Wild-type blocking PCR followed by direct sequencing offers a highly sensitive method of detection for low frequency somatic mutations in a variety of sample types.
la détection et l'identification précise des mutations à basse fréquence peut être problématique lors de l'évaluation de maladie résiduelle après le traitement, le dépistage des nouvelles mutations de résistance au cours du traitement, ou lorsque les patients ont peu de cellules tumorales circulantes. PCR blocage de type sauvage suivi par une analyse de séquençage offre une sensibilité élevée, la flexibilité et la simplicité comme une méthodologie permettant de détecter ces mutations à basse fréquence. En ajoutant un oligonucleotide conçu sur mesure d'acide nucléique verrouillé dans une nouvelle ou déjà établie essai de séquençage à base de PCR classique, des sensibilités de l'ordre de 1 allele mutant dans un fond de 1000 WT alleles peuvent être atteints (1: 1000). artefacts de séquençage associés à des événements de désamination généralement trouvés dans des tissus inclus dans la paraffine fixés au formol peut être remédié en partie par l'utilisation de l'uracile glycosylase d'ADN au cours des étapes d'extraction. Le protocole optimisé de détection est spécifique ici pour la mutation MyD88, mais peut servir de modèle pour concevoir toutedosage WTB-PCR. Avantages du test WTB-PCR sur les autres essais couramment utilisés pour la détection de mutations à basse fréquence incluant allèle spécifique PCR et PCR en temps réel quantitative comprennent moins les occurrences de faux positifs, une plus grande souplesse et la facilité de mise en œuvre, et la capacité de détecter à la fois connue et des mutations inconnues.
Le séquençage Sanger a toujours été l'étalon-or dans les tests pour les mutations somatiques connues et inconnues. L' une des limitations de séquençage de Sanger est sa limite de détection (~ 10 – allèle mutant de 20% dans un fond de WT) 1. Ce niveau de sensibilité est inapproprié pour la détection de mutations somatiques de bas niveau qui peuvent être présents dans des échantillons de tissus de patients prémalignes ou avec peu de cellules tumorales circulantes, ou lorsque la moelle osseuse (BM) est inégale. Cela rend également l' évaluation de la maladie résiduelle après le traitement ou la détection des mutations de résistance émergents au cours du traitement par séquençage conventionnel seul difficile 2. En remplaçant la PCR classique avec un acide nucléique verrouillé (LNA) médiée par PCR de blocage de type sauvage (WTB-PCR) dans le séquençage de Sanger, les sensibilités allant jusqu'à 0,1% allèle mutant dans un fond de WT peuvent être obtenus 2, 3, 4. DansWTB-PCR, l'enrichissement pour les alleles mutants est réalisée par l'addition d'un court (~ 10 – 14 NT) de blocage (LNA) oligonucléotide qui se lie préférentiellement à l'ADN WT empêchant ainsi l'amplification de l'ADN WT. Le mutant enrichi produit WTB-PCR peut être séquencée. En bloquant l'ADN WT plutôt que de sélectionner des mutations spécifiques WTB-PCR permet l'enrichissement des deux mutations connues et inconnues présentes dans les fractions cellulaires minute.
Plusieurs méthodes sont actuellement utilisées pour détecter des mutations dans les petites fractions de cellules. Ceci inclut le système de mutation allèle-spécifique PCR, réfractaire amplification (ARMS), la dénaturation Chromatographie en phase liquide à haute performance (DHPLC), des billes, des émulsions, l'amplification et le magnétisme (ensouplage), la libération du champ induit électrique et de mesure (EFIRM), haute résolution point de fusion et d'autres. Cependant, la plupart de ces méthodes sont limitées par des faux positifs et la capacité de détecter une seule mutation que le test a été conçu pour 4 </sup>. WTB-PCR, cependant, permet à l'utilisateur de visualiser les traces de séquençage qui permet la détection de plusieurs types de mutation et peuvent aider à écarter les faux positifs dus à des artefacts ou des événements de désamination. séquençage de nouvelle génération (NGS) peut offrir une alternative appropriée au séquençage classique, cependant, essentiellement des coûts plus élevés, la complexité et plus le temps d'essai rendent une option inutile pour de nombreux types de maladies avec quelques marqueurs moléculaires distincts ou pour le suivi des patients sous traitement pour les nouveaux mutations de résistance. De plus, les taux élevés de faux positifs lors de la détection des variants avec des fréquences d'allèle mutant de moins de 5% peuvent poser un problème pour NGS à base amplicons-5, 6.
Ici , nous démontrons l'augmentation de la sensibilité obtenue par WTB-PCR dans le dépistage des mutations dans le facteur de différenciation myéloïde 88 gène tel que décrit par Albitar et al. 3 MYD88 mutations sont importants facteurs diagnostiques et pronostiques dans la macroglobulinémie de Waldenström (WM), gammapathie monoclonal IgM de signification inconnue (IgM-MGUS), le lymphome splénique de la zone marginale (SMZL) et lymphome diffus à grandes cellules B (DLBCL). mutations MyD88 se trouvent dans presque tous les cas de WM et environ 50% des patients avec des immunoglobulines M (IgM) sécrétant GMSI. Par contraste, les mutations MyD88 se trouvent dans seulement 0-6% des patients atteints de SMZL et sont absents dans le myélome multiple 7, 8. Parce morphologiques qui se chevauchent, immunophénotypique, cytogénétique, et les caractéristiques cliniques entre WM et SMZL ou multiple IgM de myélome peuvent souvent compliquer le diagnostic différentiel, la présence d'une mutation MyD88 peut servir de facteur d' identification utile 9. Mutations MyD88 ont également été associés à une plus grande charge de morbidité chez les patients atteints DLBCL et une mauvaise survie globale après un traitement 7, </sup> 10. De plus, parce que les mutations MyD88 sont plus fréquemment trouvés dans activé cellules B comme (ABC) DLBCL que centre germinatif B-alvéolaire (GCB) DLBCL ou de lymphome à cellules B médiastinale primaire (PMBL), le statut de mutation MYD88 peut servir marqueur de substitution pour le sous – type ABC 11, 12.
