癌症研究和测序

癌症的遗传基础多种多样，从 SNV 到 SV、融合转录本和表观遗传修饰（例如 DNA/RNA 甲基化），许多类型的基因组畸变都可能导致、促成或提示疾病。因此，通常使用多种技术来识别和分析不同类型的癌症。纳米孔测序能够生成可跨越复杂基因组区域的长测序读长（长达 4 Mb），还能综合碱基修饰检测和实时结果，为完整表征癌症样本提供一套完整而简捷快速的解决方案。

使用纳米孔测序对脑肿瘤进行稳健的甲基化分类

阅读发表刊物

纳米孔测序可以对全谱脑肿瘤进行基于甲基化的快速可靠分类
Kuschel 等人，MedRxiv 21252627 (2021)

Oxford Nanopore 测序

传统的短读长技术

读长长度不受限制（达到 4 Mb ）

从血液、组织（包括福尔马林固定石蜡包埋 [[FFPE]）和循环肿瘤样本中全面识别基因组畸变，包括复杂和重复区域中的基因组畸变
能在单一测序分析中准确识别和定相单核苷酸变异、结构变异和碱基修饰
充分表征剪接变异和融合转录本——直至单细胞解析

读长长度通常为 50–300 bp

短读长通常无法跨越整个结构变异、重复富集区域或全长转录本，需要使用复杂的计算分析来推断结果而非直接鉴定。因此，许多重要的疾病变异可能被遗漏。

无扩增的直接测序方案

以检测和定相表观遗传修饰为标准——无需额外制备
消除扩增和 GC 偏倚
创建经济有效的靶向癌症测序组合，能够使用自适应采样或基于 CRISPR/Cas9 的富集技术来分析 SV、SNV 和 DNA 甲基化

需要扩增

扩增会引入偏差（降低覆盖均一度，并可能导致覆盖缺口），并消除已证明与癌症风险、疾病进展和治疗结局相关的碱基修饰（例如 DNA 甲基化），需要额外的样本制备、测序运行和费用。

实时数据流

生成数据时即进行分析，可立即获取结果
使用自适应采样对单个靶点或组合进行灵活的设备内富集，无需额外的样本制备
当生成足够数据时停止测序——清洗并重复使用测序芯片

固定运行时间，批量交付数据

需更长是时间获得结果，无法及时发现工作流程错误，处理大量序列数据还会增加操作的复杂性。

灵活且按需

根据您的癌症测序要求调整规模
开始使用 MinION，其中包含测序芯片和测序试剂
使用 Flongle 测序芯片，经济有效地运行靶向癌症组合
使用 GridION 和 PromethION 设备，进行全面的全基因组或转录组分析并扩大样本通量
使用低成本、可独立寻址的测序芯片进行按需测序——无需分批处理样本

灵活性有限

为实现最佳效率，通常需要分批处理样本，可能导致周转时间延长。传统的高通量台式测序设备对基础设施和费用的要求很高，只能在资源充足的集中地点使用。

简化的工作流程

在短至 10 分钟内制备 DNA 样本进行测序，包括混样建库
采用全基因组、靶向和全长 RNA 测序方法
使用便携式 VolTRAX 设备自动进行样本制备

工作流程费力

通常样本制备要求繁多，测序运行时间较长，工作流程效率降低，周转时间延长。

白皮书

利用纳米孔测序推进临床和癌症研究

能够生成任何长度的测序读长（从短读长至超过 4 Mb 的读长），再结合互补碱基修饰鉴定（例如 DNA 或 RNA 甲基化）和实时分析，为生物医学和癌症研究领域提供了可行的新见解。了解研究人员如何利用纳米孔测序快速全面地表征一系列疾病和样本的 SV、SNV、融合转录本和剪接变体。

