CN104830986B - 一种检测胎儿基因信息的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提取胎儿基因信息的方法。该方法从一份母体样本中，分离母体细胞DNA和无细胞DNA，其中无细胞DNA的一部分来源于胎儿。将这两个DNA样品严格使用同样的试剂和方法进行处理，并在同一次测序反应中进行平行测序，对比两者的测序结果，可获得胎儿基因信息、检测胎儿的基因异常。这种自体对照方法不但可用于染色体非整倍体的检测，还可以用于嵌合体检测、拷贝数变异检测、单点突变检测等基因检测用途。

Description

一种检测胎儿基因信息的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及生物检测领域，具体涉及胎儿基因信息的检测。

背景技术

胎儿的基因信息的提取是产前基因诊断的主要来源信息，该方法可于产前诊断胎儿所患有的遗传病，例如21三体(唐氏综合症)、18三体、13三体等，或者测定特定基因的突变，以达到优生优育的目的。基因诊断比蛋白质检测、超声影像学检测等方法具有准确、早期发现等特点，因而倍受重视。传统的产前基因诊断需进行羊水穿刺取样，是对子宫的侵入式取样，虽可在超声引导下进行，但仍会增加0.5％～1.5％的流产风险。无创产前诊断(又称非侵入式产前诊断，Non-Invasive Prenatal Diagnosis，缩写为NIPD)是近年来新兴的产前基因诊断方法，目前多用于胎儿染色体非整倍体检测，由卢煜明教授等人首先提出(参见Chiu,R.W.,et al.,Noninvasive prenatal diagnosis of fetal chromosomalaneuploidy by massively parallel genomic sequencing of DNA in maternalplasma.Proc Natl Acad Sci U S A,2008.105(51):p.20458-63.)，其基础是母体外周血血清中无细胞DNA(cell-free DNA，简称cfDNA)中含有胎儿的DNA(参见Lo,Y.M.,et al.,Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum.Lancet,1997.350(9076):p.485-7.)。胎儿DNA在孕12周以后的母体外周血的cfDNA中可达10％，并随孕周增加而增加。假如胎儿患有21三体，则母体中cfDNA中的21号染色体的DNA的量将增加到正常的1.05倍以上，使用二代测序的方法可以检测到所测的短读序列(reads)密度升高(参见Chiu,R.W.,et al.,Non-invasive prenatal assessment of trisomy 21by multiplexedmaternal plasma DNA sequencing:large scale validity study.BMJ,2011.342:p.c7401.)。但大规模的临床试验结果证明，这种测序检测方法的有效性比传统产检方法提高并不多，例如对18三体的检测假阳性率只由传统的0.6％下降到了0.2％(参见Bianchi,D.W.,et al.,DNA sequencing versus standard prenatal aneuploidy screening.NEngl J Med,2014.370(9):p.799-808.)。

测序法进行无创产前基因检测精准度不如预期有多方面的原因，主要在以下的几个方面。测序法的结果会受到胎盘嵌合、母体基因型异常等原因干扰而造成假阳性(参见Liao,C.,X.Zhengfeng,and K.Zhang,DNA sequencing versus standard prenatalaneuploidy screening.N Engl J Med,2014.371(6):p.577-8.)。以往所用的算法如Bowtie,SOAP2,Bowtie2等运算结果存在着大量的错漏(参见Zhang,G.,et al.,FANSe:anaccurate algorithm for quantitative mapping of large scale sequencingreads.Nucleic Acids Res,2012.40(11):p.e83.以及Xiao,C.L.,et al.,FANSe2:arobust and cost-efficient alignment tool for quantitative next-generationsequencing applications.PLoS One,2014.9(4):p.e94250.)，往往不可重复(参见Nekrutenko,A.and J.Taylor,Next-generation sequencing data interpretation:enhancing reproducibility and accessibility.Nat Rev Genet,2012.13(9):p.667-72.)。测序样品处理流程较为复杂，与测序仪和试剂的关系较大，在大规模临床应用时易被各种因素所干扰，因而准确度并不稳定，在不同医院所作出的结果不尽相同。需要非常大样本的背景数据才能提高准确度，但不同的测序平台所得到的结果差异较大，一旦原有使用的测序仪或试剂停产，以往所得到的数据就失去了作为标准的意义。

