全流程僅2.5 小時！全新雜交捕獲方法助力疾病檢測分析

背景

全基因組測序未經富集且測序深度一般不高，可用於發現患者預後或治療策略中新的基因組異常，常用於基礎生物醫學研究。靶向富集基因組部分割槽域後測序，有助於以更低成本達到更高的測序深度，由此實現更高的檢測特異性和靈敏度，更適用於臨床診斷［1］。靶向測序一般透過多重擴增 PCR 或雜交捕獲的方式實現富集過程。雜交捕獲法的綜合性能表現遠優於多重擴增法，尤其表現在：更好的測序複雜性和均一性；捕獲 DNA 與 Input 成正比，可透過“read depth”法同時檢測 CNV；受 DNA 質量影響低，對 cfDNA、低質量 FFPE 蠟塊樣本容忍度高等方面［2］。然而，雜交捕獲法的流程耗時長、操作複雜，受操作人員影響較大，在一定程度上限制了其在強調時效性場景，如 MRD 檢測中的應用。

為了克服上述缺點，納昂達開發了一種全新的雜交捕獲方法：

μCaler Hybrid System

（以下簡稱為：

μCaler 技術

）。

產品簡介

μCaler

技術，採用一種稱之為“共軛效應”原理的探針設計，使得探針結合更為牢固，特異性也更高（圖1。）。另外，這種方法操作流程上也更為簡易，2。5 小時內即可完成全部的雜交捕獲流程。

圖1。 μCaler Hybrid System 探針設計原理

產品表現

2。1

操作簡便快捷、流程短

在傳統的雜交捕獲流程中，生物素標記的探針與靶區域結合，然後被鏈黴親和素磁珠富集。而 μCaler 技術中，探針不僅能與靶區域結合，它們之間還存在“手拉手”式的共軛效應，從而使得雜交時間可大幅縮短。

得益於這種更優的雜交方式，洗脫步驟也大幅精簡，μCaler 技術的雜交捕獲流程僅需要 2.5 小時。

即使加上典型的文庫構建流程 4。5 小時，全部的靶向捕獲測序操作也可在 7 小時內完成，與多重擴增法的耗時接近（圖2。）。

左右滑動檢視更多

圖2。 μCaler Hybrid System 操作流程A。 靶向富集技術耗時對比；B。 雜交捕獲流程示意。

2。2

捕獲穩定如“一”

當使用較小 Panel（<100 Kb）進行傳統雜交捕獲時，探針容易捕獲非目標區域，導致中靶率偏低，也易受操作人員水平影響。如圖3。 所示，當不同操作人員不同批次測試靶向相同區域的傳統 M71 Panel 與 μCaler M71 Panel 時，μCaler Panel 的捕獲中靶率保持在 75% 以上，但傳統 Panel 的中靶率在 10%-70% 之間，波動劇烈（圖3。A）。此外，μCaler Panel 的捕獲均一性指標，無論是 0。2x 平均測序深度區域覆蓋率（~99。9% vs ~96。0%），還是 0。5x 平均測序深度區域覆蓋率（~98。0% vs ~90。0%），都遠比傳統 Panel 高（圖3。B），這一點也可以從 Fold 80 值上看出來（圖3。C）。當使用其它不同大小和 GC 含量 Panel 捕獲時，μCaler Panel 捕獲的資料表現非常穩定，資料利用率也較高（圖4。）。

向下滑動檢視

圖3。 μCaler Panel 與傳統 Panel 的比較A。 中靶率；B。靶區域覆蓋均一性；C。 Fold 80值。注：預文庫由人類男性基因組 DNA （Promega-male， G1471） 經相同條件構建，投入量均一致；μCaler M71 Panel 與傳統 M71 Panel 靶向區域完全一致，分別使用 μCaler Hybrid System 和 NadPrep Hybrid Capture （Traditional） 進行雜交捕獲。測序模式為 Illumina Novaseq 6000，PE150。

向下滑動檢視

圖4。 μCaler Panel 的捕獲表現捕獲 Panel：M27 （3。2 Kb，GC range 25-55%）、M44 （5。3 Kb，GC range 25-70%）、M50 （5 Kb，GC range 37-90%） 和 M580 （58 Kb， GC range 19-99%）

2。3

捕獲更多

透過泛腫瘤 800 gDNA 標準品 （Genewell，GW-OGTM800） 的梯度稀釋，納昂達構建了含有多個突變頻率在 0。1%-7% 的模擬樣本，使用 M71 Panel 與 μCaler M71 Panel 分別捕獲。考慮到捕獲效率的差別，

