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Artigo de método

Detecção de fusão gênica oncogênica usando a reação em cadeia de polimerase multiplex ancorada seguida por sequenciamento da próxima geração

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DOI:

10.3791/59895

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5 de julho de 2019

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Neste artigo

Resumo

Este artigo detalha o uso de um kit de preparação de biblioteca com base em reação em cadeia do polymerase multiplex seguido de sequenciamento de próxima geração para avaliar as fusões de genes oncogênicos em amostras de tumores sólidos clínicos. As etapas de análise de dados e de bancada úmida são descritas.

Resumo

As fusões do gene contribuem freqüentemente ao phenotype oncogênico de muitos tipos diferentes de cancro. Adicionalmente, a presença de certas fusões em amostras de pacientes oncológicos muitas vezes influencia diretamente o diagnóstico, o prognóstico e/ou a seleção da terapia. Em conseqüência, a deteção exata de fusões do gene transformou-se um componente crítico da gerência clínica para muitos tipos da doença. Até recentemente, a deteção clínica da fusão do gene foi realizada predominante com o uso de ensaios do único-gene. No entanto, a lista cada vez maior de fusões de genes com significância clínica criou uma necessidade de avaliar o status de fusão de múltiplos gene simultaneamente. Os testes baseados em sequenciamento da próxima geração (NGS) atenderam a essa demanda através da capacidade de sequenciar o ácido nucleico de forma massivamente paralela. Várias abordagens baseadas em NGS que empregam diferentes estratégias para o enriquecimento de alvos de genes estão agora disponíveis para uso em diagnósticos moleculares clínicos, cada um com seus próprios pontos fortes e fracos. Este artigo descreve o uso do enriquecimento do alvo do multiplex da PCR (ampère)-baseado ancorado e da preparação da biblioteca seguidos por NGS para avaliar para fusões do gene em espécimes contínuos clínicos do tumor. O AMP é único entre abordagens de enriquecimento baseadas em amplicon, pois identifica fusões genéticas, independentemente da identidade do parceiro de fusão. Detalhado aqui estão as etapas da análise do molhado-banco e de dados que asseguram a deteção exata da fusão de gene das amostras clínicas.

Introdução

A fusão de dois ou mais genes em uma única entidade transcricional pode ocorrer como o resultado de variações cromossomáticas da grande escala que incluem deleções, duplicações, inserções, Inversions, e translocations. Por meio do controle transcricional alterado e/ou das propriedades funcionais alteradas do produto genético expresso, esses genes de fusão podem conferir propriedades oncogênicas a células cancerosas1. Em muitos casos, os genes da fusão são sabidos para actuar como excitadores oncogênico preliminares ativando diretamente a proliferação celular e as vias de sobrevivência.

A relevância clínica de fusões ....

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Protocolo

1. preparação e sequenciamento de bibliotecas

  1. Considerações gerais sobre o ensaio e etapas de pré-ensaio
    1. As funcionamentos do ensaio consistem tipicamente em sete amostras clínicas e em um controle positivo (embora o número de amostras por a execução da preparação da biblioteca possa ser ajustado como necessário). Use um controle positivo que contenha pelo menos diversas fusões genéticas (que os alvos do ensaio) que foram confirmados por um fabricante e/ou tenham sido confirmados por uma metodologia ortogonal. Um controle não-modelo (NTC) deve ser incluído como uma amostra adicional em cada ensaio executado, mas só é realizado atra....

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Resultados

Mostrado na Figura 3, figura 4 e Figura 5 são capturas de tela da interface de usuário de análise demonstrando resultados de uma amostra de adenocarcinoma de pulmão. Na Figura 3, o resumo da amostra é mostrado (superior) que lista as fusões de evidência fortes chamadas, bem como o status de QC (circulado em vermelho). A fusão de ADCK4-numbl (de que 3 isoformas é alistada) é ignorada imediatamen.......

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Discussão

O enriquecimento de alvo baseado em PCR multiplex e a preparação da biblioteca seguidos por sequenciamento de próxima geração são adequados para a avaliação de fusão genética multiplexada em amostras de tumores clínicos. Focalizando na entrada do RNA um pouco do que o ADN genomic, a necessidade de sequenciar íntrons grandes e repetitivos é evitada. Adicionalmente, desde que esta aproximação amplifica fusões do gene não obstante a identidade do sócio da fusão, as fusões novas são detectadas. Esta é uma vantagem crítica no.......

