직접 염기서열 분석법 및 MLPA 방법과 비교한 차세대 염기서열 분석법의 CYP2D6 유전형 검사 수행능 평가 Performance evaluation of targeted NGS for CYP2D6 genotyping in comparison with sanger sequencing and MLPA원문보기
배경: CYP2D6는 자주 사용하는 약물의 약 25%의 대사과정에 관여하는 중요한 효소이다. 따라서 CYP2D6의 유전형과 표현형을 정확히 분석해야 환자마다 적절하게 약물을 처방할 수 있다. 이를 위해 진단검사의학 임상검사 지침에서는 직접 염기서열분석법(Sanger sequencing, ...
배경: CYP2D6는 자주 사용하는 약물의 약 25%의 대사과정에 관여하는 중요한 효소이다. 따라서 CYP2D6의 유전형과 표현형을 정확히 분석해야 환자마다 적절하게 약물을 처방할 수 있다. 이를 위해 진단검사의학 임상검사 지침에서는 직접 염기서열분석법(Sanger sequencing, SS)과 multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA)을 병행하기를 권고하고 있다. 하지만, 차세대 염기서열 분석법(Next generation sequencing, NGS)으로 검사하면 SS와 MLPA 보다 비용 효과적으로 대량의 결과를 빠르게 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CYP2D6유전형을 NGS로 분석하고 이를 SS와 MLPA 결과와 비교하여 NGS의 수행능을 평가하고자 하였다.
대상 및 방법: Hereditary tumor, NGS 항목으로 접수된 환자 검체 중 91개를 선별하여 CYP2D6 유전형을 분석하기 위해 NGS로 총 1,456개 변이 부위를 검사하였다. NGS 검사 이후 냉동보관한 잔여 검체로 SS와 MLPA 검사를 진행하였다. 1,456개 변이 부위에 대해 SS와 NGS 결과를 비교하여 일치도를 알아보았다. SS로는 알 수 없는 구조적 변이수 (Copy number variation, CNV)를 MLPA 검사 결과로 분석하였다. 이후 CNV로 인하여 CYP2D6의 유전형과 표현형이 달라지는 경우를 NGS 결과와 비교 분석하였다.
결과: 1,456개의 변이 부위를 모두 SS로 검출할 수 있었고 NGS결과와 비교하였을 때 1,455개의 변이 부위에서 동일한 결과를 보여주었으며 (1,455/1,456), 1개의 변이 부위에서 상이한 결과를 보여주었다. MLPA 검사로 SS 검사로는 알 수 없었던 대립유전자(6건의 CYP2D6*5와 5건의 CYP2D6*36+*10)를 검출하여 10개 검체의 CYP2D6 유전형의 변화를 관찰하였다. 하지만 이 중, 3개의 검체에서만 유전형의 변화로 표현형이 normal metabolizer에서 intermediate metabolizer로 변하였고 다른 7개의 검체에서는 표현형이 변하지 않았다.
결론: NGS 검사 자체의 내재된 여러 문제점들이 있을 수 있겠지만 SS와 비교했을 때 높은 일치도(99.93%)를 보이며 CYP2D6 유전자 변이를 모두 검출할 수 있었다. MLPA로 표현형이 변하는 경우를 알 수 있었지만 이에 대해서도 CPIC에서 발표한 가이드라인에 따르면 약물 용량의 변경이나 대체 약물로 변경하라는 권고 수준은 낮다. 즉, 표현형이 달라지더라도 치료를 변경해야 할 필요성은 부족하다. 따라서 MLPA 검사로 CYP2D6의 유전형과 표현형을 분석할 수 있지만 실제 임상에 적용되는 수준에서는 차이가 없어 SS와 MLPA 방법을 대신해 NGS로 CYP2D6 유전형과 표현형을 검사할 수 있겠다.
