血浆线粒体DNA分析的应用制造技术
Application of plasma mitochondrial DNA analysis
The present invention relates to the determination of mitochondrial DNA relative to nuclear DNA molecular weight molecular weight in biological samples, and for various purposes using the relative amount, such as screening, detection, prediction and monitoring of various physiological and pathological conditions. As an example, the amount of mitochondrial DNA can be used to estimate DNA concentrations of tissue types, such as fetal DNA concentrations, tumor DNA concentrations, or DNA concentrations in biological samples obtained from non hematopoietic tissue sources. Sequencing techniques can be used to determine mitochondrial DNA concentrations in samples for accurate detection of cancer levels. The relative amounts of mitochondrial DNA molecules compared with nuclear DNA molecules were also used to determine levels of autoimmune diseases.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】血浆线粒体DNA分析的应用相关申请案的交叉引用本申请案要求2015年1月13日提交的Lo等人(代理人案号80015-015800US)的题为“使用血浆DNA中大小和数目失常用于检测癌症(UsingSizeAndNumberAberrationsInPlasmaDNAForDetectingCancer)”的美国临时专利申请案第62/102,867号；以及2015年2月3日提交的Lo等人(代理人案号80015-016000US)的题为“血浆线粒体DNA分析的应用(ApplicationsOfPlasmaMitochondrialDNAAnalysis)”的美国临时专利申请案第62/111,524号的优先权，出于所有目的，它们的公开内容以全文引用的方式并入本文中。
技术介绍
当前存在对使用血浆和血清中游离DNA用于分子诊断的较大兴趣。举例来说，在血浆中已经检测到线粒体DNA(Chiu等人《临床化学(ClinChem)》2003；49:719-726和Lo等人《科学·转化医学(SciTranslMed)》2010；2:61-ra91)。已经对癌症患者的血浆中线粒体DNA进行了...
【技术保护点】
一种分析怀有胎儿的女性受试者的生物样品以估测所述生物样品中胎儿DNA浓度的方法，所述生物样品包括来自所述女性受试者和所述胎儿的游离DNA，所述游离DNA包括线粒体DNA和核DNA，所述方法包含通过计算机系统执行：接收所述生物样品中多个DNA分子的序列信息；对于所述多个DNA分子中的每个DNA分子：使用所述DNA分子的所述序列信息，确定所述DNA分子在参考核基因组或参考线粒体基因组中的位置；基于所述位置，鉴定所述DNA分子是核DNA分子还是线粒体DNA分子；测量被鉴定为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的归一化量，所述归一化量与包括被鉴定为核DNA分子的DNA分子的所述多个...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.13 US 62/102,867;2015.02.03 US 62/111,5241.一种分析怀有胎儿的女性受试者的生物样品以估测所述生物样品中胎儿DNA浓度的方法，所述生物样品包括来自所述女性受试者和所述胎儿的游离DNA，所述游离DNA包括线粒体DNA和核DNA，所述方法包含通过计算机系统执行：接收所述生物样品中多个DNA分子的序列信息；对于所述多个DNA分子中的每个DNA分子：使用所述DNA分子的所述序列信息，确定所述DNA分子在参考核基因组或参考线粒体基因组中的位置；基于所述位置，鉴定所述DNA分子是核DNA分子还是线粒体DNA分子；测量被鉴定为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的归一化量，所述归一化量与包括被鉴定为核DNA分子的DNA分子的所述多个DNA分子的第二量相关；获得指定线粒体DNA浓度和所述胎儿DNA浓度之间的关系的校准函数；以及基于所述归一化量，使用所述校准函数以估测所述生物样品中的所述胎儿DNA浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其中仅针对所述参考线粒体基因组确定所述多个DNA分子的所述位置，从而位置被确定的所有所述多个DNA分子为线粒体DNA分子，所述方法还包括：测量被鉴定为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的第一量；以及测量所述生物样品中DNA的总量，所述DNA的总量为核DNA分子和线粒体DNA分子的总量，所述总量对应于所述第二量，其中测量所述归一化量使用所述第一量和所述总量的比率。3.