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Affymetrix OncoScan FFPE 芯片

技术简介

全基因组拷贝数变异(Copy Number Variation,CNV)在肿瘤的研究中占据十分重要的地位。目前,CNV 已被多项研究证明参与了癌症的发生和发展,其数量和复杂程度更是许多癌症的预后指标。2013 年 9 月 Nature 杂志发表了一篇对 3299 份来自于 12 种实体瘤样本的研究,结论表明肿瘤可以依据驱动因素,分为 M class (mutation driven,基因突变驱动)和 C class (copy number driven,拷贝数变异驱动)。其中,卵巢癌、乳腺癌、肺(鳞)癌及头颈癌等癌症中,CNV 类型的驱动突变多于基因突变。这充分表明了 CNV 在肿瘤研究中的重要性。福尔马林固定、石蜡包埋(formalin fixation and paraffin embedding,FFPE)是肿瘤医学领域常见的样本形式。FFPE 样本通常珍贵且保存时间长,存在样本量稀少和高度降解的问题。Affymetrix 公司的 OncoScan FFPE 检测产品针对降解状态的 FFPE 样本,开发了分子倒置探针(MIP)技术,在一个试验中轻松完成拷贝数变异和杂合性缺失(LOH) 检测,并能检测常见的获得性突变。

技术原理

AffymetrixOncoScanFFPE 芯片技术原理

使用分子倒置探针(MIP) 技术,针对 FFPE 样本优化设计(探针结合处只需 40bp 的碱基);

经 7000 多个样本验证,试验成功率 >90%;所需起始 DNA 量少,陈旧 FFPE 样本也有效(10 年或者更久);

针对约 900 种癌基因,能达到 50-100kb 拷贝数的分辨率;

癌基因外的全基因扫描,可达到 300kb 的分辨率;

可检测全基因组 LOH 缺失,包括拷贝数中性的 LOH(copy neutral LOH);

检测动态范围可以高达 10 拷贝以上;

对关键癌基因如 ERBB2 (Her2)、EGFR、MDM2、MYCFGFR1 等,证实与 FISH 验证的扩增一致。

AffymetrixOncoScanFFPE 芯片探测密度

仪器平台

Affymetrix 芯片平台 GeneChip® Scanner 3000 扫描仪

技术应用

CNV 检测在癌症研究领域都有广泛应用。

分析流程

项目流程

Affymetrix OncoScan FFPE 芯片项目流程

样本要求

FFPE 切片(10 片左右,切片厚度 10um 左右)

DNA 样品量要求:

样品纯度:RNA 应该去除干净;

样品浓度:浓度不低于 12ng/μl;

样品溶剂:溶解在 Reduced TE(10mM Tris, pH 8,0,0.1mM EDTA)中;

样品运输:DNA 低温运输(-20℃);在运输过程中请用 parafilm 将管口密封好,以防污染。

伯豪优势

伯豪是通过 Affymetrix 认证的技术服务供应商,质量稳定,售后有保障;

项目经验丰富,特别是在肿瘤队列相关分析中可提供多样化的分析;

对接伯豪特色的生物标志物开发服务,使用机器学习算法开发基于肿瘤 CNV 的生物标志物;

伯豪拥有完整的组学平台,可提供多组学的一站式解决方案。

案例展示

案例一:【伯豪文献】内脏异位综合征患者中罕见拷贝数变异的新发现

研究背景

内脏异位(Heterotaxy)是一组广泛累及心脏及众多心外器官的综合畸形,大约 90% 的 Htx 患有严重的先天性心脏病。遗传学研究表明是因胚胎期内脏左右体轴非对称结构的无法正常建立而导致的综合征,可分左侧异构及右侧异构。随着对该病认识和检测方法的提高,越来越多的内脏异位综合征被早期甚至胎儿期确诊。目前内脏异位综合征并发心脏畸形的治疗效果并不理想,并且大多数 Htx 病例的潜在病因和机制仍然未知,因此通过分子生物学的技术探究致病机制尤为重要。

研究思路

本项研究首先对散发的 Htx 患者进行 Affymetrix CytoScan HD 微阵列芯片分析,发现新的罕见拷贝数变异,然后进一步分析变异片段上的基因寻找可能的致病基因,并通过斑马鱼原位杂交、反义吗啉环寡聚核苷酸基因敲降技术、mRNA 过表达、CRISPR/ Cas9 技术,阐明候选基因在左右轴不对称发育中的重要作用。

AffymetrixOncoScanFFPE 芯片研究背景

研究结果

本研究首次发现 Htx 患者中的 19 种罕见 CNV,包括 5 个杂合性缺失,4 个基因区段的重复以及 10 个至少包含一个基因的重复区段。对 19 种罕见 CNV 进一步分析鉴定出 6 种与左右分化有关的新的潜在候选基因(NUMB,PACRG,TCTN2,DANH10,RNF115 和 TTC40)。罕见拷贝数变异是引起散发内脏异位发生的重要原因。对 19 种罕见 CNV 进一步分析鉴定出 6 种与左右分化有关的新的潜在候选基因(NUMB,PACRG,TCTN2,DANH10,RNF115 和 TTC40)。该研究不仅发现了新的罕见拷贝数变异,更重要的是首次发现 DNAH10、RNF115 这 2 个基因参与左右轴不对称发育过程,拓宽了对内脏异位综合征发病机制的认识。通过在斑马鱼中的进一步功能验证,阐明 dnah10、rnf115、tctn2、pacrg 和 numb 这 5 个基因通过影响左右体轴分子标志物 pitx2/lefty2 的表达模式,进而调控心管的环化。该研究将为内脏异位综合征的诊断与治疗提供理论依据与靶点,进而有望为提高我国人口质量、降低新生儿先天畸形、提高儿童健康水平发挥积极的作用。

参考文献

Liu C, Cao R, Xu Y, et al. Rare copy number variants analysis identifies novel candidate genes in heterotaxy syndrome patients with congenital heart defects[J]. Genome medicine, 2018, 10(1): 40.

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