“當今臨床 NGS 檢測狀態中最大的問題是缺乏標準化,而市場調查也發現,多數檢測實驗室都還有很大的進步空間。”-柯克醫學中心臨床基因組學和先進技術實驗室主任 Gregory Tsongalis

 

隨著LDTS精準醫療分子檢測實驗室的規範開始推行,對於實驗品管以及新檢測項目驗證、NGS試驗標準化已成為許多實驗室必須留意的課題。

 

2018年實驗室品管開發商 SeraCare Life Sciences 與 GenomeWeb 聯合進行了一項調查。詢問了 150 多名在臨床領域負責進行NGS定序的工作者,了解他們使用哪些品管品、如何管理 QC 數據以及日常實驗troubleshooting的時間。

 

接下來我們會結合2018的這份調查結果,一一介紹目前實驗標準品的種類、各個實驗室不同的品管規則以及實驗標準化所帶來的效益。

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標準品的來源

如果批次實驗帶有已知的陽性、陰性對照組,可以協助我們了解操作流程是否順利、符合預期,並確保整體實驗品質,讓數據結果更可靠。而到底該如何取得這些已知的標準品呢?

目前常見的標準品來源包括:市售的標準品試劑、序列已知的標準細胞株、已知的患者陽性樣本……等。在2018年美國的市調發現,有三分之一的實驗人員會依賴市售對照品,如 SeraCare、Horizo​​n Discovery 或 Acrometrix 的陽性標準品;而約有四分之一的人使用細胞株;16% 的人使用已知的患者陽性樣本;12% 的人使用美國國家標準與技術研究所的標準品。

如果按照應用的臨床項目細分,可以發現市售的標準品是最常見的品管類型,尤其是在從事腫瘤學工作的受訪者中,有42%會使用市售標準品,遺傳性疾病工作的受訪者為 25%,從事NIPT產前檢測的受訪者為 29%。

 

標準品的使用時機

各個檢測實驗室對標準品的使用時機不盡相同。總體而言,有71% 的檢測實驗室每隔幾輪就會使用一次陽性對照標準品;21% 只在新批號試劑拆封時,才會使用標準品;而有8% 的人說他們從不使用陽性對照組。

其中,NIPT項目的實驗人員中,大約有89%每隔幾輪實驗就會使用一次陽性對照;腫瘤學領域為73%;遺傳疾病領域則是63%。

定期使用陽性對照組進行整體實驗確效,可以定時觀察操作者、實驗環境以及儀器的performance,如果有突發狀況如: 實驗儀器故障,或是環境遭受汙染而導致實驗失準,PC或NC標準品的數據可以協助實驗室快速地找出問題根源,並加以改善。

 

陽性對照組的內容物

使用陽性標準品時,通常會選用臨床相關、檢測項目關鍵區域的生物標誌物(biomarker)作為陽性判斷的依據,且有42% 的實驗室會一次測量10 多種生物標誌物,以便精確的了解各生物標誌的檢測數據是否有所偏差。

市售的multiplex陽性標準品有很多種,樣本形式也十分多元,其中SeraCare提供FFPE、cfDNA、RNA等樣式的標準品,且具有SNV、CNV、fusion...等多種複雜基因突變的生物標誌,可以根據不同實驗室的品管需求選擇最適合的產品,為檢測項目品管做最好的把關。

 

QC數據的管理

如何管理 QC 數據呢?各個實驗室可能會有不同的做法。調查發現有超過三分之一的實驗室使用自行開發的軟體進行數據品管,另外三分之一的實驗室依賴 Excel,只有四分之一以上的人會使用實驗室資訊管理系統 (Laboratory Information Management System, LIMS)。

而常被追蹤的QC指標主要有 11 種,其中最重要的指標包含library DNA品質量化、序列變異的覆蓋深度和定序品質分數,其他關鍵的品管指標還包括試劑批號、操作員或儀器型號。這部分的數據紀錄對於troubleshooting有很大的助益,紀錄月詳實的實驗室,通常出錯率較低,且遇到數據異常時,也能快速的釐清可能原因,並在短時間內完成錯誤排除。

 

Troubleshooting

大約一半的實驗室每隔幾個月就會遇到一次 QC問題。而導致QC無法通過的原因很多,包含品管品沒有達到允收標準、library製備品質不佳或儀器故障。平均而言,每次品管異常通常需要花費1~3天才能順利解決,但若品管程序沒有落實,則問題排除所花費的時間可能會超過一週,並對相關服務人員造成很大的困擾。

 

調查結果發現,QC標準化管理做得越精確,就越能幫助研究人員提高實驗品質,並減少故障排除的需求,也同時縮短troubleshooting的時間。

 

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The use of SeraCare and NGS validation challenges

日期: 2022年2月7日 (一)

時間: 16:30~18:00 PM

講者: Dr. Krystyna Nahlik

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作者: 林宇馨 / 豐技生技產品專員

 

 

參考資料: 

Survey Finds QC Best Practices in Clinical Genomics Still Developing

 

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市售NGS檢測標準品大比拚!

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