배경: CYP2D6는 자주 사용하는 약물의 약 25%의 대사과정에 관여하는 중요한 효소이다. 따라서 CYP2D6의 유전형과 표현형을 정확히 분석해야 환자마다 적절하게 약물을 처방할 수 있다. 이를 위해 진단검사의학 임상검사 지침에서는 직접 염기서열 분석법(Sanger sequencing, SS)과 multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA)을 병행하기를 권고하고 있다. 하지만, 차세대 염기서열 분석법(Next generation sequencing, NGS)으로 검사하면 SS와 MLPA 보다 비용 효과적으로 대량의 결과를 빠르게 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CYP2D6유전형을 NGS로 분석하고 이를 SS와 MLPA 결과와 비교하여 NGS의 수행능을 평가하고자 하였다.
대상 및 방법: Hereditary tumor, NGS 항목으로 접수된 환자 검체 중 91개를 선별하여 CYP2D6 유전형을 분석하기 위해 NGS로 총 1,456개 변이 부위를 검사하였다. NGS 검사 이후 냉동보관한 잔여 검체로 SS와 MLPA 검사를 진행하였다. 1,456개 변이 부위에 대해 SS와 NGS 결과를 비교하여 일치도를 알아보았다. SS로는 알 수 없는 구조적 변이수 (Copy number variation, CNV)를 MLPA 검사 결과로 분석하였다. 이후 CNV로 인하여 CYP2D6의 유전형과 표현형이 달라지는 경우를 NGS 결과와 비교 분석하였다.
결과: 1,456개의 변이 부위를 모두 SS로 검출할 수 있었고 NGS결과와 비교하였을 때 1,455개의 변이 부위에서 동일한 결과를 보여주었으며 (1,455/1,456), 1개의 변이 부위에서 상이한 결과를 보여주었다. MLPA 검사로 SS 검사로는 알 수 없었던 대립유전자(6건의 CYP2D6*5와 5건의 CYP2D6*36+*10)를 검출하여 10개 검체의 CYP2D6 유전형의 변화를 관찰하였다. 하지만 이 중, 3개의 검체에서만 유전형의 변화로 표현형이 normal metabolizer에서 intermediate metabolizer로 변하였고 다른 7개의 검체에서는 표현형이 변하지 않았다.
결론: NGS 검사 자체의 내재된 여러 문제점들이 있을 수 있겠지만 SS와 비교했을 때 높은 일치도(99.93%)를 보이며 CYP2D6 유전자 변이를 모두 검출할 수 있었다. MLPA로 표현형이 변하는 경우를 알 수 있었지만 이에 대해서도 CPIC에서 발표한 가이드라인에 따르면 약물 용량의 변경이나 대체 약물로 변경하라는 권고 수준은 낮다. 즉, 표현형이 달라지더라도 치료를 변경해야 할 필요성은 부족하다. 따라서 MLPA 검사로 CYP2D6의 유전형과 표현형을 분석할 수 있지만 실제 임상에 적용되는 수준에서는 차이가 없어 SS와 MLPA 방법을 대신해 NGS로 CYP2D6 유전형과 표현형을 검사할 수 있겠다.
Background: CYP2D6 is an important enzyme involved in the metabolism of about 25% of commonly used drugs. Therefore, accurate analysis of the genotype and phenotype of CYP2D6 can prescribe drugs appropriately for each patient. For this, the guidelines for clinical diagnosis of diagnostic tests are r...
Background: CYP2D6 is an important enzyme involved in the metabolism of about 25% of commonly used drugs. Therefore, accurate analysis of the genotype and phenotype of CYP2D6 can prescribe drugs appropriately for each patient. For this, the guidelines for clinical diagnosis of diagnostic tests are recommending the use of direct sequencing (SS) and multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA). However, testing with next generation sequencing (NGS) can yield massive results faster than SS and MLPA cost-effectively. Therefore, in this study, CYP2D6 genotype was analyzed by NGS and compared with SS and MLPA results to evaluate NGS performance.
