[发明专利]核酸计数

说明书

【相关申请】

本申请要求2010年6月7日提交的美国临时申请No.61/352,062的优先权。美国临时申请No.61/352,062的公开内容通过引用以其整体合并。

【技术领域】

本发明涉及用于可用于检测罕见事件的核酸计数的方法和系统，所述罕见事件诸如胚胎非整倍性，癌检测和感染性疾病。

【背景技术】

存在于患病的细胞中的核酸的突变的早期检测和不平衡的确定可具有重要临床含义。例如，癌细胞可携带不存在于正常细胞的突变，而该突变的检测可辅助癌的早期诊断。具有小于2个常染色体基因的正常拷贝的个体可处于发展疾病和/或成为疾病携带者的增加的风险。作为另一例，非整倍性定义为导致在发育的早期阶段可为致死，在怀孕后期导致流产或导致活的但异常怀孕的遗传不平衡的全染色体或染色体的部分的异常数。最频繁和临床显著的非整倍性涉及单数染色体（严格“非整倍体性”），其中有3个（“三体性”）或仅1个（“单体性”），代替正常对的染色体。由此，精确的核酸计数诸如染色体可具有寿命-变化结果。因此，有对用于检测突变和/或基因组不平衡的更精确和敏感方法的大需求。

【发明概述】

本发明提供用于分析（例如,检测和/或计数）生物学样品中的靶核酸的更精确的，有效和敏感方法和系统。尤其是，本发明提供用于基于单分子扩增和基于杂交的探查的精确的核酸分子计数的方法和系统。此外，本发明对于检测罕见事件包括与疾病和病情关联的突变是有用的。

一方面，本发明提供测定生物学样品中靶核酸的相对量的方法。在一些实施方式中，本发明的发明的方法包括以下步骤：排列自生物学样品获得的多核苷酸以形成多个反应位点，其中各反应位点含有平均一个多核苷酸；扩增多个反应位点中的多核苷酸；由核酸杂交测定（i）含有靶核酸序列、或其部分的第1反应位点的第1数，及（ii）含有参照核酸序列、或其部分的第2反应位点的第2数；及比较第1反应位点的第1数与第2反应位点的第2数以测定生物学样品中靶核酸的相对量。

与已之前描述的其他方法，诸如大规模并行测序相反，本发明提供用于测定生物学样品中靶核酸的相对量的更快的，更有效和欠昂贵的方法。在一些实施方式中，本发明的方法包括提供在PCR基质上在PCR克隆（PCR集落）中排列的5百万拷贝的基因组信息；各用不同可检测的标记物标记的用于期望的序列的百万的PCR探针可然后与基质杂交；移出过量标记物，及各可检测的标记物的数和同一性可通过知道的方法测定；靶核酸的相对量可通过针对知道的参照序列标准化靶序列的比来测定，如已之前描述。

在另一方面，本发明的实施方式可用作用于由血清筛选具有阳性结果的患者或用于被认为“高风险”的患者的另外的出生前筛选工具。本发明的实施方式，如在本文详细描述，可在早至4～6周妊娠的头三个月期间利用。在其他实施方式中，本发明的方法可在大致12周妊娠阳性血清筛选之后利用。本发明的实施方式可呈现100%灵敏度，有小于1%假阳性。

在一些实施方式中，本发明的方法包括以下步骤：排列自生物学样品获得的多核苷酸以形成多个扩增位点，其中各扩增位点含有平均一个多核苷酸；扩增多个扩增位点中的多核苷酸以产生扩增产物；使扩增产物与特异于多个检测位点中的（i）靶核酸、或其部分，及（ii）参照核酸、或其部分的核酸探针杂交，其中各检测位点含有平均一个来自扩增产物的多核苷酸；测定（i）含有与靶核酸、或其部分杂交的探针的第1检测位点的第1数，及（ii）含有与参照核酸、或其部分杂交的探针的第2检测位点的第2数；及比较第1检测位点的第1数与第2检测位点的第2数以测定生物学样品中靶核酸的相对量。在一些实施方式中，本发明的方法还在杂交步骤之前包括收获扩增产物的步骤。在一些实施方式中，杂交步骤用微阵列实施。

在一些实施方式中，排列步骤通过使用固体，半-固体和/或液体支持物实施。在一些实施方式中，排列步骤在固体支持物上实施。在一些实施方式中，适合的固体支持物选自：玻璃，光学纤维，氧化硅，微芯片，塑料，珠；生物膜，纤维素。

在一些实施方式中，排列步骤包括使用流动细胞技术的步骤。在一些实施方式中，排列步骤包括在凝胶基质之内分布核酸分子收集物的步骤。在一些实施方式中，排列步骤包括使核酸分子收集物与乳剂珠混合的步骤。

在一些实施方式中，支持物包含多个其上固定的捕获部分以捕获个体多核苷酸。在一些实施方式中，捕获部分包含捕获寡核苷酸。