【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分配起源组织的无细胞核酸样品的羟甲基化分析及相关使用方法
本专利技术总体上涉及生物技术，并且更具体地涉及无细胞DNA的表观遗传学分析的应用。本专利技术可用于基因组学、医学、诊断学和表观遗传学研究领域。
技术介绍
在与医学有关的许多领域，例如诊断学、治疗学和患者监测中，持续需要更精确的分析生物样品并从那些分析中提取有用的信息的方法，准确性和效率的目标常常是竞争的。分析方法应适用于高速处理和自动化，快速且经济高效地产生必要的结果，并提供高灵敏度和特异性。此外，通过分析方法提供的信息应发挥最大作用。例如，在用于分析患者DNA的方法中，如果该方法能够快速提供足以诊断病理状态存在的信息，则它将是理想的。最近，表观遗传学(epigenetics)领域的研究人员提出了一种测试，其中使用患者DNA的甲基化状态来确定DNA源自特定组织或器官的可能性。参见，例如，Sunetal.(2015)Proc.Natl.Acad.Sci.112(40)：E5503-E5512，其描述了使用全基因组范围的亚硫酸氢盐测序来生成各种组织的甲基化概况(methylationprofile)，和Kangetal.(2017)GenomeBiology18:53，其描述了使用DNA甲基化模式来鉴定肿瘤来源的DNA的起源组织(tissueoforigin)。无细胞DNA分析是一种相对较新的现象，具有无创性的优势，无需手术即可进行患者样品评估。然而，无细胞DNA分析也提出了独特的挑战，特别是因为无细胞DNA样品非常小且每毫升血浆中通常...
【技术保护点】
1.一种对获自人类受试者的无细胞流体样品中的核酸概率性分配起源组织的方法，其包括：/n(a)生成所述核酸的羟甲基化概况；/n(b)将所述核酸的羟甲基化概况与参考数据集中的多个参考羟甲基化概况中的每个进行比较，每个参考羟甲基化概况对应于包含在与组织特异性基因相关的基因组区域内的参考基因座；/n(c)鉴定至少一个参考基因座，其具有与(a)中检测到的羟甲基化概况实质相似的参考羟甲基化概况；和/n(d)基于(c)中鉴定的所述至少一个参考基因座和相应的组织特异性基因，对所述核酸分配至少一种起源组织。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180622 US 62/688,975;20181016 US 62/746,2371.一种对获自人类受试者的无细胞流体样品中的核酸概率性分配起源组织的方法，其包括：
(a)生成所述核酸的羟甲基化概况；
(b)将所述核酸的羟甲基化概况与参考数据集中的多个参考羟甲基化概况中的每个进行比较，每个参考羟甲基化概况对应于包含在与组织特异性基因相关的基因组区域内的参考基因座；
(c)鉴定至少一个参考基因座，其具有与(a)中检测到的羟甲基化概况实质相似的参考羟甲基化概况；和
(d)基于(c)中鉴定的所述至少一个参考基因座和相应的组织特异性基因，对所述核酸分配至少一种起源组织。
2.根据权利要求1的方法，其中每个参考基因座包含在与组织特异性基因相关的差异羟甲基化的基因组区域内。
3.根据权利要求2的方法，其中所述参考集包括与多个组织特异性基因相关的参考基因座的羟甲基化概况。
4.根据权利要求3的方法，其还包括在(c)和(d)之间，(c’)从实质相似性确定所述核酸具有与所述至少一个参考基因座相对应的起源组织的概率。
5.根据权利要求4的方法，其中从羟甲基化差异数据集检测所述实质相似性，所述羟甲基化差异数据集包括在所述核酸的所生成的羟甲基化概况与所述多个参考羟甲基化概况中的每个之间鉴定的差异。
6.根据权利要求1的方法，其中差异羟甲基化的基因组区域在功能上与所述相应的组织特异性基因相关。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其中所述参考集包含羟甲基化向量，所述羟甲基化向量至少鉴定以下项：在特定参考基因座处的羟甲基化概况；与所述参考基因座相关的所述组织特异性基因；以及与所述基因和所述参考基因座相关的组织。
8.根据权利要求7的方法，其中在每个参考基因座处的羟甲基化概况包括以下至少之一：
所述参考基因座内的羟甲基化密度；
