多胎妊娠的分子测试制造技术

本发明专利技术提供了用于使用取自母亲的生物样品测定多胎妊娠的接合性的方法、系统和仪器。可对于特定染色体区域分析样品(例如血浆)中的胎儿和母体DNA，以鉴定胎儿中的基因差异。例如，当胎儿是二卵的时候，用于测量主要或次要等位基因的标准化参数对于不同染色体区域可显示出变化。如果胎儿是遗传上相同的，则此类变化可相对于期望值进行测定。提供统计方法用于分析标准化参数的变化，以测定胎儿DNA浓度和在多个基因座处的母系‑胎儿混合基因型。亲本基因型和单元型信息也可用于鉴定不同亲本单元型的继承，以指示在胎儿中的遗传差异。

【技术实现步骤摘要】
与相关申请的交叉参考本申请要求来自2011年2月24日提交的名称为“MOLECULAR TES TING OF TWIN PREGNANCIES”的美国临时申请号61/446,256的优先权，并且是它的非临时申请，所述美国临时申请的完整内容以引用方式并入本文用于所有目的。本申请涉及2010年11月5日提交的、Lo等人共同拥有的名称为\Fet al Genomic Analysis From A Maternal Biological Sample\的美国专利申请号12/940,993(代理人案号80015-006710US)，所述美国专利申请的公开内容全文以引用方式并入。
技术介绍
多胎妊娠指的是其中孕妇怀有超过一个胎儿的妊娠。双胎妊娠是最常见形式的多胎妊娠。单卵双生指的是源自相同受精卵的一对双胞胎。因此，该对双胞胎具有整个全基因组的相同基因构成。二卵双生是源自两个不同受精卵的一对双胞胎。该对双胞胎的基因构成将是不同的。相反，这对双胞胎的基因构成的相似性将类似在不同时间出生的一对同胞。关于双胎妊娠的接合性的信息常规上已通过超声扫描(Chauhan SP等人Am J Obstet Gynecol 2010；203:305-315)或侵入性产前诊断(例如羊膜穿刺术)(Chen CP等人Hum Reprod 2000；15:929-934)获得。此类接合性信息可用于后续产科管理。例如，在执行羊膜穿刺术以用于非整倍性检测的事件中，涉及二卵双生的妊娠将要求每个羊膜囊的个别取样。对于涉及两个羊膜囊的单卵双生妊娠，理论上仅需要两个羊膜囊之一的取样。然而，超声扫描可以是不准确或受限制的(例如胎儿具有不同性别)，并且侵入性产前诊断可导致对胎儿和/或母亲有害。相应地，希望提供关于具有多胎儿的妊娠的接合性信息的新技术。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了用于使用取自母亲的生物样品测定多胎妊娠的接合性的方法、系统和仪器，其对于胎儿是非侵入性的。可对于特定染色体区域分析样品(例如血浆)中的胎儿和母体DNA，以鉴定胎儿中的基因差异。例如，当胎儿是二卵的时，用于测量主要(primary)或次要(secondary)等位基因的标准化参数可显示关于不同染色体区域的变化。如果胎儿是遗传上相同的，则此类变化可相对于期望值进行测定。提供统计方法以用于分析标准化参数的变化，以测定胎儿DNA浓度和在多个基因座处的母系-胎儿混合的基因型。亲本基因型和单元型信息也可用于鉴定不同亲本单元型的继承，以指示在胎儿中的遗传差异。在其他利益中，多胎妊娠的接合性的测定可帮助例如使用母血完成的非侵入性产前测试程序的使用。根据一个实施例，用于分析具有多个胎儿的妊娠女性的生物样品以测定妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的方法。生物样品包含胎儿和母体DNA。在第一染色体区域内的一个或多个第一基因座中的每一基因座处测定妊娠女性的基因型。母亲在第一基因座中的每一基因座处是纯合的，或在第一基因座中的每一基因座处是杂合的。第一基因座中的每一个显示出生物样品中各自的主要等位基因和各自的次要等位基因。对于第一基因座中的每一个，各自的主要等位基因比各自的次要等位基因更丰富。在生物样品中在一个或多个第一基因座处测量一个或多个主要等位基因的第一个量和/或一个或多个次要等位基因的第二个量。获得对于第一个量或第二个量的标准化参数。比较标准化参数与截断值，以测定如果胎儿对于第一染色体区域是遗传上相同的，则标准化参数是否在统计上不同于期望值。期望值得自生物样品的测量。基于标准化参数与截断值的比较，测定妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的。根据另一个实施例，在生物样品中测量在一个或多个第一基因座处测量的一个或多个胎儿特异性序列的第一个量。获得对于第一个量的标准化参数。比较标准化参数与截断值，以测定如果胎儿对于第一染色体区域是遗传上相同的，则标准化参数是否在统计上不同于期望值。期望值得自生物样品的测量。随后，基于标准化参数与截断值的比较，测定妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的。根据另一个实施例，对于多个染色体区域中的每一个，在生物样品中在各自的染色体区域中的一个或多个基因座中的每一基因座处测量一个
