Этот протокол описывает тест системы, разработанной для обнаружения РНК синтеза варианты для использования в измерении драйвер мутаций в плазме больных НМРЛ (рис. 1А). Синтез мРНК, продукты из выражения, наиболее распространенных RET и ROS1 перестановки в НМРЛ населения были определены13,14,,1516,17. Мультиплексной ПЦР-анализов были затем предназначены для обнаружения восемь наиболее распространенные варианты Стенограмма для каждого целевого объекта в НМРЛ в пределах одной реакции. Наиболее распространенными транслокации в локусе ROS1 создавать ассоциации с 5' части CD74, SDC4, SLC34A2, EZR или TPM3 генов (рис. 1Б). Наиболее распространенными транслокации в локусе RET приводят к соседство с KIF5B, для которого assay охватывает шесть экзона развязок. Дополнительные партнеры RET , которые охвачены включают те с CCDC6 и TRIM33 (рис. 1C). В общей сложности, анализы охватывают приблизительно 88% из ROS1 и 99% изменений RET, знаны, что происходит в популяции пациентов НМРЛ17.
Специфика анализа компонентов был сначала оцениваются с помощью восьми отдельных в vitro РНК, которые содержат последовательность мРНК для фьюжн стенограммы, охватываемых ROS1 или RET мультиплексированных анализов. Каждый вид РНК был проверяться каждый индивидуальный вариант assay, который состоит из мультиплексированных версии. Существовал нет перекрестной реактивности этих анализов, продемонстрировав 100% аналитически специфики в рамках разработан мультиплексированных анализов (данные не показаны). Чтобы определить нижний предел обнаружения протокол испытаний, Общая РНК, производные от клеточных линий, выражая вариант слияния включены в assay были смешаны в на фоне нормальной РНК в концентрации 5%, 1%, 0,2% и 0,04%. Мультиплексированных RET и ROS1 вариант ПЦР анализов обнаружены всего лишь 0,2% фьюжн вариант (Рисунок 2A-B). Кроме того подготовка 5% мимо линии клеток, производные РНК (выражая EML4-ALK фьюжн транскрипт) не было обнаружено с мультиплексной ROS1 и RET анализов, далее демонстрируют специфику (A-BРисунок 2).
Точность тестирования процесса RT-dPCR была выполнена для обеих ROS1 и отставке аналитического управления материал состоит из эквимолярных в vitro РНК была обработана в трех концентрациях (высокий, средний и низкий) через обратной транскрипции и dPCR на три раз в тот же день (intra-day), на три дня подряд (между день) и с двумя операторами (Интер оператор). Результаты тестирования точности продемонстрировал точное обнаружение fusion Стенограмма интерес, а также управления гена, GUSB, который входит в качестве внутренней метрики КК (рис. 2 c-D).
Помимо внутреннего контроля GUSB каждая партия клинических образцов выполнялся с набором элементов пакета управления. Положительный контроль был разработан из смеси аналитической пробирке в РНК, которые представляют каждый из вариантов фьюжн, протестированы в RT-dPCR, а также аналитические в vitro РНК для GUSB. Эта РНК шипами в нормальной человеческой плазмы lysate во время извлечения РНК и было обработано наряду с клинических образцов на протяжении всего протокола. Никакого контроля обратной транскриптазы (No RT) был отрицательный контроль для подтверждения отсутствия загрязняющих материалов в процессе извлечения РНК и демонстрируют специфику Праймеры для РНК. No RT управления был создан с помощью того же материала как позитивный элемент управления, но он не включает фермента в реакции синтеза cDNA. Нет управления РНК (СРН) является отрицательным для подтверждения отсутствия загрязнения стенограммы в реакции компонентов обратной транскрипции. Этот элемент управления был введен в рабочем процессе на этапе синтеза cDNA, и вода была добавлена в реакции вместо шаблона РНК. No RT и НСБ контроля должна быть отрицательной, в обоих каналах, если точные результаты должны быть доставлены. В таблице 1 перечислены компоненты реакции обратной транскрипции для каждого элемента управления. На ROS1 приведены примеры 2D участков для каждого из этих элементов управления (рис. 3 A-C) и мультиплексной анализов RET (Рисунок 3 E-G). Фьюжн варианты были обнаружены с помощью зонда флуоресцеин amidite (FAM) и представлены по оси y, в то время как элемент управления гена, GUSB, был обнаружен с помощью зонда фосфорамидит 5'-Гексахлор флуоресцеин CE (HEX) и на оси x. Эти элементы управления партии были оценены в течение 21 дня для определения надежности анализа. Для ROS1 и RET в всех 21 работает, выполнены в течение этого исследования (рис. 3D, H) наблюдались позитивные капельки фьюжн и GUSB управления гена капельки. Все отрицательные элементы (No RT и НСБ) дала негативные результаты через весь 21 дня (данные не показаны).
