Mehmet Ali ERGUN, Taha BAHSİ, E Ferda PERÇİN, Sezen Güntekin ERGUN

Comparison of the Diagnostic Accuracy of Next Generation Sequencing and Microarray Resequencing Methods for Detection of BRCA1 and BRCA2 Gene Mutations

Amaç: Meme kanseri kadınlarda yeni tanı alan kanserlerin %29'unu oluşturmakla birlikte, tüm kanser türleri içerisinde mortalite riski en yüksek kanser türüdür. Bu çalışmada ailesel meme kanseri olgularında geleneksel DNA dizileme yöntemi kullanılarak BRCA1 ve BRCA2 mutasyonu saptanmış bireylerin DNA örnekleri, mikrodizin ve yeni nesil dizileme yöntemleri ile analiz edilmiş ve tüm bu yöntemlerin tanıdaki başarıları karşılaştırılmıştır. Yöntem: Çalışmamıza BRCA1 mutasyonuna sahip yedi, BRCA2 mutasyonuna sahip bir hasta ve iki kontrol dahil edilmiştir. Mikrodizin yöntemi için tüm örnekler GeneChip 3000 Scanner (Affymetrix) sisteminde çalışılmış, ardından Affymetrix GeneChip Resequencing Analysis Software (GSEQ® v4.0) sisteminde analiz edilmiştir. Hasta grubundan dört hasta yeni nesil dizileme için seçilmiş ve GS Junior 454 (Roche, Prague, Czech Republic) sisteminde çalışılmıştır. Yeni nesil dizileme çalışmasının sonuçları ise SeqPilot SeqNext module (v4.0, JSI medical systems, Kippenheim, Germany) sisteminde analiz edilmiştir. Bulgular: Hasta grubunda daha önce tespit edilmiş mutasyonlar mikrodizin analizinde saptanmamıştır, fakat yeni nesil dizileme yöntemiyle çalışılan dört hastanın dördünde de daha önce belirlenmiş olan mutasyonlar tespit edilmiştir. Sonuç: Çalışmamızda yeni nesil dizileme yönteminin BRCA1/BRCA2 genlerinde görülen mutasyonları yakalamada, geleneksel DNA dizileme yöntemi kadar başarılı olduğunu göstermiştir. Yine de yeni nesil dizileme yöntemi homopolimer diziler sebebiyle yanlış pozitif sonuçlar verebileceğinden, bu yöntemle elde edilen sonuçların geleneksel yöntemle doğrulanması gerekmektedir

BRCA1 ve BRCA2 Gen Mutasyonlarının Saptanmasında Yeni Nesil Dizi Analizi ile Mikroarray Tekrar Dizileme Yötemlerinin Tanısal Doğruluklarının Karşılaştırılması

Objective: Breast cancer constitutes 29 % of estimated new cases of cancer in women, and it is also one of the major cause of death in all cancer types. In this study, DNA samples of familial breast cancer patients with BRCA1 and BRCA2 mutations which had been analyzed using conventional DNA sequencing method, were also analyzed with new methods including microarray and next generation sequencing (NGS) in order to compare their results Methods: Seven patients with BRCA1 mutation, one patient with BRCA2 mutation, and two controls were included. All samples for the microarray method were studied on the GeneChip 3000 Scanner (Affymetrix) system and then analyzed on the Affymetrix GeneChip Resequencing Analysis Software (GSEQ® v4.0) system. Four patients from the patient group were selected for next generation sequencing and were analyzed on GS Junior 454 (Roche, Prague, Czech Republic) system. The raw data had been analysed by SeqPilot SeqNext module (v4.0, JSI medical systems, Kippenheim, Germany). Results: Microarray resequencing analysis did not detect the mutations defined by conventional sequencing in patients, but mutations were detected in all of the 4 patients in the next generation sequencing. Conclusion: Our study detected the NGS to be reliable as conventional DNA sequencing for studying BRCA1/BRCA2 gene mutations. However, we suggest to confirm the NGS results with a conventional method because of homopolymer sequences which may cause false positive results

PDF

___

1. Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer statistics, 2016. CA Cancer J. Clin. 2016; 66: 7-30.
2. Kast K, Rhiem K, Wappenschmidt B, Hahnen E, Hauke J, Bluemcke B, et al. Prevalence of BRCA1/2 germline mutations in 21 401 families with breast and ovarian cancer. J. Med. Genet. 2016; 53: 465-71.
3. Stenson PD, Mort M, Ball EV, Evans K, Hayden M, et al. The Human Gene Mutation Database: towards a comprehensive repository of inherited mutation data for medical research, genetic diagnosis and next-generation sequencing studies. Hum. Genet. 2017; 136: 665-77.
4. Lebet T, Chiles R, Hsu AP, Mansfield ES, Warrington JA, Puck JM. Mutations causing severe combined immunodeficiency: detection with a custom resequencing microarray. Genet. Med. 2008; 10: 575-85.
5. Hernan I, Borràs E, de Sousa Dias M, Gamundi MJ, Mañé B, Llort G, et al. Detection of genomic variations in BRCA1 and BRCA2 genes by long-range PCR and next-generation sequencing. J. Mol. Diagn. 2012; 14: 286-93.
6. Lynch HT, Silva E, Snyder C, Lynch JF. Hereditary breast cancer: part I. Diagnosing hereditary breast cancer syndromes. Breast J. 2008; 14: 3-13.
7. Rouleau E, Lefol C, Tozlu S, Andrieu C, Guy C, Copigny F, et al. Highresolution oligonucleotide array-CGH applied to the detection and characterization of large rearrangements in the hereditary breast cancer gene BRCA1. Clin. Genet. 2007; 72: 199-207.
8. Pollack JR, Sørlie T, Perou CM, Rees CA, Jeffrey SS, Lonning PE, et al. Microarray analysis reveals a major direct role of DNA copy number alteration in the transcriptional program of human breast tumors. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2002; 99: 12963-8.
9. Mardis ER. The impact of next-generation sequencing technology on genetics. Trends Genet. 2008; 24: 133-41.
10. Shen T, Pajaro-Van de Stadt SH, Yeat NC, Lin JC-H. Clinical applications of next generation sequencing in cancer: from panels, to exomes, to genomes. Front. Genet. 2015; 6: 215.