[發明專利]一種多維度多價仿生識別納米界面用于胎兒細胞富集的方法

在審

• 申請號: 202010691163.4
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111793628A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 楊朝勇;張惠敏;俞希遠
• 申請（專利權）人: 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院
• 主分類號: C12N15/115
• 分類號: C12N15/115;C12M1/00;B01L3/00;C12N5/09;C12N5/073
• 代理公司: 上海衡方知識產權代理有限公司 31234
• 代理人: 卞孜真

本發明涉及一種多維度多價樹枝狀DNA聚合物，聚合物支架；單鏈DNA、納米結構的DNA和/或PAMAM樹枝狀分子，其會結合所述聚合物支架上，能以其結合到的聚合物結點向外延伸；核酸適配體或多肽，其能結合所述的單鏈DNA、納米結構的DNA和/或PAMAM樹枝狀分子，并能夠特異性結合靶向分子；所述多維度多價樹枝狀DNA聚合物優選地包括聚丙烯酰胺支架；至少一種單鏈DNA，其連接到聚丙烯酰胺支架；至少一種核酸適配體，其通過堿基互補配對原則結合到至少一種單鏈DNA。多維度多價樹枝狀DNA聚合物可以修飾到微流控芯片或磁珠上，從而用來富集細胞(如，循環腫瘤細胞、循環胎兒細胞等)，并進行下游基因分析。

技術領域

本發明涉及無創產前診斷(Noninvasive prenatal diagnosis,NIPD)領域， 尤其是涉及用于孕婦無創產前診斷的循環胎兒滋養層細胞的捕獲、釋放和染 色體非整倍體分析的技術領域，具體涉及多維度多價仿生識別納米界面和其 用于胎兒細胞富集的用途或方法。

背景技術

產前診斷的普及已經成為控制先天性畸形的有力手段，準確的產前檢查 可以在出生前或出生后及時進行治療，并為有特殊情況的嬰兒提供心理和醫 學上的準備。然而大約3％的活胎出生時會有嚴重的畸形，對個人、家庭和社 會有著重大影響。在過去的二十年里，產前診斷從超聲技術和分子診斷的進 步中受益匪淺，這些技術可以用來檢測諸如神經缺陷、微觀和亞微觀染色體 異常以及單基因疾病等問題。目前，包括絨毛取樣和羊膜穿刺術在內的侵入 性診斷方法仍然是產前診斷的金標準，然而，絨毛取樣和羊膜穿刺術是有創的，且易導致流產風險和出生后殘疾。

在妊娠期間，隨著細胞滋養層和合體滋養層細胞經歷融合和凋亡的生理 周期，DNA片段從胎盤釋放到母體循環中。結合新一代測序技術和生物信息 學分析，游離胎兒DNA(cff-DNA)檢測已成為孕早期非整倍體篩查的有力工 具。然而，由于cff-DNA背景污染大、胎兒遺傳信息的高度碎片化，因此基于 cff-DNA的NIPD可能僅僅只能作為一種篩查技術，臨床決策應以侵入性檢測 確認胎兒基因分析為指導。

母體血液中循環的胎兒細胞(CFC)是母胎信息交流的載體，其具有完整 的胎兒基因組。在已鑒定的有核紅細胞(fnrbc)、白細胞和循環滋養層細胞 (cTBs)等CFC中，fnrbc和cTBs的分離是研究的重點。細胞完整性的本質使 這些胎兒細胞能夠提供更全面的信息，并提供無創診斷的檢測方法。不幸的 是，與胎兒細胞檢測、分離和鑒定相關的技術挑戰(母親血液中的胎兒細胞 既脆弱又豐度低，而母體外周血中的白細胞為10⁶個，紅細胞為10⁹個/mL)阻 礙了基于胎兒細胞的無創產前診斷技術的發展。大量的方法如：梯度離心法、 磁分選法、基于熒光的分選法、微流控技術以及上述方法的各種組合已被用 于CFC的檢測。這些方法目前已成功應用于實驗室環境或半臨床試驗。然而， 這些技術存在著分離效率低、特異性差等缺陷，在臨床應用中未能為目前的 有創性產前檢測方法提供有效的替代選擇。

胎兒滋養層細胞(cTBs)是NIPD的另一個理想靶點，其壽命短、具有胎 兒核型和基因型的表達(除了局限性胎盤嵌合體)以及一系列生物標記物的 表達。最近由貝勒研究所領導的研究表明，cTBs最早可在10周內通過傳統方 法獲取并用于比較基因組雜交(aCGH)和下一代測序。