Burada hasta sıvı biyopsisi ile cfDNA 'daki tümör mutasyonlarının allelik sıklığını tespit etmek ve ölçmek için yöntemimizi sunduk. Ön analitik numune işleme, cfDNA ekstraksiyon, PCR tahlil tasarımı ve veri analizi de dahil olmak üzere bu yöntemin başarısı için kritik adımları vurguluyoruz. Kullanılan örnek hacmi sınırlamak için, cfDNA 1 mL plazmadan ayıklanır ancak sadece 500 μL CSF. CSF 'den çıkarılırken, 1 mL idrardan çıkarma Protokolü (cfDNA ekstraksiyon kiti el kitabı12' nin ardından), üreticinin tavsiyesine göre kullanılır. Plazma ile CSF arasında gerekli numune hacminin farkı, beyin tümörlü hastaların CSF 'ine kıyasla Plazmadaki tümör spesifik cfDNA düzeylerinden kaynaklanmaktadır, mutasyon tespiti için daha büyük numune hacimleri gerektirir8. Örnek kullanılabilir ise, daha yüksek DNA verimi üretmek için 1 mL 'den fazla plazma ayıklanabilir. Ancak, pediatrik hastalar durumunda, mümkün olduğunda kullanılan kan miktarını en aza indirmek için önemlidir, kan çekmek gibi basit bir prosedür bile radyasyon tedavileri geçiren kanserli pediatrik hastalara yorulma olduğunu. Plazma 1 ml plakaya ayıklanması da çoğaltmak ekstraksiyonları sağlar, böylece tahlil (örneğin, DNA ekstraksiyon veya örnek kontaminasyon başarısızlık durumlarında) tekrarlanabilir.
Kesinlikle gerekli olmayan herhangi bir örnek kullanımı azaltmak için bir çaba, cfDNA genellikle niceleyilmiş değildir. Bununla birlikte, sırasıyla plazma ve CSF 'de 0.2-2 ng/μL ve 0.6-13 ng/μL arasında bir dizi cfDNA konsantrasyonu bulduk. Düşük miktarda cfDNA, ve tümör spesifik mutant allel düşük bir frekanslı mevcut olduğu gerçeği, dPCR için kullanılan astar aynı kümesini kullanarak bir ön amplifikasyon adım önemli ölçüde örnek hedef DNA miktarını artırmak için gereklidir, yardım mutasyon algılama8. DNA süspansiyon tamponunda ön amplifikatörleşmiş ürünün seyreltilmesi, gerçek pozitif farklılaştırmaya yardımcı olan teknik çoğaltır için yeterli hacim sağlar. Mutant damlacıkları sayısı düşük olduğu için (örneğin, 0-2 arasında bir plazma örneğinde mutant damlacıkları arasında), teknik çoğaltır dahil mutasyon durumunu çözmek için anahtarıdır. Bir PCR iyi 0 mutant damlacıkları verebilir iken, diğer iki tek bir plazma örneği için 1-2 verim olabilir triplicate analiz; Böylece, çoğaltır eklenmesi mutasyon durumunu belirlerken daha fazla doğruluk sağlar. MAF daha sonra yineleme değerlerinin ortalaması olarak hesaplanır.
Multiplexed ön amplifikasyon (wildtype ve mutant iki mutasyon aleli önamplifikasyonu) tek bir numune yarar artırır, aynı başlangıç malzemesi iki mutasyonlar için test etmek için kullanılabilir gibi. Daha da önemlisi, bir Multiplex önamplifikasyon ürün burada açıklandığı gibi, daha fazla basitlik için dPCR sırasında singleplex içinde analiz edilebilir. Ancak, hem önamplifikasyon PCR ve dPCR Multiplexed olabilir. Multiplexing olduğunda, koşullar her iki astar ve prob setleri için optimize edilmelidir: Primer tavlama sıcaklıkları PCR amplifikasyonunda birlikte çalışmasına benzer olmalıdır ve problar farklı kümeleri oluşturmak için tasarlanmalıdır (floresan sinyaline ve yoğunluğu). Yeni bir astar ve prob kümesini doğruladıktan sonra, üreticinin önerdiği aralığa göre optimum tavlama sıcaklığını belirlemek için bir tavlama sıcaklığı degradesini çalıştırın. Hasta cfDNA örneklerinde problar test etmeden önce, farklı girişlerin sentetik DNA yapıları ve/veya tümör dokusu gDNA kullanarak bunları doğrulamak (yani, 10 ng kadar).
Daha fazla özgüllük ve hedef DNA prob hibridizasyon düşük uyuşmazlık ile mutant alelleri tespiti için, kilitli nüklenik asit (LNA) problar kullanılır. LNA 2 '-oksijen ve 4 '-riboz yüzük9karbon bağlayan bir metilen Köprüsü ile nükle asit analog. Metilen Köprüsü, nüklik asidin esnekliğini kısıtlayan, termal çift yönlü stabiliteyi artıran ve DNA 'yı hedef alan prob hybridizasyonunun özgüllüğünü geliştiren sert bir bikik konformasyona kilitler10,18, 19. Eğer bir tek temel UYUŞMAZLıĞı LNA prob ve şablon DNA arasında varsa, prob ve hedef arasında Dubleks oluşumu istikrarsızlaştıracaktır. Bu nedenle, LNA probları prob bağlamasının özgüllüğünü geliştirir ve daha yüksek bir sinyal-gürültü oranı11' e neden olur. Non-CNS-hastalıklı pediatrik hastalarda plazma ve CSF Analizi H3F3A p. K27M hedefleyen LNA probları ile bizim tahlil özgüllüğü kurmuştur, eşit veya az 0,001% bir allelik frekans yanlış pozitif olarak kabul edildiğini belirlemek için 8. problar ve astar tasarımını optimize etmek için ek hususlar için, GC içeriği dahil, amplikon boyutu, Probe Reporter boyalar, ve Quenchers, dpcr üretici yönergelerine bakın14,17. Yöntemimiz RainDance sistemiyle kullanılmak üzere optimize edilse de, protokol diğer dPCR platformlarıyla kullanılmak üzere uyarlanabilir.
Burada sunulan yöntem, cfDNA 'da nadir görülen tümör mutasyonları tespit etmek için tercih edilen platformda kalan dPCR tarafından elde edilen yüksek hassasiyet ve hedef zenginleştirme gücünü çizer. Güçlü olsa da, dPCR tek bir tahlil için test edilebilir mutasyonlar sayısında sınırlıdır. Bir alternatif dPCR, tek bir örnek yardımcı programını artırarak, birçok genler arasında birden çok mutasyonlar algılayabilen yeni nesil sıralama (NGS) ' dir. NGS, CSF 'de mutasyonlar algılayabilir ve beyin sapı gliomas20olan hastaların plazmasında, şu anda cfdna 'da tümör mutasyonları tespit ederken dPCR 'den daha az duyarlıdır, PCR tabanlı yaklaşımlarda% 0,001 ' e istinaden 0.1-10% MAF algılama limitleri21 . dPCR Ayrıca NGS 'den daha hızlı dönüş süresi elde ederek ilgi mutasyonlarının hızlı bir şekilde algılanmasını sağlar. PCR yaklaşımı kanser türleri arasında uygulanabilir ve HotSpot mutasyonları ve metilleştirilmiş cfDNA22algılamak için genişletilebilir.
Sıvı biyopsisi gerçekten kendi bebeklikte ve belirli hastalıklara terzilik için daha fazla gelişme gerektirecektir. Tümör gelişimi bağlamında tümör izlenmesi, yüksek hassasiyetle ortaya çıkan mutasyonları tespit edebilen bir platformun gerekli olacağını bir sonraki zorluk olacaktır. Ayrıca, çeşitli biyomoleküllerin (peptidler, sitokinler, RNA) algılayabilen platformlar, tedaviye tümör tepkisini değerlendirmede ve kişiselleştirilmiş klinik müdahalelerin ilerleyen yanı sıra son derece yararlı olacaktır.