用于确定样品中存在或不存在不同非整倍性的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于在测试样品中确定所感兴趣的序列的拷贝数变异(CNV)的方法，该测试样品包括多种核酸的一个混合物，这些核酸已知或被怀疑在一个或多个感兴趣的序列的量上是不同的。该方法包括一种统计方式，这种统计方式将产生于同过程相关的、染色体间的以及序列测定之间的变异性的累积性变异性考虑在内。该方法可适用于确定任何胎儿非整倍性的CNV、以及已知或被怀疑与多种医学情况进行关联的CNV。根据本发明专利技术的方法可以确定的CNV包括染色体1-22、X以及Y中任何一个或多个的三体性和单体性、其他染色体多体性、以及这些染色体中任何一个或多个的片段的缺失和/或复制，它们可以通过对一个测试样品的这些核酸仅进行一次测序而被检测出。从通过对一个测试样品的核酸仅进行一次测序而获得的测序信息就可以确定任何非整倍性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及诊断学领域、并且提供了用于确定在衍生自不同基因组中的核酸混合物中核酸序列的量中的变异的方法。具体而言，该方法适用于实施无创性产前诊断，并且适用于诊断和监护癌症患者中的转移性进展。
技术介绍
人类医学研究中的关键努力之一是发现了对不良健康结果极其重要的遗传性异常。在很多情况下，在基因组的多个部分中已经识别出了特定基因和/或关键诊断标志物，它们是以异常拷贝数存在的。例如，在产前诊断中，整个染色体的额外的或丢失的拷贝是经常发生的遗传性损伤。在癌症中，整个染色体或染色体片段 的拷贝缺失或倍增、以及基因组特定区域的更高水平的扩增是常见的情况。通过允许识别出结构性异常的细胞遗传学分辨能力已经提供了关于拷贝数变异的大部分信息。用于遗传筛查和生物剂量测定的多种常规程序已经利用了侵入性程序(例如羊膜穿刺)来获得用于核型分析的细胞。认识到对不需要细胞培养的更迅速测试方法的需要，已经开发出了荧光原位杂交(FISH)、定量荧光PCR (QF-PCR)以及阵列-比较基因组杂交(阵列-CGH)来作为用于分析拷贝数变异的分子细胞遗传学方法。允许在较短时间内对整个基因组进行测序的技术的出现、以及循环无细胞DNA(cfDNA)的发现已经提供了机会来将源自一个有待比较的的染色体遗传物质与另一遗传物质的染色体进行比较，而没有与侵入性采样过程相关的风险。然而，现存方法的多种限制(它们包括出自有限水平的cfDNA的不足的敏感性)以及出自基因组信息的固有性质的技术的测序偏差决定了对于无创性方法的持续性需求，这些无创性方法将提供特异性、敏感性、和适用性中任一项或全部，以便在在多种临床环境中可靠地诊断拷贝数的变化。本专利技术满足了以上需求中的一些，并且特别是在提供一种可靠方法方面给出了一种优势，该方法至少适用于实施无创性产前诊断、并且适用于诊断并监护癌症患者中的转移性进展。专利技术概述本专利技术提供了一种方法用于在包括核酸混合物的测试样品中确定感兴趣序列的拷贝数变异，这些核酸已知或被怀疑在一个或多个感兴趣的序列的量上是不同的。这种方法包括一种统计方式，该统计方式法将来自过程相关的、染色体间的和测序处理间的变异性的累积性变异性考虑在内。该方法适用于确定任何胎儿非整倍性的CNV，以及已知或怀疑与多种医学情况相关的多种CNV。根据本方法可以确定的CNV包括染色体1-22、X和Y中的任一个或多个的三体性或单体性，其他染色体的多体性，以及这些染色体中的任一个或多个的片段的缺失和/或复制，这些可以通过对测试样品的核酸仅进行一次测序而检测出。从通过测试样品的核酸的仅进行一次测序而获得的测序信息可以确定任何非整倍性。在一个实施方案中提供了一种方法，该方法用于在包含胎儿和母体核酸的母体测试样品中确定存在或不存在任何四种或更多种不同的、完整的胎儿染色体非整倍性。该方法的步骤包括(a)获得在母体测试样品中胎儿的和母体核酸的序列信息；(b)使用该序列信息来针对选自染色体1_22、X、以及Y的感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个识别出序列标签的一个数目，并且针对用于所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的一个归一化染色体序列识别出序列标签的一个数目；(c)使用针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个识别出的所述序列标签的数目以及针对每个所述归一化染色体序列识别出的所述序列标签的数目来针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中每一个计算出一个单染色体剂量；并且(d)将针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的每个所述单染色体剂量与针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的一个阈值进行比较，并且由此来确定在该母体测试样品中存在或不存在任何四种或更多种完整的、不同的胎儿染色体非整倍性。步骤(a)可以包括对一个测试样品的这些核酸中的至少一部分进行测序，以获得针对测试样品的胎儿和母体核酸分子的所述序列信息。