導(dǎo)讀
非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)是全球范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率最高的癌癥之一,表皮生長因子受體(EGFR)是NSCLC進(jìn)展重要的驅(qū)動基因,其突變狀態(tài)與患者療效和預(yù)后監(jiān)測評估密切相關(guān)。準(zhǔn)確、快速地檢測EGFR突變對于NSCLC的精準(zhǔn)治療至關(guān)重要。傳統(tǒng)的檢測方法如Sanger測序、ARMS-PCR、NGS等存在靈敏度不足、通量較低或患者負(fù)擔(dān)較重等局限性問題。
Stilla Technologies研究人員在Lung Cancer Methods and Protocols這本書中編寫了題為“6-Color Crystal Digital PCR™ for the High-Plex Detection of EGFR Mutations in Non-Small Cell Lung Cancer ”的文章。詳細(xì)介紹新型的高階多重數(shù)字PCR技術(shù)用于高通量檢測非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中的EGFR基因突變,描述了實驗流程、材料、方法和結(jié)果,展示了多重數(shù)字PCR系統(tǒng)在快速獲得大量突變信息方面的優(yōu)勢,凸顯了其在腫瘤基因分型和液體活檢監(jiān)測中的潛力。
研究亮點(diǎn):
本研究采用了先進(jìn)的6-Color Crystal Digital PCR™技術(shù),實現(xiàn)了EGFR突變的高通量、高靈敏度和高階多重檢測。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,在檢測精度和多重突變分析能力方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,能夠同時精準(zhǔn)定量檢測19種EGFR突變,極大提高了檢測的可靠性和效率,為臨床的決策提供更有效的數(shù)據(jù)。
研究結(jié)果:
作者優(yōu)化的高階多重檢測方案(見下圖)能夠單孔內(nèi)同時檢測五種藥物敏感突變(p.L858R,p.L861Q,p.G719S,p.G719A,p.G719C),12種不同的19號外顯子插入缺失變異,以及兩種耐藥突變(p.T790M和p.C797S),檢測樣本適用于NSCLC患者的腫瘤組織和cfDNA (cell-free DNA)。
▲EGFR 6-Color Crystal Digital PCR™檢測中引物和探針的基因組定位以及擴(kuò)增子的大小。該6色EGFR檢測試劑包括七個探針,分別針對G719A/C/S、L858R和L861Q敏感性突變以及T790M和C797S耐藥突變。EGFR 19號外顯子插入缺失變異具有可變的基因組序列,采用了drop-off檢測方法。該方法包括一個參考探針,該探針與突變型和野生型等位基因均具有互補(bǔ)性;以及一個drop-off探針,該探針跨越突變位點(diǎn),但僅與野生型序列互補(bǔ)。在存在野生型等位基因的情況下,兩個探針與其靶標(biāo)雜交,產(chǎn)生雙陽性信號。然而,在存在突變型等位基因的情況下,只有參考探針而非drop-off探針會與其靶標(biāo)退火,產(chǎn)生單陽性信號。關(guān)于drop-off檢測的更多細(xì)節(jié),請參見:https://www.stillatechnologies.com/application-notes/。
作者對9種DNA標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行梯度稀釋,每種DNA攜帶一種EGFR突變,背景為WT DNA。通過對該高階多重檢測方案進(jìn)行測試,檢測到突變頻率在2.5%到0.1%之間時,均具有極好的線性關(guān)系(見下圖)。
▲EGFR 6-Color Crystal Digital PCR™檢測的性能。在每25μL反應(yīng)中含有104拷貝野生型DNA和400拷貝內(nèi)部陽性對照DNA的背景下,對突變型DNA進(jìn)行2.5%到0.1%的系列稀釋,每個反應(yīng)拷貝數(shù)的理論和檢測值之間進(jìn)行線性回歸,得到的R²范圍為0.9917到1。
每個熒光通道陰陽性微滴的熒光閾值設(shè)置如下圖所示。設(shè)置閾值時,應(yīng)將陽性和陰性對照的點(diǎn)圖與樣本的點(diǎn)圖一起合并分析。確保在閾值設(shè)置后,陽性對照中的陽性微滴可以被正確統(tǒng)計。
▲使用FAM通道(x軸)進(jìn)行閾值設(shè)置:(A)野生型DNA和外顯子19缺失(ATTOTM700通道),(B)L858R、L861Q和G719X突變(Cy®5通道),(C)T790M突變(YY®通道),(D)C797S突變(ROX通道),以及(E)內(nèi)參(Cy®3通道)。
結(jié)論:
6-Color Crystal Digital PCR™技術(shù)為非小細(xì)胞肺癌患者EGFR突變的檢測提供了一個高效、精準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)性的解決方案。其高靈敏度、多重檢測能力和定值準(zhǔn)確性,為臨床提供了更可靠的診斷工具,也為患者個性化治療策略的制定提供了堅實的數(shù)據(jù)支持。隨著技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和推廣,高階多重數(shù)字PCR有望成為腫瘤分子診斷領(lǐng)域的重要工具,推動精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)在癌癥治療中的應(yīng)用,幫助醫(yī)生更好地實現(xiàn)對患者的全病程管理,為他們制定個性化的治療方案。
參考文獻(xiàn):
Madic, Jordan, et al. "6-Color Crystal Digital PCR™ for the High-Plex Detection of EGFR Mutations in Non-Small Cell Lung Cancer." Lung Cancer: Methods and Protocols, edited by Pedro G. Santiago-Cardona, vol. 2279, Methods in Molecular Biology, Springer Science+Business Media, 2021, pp. 127-144. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1278-1_10
實體瘤突變檢測可用于患者全病程管理(基因分型、靶向藥檢測、療效和預(yù)后評估、復(fù)發(fā)監(jiān)測),艾普拜生物已開發(fā)測試針對多種樣本類型(體液、新鮮冰凍組織、FFPE)的常見突變數(shù)字PCR檢測試劑盒,詳情見下表。