所述参考基因座内的总5-羟甲基胞嘧啶残基；
所述参考基因座内的所述5-羟甲基胞嘧啶残基的位置；
将羟甲基化的位点鉴定为半羟甲基化或完全羟甲基化；和
所述参考基因座内的所述5-羟甲基胞嘧啶残基的相对位置。
9.根据权利要求8的方法，其中在每个参考基因座处的羟甲基化概况包括羟甲基化密度。
10.根据权利要求9的方法，其中所述羟甲基化密度包含5-羟甲基胞嘧啶残基与所述参考基因座内总的经修饰的胞嘧啶残基和未修饰的胞嘧啶残基的比率。
11.根据权利要求9的方法，其中所述羟甲基化密度包含羟甲基化的CpG位点处的胞嘧啶级份。
12.根据权利要求8的方法，其中所述至少一个参考基因座包含在基因体或其组分内。
13.根据权利要求12的方法，其中所述至少一个参考基因座包含在内含子或外显子内。
14.根据权利要求8的方法，其中所述至少一个参考基因座包含在所述基因体外部的基因组注释特征内。
15.根据权利要求14的方法，其中所述至少一个参考基因座包含在启动子，增强子，转录起始位点，转录终止位点，DNA结合位点或其组合内。
16.根据权利要求12的方法，其中所述至少一个参考基因座包含DNA结合位点。
17.根据权利要求16的方法，其中所述DNA结合位点包含沉默区域。
18.根据权利要求16的方法，其中所述DNA结合位点包含转录因子结合位点。
19.根据权利要求18的方法，其中所述转录因子结合位点包含转录阻遏物结合位点。
20.根据权利要求19的方法，其中所述DNA结合位点包含CTCF结合位点。
21.根据权利要求1的方法，其还包括确定以下至少一项：核酸长度；核酸片段分布；甲基化概况；和核小体定位。
22.根据权利要求1的方法，其中所述参考集中的所述多个参考羟甲基化概况包括与至少一种起源自人类组织类型的基因相关的至少一个参考基因座的羟甲基化概况，所述人类组织类型包括：脂肪；肾上腺；膀胱；骨髓；脑；乳房；结肠；脑皮层；宫颈；子宫；消化系统；子宫内膜；附睾；食道；输卵管；胆囊；胃肠道；心肌；下丘脑；肾；肝；肺；淋巴结；卵巢；胰腺；甲状旁腺；胎盘；前列腺；唾液；精囊；骨骼肌；平滑肌；皮肤；脾；胃；睾丸；甲状腺；扁桃体；或其组合。
23.根据权利要求22的方法，其中所述参考集中的所述多个参考羟甲基化概况包括与至少一种起源自人类组织类型的基因相关的至少一个参考基因座的羟甲基化概况，所述人类组织类型包括：膀胱；骨髓；脑；乳房；结肠；胃肠道；心肌；下丘脑；肾；肝；肺；淋巴结；卵巢；胰腺；胎盘；前列腺；皮肤；平滑肌；睾丸；或其组合。
24.根据权利要求22或23的方法，其中所述参考中的所述多个参考羟甲基化概况，对于多种人类组织类型中的每种包括与多个组织特异性基因中的每个相关的至少一个参考基因座。
25.根据权利要求7的方法，其中所述参考集包括用于至少三种组织类型的羟甲基化向量。
26.根据权利要求25的方法，其中所述参考集包括用于至少五种组织类型的羟甲基化向量。
27.根据权利要求26的方法，其中所述参考集包含用于至少10种组织类型的羟甲基化向量。
28.根据权利要求27的方法，其中所述参考集包括用于至少30种组织类型的羟甲基化向量。
29.根据权利要求24的方法，其中所述参考集包括用于每种组织类型的至少5个基因的羟甲基化向量。
30.根据权利要求29的方法，其中所述参考集包含用于每种组织类型的至少20个基因的羟甲基化向量。
31.根据权利要求1的方法，其中每个参考基因座包含在差异表现的基因内，所述基因包括AARD，ADARB1，AKR1B10，ANAPC7，APCDD1L-AS1，APOA1BP，CALHM2，CASC3，CLEC2L，COL4A5，CRYM-AS1，EPHA3，FAHD2B，FKBP9L，FOPNL，GNG11，GSN，GSTTP2，GTSF1，IAH1，KCNMB1，KIAA1644，LAMC1，LINC00310，LOC100506394，LOC100507066，LOC493754，MAP1B，MGC27382，MIR5695，NENF，NT5DC3，P2RX1，PCP4，PGM5，PLCD4，PTGFR，RBFOX3，RPL30，SCARA3，SLIT3，SNX29P1，SPATA4，ST8SIA1，TBX4，TXNRD1，VCL，VPS72，WFDC3，ZNF791，ADAMTS20，AFF2，ANKRD18B，ANKRD