DPCR檢測試劑盒開發性能驗證

科佰生物

科佰生物針對以上應用開發對應的檢測試劑盒，配套科佰生物的參考品，對試劑盒做性能評價，如下我們以EGFR T790M為例：

待測樣本：20個陰性樣本和1個NTC。分別將投入量設置為10ng和40ng，每個樣本做兩個重復進行Bio-Rad數字PCR檢測。

由上數據可見：無論是10ng還是40ng，LOB控制在2拷貝以內（一般噪音拷貝為5以內），雜點不呈現劑量的依賴，是隨機產生的噪音信號。

待測樣本：10個NGS驗證為陽性的樣本（編號1-10）;  10個NGS驗證為陰性的樣本（編號11-20）。對20個樣本分別使用數字PCR檢測。

由上數據可見：

①測試10個NGS陽性樣本,檢測結果均為陽性，陽性符合率100%，并定量檢出變異頻率。

②測試10個NGS陰性樣本,檢測結果均為陰性，陰性符合率100%，定值變異頻率均為0%。

1、投入量與拷貝數、頻率之間的線性測試

首先選取50%突變頻率的EGFR T790M標準品(CBP10402)，該標準品是通過基因編輯，二等位基因，CN=2，編輯一條為mutation，一條為WT，經過理論值計算、Sanger測序、Bio-Rad DdPCR試劑盒（Assay ID: dHsaCP2000019）共同驗證，確認為50%的頻率。

1.1 投入量在0.1ng~200ng間設置10個梯度，進行數字PCR檢測（2復孔），分別考量FAM拷貝數與投入量是否線性相關、VIC拷貝數與投入量是否線性相關；

1.2 投入量在0.1ng~200ng間設置10個梯度，進行數字PCR檢測（2復孔），判斷是否滿足%AF=50±10%波動。

由上數據可見：

①200 ng投入量過大，拷貝數不呈現線性，雖然滿足45-55%范圍，但是不適合做單一通道的拷貝數判定；

②0.1 ng投入量過小，拷貝數不呈現線性，同時42.59%也低于45%，不適合做單一通道，也不適合做雙通道；

因此：范圍為0.5-100ng。

2、線性稀釋不同頻率理論值與檢測值的線性測試

根據以上結論，我們選取10ng作為進一步的%AF線性范圍探索，首先使用EGFR T790M的對應的陰性標準品，對50%的標準品進行有限稀釋，0.1%-50%間設置9個AF梯度，進行數字PCR檢測（2復孔）。

由上數據可見：在10ng的投入量下，AF%呈現非常好的線性稀釋，存在波動，但是都在誤差范圍內。

我們可以通過理論計算來預測下可能的檢測限范圍。當控制拷貝在15000（對應50ng input）以內時LOB數據是2，2/15000=0.0133%，預測檢測限為0.0200%。

在如此低頻的情況下，臨床適用場景適合ctDNA，一般來說臨床上10ml全血，一般中位值ctDNA是20-40ng，取低值20ng。20ng 理論值6000個拷貝數，2/6000=0.0333%，預測檢測限為0.0500%。

0.05%的誤差范圍是±50%，就是0.025-0.075%，因此我們選擇3個點，探尋LOD分別為 0.010%、0.050%、0.100%，要求95%檢出。

0.010%  

對20個0.01%的樣本進行數字PCR檢測，觀察在0.005-0.015%以內是否達成95%檢出。

0.05%  

對20個0.05%的樣本進行數字PCR檢測，觀察在0.025-0.075%以內是否達成95%檢出。

0.1%  

對20個0.1%的樣本進行數字PCR檢測，觀察在0.05-0.15%以內是否達成95%檢出。

由上數據可見：選擇0.05%作為該檢測試劑盒的檢測限LOD。

選取強陽性2%樣本20個，中陽性1%樣本20個，弱陽性0.2%樣本20個分別進行數字PCR檢測。

由上數據可見：強陽性2% 、中陽性1% 、弱陽性0.2%三種檢測體系下，誤差均在合理的范圍內，精密度良好。

首先使用EGFR T790M的對應的陰性標準品，對50%的標準品進行有限稀釋，每個梯度使用陰性樣本兩倍稀釋，接著對11個樣本進行檢測。

由上數據可見：當AF在0.05%-50%范圍內，對應的回收率在80-120%范圍，符合預期。

取10個不同AF（1%~50%）的標準品樣本，分別安排實驗員A、實驗員B在同一天，每人進行四次檢測。

由上數據可見：EGFR T790M檢測體系是穩定可重復的檢出的。

取10個不同AF（1%~50%）的標準品樣本，分別安排①實驗員A、實驗員B在同一天進行每人四次實驗測試；②實驗員A在第一天、第二天分別進行四次實驗測試；③實驗員A在第一天進行四次實驗測試，實驗員B在第二天進行四次實驗測試。

由上數據可見：EGFR T790M檢測體系是穩定可重復的在不同人、不同時間檢出，重現的。