[發明專利]確定循環核酸的線性和環狀形式

在審

• 申請號: 202080020714.2
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN114072527A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 盧煜明;趙慧君;陳君賜;江培勇;吉璐;冼子君;張海強;鄧佳恩
• 申請（專利權）人: 香港中文大學;格里爾公司
• 主分類號: C12Q1/6886
• 分類號: C12Q1/6886;C12Q1/6883;C12M1/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

提供了用于分析生物樣品中環狀DNA的技術，其包括用限制性酶或轉座酶切割以使環狀DNA線性化，以便可以對其進行測序；使用一種或多種標準來鑒定線性化DNA分子；以及分析所鑒定的分子以測量所述生物樣品的特性。

相關申請的交叉引用

本申請是2019年3月25日提交的標題為“確定循環核酸的線性和環狀形式(Determining Linear And Circular Forms of Circulating Nucleic Acids)”的美國臨時專利申請第62/823,567號的非臨時申請并要求其權益，所述美國臨時專利申請出于所有目的通過引用以其整體并入本文。

背景

染色體外環狀DNA(eccDNA)是獨立于染色體DNA存在的環狀形式的DNA(Zhu等人,Sci Rep.2017；7(1):10968)。根據電子顯微鏡觀察，它們首先在小麥和野豬DNA中發現(Hotta等人,Proc Natl Acad Sci U S A.1965；53:356-62)。后來的研究人員發現，這些形式的DNA廣泛存在于所有有機體的組織中(Gaubatz.Mutat Res.1990；237(5-6):271-292)。此外，已經揭示可以在鼠(Kumar等人,Mol Cancer Res.2017；15:1197-1205)和人類血漿(Zhu等人,Sci Rep.2017；7:10968)中檢測到eccDNA。

已經在血漿中檢測到線粒體DNA(Chiu等人,Clin Chem2003；49:719-726和Lo等人,Sci Transl Med 2010；2:61-ra91)。已經對癌癥患者的血漿中的線粒體DNA進行了測量，但這些測量不一致(Yu M等人,Mitochondrial DNA 2012；23:329-32；Zachariah RR等人,Obstet Gynecol 2008；112:843-50；Mehra N等人,Clin Cancer Res 2007；23:421-6；Kohler等人,Mol Cancer 2009；8:105；以及Choudhuri等人,Mol Cell Biochem 2014；386:259-269)。

概述

本公開內容的各種實施方案可以提供用于分析生物樣品中的環狀DNA的技術，所述生物樣品可以包括細胞和/或無細胞DNA，如血漿。例如，為了測量環狀DNA，可以進行切割以線性化環狀DNA，從而可以對它們進行測序。示例切割技術包括限制性酶和轉座酶。然后，可以使用一個或多個標準來鑒定線性化DNA分子，例如，以便與線性DNA分子區分開。一個示例標準是將一對反向末端序列映射到參考基因組。另一個示例標準是例如與限制性酶或通過轉座酶加入的適配子序列相關的切割標簽的鑒定。

一旦鑒定了環狀DNA分子(例如，eccDNA和環狀線粒體DNA)，就可以對它們進行分析(例如，以確定計數、尺寸概況和/或甲基化)，以測量生物樣品的特性。示例特性包括檢測染色體區域中的拷貝數畸變，其繼而可以用于檢測疾病(例如癌癥)的水平。疾病水平可以直接，使用畸變，例如使用甲基化檢測。另一個實例包括基于eccDNA的量鑒定細胞組織中的組織類型或疾病。

另外，一些實施方案可以提供同時分析短的線性和環狀mtDNA分子的方法。例如，本公開內容允許(1)定量血漿DNA庫中的線性和環狀形式的無細胞mtDNA分子之間的相對量，例如，以確定疾病水平；以及(2)推斷血漿DNA庫中線性和環狀mtDNA分子的來源組織，例如，作為確定非造血組織或造血組織是否具有序列變體的一部分。序列變體的鑒定可以進一步用于鑒定疾病(例如癌癥)和關于該疾病的原始信息。

下面詳細描述本公開內容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的系統、裝置和計算機可讀介質。

參考以下詳細描述和附圖，可以獲得對本公開內容的實施例的性質和優點的更好理解。

附圖簡述

圖1顯示了根據本公開內容的實施方案的用于eccDNA鑒定的示例技術。