美國密西根大學的Hovelson等人與ThermoFisher的研究人員,合作開發了一個專門用於癌症研究以並且可以提供相關用藥資訊的檢測方式  (Oncomine Comprehensive Panel, OCP),此檢測方式已經在次世代定序平台 Ion PGM上進行了驗證,相關內容已經發表在20154月《Neoplasia》期刊上。 為了收集各種變異資料  (SNV, insertion, deletion, copy number alternation, fusion driver),研究團隊利用Oncomine 資料庫以及COSMIC資料庫的內容來尋找與癌症相關的基因變異,如下圖所示:

 

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最後在Oncomine Comprehensive Panel (OCP) 裡一共包含了143種癌症相關基因,其中包括73種致癌基因(oncogene)49種拷貝數變化(Copy number alternation)基因,26種腫瘤抑制(tumor suppressor)基因以及22種基因融合驅動(fusion driver)基因。將這些基因位置利用multiplexed PCR (Ion AmpliSeq) 進行增幅,然後在Ion PGM上使用318晶片進行為時4小時的定序後,便可將定序資料進行後續分析。這樣的檢測方法起始樣品量僅需20 ngDNA15 ngRNA。如下圖:

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研究團隊測試了三組世代研究(cohort)的福爾馬林固定、石蠟包埋的組織樣品去驗證OCP的效果,分別為105個常規的分子學診斷送檢樣品、104個肺癌相關樣品以及118個前列腺癌樣品。這些石蠟包埋的樣品保存時間均在10年內,平均為2年,其中有32%已經保存超過3年。而這三組世代研究的DNA定序的平均統計結果為:有5,142,690條可比對成功的定序資料  (97% ontarget)1,941倍的覆蓋度、93.6%的目標鹼基被至少20條定序資料所覆蓋、偵測出202種變異。而在使用RNA 定序時,平均獲得了306,872條可比對成功的定序資料段,包括210,712條定序資料可比對到五個 housekeeping/positive expression 基因。下圖列出其中一個世代研究(應為105個常規的分子學診斷送檢樣品,但其中一個樣品因為library的品質不好而被刪除,故為104個。同樣的狀況也發生在另外兩個世代研究裡。) 經過OCP的定序檢測後的分析結果。

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在將這104個樣品進行129項針對EGFRBRAFKRAS突變的分子檢測診斷,確認OCPDNA的檢測上,與分子檢測診斷相比,具有100%的靈敏度(44/44)和專一性(61/61)。在RNA的部份,則有一個gene fusion 因為定序資料太少而被過濾掉。因此與常規的分子檢測相比,OCP99.2%的正確率。

OCP除了與常規的分子診斷檢測高度一致之外,還能針對這些變異提供目前已知的藥物治療方式,這些藥物可區分為FDA approvedNCCN guildlineClinical trials,如下圖。我們可以發現在不同的癌症下,可用的藥物數量也會有相當大的差異。 (筆者註:目前OCP的資料庫每一季就會進行一次更新,在2016.03已經發行了2.2版,裡面用藥資訊也把EMA-approved以及ESMO guildline給納入,假如為Clinical trial的藥物,也會提供正在進行藥物臨床試驗的機構的地址及聯絡方式)

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在這四個分類裡我們可以看到其中一個是NCCN Other,這代表此藥物雖然可以針對此基因的變異進行治療,但在NCCN的建議裡是用在別種類型的癌症。這帶給我們一個新的資訊,去打破過往依據腫瘤類型來進行治療的界線,轉變成根據「基因變異」的類型來進行「精準醫療」。OCP已經成為一個在推動「精準醫療」上相當具有潛力的檢測方式,美國癌症研究中心(National Cancer Institute, NCI)將會使用OCP去進行Match Trial,將對3000個腫瘤樣品進檢測。* 欲了解更多 Oncomine資訊,歡迎洽詢有勁生物科技

參考資料:

  1. Hovelson, Daniel H., et al. "Development and validation of a scalable next-generation sequencing system for assessing relevant somatic variants in solid tumors." Neoplasia 17.4 (2015): 385-399.
  2. http://m.biodiscover.com/news/industry/149893.html
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