la transcriptase inverse (RT No) a été un témoin négatif pour confirmer l’absence de matières contaminantes dans le flux de travail RNA extraction et démontrer la spécificité des amorces ARN. Le contrôle N° RT a été généré en utilisant le même matériau que le contrôle positif, mais il n’inclut pas d’enzyme dans la réaction de synthèse de cDNA. Aucun contrôle RNA (CNRC) n’est un témoin négatif pour confirmer l’absence de contamination des transcriptions dans les composants de réaction de transcription inverse. Ce contrôle a été introduit dans le flux de travail à l’étape de la synthèse de cDNA, et l’eau a été ajoutée dans la réaction au lieu d’un descripteur d’ARN. Les contrôles N° RT et le CNRC doivent être négatifs dans les deux voies, si des résultats précis doivent être livrées. Le tableau 1 répertorie les composants de réaction de transcription inverse pour chaque contrôle. Exemples des parcelles 2D pour chacun de ces contrôles sont indiquées pour le ROS1 (Figure 3 A-C) et dosages multiplex RET ( E-Gdela Figure 3 ). Variantes de fusion ont été détectés à l’aide d’une sonde d’amidite (FAM) de fluorescéine et sont représentés le long de l’axe des ordonnées, tandis que le gène contrôle, GUSB, a été détecté à l’aide d’une sonde de 5'-hexachloro-fluorescéine-CE phosphoramidite (HEX) et sont sur l’axe des abscisses. Ces contrôles de lot ont été évaluées au cours des vingt et un jours pour déterminer la robustesse de l’essai. Gouttelettes positives fusion et gouttelettes de gène contrôle GUSB ont été observées pour ROS1 et RET dans toutes les séries de 21 exécutés au cours de l’étude (Figure 3D, H). Tous les contrôles négatifs (N° RT et NRC) a donné des résultats négatifs dans les 21 jours ensemble (données non présentées).
La capacité à résoudre les problèmes est un élément essentiel de n’importe quel protocole de test à exécuter dans le cadre du laboratoire clinique. Ici, nous fournissons des exemples du monde réel des résultats sous-optimaux en utilisant le protocole RT-dPCR. Le premier est un complot 2D exemple démontrant l’importance de l’aucun contrôle de la transcriptase inverse (Figure 4A). Dans cet exemple, mutants gouttelettes positifs étaient présents, même s’il n’y avait aucune conversion de cDNA due à l’absence de l’enzyme. Ce résultat est probablement due à amorces dPCR amplifier l’ADN génomique hors cible. Dans ce cas, conception d’un test s’étendant sur intron empêchera l’amplification de l’ADN génomique. Par ailleurs, une enzyme de la DNase RNase-libre peut être utilisée pour éliminer l’ADN contaminant, mais ce n’est pas recommandé pour la détection des cibles rares, comme une dégradation de l’ARN peut se produire durant l’incubation avec l’enzyme. La prochaine intrigue 2D exemple était un NRC avec gouttelettes positives dans les deux canaux (Figure 4B). Cet état de contamination au cours de l’installation de RT-dPCR. Dans ce cas, la recommandation est de jeter tout potentiellement contaminés réactifs utilisés lors d’essais, soigneusement décontaminer tout le matériel, puis refaire le test avec des composants de réaction fraîches. Le troisième exemple 2D intrigue présentée sous forme de pulvérisation de gouttelettes le long d’une ligne de 45° (Figure 4C). Ceci est souvent causée par la tonte et la coalescence des gouttelettes. Gouttelette attention manipulation avant cyclage thermique est essentiel, comme les gouttelettes ont tendance à endommager. Nous recommandons l’utilisation de génération automatisée de gouttelettes, lorsqu’ils sont disponibles. Si transférer manuellement généré gouttelettes, assurez-vous de choisir les conseils de l’échelle-alésage recommandées et employer la technique de pipetage prudent. Transfert de gouttelettes nécessite lente aspiration et distribution, avec chaque se déroulant sur une période de 5 à 6 secondes, et il est essentiel que l’ouverture de pointe de pipette ne pas toucher la cartouche de gouttelettes ou bien. Lors de la distribution, maintenir l’embout de la pipette au niveau liquid et levez-le lentement comme des gouttelettes sont distribué (voir la vidéo de démonstration). L’exemple de tracé 2D finale montre un manque de séparation entre les populations de gouttelettes positifs et négatifs (Figure 4). Ceci peut avoir plusieurs causes. Inhibiteurs de PCR Strong, tels que les détergents utilisés dans les mémoires tampons de lysis et un excès d’ADN très dégradé, peuvent causer la perte d’espacement. Dans ce cas, envisagez d’ajouter une étape de nettoyage entre la synthèse de cDNA et dPCR (tel que décrit dans l’étape 5 du présent protocole). Enfin, manque de séparation peut également être due à des conditions sous-optimales amplification et optimisation de l’étape de l’ACP devrait également être envisagée.
Données dans la Figure 5 représente 984 patient de monde réel retournement fois l’échantillon et montre le caractère rapid de ce flux de travail de test. Résultats ont été signalés au médecin traitant plus tôt que dans les 48 heures (79 % des cas) de la réception de l’échantillon et dans 95 % des cas, dans les 72 heures. En conclusion, l’utilisation de stabilisé circulant des tubes de prélèvement sanguin du RNA, des procédés d’extraction RNA optimisées du sang et RT-dPCR exécuter selon un protocole optimisé avec le cas échéant interne et contrôles de lot, peut fournir un système de test rapide pour la détection précise des variantes de RNA fusion pertinents dans le CBNPC.

