[发明专利]使用差异性标记的等位基因特异性探针分析混合样品的基于阵列的方法

说明书

本公开提供了可用于基于阵列对混合核酸群体分析的方法和系统，所述方法和系统包括对混合核酸样品进行多重基因分型和检测靶多核苷酸和/或靶染色体(例如，基因微缺失、重复和非整倍体)的拷贝数的差异。本公开还提供了可用于诊断混合核酸群体中遗传异常的方法和系统，所述混合核酸群体以非侵入性方式从生物(例如血液、血浆、血清、尿液或唾液样品)获取。所公开的方法和系统可用于多种应用，包括产前测试和癌症诊断。本公开基于杂交来自所述样品(例如母体样品)的扩增片段，所述杂交可以将分子倒置探针MIP应用于寡核苷酸阵列，以及基于来自SNP的不同等位基因的不同信号，检测等位基因。本公开还公开了等位基因比率的确定如何用于胎儿和母体CNV(例如非整倍体)的确定。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月2日提交的美国临时专利申请第62/514,681号、于2017年6月2日提交的美国临时专利申请第62/514,714号以及于2017年6月2日提交的美国临时专利申请第62/514,629号的优先权，所述美国临时专利申请出于所有目的通过引用整体并入本文中。

技术领域

本公开提供了可用于基于阵列对混合核酸群体分析的方法和系统，所述方法和系统包含对混合核酸群体的各个亚群进行基因分型和拷贝数分析。本公开还提供了用于诊断从生物得到的混合核酸群体中遗传异常的方法和系统。例如，本文公开了可用于使用以非侵入性方式从怀孕女性或患者获得的样品来诊断胎儿遗传异常或肿瘤遗传异常的方法和系统。这些样品可以包括衍生自血液、血浆、血清、尿液、粪便或唾液的混合核酸群体。

背景技术

对从单一组织来源(如血液、尿液或唾液)中获得的但含有不同的核酸亚群的混合核酸群体(例如DNA和RNA样品)的分析，已经引起了研究界和医疗界的极大兴趣。可以使用合适的方法来分析从怀孕女性得到的无细胞DNA(或RNA)衍生的混合核酸群体，以确定胎儿特征，包括疾病遗传。类似地，可以分析从癌症患者得到的无细胞DNA(或RNA)衍生的混合核酸群体，以确定各种特征，如肿瘤恶性度、肿瘤起源或药物敏感性。尽管对此类混合核酸群体的分析可能由于各种亚群之间的高度相似性而在技术方面变得很复杂，但是通过如放血或尿液/唾液收集等程序以低廉、快速且非侵入性的方式获得适当的混合核酸样品的便利性减轻了分析的难度。分析无细胞DNA、核酸测序的一种模式是信息性的，但所述模式在每个样品上的成本高昂且耗时。微阵列分析比测序更便宜且更快速，但是微阵列产品的当前商业实施例不会容易地支持在存在于混合核酸群体中的不同的亚群与高度相似的亚群之间进行区分。由于母体样品中胎儿DNA的浓度低并且血样样品中低浓度的肿瘤DNA含有循环肿瘤细胞，因此单一测定或低的多重测定是不可能在非整倍体胎儿(例如，21号染色体的三体性)与整倍体胎儿之间或癌症患者的肿瘤细胞与健康细胞之间进行区分。例如，胎儿DNA在血液中的存在可以介于总无细胞DNA的水平的4％与15％之间；从特定胎儿染色体衍生的DNA将表示此类胎儿DNA的二十三分之一。三体的检测将需要对上述背景中低到1-2％的信号变化进行可靠的检测。此外，由于可通过非侵入性采样方法衍生的核酸的量有限，使得所述分析更加复杂。例如，在典型的测定中，由10 ml全血制成的母体样品可以产生5到15 ng的纯化无细胞DNA。