Блокирующая ПЦР дикого типа с последующим прямым секвенированием предлагает высокочувствительный метод обнаружения низкочастотных соматических мутаций в различных типах образцов.
Методическая статья
Блокирующая ПЦР дикого типа с последующим прямым секвенированием предлагает высокочувствительный метод обнаружения низкочастотных соматических мутаций в различных типах образцов.
Точное обнаружение и идентификация мутаций низких частот может быть проблематичным при оценке остаточной болезни после терапии, скрининг для новых мутаций устойчивости во время терапии, или когда пациенты имеют несколько циркулирующих опухолевых клеток. Дикого типа блокирования ПЦР с последующим анализом секвенирования обеспечивает высокую чувствительность, гибкость и простоту в качестве методики для обнаружения этих низкочастотных мутаций. При добавлении специально созданных заперт олигонуклеотид нуклеиновой кислоты к новому или ранее установленные обычному анализу секвенирования на основе ПЦРА, чувствительность приблизительно 1 мутантной аллели в фоне 1000 WT аллелей может быть достигнута (1: 1000). Секвенирование артефакты, связанные с дезаминирования событий обычно находятся в фиксированных формалином парафином тканей могут быть частично устранены за счет использования урацила ДНК-гликозилазы во время стадии экстракции. Оптимизированный протокол здесь специфичен для обнаружения мутации MyD88, но может служить в качестве шаблона для разработки любогоWTB-ПЦР-анализ. Преимущества анализа WTB-PCR по сравнению с другими, обычно используемыми анализами для обнаружения низких мутаций частот, включая аллели специфического ПЦР в реальное время количественный ПЦР включают в себя меньшее количестве вхождений ложных срабатываний, большую гибкость и простоту реализации, а также способность обнаруживать как известные и неизвестные мутации.
Sanger секвенирования традиционно является золотым стандартом тестирования как известных, так и неизвестных соматических мутаций. Одним из ограничений Sanger секвенирования является его пределом обнаружения (~ 10 - 20% мутантная аллель в фоне WT) 1. Этот уровень чувствительности не подходит для выявления соматических мутаций низкого уровня, которые могут присутствовать в образцах из тканей предраковых или пациентов с небольшим количеством циркулирующих опухолевых клеток, или, когда костный мозг (ВМ) является неоднородным. Это также делает оценки остаточной болезни после терапии или обнаружение новых мутаций устойчивости во время терапии затруднена только 2 обычной последовательностью. Путем замены обычной ПЦР с запертой нуклеиновой кислоты (LNA) -опосредованной дикого типа блокирующий ПЦР (WTB-ПЦР) в Sanger секвенирования, чувствительность до 0,1% мутантного аллеля в фоне WT может быть достигнуто 2, 3, 4. ВWTB-ПЦР, обогащение мутантных аллелей достигается с помощью добавления короткого (~ 10 - 14 NT) блокирующего (МШУ) олигонуклеотид, который связывается преимущественно с БТ ДНК, тем самым предотвращая амплификации ДНК WT. Мутант, обогащенный продукт WTB-ПЦР может быть затем секвенировали. Блокируя WT ДНК, а не для выбора специфических мутаций WTB-ПЦР позволяет для обогащения известных и неизвестных мутаций, присутствующих в мельчайших фракциях клеток.
Различные методы в настоящее время используются для обнаружения мутаций в клетках небольших фракций. Это включает в себя аллель-специфической ПЦР-амплификации рефрактерной системы мутации (ARMS), денатурирующих высокоэффективной жидкостной хроматографии (DHPLC), шариков, эмульсий, усиления и магнетизмом (сияя), выпуск электрического поля индуцированный и измерения (EFIRM), высокое разрешение температура плавления и другие. Тем не менее, большинство из этих методов ограничены ложноположительных и способность обнаруживать только одну мутацию , что анализ был разработан для 4 . WTB-PCR, однако, позволяет пользователю визуализировать секвенирование следов, позволяет обнаружение нескольких типов мутаций и может помочь в управлении ложных срабатываний из-за артефакты или дезаминирование событий. Секвенирование следующего поколения (NGS) может предложить подходящую альтернативу традиционным секвенирования, однако, значительно большие затраты, сложность и более длительное время для анализа делают его ненужную вариант для многих типов заболеваний с небольшим количеством различных молекулярными маркерами или для мониторинга пациентов на терапии для новых мутации устойчивости. Кроме того, высокие ложные срабатывания при обнаружении варианты с мутантными аллелями частотами менее 5% может вызвать проблемы для ампликона на основе NGS 5, 6.