Subjects and Methods: A total of 1,456 variation sites were screened by NGS for the analysis of CYP2D6 genotypes by selecting 91 patient samples from hereditary tumor NGS panel. After NGS test, SS and MLPA tests were carried out for residual samples that were frozen and stored. We compared SS and NGS results for 1,456 variation sites and analyzed agreement. The changes of unknown number of copy number variation (CNV) in SS were analyzed by MLPA test results. Then, we compared the differences of the genotype and phenotype of CYP2D6 due to CNV.
Results: All of the 1,456 variation sites were detectable by SS. Compared with NGS results, 1,455 variation sites showed the same result (1,455/1,456), showing different results at one variation site. The MLPA detected unknown alleles (6 cases of CYP2D6*5 and 5 cases of CYP2D6*36+*10) in the SS test and we could observe changes in the CYP2D6 genotype in 10 samples. However, the phenotype changed from the normal metabolizer to the intermediate metabolizer due to the change of genotype in only 3 samples, and the phenotype did not change in the other 7 samples.
Conclusion: Although the NGS test itself may have several inherent problems, it was able to detect all CYP2D6 gene variations with high agreement (99.93%) when compared to SS. And we could find 10 cases in which the phenotype was changed due to CNV detected in MLPA test. In the case of tamoxifen, the guidelines published by CPIC suggest it recommended to change the drug dose or replace it with an alternative drug. Even if the phenotype changes, the need to change treatment is scarce. because its recommendation level was low. MLPA test could be used to determine the genotype and phenotype of CYP2D6 more accurately. However, there was no difference in the level of the actual clinical application, so the CYP2D6 genotype and phenotype could be tested by NGS instead of the SS and MLPA methods.
Background: CYP2D6 is an important enzyme involved in the metabolism of about 25% of commonly used drugs. Therefore, accurate analysis of the genotype and phenotype of CYP2D6 can prescribe drugs appropriately for each patient. For this, the guidelines for clinical diagnosis of diagnostic tests are recommending the use of direct sequencing (SS) and multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA). However, testing with next generation sequencing (NGS) can yield massive results faster than SS and MLPA cost-effectively. Therefore, in this study, CYP2D6 genotype was analyzed by NGS and compared with SS and MLPA results to evaluate NGS performance.
Subjects and Methods: A total of 1,456 variation sites were screened by NGS for the analysis of CYP2D6 genotypes by selecting 91 patient samples from hereditary tumor NGS panel. After NGS test, SS and MLPA tests were carried out for residual samples that were frozen and stored. We compared SS and NGS results for 1,456 variation sites and analyzed agreement. The changes of unknown number of copy number variation (CNV) in SS were analyzed by MLPA test results. Then, we compared the differences of the genotype and phenotype of CYP2D6 due to CNV.
Results: All of the 1,456 variation sites were detectable by SS. Compared with NGS results, 1,455 variation sites showed the same result (1,455/1,456), showing different results at one variation site. The MLPA detected unknown alleles (6 cases of CYP2D6*5 and 5 cases of CYP2D6*36+*10) in the SS test and we could observe changes in the CYP2D6 genotype in 10 samples. However, the phenotype changed from the normal metabolizer to the intermediate metabolizer due to the change of genotype in only 3 samples, and the phenotype did not change in the other 7 samples.
Conclusion: Although the NGS test itself may have several inherent problems, it was able to detect all CYP2D6 gene variations with high agreement (99.93%) when compared to SS. And we could find 10 cases in which the phenotype was changed due to CNV detected in MLPA test. In the case of tamoxifen, the guidelines published by CPIC suggest it recommended to change the drug dose or replace it with an alternative drug. Even if the phenotype changes, the need to change treatment is scarce. because its recommendation level was low. MLPA test could be used to determine the genotype and phenotype of CYP2D6 more accurately. However, there was no difference in the level of the actual clinical application, so the CYP2D6 genotype and phenotype could be tested by NGS instead of the SS and MLPA methods.
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