在一些实施方案中，步骤(c)包括针对每个所述感兴趣的染色体来计算一个单染色体剂量，作为针对每个所述感兴趣的染色体识别出的序列标签的数目与针对每个所述感兴趣的染色体的所述归一化染色体序列识别出的这个序列标签数目的比率。在一些其他实施方案中，步骤(c)包括(i)通过使在步骤(b)中针对每个所述感兴趣的染色体识别出的序列标签的数目与每个所述感兴趣的染色体的长度进行关联来针对每个所述感兴趣的染色体计算出一个序列标签密度比；(ii)通过使在步骤(b)中针对每个所述归一化染色体序列识别出的序列标签的数目与每个所述归一化染色体序列的长度进行关联来针对每个所述归一化染色体序列计算出一个序列标签密度比；并且(iii)使用在步骤(i)和(ii)中计算出的这些序列标签密度比来针对每个所述感兴趣的染色体计算出一个单染色体剂量，其中该染色体剂量是作为针对每个所述感兴趣的染色体的序列标签密度比与针对每个所述感兴趣的染色体的所述归一化染色体序列的序列标签密度比的比率来计算的。在另一个实施方案中提供了一种方法用于在包含胎儿和母体核酸的母体测试样品中确定存在或不存在任何四种或更多种不同的、完整的胎儿染色体非整倍性。该方法的步骤包括(a)获得针对在母体测试样品中的胎儿和母体核酸的序列信息；(b)使用所述序列信息来针对选自染色体1_22、X、以及Y的感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个识别出序列标签的一个数目、并且针对用于所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的一个归一化染色体序列识别出序列标签的一个数目；(c)使用针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个识别出的所述序列标签的数目以及针对每个所述归一化染色体序列识别出的所述序列标签的数目来针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中每一个计算出一个单染色体剂量；并且(d)将针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的每个所述单染色体剂量与针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的一个阈值进行比较，并且由此来确定在该母体测试样品中存在或不存在任何四种或更多种完整的、不同的胎儿染色体非整倍性，其中选自染色体1_22、X、以及Y的所述感兴趣的任何四个或更多个染色体包括选自染色体1-22、X、以及Y的至少二十个染色体，并且其中确定了存在或不存在至少二十种不同的、完整的胎儿染色体非整倍性。步骤(a)可以包括对测试样品的这些核酸中的至少一部分进行测序，以获得针对该测试样品的胎儿和母体核酸分子的所述序列信息。在一些实施方案中，步骤(C)包括针对每个所述感兴趣的染色体来计算一个单染色体剂量，作为针对每个所述感兴趣的染色体识别出的序列标签的数目与针对每个所述感兴趣的染色体的所述归一化染色体序列识别出的这个序列标签数目的比率。在一些其他实施方案中，步骤(C)包括(i)通过使在步骤(b)中针对每个所述感兴趣的染色体识别出的序列标签的数目与每个所述感兴趣的染色体的长度进行关联来针对每个所述感兴趣的染色体计算出一个序列标签密度比；(ii)通过使在步骤(b)中针对每个所述归一化染色体序列识别出的序列标签的数目与每个所述归一化染色体序列的长度进行关联来针对每个所述归一化染色体序列计算出一个序列标签密度比；并且(iii)使用在步骤(i)和(ii)中计算出的这些序列标签密度比来针对每个所述感兴趣的染色体计算出一个单染色本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在包含胎儿和母体核酸的母体测试样品中确定存在或不存在任何四种或更多种不同的完整胎儿染色体非整倍性的方法，所述方法包括 (a)获得针对在所述样品中的所述胎儿和母体核酸的序列信息； (b)使用所述序列信息来针对选自染色体1-22、X、以及Y的感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个识别出序列标签的一个数目，并且针对用于所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的一个归一化染色体序列识别出序列标签的一个数目； (c)使用针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个识别出的所述序列标签的数目以及针对每个所述归一化染色体序列识别出的所述序列标签的数目来针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中每一个计算出一个单染色体剂量；并且 (d)将针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的每个所述单染色体剂量与针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的一个阈值进行比较，并且由此来确定在所述样品中存在或不存在任何四种或更多种完整的、不同的胎儿染色体非整倍性。