Здесь показано увеличение чувствительности достигается за счет WTB-ПЦР в скрининга мутаций в миелоидной дифференцировки фактор 88 гена , как описано Albitar и соавт. 3 MyD88 mutatioнс являются важными диагностическими и прогностическими факторами в макроглобулинемии Вальденстремы (WM), IgM моноклональной гаммапатии неизвестного значение (IgM-MGUS), селезеночная лимфомы маргинальной зоны (SMZL) и диффузный крупноклеточные В-клеточная лимфому (ДВККЛО). MyD88 мутации встречаются практически во всех случаях WM и приблизительно 50% пациентов с иммуноглобулином М (IgM) -secreting MGUS. И наоборот, MyD88 мутации встречаются только в 0-6% пациентов с SMZL и отсутствуют в множественной миеломой 7, 8. Из - за перекрывающие морфологические, иммунофенотипический, цитогенетические и клинические характеристики между WM и SMZL или IgM-множественной миеломой часто может осложнить дифференциальные диагнозы, наличие мутации MyD88 может служить полезным идентифицирующим фактором 9. MyD88 мутация также была связана с большим бременем болезни у пациентов с ДВККЛОМ и плохой общей выживаемостью после лечения 7, 10. Кроме того, поскольку MyD88 мутация чаще обнаруживается в активированных В-клетках, как (ABC) ДВККЛО чем зародышевый центр В-клеточный тип (БКИ) ДККВЛ или первичную лимфому медиастинальных В-клетки (ПМБЛ), статус мутации MyD88 могут служить суррогатный маркер для подтипа ABC 11, 12.
Подробный протокол, представленный здесь служит в качестве матрицы, с которой новые анализы могут быть разработаны или большинство существующего секвенирования анализов могут быть легко адаптированы для точного обнаружения низкочастотных мутаций в разных типах образцов. Подход также может быть использован для контроля и обнаружения устойчивых мутаций, которые могут возникнуть в опухолях или даже бактерий, которые могут возникнуть в то время как пациенты проходят лечение с целевой терапией или антибиотиками. Кроме того, в нем рассматривается и средства правовой защиты, многие из проблем, связанных с обогащением мутаций, особенно в формалине фиксированного парафина (FFPE) ткани.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Заявление по этике: Все испытания образцов человека было проведено после получения наблюдательного совета Institutional (IRB) одобрения.
