SureSelect 臨床自動化外顯子系統 專題報導

2001 年人類基因體的發表,帶來了基因分析技術的快速發展。自前期的 microarray 到 2005 年問世的 NGS,每一次進步都大幅降低成本,同時也擴展了基因分析的實用性,逐漸讓基因醫學變得可能。Agilent Technologies 自 1999 年開始為基因研究提供晶片完整方案,隨著 NGS 問世,Agilent Technologies 也思考著如何運用 NGS 讓基因分析有更寬廣的發展,並能推動個人化基因醫學應用。2009 年 2 月,Agilent 與 Broad Institute 於 Nature Biotechnology 期刊,發表了革命性的 Solution Hybrid Selection 基因捕抓法,並隨之推出世上第一組 Human Whole Exon Sequencing ( WES, 人類全外顯子定序 ) — SureSelect Human All Exon Kit 產品,得以使 NGS 集中鑑定 1% 基因體佔比的蛋白質外顯子區,讓所有蛋白質編碼得以完整解析,更具經濟效益地偵測突變,加速尋找影響人類健康的致病變異,在這些龐大的資料與研究結果的奠基下,因應不同目標,Agilent 接續開發、整合各種分析方案,符合研究到臨床的多樣需求,例如:

1. 標準全外顯子:
掃描人類全部的外顯子 CDS 區域,於 10-200 ng 的微量 DNA 中找出蛋白質編碼變異點。



2. 遺傳疾病全外顯子:
除了標準 CDS 區域外,另將遺傳致病的 Non-Coding 突變區段一併納入設計。




3. 癌症外顯子:
加強偵測多種癌症突變類型 ( SNV、CNV、Fusion / Translocation ),以 ~1% VAF 解析力尋找躲在正常 DNA 中的癌細胞訊號,利於臨床應用。


4. 跨平台、超高敏感度、客製化應用:
針對目標基因加以客製設計,用於不同定序系統中。並利用 MBC / UMI 達到 ~0.1% 的偵測力。







為配合各種實際使用需要,在技術層面上,SureSelect 亦不斷精進升級,幫助實驗準確率增加、檢測靈敏度提升、樣品需求量減少等…,由於使用 probe capture 策略建庫,克服 PCR 法對於某些區域存在 preferential amplification 的弱點,使定序結果能獲得較高的序列複雜度 ( sequencing complexity ) 與較均勻的覆蓋度 ( coverage uniformity )。此時,SureSelect 趨於成熟的建庫技術結合高通量定序平台,並搭配癌症、遺傳疾病 assay 使用,逐漸讓 NGS 基因分析的目標移向臨床領域,兼顧高通量、便宜、有效定序目標區域的臨床需求。

在精準醫學概念的浪潮下,基於個人基因所進行個別化醫療,將引領治療策略更有效率地落實並改善人類健康,為此,Agilent 再度加入自動化處理樣品系統 — Magnis ( 2019年 ),搭配臨床等級核酸 QC 系統 — TapeStation,更加完整了旗下提供的 NGS 解決平台,確認樣品標準、保持定序品質,使臨床處理作業更省時、省力、省錢,並且低失誤,幫助 NGS 在臨床領域的普及化與實用化。

【表】Agilent SureSelect Application

Agilent 提供 NGS 整合解決方案 ( total Solution ),始於 SureSelect,強化自身技術水平、開發各式研究 / 檢測分析,擴展到自動化系統、QC 檢測系統,終於臨床應用;Agilent SureSelect 將是實踐精準醫學時,最完備的起始選擇。

【圖】Each milestone of SureSelect advancements in the past decade



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