考虑到测序的费用较高，稳健性不佳制约了其应用的范围，也阻碍了这种技术进一步发展，难以检测更为精细的胎儿基因组异常。

发明内容

本发明采用自体对照方法，在测序检测cfDNA中胎儿基因信息时同时用母体细胞DNA作为对照，从而排除母体基因型(包括人种、民族差异)、胎盘嵌合、测序仪及试剂、算法错漏等因素对测序结果的影响。具体来说，例如，母体的外周血全血可分为血细胞和血浆，血细胞DNA代表的是母体DNA(胎儿细胞虽有可能进入母体外周血，但含量极微，在百万分之一以下，不会影响结果)，而cfDNA中则含有部分胎儿DNA的信息。对血细胞DNA和血浆中的cfDNA严格使用同样的试剂和方法进行处理，并在同一次测序反应中进行平行测序，对比两者的差异，检测cfDNA中相对于血细胞DNA的差异，即为胎儿独特的基因信息，分析这一基因信息，即可得知胎儿的基因信息，包括其基因异常和可能患有的遗传病。这种自体对照方法不但可用于染色体非整倍体的检测，还可以用于嵌合体检测、拷贝数变异检测、单点突变检测等基因检测用途。其他临床样本中若同时含有母体细胞和包含胎儿DNA的cfDNA组分，也同样适用于本发明。

因此，本发明的一个方面提供了一种检测胎儿基因信息的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)从离体样本中分离母体细胞DNA和无细胞DNA(cfDNA)，所述样本中同时含有母体细胞和包含胎儿DNA的cfDNA组分；

(2)将所述母体细胞DNA和cfDNA在同一测序反应中进行平行测序；

(3)将母体细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比，对比结果可用于确定胎儿的基因信息。

在优选的实施方案中，所述基因信息为染色体非整倍性,步骤(3)中所述“将母体细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比”包括下列步骤：

将所述母体细胞DNA和cfDNA的测序结果分别与参考基因组序列比对，分别计算母体细胞DNA中比对到每个染色体上的短读序列(reads)数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为细胞DNA基因组占比)，和cfDNA中比对到每个染色体上的短读序列数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为cfDNA基因组占比)；

对于每条染色体，计算cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值。

在一些实施方案中，本发明的方法为非诊断目的。

本发明的另一方面提供用于检测胎儿基因信息的试剂盒，所述试剂盒包括：

用于提取母体细胞DNA的试剂；

用于提取cfDNA的试剂；

用于将母体细胞DNA和cfDNA在同一测序反应中进行平行测序的试剂。

本发明的另一方面提供用于检测胎儿基因信息的装置，所述装置包括：

测序单元，用于将母体细胞DNA和cfDNA在同一测序反应中进行平行测序；

比对单元，用于将测序结果与参考基因组序列进行比对；

计算单元，用于将母体细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比。

在优选的实施方案中，所述基因信息为染色体非整倍性,所述计算单元用于计算母体细胞DNA中比对到每个染色体上的短读序列(reads)数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为细胞DNA基因组占比)，和cfDNA中比对到每个染色体上的短读序列数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为cfDNA基因组占比)，并且对于每条染色体，计算cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值。

本发明的另一方面提供用于检测胎儿基因信息的系统，所述系统包括：

测序装置：用于获得待测样品中母体细胞DNA和cfDNA在同一测序反应中的平行测序结果；

与存储器相连的处理器，所述处理器执行以下步骤：

将母体细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比。

在优选的实施方案中，所述基因信息为染色体非整倍性,所述“将母体细胞DNA的测序结果和cfDNA的测序结果进行对比”包括下列步骤：

将所述母体细胞DNA和cfDNA的测序结果与人参考基因组序列比对，分别计算母体细胞DNA中比对到每个染色体上的短读序列(reads)数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为细胞DNA基因组占比)，和cfDNA中比对到每个染色体上的短读序列数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为cfDNA基因组占比)；

