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PacBio升级Ampli-Fi方案实现FFPE样本开展HiFi测序

2026-05-25     来源:怡美通德微信公众号     点击次数:235

癌症研究的突破,取决于我们能否看清关键的细节信息。而在此之前,FFPE 样本一直无法适配长读长测序技术。如今,这一局面正在被改写。

在2026年的美国癌症研究协会年会(AACR)上,PacBio 分享了升级后的 Ampli-Fi 实验方案如何实现 FFPE 组织样本的 HiFi 测序,让海量此前因降解严重而无法使用的样本重新得以利用。

从突变相位分析到结构变异检测,这一技术突破能够帮助研究者更深入地探究癌症的发生发展、演化适应以及治疗应答机制,从而提出更精准的科学问题并获得更可靠的研究结论。

为何解锁 FFPE 样本意义重大

尽管存在技术难题,FFPE 样本仍是癌症研究中存量最大、价值最高的资源之一。借助 FFPE 样本,科研人员能够研究真实患者肿瘤组织,且通常伴随完善的临床信息,支持跨度数年乃至数十年的回顾性研究。同时,它也是众多转化医学与临床基因组项目的基础 —— 对存档肿瘤组织进行测序分析,可直接影响治疗方案制定或新型生物标志物发现。正因如此,即便技术挑战重重,FFPE 组织依然是研究者们的首要攻克目标。

鉴于 FFPE 样本中蕴藏的巨大潜力,PacBio 致力于将 HiFi 测序技术应用于这一此前难以触及的样本类型。今年年初推出的Ampli-Fi 实验方案,正式为 FFPE 这类疑难样本打开了 HiFi 测序的大门。Ampli-Fi 作为全新工作流程,可支持超低起始量 DNA的 HiFi 测序,最低仅需 1 ng 基因组 DNA。该方案流程精简,样本建库可在一天内完成,极大提升了 HiFi 测序的易用性,是该领域的重要技术突破。

Ampli-Fi 如何在不牺牲测序质量的前提下实现 FFPE 测序

Ampli-Fi 实现的超低起始量测序,能够成功解析 FFPE 组织中高度片段化的 DNA,并完成 HiFi 测序,同时不牺牲测序读段质量。最终结果会随样本质量有所差异:DNA 完整性指数(DIN)越高,读长越长。但对 EGFR 细胞系、乳腺及肺部 FFPE 样本的初步测序结果已充分验证了这一技术可行性:

在 Revio 测序平台上,采用 SPRQ 试剂与 Ampli-Fi 方案进行 FFPE 样本测序,Q 值表现达到前所未有的高水平。

采用 QIAamp DNA FFPE Tissue 试剂盒并搭配补充方案提取 DNA,未进行机械或酶切片段化处理。使用 Ampli-Fi 方案对 DNA 进行扩增并构建 SMRTbell 文库,在 Revio 测序平台上采用 SPRQ 试剂完成测序

由 FFPE 提取 DNA 构建的文库可产出高质量 HiFi reads,中位测序质量值最高可达 Q60,平均读长在 2–3 kb 区间。尽管该读长不及标准 HiFi reads,但已足以对突变定相和结构变异开展深度解析 —— 而这正是 HiFi 测序具备独特优势的两大应用方向。

存档肿瘤样本现已可实现全基因定相

在 EGFR 突变型 FFPE 样本中,HiFi 测序成功完成了约 200 kb 的EGFR 基因全长定相。该基因内所有变异均可被分配至亲本单倍型,这对鉴定复合杂合突变至关重要 —— 当一个基因的两个等位基因均存在致病性突变时,会导致基因功能异常。这种精准定相能力在癌症研究中尤为关键:判断两个变异处于顺式(同一条染色体)还是反式(同源染色体),对于阐明其在肿瘤进展和耐药性中的功能效应具有决定性意义。

按相位区块着色的 200 kb EGFR 基因定相结果。

在对已知癌症相关基因(≤50 kb)进行定相评估时,采用 Ampli‑Fi 构建的 FFPE 文库,可实现 68% 的基因通过单一相位区块完成定相。作为对比,高质量 DNA 构建的标准文库该比例为 84%—— 考虑到 FFPE DNA 高度片段化的特性,这一降幅十分有限。这些结果表明,即便来自降解样本的 HiFi 读长较短,仍可对大多数癌症相关靶点基因实现全长定相。

FFPE 组织中的结构变异检测

HiFi 测序为 FFPE 样本带来的另一大优势是结构变异检测。在肺癌 FFPE 样本中,研究在抑癌基因 PTPRD 的内含子区域检测到一段 310 bp 的 Alu 插入序列,该基因在多种癌症中均存在突变。研究不仅识别出该插入变异,还在 8 kb 范围内完成了定相分析,充分证明即使是 2–3 kb 的中等长度 HiFi 读长,也能提供关键的结构信息。这类变异在癌症中具有重要生物学意义,可改变基因调控或破坏关键功能域;而从存档样本中检测此类变异,为解析肿瘤演化开辟了全新视角。

从肺癌 FFPE 样本中,在 PTPRD 基因内含子区域识别并定相一段 310 bp 的 Alu 插入序列。

尽管 Ampli‑Fi 方案已突破疑难样本的测序壁垒,但其应用潜力仍有广阔拓展空间。早期测试显示,将 Ampli‑Fi 与 Kinnex 串联技术联用可显著提升测序覆盖度,进一步支持在 FFPE 样本中挖掘低频关键癌症变异。

扫描下方二维码可以获得PacBio在AACR上的Poster 

关于PacBio

PacBio (纳斯达克股票代码:PACB) 是一家领先的生命科学技术公司,致力于设计、开发和制造先进的测序解决方案,帮助科学家和临床研究人员解决复杂的遗传问题。我们的产品和技术源自两项高度差异化的核心技术,专注于准确性、质量和完整性,包括我们的HiFi长读长测序和我们的 SBB® 短读长测序技术。我们的产品为广泛的研究应用提供解决方案,包括人类生殖系测序、植物和动物科学、传染病和微生物学、肿瘤学和其他新兴应用。欲了解更多信息,请访问www.pacbio.cn。

*PacBio 产品仅供研究使用,不用于临床诊断。

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