18DP，ANKRD20A5P，ANKRD20A8P，ANKRD26P1，ANKRD30BP2，ANKRD34B，ANKRD34C，ATP6V0B，AVPR1A，BLOC1S3，BOLL，BRIP1，C5orf63，CA1，CALB1，CALCR，CCDC39，CCDC96，CDCA5，CDH12，CDH9，CEACAM8，CENPE，CENPK，CFL1，CHAT，COMMD5，COMMD8，CRISP1，CRISP2，CSN1S1，CSN1S2AP，CT64，CXCR2，CXorf30，DAZL，DCDC1，DRGX，DSG1，DUT，DUX2，DUX4L2，DUX4L3，DYTN，EDA2R，EFCAB3，EPOR，EVX2，F13A1，FCAR，FCER1A，FKBP1B，FOXA2，GABPB1-AS1，GABRA1，GABRA4，GABRG1，GALNTL6，GFER，GFI1，GPR152，GPR158-AS1，GPRC6A，GRM1，GRP，GRXCR1，GYPA，HAGHL，HCRTR2，HEPHL1，HJURP，HK3，HMBS，HORMAD2，ID4，IL17RA，IL18RAP，KCNC2，KCNK18，KIF18A，KIF20B，KLHL1，LEF1-AS1，LHX1，LHX3，LHX8，LINC00273，LINC00558，LINC00645，LINC00648，LLPH，LOC100129620，LOC100270679，LOC100505776，LOC100506422，LOC284801，LOC392232，LOC399815，LOC401074，LOC401134，LOC440040，LOC440970，LOC642236，LOC727924，LOC728012，LPO，LRRIQ1，MAGEA11，MAGOHB，MEFV，MIF4GD，MIR548A3，MIR5692A1，MMP8，MMP9，MMRN1，MRGPRE，MS4A3，MSRB1，MYO3A，NCOR1P1，NDST3，NDST4，NHLRC4，NOXRED1，NPAP1，NUF2，OR8G1，OR8U8，ORC6，OSM，OTX2，PAX3，PBK，PCDH8，PDCL2，POTEA，PROK2，PRR7，RAB24，RAX，RBM46，RGS18，RGS19，RIMS2，RNF175，RRM2，SATB2-AS1，SCN11A，SCRT2，SERPINB10，SGOL2，SIX1，SKA3，SKOR1，SLC22A16，SLC4A10，SLC5A7，SLC5A8，SLCO6A1，SNAP91，SPAG16，SPATA16，SPDL1，SPINK13，STPG2，STXBP5L，TARM1，TDRD5，TEX15，THSD7B，TMPRSS11A，TMPRSS11B，TMPRSS11D，TRIM58，TUBB4B，UNC13C，USP6，VRK1，VSTM1，VWDE，WDR49，WFDC8，WFDC9，ZIC5，ZNF230，ZNF300P1，ZNF470，ZNF502，ZNF599，ZPBP，C1orf159，CCDC42B，CCDC8，CD248，CERCAM，CNTN2，CRB2，EVI5L，FZD9，HAPLN2，HPDL，LINC00575，LOC284950，LOC339666，LRIT1，PLEKHH1，SHISA2，SLC46A2，TFAP2E，TMEM235，TNFRSF18，ZFP36，C1orf109，CACNA1F，COX7B，EFNB1，FGL2，FLJ34208，GNRH1，GSTT1，IL12A，KCND1，KDELR1，LAT，LOC100130992，LOC100287042，LOC401242，MRPL10，NT5C3B，PDZD4，PPYR1，RAD51D，RBMXL3，RENBP，SCNN1B，SERPINB5，SLC9A6，XBP1，ZNF189，ABR，ADPRHL1，ASB18，ATP1A3，CCDC74A，CDH13，CHRNA10，CORO6，FSD2，GALNT16，GDAP1L1，GJA3，GLUD1P3，GPRC5B，LOC100506343，LRRC37A6P，LRRC4，MUL1，MYOM2，NDUFB8，NT5DC2，PCDHGA1，PCDHGA10，PCDHGA11，PCDHGA12，PCDHGA2，PCDHGA3，PCDHGA4，PCDHGA5，PCDHGA6，PCDHGA7，PCDHGA8，PCDHGA9，PCDHGB1，PCDHGB2，PCDHGB3，PCDHGB4，PCDHGB5，PCDHGB6，PCDHGB7，PXDNL，RHPN1-AS1，RPL3L，SGCG，TIMM21，TNNT1，TOR4A，UBAC1，WDR37，ZNF12，ZNF213，ZNF550，ZNF843，ZNF844，AGAP6，ASTN1，BBS2，C18orf56，C19orf45，CINP，DGKI，DPY30，DROSHA，FAM169A，FAM66D，FONG，GALNT15，GDAP1，GHRH，GUSBP4，HIF1AN，IFIT1B，INTS2，JAKMIP2-AS1，KGFLP2，LINC00297，LINC00707，LOC100288069，LOC100507140，LPHN3，LYPD1，LZIC，MIR548T，MRAP，NTRK3，PDE6D，PPP1R17，PRSS54，PRSS55，PTPRA，RGS7，SNRNP35，SUGT1P1，UBE2Z，WDR47，WDYHV1，ZNF114，ZNF556，ZNF610，ABP1，AGPAT9，APH1B，ASAP2，ATP4B，ATP6V1A，BBOX1，BCRP3，C11orf63，C13orf35，C16orf96，C19orf21，CA12，CCDC64，COL4A3，CXCL14，CYS1，EIF4E2，EPB41L1，EVC，FIGNL2，FUT3，GALNT14，GLIS2，GUSBP11，HAVCR1，HOXC5，INADL，KATNA1，L2HGDH，LOC100130238，LOC100506305，LOC284100，LOC654433，LYG1，MORN4，MTNR1A，PAQR5，PARG，PAX2，PAX8，PLA2G15，POU5F1，PRKAB1，RNF113B，SENP8，SETD3，SLC22A2，SLC25A30，SLC9A3，SULT1C2，TBC1D7，TSPAN33，ABCB4，ABCC11，ABCC2，ABCG5，ABCG8，ACADSB，ACSM5，AGMO，AGXT2L1，AKR1C2，AKR1C4，AKR1D1，AMDHD1，APOB，APOH，APOM，AQP9，ARHGEF40，ASGR2，ASPG，ATP2B2，BCO2，BDH1，C3，C3P1，C5，C8A，C8B，C8orf74，CA5A，CABP2，CALR3，CD7，CDK10，CEACAM16，CES1，CFH，CFHR4，CHP1，CIDEB，CLPTM1L，CLRN3，CPN2，CREB3L3，CROCCP2，CYP2B6，CYP2C18，CYP2C19，CYP2C9，CYP2E1，CYP3A5，CYP7A1，DGAT2，DHODH，DPYS，DRG2，ECHS1，EDC4，EI24，ENO1，F13B，F2，F7，F9，FASN，FETUB，GCH1，GCKR，GDPD4，GFRA1，GHR，GLT1D1，GPAM，GSDMB，HAL，HAO1，HAPLN4，HPD，HPX，HYLS1，IGF2，IGF2-AS，IGFBP1，ISY1-RAB43，ITIH1，ITIH2，ITIH4，IVD，KLC4，LBP，LEFTY1，LIPG，LOC100288122，LOC284865，LPAL2，LRRC16B，MASP1，MGMT，MST1，MTTP，NAT9，NBR2，NELFE，NR1I2，NUP88，OSGIN1，PAH，PARD6A，PCSK9，PEX19，PGLYRP2，PHGDH，PHYH，PKLR，PLA2G12B，PLG，PNPLA3，POFUT1，POLR1E，PON1，PPL，PRAP1，PRKAG3，PROC，PUS3，RANBP10，RCE1，RND1，RNF123，RORC，RPUSD4，SAA2-SAA4，SCP2，SEC16B，SERPINA6，SERPINC1，SKIV2L，SLC13A5，SLC22A25，SLC25A20，SLC27A5，SLC30A10，SLCO1B3，SMLR1，SNAPC5