对于每条染色体，计算cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值。

在优选的实施方案中，在上述试剂盒、装置或系统中，所述基因信息包括染色体非整倍性、嵌合体、拷贝数变异、基因单点突变，更优选为染色体非整倍性。

在优选的实施方案中，在上述检测方法、试剂盒、装置或系统中，离体样本为来自孕母体的外周血，母体细胞DNA是从母体外周血的血细胞组分中提取的基因组DNA，cfDNA是从母体外周血的血浆组分中提取的cfDNA。

特别地，所述母体细胞DNA是母体正常细胞DNA，例如正常血细胞DNA。

在优选的实施方案中，在上述检测方法、试剂盒、装置或系统中，所述“测序”为高通量测序。

在优选的实施方案中，本发明中的母体和胎儿分别为人类母体和人类胎儿，用于比对的参考基因组序列为人参考基因组序列。

更优选地，本发明中用于比对的人参考基因组序列为人参考基因组hg19。

在本发明中，优选地，cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值可用于确定胎儿的染色体非整倍性，当某条染色体的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值高于某一阈值(例如1.05)时，则表示胎儿的该条染色体的非整倍性存在异常(例如为三体)。所述阈值按下述方法计算：

当胎儿的异常染色体的倍性是母体正常细胞中该染色体正常倍性的x倍，且cfDNA中胎儿DNA的比例为y％时，阈值＝1+(x-1)*y％。

例如，当胎儿的异常染色体为三体时，由于母体正常细胞中该染色体为二体，因此x＝3/2＝1.5，且当cfDNA中胎儿DNA的比例为10％时，阈值＝1+(x-1)*y％＝1+(1.5-1)*10％＝1.05。

本发明的有益效果是：

(1)由于采用自体对照(即胎儿与母体DNA信息直接对照)，因而可消除由于母体基因型(包括人种、民族差异)、胎盘嵌合、测序仪及试剂、算法错漏等因素造成的系统误差，可以大大提高检测的稳健性和精确性，同时降低对操作人员的操作精密度、操作可重复性的要求，便于降低培训和运行成本，利于大规模推广应用。

(2)无需大量样本的背景数据库，每例样品中都是cfDNA信息与血细胞DNA信息直接进行对照即可得到检测结论。由于不需要前期的数据积累，因此前期投入成本基本为0，而且也不受其他公司知识产权壁垒和数据垄断的限制。

(3)该方法适用于任何测序仪和试剂，只要保证血细胞DNA和cfDNA同样处理和同时测序即可，因此并不受测序仪和试剂更新换代的影响。

(4)取样简单，对血样的利用度高。血细胞代表母体DNA信息，而cfDNA中则含有部分胎儿DNA的信息，因而全血的各部分都得以利用，一次检验即可同时获取母体和胎儿的DNA信息，而不必重复取样

(5)血细胞DNA(即母体DNA)的测序结果还可以用于检测母体的基因突变，一举两得。

附图说明

图1是将待检孕妇的外周血血浆cfDNA与自体外周血血细胞基因组DNA标准品在同一次测序中平行测序并进行对比后，各染色体的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值；

图2是来自参考文献说明各个人群中某一染色体的短读序列(reads)的基因组占比分布的示意图；

图3是将待检孕妇的外周血血浆cfDNA与来自另一健康女性外周血血细胞基因组DNA标准品在同一次测序中平行测序进行对比后，获得的各染色体的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值；

图4是将待检孕妇的外周血血浆cfDNA与自体外周血血细胞基因组DNA标准品分别进行两次测序并进行对比后，各染色体的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值。

具体实施方式

本发明采用自体对照方法，将在同一测序反应中进行平行测序的母体细胞DNA和cfDNA的测序结果进行比对，可用于获得有关胎儿染色体非整倍性、嵌合体、拷贝数变异、基因单点突变的基因信息。

优选地，在胎儿非整倍性的检测中，将所述母体细胞DNA和cfDNA的测序结果分别与参考基因组序列比对，分别计算母体细胞DNA中比对到每个染色体上的短读序列(reads)数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为细胞DNA基因组占比)，和cfDNA中比对到每个染色体上的短读序列数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比(称为cfDNA基因组占比)；并且，对于每条染色体，计算cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值。

