KR20150032062A - Fetal Epigenetic Markers and Use thereof - Google Patents

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KR20150032062A KR20130112065A KR20130112065A KR20150032062A KR 20150032062 A KR20150032062 A KR 20150032062A KR 20130112065 A KR20130112065 A KR 20130112065A KR 20130112065 A KR20130112065 A KR 20130112065A KR 20150032062 A KR20150032062 A KR 20150032062A
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Abstract

The present invention relates to a fetal specific epigenetic marker and a use thereof. The present invention provides a specific epigenetic marker X1, X2, and X3, and a method for a non-invasive prenatal diagnosis and the detection of a fetal DNA from a blood of a pregnant woman using the same. A composition for the detection of the fetal DNA according to the embodiment of the present invention includes one or more markers selected from a group composed of the fetal specific epigenetic marker X1 (sequence number 1), X2 (sequence number 2), and X3 (sequence number 3).

Description

태아 후성학적 마커 및 그의 용도{Fetal Epigenetic Markers and Use thereof}Fetal Epigenetic Markers and Use thereof < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 태아 후성학적 마커 및 그의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to fetal hemostatic markers and uses thereof.

임산부의 혈액 내에 존재하는 태아 DNA는 태아 유래 조직인 태반에서 기원하며, 임신 중 일어나는 태반세포(trophoblast)의 자발적인 세포 사멸 과정을 통한 고사 시에 발생하여 임산부의 혈액 내로 방출된다고 알려져 있다(Prenat Diagn 2007;27:415-8, Am J Pathol 2006;169:400-4).The fetal DNA present in the blood of pregnant women is originated from the fetal placenta and is known to be released into the blood of pregnant women due to apoptosis through spontaneous apoptosis of the trophoblast during pregnancy (Prenat Diagn 2007; 27: 415-8, Am J Pathol 2006; 169: 400-4).

태아 DNA가 임산부의 혈액 중에 존재한다는 사실은 남자 태아(male fetus)를 임신한 임산부의 혈액에서 Y 염색체의 특이적인 DNA를 검출함으로써 최초로 보고되어(Lancet 1997; 350:485-487), 임신 관련 질환과 태아의 유전 질환에 관한 비침습적 산전 진단의 새로운 재원으로 연구되고 있다.The fact that fetal DNA is present in the blood of pregnant women has been reported for the first time by detecting the Y chromosome specific DNA in the blood of pregnant women who have conceived a male fetus (Lancet 1997; 350: 485-487) And a new source of noninvasive prenatal diagnosis of fetal genetic disease.

임산부의 혈액에 존재하는 태아 DNA는 자간전증과 태아 성장 발육 장애 등과 같은 비정상적인 태반 상태에 의한 임신 관련 질환에서 증가되는 것으로 알려져 있으며(Am J Pathol 2006;169:400-4; Prenat Diagn 2007;27:415-8; Genes Dev 2000;14:3191-203; Am J Obstet Gynecol 2009;200:98.e1-6; Human Reproduction 2003;18(8):1733-736), 다운증후군과 같은 태아의 유전질환에서도 증가되는 것으로 보고되고 있다(Am J Obstet Gynecol. 2002 Nov;187(5):1217-21. Clin Chem. 2003;49:239-242. Clin Chem 1999; 45:1747-51). The fetal DNA present in the blood of pregnant women is known to be increased in pregnancy related diseases due to abnormal placental conditions such as preeclampsia and fetal growth disorder (Am J Pathol 2006; 169: 400-4; Prenat Diagn 2007; 27: 415 Genes Dev 2000; 14: 3191-203; Am J Obstet Gynecol 2009; 200: 98.e1-6; Human Reproduction 2003; 18 (8): 1733-736) (Am J Obstet Gynecol 2002 Nov; 187 (5): 1217-21. Clin Chem 2003; 49: 239-242. Clin Chem 1999; 45: 1747-51).

