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            Nature子刊详解:微量测序+低成本高效检测侵袭性肿瘤的新技术

            admin 2020-02-14 254人围观 ,发现0个评论

            干货 | 靠谱 | 有用

            作者:Eagel

            近十年来,跟着二代测序(NGS)技能在检测确诊和试验室研讨中的广泛使用,文库制备办法不断被优化,单样本测序本钱也随之下降。但是,一起对多个样本进行高通量测序的本钱仍旧较高。尤其在肿瘤检测中,需对同一患者的活体采Nature子刊详解:微量测序+低成本高效检测侵袭性肿瘤的新技术样进行多区域多位点的并行检测,高本钱低效率则成为当时对癌症患者进行测序检测的一大难题。

            对此,瑞典卡罗林斯卡研讨所 (Karolinska Institutet)的研讨人员在世界期刊《Nature Communications》上宣布了最新研讨成果,他们开宣布一种新式的廉价检测肿瘤技能,该技能能够根据微量安排样本进行检测,而且能够辨认出具有高度异质性和较强侵袭性的肿瘤样本,这将有助于癌症患者尽早发现肿瘤,并承受活跃预备的医治确诊。

            复制数改动(Copy number alteration, CNAs)是一切癌细胞的一个一起特征,即基因组中染色体区域或基因复制数的改动。在同一肿瘤安排中,不同解剖部位的癌症细胞也或许携带着不同的CNAs。而具有多种CNAs的肿瘤一般具有很强的侵袭性,这也意味着即便通过严厉精确的Nature子刊详解:微量测序+低成本高效检测侵袭性肿瘤的新技术医治,肿瘤也很简单再复发。因而,针对肿瘤安排中CNAs的数量和类型进行精确评价是至关重要的。

            一起,跟着二代测序技能(NGS)的不断发展,以及单细胞测序的广泛使用,研讨人员开端将高通量测序和肿瘤检测相结合,以期找到一种能够高效检出肿瘤安排的新办法。但是,这项研讨存在着两个技能约束,其一, 全基因组扩增需求完好的DNA,但现在活体检测多用的安排主要是福尔马林固定及白腊包埋的(FFPE)样本,因而得到完好的DNA几乎是不或许的。

            其二,全基因组扩增测序的本钱十分高,一般病患很难承当的起如此昂扬的确诊费用,因而这种技能也就很难使用于惯例肿瘤检测中。

            为了战胜这些约束,卡罗林斯卡研讨所的研讨人员开发了一种名为CUTseq的新基因组检测办法,它能够评价同一肿瘤安排中多个不同部位的CNAs数量和类型,而且检测样本能够是很小一部分的薄安排切片,本钱也比现有技能低得多。

            CUTseq技能主要将约束性内切酶与体外转录(IVT)相结合,对纯化后的多个样品直接符号gDNA条形码(Barcode),以此构建多样本混合的DNA文库,这种对单个混合文库进行扩增测序,有用代替了对多个样本一起进行基因组测序的传统办法,极大地下降了测序本钱。一起,这种办法对从未固定和固定样本中提取的DNA都是有用的,乃至可用于检测之前贮存的FFPE安排切片样本。

            研讨人员对CUTseq办法在不同的肿瘤细胞系和FFPE安排切片样本中的灵敏性和可重复性都进行了全面评价。成果标明,每个细胞系都表现出一种共同的复制数改动(CNAs)形式,与其他细胞系的表达形式彻底不同,这说明CUTseq在不同癌症细胞系中的检测具有高度特异性。一起,在五组FFPE肿瘤样本(包含两个结肠腺癌和三个黑Nature子刊详解:微量测序+低成本高效检测侵袭性肿瘤的新技术色素瘤,每个样本有两组重复样本)中,DNA复制数的散布在不同分辨率的重复样本之间都高度类似。其间,被检测出的扩增或删去的基因组片段在相应的重复组样本中具有高度相关性。成果也标明,基因扩增过程中,额定的PCR扩增轮数不会对样本复制数发生明显误差。此外,即便下降Reads数量,重复样本之间的相关性仍旧存在,这标明CUTseq即便在相对较低的测序深度中,也能够安稳检测出CNAs的数量和品种。CUTseq还能够在单个FFPE肿瘤切片中,对多区域DNA复制数进行剖析,并在广谱分辨率散布下有用评价瘤内基因异质性。

            CUTseq的原理流程图和可重复性成果剖析

            由此可见,作为一种安稳高效的新式肿瘤基因检测技能, CUTseq能够混合多个低浓度样本,制备一套相同的CUTseq文库后进行扩增,然后得到根据千碱基分辨率下的牢靠的DNA复制数量和信息。这种办法关于即便浓度只要120 pg 的 FFPE切片样本也相同适用,这是现在市场上大多数NGS文库制备商业试剂盒也很难到达的。

            未来,CUTseq技能将更多谋福于需求更活跃医治的高度异质性肿瘤的患者,并在癌症确诊和试验研讨中得到广泛使用。此外,CUTseq也能够作为细胞系判定的渠道,在大型细胞系贮存库和生物库中作为监测基因组安稳性的有用使用手法。这项技能还或许被使用于生态学,然后低本钱有用地评价生物种群多样性改变等。

            总归,这项根据高效微量的基因检测技能将对癌症确诊等多个范畴具有划时代含义,保质保量的贱价肿瘤检测将不再是梦,而是癌症基Nature子刊详解:微量测序+低成本高效检测侵袭性肿瘤的新技术因检测的新春天。

            参考文献:Xiaolu Zhang, Silvano Garnerone, Nature子刊详解:微量测序+低成本高效检测侵袭性肿瘤的新技术et al. CUTseq is a versatile method for preparing mu七匹狼ltiplexed DNA sequencing libraries from low-input samples. Nature Communications volume 10, Article number: 4732 (2019)

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