或多个等位基因，并且在每个基因座处测定每个测量的等位基因的各自量。基于测量的等位基因的各自量测定胎儿中的至少两个是否已继承来自第一亲本的各自染色体区域的不同单元型。测定其中胎儿中的至少两个已继承来自第一亲本的不同单元型的染色体区域的第一个量。比较第一个量与一个或多个截断值，以测定胎儿中的至少两个是否是二卵的。根据另一个实施例，如下制备直方图。对于多个染色体区域中的每一个：鉴定在各自的染色体区域中的一个或多个基因座，在生物样品中在所述基因座处检测到各自的第一等位基因和各自的第二等位基因，在生物样品中在一个或多个基因座处测量一个或多个第一等位基因的第一个量和/或一个或多个第二等位基因的第二个量，并且获得对于第一个量或第二个量的标准化参数。基于对于标准化参数具有指定值的多个染色体区域增大直方图的计数器。鉴定对应于基因座的染色体区域，在所述基因座处母亲是纯合的并且胎儿中的至少一个是杂合的，或在所述基因座处母亲是杂合的并且胎儿中的至少一个是纯合的。使多组分混合模型与对应于鉴定的染色体区域的直方图拟合。多组分混合模型包括对于多个组分中的每一个的混合系数。使用混合系数中的至少两个测定胎儿中的至少两个是否是二卵的。根据另一个实施例，提供了测定来自具有至少两个胎儿的妊娠女性的生物样品中的胎儿DNA百分比的方法。对于多个染色体区域中的每一个：鉴定在各自的染色体区域中的一个或多个基因座，在生物样品中在所述基因座处检测到各自的第一等位基因和各自的第二等位基因，在生物样品中在一个或多个基因座处测量一个或多个第一等位基因的第一个量和/或一个或多个第二等位基因的第二个量，并且获得对于第一个量或第二个量的标准化参数。基于对于标准化参数具有指定值的多个染色体区域增大直方图的计数器。使概率分布的线性组合与直方图拟合，其中胎儿DNA百分比是概率分布的线性组合的输入。改变输入胎儿DNA百分比，以发现最佳化概率分布的线性组合与直方图的拟合的最佳胎儿DNA百分比。其他实施例涉及与本文描述的方法相关的系统和计算机可读介质。本专利技术的性质和优点的更佳理解可关于下述详述和附图获得。附图说明图1是示出根据本专利技术的实施例的方法100的流程图，所述方法100
用于分析具有多个胎儿的妊娠女性的生物样品，以测定妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的。图2A和2B显示了当对于给定染色体区域已知在两个基因座处的亲本单元型时，用于测定胎儿的接合性的例子。图2A显示了其中母亲在两个基因座处是纯合的并且父亲是杂合的例子。图2B显示了其中母亲在两个基因座处是杂合的并且父亲是纯合的例子。图3还显示了其中基因座具有四个不同等位基因的微卫星分析的例子。图4是示出根据本专利技术的实施例的方法400的流程图，所述方法400用于分析具有多个胎儿的妊娠女性的生物样品，以测定妊娠女性的至少两个胎儿对于第一染色体区域是否是遗传上不同的。图5是示出方法500的流程图，所述方法500用于通过测定对于来自第一亲本的第一染色体区域的表观部分参数(fractional param本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分析具有多个胎儿的妊娠女性的生物样品以测定妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的方法，所述生物样品包含胎儿和母体DNA，所述方法包括：测定第一染色体区域内的一个或多个第一基因座中的每一基因座处的所述妊娠女性的基因型，所述妊娠女性在所述一个或多个第一基因座中的每一基因座处是纯合的，或在所述一个或多个第一基因座中的每一基因座处是杂合的，其中所述第一基因座中的每一个显示出所述生物样品中各自的主要等位基因和各自的次要等位基因，其中对于所述第一基因座中的每一个，所述各自的主要等位基因比所述各自的次要等位基因更丰富；在所述生物样品中在所述一个或多个第一基因座处测量一个或多个主要等位基因的第一个量和/或一个或多个次要等位基因的第二个量；获得所述第一个量或所述第二个量的标准化参数；和比较所述标准化参数与截断值，以测定如果所述胎儿对于所述第一染色体区域是遗传上相同的，则所述标准化参数是否在统计上不同于期望值，所述期望值得自所述生物样品的测量；和基于所述标准化参数与所述截断值的比较，测定所述妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的。

【技术特征摘要】
