无细胞DNA染色质免疫沉淀的诊断应用的制作方法

文档序号:23394787发布日期:2020-12-22 14:02阅读:来源:国知局

技术特征:

1.确定释放其dna的细胞的细胞状态、来源组织、细胞类型或其组合的方法,包括:

a.提供样品,其中所述样品包含无细胞dna(cfdna);

b.使所述样品与结合dna缔合蛋白的至少一种试剂接触;

c.分离所述试剂及其任何结合的蛋白质和cfdna;

d.对所述分离的cfdna进行测序;和

e.指定包含某信息性基因组位置的dna序列的cfdna分子为源自某细胞状态的细胞、源自某组织、源自某细胞类型或其组合,其中所述dna缔合蛋白与所述信息基因组位置的缔合指示释放所述cfdna的细胞的所述细胞状态、来源组织、细胞类型或其组合;

从而确定释放其dna的细胞的细胞状态、来源组织、细胞类型或其组合。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述样品来自对象。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述释放其dna的细胞是死细胞,并且所述方法用于检测下列至少一者的死亡:

a.对象中的某细胞类型,

b.对象中的某组织,和

c.对象中处于某细胞状态的细胞。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述细胞状态是疾病状态。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述疾病状态选自菌血症、癌症、癌前、感染、神经变性疾病、组织损伤、心脏疾病、肝脏疾病、炎症、自身免疫疾病、关节炎、肝脏炎症、肠炎症、自身免疫疾病、药物副作用引起的组织损伤、组织坏死和糖尿病。

6.根据权利要求4或5所述的方法、其中所述疾病状态选自心脏疾病或损伤、脑疾病或损伤、胃肠道疾病或损伤、癌症、菌血症、感染和肝脏疾病或损伤。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中提供了至少500个基因组的cfdna。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述指定能够用所述样品中来自所述细胞类型、所述组织或所述细胞状态的少至0.1%的所述cfdna进行。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述试剂选自抗体或其抗原结合片段、蛋白质或小分子。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中所述试剂与物理载体缀合。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述dna缔合蛋白选自组蛋白、高迁移率族(hmg)蛋白质和转录机制成员。

12.根据权利要求11所述的方法,其中所述组蛋白是组蛋白变体和/或修饰组蛋白。

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述组蛋白变体选自组蛋白3单甲基化赖氨酸4(h3k4me1)、组蛋白3去甲基化赖氨酸4(h3k4me2)、组蛋白3三甲基化赖氨酸36(h3k36me3)和组蛋白3三甲基化赖氨酸4(h3k4me3)。

14.根据权利要求12或13所述的方法,其中所述试剂是抗修饰组蛋白抗体或其片段。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法,其中所述dna缔合蛋白与所述基因组位置的缔合指示活跃的转录,并且所述基因组位置在某组织、细胞类型或细胞状态特异性基因或增强子元件内或在疾病特异性突变处。

16.根据权利要求1-14中任一项所述的方法,其中所述dna缔合蛋白与所述基因组位置的缔合指示沉默的转录,并且所述基因组位置在某阻遏元件内,或在所述组织、细胞类型或细胞状态中沉默的基因内,或在疾病特异性突变处。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法,进一步包括使用与第二dna缔合蛋白结合的试剂再次进行步骤a-d,并且其中所述第二dna缔合蛋白不同于所述第一dna缔合蛋白。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法,包括使所述样品与至少2种试剂接触,其中各试剂结合至物理载体,并且所述载体包含各试剂独特的短dna标签,其中在对所述分离的cfdna测序时,所述短dna标签识别分离所述cfdna的试剂。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法,其中所述指定包括将所述测序的cfdna与某组织、细胞类型或细胞状态中所述dna缔合蛋白最独特缔合的至少10个基因组位置进行比较,并且其中具有与所述至少10个基因组位置内的dna序列相同的序列的cfdna被认为来自所述组织、细胞类型或细胞状态。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法,其中所述dna缔合蛋白是活跃转录的标志物,并且所述指定包括将所述测序的cfdna与某组织、细胞类型或细胞状态的已知转录程序进行比较,其中具有来自在所述转录程序中转录的基因的序列的cfdna来自所述组织、细胞类型或细胞状态。

21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法,其中所述指定包括将测序的cfdna与至少5种细胞类型或组织的dna-蛋白质缔合图谱进行比较,其中所述图谱包括所述5种细胞类型或组织的每一种中所述dna缔合蛋白最独特缔合的至少10个基因组位置,并且其中具有与所述至少10个基因组位置内的dna序列相同的序列的cfdna被认为来自所述组织或细胞类型。

22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法,其中所述指定包括将测序的cfdna与至少5个转录程序的转录程序图谱进行比较,其中所述图谱包含所述5个转录程序的每一个中所述dna缔合蛋白最独特缔合的至少一个基因组位置,并且其中具有与所述至少一个基因组位置内的dna序列相同的序列的cfdna指示所述转录程序激活。