기존 임산부의 혈액에 존재하는 태아 DNA의 검출은 모체 여성에는 존재하지 않는 남아 유래의 Y 염색체 내 특이적인 DNA 서열을 이용하여 이루어졌다. 하지만 이 경우 태아가 여아인 경우 적용할 수 없는 제한점을 가지고 있다. 따라서 태아의 성별에 관계없이 임산부 혈액에 존재하는 태아 DNA를 보다 정확하게 측정하기 위해 조직의 발생단계와 종류에 따라 특이적인 양상을 나타내는 DNA 메틸화와 같은 유전자의 후성학적 특성 (epigenetic characteristics)이 주목을 받고 있다.Detection of fetal DNA present in the blood of existing pregnant women was carried out using a DNA sequence specific to the Y - derived Y chromosome which does not exist in maternal women. However, in this case, the fetus has a limitation that can not be applied to a girl. Therefore, in order to more accurately measure the fetal DNA present in the blood of pregnant women regardless of fetal sex, the epigenetic characteristics of genes such as DNA methylation, which shows a specific pattern depending on the stage and type of tissue, have.

최근 임산부의 DNA와 태아의 DNA 사이의 후성학적 차이 (epigenetic difference)를 이용한 태아 DNA 확인자(identifier)를 찾으려는 연구가 진행되고 있다. 예를 들어 PDE9A, SERPINB5, RASSF1A, APC, CASP8, RARB, SCGB3A1, DAB2IP, PTPN6, THY1, TMEFF2, PYCARD 등은 태아의 성별과 무관하게 존재하며 임산부의 혈액과 태반에서 메틸화 수준이 달라지므로 임산부의 혈액 내에 순환 태아 DNA가 존재하는지를 확인하는데 사용되고 있다. PDE9A 및 SERPINB5는 임산부의 혈액세포 중에는 주로 메틸화 상태로 존재하며 태반에서는 주로 비메틸화 상태로 존재한다고 보고되었다(Biol Reprod. 82(4):745-50, 2010). 반면, RASSF1A, APC, CASP8, RARB, SCGB3A1, DAB2IP, PTPN6, THY1, TMEFF2, 및 PYCARD는 임산부의 혈액세포 중에는 비메틸화 상태, 태반에서는 메틸화 상태로 존재한다고 알려져 있다(미국등록특허 제7754428호). Recently, research is underway to find fetal DNA identifiers using epigenetic differences between pregnant women's DNA and fetal DNA. For example, PDE9A, SERPINB5, RASSF1A, APC, CASP8, RARB, SCGB3A1, DAB2IP, PTPN6, THY1, TMEFF2 and PYCARD are present irrespective of fetal sex and the level of methylation in pregnant blood and placenta is different. Is used to determine whether circulating fetal DNA is present. PDE9A and SERPINB5 have been reported to be mainly methylated in the blood cells of pregnant women and present in the unmethylated state in the placenta (Biol Reprod. 82 (4): 745-50, 2010). On the other hand, it is known that RASSF1A, APC, CASP8, RARB, SCGB3A1, DAB2IP, PTPN6, THY1, TMEFF2, and PYCARD are present in the unmethylated state of the blood cells of pregnant women and in the methylation state of the placenta (US Patent No. 7754428).

현재 시행되는 산전 선별 검사의 주된 목적은 21번 염색체가 정상인보다 1개 더 많은 3개 존재하여 나타나는 염색체 질환인 다운증후군의 검출이다. 다운증후군은 정신 지체, 신체 기형, 전신 기능 이상, 성장 장애 등 신체 전반에 걸쳐 이상을 나타내며, 신생아 800명당 1명의 높은 발생빈도를 보이는 질환이다.The main objective of the current prenatal screening is to detect Down syndrome, a chromosomal disorder that occurs when three chromosomes are present in more than one chromosome. Down syndrome is an abnormality in the whole body including mental retardation, somatic anomaly, systemic dysfunction, and growth disorder.

