COL14670_FB-270-195
혈액 샘플부터 변이체 데이터 확보까지 포괄적인 액체 생검 workflow

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.

자세한 정보 요청하기 ›     앱 노트 다운로드 ›     설명서 다운로드 ›     Order now ›

Liquid biopsies offer several advantages over conventional solid tumor samples: 

  • Less invasive to obtain, enabling tumor content to be sampled multiple times
  • Lower cost compared to traditional tissue samples
  • Faster turnaround time from sample to results
  • Help capture more of the heterogeneity of the tumor
  • May lead to improvements in standard of care in the future

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.

Detect mutations like EGFR T790M

“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

cfDNA에서 일차 동인과 내성 돌연변이에 초점을 맞춘 액체 생검 임상 연구에 최적화

Oncomine cell-free research assays include targets identified by the Oncomine Reporter, a cancer genomics data resource, and reviewed by clinical researchers.

Oncomine cell-free research assay gene content

Assay

DNA/RNA

Gene

Selected SNV hotspots

CNVs

Fusions

Extra

Oncomine Pan-Cancer Cell-Free Assay

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 
EGFR
HRAS, KRAS, NRAS

 

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
14 skipping

Tumor
suppressor
genes:
APC
FBXW7
PTEN
TP53

Oncomine Lung cfTNA Assay

DNA & RNA

ALK BRAF EGFR ERBB2 KRAS MAP2K1 MET NRAS PIK3CA RET ROS1 TP53

>150 hotspots including:

EGFR: T790M, C797S,
L858R, Exon 19 del KRAS: G12X, G13X, Q61X

BRAF
: V600E

ALK
: Exon 21-25

PIK3CA
: E545K, H1047R, E542K

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

BRAF
: V600E

ALK
: Exon 21-25

PIK3CA
: E545K, H1047R, E542K

---

---

---

Oncomine Breast cfDNA Assay v2

DNA

AKT1 CCND1 EGFR ERBB2 ERBB3 ESR1 FBXW7 FGFR1 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

CCND1, ERBB2,
FGFR1

---

Expanded coverage of TP53

Oncomine Breast cfDNA AssayDNAAKT1 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 AssayDNAAKT1 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 GenesTumor Suppressor GenesCopy Number GenesGene Fusions
AKT1
ALK
AR
ARAF
BRAF
CHEK2
CTNNB1
DDR2
EGFR
ERBB2
ERBB3
ESR1
FGFR1
FGFR2
FGFR3
FGFR4
FLT3
GNA11
GNAQ
GNAS

HRAS
IDH1
IDH2
KIT
KRAS
MAP2K1
MAP2K2
MET
MTOR
NRAS
NTRK1
NTRK3
PDGFRA
PIK3CA
RAF1
RET
ROS1
SF3B1
SMAD4
SMO

APC
FBXW7
PTEN
TP53

CCND1
CCND2
CCND3
CDK4
CDK6
EGFR
ERBB2
FGFR1
FGFR2
FGFR3
MET
MYC

ALK
BRAF
ERG
ETV1
FGFR1
FGFR2
FGFR3
MET
NTRK1
NTRK3
RET
ROS1

  • Single tube of blood—the end-to-end, two-day NGS workflow is enabled from a single tube of blood
  • High-value content—including key targets selected and verified by the OncoNetwork consortium and industry experts, the assays enable analysis of all types of key mutations (SNV, indels, CNVs, fusions)
  • Sample tolerance—flexible input amounts and tolerance of sample input variability to accommodate more of your samples
  • Low limit of detection—variant detection down to 0.1% for SNV hotspots and indels
  • Reduced cost—uniform coverage of tumor type–specific amplicons enables more samples per sequencing run
  • Optimized analysis—the variant caller helps to increase sensitivity and specificity

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
KRAS-G12C

43.87%
34.62%

51.57%
0.28%

4

N/A

No detection

No detection

5

EGFR-L858R
MET-T1010I
TP53-Y220C

58.44%
41.93%
35.54%

7.28%
48.72%
1.93%

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
E746_A750delELREA

EGFR
L858R

EGFR
T790M

EGFR
V769_D770insASV

KRAS
G12D

NRAS
A59T

NRAS
Q61K

PIK3CA
E545K

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-dna-assays-liquid-biopsy-clinical-research-banner

Prep.

  1. Cell-free isolation (MagMAX Cell-Free Isolation Kit)
  2. Library prep (Oncomine Cell-Free Assays)
  3. Template prep (Ion Chef System)

Sequence.

  1. High-throughput sequencing (Ion GeneStudio S5 Series)

Analyze.

  1. Variant caller for optimized analysis (Torrent Suite / Ion Reporter Software)
  2. Labels, guidelines, and global clinical trials (Oncomine Reporter)

Oncomine cell-free assays are part of a complete workflow designed for liquid biopsy clinical research, which includes:

Oncomine cell-free assays

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.

Tag Sequencing Barcode Sets 1–24 and 25–48

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.

Ion GeneStudio S5 Series

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

pan-cancer-poster-286x250

Poster: Can blood plasma samples really provide comprehensive genetic mutation assessment?

Learn more in this featured poster from AACR 2019.

Download

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
EGFR: T790M, C797S, L858R, Exon 19 del
KRAS: G12X, G13X, Q61X
BRAF: V600E
ALK: Exon 21-25
PIK3CA: E545K, H1047R, E542K

Oncomine™ Colon cfDNA AssayAKT1, 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

Oncomine™ Breast cfDNA AssayAKT1, 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 cfDNA assays take advantage of Ion Torrent™ sequencing to enable researchers to develop future applications.

  • 단일 혈액 튜브—단일 혈액 튜브에서 완전한 2일 workflow 가능
  • 고가치 함량—T790M, L858R 등 다양한 SNV hotspot을 포함하는 이 분석을 통해 전세계 임상 연구진이 확인한 SNV hotspot과 indel 분석 가능
  • 샘플 내성—유연한 샘플 용량과 샘플 변동성 내성 덕분에 더 많은 샘플 수용 가능
  • 낮은 검출 한계—SNV hotspot과 indel에서 0.1%까지 변이체 검출
  • 저렴한 비용—균일한 종양 유형 범위, 특이적 amplicon 덕분에 시퀀싱 실행당 더 많은 샘플 가능
  • 최적화된 분석—variant caller는 PCR 오류를 제거하여 민감도와 특이성 강화

 

더 많은 액체 생검 샘플에서 결과 도출 가능

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
KRAS-G12C

43.87%
34.62%

51.57%
0.28%

4

해당 없음

검출되지 않음

검출되지 않음

5

EGFR-L858R
MET-T1010I
TP53-Y220C

58.44%
41.93%
35.54%

7.28%
48.72%
1.93%

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
E746_A750delELREA

EGFR
L858R

EGFR
T790M

EGFR
V769_D770insASV

KRAS
G12D

NRAS
A59T

NRAS
Q61K

PIK3CA
E545K

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.

Oncomine cfDNA Assay workflow

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.

액체 생검 임상 연구에 필요한 모든 것

Oncomine cfDNA Assay는 액체 생검 임상 연구용으로 고안된 전체 workflow 중 일부입니다.

Oncomine cfDNA assays

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.

Tag Sequencing Barcode Sets 1–24 and 25–48

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 S5 및 Ion S5 XL System

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.

Ion S5 System에 대해 자세히 보기 ›

** Oncomine Knowledgebase Reporter는 Ion Reporter™ Software 버전 5.2 이상에서 사용 가능합니다.