2011.02.24 US 61/446,2561.一种用于分析具有多个胎儿的妊娠女性的生物样品以测定妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的方法，所述生物样品包含胎儿和母体DNA，所述方法包括：测定第一染色体区域内的一个或多个第一基因座中的每一基因座处的所述妊娠女性的基因型，所述妊娠女性在所述一个或多个第一基因座中的每一基因座处是纯合的，或在所述一个或多个第一基因座中的每一基因座处是杂合的，其中所述第一基因座中的每一个显示出所述生物样品中各自的主要等位基因和各自的次要等位基因，其中对于所述第一基因座中的每一个，所述各自的主要等位基因比所述各自的次要等位基因更丰富；在所述生物样品中在所述一个或多个第一基因座处测量一个或多个主要等位基因的第一个量和/或一个或多个次要等位基因的第二个量；获得所述第一个量或所述第二个量的标准化参数；和比较所述标准化参数与截断值，以测定如果所述胎儿对于所述第一染色体区域是遗传上相同的，则所述标准化参数是否在统计上不同于期望值，所述期望值得自所述生物样品的测量；和基于所述标准化参数与所述截断值的比较，测定所述妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的。2.一种用于分析具有多个胎儿的妊娠女性的生物样品以测定妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的方法，所述生物样品包含胎儿和母体DNA，所述方法包括：在所述生物样品中在一个或多个第一基因座处测量一种或多种胎儿特异性序列的第一个量；获得对于所述第一个量的标准化参数；和比较所述标准化参数与截断值，以测定如果所述胎儿对于所述第一染色体区域是遗传上相同的，则所述标准化参数是否在统计上不同于期望值，所述期望值得自所述生物样品的测量；和基于所述标准化参数与所述截断值的比较，测定所述妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的。3.一种用于分析具有多个胎儿的妊娠女性的生物样品以测定所述妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的方法，所述生物样品包含胎儿和母体DNA，所述方法包括：对于多个染色体区域中的每一个：在各自的染色体区域中的一个或多个基因座中的每一基因座处：测量所述生物样品中的一个或多个等位基因；和测定每个测量的等位基因的各自量；基于所测量的等位基因的各自量，测定所述胎儿中的至少两个是否已继承来自第一亲本的所述各自的染色体区域的不同单元型；测定其中所述胎儿中的至少两个已继承来自所述第一亲本的不同单元型的染色体区域的第一个量；和比较所述第一个量与一个或多个截断值，以测定所述胎儿中的至少两个是否是二卵的。4.一种测定来自具有至少两个胎儿的妊娠女性的生物样品中的胎儿DNA百分比的方法，所述生物样品包含胎儿和母体DNA，所述方法包括：通过下述制备直方图：对于多个染色体区域中的每一个：鉴定在各自的染色体区域中的一个或多个基因座，在所述生物样品中在所述基因座处检测到各自的第一等位基因和各自的第二等位基因；在所述生物样品中在所述一个或多个基因座处测量一个或多个第一等位基因的第一个量和/或一个或多个第二等位基因的第二个量；和获得对于所述第一个量或所述第二个量的标准化参数；和基于对于所述标准化参数具有指定值的多个染色体区域增大计数器；使概率分布的线性组合与所述直方图拟合，其中所述胎儿DNA百分比是所述概率分布的线性组合的输入；和改变所述输入胎儿DNA百分比，以发现最佳化所述概率分布的线性组合与所述直方图的拟合的最佳胎儿DNA百分比。5.一种用于分析妊娠女性的生物样品以测定所述妊娠女性的至少两个胎儿是否是二卵的方法，所述生物样品包含胎儿和母体DNA，所述方法包括：通过下述制备直方图：对于多个染色体区域中的每一个：鉴定在各自的染色体区域中的一个或多个基因座，在所述生物样品中在所述基因座处检测到各自的第一等位基因和各自的第二等位基因；在所述生物样品中在所述一个或多个基因座处测量一个或多个第一等位基因的第一个量和/或一个或多个第二等位基因的第二个量；和获得对于所述第一个量或所述第二个量的标准化参数；和基于对于所述标准化参数具有指定值的多个染色体区域增大计数器；鉴定对应于基因座的染色体区域，在所述基因座处所述母亲是纯合的并且所述胎儿中的至少一个是杂合的，或在所述基因座处所述母亲是杂合的并且所述胎儿中的至少一个是纯合的；使多组分混合模型与对应于所鉴定的染色体区域的直方图拟合，所述多组分混合模型包括对于多个组分中的每一个的混合系数；和使用所述混合系数中的至少两个测定所述胎儿中的至少两个是否是二卵的。6.一种用于分析具有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢煜明，赵慧君，陈君赐，梁德杨，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