1. экстракции ДНК из FFPE ткани, периферической крови и костного мозга Аспирируйте
2. дикого типа Блокирование ПЦР
3. Секвенирование WTB-PCR продукта
4. Анализ результатов секвенирования
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Концептуальный обзор WTB-PCR во время расширения представлена на рисунке 1. Поскольку один нуклеотид несоответствие в гибридном блокаторе-ДНК значительно снижает его температуру плавления (t м = 20 - 30 ° C), усиление аллель WT блокируется , а мутант матричной ДНК является свободной , чтобы завершить расширение 17. Таким образом, мутант ДНК усиливается в геометрической прогрессии, а БТ ДНК усиливается по линейному закону.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Анализ WTB-ПЦР , описанный здесь используется общий набор праймеров с блокирующим олигонуклеотидом , предназначенным для блокирования амплификации ДНК WT при растяжении (рисунок 1). Продукт WTB-ПЦР секвенировали для мутационного анализа. Полезность WTB-PCR / Sanger заключается в его простоте, высокой чувствительности и высокой пропускной способностью. Используя принципы, описанные здесь, большинство существующих на основе Sanger анализов могут быть просто модифицированы путем добавления блокирующего оли...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
У авторов нет благодарностей.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 1,5 или 2 мл микроцентрифужные пробирки Safe-Lock | Eppendorf | 05-402-25 | |
| 100% спирт | VWR | 89370-084 | Гистологическая степень; 91,5% этанол, 5% изопропиловый спирт, 4,5% метиловый спирт |
| 3730XL секвенсор | ABI | или эквивалент | |
| Agencourt AMPure XP | Beckman Coulter | A63881 | Для магнитных шариков ПЦР-очистка |
| Алюминий Герметизация фольги | GeneMate | T-2451-1 | Для ПЦР и холодильного хранения |
| BigDye Terminator v3.1 Набор для секвенирования циклов | Life Technologies | 4337455 | Для двунаправленного секвенирования. С 5x секвенированием Буферная |
| центрифуга 5804 серии | Eppendorf | A-2-DWP (для ПЦР-планшета) | |
| Холодная пластина для 96-луночных планшетов | Eppendorf | Z606634 | |
| ДНКаза, РНКаза, сверхчистая вода | |||
| dNTP (100 мМ) | Invitrogen | 10297-117 | |
| DynaMag-96 Магнит с боковой юбкой | Thermo Fisher Scientific | 12027 | Для использования в ПЦР-очистке. |
| Абсолют этанола | Sigma | E7023 | 200 proof, для молекулярной биологии |
| Exiqon веб-сайт Oligo Tools | www.exiqon.com/oligo-tools | ||
| FastStart Taq DNA polymerase (5 U/µ L) | Roche | 12032937001 | с 10x концентрированным буфером для ПЦР-реакции, с 20 мМ MgCl2 |
| Gel аппарат | 2% агарозный гель | ||
| GeneRead DNA FFPE Extraction Kit | Qiagen | 180134 | Содержит урацил ДНК гликозилазу, необходимую для уменьшения артефактов секвенирования |
| Hi-Di Formamide | ABI | 4311320 | Для секвенирования. |
| Олигонуклеотид ЛШУ | Exiqon | 500100 | 5'-TCAGA+AG+C+G+A+C+T+G+A+CC/invdT/ (+N = основания LNA) |
| M13-F Праймер для секвенирования | ABI | 5'-tgt aaa acg acg gcc agt | |
| M13-R Праймер для секвенирования | ABI | 5'-cag gaa aca gct atg | |
| acc Mastercycler Pro S Thermocycler | Eppendorf | E950030020 | |
| Микроцентрифуга Модель 5430 | Ротор Eppendorf | FA-45-30-11 (для микроцентрифужных пробирок объемом 1,5/2 мл) | |
| Спектрофотометр NanoDrop 2000 Thermo | Fisher Scientific | ||
| PCR прямой праймер | IDT | 5'-tgt aaa acg acg gcc agt TGC CAG GGG TAC TTA GAT GG | |
| PCR обратный праймер | IDT | 5'-cag gaa aca gct atg acc GGT TGG TGT AGT CGC AGA CA | |
| PCR планшеты | GeneMate | Т-3107-1 | |
| Пипетки | 20, 200, 1 000 и микро; L | ||
| Plate septa, 96 лунок | ABI | 4315933 | |
| QIAamp DNA Mini Kit | Qiagen | 51304 | Для аспирата КМ и периферической крови |
| SeqScape Sortware v3.0 | ABI | 4474978 | Для анализа секвенирования |
| Корзина | |||
| Ацетат натрия (3 М, pH 5,2) | Sigma | S7899 | |
| Стерильные фильтрованные наконечники | 20, 200, 1 000 и микро; | ||
| L Термомиксер C | Eppendorf | 5382000023 | |
| Vortex genie | Scientific Industries | SI-0236 | |
| Промывочный резервуар | 1,000 мл | ||
| ксилола | VWR | 89370-088 | Гистологическая степень |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение