【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
1、無細胞dna(cfdna)是一種豐富的信息來源，其可用于診斷和預測許多生理和病理狀況，例如妊娠和癌癥(chan,k.c.a.et?al.(2017),new?england?journal?of?medicine377,513-522；chiu,r.w.k.et?al.(2008),proceedings?of?the?national?academy?ofsciences?of?the?united?states?of?america?105,20458-20463；lo,y.m.d.et?al.,(1997),the?lancet?350,485-487)。各種體液(例如，血漿，血清，尿，唾液，精液，腹腔液，腦脊液)中的無細胞dna分子可包括源自各種組織的dna分子的混合物。由此釋放這樣的cfdna分子的一種機制是通過細胞死亡(例如細胞凋亡或壞死)。選擇的細胞群，例如淋巴細胞和嗜中性粒細胞也已經顯示將dna分子分泌到體液中。cfdna分子由片段化的dna分子組成。cfdna片段化模式和核小體結構之間的相關性已經在許多研究中得到了說明(sun?etal.proc?natl?acad?sci?usa.2018；115:e5106；snyder?et?al.cell.2016；164:57-68)。盡管循環cfdna現在通常用作非侵入性生物標志物并且已知以短片段的形式循環，但是控制cfdna的片段化和分子分布的生理因素仍然是不明晰的。
2、可以分析無細胞dna以理解表觀基因組狀態。dna的表觀基因組狀態
技術實現思路
1、本公開內容描述了各種技術，例如測量生物體的生物樣品中的序列模序的量(例如，相對頻率)和無細胞dna片段的長度，用于測量樣品的性質(例如，組織類型的濃度分數或組織類型的特征)，測量組蛋白修飾的量，基于這種測量確定生物體的狀況，以及富集生物樣品的臨床相關dna。不同的組織類型表現出不同的染色質結構模式。本公開內容提供了基于例如來自各種組織的無細胞dna的混合物中的序列模序的相對頻率和/或無細胞dna的長度的測量來推斷染色質結構的各種用途。來自特定組織之一的dna可被稱為臨床相關dna。
2、各種實例可定量代表dna片段的末端序列(即末端模序)的序列模序的量。例如，實施方案可以確定用于dna片段的末端序列的一種或多種序列模序的集合的一個或多個相對頻率。在各種實施方式中，優選的末端模序的集合可以通過使用另一種技術(例如，cfchip-seq[無細胞染色質免疫沉淀測序)來測定，以測量對象的特定區域中染色質的表觀基因組狀態(例如，組蛋白修飾)。優選的末端模序的集合可以基于與其它末端模序相比在具有特定表觀基因組狀態的一個或多個區域中更頻繁地出現來選擇。特定的表觀基因組狀態可以與特定的組織類型或臨床相關的dna有關。
3、在各種實施方式中，優選的集合的相對頻率可用于測量新樣品的性質(例如臨床相關dna的濃度分數)的分類，生物體的狀況(例如胎兒的胎齡或病理水平)，或表觀基因組狀態(例如組蛋白修飾量)的測量。因此，實施方案可以提供測量以告知生理改變，包括癌癥，自身免疫性疾病，移植和妊娠。
4、作為進一步的實例，優選的序列末端模序的集合可用于物理富集和/或計算機模擬富集生物樣品的臨床相關的無細胞dna片段。富集可以基于具有特定組蛋白修飾的一個或多個基因組區域的優選末端模序。對于某些臨床相關組織，例如胎兒，腫瘤或移植物，在一個或多個基因組區域的特定組蛋白修飾可以是優選的。物理富集可以使用一種或多種探針分子，其檢測序列末端模序的特定集合，使得生物樣品富集臨床相關的dna片段。對于計算機模擬富集，可以鑒定一組無細胞dna片段的序列讀數，所述無細胞dna片段具有臨床相關dna的優選末端序列的集合中的一個。可以基于對應于臨床相關dna的可能性來存儲某些序列讀數，其中該可能性解釋了包括優選序列末端模序的序列讀數。可以分析所存儲的序列讀數以確定生物樣品的臨床相關dna的性質。
5、在一些實施方案中，一定長度范圍內的dna片段的量可用于確定無細胞dna中組蛋白修飾的量。通過長度信息推斷的組蛋白修飾的量可用于確定組織分數，病癥等級的分類和組織或器官移植的狀態。
6、另外，盡管特定基因組區域中的組蛋白修飾可以指示特定類型組織的dna，但是許多基因組區域中的組蛋白修飾可以是幾種不同組織的結果。使用在由幾種不同組織貢獻的基因組區域中的組蛋白修飾可以允許比僅使用在由單一組織產生的基因組區域中的組蛋白修飾更精確的對生物樣品的分析。例如，使用由幾種不同組織貢獻的組蛋白修飾可導致對組織來源和病癥等級的更精確的分析。
7、下面詳細描述本公開的這些和其它實施方案。例如，其它實施方案涉及與本文描述的方法相關聯的系統，裝置和計算機可讀介質。
8、參考說明書的其余部分，包括附圖和請求項書，將認識到本公開內容的其它特征和優點。下面將參照附圖詳細描述本公開內容的其它特征和優點，以及本公開的各種實施方案的結構和操作。在附圖中，相同的附圖標記可以表示相同或功能相似的組件。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞DNA片段，所述方法包括：
2.根據請求項1所述的方法，其中：
3.根據請求項1所述的方法，其中：
4.根據請求項1所述的方法，其中：
5.根據請求項1所述的方法，其中：
6.根據請求項1所述的方法，還包括：
7.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞DNA片段，所述方法包括：
8.根據請求項7所述的方法，其中：
9.根據請求項7所述的方法，其中所述合計值是選自以下的值：(i)熵值；(ii)相對頻率的總和；(iii)相對頻率的比值；以及(iv)多維數據點，其對應于所述一種或多種序列模序的集合的計數向量。
10.根據請求項7所述的方法，其中所述一種或多種序列模序的集合的序列模序對應于單個核苷酸、兩個核苷酸的序列、三個核苷酸的序列、四個核苷酸的序列、五個核苷酸的序列、六個核苷酸的序列或七個核苷酸的序列。
11.根據請求項10所述的方法，其中所述序列模序包括在所述無細胞DNA片段末端的核苷酸。
12.根據請
13.根據請求項7所述的方法，其中所述靶組織類型包括胎盤、肝臟、心臟、嗜中性粒細胞、單核細胞、B細胞、脂肪或NK細胞。
14.根據請求項7所述的方法，其中所述靶組織類型是胎盤。
15.根據請求項7所述的方法，還包括使用所述濃度分數確定癌癥等級的分類。
16.根據請求項7所述的方法，其中：
17.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞DNA片段，所述方法包括：
18.根據請求項17所述的方法，其中：
19.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是肝臟或造血細胞。
20.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是患有癌癥的器官。
21.根據請求項17至20中任一項所述的方法，其中所述特征是癌癥等級。
22.根據請求項17所述的方法，其中所述特征是器官的營養狀態。
23.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是胎兒組織。
24.根據請求項17所述的方法，其中所述生物樣品是從孕婦獲得的，并且其中所述靶組織類型是胎盤組織。
25.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是胎盤組織，并且其中所述胎盤組織的特征包括妊娠對象的胎齡。
26.根據請求項17所述的方法，其中：
27.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞DNA片段，所述方法包括：
28.根據請求項27所述的方法，其中：
29.根據請求項27或28所述的方法，其中從對所述一個或多個校準樣品中的每一個進行染色質免疫沉淀測序，所述一個或多個校準樣品的組蛋白修飾的量是已知的。
30.根據請求項27所述的方法，其中：
31.根據請求項30所述的方法，其中：
32.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞DNA片段，所述方法包括：
33.根據請求項32所述的方法，其中：
34.根據請求項32所述的方法，其中所述一個或多個基因組區域中的每一個具有與一種靶組織類型相關的組蛋白修飾。
35.根據請求項34所述的方法，其中所述病癥在所述一種靶組織類型中。
36.根據請求項34所述的方法，其中所述病癥是所述一種靶組織類型的癌癥。
37.根據請求項32所述的方法，其中所述病癥是妊娠相關病癥。
38.根據請求項32所述的方法，其中：
39.根據請求項7-37中任一項的方法，其中所述一種或多種序列模序的集合包含1-5、5-10、11-15、15-20或20-25種序列模序。
40.根據請求項7至39中任一項所述的方法，其中所述一種或多種序列模序的集合通過以下確定：
41.根據請求項7至40中任一項所述的方法，其中所述組蛋白修飾為H3K4me1、H3K4me2、H3K27me3、H3K27ac、H3K36me3、H3K9me2、H3K9me3、H3S10P、H3R2me、H3T2P、H3K14ac、H3K9ac、H3K79me2、H3K79me3、H4K5ac、H4K8ac、H4K12ac、H4K16ac、H4K20me、H2BK120ub和H2AK119ub。
42.根據請求項7至41中任一項所述的方法，還包括對所述生物樣品中的所述無細胞DNA片段進行測序以獲得所述多個序列讀數。
4...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞dna片段，所述方法包括：
2.根據請求項1所述的方法，其中：
3.根據請求項1所述的方法，其中：
4.根據請求項1所述的方法，其中：
5.根據請求項1所述的方法，其中：
6.根據請求項1所述的方法，還包括：
