IDT肿瘤突变负荷(TMB)解决方案
——NGS二代测序基因检测
北京泽平代理的美国进口IDT NGS二代测序产品,通过文库构建试剂盒、基因检测Panel、定制化杂交捕获探针组等高品质试剂,助力肿瘤突变负荷(TMB)实验室基础研究。
一、背景介绍
肿瘤突变负荷(tumor mutational burden, TMB)一般指特定基因组区域内每兆碱基对(Mb)体细胞非同义突变的个数,可以间接反映肿瘤产生新抗原的能力和程度,已被证实可预测多种肿瘤的免疫治疗效果。近年来,越来越多的数据证实TMB越高的肿瘤,新抗原负荷越高,更有可能从免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICls)治疗中获益。
目前检测TMB的方法主要为基于二代测序技术(NGS)的全外显子组测序(WES)和定制靶向Panel测序。WES可检测整个外显子中的体细胞突变,提供肿瘤突变的图谱,因此,WES也被认为是TMB检测的"金标准”。同时,采用靶向Panel进行肿瘤基因组学分析已成为TMB检测的另一种重要手段。研究人员可以根据前沿进展及临床需求,开发针对肿瘤基因的产品,结合生物信息学算法快速高效地检测肿瘤靶基因组改变。
二、IDT NGS二代测序解决方案
1、IDT xGen cfDNA & FFPE DNA 文库制备试剂盒——建立高质量文库
IDT xGen cfDNA & FFPE DNA 文库制备试剂盒,能够对微量DNA样本进行灵敏且准确的变异检测。通过两步连接法,可获得理想的文库转化率,同时抑制接头二聚体的形成。在单链连接的过程中可引入特异性的分子标签(UMI)序列,以适配多种去重和错误校正的方法。用低质量样本建立高质量文库,助力TMB检测。
IDT文库制备试剂盒优势
①为困难样本量身打造,更大化数据输出;
②提升样本转化率,达到更高的文库复杂度;
③结合UMI纠错处理,实现低频突变的检测。
图. IDT xGen cfDNA & FFPE DNA 文库制备试剂盒可从不同质量的FFPE样本中获得更高的文库产量和文库复杂度。使用25ng不同质量的FFPE标准品按照IDT提供的标准流程进行文库制备,并用61kb的定制Panel进行捕获。
2、IDT xGen Exome Hyb Panel v2 全外显子杂交捕获探针组——高覆盖度全外显子组测序WES
IDT xGen Exome Hyb Panel v2 全外显子组杂交捕获探针组,由415,115条单独合成且经过质检的IDT xGen Custom Hyb Panel - Production 捕获探针组成。全外显子探针组跨越人类基因组的34Mb目标区域(19,433个基因),并且覆盖39Mb的探针空间(即由探针覆盖的基因组区域))。IDT全外显子探针使用新型“捕获感知(capture-aware)”算法进行设计,并进行了特殊的脱靶分析,以实现更完整的设计覆盖度。IDT全外显子探针组中的所有探针均严格按照ISO13485标准进行生产,每条探针均经过质谱法和双定量检验,保证探针的质量及在探针库中的浓度,是稳定可靠的高覆盖度WES捕获工具。
图. IDT外显子探针一致的批次稳定性,减少昂贵的重新验证。使用100ngDNA建库,并对8个样本进行混合捕获(8混))。两名操作人员分别在不同日期和不同地点进行捕获。IDT埃德特的xGen Exome Hyb Panel v2 外显子测序探针组的线性回归线与预测的“完全”相关线高度接近,其中R2值为0.76。
图. IDT xGen Exome Hyb Panel v2 全外显子探针组在捕获效率方面表现出色。根据IDT外显子组探针捕获实验方案,对文库进行捕获和多重富集,获得单样本和12混(分别为IDT-1和IDT-12)捕获的实验结果。以Illumina NextSeq 测序仪高通量模式对2×100双端reads进行测序。用Picard按每个文库5Gb确定中靶碱基(选定碱基百分比)。
3、IDT xGen Custom Hyb Panels - Production 探针库——高性能捕获探针
除WES测序外, TMB还可以通过定制化测序Panel进行检测,这些Panel需要使用质量可靠的捕获探针组。IDT xGen Custom Hyb Panels - Production 捕获探针库是带有5'端生物素标记的DNA探针,每一条探针均经过单独合成、单独质检,可用于二代测序实验中目标DNA序列富集。实验证明,与市场上其他通过微阵列合成的捕获探针相比,IDT xGen Custom Hyb Panels - Production 捕获探针的捕获均一性更高,GC偏好性更小,能以更少的数据投入获得更佳的测序深度。IDT xGen Custom Hyb Panels 探针库采用模块化合成制备和使用,既可以独立使用,也可以用spike-in panel 的形式与现有的探针库结合使用,具有非常高的灵活性。
IDT Custom Hyb Panels - Production 探针库优势
①单独合成、单独质控的探针,实现高效、均一的目标序列富集;
②模块化设计,实现经济、高效的定制和简单轻松的目标序列扩充;
③严格质控降低批次间差异。
图.使用IDT的探针库实现高度均一的目标区域覆盖。针对标准品基因组DNA(Coriell)构建文库,使用IDT xGen Custom Hyb Panels -Production 探针库进行捕获反应(目标区域为88kb)。采用Illumina NextSeq 测序仪进行测序,并对600K reads进行生信分析。结果显示,(A)单次测序的覆盖均一度较高;(B)同一个探针库的两个不同批次,显示出较高的一致性。
三、IDT TMB成功案例
中国医学科学院肿瘤医院团队基于NGS Panel 检测血液肿瘤突变负荷(bTMB),验证了bTMB作为非小细胞肺癌患者免疫治疗的生物标志物的可行性。该研究使用了IDT的定制化Panel和IDT xGen Exome Hyb Panel 进行检测。研究纳入48例晚期非小细胞肺癌外周血及肿瘤组织配对标本。NCC-GP150计算的bTMB与WES计算的TMB间的Spearman相关系数达到0.62;当bTMB≥6时,约登指数达到最佳(0.59,敏感性88%,特异性71%)。
参考文献
Zhijie Wang. Jianchun Duan, Shangli et al. Assessment of blood tumor mutational burden as a potential biomarker for immunotherapy in patients with non-small cell lung cancer with use of a next-generation sequencing cancer gene panel. JAMA Oncol. 2019;5(5):696-702.
四、IDT肿瘤突变负荷相关产品
产品名称 |
规格 |
货号 |
IDT xGen cfDNA & FFPE DNA 文库制备试剂盒 |
16次 |
10006202 |
96次 |
10006203 |
IDT xGen Exome Hyb Panel v2 全外显子杂交捕获探针组 |
4次 |
10005151 |
16次 |
10005152 |
96次 |
10005153 |
IDT xGen Custom Hyb 探针库 |
16次 |
|
96次 |
定制 |
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——IDT一级代理商,北京泽平