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用于无创产前测试的组合物、方法和系统技术方案

技术编号:41799935 阅读:6 留言:0更新日期:2024-06-24 20:22
本公开提供了用于在为样品中存在的染色体集产生至少大量的计数/染色体时进行无创产前测试(NIPT)数字测定的装置、方法和系统,其中进行所述NIPT数字测定可以包括:在多个分区上分布所述样品的核酸和用于扩增反应的材料;在所述多个分区内用所述材料扩增所述核酸;以及在检测到来自所述多个分区的信号时,产生计数/染色体。本发明专利技术能够以前所未有的分区、反应、读出和分析性能处理样品用于NIPT数字分析和/或涉及其他目的基因座的其他数字分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及产前测试、筛查和诊断。


技术介绍

1、在母体血液中循环的胎儿物质(例如,无细胞dna(cfdna))的发现和高阶计数技术的应用使得用于各种适应症的无创产前测试(nipt)成为可能。特别地,胎儿非整倍性筛查是产前诊断的最常见形式之一。传统上,使用诸如绒毛膜绒毛取样或羊膜穿刺术的方法进行诊断,以便通过计数染色体拷贝来检测胎儿非整倍性。目前的胎儿非整倍性筛查通常经由下一代测序(ngs)或微阵列进行,这涉及使用昂贵设备的复杂的多天工作流程。更详细地说,ngs和微阵列通常用于nipt,因为此类技术能够从母体血液中的无细胞dna(cfdna)中辨别微小的胎儿染色体计数差异。由于ngs需要大量的基础设施投资和维护,因此nipt筛查目前仅限于少数几个集中式临床核心实验室,并且这种模式经常导致医疗决策的延迟。

2、由于这些技术的状态,nipt和相关诊断方法通常成本高收效低、分辨率低和/或资源密集(尤其是在多重化测试的情况下),如通过主要是集中式实验室的表现所证明。

3、因此,需要在与产前测试、筛查和诊断相关的领域进行创新。


技术实现思路

1、目前,进行nipt的平台和方法涉及大量基础设施投资和维护(例如,在下一代测序的背景下),从而将nipt筛查限制在少数集中式临床核心实验室。这种模式可能会限制获得机会,产生较长的周转时间,并导致医疗决策的延迟。此外,当前的标准测试解决方案通常成本高收效低、分辨率低和/或资源密集,如通过主要是集中式实验室的表现所证明。

2、因此,本公开描述了用于以高性能和高效的方式,使用不太复杂的仪器打破围绕nipt的要求的系统、方法和组合物的实施方案、变型和示例。

3、本公开的一个方面提供了用于实施nipt、其他产前测试和其他样品表征技术的高度多重化分子诊断测定的组合物、方法和系统。在具体示例中,本公开的方面可以用于以多重化方式检测各种三体性和/或其他非整倍性。在示例中,所述组合物、方法和系统可以涉及测试染色体13、染色体18和/或染色体21中的非整倍性。在其他示例中,所述组合物、方法和系统可以涉及测试或表征其他染色体中的非整倍性或其他遗传病症。在具体示例中,本公开的方面可以用于靶向基因组疾病,所述疾病与以下相关的一个或多个基因座相关联但不限于这些基因座:染色体21、染色体18、染色体13、染色体x、染色体y、22q11.2缺失/迪格奥尔格综合征(digeorge's syndrome)、唐氏综合征(down syndrome)、克氏综合征(klinefelter syndrome)、xyy综合征、特纳综合征(turner syndrome)、缺失综合征、其他染色体异常、罕见突变检测、微小残留疾病和/或其他疾病。

4、本公开的一个方面提供了用于在不同胎儿分数情况下产生染色体计数和差异染色体计数比率的组合物、方法和系统。特别地,由于母体无细胞dna中的胎儿分数相对较低,因此需要更高阶水平的dna计数来进行准确测定,并且以便实现合适的统计置信度来区分整倍体和非整倍体胎儿。nipt目前的方法依赖于诸如下一代测序(ngs)和微阵列的平台,这些平台价格昂贵,具有复杂的多日工作流程,限制了其在典型医院实验室中的部署。另一方面,诸如数字pcr的平台虽然是金标准分析平台,但在产生适用于诊断的计数水平方面相差至少一个数量级。此外,其他数字pcr平台由于分区能力低而精密度低,并且依赖泊松校正因子。本公开的方面包括远远超过标准数字pcr平台精密度的数字测定技术,并且可以在类似于ngs的dna计数范围内执行,这使得数字ultrapcr适用于nipt。示例结果包括nipt胎儿非整倍性筛查所需的高计数的产生(例如,从10ml的样品、从小于10ml的样品、从大于10ml的样品)。