현재 다운증후군의 산전 진단은 태아 목 투명대 초음파 검사법(nuchal translucency ultrasound scan of the fetus)과 혈청 표지 물질(pregnancy-associated plasma protein A, human chorionic gonadotrophin, alpha fetoprotein, unconjugated estriol, and inhibin-A)의 조합 검사법을 병행하고 있다. 그러나, 이러한 방법에 의한 검출 정확성은 5%의 위양성율 하에서 대략 84%인 것으로 보고되고 있다(Obstet Gynecol. 2006;107:167-173, N Engl J Med. 2005;353:2001-11). 일반적으로 다운증후군의 정확한 진단은 양수천자(amniocentesis)나 융모생검(chorionic villus sampling)을 통한 염색체 분석을 실시하여 이루어지고 있으나, 이러한 양수천자나 융모생검은 침습적 방법으로서 대략 1% 유산율의 위험성을 지니고 있다. 따라서 다운증후군에 대한 정확성이 높은 비침습적 선별, 진단 기술은 현재의 침습적 진단 방법의 필요성 감소와 선별 방법의 대체를 위해 여전히 요구되고 있다. At present, the diagnosis of Down syndrome is based on the combination of nuchal translucency ultrasound scan of the fetus and serum marker (pregnancy-associated plasma protein A, human chorionic gonadotrophin, alpha fetoprotein, unconjugated estriol, and inhibin-A) The test is in parallel. However, the accuracy of detection by this method has been reported to be approximately 84% at a false positive rate of 5% (Obstet Gynecol. 2006; 107: 167-173, N Engl J Med. 2005; 353: 2001-11). In general, Down's syndrome is diagnosed by chromosome analysis through amniocentesis or chorionic villus sampling. However, this amniocentesis or choriocarcinoma biopsy is an invasive method with a risk of approximately 1% abortion have. Therefore, non-invasive screening and diagnostic techniques with high accuracy for Down syndrome are still required for reducing the need for current invasive diagnostic methods and replacing screening methods.

현재까지 염색체 21번에 존재하는 임산부의 DNA와 태아의 DNA 사이의 후성학적 차이를 보이는 다양한 태아 DNA 확인자들이 보고되었다(Clin Chem 2008;54:500-11, Clin Chem 2010;56:90-8, Am J Pathol. 2009 May;174(5):1609-18). 하지만 보고된 태아 DNA 확인자는 비침습적인 태아 DNA의 검출을 위해 임산부의 혈액 세포와 태반 조직 사이의 조직 특이적인 후성학적 특성에 기반하여 동정되었으므로 질환 특이적인 후성학적 특성이 고려되지 않아 질환의 검출을 위한 마커로서의 이용에는 한계가 있다. 따라서, 임산부의 혈액 중 태아 DNA의 검출을 포함한 비침습적 산전 진단에 보다 효과적으로 이용될 수 있는 마커에 대한 요구가 여전히 존재한다. A variety of fetal DNA identifiers have been reported that present a hematological difference between maternal DNA and fetal DNA present on chromosome 21 (Clin Chem 2008; 54: 500-11, Clin Chem 2010; 56: 90-8, Am J Pathol 2009 May; 174 (5): 1609-18). However, the reported fetal DNA identifiers were identified based on tissue-specific epigenetic characteristics between maternal blood cells and placental tissues for the detection of noninvasive fetal DNA, There is a limit to the use of the marker as a marker. Therefore, there is still a need for a marker that can be used more effectively for noninvasive prenatal diagnosis, including detection of fetal DNA in the blood of pregnant women.

본 발명자들은 비침습적 산전 진단에 이용될 수 있는 태아 조직에 특이적인 후성학적 특징을 갖는 마커를 발굴하기 위한 연구를 수행하여 21번 염색체에 존재하는 서열번호 1의 마커 X1, 서열번호 2의 마커 X2, 및 서열번호 3의 마커 X3이 태아 DNA와 임산부 DNA를 구별하여, 임신 관련 질환이나 다운증후군과 같은 염색체 이상을 갖는 태아의 구별에 이용될 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.The present inventors conducted a study to identify markers having histologic characteristics specific to fetal tissues that can be used for noninvasive prenatal diagnosis, and found a marker X1 of SEQ ID NO: 1, a marker X2 of SEQ ID NO: 2 , And marker X3 of SEQ ID NO: 3 distinguish fetal DNA from maternal DNA and can be used to distinguish fetuses with chromosomal abnormalities such as pregnancy-related diseases or Down's syndrome. Thus, the present invention has been completed.

본 발명의 목적은 21번 염색체에 존재하는 조직 특이적인 후성학적 특징을 보이는 새로운 태아 DNA 특이적인 후성학적 마커를 개발하여 임산부 혈액 내 태아 DNA 검출을 위한 신뢰할 수 있는 태아 DNA 특이적 마커를 발굴하고 이를 통해 비정상적인 태반 상태에 의한 임신 관련 질환뿐 아니라 다운증후군의 검출에 있어서도 효과적인 새로운 DNA 마커를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to develop a new fetal DNA-specific histologic marker showing tissue-specific proliferative characteristics present on chromosome 21 and to identify reliable fetal DNA-specific markers for fetal DNA detection in pregnant blood, To provide a novel DNA marker that is effective in detecting Down's syndrome as well as pregnancy related diseases caused by abnormal placental conditions.