23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法,其中所述细胞状态选自:缺氧、炎症、er应激、线粒体应激、干扰素响应、休眠、衰老、循环、恶性和钙流动。

24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法,其中所述信息性基因组位置选自启动子、增强子元件、沉默子元件、基因体和疾病相关突变。

25.根据权利要求24所述的方法,其中:

a.所述dna缔合蛋白是活跃转录的标志物,并且所述疾病相关突变在癌基因内,或

b.所述dna缔合蛋白是沉默转录的标志物,并且所述疾病相关突变在肿瘤抑制基因内。

26.根据权利要求2-25中任一项所述的方法,用于检测所述对象的疾病状态。

27.根据权利要求26所述的方法,其中所述检测疾病状态包括下列至少一者:

a.所述疾病状态的早期诊断;

b.残余转移性疾病的检测;和

c.在有或无治疗情况下疾病进展的监测。

28.根据权利要求1-27中任一项所述的方法,进一步包括基于所述对象中死亡的所述细胞的细胞状态、来源组织、细胞类型或其组合,以合适的治疗对所述对象进行治疗。

29.用于确定无细胞dna(cfdna)的来源细胞或组织的计算机程序产品,所述计算机程序产品包括非暂时性计算机可读存储介质,所述非暂时性计算机可读存储介质上包含程序代码,所述程序代码能够被至少一个硬件处理器执行,从而:

a.测量或访问用结合dna缔合蛋白的试剂分离的cfdna的测序;

b.将来自所述cfdna的cfdna分子分配给某来源细胞或组织,所述分配通过将所述分子的dna序列与所述细胞类型或组织中与所述dna缔合蛋白缔合的序列比较而进行;和

c.提供关于cfdna的来源细胞或组织的输出。

30.用于确定对象中的细胞在所述细胞死亡时的细胞状态、来源组织、细胞类型或其组合的计算机程序产品,所述计算机程序产品包括非暂时性计算机可读存储介质,所述非暂时性计算机可读存储介质上包含程序代码,所述程序代码能够被至少一个硬件处理器执行,从而

a.测量或访问来自所述对象的、用结合dna缔合蛋白的试剂分离的cfdna的测序;

b.将来自所述cfdna的cfdna分子分配给某细胞状态、来源组织、细胞类型或其组合,所述分配通过将所述分子的dna序列与所述细胞状态、组织、细胞类型或其组合中与所述dna缔合蛋白缔合的序列比较而进行;和

c.提供关于所述对象中细胞在所述细胞死亡时的细胞状态、来源组织、细胞类型或其组合的输出。

31.固体载体,其包含捕获剂和条形码化试剂。

32.根据权利要求31所述的固体载体,其中所述固体载体是磁珠或顺磁珠或琼脂糖珠。

33.根据权利要求31或32所述的固体载体,其中所述捕获剂是蛋白质。

34.根据权利要求33所述的固体载体,其中所述捕获蛋白质是抗体或其抗原结合片段。

35.根据权利要求31-34中任一项所述的固体载体,其中所述条形码化试剂是短核酸分子。

36.根据权利要求35所述的固体载体,其中所述核酸分子为5至30个核苷酸。

37.根据权利要求31-36中任一项所述的固体载体,其中所述捕获剂和条形码化试剂被缀合至所述固体载体。

38.对单一溶液中的多于一种目标分子多重化测定的方法,所述方法包括:

a.在所述溶液中将第一目标分子捕获至第一根据权利要求31-36中任一项所述的固体载体;

b.在所述溶液中将至少第二目标分子捕获至第二根据权利要求31-36中任一项所述的固体载体;

c.附着所述第一目标分子和第一条形码以及至少所述第二目标分子和第二条形码;

d.同时对所述第一目标分子和第二目标分子进行所述测定,其中对所述第一目标分子进行的所述测定的结果通过所述第一条形码来识别,并且对所述第二目标分子进行的所述测定的结果通过所述第二条形码来识别;

从而对单一溶液中的多于一种目标分子进行多重化测定。

39.根据权利要求38所述的方法,其中所述目标分子是蛋白质或核酸分子。

40.根据权利要求38或39所述的方法,其中所述测定是染色质免疫沉淀然后测序(chip-seq)。


技术总结
提供了确定无细胞DNA(cfDNA)的来源、用于检测对象中细胞类型或组织的死亡、用于确定细胞在其死亡时细胞状态及其组合的方法。还提供了用于这些的计算机程序产品。

技术研发人员:R·萨德;N·弗里德曼;A·艾普乐伯姆
受保护的技术使用者:耶路撒冷希伯来大学伊萨姆研发有限公司
技术研发日:2019.03.13
技术公布日:2020.12.22
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