2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)包括针对每个所述感兴趣的染色体来计算一个单染色体剂量，作为针对每个所述感兴趣的染色体识别出的序列标签的数目与针对每个所述感兴趣的染色体的所述归一化染色体序列识别出的这个序列标签数目的比率。3.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤(c)包括 (i)通过使在步骤(b)中针对每个所述感兴趣的染色体识别出的序列标签的数目与每个所述感兴趣的染色体的长度进行关联来针对每个所述感兴趣的染色体计算出一个序列标签密度比； (ii)通过使在步骤(b)中针对每个所述归一化染色体序列识别出的序列标签的数目与每个所述归一化染色体序列的长度进行关联来针对每个所述归一化染色体序列计算出一个序列标签密度比；并且 (iii)使用在步骤(i)和(ii)中计算出的这些序列标签密度比来针对每个所述感兴趣的染色体计算出一个单染色体剂量，其中所述染色体剂量是作为针对每个所述感兴趣的染色体的序列标签密度比与针对每个所述感兴趣的染色体的所述归一化染色体序列的序列标签密度比的比率来计算的。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中选自染色体1-22、X、以及Y的所述感兴趣的任何四个或更多个染色体包括选自染色体1-22、X、以及Y的至少二十个染色体，并且其中确定了存在或不存在至少二十种不同的、完整的胎儿染色体非整倍性。5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中选自染色体1-22、X、以及Y的所述感兴趣的任何四个或更多个染色体全部都是染色体1-22、X、以及Y，并且其中确定了存在或不存在全部都是染色体1-22、X、以及Y的完整的胎儿染色体非整倍性。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述归一化染色体序列是选自染色体1-22、X、以及Y的一种单染色体。7.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述归一化染色体序列是选自染色体1-22、X、以及Y的一组染色体。8.一种用于在包含胎儿和母体核酸的母体测试样品中确定存在或不存在任何一种或多种不同的、完整的胎儿染色体非整倍性的方法，所述方法包括(a)针对在所述样品中的所述胎儿和母体核酸来获得序列信息； (b)使用所述序列信息来针对选自染色体1-22、X、以及Y的任何一个或多个感兴趣的染色体中的每一个识别出序列标签的一个数目并且针对所述任何一个或多个感兴趣的染色体中的每一个的一个归一化片段序列识别出序列标签的一个数目； (C)使用针对每个所述任何一个或多个感兴趣的染色体识别出的所述序列标签的数目以及针对每个所述归一化片段序列识别出的所述序列标签的数目来针对每个所述任何一个或多个感兴趣的染色体计算出一个单染色体剂量；并且 (d)将针对每个所述任何一个或多个感兴趣的染色体的每个所述单染色体剂量与针对所述感兴趣的任何四个或更多个染色体中的每一个的一个阈值进行比较，并且由此来确定在所述样品中存在或不存在一种或多种不同的、完整的胎儿染色体非整倍性。9.如权利要求8所述的方法，其中步骤(c)包括对于每个所述感兴趣的染色体计算出一个单染色体剂量，作为针对每个所述感兴趣的染色体识别出的序列标签的数目与针对每个所述感兴趣的染色体的所述归一化片段序列识别出的序列标签的数目的比率。10.如权利要求8或9所述的方法，其中选自染色体1_22、X、以及Y的所述任何一个或多个感兴趣的染色体包括至少二十个选自染色体1-22、X、以及Y的染色体，并且其中确定了存在或不存在至少二十个不同的、完整的胎儿染色体非整倍性。11.如权利要求8或9之一所述的方法，其中选自染色体1_22、X、以及Y的所述任何一个或多个感兴趣的染色体全部都是染色体1-22、X、以及Y，并且其中确定了存在或不存在全部染色体1-22、X、以及Y的完整的胎儿染色体非整倍性。12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述不同的完整的染色体性非整倍性是选自完整的染色体三体性、完整的染色体单体性、以及完整的染色体多体性。13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述不同的、完整的胎儿染色体非整倍性是选自三体性2、三体性8、三体性9、三体性21、三体性13、三体性16、三体性18、三体性 22、47，XXY,47, XXX,47, XYY、以及单体性 X。14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，对于来自不同母体受试者的多个测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：里查德·P·拉瓦，大卫·A·康斯托克，布莱恩·K·利思，
申请(专利权)人：维里纳塔健康公司，
类型：
国别省市：