Le protocole détaillé fourni ici sert de modèle à partir duquel de nouveaux tests peuvent être mis au point ou la plupart des tests de séquençage existants peuvent être facilement adaptés pour détecter avec précision les mutations à basse fréquence dans différents types d'échantillons. L'approche peut également être utilisé pour la surveillance et la détection de mutations résistantes qui peuvent se développer dans les tumeurs ou même les bactéries qui peuvent se développer alors que les patients sont traités avec la thérapie ciblée ou des antibiotiques. En outre, il traite et des remèdes beaucoup des problèmes liés à l'enrichissement de mutation, en particulier dans les paraffine fixés au formol (FFPE) tissus.
Le dosage WTB-PCR décrit ici utilise un ensemble générique d'amorces avec un oligo blocage conçu pour bloquer l' amplification de l' ADN WT pendant l' extension (Figure 1). Le produit WTB-PCR est ensuite séquencée pour l'analyse mutationnelle. L'utilité de WTB-PCR / Sanger réside dans sa simplicité, de haute sensibilité, et à haut débit. En utilisant les directives décrites ici, la plupart des tests basés sur Sanger existants peuvent être simplement modifiés par l…
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
1.5 or 2 ml Safe-Lock microcentrifuge tubes | Eppendorf | 05-402-25 | |
100% alcohol | VWR | 89370-084 | Histology grade; 91.5% Ethanol, 5% Isopropyl alcohol, 4.5% Methyl alcohol |
3730XL sequencer | ABI | or equivalent | |
Agencourt AMPure XP | Beckman Coulter | A63881 | For magnetic bead PCR purification |
Aluminum sealing foils | GeneMate | T-2451-1 | For PCR and cold storage |
BigDye Terminator v3.1 Cycle sequencing kit | Life Technologies | 4337455 | For bi-directional sequencing. With 5X Sequencing Buffer |
Centrifuge 5804 Series | Eppendorf | A-2-DWP rotor (for PCR plate) | |
Cold plate for 96 well plates | Eppendorf | Z606634 | |
DNAse, RNAse-free, ultra-pure water | |||
dNTPs (100mM) | Invitrogen | 10297-117 | |
DynaMag-96 Side-Skirted Magnet | Thermo Fisher Scientific | 12027 | For use in PCR Purification. |
Ethanol Absolute | Sigma | E7023 | 200 proof, for molecular biology |
Exiqon website Oligo Tools | www.exiqon.com/oligo-tools | ||
FastStart Taq DNA polymerase (5 U/ul) | Roche | 12032937001 | With10X concentrated PCR reaction buffer, with 20 mM MgCl2 |
Gel electrophoresis apparatus | 2% agarose gel | ||
GeneRead DNA FFPE extraction Kit | Qiagen | 180134 | Contains uracil DNA glycosylase necessary for reducing sequencing artifacts |
Hi-Di Formamide | ABI | 4311320 | For sequencing. |
LNA oligonucleotide | Exiqon | 500100 | 5'-TCAGA+AG+C+G+A+C+T+G+A+T+CC/invdT/ (+N = LNA bases) |
M13-F Sequencing Primer | ABI | 5'-tgt aaa acg acg gcc agt | |
M13-R Sequencing Primer | ABI | 5'-cag gaa aca gct atg acc | |
Mastercycler Pro S Thermocycler | Eppendorf | E950030020 | |
Microcentrifuge Model 5430 | Eppendorf | FA-45-30-11 rotor (for 1.5/2 ml microcentrifuge tubes) | |
NanoDrop 2000 Spectrophotometer | Thermo Fisher Scientific | ||
PCR forward primer | IDT | 5'-tgt aaa acg acg gcc agt TGC CAG GGG TAC TTA GAT GG | |
PCR reverse primer | IDT | 5'-cag gaa aca gct atg acc GGT TGG TGT AGT CGC AGA CA | |
PCR plates | GeneMate | T-3107-1 | |
Pipettors | 20, 200, 1000 µl | ||
Plate septa, 96 well | ABI | 4315933 | |
QIAamp DNA Mini Kit | Qiagen | 51304 | For BM aspirate and peripheral blood |
SeqScape Sortware v3.0 | ABI | 4474978 | For sequencing analysis |
Slide basket | |||
Sodium Acetate (3M, pH 5.2) | Sigma | S7899 | |
Sterile filtered pipette tips | 20, 200, 1000 µl | ||
Thermomixer C | Eppendorf | 5382000023 | |
Vortex genie | Scientific Industries | SI-0236 | |
Wash reservoir | ~1000 ml | ||
Xylene | VWR | 89370-088 | Histology grade |