본 발명의 또 다른 목적은 태아 특이적 후성학적 마커를 이용하여 비침습적으로 임산부 혈액 중 태아 DNA의 존재 여부 및 수준을 검출하고, 산전 진단에 필요한 정보를 수득하는 방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a method for detecting the presence and level of fetal DNA in non-invasive pregnant blood using a fetal specific hysteretic marker and obtaining information necessary for prenatal diagnosis.

본 발명의 일 양태는 태아 특이적 후성학적 마커 X1(서열번호 1), X2(서열번호 2), 및 X3(서열번호 3)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 마커를 포함하는, 태아 DNA 검출용 조성물을 제공한다. One aspect of the invention is a composition for detecting fetal DNA, comprising at least one marker selected from the group consisting of fetal specific proximal markers X1 (SEQ ID NO: 1), X2 (SEQ ID NO: 2), and X3 .

태아 DNA와 임산부 DNA는 메틸화 상태가 상이할 수 있으며, 그에 의해 구별이 가능하다는 것이 알려져 있다. DNA의 메틸화는 후성학적 현상이고, 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3은 임산부 DNA와 비교하여 상이한 메틸화 상태를 가지므로, 그 메틸화 상태에 의해 태아 DNA를 임산부 DNA로부터 구별할 수 있다. 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3은 21번 염색체에 존재하며, 임산부 DNA에서는 완전한 비메틸화 상태이나, 태아 DNA에서는 완전한 메틸화 또는 과메틸화 상태이며, 카피수 변이(Copy Number Variant, CNV)를 갖지 않는다. It is known that fetal DNA and maternal DNA can differ in their methylation status and can be distinguished therefrom. Since methylation of DNA is a postmortem phenomenon and fetal specific prognostic markers X1, X2, and X3 have different methylation status compared to maternal DNA, the fetal DNA can be distinguished from maternal DNA by its methylation status. Fetal specific haplotype markers X1, X2, and X3 are present on chromosome 21 and are completely methylated in pregnant DNA, but are completely methylated or hypermethylated in fetal DNA and copy number variant (CNV) .

본 명세서에서 사용된 용어 "태아 특이적 후성학적 마커"는 메틸화와 같은 후성학적 특징에 의해 태아 유래 DNA를 모체 유래 DNA로부터 특이적으로 구별하기 위해 이용될 수 있는, 염색체 상의 특정 부위를 의미한다. 태아 특이적 후성학적 마커는 비침습적 산전 진단에 유용하게 이용될 수 있다. 태아 특이적 후성학적 마커를 이용하여 임산부 혈액 중 태아 DNA를 검출하고 그의 존재 여부를 판단하는 것은 물론, 그의 수준을 측정하는 것에 의해 태아의 염색체 이상이나 자간전증, 태아 발육 성장 장애 등을 포함한, 다양한 임신 관련 질환을 진단할 수 있다. As used herein, the term "fetal specific haematological marker" refers to a specific region on a chromosome that can be used to specifically distinguish fetal DNA from maternal DNA by virtue of metastatic characteristics such as methylation. Fetal-specific hematologic markers may be useful in noninvasive prenatal diagnosis. By detecting the fetal DNA in the blood of the pregnant woman using the fetal specific hysteretic marker and judging the existence of the fetal DNA, it is possible to measure the level of the fetal DNA by detecting the fetal chromosomal abnormality, preeclampsia, Related diseases can be diagnosed.

본 발명에서 태아 특이적 후성학적 마커 X1은 21번 염색체 상의 39865787번에서 39865951번까지의 영역(GeneBank accession no. NG_029732; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37/hg19)이고, 서열번호 1로 표시된다.In the present invention, the fetal-specific proliferative marker X1 is a region (GeneBank accession no. NG_029732; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37 / hg19) on the chromosome 21 from 39865787 to 39865951 and is represented by SEQ ID NO: 1.

본 발명에서 태아 특이적 후성학적 마커 X2는 21번 염색체 상의 43482782번에서 43482891번까지의 영역(GeneBank accession no. AP001745; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37/hg19)이고, 서열번호 2로 표시된다. In the present invention, the fetal specific proximal marker X2 is a region (GeneBank accession number AP001745; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37 / hg19) on the chromosome 21, and is represented by SEQ ID NO: 2.

