本发明专利技术公开了一种提取胎儿基因信息的方法。该方法从一份母体样本中，分离母体细胞DNA和无细胞DNA，其中无细胞DNA的一部分来源于胎儿。将这两个DNA样品严格使用同样的试剂和方法进行处理，并在同一次测序反应中进行平行测序，对比两者的测序结果，可获得胎儿基因信息、检测胎儿的基因异常。这种自体对照方法不但可用于染色体非整倍体的检测，还可以用于嵌合体检测、拷贝数变异检测、单点突变检测等基因检测用途。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物检测领域，具体涉及胎儿基因信息的检测。
技术介绍
胎儿的基因信息的提取是产前基因诊断的主要来源信息，该方法可于产前诊断胎 儿所患有的遗传病，例如21三体（唐氏综合症）、18三体、13三体等，或者测定特定基因的 突变，以达到优生优育的目的。基因诊断比蛋白质检测、超声影像学检测等方法具有准确、 早期发现等特点，因而倍受重视。传统的产前基因诊断需进行羊水穿刺取样，是对子宫的侵 入式取样，虽可在超声引导下进行，但仍会增加0. 5%~1. 5%的流产风险。无创产前诊断 (又称非侵入式产前诊断，Non-InvasivePrenatalDiagnosis，缩写为NIPD)是近年来新 兴的产前基因诊断方法，目前多用于胎儿染色体非整倍体检测，由卢煜明教授等人首先提 出（参见Chiu,R.W.，etal. ,Noninvasiveprenataldiagnosisoffetalchromosomal aneuploidybymassivelyparallelgenomicsequencingofDNAinmaternalplasma. ProcNatlAcadSciUSA，2008. 105(51) :p. 20458-63.)，其基础是母体外周血血清中无 细胞DNA(cell-freeDNA，简称cfDNA)中含有胎儿的DNA(参见Lo，Y.M.，etal.，Presence offetalDNAinmaternalplasmaandserum.Lancet，1997. 350(9076):p. 485-7.) 〇 胎 儿DNA在孕12周以后的母体外周血的cfDNA中可达10%，并随孕周增加而增加。假如胎 儿患有21三体，则母体中cfDNA中的21号染色体的DNA的量将增加到正常的1. 05倍以 上，使用二代测序的方法可以检测到所测的短读序列（reads)密度升高（参见Chiu，R. W. ,etal.,Non-invasiveprenatalassessmentoftrisomy21bymultiplexedmaternal plasmaDNAsequencing:largescalevaliditystudy.BMJ，201L342:p.c740L)〇 但 大规模的临床试验结果证明，这种测序检测方法的有效性比传统产检方法提高并不多，例 如对18三体的检测假阳性率只由传统的0. 6%下降到了 0. 2% (参见Bianchi，D.W.，et al.,DNAsequencingversusstandardprenatalaneuploidyscreening.NEnglJ Med, 2014. 370(9) :p. 799-808.) 〇 测序法进行无创产前基因检测精准度不如预期有多方面的原因，主要在以下的几 个方面。测序法的结果会受到胎盘嵌合、母体基因型异常等原因干扰而造成假阳性（参 见Liao,C. ,X.Zhengfeng,andK.Zhang,DNAsequencingversusstandardprenatal aneuploidyscreening.NEnglJMed，2014. 371 (6) :p. 577-8.)D 以往所用的算法如 Bowtie，S0AP2,Bowtie2等运算结果存在着大量的错漏（参见Zhang，G.，etal.，FANSe:an accuratealgorithmforquantitativemappingoflargescalesequencingreads. NucleicAcidsRes，2012. 40(11) :p.e83?以及Xiao,C.L.，etal.，FANSe2:arobustand cost-efficientalignmenttoolforquantitativenext-generationsequencing applications.PLoSOne，2014. 9 (4) :p.e94250.)，往往不可重复（参见Nekrutenko,A. andJ.Taylor,Next-generationsequencingdatainterpretation:enhancing reproducibilityandaccessibility.NatRevGenet，2012. 13(9) :p. 667-72.)D 测序样 品处理流程较为复杂，与测序仪和试剂的关系较大，在大规模临床应用时易被各种因素所 干扰，因而准确度并不稳定，在不同医院所作出的结果不尽相同。需要非常大样本的背景数 据才能提高准确度，但不同的测序平台所得到的结果差异较大，一旦原有使用的测序仪或 试剂停产，以往所得到的数据就失去了作为标准的意义。 考虑到测序的费用较高，稳健性不佳制约了其应用的范围，也阻碍了这种技术进 一步发展，难以检测更为精细的胎儿基因组异常。
技术实现思路
本专利技术采用自体对照方法，在测序检测cfDNA中胎儿基因信息时同时用母体细胞 DNA作为对照，从而排除母体基因型（包括人种、民族差异）、胎盘嵌合、测序仪及试剂、算法 错漏等因素对测序结果的影响。具体来说，例如，母体的外周血全血可分为血细胞和血浆， 血细胞DNA代表的是母体DNA(胎儿细胞虽有可能进入母体外周血，但含量极微，在百万分 之一以下，不会影响结果），而cfDNA中则含有部分胎儿DNA的信息。对血细胞DNA和血浆中 的cfDNA严格使用同样的试剂和方法进行处理，并在同一次测序反应中进行平行测序，对 比两者的差异，检测cfDNA中相对于血细胞DNA的差异，即为胎儿独特的基因信息，分析这 一基因信息，即可得知胎儿的基因信息，包括其基因异常和可能患有的遗传病。这种自体对 照方法不但可用于染色体非整倍体的检测，还可以用于嵌合体检测、拷贝数变异检测、单点 突变检测等基因检测用途。其他临床样本中若同时含有母体细胞和包含胎儿DNA的cfDNA 组分，也同样适用于本专利技术。 因此，本专利技术的一个方面提供了一种检测胎儿基因信息的方法，所述方法包括以 下步骤： (1)从离体样本中分离母体细胞DNA和无细胞DNA(cfDNA)，所述样本中同时含有 母体细胞和包含胎儿DNA的cfDNA组分； (2)将所述母体细胞DNA和cfDNA在同一测序反应中进行平行测序； (3)将母体细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比，对比结果可用于确 定胎儿的基因信息。 在优选的实施方案中，所述基因信息为染色体非整倍性，步骤（3)中所述"将母体 细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比"包括下列步骤： 将所述母体细胞DNA和cfDNA的测序结果分别与参考基因组序列比对，分别计算 母体细胞DNA中比对到每个染色体上的短读序列（reads)数量占比对到全部染色体上的短 读序列数量的百分比（称为细胞DNA基因组占比），和cfDNA中比对到每个染色体上的短读 序列数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比（称为cfDNA基因组占比）； 对于每条染色体，计算cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值。 在一些实施方案中，本专利技术的方法为非诊断目的。 本专利技术的另一方面提供用于检测胎儿基因信息的试剂盒，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测胎儿基因信息的方法，所述方法包括以下步骤：(1)从离体样本中分离母体细胞DNA和无细胞DNA(cfDNA)，所述样本中同时含有母体细胞和包含胎儿DNA的cfDNA组分；(2)将所述母体细胞DNA和cfDNA在同一测序反应中进行平行测序；(3)将母体细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比，对比结果可用于确定胎儿的基因信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张弓，董鸣，
申请(专利权)人：深圳承启生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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