Figure 1 : Aperçu des étapes de traitement de l’échantillon de sang pour détection variante de Fusion à l’aide de dosages spécifiques aux plus répandus RET et variantes ROS1 dans CPNPC. (A) essai d’échantillon est initiée lorsque sang entier est dessiné et un BCT est fourni dans la trousse de prélèvement d’échantillon au laboratoire clinique. RNA en circulation est récupéré provenant de plusieurs sources au sein du plasma enrichi en plaquettes, reverse transcrit avec amorçage spécifiques de gènes et purifiées devant servir à dPCR. Les échantillons sont traités en utilisant un système disponible dans le commerce qui se compose de génération de gouttelettes (émulsion), amplification et comptage de gouttelettes. Données sont analysées à l’aide de logiciels disponibles dans le commerce. Les résultats des tests sont ensuite documentés et communiqués au médecin requérant test. Le processus est conçu pour travailler dans un délai de 72 heures suivant la réception de l’échantillon à libération de résultat. Huit variantes pour ROS1 (B) et (C) RET sont couverts dans les dosages multiplexés. Adapté du site Web Biodesix avec permission. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Validation analytique. Lignées cellulaires exprimant (A) SDC4-ROS1 fusion et (B) CCDC6-RET de fusion ont été dilués dans un contexte de type sauvage humain total (ARN WT). Chaque variante de fusion, la limite de détection a été créée à fréquence variant de 0,2 % à l’aide des critères prédéfinis pour chaque dosage variant. Tous les échantillons au-dessus de ce seuil contenaient également au moins 21 copies du gène de contrôle. Norme EML4-ALK (ALK) 5 % dans un contexte d’ARN sauvage a été testé pour démontrer la spécificité de dosage, ce qui a été confirmée par un résultat négatif. Normes de RNA multiplexés analytiques ont été mesurées à haute, moyenne et faibles concentrations pour ROS1 (C) et de la précision de la retraite (D) a été évaluée au cours de trois passages sur le même jour (Intra-jour), trois passages sur trois jours consécutifs (inter-jour) et avec deux exploitants indépendants (entre opérateurs). Les moyens du nombre de copies et les écarts-types sont indiqués. Adapté du site Web Biodesix avec permission. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Traitement des exemples de contrôles personnalisés et les données de la robustesse du lot. Tracé 2D de la ROS1 multiplexé test dPCR ne résultats pour contrôle positif (A), (B) aucun contrôle de la transcriptase inverse et (C) aucun contrôle de modèle de RNA. (D) des contrôles ont été effectués sur 21 jours consécutifs (sauf les week-ends et jours fériés). Comme le nombre de copies +/-écart-type pour ROS1 positif de contrôle étaient 439 +/-141. Aucun transcriptase inverse et aucun contrôle de modèle ont été également exécutés chaque jour, et ils étaient tous négatifs (données non présentées). Tracé 2D de la RET multiplexé test dPCR ne résultats pour contrôle positif (E), (F) aucun contrôle de la transcriptase inverse et (G) aucun contrôle de modèle de RNA. (H) des contrôles ont été effectués sur 21 jours consécutifs (sauf les week-ends et jours fériés). Moyenne +/-écart-type des copies pour RET positif de contrôle étaient 586 +/-182. Aucun de la transcriptase inverse et aucun contrôle de modèle qui ont été également exécutés chaque jour et ont été tous négatifs ne sont ne pas présentées. Adapté du site Web Biodesix avec permission. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : Dépannage RT-dPCR. 2D parcelles représentant sous-optimal dPCR résultats obtenus lorsqu’il n’y a (A) la contamination au sein de l’aucun contrôle de la transcriptase inverse, (B) la contamination dans le non contrôle de RNA, (C) cisaillement et coalescence des gouttelettes et (D ) mal optimisé des conditions d’amplification ou l’inhibition de la PCR. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : Délai d’exécution (TAT). TAT (en heures) a été compilée pour tests demandant une variante de RNA (n = 984). Données ne comprennent pas les week-ends, jours fériés et échantillons détenus pour > 24h en raison des informations cliniques incomplètes sur le formules de demande de Test de laboratoire. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Tableau 1 : Préparation des réactifs de la transcriptase inverse pour les contrôles de processus.
| Composant | Volume |
2 x dPCR supermix pour sondes (pas 2'-uridine 5'-triphosphate) | 10 ΜL |
la valeur de x 20 variante cible amorces/sondes (sonde 450 amorces nmol/L, 250 nmol/L FAM) | 1 ΜL |
20 x jeu de cible amorces/sonde (sonde 450 amorces nmol/L, 250 nmol/L HEX) | 1 ΜL |
| eau exempte de nucléase | 1 ΜL |
| ADNc | 7 ΜL |
Tableau 2 : Préparation du master mix dPCR.
| Vélo Step | Température | Temps | # Cycles | Vitesse de montée |
| Activation des enzymes | 95 ° C | 10 min | 1 | ~ 2 oC/s |
| Dénaturation | 94 ° C | 30 s | 40 |
| Recuit/extension | 55 ° C | 1 min |
| Désactivation de l’enzyme | 98 ° C | 10 min | 1 |
| Cale (en option) | 4 ° C | infini | 1 | 1 ~ oC/s |
Tableau 3 : Conditions de cyclisme thermiques.