본 발명에서 태아 특이적 후성학적 마커 X3은 21번 염색체 상의 43483783번에서 43483949번까지의 영역(GeneBank accession no. AP001745; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37/hg19)이고, 서열번호 3으로 표시된다.In the present invention, the fetal specific proximal marker X3 is a region (GeneBank accession No. AP001745; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37 / hg19) on the chromosome 21 and represented by SEQ ID NO: 3.

태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3의 CpG 부위는 태아 DNA에서는 완전한 메틸화 또는 과메틸화 상태이고, 임산부 DNA에서는 완전한 비메틸화 상태이므로, 메틸화 여부에 의해 태아 및 임산부 유래의 DNA를 구별될 수 있고, 메틸화된 DNA의 양적 평가를 통해 임산부의 이상을 진단할 수 있다. 또한, 이들 마커는 비침습적 산전 진단에서 태아 DNA의 존재에 대한 양성 대조군으로 이용될 수 있다. The CpG site of the fetal specific proximal markers X1, X2, and X3 is completely methylated or hypermethylated in the fetal DNA and is completely in the unmethylated state in the maternal DNA, so DNA from the fetal and maternal species can be distinguished by methylation And quantitative evaluation of methylated DNA can be used to diagnose maternal anomalies. In addition, these markers can be used as positive controls for the presence of fetal DNA in noninvasive prenatal diagnosis.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 마커는 실시간 중합효소연쇄 반응을 포함한 중합효소연쇄 반응에서 태아 DNA의 존재 여부를 검출하기 위해 이용될 수 있다. In one embodiment of the invention, the marker can be used to detect the presence of fetal DNA in a polymerase chain reaction involving real-time PCR.

본 발명의 일 구체예에서, 태아 DNA의 존재 여부를 검출하기 위한 중합효소연쇄반응의 수행 전에 메틸화된 DNA를 비메틸화된 DNA로부터 화학적 변형 없이 물리적으로 분리하는 단계를 수행할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of physically separating the methylated DNA from the unmethylated DNA without chemical modification may be performed prior to performing the polymerase chain reaction to detect the presence of fetal DNA.

메틸화된 DNA를 비메틸화된 DNA로부터 물리적으로 분리하는 단계는 DNA 자체를 화학적으로 변형시키거나 절단하지 않고, 메틸화 여부에 의해 분리하는 것을 의미한다. 메틸화된 DNA의 물리적 분리는 메틸화 특이적 항체를 이용한 면역침전이나 메틸화 부위를 인식하는 프로브를 포함하는 마이크로어레이를 이용한 혼성화에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들면, 메틸-CpG 결합 도메인 단백질 포획(methyl-CpG binding domain capture, MBD) 마이크로어레이가 이용될 수 있다. Physically separating the methylated DNA from the unmethylated DNA means separating the DNA itself by methylation, without chemically modifying or truncating it. Physical separation of methylated DNA can be achieved by hybridization using a microarray comprising a probe recognizing the methylation site or immunoprecipitation using a methylation-specific antibody. For example, a methyl-CpG binding domain capture (MBD) microarray can be used.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 마커 X1의 증폭을 위한 서열번호 4와 5로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X1의 검출을 위한 서열번호 6의 프로브, 마커 X2의 증폭을 위한 서열번호 7과 8로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X2의 검출을 위한 서열번호 9의 프로브, 및 마커 X3의 증폭을 위한 서열번호 10과 11로 이루어진 프라이머쌍, 및 마커 X3의 검출을 위한 서열번호 12의 프로브로부터 선택된 하나 이상의 프라이머쌍 및 프로브를 더 포함한다. In one embodiment of the invention, the composition comprises a primer pair consisting of SEQ ID NOS: 4 and 5 for amplification of marker X1, a probe of SEQ ID NO: 6 for detection of marker X1, SEQ ID NOs: 7 and 8 for amplification of marker X2 , A probe of SEQ ID NO: 9 for the detection of the marker X2, and a probe of SEQ ID NO: 12 for the detection of the marker X3, and a primer pair of SEQ ID NOs: 10 and 11 for amplification of the marker X3 and a probe of SEQ ID NO: A primer pair and a probe.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 실시간 중합효소연쇄반응 수행을 위한 완충액, dNTP 혼합물, 및 DNA 중합효소를 더 포함한다. In one embodiment of the invention, the composition further comprises a buffer, a dNTP mixture, and a DNA polymerase for performing a real-time PCR.