5、在示例中,所述系统、方法和组合物可以用于实现大于n个计数的计数,其中以使得每个模板的占有率保持在单分子状态的方式进行分区。因此,具有单独分区的不同模板分子之间的重叠最小或没有重叠,并且不需要统计校正(例如,由于不存在分区误差)。这使得系统、方法和组合物能够实现低至至少2%的计数差异(例如,其中2%的计数差异相当于来自三体性或单体性胎儿的4%胎儿分数)的测量性能。在示例中,n对于目的染色体集中的每一个为50,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为60,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为70,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为80,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为90,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为100,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为120,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为130,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为140,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为150,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为160,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为170,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为180,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为190,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为200,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为210,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为220,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为230,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为240,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为250,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为260,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为270,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为280,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为290,000个计数/染色体、对于目的染色体集中的每一个为300,000个计数/染色体、或者甚至对于目的染色体集中的每一个为其他个计数/染色体。

6、在示例中,所述系统、方法和组合物可以用于从分区的样品中为目的染色体集中的每一个产生大于50,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于60,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于70,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于80,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于90,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于100,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于120,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于130,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于140,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于150,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于160,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于170,000个计数/染色体、为目的染色体集中的每一个产生大于180,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述样品具有小于6%的胎儿分数,而所述样品中没有胎儿核酸物质的富集。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述染色体包括染色体21、染色体18和染色体13。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述材料包含引物,所述引物被配置用于对所述染色体集中染色体的目的基因座进行70重扩增。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述NIPT数字测定是至少210重测定,并且其中所述染色体集包含至少3条染色体。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,进一步包括产生所述染色体集的至少一对染色体之间的计数比率值的集。

7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括基于所述计数比率值的集,至少返回与所述样品相关的对象的非整倍性状态。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述样品包含胎儿遗传物质和母体遗传物质的混合物,并且其中所述样品包含血浆。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述多个分区包括保持在收集容器内的乳液的多个液滴,并且其中所述多个液滴包括至少2500万个液滴。

10.根据权利要求9所述的方法,其中所述多个液滴的特征在于小于10%的液滴占有率,其中所述液滴集中的所有液滴具有小于或等于一个所述样品分子。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中在所述多个分区上分布所述样品的核酸分子包括将所述样品离心通过具有孔分布的基材至收集容器中,其中未分布到所述收集容器中的样品死体积小于5%。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其中检测来自所述多个分区的信号包括针对颜色通道集中的每一个扫描含有所述多个分区的收集容器的横截面集,并且其中所述颜色通道集包括四个颜色通道。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中所述NIPT数字测定的进行在不超过3小时的持续时间内完成。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其中所述NIPT数字测定具有至少6-对数的动态范围。

15.一种方法,包括:

16.根据权利要求15所述的方法,其中所述材料包含引物,所述引物被配置用于对所述染色体集中染色体的目的基因座进行70重扩增,其中所述NIPT数字测定是至少210重测定,并且其中所述染色体集进一步包含染色体X和染色体Y。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的方法,其中所述样品具有小于6%的胎儿分数,而所述样品中没有胎儿核酸物质的富集,并且其中所述样品包含母体血浆。

18.根据权利要求15-17中任一项所述的方法,其中在所述多个液滴上分布所述样品的核酸分子包括将所述样品离心通过具有孔分布的基材至收集容器中,其中未分布到所述收集容器中的样品死体积小于5%。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法,进一步包括产生所述染色体的至少一对染色体之间的计数比率值的集,并基于所述计数比率值的集,返回与所述样品相关的对象的非整倍性状态。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法,其中所述NIPT数字测定的进行在不超过2.5小时的持续时间内完成。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述样品具有小于6%的胎儿分数,而所述样品中没有胎儿核酸物质的富集。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述染色体包括染色体21、染色体18和染色体13。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述材料包含引物,所述引物被配置用于对所述染色体集中染色体的目的基因座进行70重扩增。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述nipt数字测定是至少210重测定,并且其中所述染色体集包含至少3条染色体。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,进一步包括产生所述染色体集的至少一对染色体之间的计数比率值的集。

7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括基于所述计数比率值的集,至少返回与所述样品相关的对象的非整倍性状态。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述样品包含胎儿遗传物质和母体遗传物质的混合物,并且其中所述样品包含血浆。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述多个分区包括保持在收集容器内的乳液的多个液滴,并且其中所述多个液滴包括至少2500万个液滴。

10.根据权利要求9所述的方法,其中所述多个液滴的特征在于小于10%的液滴占有率,其中所述液滴集中的所有液滴具有小于或等于一个所述样品分子。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中在所述多个分区上分布所述样品的核酸分子包括将所述样品离心通过具有孔分布的基材至收集容器中,其中未分布到所述收集容器中的样品...

【专利技术属性】
技术研发人员:艾琳·怡·琳·沈海·曼·克里斯蒂娜·范斯蒂芬·P·A·福多尔海云·格雷斯·李
申请(专利权)人:伊努梅里斯公司
类型:发明
国别省市:

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