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【華納百川】升級版MGISEQ平臺靶向捕獲測序全策略

去年12月,納昂達科技和華大智造簽署戰略合作協議,共同開發基于MGISEQ測序平臺的文庫構建和靶向捕獲方案,同期我們首次公布了《MGISEQ平臺靶向捕獲測序全策略》


經過半年深度研發,我們對MGISEQ平臺靶向捕獲測序整體解決方案進行了全面升級:


  • 適用于多種樣本類型
  • 通用建庫模塊搭配兩種接頭
  • 分子標簽助力低頻突變檢驗
  • 針對腫瘤檢測升級版商品化Panel
  • 更靈活的定制探針方案






圖1.  MGISEQ平臺靶向捕獲整體解決方案。樣本利用 NanoPrep? 系列文庫構建試劑盒進行文庫構建;NanoBlockers 在靶向捕獲過程中有效封閉接頭序列;商品化或定制化 Panel 實現對目標區域的高效富集。


多樣本類型


升級后的NanoPrep?文庫構建系列(for MGI)可以適用于gDNA/FFPE/cfDNA等多種樣本類型;應用于宏基因組測序、全基因組測序、靶向捕獲測序及低頻突變檢測(表1)。

 

   表1.  NanoPrep? for MGI文庫構建系列應用方向


升級后NanoPrep?系列文庫依舊延續了高文庫轉化率的特點,起始量可低至0.5 ng;并且增加了針對cfDNA樣本低頻突變檢驗的分子標簽接頭模塊。圖2展示了不同起始量cfDNA樣本分子標簽建庫產出。



圖2.  NanoPrep? for MGI 對cfDNA 樣本分子標簽建庫產出。A. 文庫產出穩定高效;B. 5 ng 起始量cfDNA 分子標簽文庫片段質檢。 (Agilent 2100 Bioanalyzer)。


通用建庫模塊


NanoPrep? for MGI文庫構建全流程流程采取通用接頭模塊,通過搭配兩種接頭,實現不同應用目的。


若對gDNA/FFPE樣本進行宏基因組測序、全基因組測序及靶向捕獲測序,可以使通用接頭(圖3)。若應用于液體活檢,對cfDNA樣本進行低頻突變檢測,則推薦連接雙端分子標簽(Bi-Molecular Identifier, BMI)接頭,采取”分子標簽建庫流程“(圖4)。


圖3. 通用型建庫流程。


圖4. 分子標簽建庫流程。


抽絲剝繭尋低頻


本次升級,增加的BMI接頭主要應用于低頻突變檢驗。基于BMI回溯和驗證測序結果在原始DNA雙鏈上的一致性,剔除由DNA損傷、PCR擴增錯誤、測序錯誤等引起的“假”突變,抽絲剝繭的尋找低頻“真”突變。




圖5. 引入分子標簽的必要性。BMI 可用于回溯和驗證測序結果在原始DNA 雙鏈上的一致性。


為了驗證BMI在低頻檢驗中的作用,我們將模擬“腫瘤”和模擬“正常”的樣本按照特定比例進行混合,得到頻率為0.1%,0.2%,0.5%和1%的突變,后續分析覆蓋度(Coverage)、靈敏度(Sensitivity)和陽性預測值(Positive predictive value, PPV)(圖7)。結果顯示,BMI將低頻突變檢測PPV提高到95%以上。


圖6. “腫瘤”突變和“正常”背景以10 ng,1%(0.5%)和 25 ng,0.2%(0.1%)兩種方式混合,模擬低頻突變。





圖7. 覆蓋深度 ( A) 、陽性預測值 (B)、檢測靈敏度 (C)  在使用分子標簽分析下的變化。 



高捕獲效率的保證

NanoBlockers


封阻序列在靶向捕獲過程中,可有效降低adapter 之間的非特異性結合,是高中靶率的前提保證(圖8)。NanoBlockers for MGI作為通用封阻序列,可以封阻MGISEQ平臺單端及含有分子標簽的多種indexed-adapters。


圖 8. NanoPrep? NanoBlockers (for MGI) 封阻效果。A. NanoPrep? NanoBlockers (for MGI) 通用封阻多種 10 nt indexed-adapters,有效降低 adapter 之間非特異性連接; B. 利用目標區域約為 1 M Panel 進行靶向捕獲,捕獲文庫起始量為 500 ng 和 6 μg 情況下,NanoBlockers 高效封閉文庫接頭,保證較高的捕獲效率。 


針對腫瘤的捕獲Panel


針對不同類型的腫瘤檢測,現有拓展版的外顯子捕獲Panel、全面型的泛癌捕獲Panel和循環腫瘤DNA捕獲Panel。


拓展版外顯子捕獲:Exome Plus Panel

基于IDT 全外顯子捕獲Panel(xGen Exome Research Panel),我們研發的拓展版外顯子——Exome Plus Panel v1.0*,可以進行多種變異分析與檢測,如腫瘤突變負荷(TMB)、拷貝數變異(CNV)、基因融合、微衛星不穩定(MSI)及 HLA 分型等。表2展示了2個gDNA樣本在MGISEQ平臺上的拓展版外顯子捕獲質控數據。


 表 2. Exome Plus Panel v1.0 在 MGISEQ 測序平臺的表現 


* Exome Plus Panel is strengthened by IDT.


全面型泛癌捕獲:OncoM Panel

OncoM Panel v1.0 是全面型泛癌捕獲Panel,用于進行實體瘤研究、分析與檢測。該Panel覆蓋基因組~2.5 Mb區域,包括549個基因的編碼區域及常見融合相關的內含子區域和非編碼區域,拓展了對TMB、DNA 錯配修復缺陷(MMR)、MSI、HLA 分型的檢測。


圖9. 泛癌捕獲Panel在 MGISEQ-2000 平臺的捕獲表現。A. 血液來源gDNA及標準品比對率 >99%,捕獲效率 >89%; B. 標準品突變頻率檢測。


循環腫瘤DNA捕獲:NanoCT Panel

NanoCT Panel v1.0-Tech Access 是一款用于研究、分析與檢測循環腫瘤DNA (circulating tumor DNA, ctDNA) 的基礎型Panel,涉及與腫瘤發生與靶向治療密切相關的~100 個基因,可檢測包括堿基替換、插入/ 缺失、基因重排在內的多種變異類型。

 

除以上Panel外,我們還提供線粒體捕獲Panel、樣本追蹤Panel及個性化定制Panel。


更靈活的探針定制方案

Less cost,Easy start

定制捕獲方案依舊延續之前精準合成,捕獲均一的特點,但是提供了更靈活的定制方案。在之前基因數訂購,探針訂購的基礎上,增加了以探針反應數訂購方式:16 rxn,96 rxn及4x96 rxn規格的探針Panel(Probe pool),進一步降低門檻,以更高性價比啟動捕獲實驗。


任何形式的訂購的Panel,探針濃度已知,可以靈活混合,擴展捕獲區域。


圖10. 多款 Panel / 探針之間可以相互混合,靈活使用。 


華大智造推出的MGISEQ作為國之重器,正勢如破竹的開拓全球市場,作為華大智造戰略合作伙伴,納昂達科技還將堅持一貫的Nano Trans More的理念,在提供靶向捕獲整體解決方案的道路上,創新進取,永不止步。



產品介紹



NanoPrep?   文庫構建系列




捕獲系列


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