Возможность устранения неполадок является критически важным компонентом любой протокол испытания должны выполняться в клинических лабораторных условиях. Здесь мы предоставляем реальные примеры югу оптимальных результатов, используя протокол RT-dPCR. Во-первых, пример 2D сюжет, демонстрируя важность не контроля обратной транскриптазы (рис. 4A). В этом примере мутант позитивные капельки присутствовали, хотя было не cDNA преобразования из-за отсутствия фермента. Этот результат был вероятно из-за dPCR грунты, усиливая пробить геномной ДНК. В этом случае дизайн Интрон охватывающих assay предотвратит амплификацию геномных ДНК. Кроме того бесплатно РНКазы DNase фермента может использоваться для ликвидации загрязнения ДНК, но это не рекомендуется для обнаружения редких целей, как некоторые РНК деградации могут произойти во время инкубации с ферментом. Следующий пример 2D сюжет был СРН с позитивным капельки в обоих каналах (Рисунок 4B). Это свидетельствует загрязнение в некоторый момент в RT-dPCR установки. В этом случае рекомендуется отказаться от любых потенциально загрязненных реагентов, используемых в тестировании, тщательно деконтаминации все оборудование и повторного тестирования с свежими реакции компонентов. Третий пример 2D участок представлен как спрей капель вдоль линии 45° (рис. 4C). Это часто вызвано стрижка и сливающихся капель. Тщательно капелька обработки до тепловой Велоспорт имеет важное значение, как капельки подвержены повреждениям. Мы рекомендуем использовать поколения автоматизированных капли, когда они становятся доступными. Если передача вручную капельки, обязательно выбрать рекомендуемый советы масштабах родила и использовать тщательно дозирования технику. Капельная передача требует медленно аспирации и дозирования, с каждой проходит более 5-6 секунд, и важно, что открытие наконечник пипетки не прикасайтесь картриджа капли или хорошо. Когда дозирования, держите кончик пипетки на уровне жидкости и поднять его медленно, как капельки обойтись (Просмотр видео для демонстрации). Пример окончательной 2D график демонстрирует отсутствие разделения между населением положительные и отрицательные капли (рис. 4 d). Это может быть вызвано несколькими причинами. ПЦР сильные ингибиторы, таких как моющие средства, используемые в буферах lysis и избыток сильно деградированных ДНК, может вызвать потерю разделения. В этом случае рассмотрим добавление шага очистки между синтеза cDNA и dPCR (такие, как описано в шаге 5 настоящего Протокола). Наконец отсутствие разделения также может быть из-за условий субоптимальных амплификация, и оптимизации ПЦР шага следует также рассматривать.
Данные внутри Figure 5 представляют 984 реальном мире пациента образец оборачиваемости раз и демонстрирует быстрый характер этого рабочего процесса тестирования. Результаты были доведены до лечащего врача уже как в течение 48 часов (79% случаев) получения образца и в 95% случаев, в течение 72 часов. В заключение использование стабилизировалась циркулирующие РНК пробирки, оптимизированные процедуры извлечения РНК из крови и запустить по словам оптимизированный протокол с соответствующим внутренним и пакет управления, RT-dPCR может обеспечить быстрый тест-системы для точное обнаружение синтеза РНК варианты соответствующих НМРЛ.

