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Ion Torrent™ Oncomine™ cfDNA Assay는 종양 유형별 다중 생물표지자 NGS(next-generation sequencing) 분석으로 혈장에서 체세포 돌연변이를 검출할 수 있는데, 이때 고형 종양 관련 유전자에서 0.1% 수치까지 가능합니다.
전혈의 혈장 분획에 있는 cfDNA(cell-free DNA)의 amplicon 라이브러리를 준비하기 위해 다중 PCR을 실시하는 데 사용되는 단일 primer pool과 라이브러리 구축용 시약이 들어 있는 이 분석은 cfDNA에서 ctDNA(tumor-derived DNA)를 검출하기 위한 전체 솔루션 중 일부입니다.
단일 혈액 튜브에서 분석을 실시하는 각 분석은 비소세포폐암(NSCLC), 유방암, 결장암 샘플에서 자주 변이되는 단일 뉴클레오티드 변이체와 짧은 indel을 분석하는 데 사용됩니다. 이 분석은 태그 시퀀싱 기술을 활용해 검출 한계(LOD) 0.1%까지 가능합니다.
Learn how the assay performs against commercially available pre-characterized reference materials and clinical plasma samples.
Liquid biopsies offer several advantages over conventional solid tumor samples:
We now know that cancer is a molecular disease. To better advance cancer research in the future, we need a clearer understanding of how those oncogenes and oncoproteins change in both time and space. Liquid biopsy applications enable clinical researchers to investigate tumors in ways not previously possible.
In the past, clinical cancer research on cfDNA focused on digital PCR or droplet digital PCR applications to analyze samples with low-frequency mutations. These approaches, while sensitive, limit the number of target genes, thereby limiting the field of vision of the researcher.
The Oncomine cfDNA Assays and the Ion S5™ XL System enable tumor heterogeneity research, therapy selection research, therapy monitoring research, and reoccurrence research studies from as little as 1 ng of input DNA.
“Using the Oncomine Lung cfDNA Assay, we were able to amplify more difficult samples. The assay allowed us the detection of mutations like EGFR T790M down to 0.14% allelic fraction.”
José Luis Costa, PhD
Senior Researcher
Institute of Molecular Pathology and Immunology of the University of Porto, Portugal
Oncomine cell-free research assays include targets identified by the Oncomine Reporter, a cancer genomics data resource, and reviewed by clinical researchers.
Assay | DNA/RNA | Gene | Selected SNV hotspots | CNVs | Fusions | Extra | |
DNA & RNA | AKT1 ALK APC AR ARAF BRAF CCND1 CCND2 CCND3 CDK4 CDK6 CHEK2 CTNNB1 DDR2 EGFR ERBB2 ERBB3 ERG ESR1 ETV1 FBXW7 FGFR1 FGFR2 FGFR3 FGFR4 FLT3 | GNA11 GNAQ GNAS HRAS IDH1 IDH2 KIT KRAS MAP2K1 MAP2K2 MET MTOR MYC NRAS NTRK1 NTRK3 PDGFRA PIK3CA PTEN RAF1 RET ROS1 SF3B1 SMAD4 SMO TP53 | >900 hotspots including: BRAF
| CCND1 CCND2 CCND3 CDK4 CDK6 EGFR ERBB2 FGFR1 FGFR2 FGFR3 MET MYC | ALK BRAF ERG ETV1 FGFR1 FGFR2 FGFR3 MET NTRK1 NTRK3 RET ROS1 | MET exon Tumor | |
Oncomine Lung cfTNA Assay | DNA & RNA | ALK BRAF EGFR ERBB2 KRAS MAP2K1 MET NRAS PIK3CA RET ROS1 TP53 | >150 hotspots including: EGFR: T790M, C797S, | MET | ALK, RET,ROS1 | MET exon 14 skipping | |
Oncomine Lung cfDNA Assay | DNA | ALK BRAF EGFR ERBB2 KRAS MAP2K1 MET NRAS PIK3CA ROS1 TP53 | >150 hotspots including: EGFR: T790M, C797S, L858R, Exon 19 del KRAS: G12X, G13X, Q61X | --- | --- | --- | |
Oncomine Breast cfDNA Assay v2 | DNA | AKT1 CCND1 EGFR ERBB2 ERBB3 ESR1 FBXW7 FGFR1 KRAS PIK3CA SF3B1 TP53 | >150 hotspots including: ESR1: mutations associated with anti- estrogen resistance TP53: mutations associated with loss of function ERBB2: mutations associated with sensitivity to anti-ERBB2 therapies | CCND1, ERBB2, | --- | Expanded coverage of TP53 | |
Oncomine Breast cfDNA Assay | DNA | AKT1 EGFR ERBB2 ERBB3 ESR1 FBXW7 KRAS PIK3CA SF3B1 TP53 | >150 hotspots including: PIK3CA: E545K, H1047R AKT1: E17K ESR1: mutations associated with anti- estrogen resistance TP53: mutations associated with loss of function ERBB2: mutations associated with sensitivity to anti-ERBB2 therapies | --- | --- | --- | |
Oncomine Colon cfDNA Assay | DNA | AKT1 APC BRAF CTNNB1 EGFR ERBB2 FBXW7 GNAS KRAS MAP2K1 NRAS PIK3CA SMAD4 TP53 | >240 hotspots including: KRAS/NRAS: G12/G13/Q61 BRAF: V600E PIK3CA: E545K, H1047R TP53: R175H R273H/C/L Recurrent deleterious APC mutations (including p.R876*, p.R1114*, p.Q1378*, p.R1450*) SMAD4: R361C/H CTNNB1: S45F, T41A | --- | --- | --- |
Hotspot Genes | Tumor Suppressor Genes | Copy Number Genes | Gene Fusions | |
AKT1 ALK AR ARAF BRAF CHEK2 CTNNB1 DDR2 EGFR ERBB2 ERBB3 ESR1 FGFR1 FGFR2 FGFR3 FGFR4 FLT3 GNA11 GNAQ GNAS | HRAS | APC | CCND1 | ALK |
Since cell-free nucleic acids can vary from sample to sample, flexibility in supporting varying amounts of input DNA, especially small amounts, is critical. Oncomine cell-free assays have the ability to support varying input amounts (Figure 1). Getting data from as many samples as possible is a crucial step in advancing liquid biopsy research.
In verification studies, the assays demonstrate high correlation between the variants called in formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) samples and those called in plasma (Table 1). As expected, there is a higher mutant allelic fraction in the FFPE tumor sample compared to that measured in plasma, and germline variants are seen at expected levels of ~50% in both FFPE and plasma.
Sample | Variant | FFPE | Plasma |
---|---|---|---|
1 | EGFR-L858R | 71.42% | 2.62% |
2 | TP53-R158L | 51.89% | 4.32% |
3 | MET-T1010I | 43.87% | 51.57% |
4 | N/A | No detection | No detection |
5 | EGFR-L858R | 58.44% | 7.28% |
6 | TP53-R158L | 10.19% | 1.26% |
Table 1. Correlation of FFPE and matched plasma sample results (late-stage lung cancer samples). Oncomine cell-free assays demonstrate high correlation between variants called in FFPE samples and those called in matched plasma samples. The above data was obtained using the Oncomine Lung cfDNA Assay. Bolded values indicate somatic mutations. Non-bolded values indicate germline mutations.
Overall, Oncomine cell-free assays enable results from more samples, with demonstrated, repeatable results using clinical research samples at 0.1% limit of detection with 90% sensitivity and >98% specificity across our whole portfolio of Oncomine cell-free assays.
Sample | EGFR | EGFR | EGFR | EGFR | KRAS | NRAS | NRAS | PIK3CA |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0.1% HDX | 0.06 | 0.17 | 0.06 | 0.10 | 0.22 | 0.17 | 0.15 | 0.10 |
1% HDX | 0.72 | 1.07 | 0.75 | 0.74 | 1.14 | 1.15 | 1.15 | 2.29 |
5% HDX | 4.52 | 4.86 | 6.32 | 3.97 | 6.34 | 6.11 | 6.94 | 5.29 |
100% WT | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Table 2. Variants called from Horizon cfDNA Multiplex Reference Set. All 8 mutant hotspots were called at 0.1%. Data obtained using the Oncomine Lung cfDNA Assay.
Running up to 8 samples on an Ion 530 chip or up to 32 samples on an Ion 540 chip, the Oncomine cell-free assays enable efficiently multiplexed PCR analysis of single nucleotide variants (SNVs) , short indels, copy number variations, and fusions across our whole portfolio of Oncomine cell-free assays. frequently mutated in common tumor types, tolerating sample input variability and accommodating flexible input amounts as low as 1 ng.
The entire workflow (Figure 2), from isolation of cell-free nucleic acids using the appropriate Applied Biosystems MagMAX Cell-Free Isolation Kit to analysis of samples, can be accomplished in just 2 days on the Ion GeneStudio S5 Prime system.
Oncomine cell-free assays are part of a complete workflow designed for liquid biopsy clinical research, which includes:
A kit containing reagents for library construction and a single pool of multiplex PCR primers to prepare amplicon libraries from cell-free nucleic acids found in the plasma fraction of whole blood.
A set of unique barcode adapters specifically designed for optimal performance with our technology. The unique barcode adapters are compatible with the Ion S5, Ion PGM, and Ion Proton systems. When used in combination with kits, this set enables you to pool up to 24 amplicon libraries and conduct multiplex sequencing analysis, which helps reduce the sequencing cost per sample.
The Ion GeneStudio S5 Series supports five different chip types, so you can run multiple applications on a single sequencer. This flexibility eliminates the need to batch samples in order to achieve the optimum cost efficiency. Just choose the chip type that matches your specific throughput or application needs.
Learn more in this featured poster from AACR 2019.
Oncomine cfDNA Assay는 암 게놈 데이터 리소스 Oncomine™ Knowledgebase에서 확인되는 표적을 포함하고 임상 연구자들의 검토를 거쳤습니다.
Oncomine Lung cfDNA Assay가 표적화한 유전자 및 선택된 SNV hotspot:
분석 | 유전자 | 선택된 SNV Hotspot |
---|---|---|
Oncomine™ Lung cfDNA Assay | ALK, BRAF, EGFR, ERBB2, KRAS, MAP2K1, MET, NRAS, PIK3CA, ROS1, TP53 | 등 150개 이상의 hotspot |
Oncomine™ Colon cfDNA Assay | AKT1, APC, BRAF, CTNNB1, EGFR, ERBB2, FBXW7, GNAS, KRAS, MAP2K1, NRAS, PIK3CA, SMAD4, TP53 | >240 hotspots including: |
Oncomine™ Breast cfDNA Assay | AKT1, EGFR, ERBB2, ERBB3, ESR1, FBXW7, KRAS, PIK3CA, SF3B1, TP53 | >150 hotspots including: PIK3CA: E545K, H1047R AKT1: E17K ESR1: mutations associated with anti-estrogen resistance TP53: mutations associated with loss of function ERBB2: mutations associated with sensitivity to anti-ERBB2 therapies
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Oncomine cfDNA assays take advantage of Ion Torrent™ sequencing to enable researchers to develop future applications.
NSCLC의 cfDNA는 환자별로 다를 수 있어 다양한 DNA 샘플 용량, 특히 극미량을 지원할 수 있는 유연성이 필수적입니다. Oncomine cfDNA Assay는 다양한 용량(그림 1)을 수용할 수 있습니다. 가능한 한 많은 샘플에서 데이터를 확보하는 것은 액체 생검 연구를 진행하는 데 있어 필수 단계입니다.
그림 1. Amplicon의 적용 범위와 샘플 물질에 따라 Oncomine cfDNA Assay를 사용할 때의 검출 한계가 결정됩니다.
확인 연구에서 이 분석은 FFPE에서 추출되는 변이체와 혈장에서 추출되는 변이체 사이의 높은 상관 관계를 보여줍니다(표 1). 예상대로 혈장에서 측정한 것보다 FFPE 종양 샘플의 돌연변이 대립유전자 분획이 더 높았고, FFPE와 혈장 모두에서 생식세포계열 변이체가 예상 수치 약 50%로 나타났습니다.
샘플 | 변이체 | FFPE | 혈장 |
---|---|---|---|
1 | EGFR-L858R | 71.42% | 2.62% |
2 | TP53-R158L | 51.89% | 4.32% |
3 | MET-T1010I | 43.87% | 51.57% |
4 | 해당 없음 | 검출되지 않음 | 검출되지 않음 |
5 | EGFR-L858R | 58.44% | 7.28% |
6 | TP53-R158L | 10.19% | 1.26% |
표 1. FFPE와 짝지은 혈장 샘플 결과의 상관 관계(말기 폐암 샘플). Oncomine cfDNA Assay는 FFPE에서 추출된 변이체와 짝지은 혈장 샘플에서 추출된 변이체 사이의 높은 상관 관계를 보여줍니다. 굵게 표시한 값은 체세포 돌연변이를 나타냅니다. 굵게 표시하지 않은 값은 생식세포계열 돌연변이를 나타냅니다.
전체적으로 Oncomine cfDNA Assay는 더 많은 샘플에서 결과를 도출하면서도, 임상 연구 샘플을 사용해 반복 가능한 입증된 결과를 검출 한계 0.1%, 민감도 90%, 특이성 98% 이상에서 도출할 수 있습니다.
샘플 | EGFR | EGFR | EGFR | EGFR | KRAS | NRAS | NRAS | PIK3CA |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0.1% HDX | 0.06 | 0.17 | 0.06 | 0.10 | 0.22 | 0.17 | 0.15 | 0.10 |
1% HDX | 0.72 | 1.07 | 0.75 | 0.74 | 1.14 | 1.15 | 1.15 | 2.29 |
5% HDX | 4.52 | 4.86 | 6.32 | 3.97 | 6.34 | 6.11 | 6.94 | 5.29 |
100% WT | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
표 2. Horizon cfDNA Multiplex Reference Set에서 추출한 변이체.돌연변이 hotspot 8개 전체가 0.1%에서 추출되었습니다. Data obtained using the Oncomine Lung cfDNA Assay.
Ion 530™ 칩에서 샘플 8개 또는 Ion 540™ 칩에서 샘플 32개를 실행할 때 Oncomine cfDNA Assay를 사용하면 일반적인 종양 유형에서 자주 변이되는 SNV( single nucleotide variant)와 짧은 indel을 대상으로 효율적으로 다중화된 PCR 분석을 실시할 수 있으면서도, 샘플 분량 변동을 견디고 1ng 정도의 극미량까지 유연한 샘플 분량을 수용합니다.
MagMAX™ Cell-Free DNA Isolation Kit를 사용한 cfDNA 분리에서 전체 workflow(그림 2)는 Ion S5 XL 시퀀싱 시스템에서 단 2일만에 완료할 수 있습니다.
그림 2. Oncomine cfDNA assay workflow.
Oncomine cfDNA Assay는 액체 생검 임상 연구용으로 고안된 전체 workflow 중 일부입니다.
전혈의 혈장 분획에 있는 cfDNA(cell-free DNA)에서 amplicon 라이브러리를 준비할 수 있도록 다중 PCR용 단일 primer pool과 라이브러리 구축용 시약이 들어 있는 키트입니다.
태그 시퀀싱 기술에서 최적의 성능을 발휘하도록 고안된 특수 바코드 어댑터 세트입니다. 이 특수 바코드 어댑터는 Ion S5, Ion PGM™, Ion Proton™ 시스템에서 사용할 수 있습니다. 이 세트를 태그 시퀀싱 기술을 활용한 키트와 함께 사용하면, 최대 24개의 amplicon 라이브러리를 결합하고 다중 시퀀싱 분석을 실시하여 샘플당 시퀀싱 비용을 절감할 수 있습니다.
Ion S5와 Ion S5 XL System 각각은 현재 세 가지 칩 유형을 지원하므로, 단일 Sequencer에서 여러 어플리케이션을 실행할 수 있습니다. 또한, 이러한 칩의 다양성 덕분에 최적의 비용 효율성을 확보하기 위해 샘플을 모았다가 처리하지 않아도 됩니다. 간단히 특정 처리량이나 어플리케이션 필요에 맞는 칩 유형을 선택하면 됩니다.
** Oncomine Knowledgebase Reporter는 Ion Reporter™ Software 버전 5.2 이상에서 사용 가능합니다.
본 제품은 연구용으로만 사용 가능합니다. 진단 절차에서는 사용할 수 없습니다.