图1. 此次FFPE样本NGS实验的流程及所涉及仪器平台与试剂。
前言
实验部分
肿瘤石蜡切片(甲状腺癌、宫颈癌、结肠癌、乳腺癌、FFPE标准品),标准品为菁良基因提供的FFPE DNA(PN: GWC0301)。DNA提取采用华大智造的MGISP-NE32全自动核酸提取纯化仪,DNA提取试剂盒采用华大智造的MGIEasy FFPE基因组DNA提取试剂盒(NE32预装版)。DNA样品超声片段化采用Covaris 公司ME220超声波破碎仪。文库构建采用MGIEasy通用DNA文库制备试剂套装。NGS靶向捕获探针与杂交试剂采用安捷伦SureSelect Human All Exon V8 Kit和SureSelect XT HS2 DNA Kit。DNA质控分析平台采用安捷伦公司4150 TapeStation系统,试剂采用TapeStation配套的基因组DNA ScreenTape预制胶条、D1000 ScreenTape预制胶条与配套试剂,以及HS D1000 ScreenTape预制胶条与配套试剂。测序平台采用MGISEQ-2000RS系统以及FCS PE100测序试剂套装。
结果与讨论
图2. MGIEasy FFPE基因组DNA提取试剂盒工作流程。
表1. 通过MGIEasy FFPE基因组DNA提取试剂盒提取的DNA,由4150 TapeStation分析所得的质量参数信息。
图3. 使用4150 TapeStation系统与基因组DNA ScreenTape胶条和试剂分析FFPE样本纯化所得的基因组DNA。
(左为胶图形式显示,右为峰图形式显示。A1为分子量Marker,H1为FFPE DNA标准品。 )
结合4150 TapeStation提供的DNA完整值(DIN)设置超声打断条件,所有样本的基因组DNA都在Covaris系统上进行超声波打断。将超声片段化后的样本各取400ng采用MGIEasy通用DNA文库制备套装按照标准流程进行文库构建,并根据4150 TapeStation给出的DIN值,确定PCR循环数为12个循环,以确保最佳的文库产量及复杂度。经PCR 12个循环后获得预文库。Pre-PCR 扩增后的预文库采用D1000 ScreenTape胶条与试剂分析预文库片段大小分布与浓度。
表2. 超声打断后用于构建预文库的DNA用量、捕获前预文库的扩增循环数、预文库浓度,产量与片段大小。
图4. 使用4150 TapeStation系统与D1000 ScreenTape胶条与试剂分析预文库的质量,文库主峰在300bp左右,片段主要集中在200-500bp之间。
表3. 用于杂效捕获的预文库的用量、捕获后扩增循环数、终文库浓度,以及终文库产量。
图5. 使用TapeStation 4150系统与HS D1000 ScreenTape与试剂分析终文库的质量。B1为标准品,C1为 FFPE样本4杂1。
图6. 4个FFPE样本与标准品的测序质量参数。
结论
在基于MGI测序平台的测序样本前处理工作流程中,4150 TapeStation平台提供的DNA完整值(DIN)可对来源于包括FFPE样本在内的基因组DNA进行完整性评估、样本浓度测定以及片段分布分析,结果可用于指导样本投入量、调整PCR扩增循环数。在文库构建环节,4150 TapeStation平台可对预文库与终文库的产量与片段分布进行评估,确保文库的大小达到预期,并可根据预文库的产量优化多样本混合捕获实验。最终4个FFPE样本与标准品的测序结果质量指标均较为理想,表明通过MGIEasy FFPE基因组DNA提取试剂盒提取所得的FFPE DNA可以很好满足NGS测序所需求的gDNA质量,安捷伦SureSelect Human All Exon V8探针与杂交捕获试剂配合MGIEasy通用DNA文库制备试剂套装可得到的优质的WES测序文库。终文库在MGISEQ-2000RS系统上使用FCS PE100测序试剂套装,可以获得理想的测序结果。
参考文献:
1.Tang, W., David, F. B., Wilson, M. M., Barwick, B. G., Leyland-Jones, B. R., and Bouzyk, M. M., “DNA Extraction from Formalin-Fixed, Paraffin‑EmbeddedTissue”, Cold Spring Harbor Protocols, doi:10.1101/pdb.prot5138, 2009.
2.High Throughput Genomic DNA Assessment by the Agilent 4200 TapeStation System, 安捷伦科技技术概述, 出版号5991-6629EN, 2016.
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6.Genomic DNA ScreenTape Assay for TapeStation Systems,快速操作手册,出版号SD-UF0000092 Rev. B.
7.D1000 ScreenTape Assay for TapeStation Systems,快速操作手册,出版号SD-UF0000094 Rev. C.
8.High Sensitivity D1000 ScreenTape Assay for TapeStation Systems,快速操作手册,出版号SD-UF0000091 Rev. C.
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