用于单基因疾病的基于通用单倍型的非侵入性产前测试制造技术

为了在没有父系遗传信息的情况下检测从母系遗传的胎儿突变，可以在无细胞混合物中测量每种母系单倍型的特性。可以将两种母系单倍型的特性值之间的分离值与阈值进行比较，以确定哪种单倍型被遗传。由于可能无法获得对于父系等位基因的测量，实施例可以测量胎儿是纯合的一些基因座和胎儿是杂合的一些基因座处的特性，但在用于确定母系单倍型的遗传的阈值选择中解释此类胎儿是杂合的基因座。为了确定亲代单倍型，可以进行直接单倍型分析，并且可以选择位于突变指定距离内的基因座并用于在单倍型方框中的测量。包括突变的区域的靶向测量使用可以跨越受试者重复使用的预定引物/探针。

Non-invasive prenatal testing based on universal haplotypes for monogenic diseases

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于单基因疾病的基于通用单倍型的非侵入性产前测试相关申请的交叉引用本专利申请要求于2016年11月18日提交的名称为“UniversalHaplotype-BasedNoninvasivePrenatalTestingForSingleGeneDiseases”的美国临时申请号62/424,088的优先权且是其非临时申请，所述美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文用于所有目的。
技术介绍
母系血浆中无细胞胎儿DNA的存在(LoYM等人，Lancet1997；350:485-7)提供了用于产前诊断的非侵入性方法。用于筛选常见胎儿染色体非整倍性的母系血浆DNA分析已以高精确度得到实现(ChiuRWetal.Bmj2011；342:c7401；McCulloughRM等人，PLoSOne2014；9:e109173)，导致执行的侵入性产前诊断程序数目中的显著减少。除了胎儿非整倍性之外，单基因疾病是一些孕妇考虑产前诊断的另一个原因。因为胎儿DNA存在于母系DNA的背景中(LunFM等人，ClinChem2008；54:1664-72)，所以用于单基因疾病遗传的非侵入性确定的早期工作集中于可以与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用从怀孕母亲获得的生物样品确定胎儿从所述怀孕母亲遗传的胎儿基因组的一部分的方法，所述怀孕母亲具有母系基因组，其在染色体区域中具有第一母系单倍型和第二母系单倍型，其中所述生物样品包含母系和胎儿DNA片段的混合物，所述方法包括：基于一种或多种其它样品中DNA的分析：确定所述第一母系单倍型在所述染色体区域的多个基因座处具有第一等位基因，所述母系基因组在所述多个基因座处是杂合的，以及确定所述第二母系单倍型在所述染色体区域的多个基因座处具有第二等位基因，所述第二等位基因不同于所述第一等位基因；选择多个基因座的集合，其中选择所述基因座的集合不使用父系等位基因的任何测量；分析来自从所述怀孕母亲获得...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.18 US 62/424,0881.一种使用从怀孕母亲获得的生物样品确定胎儿从所述怀孕母亲遗传的胎儿基因组的一部分的方法，所述怀孕母亲具有母系基因组，其在染色体区域中具有第一母系单倍型和第二母系单倍型，其中所述生物样品包含母系和胎儿DNA片段的混合物，所述方法包括：基于一种或多种其它样品中DNA的分析：确定所述第一母系单倍型在所述染色体区域的多个基因座处具有第一等位基因，所述母系基因组在所述多个基因座处是杂合的，以及确定所述第二母系单倍型在所述染色体区域的多个基因座处具有第二等位基因，所述第二等位基因不同于所述第一等位基因；选择多个基因座的集合，其中选择所述基因座的集合不使用父系等位基因的任何测量；分析来自从所述怀孕母亲获得的生物样品的多个无细胞DNA片段，其中分析DNA片段包括：鉴定所述DNA片段在参考基因组中的位置；以及确定所述DNA片段的等位基因；基于对于第一组DNA片段所鉴定的位置和确定的等位基因，将所述生物样品中的第一组DNA片段鉴定为在所述基因座的集合之一处具有所述第一等位基因之一；基于对于第二组DNA片段所鉴定的位置和确定的等位基因，将所述生物样品中的第二组DNA片段鉴定为在所述基因座的集合之一处具有所述第二等位基因之一；通过计算机系统计算所述第一组DNA片段的第一值，所述第一值限定所述第一组DNA片段的特性；通过所述计算机系统计算所述第二组DNA片段的第二值，所述第二值限定所述第二组DNA片段的特性；计算所述第一值和所述第二值之间的分离值；当所述分离值大于第一阈值时，确定所述胎儿遗传第一母系单倍型；以及当所述分离值小于第二阈值时，确定所述胎儿遗传第二母系单倍型。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括：对于形成彼此重叠的滑动窗口的其它染色体区域重复所述方法；以及当指定数目的连续滑动窗口指示对遗传的新的母系单倍型的改变时，鉴定重组。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述胎儿基因组在所述基因座的集合的一些中是纯合的且在所述基因座的集合的一些中是杂合的。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述胎儿基因组在所述基因座的集合的30％或更多处是纯合的。