若待测的胎儿的某条染色体为非整倍的，即异常染色体的倍性是该染色体正常倍性的x倍，自母体获得的cfDNA中胎儿DNA的比例为y％，则cfDNA中该条染色体的相对数量相对于母体细胞DNA中该条染色体的相对数量的比值应为1+(x-1)*y％，该比值为指示胎儿该条染色体为非整倍性的阈值，当某条染色体的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值高于这一阈值时，则表示胎儿的该条染色体存在非整倍性。例如，在胎儿染色体三体检测中，胎儿的异常染色体为三体，而母体正常细胞中该染色体为二体，因而x＝1.5，如果母体外周血的cfDNA中胎儿DNA比例为10％，则y％＝10％，由上述公式计算可得1+(x-1)*y％＝1+(1.5-1)*10％＝1.05，因此，当某条染色体的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值高于1.05时，则表示胎儿的该条染色体为三体。

本文中所使用的术语“样本”指同时含有母体细胞和包含胎儿DNA的cfDNA组分的样本，其可以是对孕妇静脉采血获得的外周血，还可以是得自母体的其它体液。

本文中所使用的术语“母体细胞DNA”是指从样本中分离的细胞组分中提取的基因组DNA，例如从母体外周血样本中分离的血细胞组分中提取的基因组DNA，其中基本上仅含有母体DNA(即基本上不含胎儿DNA)。

本文中所使用的术语“无细胞DNA”和“cfDNA”又称细胞游离DNA，是细胞外游离状态的DNA，其存在于体液中，尤其是人外周血的血浆中。在本发明中，其是指从样本中分离的无细胞组分中提取的DNA，例如从母体外周血样本中分离的血浆组分中提取的DNA，其中同时含有母体DNA和胎儿DNA。

样本中细胞组分和无细胞组分的分离技术是本领域的常规技术，例如可以通过静置分层分离。

从细胞中提取基因组DNA的技术及所使用的试剂是本领域的常规技术，并且目前市场上有很多成熟完善的商品化试剂或试剂盒可供选择。例如天根(Tiangen)血液DNA组提取试剂盒(DP318)。

提取cfDNA及所使用的试剂是本领域的常规技术，并且目前市场上有很多成熟完善的商品化试剂或试剂盒可供选择。例如美基(Magen)胎儿DNA小量提取试剂盒(D3184)。

本文中所使用的术语“高通量测序”又称“二代测序”，高通量测序技术的原理是本领域普通技术人员公知的，高通量测序通常是在微孔芯片上进行的，高通量测序技术及其所使用的试剂和装置是本领域的常规技术。目前商业化的高通量测序的芯片和反应试剂容易购得，例如可购自Life Technologies Inc.。在本发明的更优选的实施方案中，高通量测序为Ion Torrent测序方法。本领域技术人员应当知道，提取的DNA在进行高通量测序之前需要经过预处理过程，例如扩增、末端修复、连接接头和标签、纯化、修复缺口等步骤来建库，这些技术以及其中所需要的试剂对于掌握高通量测序的普通技术人员而言是容易理解的，例如可以使用NEBNext Fast DNA Fragmentation&Library Prep Set for IonTorrent(Life Technologies公司目录号4474180)试剂盒进行建库。

在本发明中，术语“在同一测序反应中进行平行测序”是指将母体DNA和cfDNA加载到同一个高通量测序芯片上，在一次运行中完成这两种DNA的测序。

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，基于以下实施例结合附图对本发明进行详细说明。应当理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种化学试剂和生物制剂，均为市售产品。

实施例1：检测胎儿染色体非整倍性

一、血样采集与处理

(1)孕妇怀孕17周，静脉采血2ml外周血。

(2)分离血细胞与血浆:将经过抗凝处理的外周血置于4℃静置30min至血样有明显分层，小心将上层血浆吸出，4000rpm离心5min，将上清母体血浆与血细胞沉淀分离。