7.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞dna片段，所述方法包括：
8.根據請求項7所述的方法，其中：
9.根據請求項7所述的方法，其中所述合計值是選自以下的值：(i)熵值；(ii)相對頻率的總和；(iii)相對頻率的比值；以及(iv)多維數據點，其對應于所述一種或多種序列模序的集合的計數向量。
10.根據請求項7所述的方法，其中所述一種或多種序列模序的集合的序列模序對應于單個核苷酸、兩個核苷酸的序列、三個核苷酸的序列、四個核苷酸的序列、五個核苷酸的序列、六個核苷酸的序列或七個核苷酸的序列。
11.根據請求項10所述的方法，其中所述序列模序包括在所述無細胞dna片段末端的核苷酸。
12.根據請求項10所述的方法，其中所述序列模序在5’末端。
13.根據請求項7所述的方法，其中所述靶組織類型包括胎盤、肝臟、心臟、嗜中性粒細胞、單核細胞、b細胞、脂肪或nk細胞。
14.根據請求項7所述的方法，其中所述靶組織類型是胎盤。
15.根據請求項7所述的方法，還包括使用所述濃度分數確定癌癥等級的分類。
16.根據請求項7所述的方法，其中：
17.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞dna片段，所述方法包括：
18.根據請求項17所述的方法，其中：
19.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是肝臟或造血細胞。
20.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是患有癌癥的器官。
21.根據請求項17至20中任一項所述的方法，其中所述特征是癌癥等級。
22.根據請求項17所述的方法，其中所述特征是器官的營養狀態。
23.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是胎兒組織。
24.根據請求項17所述的方法，其中所述生物樣品是從孕婦獲得的，并且其中所述靶組織類型是胎盤組織。
25.根據請求項17所述的方法，其中所述靶組織類型是胎盤組織，并且其中所述胎盤組織的特征包括妊娠對象的胎齡。
26.根據請求項17所述的方法，其中：
27.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞dna片段，所述方法包括：
28.根據請求項27所述的方法，其中：
29.根據請求項27或28所述的方法，其中從對所述一個或多個校準樣品中的每一個進行染色質免疫沉淀測序，所述一個或多個校準樣品的組蛋白修飾的量是已知的。
30.根據請求項27所述的方法，其中：
31.根據請求項30所述的方法，其中：
32.分析生物樣品的方法，所述生物樣品包括無細胞dna片段，所述方法包括：
33.根據請求項32所述的方法，其中：
34.根據請求項32所述的方法，其中所述一個或多個基因組區域中的每一個具有與一種靶組織類型相關的組蛋白修飾。
35.根據請求項34所述的方法，其中所述病癥在所述一種靶組織類型中。
36.根據請求項34所述的方法，其中所述病癥是所述一種靶組織類型的癌癥。
37.根據請求項32所述的方法，其中所述病癥是妊娠相關病癥。
38.根據請求項32所述的方法，其中：
39.根據請求項7-37中任一項的方法，其中所述一種或多種序列模序的集合包含1-5、5-10、11-15、15-20或20-25種序列模序。
40.根據請求項7至39中任一項所述的方法，其中所述一種或多種序列模序的集合通過以下確定：
41.根據請求項7至40中任一項所述的方法，其中所述組蛋白修飾為h3k4me1、h3k4me2、h3k27me3、h3k27ac、h3k36me3、h3k9me2、h3k9me3、h3s10p、h3r2me、h3t2p、h3k14ac、h3k9ac、h3k79me2、h3k79me3、h4k5ac、h4k8ac、h4k12ac、h4k16ac、h4k20me、h2bk120ub和h2ak119ub。
42.根據請求項7至41中任一項所述的方法，還包括對所述生物樣品中的所述無細胞dna片段進行測序以獲得所述多個序列讀數。
43.根據請求項42所述的方法，其中所述生物樣品的體積為100μl或更小。
44.根據請求項7至43中任一項所述的方法，其中所述生物樣品是血漿或血清。
45.富集生物樣品的臨床相關dna的方法，所述生物樣品包括無細胞的所述臨床相關dna和其它dna，所述方法包括：
46.根據請求項45所述的方法，其中所述多個序列讀數字于一個或多個預定的基因組區域中，其中所述一個或多個預定的基因組區域中的每一個具有與靶組織類型相關的組蛋白修飾。
47.根據請求項46所述的方法，其中所述臨床相關dna是...
【專利技術屬性】
技術研發人員：盧煜明，江培勇，陳君賜，湯川將之，吉璐，白金月，
申請(專利權)人：創新診斷科技中心，
類型：發明
國別省市：
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