Ion Torrent推出仅需6个小时的AmpliSeq Exome试剂

由Monica Heger供稿

Life Technologies旗下Ion Torrent推出外显子组捕获试剂，该试剂采用了AmpliSeq技术，将工作流程时间减至6小时（含1小时手控时间），并能进行50毫微克的样本输入。
作为早期使用用户，Selah Genomics基因组服务部副总裁Jeremy Stuart告诉《测序》期刊，其仍在对试剂的数据质量进行评估，经过初检，该试剂“表现符合预期”。 从工作流程来看，该试剂“操作简单、使用方便”。
Stuart补充说，采用其他外显子组捕获试剂需要2至3天才能制作出文库，而使用该试剂，Selah的研究人员能在一天之内就制作出文库。“毫无疑问，该试剂更快捷、更省力”， Stuart说。
Stuart表示，下一步是将AmpliSeq外显子组捕获试剂与混合使用的试剂,如Agilent（安捷伦）的SureSelect试剂或HaloPlex试剂以及, Life Tech将后续提供的，用于Ion的TargetSeq外显子组捕获试剂进行比较。
Life Tech不是唯一一家力图解决周转时间和限制外显子组捕获样本输入等问题的公司。Agilent（安捷伦）和Illumina均分别研发出试剂，以解决上述问题。使用Agilent（安捷伦）HaloPlex试剂的用户报告说，该试剂需要3天的周转时间，是使用SureSelect试剂时间的一半，最初可以输入200毫微克样本（IS 3/19/2013）。 同时，Illumina声称其Nextera Rapid Capture Exome试剂能够在1.5天内对96个样本进行样本制备和外显子组富集捕获，以及进行50毫微克DNA输入。
AmpliSeq Exome试剂含有300,000个扩增子，可以复用到12个具有24,000个扩增子的扩增子池。 这12个扩增子池分别进行单独的PCR反应，随后组合成单一反应，此时，也进行标准的AmpliSeq反应，Life Tech产品营销部高级主管Andy Felton告诉IS。
在研制外显子组试剂时，主要的技术障碍是在保持均匀覆盖的同时复用24,000个扩增子，Felton补充说。我们尚不需要对AmpliSeq文库制备做重大改变，公司仅需对文库制备的One Touch II机器进行优化，并稍微改进部分生物学信息，以确保能对变异进行准确分析，Felton解释说。
保持均匀覆盖的一项关键之处在于确保紧挨的扩增子处于不同的扩增子池中，Felton说，“当我们绘制特定基因时，我们希望获得最佳的覆盖率，因此，必须将彼此紧挨的扩增子分离至单独的扩增子池”。 这与公司在其他AmpliSeq面板中使用的原理相同，但是，“由于达成24,000-个扩增子丛和300,000对扩增子引物，这使AmpliSeq Exome试剂更上一层楼”，Felton补充说。
12个扩增子池分别进行单独的PCR反应，随后汇集在同一池中。
Felton解释说，如果用户在Ion Proton PI芯片上运行两个外显子组，各反应的试剂成本约750美元，包括外显子组捕获、文库试剂、模板试剂、测序试剂和芯片。如果用户购买了进行48个反应的试剂，则各反应将花费400美元左右。
Felton说，当在PI芯片上运行单个外显子组时，该试剂可以以10倍的速度覆盖98%的文库，以及以20倍的速度覆盖96%的文库。 此外，0.2倍平均覆盖率范围内的文库覆盖率高达90%。
对于在一个芯片上运行两个外显子组的用户而言，该试剂可以以10倍的速度覆盖98%的文库，以及以20倍的速度覆盖94%的文库。如运行三个外显子组，则该试剂可以以10倍的速度覆盖94%的文库，以及以20倍的速度覆盖88%的文库。
这便于用户在孟德尔研究中在单个PI芯片上运行三个外显子组，或者运行一个外显子组以获得更高的覆盖率，Felton解释说。
从DNA到外显子组注释变异的整个工作流程可以在两天内完成，其中，外显子组文库制备需6个小时，测序时间为3小时，Felton补充说。
Selah Genomics的Stuart表示，截至目前，公司已采用该试剂制作了8个外显子组文库。 尽管其尚未完成数据分析，到目前为止，覆盖情况良好，目标区域的覆盖率高达90%。 此外，“以20倍或更高倍的速度进行覆盖，覆盖率也在90%的范围内”， Stuart说，其目前正在外显子组数据中寻找一种适合的质量指标。
Stuart表示，该试剂操作简单、方便快捷，非常具有吸引力。
“如涉及我们希望开展的外显子组测序数量，限制因素之一通常在于工作流程和费用”， Stuart补充说，“就工作流程而言，[采用AmpliSeq Exome试剂]，目前我们已可以开始处理大量样本”。
由于Selah Genomics的研究人员已经有过使用其他Ion AmpliSeq面板的经验，因此，转为采用AmpliSeq Exome时并无困难，Stuart说。
与采用混合试剂进行外显子组测序的方法相比，扩增子法的一个优势体现在输入数量很小，约100毫微克，Stuart说。 此外，扩增子法仅需进行一次扩增——尽管Ion提供了进行二次扩增的机会——而混合法却需要进行两次扩增。
Stuart表示，其将把AmpliSeq Exome试剂主要用于肿瘤应用中。最初，Stuart将该试剂用于寻找胚系突变。但是，最终其对在同一芯片上运行肿瘤和正常外显子组以寻找罕见的体细胞突变倍感兴趣。
Stuart说，在推出AmpliSeq Exome试剂后，其计划将AmpliSeq Exome试剂与Proton PII芯片结合使用，这将“为同时运行肿瘤和正常外显子组以及检测罕见的体细胞突变提供了契机”。
除Ion Proton外，Selah Genomics还运行了Ion Torrent PGM、Illumina的MiSeq、454 GS FLX和 Pacific Bioscience的RS。
Stuart表示，Selah Genomics主要关注肿瘤学和病毒学。Selah Genomics使用Proton运行AmpliSeq的综合癌症面板，并根据AmpliSeq的热点面板发起一项名为“PrecisionPath”的实验室开发测试。 公司已与南卡罗来纳州的格林维尔医疗系统公司（Greenville Health System）开展合作，以向癌症患者提供该项测试(CSN 5/8/2013)。
此外，Selah还通过使用PGM和MiSeq进行伴随试验，为制药公司的临床试验提供支持，Stuart补充说。
Stuart表示，实验室自5月起购入Proton，每次运行通常产生8到11千兆碱基，基本与其他用户报告的数量相等（IS 2/26/2013）。 当一次运行两个外显子组文库时，以20倍或更高倍速度对目标区域进行的覆盖，覆盖率可高达近90%，Stuart说，“这使得我们能一次运行一对外显子组，胚系突变也得到充分覆盖”。