5.根据权利要求1所述的方法，其中使用用于限定估计标准偏差的随机变异的统计分布来选择所述第一阈值和第二阈值。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述分离值包括所述第一值和所述第二值之间的差，并且其中所述第一阈值和第二阈值之一是正的，并且所述第一阈值和第二阈值中的另一个是负的。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述分离值包括所述第一值和所述第二值之间的比率。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一值对应于所述第一组DNA片段的尺寸分布的统计值，并且所述第二值对应于所述第二组DNA片段的尺寸分布的统计值。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一值是所述第一组DNA片段的平均尺寸，并且所述第二值是所述第二组DNA片段的平均尺寸。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一值QHapI是所述第一组中短于截止尺寸的DNA片段的分数，并且所述第二值QHapII是所述第二组中短于截止尺寸的DNA片段的分数。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述分离值包括所述第一值和所述第二值之间的差，并且其中所述差包括ΔQ＝QHapI–QHapII。12.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一值FHapI和所述第二值FHapII对于各自的单倍型定义为F＝∑w长度/∑N长度，其中∑w长度表示相应组中长度等于或小于截止尺寸w的DNA片段的长度之和；并且ΣN长度表示相应组中长度等于或小于N个碱基的DNA片段的长度之和，其中N大于w。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述分离值包括所述第一值和所述第二值之间的差，其中所述差包括ΔF＝FHapI–FHapII。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组的第一值对应于位于所述基因座的集合处的DNA片段的数目，并且所述第二组的第二值对应于位于所述基因座的集合处的DNA片段的数目。15.根据权利要求1所述的方法，其还包括：确定所述生物样品中胎儿DNA的分数浓度；以及使用所述分数浓度来确定所述第一阈值和第二阈值。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种其它样品是来自所述怀孕母亲的细胞组织，所述方法还包括：对DNA分子进行测序以确定所述第一母系单倍型和所述第二母系单倍型，所述DNA分子与所述染色体区域重叠并且在所述一种或多种其它样品中至少1kb长。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述测序包括单分子测序。18.根据权利要求16所述的方法，其中所述测序包括至少1kb长的DNA分子的连锁读取测序。19.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述多个基因座的集合包括：鉴定所述染色体区域中的第一母系单倍型中的第一位置处的突变；以及选择在所述突变的第一位置的指定距离内的基因座的集合。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述指定距离是5Mb。21.根据权利要求19所述的方法，其中分析来自所述生物样品的多个无细胞DNA片段包括：对多个无细胞DNA片段进行测序，其中所述测序靶向包括所述突变的基因组窗口。22.根据权利要求19所述的方法，其中分析来自所述生物样品的多个无细胞DNA片段包括：使用对包括所述突变的基因组窗口具有特异性的探针和/或引物。23.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述多个基因座的集合包括：访问对应于所述胎儿和/或胎儿父亲的群体的群体统计数据库；以及排除具有在所述群体的截止值以上的杂合子流行率的基因座。24.根据权利要求1所述的方法，其中生物样品是来自血液样品的血浆，并且其中所述一种或多种其它样品包括来自所述血液样品的血沉棕黄层。25.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组包括位于所述基因座的集合的每一个处的至少一个DNA片段，并且其中所述第二组包括位于所述基因座的集合的每一个处的至少一个DNA片段。26.一种使用从怀孕母亲获得的生物样品检测胎儿从所述怀孕母亲遗传的胎儿基因组中的突变的方法，所述怀孕母亲具有母系基因组，其在染色体区域中具有第一母系单倍型和第二母系单倍型，其中所述生物样品含有母系和胎儿DNA片段的混合物，所述方法包括：对DNA分子进行测序以获得来自所述染色体区域的两个染色体拷贝的长序列读数，所述DNA分子与所述染色体区域重叠且在细胞母系样品中至少1kb长；使用共享所述染色体区域中的多个基因座...

【专利技术属性】
技术研发人员：许慧妍，江培勇，陈君赐，卢煜明，赵慧君，
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