2015年4月30日，紐約 ——科學(xué)服務(wù)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者賽默飛世爾科技（以下簡稱：賽默飛）的研究人員和密歇根州大聯(lián)合開發(fā)了一項基于綜合二代測序技術(shù)的癌癥研究Panel，并采用賽默飛的Ion PGM對其進行了驗證。

oncomine Comprehensive Panel可同時評估DNA和RNA突變，目前正在進行美國國家癌癥研究所(National Cancer Institute)的Match實驗——這是一項試圖根據(jù)病人基因組譜系將其分入不同的臨床實驗組的一攬子實驗。

據(jù)《Neoplasia》期刊報道，研究人員宣稱此Panel是一種“快速、可高度規(guī)?；难芯糠椒ā?，且“其結(jié)果與常規(guī)的分子診斷檢測樣品及分子學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品高度一致”。

為設(shè)計該Panel，研究團隊充分利用Oncomine數(shù)據(jù)庫內(nèi)容來確定相關(guān)的基因改變。涉及的數(shù)據(jù)庫包含來自于700,000種細(xì)胞系、異種移植物和癌癥臨床樣品的突變、拷貝數(shù)變異及基因融合數(shù)據(jù)。

團隊首先為最終的設(shè)計開發(fā)了多個DNA和RNA Panel。此類Panel共涵蓋143種癌癥相關(guān)基因，其中包括73種致癌基因，49種拷貝數(shù)變化基因，26種腫瘤抑制基因以及22種基因融合驅(qū)動基因。靶向DNA Panel包含2530種擴增子，涵蓋130種基因的260,717個堿基對。靶向RNA-seq Panel包含154個引物對，靶向148種已知的基因融合亞型，同時可進行RET、ROS1和ALK的5' 端和3'端表達檢測，從而可使客戶發(fā)現(xiàn)新的基因融合。

此外，作者還表示，Panel的“關(guān)鍵構(gòu)成”是與某個潛在治療選項知識庫相關(guān)聯(lián)的分析方法。

作者還提到，DNA和RNA構(gòu)成可結(jié)合在一起進行模板制備并采用318芯片在PGM上進行為時4小時的測序。作者表示，這一檢測方法的另一優(yōu)勢是起始樣品量低——僅需20 ng的DNA和15 ng的RNA。

為驗證Panel的性能，團隊采用包含398種變異（預(yù)期等位基因變異頻率0.2）的預(yù)設(shè)計細(xì)胞系，通過Panel評估了其DNA構(gòu)成。Panel檢測出了364/365（即99.7%）的SNV，以及25/33（即75.8%）的插入/缺失。在未檢測到的8種插入/缺失之中，有3份的堿基長度超過10，5份為單次聚合反應(yīng)之中發(fā)生的單核苷酸插入和缺失?！霸诰酆戏磻?yīng)之中，如何精確地鑒定插入和缺失已成為目前Ion Torrent測序技術(shù)明確的挑戰(zhàn)”。

之后，他們對包含不同的變異頻率的突變的細(xì)胞系混合物的DNA進行了檢測?？偟脕碚f，相關(guān)細(xì)胞系含有16種可被oncomine Panel靶向的已知突變。在采用一種自動變異識別工具處理后，他們可以檢測出15/16的變異。其中未檢出的一種變異為聚合反應(yīng)開始時的次級移碼缺失（突變頻率為7.5%）。

研究團隊隨后采用來自于三組世代研究的福爾馬林固定、石蠟包埋的組織樣品驗證Panel：105份常規(guī)的分子學(xué)診斷送檢樣品，104份肺癌相關(guān)樣品，118份前列腺癌樣品。大約三分之一的樣品至少保存三年，6份樣品由于文庫質(zhì)量太低無法分析。

從所有三組世代研究的平均結(jié)果來看，DNA panel獲得了5,142,690份繪圖讀段， 97%中靶；整個靶向堿基實現(xiàn)了1,941x的覆蓋度；93.6%的靶向堿基為至少20個讀段所覆蓋；每份信息樣品檢出了202種變異。而在使用RNA panel時，研究團隊獲得了306,872繪圖讀段，包括210,712個對應(yīng)于五種看家基因的讀段。

最后，研究團隊通過一組臨床世代研究對Panel進行了驗證，針對105份臨床分子檢測診斷送檢FFPE樣品，對EGFR、BRAF、KRAS和ALK基因改變展開評估。這些樣品包含29份結(jié)直腸腺癌、23份肺腺癌、48份黑色素瘤樣品，以及其他四份其他癌癥樣品。每份樣品，他們分別平均鑒定出了1.7、0.8和1.7份相關(guān)的SNV、插入和缺失、CAN。最常見的突變基因為TP53、BRAF和APC，在送檢樣品之中的突變幾率分別為33%、31%和24%。他們還鑒定出了四種基因融合，其中包括ERC1:BRAF融合的多種亞型。

總計來說，Panel的DNA構(gòu)成具有100%的靈敏度和特異性，可直接靶向臨床鑒定出的EGFR、BRAF和KRAS突變。Panel的RNA構(gòu)成則與T2:ERG融合具有100%的一致性，鑒定出了5/7（即71%）的已知ALK融合。他們還檢測到一種未檢出的融合，但檢測結(jié)果低于自動檢出的閾值。此外，Panel還鑒定出了另外兩種相關(guān)融合。

隨著臨床測序越來越普遍，作者表示，“OCP的主要優(yōu)勢就在于可能整合到多個獨立的機構(gòu)之中（而非供單一的集中檢測中心使用），可接受來自于分子生物學(xué)家、病理學(xué)家和腫瘤學(xué)家的直接的有益干預(yù)?！贝送猓讬z測方法還“在今后的腫瘤學(xué)精密醫(yī)學(xué)研究方法有著潛在應(yīng)用價值，如在NCI Match實驗之中，可由多個檢測機構(gòu)對3000種癌癥樣品進行測序。

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