納昂達

統一 DownSampling 每樣本資料至去重前 80，000x 測序深度，來分析低頻突變的檢出情況。

經分子標籤去重後，μCaler M71 Panel 捕獲樣本中，各突變位點的檢測深度平均達到了 6，307x，而傳統 M71 Panel 捕獲樣本的平均深度僅為 5，056x（圖5。B）。同時，μCaler M71 Panel 在各突變位點檢測到的突變 Reads 數也整體上高出近 30%（圖5。C）。不過從各自捕獲的突變頻率而言，則基本上是一致的（圖 5。D）。

總體而言，μCaler 技術可以更有效的保留預文庫中的丰度，捕獲到更多的突變 Reads 意味著在檢測低頻突變時更具有優勢。

向下滑動檢視

圖5。 突變檢出情況對比 注：預文庫含有 UMI 分子標籤，分析過濾標準為 SSCS≥3；測序平臺：Illumina Novaseq 6000，PE150。

總結

μCaler Hybrid System 作為一種全新的雜交捕獲方法，捕獲小 Panel 時結果更為穩定，在檢測低頻突變時的靈敏度更高，而且全部流程僅需要 2。5 小時。

納昂達即將推出

首款

使用該技術的產品 μCaler MRD Solution，伴隨定製 μCaler Custom Panel 3 天交付服務，為 MRD 快速檢測添磚加瓦。

訂購資訊

類別

貨號

產品名稱

規格詳情

μCaler MRD

1100100

μCaler MRD Solution （for Illumina）， 24rxn

μCaler MRD 解決方案 （Illumina平臺），24反應

24 rxn

UMI 接頭

1103111

NadPrep UMI Adapter Kit Set A1 （with 10 nt Index）， 24 rxn

24 rxn

# 1-12

1103112

NadPrep UMI Adapter Kit Set A2 （with 10 nt Index）， 24 rxn

24 rxn

# 13-24

1103113

NadPrep UMI Adapter Kit Set A3 （with 10 nt Index）， 24 rxn

24 rxn

# 25-36

1103114

NadPrep UMI Adapter Kit Set A4 （with 10 nt Index）， 24 rxn

24 rxn

# 37-48

關於納昂達科技

http：//www。njnad。com/

納昂達科技秉承“ Nano Trans More ”的核心理念和“靶向精準，用心服務診斷”的奮鬥宗旨，致力於為科研院校、醫療機構、臨檢單位、產業公司、測序服務商等提供專業化和高質量的靶向測序產品與閉環解決方案。

納昂達科技已透過高新技術企業、江蘇省科技型中小企業和南京市精準高通量測序工程技術研究中心認定，並擁有 > 2，000 平米的高通量測序研發中心和 > 4，000 平米的GMP級別 （YY/T 0287-2017 idt ISO 13485：2016） 體外診斷試劑生產基地，建立了從市場調研、產品設計、生產製造到售後服務完整的質量管理體系。

納昂達專注於精準靶向試劑和配套自動化儀器的開發、生產、銷售和服務，目前擁有 MGI 和 Illumina 雙測序平臺多款 NadPrep 文庫構建試劑盒和全套液相雜交相關產品。明星產品包括 NGS 全流程自動化工作站、腫瘤全外顯子 Panel、泛實體瘤和血液腫瘤Panel以及呼吸道病毒 Panel 等，並提供全面完善的雙平臺捕獲探針定製化服務。納昂達科技的靶向捕獲產品擁有與國際同行業媲美的高質量水準，獲得了客戶一致的信賴。

納昂達的銷售網路覆蓋全國並已外延至海外地區。納昂達將與客戶共成長，對客戶的需求全力以赴，為全球使用者提供靶向測序解決方案和 IVD 試劑原料。

Nanodigmbio

電話：400 871 7699

郵箱：sales@njnad。com

網址：www。njnad。com

參考文獻［1］ Lin C， Liu X， Zheng B， et al。 Liquid Biopsy， ctDNA Diagnosis through NGS［J］。 Life， 2021， 11， 890。［2］ Hynst J， Navrkalova V， Pal K， et al。 Bioinformatic strategies for the analysis of genomic aberrations detected by targeted NGS panels with clinical application［J］。 PeerJ， 2021， 9：e10897。