基于高通量測序技術(shù)的腫瘤基因檢測在腫瘤的早篩、早診、預(yù)后實時監(jiān)測等精準醫(yī)療領(lǐng)域，為臨床醫(yī)生對病例的分析分型、病程監(jiān)測、用藥指導(dǎo)等提供了重要依據(jù)。但是，在該技術(shù)的文庫制備和目標富集過程中的常規(guī)手工操作往往存在一定的操作偏差。自動化技術(shù)和設(shè)備在這一領(lǐng)域的樣本制備環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用，尤其是在臨床環(huán)境中，面對各種樣本的不確定性情況，它能將人為干預(yù)降至最低。

華大智造的MGISP自動化建庫平臺MGISP-100、MGISP-960是專注于高通量測序的建庫設(shè)備，其中MGISP-100每run可完成16樣本的自動化建庫，適合中小型、臨床實驗室；MGISP-960適用于96樣本的高通量建庫，適用于高通量、交付型實驗室。MGISP建庫平臺具備NMPA資質(zhì)，實現(xiàn)建庫功能一體化，大幅度解放實驗室人力，同時提高文庫制備穩(wěn)定性（圖1）。

圖1 MGISP自動化建庫平臺

納昂達公司為行業(yè)提供專業(yè)化和高質(zhì)量的靶向測序產(chǎn)品與閉環(huán)解決方案。在本文中，華大智造和納昂達聯(lián)合推出基于腫瘤檢測的自動化方案，為腫瘤基因檢測行業(yè)賦能。

測評方案

本方案基于自動化建庫平臺MGISP-100和MGISP-960，搭配納昂達的NadPrep^?? 快速 DNA 酶切文庫構(gòu)建試劑盒（圖2）和泛實體瘤NanOnco Plus Panel v2.0（~2.6 Mb）靶向捕獲試劑盒（圖3），可自動化完成文庫制備和靶向捕獲；最終測序搭配華大智造的MGISEQ-2000測序儀，針對腫瘤基因檢測提供一套自動高效的建庫及測序方案。

圖2. 基于MGISP-100和MGISP-960的NadPrep?^? 快速 DNA 酶切文庫構(gòu)建試劑盒自動化建庫

圖3. 基于MGISP-100的泛實體瘤NanOnco Plus Panel v2.0（~2.6 Mb）靶向捕獲自動化建庫

測評結(jié)果

1.在MGISP自動化建庫平臺運行NadPrep?^? 快速 DNA 酶切文庫構(gòu)建試劑盒建庫產(chǎn)出穩(wěn)定，片段分布大小基本一致。

盡管樣本數(shù)量會對產(chǎn)出略有影響，但不同批次的建庫產(chǎn)量相對穩(wěn)定，在相同實驗參數(shù)下，MGISP-100/MGISP-960自動化文庫構(gòu)建產(chǎn)量皆＞1000ng，而手工操作的產(chǎn)出則相差較大。（圖4）。同時，自動化建庫平臺文庫片段分布符合預(yù)設(shè)標準（30min，~250 bp Insert DNA Size），各批次間保持一致（圖5），與手工操作無差異。

圖 4. NadPrep^?? 快速 DNA 酶切文庫構(gòu)建試劑盒 (for MGI) 在 Manual/MGISP-100/960 建庫產(chǎn)出穩(wěn)定

實驗參數(shù)：50 ng Human Genomic DNA（Promega，G1521），30 min酶切時長，搭配 NadPrep^?? Universal Adapter（SI）Module ，單篩，5 cycles。

圖5. NadPrep?^?快速 DNA 酶切文庫構(gòu)建試劑盒 (for MGI) 在Manual/MGISP-100/960 片段分布大小基本一致

30 min 酶切條件下，A. 文庫片段分布（Agilent 2100 Bioanalyzer）; B. 測序分析真實 Mean Insert DNA Size~250 bp。MGISEQ2000，PE100 測序模式。

2.MGISP自動化建庫平臺構(gòu)建的文庫，使用泛實體瘤NanOnco Plus Panel v2.0（~2.6 Mb）靶向捕獲，表現(xiàn)與手動操作高度一致的優(yōu)秀指標。

30 % 混雜比/雜交文庫，以 NanOnco Plus Panel v2.0 搭配NadPrep?^? Hybrid Capture Reagents 完成雜交捕獲，8 cycles。采用MGISEQ-2000測序平臺，PE100 測序模式，下機數(shù)據(jù)統(tǒng)一截取 2 M read pair 分析。得到比對率＞99.8 %、中靶率~90 %、0.2× Mean >99 % 等優(yōu)秀指標（圖6）

圖 6. Manual/MGISP-100/960 構(gòu)建文庫測序表現(xiàn) 

A. 文庫堿基質(zhì)量；B. 比對率；C.中靶率；D. 自連率；E. Artifact rate；F. ＞0.2×Mean；G. ＞0.5×Mean；H. 不同建庫平臺 GC 含量區(qū)域覆蓋無偏好性。

3.與手工建庫等方式比對，MGISP自動化建庫平臺SNP位點檢出一致性高。

經(jīng)過SNP位點檢出分析，檢測不同方式的捕獲文庫在突變檢出方面的差異，發(fā)現(xiàn)同平臺多批次間、不同平臺間、與手工文庫間、以及與超聲片段化文庫間，SNP檢出一致相關(guān)系數(shù)皆達到0.97以上，表現(xiàn)出高度的一致性（圖7）。

圖 7. Manual/MGISP-100/960 構(gòu)建文庫 SNP 位點檢出一致性佳

A. MGISP-100 兩批次文庫構(gòu)建 SNP 位點檢出一致性比較；B. MGISP-960 兩批次文庫構(gòu)建 SNP 位點檢出一致性比較；C. MGISP-100/960 分別文庫構(gòu)建 SNP 位點檢出一致性比較；D. MGISP-100/960 文庫構(gòu)建與手工文庫 SNP 位點檢出一致性比較；E. 手工、MGISP-100/960 酶切文庫構(gòu)建與超聲文庫 SNP 位點檢出一致性比較。

測評結(jié)論

華大智造的MGISP自動化建庫平臺搭配DNBSEQ^TM高通量測序平臺是腫瘤基因檢測的卓越路徑；針對不同通量的實驗室，可提供不同的平臺方案。MGISP-960可制備多達96個樣本，MGISP-100則可完成最多16個樣本自動化建庫。相比手工建庫，自動化建庫效率更高、數(shù)據(jù)表現(xiàn)更穩(wěn)定，可生成高度均一的文庫。同時作為開放、可拓展的建庫設(shè)備，MGISP可適配不同類型的第三方試劑，為腫瘤精準醫(yī)療提供高質(zhì)量的自動化建庫平臺。