[发明专利]自子宫颈内管获取的绒毛外滋养层细胞的胎儿DNA的分离与分析

说明书

本发明提供了对正在进行的妊娠的胎儿的DNA进行分离的方法，其包括：从怀孕受试者获得含有母体细胞和胎儿绒毛外滋养层细胞的母体宫颈内样本；从母体宫颈内样本中分离出胎儿绒毛外滋养层细胞，产生被母体DNA污染的分离的胎儿绒毛外滋养层细胞；裂解分离的胎儿绒毛外滋养层细胞；从裂解的胎儿绒毛外滋养层细胞中分离胎儿细胞核，产生分离的胎儿细胞核，从而除去至少一部分污染的母体DNA；以及从分离的胎儿细胞核中纯化基因组DNA，产生纯化的胎儿基因组DNA。可以分析纯化的胎儿基因组DNA以确定纯化的胎儿基因组DNA的基因组DNA序列的特征，从而确定正在进行的妊娠的胎儿的DNA的特征。

相关申请的引用

本申请要求于2016年4月6日提交的美国临时专利申请序列号62/318,982的优先权，所述临时专利申请的全部内容以引用的方式纳入本文。

技术领域

总体上，本公开内容涉及用于分析胎儿DNA的方法。根据具体方面，本公开内容涉及从怀孕受试者的胎儿绒毛外滋养层细胞中分离DNA并分析胎儿DNA的方法。

背景技术

胎儿基因组的分析可用于检测各种遗传疾病以确定胎儿的风险。目前，围产期诊断使用具有不同程度的风险和精确度的羊膜腔穿刺术、绒毛膜绒毛取样和血液来源的无细胞DNA侵入地进行。

分析胎儿DNA的“无细胞”方法受到胎儿DNA降解的限制，使得血样中的大多数胎儿DNA为约143bp(Wong等人，Annu Rev.Med，67：419-432，2016.)。此外，通过“无细胞”方法从血样中分离的DNA的“胎儿分数”限于10-20％。术语“胎儿分数”是指样本中为胎儿DNA的DNA的分数，其中剩余部分是母体DNA。胎儿分数与术语“母体污染”相反关联。因此，例如，当样本中DNA的胎儿分数为10％时，样本的特征在于90％的母体污染。

在正在进行的妊娠期间获得的宫颈内样本在含有胎儿细胞的样本中是独特的。胎儿来源的绒毛外滋养层细胞自然流入子宫下部。虽然含有这些胎儿绒毛外滋养层细胞的宫颈内样本似乎是用于分析胎儿基因组的胎儿基因组DNA的有用来源，但尚无法可靠地分析通过从胎儿绒毛外滋养层细胞中的传统DNA提取所获得的胎儿基因组DNA。令人惊讶的是，从高度纯化的胎儿绒毛外滋养层细胞分离的胎儿DNA的测序不能产生可靠的胎儿DNA信号。

在正在进行的妊娠期间获得的宫颈内样本含有比胎儿滋养层细胞多得多的母体细胞。出乎意料的是，本发明人已经发现即使在分离出绒毛外胎儿滋养层细胞以便存在很少母体细胞或不存在母体细胞之后，显著量的母体基因组DNA与胎儿绒毛外滋养层细胞相关联。不囿于理论考虑，本发明人认为母体DNA可能在宫颈内样本中被衰老的母体细胞释放，并且该母体DNA(可能被降解)与宫颈内样本中的胎儿绒毛外滋养层细胞的质膜相关。这种先前未知的问题已经引起胎儿基因组分析的显著问题，所述分析使用宫颈内样本的胎儿绒毛外滋养层细胞作为胎儿基因组DNA的来源。因此，一直需要更准确的基因组胎儿DNA分析。

发明内容

本发明提供了对正在进行的妊娠的胎儿的DNA进行分离的方法，其包括：从怀孕受试者获得含有母体细胞和胎儿绒毛外滋养层细胞的母体宫颈内样本；从母体宫颈内样本中分离出胎儿绒毛外滋养层细胞，产生被母体DNA污染的分离的胎儿绒毛外滋养层细胞；裂解分离的胎儿绒毛外滋养层细胞；从裂解的胎儿绒毛外滋养层细胞中分离胎儿细胞核，产生分离的胎儿细胞核，从而除去至少一部分污染的母体DNA；裂解分离的胎儿细胞核；以及从分离的胎儿细胞核中纯化基因组DNA，产生纯化的胎儿基因组DNA。