ctDNA 是肿瘤细胞凋亡后释放到外周血液中的 DNA 碎片。通过对 ctDNA 开展液体活检分析，可动态追踪肿瘤变化，识别微小残留病（MRD）。目前ctDNA 检测有多种技术路线，但大多基于不同样本队列开展，很少在同一批临床样本对各类ctDNA进行横向比对，很难客观评判不同技术的真实和优劣势。 收集 7 位乳腺癌患者的 54 份系列血浆样本，对同一批样本采用多种检测方法（如下表格），直观比较检测灵敏度。首先进行患者肿瘤DNA与胚系 DNA的全基因组测序（WGS），鉴定每个患者专属的SV、SNV突变；随后，在54 份血浆样本上平行测试多套 ctDNA 检测方案：
 

大类	检测方案	检测对象	说明
肿瘤知情-需要肿瘤 WGS	SVmultiplex PCR  多重 PCR	SV 结构变异	每个患者靶向 2147 个患者特异性 SV
	SVhybrid capture 杂交捕获	SV 结构变异	靶向 30153 个 SV
	SNVhybrid capture 杂交捕获	SNV 点突变	靶向 13477491 个 SNV，搭配 INVAR 分析
	modWGS 中等深度 WGS (20×)	SV、SNV	子集 21 份血浆
	deepWGS 深度 WGS (399×)	SV、SNV	子集 12 份血浆
肿瘤未知-不需要肿瘤组织	SCNAsWGS 浅 WGS (1.2×)	拷贝数异常 SCNA	全部 54 份血浆，ichorCNA 分析
	SCNAmodWGS (20×)	拷贝数异常 SCNA	子集 21 份血浆
	SCNAdeepWGS (399×)	拷贝数异常 SCNA	子集 12 份血浆

 
在SVmultiplex PCR 多重 PCR检测方案中，PCR 建库过程产生大量、短小的接头二聚体。这类非特异性片段无法真实反映cfDNA 模板信息，不仅无效占用测序通量，还引发高的测序背景噪音，严重干扰低频ctDNA突变信号的检出。通过Pippin HT高通量全自动DNA片段分选仪，对两轮多重PCR的产物进行精准片段筛选回收。基于精准设置的回收起点和回收终点，Pippin HT将SVmultiplex PCR扩增子文库产物落在185280bp区间，保障低丰度 SV 结构变异的检测灵敏度与特异性。 本研究对比了乳腺癌 ctDNA 多种检测方案，肿瘤知情策略的检测灵敏度最高，其中SNV 杂交捕获方案最优；靶向 SV 多重 PCR 具备一定临床潜力。仅拷贝数分析的肿瘤未知方案灵敏度不足，不适用于早期 MRD场景；ctDNA 片段特征信息可提升低丰度样本检出能力。

原文：https://doi.org/10.15252/emmm.202216505
厂家介绍：
Sage Science 公司位于美国马萨诸塞州，2010年成立，专注于核酸领域的样品制备，2万篇文献中应用，包括众多Nature、 Science、 Cell系列的文章，在 DNA 片段筛选回收领域被大量高分文献采用，是广受认可的样品制备设备。
 
* 全自动回收：采用双通道电泳回收专利技术，回收过程全自动运行；
* 精准回收：精确度高达90-99%，回收表现优于传统手工切胶，相比磁珠分选拥有更窄的片段窗口可控性
* 微量回收：低起始量，低至ng级，控制时间回收，不直接检测样品
* 高回收率：50-80%的高回收得率
* 省时间：5分钟的手工操作时间，无需额外制胶和切胶
* 高通量：1-24个样本/次
* 全自动完成DNA片段分选, 软件中自由选择需要筛选的片段范围，免去了切胶纯化的繁琐步骤，比核酸片段筛选磁珠更加精准可控，重复性稳定性更好；
* 用于DNA常规分子生物学，精准去除PCR引物二聚体、非特异性片段等，去除酶切产物中非目标DNA条带；
* 用于小片段DNA筛选回收（DNA Size Selection），如小RNA/small RNA文库回收、cfDNA／ctDNA循环血游离DNA／循环血肿瘤DNA测序文库、ddRAD-SEQ双酶切简化基因组测序文库、16S文库微生物测序文库回收等、ChIP-seq文库、MeDIP-seq / hMeDIP-seq甲基化DNA免疫沉淀片段测序文库、ATAC-seq转座酶可及染色质高通量测序文库、遗传病 panel 扩增子文库等各种复杂样本的处理，提高测序数据质量；
* 用于大片段DNA（几kb、几十kb甚至几百kb）精准回收，如Pacbio HiFi文库构建、纳米孔测序建库、超长测序（Ultra-Long Sequencing）文库构建等，精准去除小片段DNA，提高测序质量，降低测序成本；
* 低起始量样品的精准浓缩回收：血浆/血清cfDNA/ctDNA，微量细胞/单细胞，空气/冰川/岩石样本，低丰度病原体等；
* 降解样本的精准浓缩回收：FFPE（石蜡切片）、古DNA、腐烂样本、RNA样本等；
* 背景极高的复杂样品的精准筛选回收：废水、土壤、腐殖质、粪便、肠道内容物、痰液，脓液、临床拭子、血液、脑脊液、共生微生物、食品微生物等
 

参数	详情
分离范围	100 bp–基因组DNA
通量	1-24个样本/次
电场模式	直流高压、脉冲场交变电场
回收模式	窄范围回收、宽范围回收、High Pass大片段回收、Range+T回收
回收方式	自动化回收
最佳重复性	＞90%
大片段准确率	30-40kb范围＞90%

 
环亚生物：为科研提供 “全链条” 支持
环亚生物科技（APG BIO）作为美国Sage Science公司DNA片段回收系列产品在中国区的独家代理商，为国内二代测序、三代测序用户提供测序样品前处理、质控的整体解决方案：组织研磨仪、单细胞悬液制备仪、细胞破碎仪、超声聚焦打断仪、全自动DNA片段分选回收仪、核酸片段分析仪、脉冲场电泳仪、全自动建库仪、荧光计、超微量分光光度计等。