Рисунок 1 : Обзор шагов обработки крови образца для варианта обнаружения Fusion с использованием конкретных анализов на наиболее распространенных RET и ROS1 варианты НМРЛ. (A) образец тестирования инициируется, когда рисуется цельной крови и BCT поставляется в комплект для сбора образцов для клинической лаборатории. Циркулирующих РНК восстанавливается из нескольких источников в тромбоцитов обогащенный плазмы, обратной транскрипции гена конкретных грунтовки и очищенный для использования в dPCR. Образцы обрабатываются с использованием коммерчески доступные системы, которая состоит из капли поколения (эмульсия), усилители и капелька подсчета. Данные анализируются с использованием имеющегося программного обеспечения. Затем результаты испытаний документированы и доложил тест просить врача. Этот процесс предназначен для работы в течение 72 часов с момента получения образца результат выпуска. Восемь вариантов для ROS1 (B) и (C) RET, охватываются мультиплексированных анализов. Адаптировано из Biodesix сайта с разрешения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2 : Аналитической проверки. Линии клетки выражения (A) SDC4-ROS1 fusion и (B) CCDC6-RET фьюжн разводили на фоне общего человека одичал тип РНК (РНК WT). С каждым синтеза вариант предел обнаружения был создан вариант частотой 0,2%, используя предварительно определенные критерии для каждого варианта assay. Все образцы выше этого порога также содержится по крайней мере 21 копии гена управления. Стандарт EML4-ALK (ALK) 5% на фоне одичал тип РНК был протестирован для демонстрации пробирного специфичностью, которая была подтверждена отрицательный результат. Аналитически мультиплексированных РНК стандартов были измерены на высокий, средний, и низкой концентрации ROS1 (C) и (D) в отставке точности оценивалась над 3 работает в тот же день (Intra-day), три работает на три дня подряд (между день) и с два независимых операторов (Интер оператор). Показаны средства копирования номер и стандартных отклонений. Адаптировано из Biodesix сайта с разрешения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3 : Пакетная обработка примеров элементов управления и надежности данных. 2D график dPCR ROS1 мультиплексированных пробирного для позитивного управления (A), (B) не управления обратной транскриптазы и результаты (C) не РНК шаблон элемента управления. (D) контроль были запущены на 21 дней подряд (исключая выходные и праздничные дни). Означает копию номер + / стандартные отклонения для ROS1 позитивного управления были 439 + / 141. Нет обратной транскриптазы и без шаблона элементов управления также были запущены на каждый день, и они были все отрицательные (данные не показаны). 2D участок dPCR пробирного RET мультиплексированных результаты для позитивного управления (E), (F) не управления обратной транскриптазы и (G) не РНК шаблон элемента управления. (H) элементы управления были запущены на 21 дней подряд (исключая выходные и праздничные дни). Означать копии + / стандартные отклонения для RET позитивного управления были 586 + / 182. Не изображены не обратной транскриптазы и не шаблона элементов управления, которые также были запущены на каждый день и были отрицательными. Адаптировано из Biodesix сайта с разрешения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4 : Устранение неполадок RT-dPCR. 2D участков представляющих субоптимальных dPCR полученные результаты когда есть (A) загрязнения в пределах никакого контроля обратной транскриптазы, (B) загрязнения в пределах никакого контроля РНК, (C) стрижка и сливающихся капель, и (D ) плохо оптимизированы условия PCR или ингибитированием ПЦР. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5 : Время оборота (ТАТ). ТАТ (в часах) был составлен для тестов с просьбой вариант РНК (n = 984). Исключает данные, выходные, праздники и образцы для > 24 часа из-за неполной клинической информации о лабораторных испытаний запрос формы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Таблица 1: Подготовка реагентов для обратной транскрипции для управления производственным процессом.
| Компонент | Объем |
2 x dPCR Супермикс для датчиков (не 2'-дезоксиуридина 5'-трифосфата) | 10 МКЛ |
20 x вариант целевой грунты/зонды набор (450 нмоль/Л грунтовки, 250 нмоль/Л FAM зонд) | 1 МКЛ |
20 x управления поставленной грунты/зонд (450 нмоль/Л грунтовки, 250 нмоль/Л HEX зонд) | 1 МКЛ |
| Нуклеаза свободной воды | 1 МКЛ |
| cDNA | 7 МКЛ |
Таблица 2: Подготовка мастер смесь для dPCR.
| Велоспорт шаг | Температура | Время | # Циклов | Рамп курс |
| Активация энзимов | 95 ° C | 10 мин | 1 | ~ 2 oC/s |
| Денатурация | 94 ° C | 30 s | 40 |
| Отжиг/расширение | 55 ° C | 1 мин |
| Деактивация, фермент | 98 ° C | 10 мин | 1 |
| Провести (опционально) | 4 ° C | бесконечные | 1 | ~ 1 oC/s |
Таблица 3: Термических условий Велоспорт.