，SPP2，SRD5A1，STAT2，STEAP3，SULT2A1，TFR2，THNSL2，TIAF1，TM6SF2，TMEM45A，TMPRSS6，TTC31，TTC38，UROC1，XYLB，ZCCHC9，ZSCAN22，ADAM9，ANKRD50，ARGLU1，ARL6，ARSJ，BMP5，BMPR2，BTG3，C1orf140，CALM2，CCDC102B，CCNL1，CCR5，CD36，CHN1，CLIC2，CPEB2，CRBN，CYP4Z2P，CYYR1，DACH1，DGKE，DGKH，DISP1，DOCK4，ETV1，EXOC1，FAM204A，FAT4，FGD5-AS1，FLJ34503，FRYL，GBP1P1，GNB4，GPR110，GPR116，HMCN1，HMGN1，IFI44，IL15，ITGA2，KAL1，KDR，KITLG，KLHL41，LDB2，LINC00032，LINC00240，LINC00551，LINC00657，LOC100131234，LOC100505495，LOC100507217，LOC643733，LPAR6，MGP，ODF2L，PEAK1，PKIA，PLEKHA1，PLEKHG7，PTPRB，QKI，RAD21，RALA，RAP2A，RCC1，SAMD12，SESTD1，SH3GLB1，SKAP2，SLC35A5，SMURF2，SPRED1，SRSF1，TCF4，TIGD4，TMEM207，TMOD3，UHMK1，VEGFC，XIST，YIPF5，ZC2HC1A，ZEB1，AKNA，ANKRD34A，C14orf183，CCDC107，CD180，CD3G，CD74，CDC42SE2，CHMP7，COTL1，CYTH1，FAIM3，FAM65B，GPX4，GSTP1，HLA-DMA，HLA-DOA，HLA-DPB1，HVCN1，ICAM2，ICOS，IL6，ITGB7，LOC100130557，MDM4，METTL21D，MGC16275，MIR548AN，NAPSB，RPL39L，RPS11，SEPT6，SH2D3C，TAP1，TEAD2，TMEM60，TNFRSF9，TRAF1，UBAC2，UCP2，WDR87，ACTA2，ADAMTS5，AQP11，ATP1B2，BICD1，C7，CDH3，CDON，COL14A1，HS3ST1，KLF4，LEMD1-AS1，LINC00672，LOC100129617，LOC339298，LRRC17，NDP，NTF3，OMD，PDGFRA，PGR，ROBO4，RWDD4，SCD5，SERPINE2，SLC25A17，SNCAIP，SYTL4，TENM4，TSPAN5，UBXN8，ZNF93，ALDH1L2，ANKEF1，ASUN，B3GALNT2，BBIP1，C6orf201，CASP9，CCDC110，CCDC65，CDK14，CELA2B，CELA3B，CFTR，CHMP4C，CHRNA7，CLCN3，CLDN1，CPA3，CUZD1，DNAJC10，DNAJC3，EIF2S1，EIF4EBP1，ERO1LB，FAIM，FAM160A1，FAM162A，FAM221A，FAM24B-CUZD1，GARS，GUCA1C，HSPA13，IFRD1，INTS6，KCTD16，LINC00339，LMAN1，LOC154092，LOC201651，LOC644838，LYPD6B，MAN1A2，MGC72080，MKNK1，MPP6，MSRB2，NAA16，NOMO2，OSTC，PEX7，PGRMC2，PIK3CB，PLA2G12A，PM20D1，PPP1R9A，PRRC1，PRSS3，RNPC3，SCFD1，SCRN3，SERPINI2，SH3YL1，SLC16A7，SLC33A1，SLC4A4，SORBS2，SRBD1，SSR1，TDH，TDP2，TMEM51-AS1，TME...
【专利技术属性】
技术研发人员：CJ顾，F科林，PA阿伦斯多夫，S莱维，
申请(专利权)人：蓝星基因组股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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