(3)使用天根(Tiangen)血液DNA组提取试剂盒(DP318)提取血细胞的基因组DNA。

(4)使用美基(Magen)胎儿DNA小量提取试剂盒(D3184)提取血浆中的cfDNA。

(5)使用Nanodrop 2000型分光光度计测定OD260nm和OD280nm，确认其纯度高，并测定其浓度。

二、大规模测序

使用NEBNext Fast DNA Fragmentation&Library Prep Set for Ion Torrent(Life Technologies公司目录号4474180)试剂盒分别对上述步骤中获得的血细胞基因组DNA(以下称血细胞DNA)和血浆cfDNA(以下称cfDNA)进行建库，按照试剂盒说明书推荐的方法进行。将血细胞DNA和cfDNA文库等量混合之后加载于Life Technologies 318芯片上，使用Life Technologies Ion Torrent PGM测序仪进行测序，测序进行200个循环。整个测序过程按照制造商推荐的步骤进行。测序完成后，结果输出为FASTQ格式文件。

血细胞DNA和cfDNA所测得的reads数量分别为1963139和2069995。

三、测序数据处理

(1)截取每个read的前36个碱基。若该read长度不到36碱基则丢弃之(测序质量太差)。

(2)将两个测序数据集上传至承启生物基因测序分析云平台(http://www.chi- biotech.com/cloud/Solution_cn.aspx)，使用云平台的”无创产检一键分析“功能。该功能在云端调用FANSe2算法[7]，将reads与人参考基因组hg19进行比对，然后分别计算在血细胞DNA和cfDNA中，比对到每个染色体上的reads数量分别占所有比对到人参考基因组hg19上的reads的百分比，结果如表1所示：

表1血细胞DNA和cfDNA中各染色体reads比例

(3)将cfDNA的基因组占比与血细胞DNA的基因组占比进行对比，即计算cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值，结果如表2和图1所示：

表2各染色体cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比的比值

如果胎儿有某条染色体为三体，则胎儿DNA中该染色体的DNA相对量为母体正常值的1.5倍，即x＝1.5。当cfDNA中包含10％的胎儿DNA时(即y＝10)，剩余DNA为母体的，则cfDNA中该染色体的量至少为正常值(即母体细胞基因组DNA的染色体量)的1+(x-1)*y％＝1+(1.5-1)*10％＝1.05倍。在本案例中，没有任何一条染色体的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比比值达到1.05，因此可以判定该胎儿未患有染色体非整倍体。

传统方案直接计算某一染色体的reads的基因组占比，由图2(参见Fan,H.C.,etal.,Noninvasive diagnosis of fetal aneuploidy by shotgun sequencing DNA frommaternal blood.Proc Natl Acad Sci U S A,2008.105(42):p.16266-71.)可知可见正常人(三角标记)的数值波动很大，有9条染色体4,13,10,15,20,16,17,22,19的波动均超过了1±0.1，无法可靠检出1.05的差别。这种巨大的波动的原因包括母体基因型(包括人种、民族差异)、胎盘嵌合、测序仪及试剂、算法错漏、操作员操作精度等因素。而采用本发明的自体对照方案，以上各因素均可以被消除，各染色体的数值基本都在1±0.05以内，因此可有效地检出各染色体1.05以上的数值(患病)，本发明的精度优于传统方案。

对比例1：不使用自体对照，对待检孕妇只取其cfDNA，使用另一健康女性的血细胞基因组DNA作为标准品进行对比。

一、血样采集与处理

同实施例1的步骤一，自待检孕妇取外周血，但仅留cfDNA备用。

取另一健康女性(无染色体畸变)的血细胞，提取其DNA作为标准品。步骤同实施例1的步骤一(2)(3)(5)步。

二、大规模测序

待检孕妇cfDNA和标准品的测序方法同实施例1的步骤二。

三、测序数据处理

待检孕妇的cfDNA及标准品的测序结果的分析方法同实施例1的步骤三，结果如图3所示。

由图3可见，染色体1,10,11,13,18的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比比值均显著超过1.05，然而该孕妇的超声检查结果显示胎儿正常，并未患有这几个染色体的三体疾病。造成这种偏差的结果是个体基因型差异。

