Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Oncogene Genfusie detectie met behulp van verankerde multiplex polymerase kettingreactie gevolgd door sequenties van de volgende generatie

9.3K weergaven

DOI:

10.3791/59895

5 juli 2019

In dit artikel

Samenvatting

Dit artikeldetails het gebruik van een verankerde multiplex polymerase keten reactie gebaseerde bibliotheek Voorbereidingspakket gevolgd door de volgende generatie sequencing om te beoordelen voor oncogene gen fusies in klinische solide tumormonsters. Zowel de natte bank als de gegevensanalyse stappen worden beschreven.

Samenvatting

Gen-fusies dragen vaak bij aan het oncogene fenotype van veel verschillende soorten kanker. Bovendien beïnvloedt de aanwezigheid van bepaalde fusies in monsters van kankerpatiënten vaak rechtstreeks de diagnose, prognose en/of therapie selectie. Als gevolg hiervan is de nauwkeurige detectie van genfusies een essentieel onderdeel van het klinisch beheer voor vele ziekte types geworden. Tot voor kort werd klinische genfusie detectie voornamelijk bewerkstelligd door het gebruik van enkelvoudige assays. De steeds groeiende lijst van genfusies met klinische significantie heeft echter een noodzaak gecreëerd om de fusie status van meerdere genen gelijktijdig te beoordelen. Tests van de volgende generatie sequencing (NGS) hebben aan deze vraag voldaan door het vermogen om nucleïnezuur te sequentiëren in massaal parallelle mode. Meerdere op NGS gebaseerde benaderingen die verschillende strategieën hanteren voor gendoel verrijking zijn nu beschikbaar voor gebruik in klinische moleculaire diagnostiek, elk met zijn eigen sterke en zwakke punten. Dit artikel beschrijft het gebruik van verankerde multiplex PCR (AMP)-gebaseerde doel verrijking en bibliotheek voorbereiding gevolgd door NGS om te beoordelen op genfusies in klinische solide tumor specimens. AMP is uniek onder de op amplicon gebaseerde verrijkings benaderingen, omdat het genen fusies identificeert, ongeacht de identiteit van de fusie partner. Gedetailleerd hier zijn zowel de natte bank en data analysestappen die zorgen voor nauwkeurige genfusie detectie van klinische monsters.

Inleiding

De fusie van twee of meer genen in één transcriptionele entiteit kan optreden als gevolg van grootschalige chromosomale variaties, waaronder verwijderingen, duplicaties, inserties, Inversies en translocaties. Door veranderde Transcriptionele controle en/of veranderde functionele eigenschappen van het uitgedrukte genproduct, kunnen deze fusie genen oncogene eigenschappen toekennen aan kankercellen1. In veel gevallen, Fusion genen zijn bekend om op te treden als primaire oncogene drivers door het direct activeren cellulaire proliferatie en overleving trajecten.

De klinische relevantie van genfusies voor kankerpatiënten....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. voorbereiding en sequencing van bibliotheken

  1. Algemene assay-overwegingen en pre-assay stappen
    1. Test runs bestaan meestal uit zeven klinische monsters en één positieve controle (hoewel het aantal monsters per bibliotheek voorbereidings uitvoering kan worden aangepast indien nodig). Gebruik een positieve controle die ten minste meerdere gen-fusies bevat (de testdoelen) die door een fabrikant zijn bevestigd en/of zijn bevestigd door een orthogonale methodologie. Een non-template Control (NTC) moet worden opgenomen als een extra monster in elke assay run, maar wordt alleen uitgevoerd door de tweede streng cDNA synthese en pre-sequent....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Afgebeeld in Figuur 3, Figuur 4 en Figuur 5 zijn screenshots van de analyse gebruikersinterface die resultaten van een Long adenocarcinoom monster aantonen. In afbeelding 3wordt de voorbeeld samenvatting weergegeven (boven) die de aangeroepen sterke bewijs fusies, evenals de QC-status (rood omcirkeld). De ADCK4-numbl fusie (waarvan 3 isovormen worden vermeld) wordt onmiddellijk genegeerd omdat .......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Verankerde multiplex PCR-gebaseerde doel verrijking en bibliotheek voorbereiding gevolgd door sequencing van de volgende generatie is zeer geschikt voor Multiplexed genfusie beoordeling in klinische tumormonsters. Door te focussen op RNA input in plaats van genomisch DNA, wordt de noodzaak om grote en repetitieve intronen te sequenties vermeden. Bovendien worden nieuwe fusies gedetecteerd, aangezien deze aanpak genfusies versterkt, ongeacht de identiteit van de fusie partner. Dit is een kritisch voordeel in de klinische .......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

D.L.A. heeft advieskosten ontvangen van Bayer oncology, Genentech, AbbVie en Bristol Myers Squibb. K. D. D heeft gesponsorde reizen ontvangen van ArcherDx.

