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Qiagen公司上周發(fā)布了一系列NGS panel和一項(xiàng)定制panel服務(wù)，它們都基于一項(xiàng)數(shù)字條形碼（digital barcoding）專利技術(shù)，公司表示這項(xiàng)技術(shù)可以確保在任一測序平臺上都能對DNA、RNA和miRNA進(jìn)行無偏好性的準(zhǔn)確定量。

分子索引技術(shù)的優(yōu)勢

Schatz指出，現(xiàn)有的NGS panel設(shè)計(jì)方案還很不完美。他說，“當(dāng)前的工作流程的效率和有效性一直受到早期的一些問題的阻礙，例如擴(kuò)增過程中PCR重復(fù)的形成，以及不均勻的PCR反應(yīng)引起的擴(kuò)增偏好性。”

Qiagen最新的“分子索引（molecular indexing）”技術(shù)解決了這些問題，該技術(shù)可以在最初的靶向富集階段，在離散的DNA分子上添加條形碼標(biāo)簽。這些標(biāo)簽在后期通過與原始靶向DNA分子比對可以被分辨出，特異性標(biāo)簽可以使用最高分辨率來定量。

Qiagen生命科學(xué)高級副總裁Brad Crutchfield表示，該技術(shù)還采用了單引物延伸步驟，使工作流程具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

Crutchfield說，“簡單來說，你可以在工作流程早期捕獲分子并標(biāo)記，然后單引物擴(kuò)增使你能夠在整個基因組中進(jìn)行操作。這項(xiàng)技術(shù)可以測序那些不能測序的部分。其他技術(shù)需要雙重捕獲探針，因此你必須準(zhǔn)確知道目標(biāo)序列，這樣就使利用panel測序基因組中的某些部分變得非常困難。”

條形碼的使用還極大地提升了信噪比，使高敏感度的分析成為可能。QIAseq panel對突變檢測的靈敏度通常為1%，而小型靶向panel的檢測靈敏度有潛力達(dá)到約0.1%。

Crutchfield說，Qiagen公司自己開發(fā)了這項(xiàng)分子索引技術(shù)，但他們不是第一個采用這種策略進(jìn)行靶向NGS的公司。去年，Cellular Research公司基于類似的技術(shù)，推出了Pixel基因表達(dá)譜平臺。此外，CellularResearch公司表示，計(jì)劃今年基于該技術(shù)推出一種大規(guī)模并行單細(xì)胞RNA測序方法。

另外，上個月紐約大學(xué)的研究人員發(fā)表了一種方法，稱為最大深度測序（maximum-depth sequencing），使用了誤差校對的測序方法在細(xì)胞群中檢測極罕見突變。該方法直接在感興趣的短序列上添加條形碼和接頭（adaptor）序列，使它可以被擴(kuò)增并進(jìn)行多次并行測序，以產(chǎn)生一致性序列。

Crutchfield表示，Qiagen公司的產(chǎn)品與其他方法的差異在于，條形碼試劑的性質(zhì)，以及最重要的是單引物延伸步驟，這使panle的設(shè)計(jì)方法更加靈活。

Qiagen已經(jīng)或計(jì)劃推出的產(chǎn)品

Qiagen利用該技術(shù)推出了四款QIAseq產(chǎn)品：QIAseq靶向DNA panel，檢測低頻基因變異和具有挑戰(zhàn)性的基因組區(qū)域，例如高GC區(qū)；靶向RNAscan panel，進(jìn)行RNA文庫測序，靈敏并定量地檢測已知的和新的基因融合；miRNA NGS試劑盒，解決了多余測序reads的污染問題；靶向RNAseq試劑盒，僅需要10ng的RNA就可以進(jìn)行1000個靶基因的表達(dá)研究。

這些產(chǎn)品不依賴于特定平臺，基本上可以在任一商業(yè)測序平臺上運(yùn)行，目前大部分驗(yàn)證工作都是在Illumina平臺上完成的。Crutchfield說，“我們的microRNA panel不能在Thermo Fisher Scientific公司的Ion Torrent平臺上運(yùn)行，運(yùn)行時存在一些讀長問題，但是其他的panel可以在這個平臺上運(yùn)行?！?/span>

除了這些產(chǎn)品外，Qiagen還利用早前驗(yàn)證的6萬多個基因靶點(diǎn)數(shù)據(jù)，提供定制panel設(shè)計(jì)服務(wù)。Qiagen還計(jì)劃進(jìn)一步將分子索引技術(shù)整合到在GeneReader測序平臺上使用的NGSpanel中。GeneReader測序平臺已經(jīng)商業(yè)化推出并且不久后有四種相關(guān)的panel推出：QIAact Breast Panel和QIAact Lung Panel，這兩個panel將在年底發(fā)布，QIAact Onco-HemePanel和Gene Expression Signatures Panel，將在2017年發(fā)布。

Qiagen新推出的NGS產(chǎn)品在福爾馬林固定石蠟包埋（FFPE）的組織樣本和液體活檢樣本（包括循環(huán)腫瘤細(xì)胞和游離DNA樣本）中均得到了驗(yàn)證。

盡管FFPE樣本中的基因組成分稀少或降解，分子索引技術(shù)對FFPE樣本非常有用。但和許多公司一樣，Qiagen認(rèn)為液體活檢市場真正地需要創(chuàng)新的NGS技術(shù)，因此Qiagen公司計(jì)劃今年下半年發(fā)布兩款液體活檢相關(guān)的產(chǎn)品。

Qiagen即將發(fā)布利用游離DNA的PAXGene血液系統(tǒng)，Schatz說，“我們希望能夠復(fù)制在PAXGene Blood RNAse和DNAase系統(tǒng)以及組織RNA方案上取得的成功。游離DNA產(chǎn)品對產(chǎn)前檢測和癌癥研究而言是一個突破。我們利用專業(yè)知識進(jìn)行創(chuàng)新，把血液樣本收集過程和游離DNA穩(wěn)定過程相結(jié)合，進(jìn)而確保實(shí)現(xiàn)無偏好性和靶向的DNA純化?！?/span>

公司將進(jìn)入單細(xì)胞NGS分析市場。Schatz說，“目前的挑戰(zhàn)是樣本和數(shù)據(jù)有限。我們正在推出新的無需PCR的工作流程，利用獨(dú)特的乘法方法和高效的文庫構(gòu)建技術(shù)進(jìn)行高度精確的測序。”

公司沒有提供這些產(chǎn)品發(fā)布的具體時間表。Crutchfield說，“我們將繼續(xù)開發(fā)游離DNA、循環(huán)腫瘤細(xì)胞等各種液體活檢制樣技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品線。我們已經(jīng)開發(fā)了一系列用于全基因組和轉(zhuǎn)錄組測序的文庫制備產(chǎn)品?，F(xiàn)在，我們有從樣本制備到數(shù)據(jù)分析的最全面及差異化的NGS解決方案?！?/span>