对比例2：使用自体对照，但cfDNA和血细胞DNA分别做两次测序，而不是严格的平行测序。

一、血样采集与处理

同实施例1的步骤一，自待检孕妇的外周血分离cfDNA和血细胞DNA。

二、大规模测序

血细胞DNA和cfDNA的测序方法同实施例1的步骤二，血细胞DNA和cfDNA的测序文库样品并非等量混合后在同一张芯片上进行测序，而是在2张芯片上分别进行两次测序。

三、测序数据处理

同实施例1的步骤三，结果如图4所示。

由图4可知，染色体1,13,18的cfDNA的基因组占比/细胞DNA基因组占比比值超过1.05，然而该孕妇的超声检查结果显示胎儿正常，并未患有这几个染色体的三体疾病。因此，即便采用了自体对照，但没有将cfDNA与血细胞DNA在同一张芯片上进行平行测序，也会存在误差、造成误诊。产生这种误差的原因是两次测序之间的批次随机差异，例如测序试剂的批次差异、芯片表面加工的个体差异等。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于检测胎儿染色体非整倍性的装置，所述装置包括：

测序单元，用于将母体细胞DNA和无细胞DNA（cfDNA）在同一测序反应中进行平行测序，其中所述母体细胞DNA和无细胞DNA从离体样本中分离获得；

比对单元，用于将所述母体细胞DNA的测序结果和所述cfDNA的测序结果与同一参考基因组序列进行比对；

计算单元，用于计算细胞DNA基因组占比和cfDNA基因组占比，所述细胞DNA基因组占比为所述母体细胞DNA中比对到每个染色体上的短读序列数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比,所述cfDNA基因组占比为所述cfDNA中比对到所述参考基因组的每条染色体上的短读序列数量占比对到所述参考基因组的全部染色体上的短读序列数量的百分比，并且对于每条染色体，计算所述cfDNA基因组占比/所述细胞DNA基因组占比的比值，并在所述cfDNA基因组占比/所述细胞DNA基因组占比的比值高于1+(x-1)*y%时，认定对应染色体存在非整数倍；其中，x为异常染色体倍数与正常染色体倍数的比值，y%为自母体获得的cfDNA中胎儿DNA的比例。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述母体细胞DNA和所述cfDNA分别来自于母体外周血离体样品的血细胞组分和血浆组分。

3.一种用于检测胎儿染色体非整倍性的系统，所述系统包括：

测序装置：用于获得待测样品中母体细胞DNA和无细胞DNA（cfDNA）在同一测序反应中的平行测序结果，其中所述母体细胞DNA和无细胞DNA从所述待测样品中分离获得；

存储器；以及

与存储器相连的处理器，所述处理器执行以下步骤：

将所述母体细胞DNA的测序结果和所述cfDNA的测序结果进行对比；

其中所述“将所述母体细胞DNA的测序结果和所述cfDNA的测序结果进行对比”包括下列步骤：

将所述母体细胞DNA和所述cfDNA的测序结果与同一参考基因组序列比对，分别计算细胞DNA基因组占比和cfDNA基因组占比，所述细胞DNA基因组占比为所述母体细胞DNA中比对到所述参考基因组的每条染色体上的短读序列数量占比对到所述参考基因组的全部染色体上的短读序列数量的百分比,所述cfDNA基因组占比为所述cfDNA中比对到每个染色体上的短读序列数量占比对到全部染色体上的短读序列数量的百分比；

对于每条染色体，计算所述cfDNA基因组占比/所述细胞DNA基因组占比的比值；

对于每条染色体，如果所述cfDNA基因组占比/所述细胞DNA基因组占比的比值高于

1+(x-1)*y%，则认定对应染色体存在非整数倍；其中，x为异常染色体倍数与正常染色体倍数的比值，y%为自母体获得的cfDNA中胎儿DNA的比例。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述母体细胞DNA和所述cfDNA分别来自于母体外周血离体样品的血细胞组分和血浆组分。