Dankbetuigingen

Dit werk werd gesteund door de moleculaire pathologie gedeelde bron van de Universiteit van Colorado (National Cancer Institute Cancer Center ondersteuning Grant No. P30-CA046934) en door het centrum van Colorado voor gepersonaliseerde geneeskunde.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
10 mM Tris HCl pH 8.0IDT11-05-01-13Gebruikt voor TNA-verdunning
1M Tris pH 7.0Thermo FisherAM9850GGebruikt in library pooling
25 mL Reagent Reservoir met verdelerUSA Scientific9173-2000Voor gebruik met multi-kanaals pipetters en grote reagentia volumes
96-well TemPlate Semi-Skirt 0.1mL PCR plate-naturalUSA Scientific1402-9700Plaat gebruikt voor thermocycler stappen
Agencourt AMPure XP BeadsBeckman CoulterA63881Gebruikt in zuivering na verschillende assay stappen
Agencourt Formapure KitBeckman CoulterA33343Gebruikt in TNA extractie
Archer FusionPlex Solid Tumor kitArcherDXAB0005Deze kit bevat de meeste reagentia die nodig zijn om library preparatie uit te voeren voor Illumina sequencing (kits voor Ion Torrent sequencing zijn ook beschikbaar)
Cold block, 96-wellLight LabsA7079Gebruikt voor het koel houden van monsters in verschillende stappen
EthanolDecon LabsDSP-MD.43Gebruikt voor bead wassen
Library Quantification for Illumina Internal Control StandardKapa BiosystemsKK4906Gebruikt voor library kwantificatie
Library Quantification Primers and ROX Low qPCR mixKapa BiosystemsKK4973Gebruikt voor library kwantificatie
Library Quantification StandardsKapa BiosystemsKK4903Gebruikt voor library kwantificatie
Magnet Plate, 96-well (N38 grade)AlpaquaA32782Gebruikt in bead zuivering stappen
MBC Adapters Set BArcherDXAK0016-48Adapters die sample-specifieke indexen bevatten om multiplex sequencing mogelijk te maken
Micro CentrifugeUSA Scientific2641-0016Gebruikt voor het centrifugeren van PCR tubes
MicroAmp EnduraPlate Optical 96 well PlateThermo-Fisher4483485Gebruikt voor Pre-Seq QC library kwantificatie
Microamp Optical Film Compression PadApplied Biosystems4312639Gebruikt voor library kwantificatie
Mini Plate SpinnerLabnetMPS-1000Gebruikt voor het verzamelen van vloeistof op de bodem van plaat wells
MiSeq Reagent Kit v3 (600 cycle)IlluminaMS-102-3003Bevat componenten die nodig zijn voor een MiSeq sequencing run
MiSeqDx SystemIlluminaNGS Sequencing Instrument
Model 9700 ThermocyclerApplied BiosystemsGebruikt voor verschillende stappen tijdens de assay
nuclease free waterAmbion9938Gebruikt als algemeen verdunningsmiddel
Optical ABI 96-well PCR plate coversThermo-Fisher4311971Gebruikt voor Pre-Seq QC library kwantificatie
PCR Workstation Model 600Air Clean SystemsBZ10119636Wet-bench assay stappen worden uitgevoerd in deze 'dead air box'
Proteinase KQiagen1019499Gebruikt in TNA extractie
QuantStudio 5Applied BiosystemsLSA28139qPCR instrument gebruikt voor PreSeq en library kwantificatie
Qubit RNA HS Assay KitLife TechnologiesQ32855Gebruikt voor het bepalen van RNA concentratie in TNA samples
RNase AwayFisher12-402-178Gebruikt voor algemene RNase decontaminatie van werkgebieden
Seraseq FFPE Tumor Fusion RNA Reference Material v2SeraCare0710-0129Gebruikt als positieve controle voor de assay
Sodium HydroxideFisherBP359-212Gebruikt in opruim stappen en voor sequencing setup
SYBR Green SupermixBio Rad172-5120Component van PreSeq QC Assay
TempAssure PCR 8-tube StripsUSA Scientific1402-2700Gebruikt voor reagentia en monster mixen etc.
Template RT PCR filmUSA Scientific2921-7800Gebruikt voor het afdekken van 96-well plates
U-Bottom 96-well MicroplateLSPMP8117-RGebruikt tijdens bead zuivering

Referenties

  1. Mitelman, F., Johansson, B., Mertens, F. The impact of translocations and gene fusions on cancer causation. Nature Reviews Cancer. 7 (4), 233-245 (2007).
  2. Daley, G. Q., Van Etten, R. A., Baltimore, D. Induction of chronic myelogenous leukemia ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Verankerde Multiplex PCRKlinische Solide TumorRNA-verdunningRandom PrimingTweedestrengsyntheseBead-zuiveringLibrary-kwantificeringSequencer-reagentencartridge