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靶向捕获让ctDNA无处遁形—— NimbleGen序列捕获技术用于非小细胞肺癌循环肿瘤DNA测定

罗氏诊断发布时间:2014/10/15 17:23 点击: 加载中..

    循环肿瘤DNA(ctDNA)是一类具备广泛应用前景的肿瘤标志物,可用于肿瘤发展及预后状态的无创测定。现有的ctDNA检测方法要根据每位癌症患者的情况来制定繁琐的检测步骤,且敏感度低,难以适用于广泛的临床应用。近期在Nature Medicine上发表的一篇文章中1,研究人员介绍了一种全新的ctDNA检测技术:癌症个体化深度测序分析方法(CAPP-Seq,cancer personalized profiling by deep sequencing)。该方法利用定制化的NimbleGen SeqCap EZ Choice Library作为”筛选器” (selector)对样本进行靶向捕获后再进行深度测序,其对非小细胞肺癌(NSCLC)的ctDNA检测结果灵敏度高,特异性强且经济可行。

 

    研究者从肿瘤基因突变数据库(COSMIC)等来源找出与NSCLC复发突变相关的外显子,再对来自肿瘤基因图谱(The Cancer Genome Atlas)数据库的407位NSCLC患者全基因组测序结果进行筛选,并应用迭代算法使筛选出的区域在充分覆盖每个样本的错义突变的同时尽可能的精简。由于部分NSCLC有ALK、ROS1、RET相关的重排,因此研究者也将这些基因中复发突变的外显子或内含子一并包含在目标区域内。罗氏NimbleGen根据以上区域定制了NimbleGen SeqCap EZ Choice Library靶向序列捕获产品作为本次CAPP-Seq的”筛选器”,包含了139个相关基因的521个外显子和13个内含子,共约125kb。NimbleGen”筛选器”有效的把测序区段浓缩到整个基因组大小的0.004%, 使得后续超高深度测序得以实现。

研究者还在不同阶段的非小细胞肺癌(NSCLC)中对CAPP-Seq进行了验证,发现II-IV期的NSCLC中检测敏感性为100%,I期的NSCLC中敏感性为50%,而且在各期肺癌中的特异性均在96%,甚至ctDNA比例低至约0.02%的时候也还能够被CAPP-Seq检测到.II-IV期和所有分期的肺癌样本中,根据ROC曲线计算出的AUC值分别为0.99和0.95,足以见得CAPP-Seq检测的威力

研究者还发现,除去两例I期样本肿瘤大小明显高于其ctDNA值所对应的大小外,用CAPP-Seq测定的ctDNA水平和肿瘤大小(用CT和PET评估) 之间存在显著相关性(p=0.0002,R2=0.89)。后续研究发现, ctDNA水平随着病程进展和相应的治疗也在不断的变化。研究者对于7例阳性和3例阴性样本进行了肿瘤样本(侵入性活检)和血液样本(非侵入性CAPP-Seq检测)的筛查和基因型检测对比, 结果发现CAPP-Seq能够准确测定肺癌的基因型,其检测效能与作为金标准的肿瘤活检相比毫不逊色。

 

    虽然本研究主要是基于肺癌, 但研究人员认为,CAPP-Seq法将会广泛应用于临床,检测多种类型的恶性肿瘤,促进个性化癌症治疗的发展。

 

    担当CAPP-Seq这一新方法中举足轻重的“筛选器”重任的NimbleGen SeqCap EZ Choice Library因其灵活的个性化定制和高效的靶向捕获能力,使得对于不同肿瘤特异性的ctDNA的捕获富集成为可能,成为CAPP-Seq进军临床的助推器。基于靶向富集和高通量测序技术的CAPP-Seq是否能成为ctDNA检测的金标准, 让我们拭目以待吧!

 

 

 

 

 

 

 

1. Newman A M, Bratman S V, To J, et al. An ultrasensitive method for quantitating circulating tumor DNA with broad patient coverage[J]. Nature medicine, 2014.

 


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