根据权利要求1所述的方法，其中被鉴定为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的所述归一化量对应于所述生物样品中线粒体DNA的浓度。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过所述计算机系统执行：测定作为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的第一量；通过计数所述核DNA分子测定所述多个DNA分子的所述第二量；以及计算所述第一量和所述第二量的比率，其中使用所述比率测定被鉴定为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的所述归一化量。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述序列信息包括来自所述生物样品的所述多个DNA分子的测序的序列读段，并且其中确定所述DNA分子的所述位置包括：执行将所述序列读段映射到所述参考核基因组并映射到所述参考线粒体基因组，以确定哪些序列读段位于所述参考核基因组上以及哪些序列读段位于所述参考线粒体基因组上。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：执行来自所述生物样品的所述多个DNA分子的所述测序以获得所述序列读段。7.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述校准函数包括从所述计算机系统的存储器检索所述校准函数。8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述校准函数存储为多个校正数据点。9.根据权利要求7所述的方法，其中将所述校准函数存储为指定函数的多个系数。10.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述校准函数包括：对于来自其它怀孕女性的多个其它样品中的每个样品：测量所述其它样品中所述胎儿DNA浓度的第一值，所述胎儿DNA浓度的所述测量不利用线粒体DNA的鉴定；使用从所述其它样品获得的其它序列信息测量作为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的所述归一化量的第二值；以及测定来自所述第一值和所述第二值的二维数据点；以及执行所述二维数据点的回归分析以获得所述校准函数。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物样品是血浆或血清。12.一种分析有机体的生物样品的方法，所述生物样品包括源自正常细胞和潜在地源自与癌症相关联的细胞的DNA分子，所述生物样品包括游离DNA，所述游离DNA包括线粒体DNA和核DNA，所述方法包含：在计算机系统处接收来自所述有机体的所述生物样品中多个DNA分子的测序的序列读段；对于所述生物样品中所述多个DNA分子的一部分中的每个DNA分子：通过所述计算机系统，通过尝试将对应的序列读段映射到参考核基因组并映射到参考线粒体基因组来确定所述DNA分子在所述参考核基因组或所述参考线粒体基因组中的位置；通过所述计算机系统，基于所述位置来鉴定所述DNA分子是核DNA分子还是线粒体DNA分子；通过所述计算机系统，测量被鉴定为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的归一化量，所述归一化量与包括被鉴定为核DNA分子的DNA分子的所述多个DNA分子的第二量相关；将所述归一化量与参考值相比较；以及基于所述比较，确定所述有机体中癌症水平的分类。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述癌症水平的所述分类包括是否已经发生转移。14.根据权利要求12所述的方法，其中将所述归一化量与多个参考值相比较以确定所述癌症水平的所述分类。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个参考值是提供作为所述分类的肿瘤大小的校准函数的一部分。16.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括通过所述计算机系统执行：测定作为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的第一量；通过计数所述核DNA分子来测定所述多个DNA分子的所述第二量；以及计算所述第一量和所述第二量的比率，其中使用所述比率测定被鉴定为线粒体DNA分子的所述多个DNA分子的所述归一化量。17.根据权利要求12所述的方法，其中尝试将所述DNA分子映射到所述参考核基因组并映射到所述参考线粒体基因组包括：使用用于确定与所述参考线粒体基因组的第一比对的一种或多种第一准则执行第一映射程序；对于基于所述第一映射程序经确定比对到所述参考线粒体基因组的每个序列读段：使用比所述一种或多种第一准则更严格的一种或多种第二准则执行对所述参考核基因组和对所述参考线粒体基因组的第二映射程序，其中对于所述第一映射程序和所述第二映射程序，只有序列读段映射到所述线粒体基因组，所述序列读段才对所述归一化量有贡献。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述一种或多种第二准则包括将所述序列读段映射到所述参考线粒体基因组上的唯一位置。19.根据权利要求17所述的方法，其中所述一种或多种第二准则包括所述序列读段在比针对所述参考核基因组的第二比对更...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢煜明，赵慧君，陈君赐，江培勇，
申请(专利权)人：香港中文大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81
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