飛行時間質譜在突變檢測中的應用
MALDI-TOFMS(基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜,英文名Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)是近年來發展起來的一種新型的軟電離生物質譜,其無論是在理論上還是在設計上都是十分簡單和的。對MALDI-TOF質譜分析的創新性使用為實驗室提供了基礎、應用和臨床研究所需工具。只需10ng的DNA即可檢測到樣本中的特定位點的變異情況。
近年來隨著醫療的需求,臨床中提出了越來越多的檢測需求。以非小細胞肺癌為例,EGFR、KRAS、BRAF、ALK、ROS1、RET、MET、HER-2已經成為臨床中常用的檢測需求。
目前檢測中,常以熒光定量方法檢測mutation,FISH方法檢測fusion,或者采用NGS技術進行檢測。EGFR需要檢測的位點散布在18、19、20、21號外顯子上,采用熒光定量方法往往不能在一個反應體系中進行檢測,需要多個反應來完成一個樣本的EGFR基因檢測,對樣本量有一定的需求,且由于熒光定量方法需要根據CT值進行結果的判斷,當CT值在35~40個循環時,往往很難判斷。
利用NGS技術檢測在樣本量不足以支持一次運行時,成本往往偏高,且整個NGS的流程往往需要3~5天時間方可得到實驗結果,對于報告的速度有一定的限制。那么有沒有一種技術在檢測位點較多時還可以保證以一個較快的時間較低的樣本個數需求完成檢測呢?
MALDI-TOFMS是一個較優的解決方案。主要由基質輔助激光解吸電離離子源(MALDI)和飛行時間質量分析器(TOF)組成。其原理是利用激光照射樣品與基質形成的共結晶薄膜,基質從激光中吸收能量傳遞給生物分子,而電離過程中將質子轉移到生物分子或從生物分子得到質子,而使生物分子電離的過程。
而后離子在電場作用下加速飛過飛行管道,根據到達檢測器的飛行時間不同而被檢測即測定離子的質荷比(M/Z)與離子的飛行時間成正比 ,檢測離子。MALDI-TOF-MS具有靈敏度高、準確度高及分辨率高等特點,為生命科學等領域提供了一種強有力的分析測試手段,并正扮演著越來越重要的作用。
基于MALDI-TOFMS技術的MassARRAY系統是使用質譜分析測量PCR衍生的擴增子的非熒光檢測平臺。質譜分析與終點法PCR相結合,在通用的循環條件下實現了高度多重性的反應,以提供、快速且經濟的分析。MassARRAY系統利用有限的加入樣本為靶向基因檢測提供了*的解決方案。
主要流程分為PCR Reaction——iPLEX Extension Reaction——Mass Spectrometry Analysis首先通過普通PCR擴增得到目的區段,而后通過在待測位點上游1bp位置延伸引物進行1bp的延伸反應,使產物形成末端為突變型位點/野生型位點的片段,zui后將產物進行MALDI-TOFMS檢測,zui終質荷比(M/Z)與飛行時間成正比例的關系即可得到樣本在特定位點的變異情況。