[发明专利]一种基于DNA变异计数的胎儿染色体检测系统

说明书

本发明提供了一种基于DNA变异计数的胎儿染色体检测方法，包括孕妇外周血样本中血浆游离DNA的获取和测序、血浆游离DNA序列和人类参考序列24条染色体上DNA长序列的比较，血浆游离DNA中的变异数的统计和比较。还公开了实现上述检测方法的系统，所述系统包括DNA短序列数据输入模块、短序列在长序列上定位模块、寻找序列差异模块、差异筛选模块、计数模块一、计数模块二，所述模块之间依次电性连接。本发明通过检测孕妇外周血中的染色体，判断胎儿是否存在染色体异常，大大降低了检测过程中对孕妇和胎儿的不良影响，本发明通过计算变异数目的方式来判断胎儿的染色体异常，比通过简单地计算序列数目的方法更加精确。

技术领域

本发明涉及医学检测领域，具体涉及一种无创产前生物信息检测系统。

背景技术

21、13、18染色体非整倍体胎儿的发病率约1/500，携带这些疾病的孩子将来会给家庭和社会带来沉重的负担，而目前无创产前检测技术已经应用推广，准确性高达99.9％，绝大部分的染色体非整倍体胎儿都可以被检测出来。然而据卫生部发布的《中国出生缺陷防治报告2012》中指出，我国的出生缺陷发生率与世界中等输入国家的平均水平接近，约为5.6％，每年新增出生缺陷数约90万例，明显可见的出生缺陷约25万例，约占婴儿比例1.5％，婴儿死因中19.1％是出生缺陷直接导致。而最严重的染色体非整倍体异常只占明显可见的出生缺陷的13％，而其他87％的严重出生缺陷目前还没有有效的检测方法。

目前国内对于染色体非整倍性检查已经开始推广无创DNA筛查加高危人群羊水穿刺确诊的方法，无创DNA筛查准确度高达99.8％。中国专利公布CN103525939A公开了一种无创检测胎儿染色体非整倍体的方法和系统，该发明通过消除染色体内和染色体间测序GC偏好性的影响，构建正常男胎中X、Y染色体的Z值之间的关系模型，建立X染色体的Z值理论值与实际值差异的判定阈值，实现了胎儿染色体非整倍体，特别是性染色体非整倍体的准确检测。但是，该方法不能有效用于染色体非整倍体之外的其他染色体缺陷的检测。对于其他缺陷还是采取B超检查、羊水检查、MRI检查等，漏检率较高且羊水检查有使胎儿感染致死的可能。

目前无创产前筛查行业中普遍方法是使用孕妇血浆游离DNA全基因组低深度测序技术，随机检测全基因组上的一些DNA片段，这些DNA片段在基因组上的位置是随机的，且检测数量很少，总体上对于全基因组的覆盖少于1倍，然后对于每条染色体上的DNA片段计数，如果某条染色体上DNA片段数量与整体比例偏离正常孕妇样本的基线，则可以判断该染色体发生异常。正如，广东省妇幼保健院医学遗传中心在《无创产前诊断在胎儿染色体结构异常中的研究进展》中指出将通量测序技术应用于胎儿21体综合征的无创检测，计数cffDNA中所有染色体序列，将其与人类基因组序列对比，根据同一条染色体上多个序列计数来判断靶染色体数目是否异常。因为以前的方法对DNA片段的选取完全随机，覆盖深度低，对于染色体上某个特定区域，无法保证一定有DNA片段被检测到且有足够数量满足后续分析，所以该方法无法准确检测小片段的染色体异常。

这种方法的一个缺点是检测的精确度不够。当来自于胎儿的DNA片段占总DNA片段比例比较小的情况下(比如，少于2％)，染色体3体的检测可能产生漏检(假阴性)。目前，临床上出现的漏检情况基本属于这个原因。

目前，急需一种能够高精度地检测胎儿整条染色体的异常的方法；同时，还希望能够检测出染色体上更小片段的扩增与缺失。尤其，我们希望能够降低对于来自于胎儿的DNA序列占总DNA序列的比例的要求。

发明内容

本发明提供了一种基于DNA变异计数的胎儿染色体的检测系统。该系统基于DNA变异定量技术对胎儿的染色体异常进行检测，能够检测出染色体上更小片段的扩增与缺失，对于来自与胎儿的DNA序列的比例要求降低，从而达到对遗传缺陷有较高的检出率。

一种基于DNA变异计数的胎儿染色体检测方法，包括以下步骤：

(1)获取待测孕妇外周血样本，分离样本中的血浆游离DNA；