在我们的资源中心获取更多的癌症研究内容，包括关于分析液体活检中游离 DNA (cfDNA) 的视频和发表刊物。

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案例研究

全面检测肿瘤基因组中的结构变异

目前已知，结构变异 (SV) 在癌症发生、进展和预后中起着重要作用。然而，直到最近，我们仍然只能通过短读长技术了解 SV，而此类技术对这些变异的解析能力有限。考虑到短读长测序在 SV 检测中的局限性，Thibodeau 等人研究了纳米孔技术对癌症风险基因中胚系 SV 的解析能力。该团队使用 PromethION 设备，对已证实短读长技术无效的 13 份样本进行了纳米孔测序。纳米孔长读长能够确认疑似 SV，并对短读长无法描绘的 SV 进行解析。通过纳米孔测序发现，三个病例中的倒位复制被短读长测序错误识别，从而导致病原体变异识别错误。

“长读长测序可以加强对胚系 SV 的验证、解析和分类。”

Thibodeau et al.Genet Med.22(11):1892-1897 (2020).

在我们的应用页面获取有关全基因组测序和结构变异分析的更多详细信息。

结构变异全基因组测序

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案例研究

通过自适应采样完成靶区域的表征

中枢神经系统 (CNS) 肿瘤属于非常难治疗的一种类型。根据世界卫生组织 (WHO) 2021 分类标准，其具有广泛的形态学和分子异质性，包含 SNV、拷贝数变异 (CNV) 和甲基化状态。德国癌症研究中心 (DKZF) 的 Areeba Patel 表示，在当前技术下，完成甲基化分类大约需要 22 天，部分原因是需要分批处理样本以尽量降低分析成本。为了应对这些挑战，Areeba 对 Oxford Nanopore 设备搭载的自适应采样技术进行了评估，以研究其在以经济高效方式实时富集神经病理学相关基因组合和 CpG 位点方面的独特潜力。Rapid-CNS2 是一种端到端纳米孔测序工作流程，其提供了比传统组合测序方法“更高的解析度”，且其提供的甲基化图谱与“金标准”阵列方法相当。

“在 SNV/InDel 分析、拷贝数改变检测、靶基因甲基化分析（如 MGMT）和基于甲基化的分类方面，RAPID-CNS2 是一种快速且高度灵活的方案，可替代传统的下一代测序 (NGS) 和基于阵列的方法。本概念验证研究的周转时间约为 5 天，可进一步缩短至 [4]24 小时……”

Patel et al. Acta Neuropathol. (2022).

了解自适应采样的工作原理，并访问靶向测序应用页面。

自适应采样视频靶向测序

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案例研究

单细胞转录本的全长分析

单细胞转录组测序是一种功能强大的工具，可对单个细胞中的基因表达进行高解析度分析。然而，传统的高通量方法仅能对转录本一端的小块区域进行测序。这会导致一些信息丢失，而这些信息对于深入了解剪接、嵌合转录本和序列多样性（即单核苷酸多态性 [[SNP]、RNA 编辑、印记）方面的细胞间异质性至关重要。为了解决这一问题，Lebrigand 等人开发了 ScNaUmi-seq，这是一种新型工作流程，可利用纳米孔测序提供的长读长和高产量来准确分析单个细胞的全长转录本。

“ScNaUmi-seq 可轻松插入标准单细胞测序工作流程，并在 RNA 剪接、编辑和印记方面促成高通量的单细胞研究。我们预计，该工具能在许多生物学和医学应用中发挥作用，从细胞生物学和开发到肿瘤异质性的临床分析。”

Lebrigand et al. Nat Commun. 11(1):4025 (2020).

查看我们最新的单细胞转录组学方案，并访问单细胞测序资源页面。

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开始使用

癌症研究的可扩展测序

纳米孔测序具有独特的可扩展性——从便携式 Flongle 和 MinION 设备到高通量台式 GridION 和 PrometION 平台，我们提供适合您特定癌症研究需求的纳米孔测序设备。

产品比较

Gigabases in 48 hours ^‡ (log₁₀)

*Flongle is a flow cell adapter for MinION and GridION, designed for rapid and cost-effective analysis of smaller tests and samples.
^†Based
^‡Devices