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Divulgações

D.L.A. recebeu honorários de consultoria da Bayer Oncology, Genentech, AbbVie, e Bristol Myers Squibb. O K. D. D recebeu viagens patrocinadas da ArcherDx.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pelo recurso compartilhado de patologia molecular da Universidade do Colorado (National Cancer Institute Cancer Center support Grant no. P30-CA046934) e pelo centro Colorado para a medicina personalizada.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
10 mM Tris HCl pH 8.0IDT11-05-01-13Usado para diluição TNA
1M Tris pH 7.0Thermo FisherAM9850GUsado em pool de biblioteca
Reservatório de reagente de 25 mL com divisorUSA Scientific9173-2000Para uso com pipetadores multicanal e grandes volumes de reagentes
Semi-saia TemPlate de 96 poços 0.1mL PCR plate-naturalUSA Scientific1402-9700Placa usada para etapas de termociclador
Agencourt AMPure XP BeadsBeckman CoulterA63881Usado na purificação após várias etapas de ensaio
Agencourt Formapure KitBeckman CoulterA33343Usado na extração TNA
Archer FusionPlex Solid Tumor kitArcherDXAB0005Este kit contém a maioria dos reagentes necessários para realizar a preparação da biblioteca para sequenciamento Illumina (kits para sequenciamento Ion Torrent também estão disponíveis)
Bloco frio, 96 poçosLight LabsA7079Usado para manter amostras resfriadas em várias etapas
EtanolDecon LabsDSP-MD.43Usado para lavagens de esferas
Quantificação de biblioteca para Illumina Padrão de Controle InternoKapa BiosystemsKK4906Usado para quantificação de bibliotecas
Biblioteca Quantificação Primers e ROX Baixa mistura de qPCRKapa BiosystemsKK4973Usado para quantificação de bibliotecas
Padrões de quantificação de bibliotecasKapa BiosystemsKK4903Usado para quantificação de bibliotecas
Placa magnética, 96 poços (grau N38)AlpaquaA32782Usado em etapas de purificação de esferas
Conjunto de adaptadores MBC BArcherDXAK0016-48Adaptadores que contêm índices específicos de amostra para permitir o sequenciamento multiplex
Micro CentrifugeUSA Scientific2641-0016Usado para girar tubos de PCR
MicroAmp EnduraPlate Placa óptica de 96 poçosThermo-Fisher4483485Usado para quantificação de biblioteca QClibrary Microamp
Almofada de compressão de filme ópticoApplied Biosystems4312639Usado para quantificação de biblioteca
Mini Plate SpinnerLabnet MPS-1000Usado para coletar líquido no fundo de poços de placas
Kit de Reagentes MiSeq v3 (600 ciclos)IlluminaMS-102-3003Contém componentes necessários para uma execução de sequenciamento MiSeq
Sistema MiSeqDxIlluminaNGS Sequencing
Instrument Modelo 9700 ThermocyclerApplied BiosystemsUsado para várias etapas durante ensaio
de água livre de nucleaseAmbion9938Usado como diluente geral
ABI óptico Tampas de placa de PCR de 96 poçosThermo-Fisher4311971Usado para quantificação de QClibrary Pre-Seq
Estação de trabalho de PCR Modelo 600Sistemas de limpeza de arBZ10119636Etapas de ensaio de bancada úmida realizadas nesta 'caixa de ar morto'Proteinase
KQiagen1019499Usado na extração da TNA
QuantStudio 5Applied BiosystemsLSA28139instrumento qPCR usado para quantificação de PreSeq e biblioteca
Kit de ensaio Qubit RNA HSLife TechnologiesQ32855Uso para determinar a concentração de RNA em amostras de TNA
RNase AwayFisher12-402-178Usado para descontaminação geral de RNase de áreas de trabalho
Seraseq FFPE Material de referência de RNA de fusão tumoral v2SeraCare0710-0129Usado como ensaio de controle positivo
Hidróxido de SódioFisher BP359-212Usado em etapas de limpeza e para configuração de sequenciamento
SYBR Green SupermixBio Rad172-5120Componente do Ensaio de QC PreSeq
TempAssure PCR 8-tube StripsUSA Scientific1402-2700Usado para mistura de reagentes e amostras, etc.
Modelo RT PCR filmeEUA Scientific2921-7800Usado para cobrir placas de 96 poços
U-Bottom 96-well MicroplateLSPMP8117-RUsado durante a purificação do grânulo

Referências

  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 ....

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Reimpressões e permissões

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