실시간 중합효소연쇄반응은 표적 핵산의 증폭과 측정을 동시에 진행한다. 중합효소연쇄반응에 의한 증폭 산물로부터 발생하는 신호, 예를 들면, 형광의 강도를 실시간으로 측정하므로, 전통적인 중합효소연쇄반응에 비해 신속하고 민감하게 결과를 확인할 수 있다. 또한, 증폭 산물의 분석을 위한 전기연동이나 서열결정과 같은 추가적인 단계를 필요로 하지 않는다. Real-time polymerase chain reaction simultaneously amplifies and measures the target nucleic acid. Since the intensity of the signal generated from the amplification product by the polymerase chain reaction, for example, fluorescence intensity is measured in real time, the result can be confirmed faster and more sensitively than the conventional polymerase chain reaction. In addition, there is no need for additional steps such as electrophoresis or sequencing for the analysis of the amplification product.

본 명세서에서 사용된 용어 "프로브(probe)"는 표적 서열에 상보적인 서열을 포함하는, 단일가닥 핵산 분자를 의미한다. 프로브는 혼성화 특이성이 손상되지 않는 범위 내에서 변형될 수 있다. 예를 들면, 리포터 형광물질 또는 소광물질(quencher)이 프로브의 말단에 부착될 수 있다. The term "probe" as used herein refers to a single-stranded nucleic acid molecule comprising a sequence complementary to a target sequence. Probes can be modified to the extent that the hybridization specificity is not impaired. For example, a reporter fluorescent substance or a quencher may be attached to the end of the probe.

본 발명의 일 구체예에서, 실시간 중합효소연쇄반응에서 사용하기 위한 프로브는 5' 말단에는 형광물질이 부착되고, 3' 말단에는 소광물질이 부착되어 있다. In one embodiment of the present invention, a probe for use in a real-time PCR is attached with a fluorescent substance at the 5 'end and a small mineral substance at the 3' end.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 형광물질은 6-FAM(6-Carboxyfluorescein), TET(2',7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), 6-JOE(6-carboxy-4',5'-dichloro-2',7'-dimethoxyfluorescein), HEX(2',4',5',7'-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), Cy3(Cyanine 3), Cy5, 및 VIC로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In one embodiment of the invention, the fluorescent material is selected from the group consisting of 6-Carboxyfluorescein, TET (2 ', 7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), 6-JOE 4 ', 5'-dichloro-2', 7'-dimethoxyfluorescein), HEX (2 ', 4', 5 ', 7'- tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), Cy3 (Cyanine 3) Cy5, and VIC. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 소광물질은 6-TAMRA (6-carboxytetramethylrhodamine), BHQ(Black Hole Quencher)-1, BHQ-2, BH3-3, 및 ROX(carboxy-X-rhodamine)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. In one embodiment of the present invention, the minerals are selected from the group consisting of 6-carboxytetramethylrhodamine, BHQ (Black Hole Quencher) -1, BHQ-2, BH3-3 and ROX (carboxy-X- But is not limited thereto.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 프로브의 3'-말단에 MGB(minor groove binder)가 부착될 수 있다. MGB는 형성된 이중쇄의 안정성을 증가시켜 분석의 정확도에 기여한다. In one embodiment of the present invention, a minor groove binder (MGB) may be attached to the 3'-end of the probe. MGB contributes to the accuracy of the analysis by increasing the stability of the double strand formed.

본 발명의 일 구체예에서, 단일 또는 다중 실시간 중합효소연쇄반응은 본 발명이 속하는 기술분야에서 알려진 통상적인 조건에서 수행되거나, 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있으며, 실시간 중합효소연쇄반응의 진행 중 어닐링 및 연장 단계에서 형광물질이 부착된 프로브로부터의 형광을 측정한다. In one embodiment of the invention, the single or multiple real-time PCR reactions can be performed under conventional conditions known in the art or can be readily determined by one of ordinary skill in the art, The fluorescence from the probe with the fluorescent material is measured in the middle annealing and extension steps.

본 발명의 또 다른 양태는 임산부 혈액 중 태아 DNA를 검출하는 방법으로서, Another aspect of the present invention is a method for detecting fetal DNA in pregnant blood,

임산부 혈액 시료에서 메틸화된 DNA를 물리적으로 분리하는 단계,Physically separating the methylated DNA from the maternal blood sample,

분리된 메틸화된 DNA에 대해 태아 특이적 후성학적 마커 X1(서열번호 1), X2(서열번호 2), 및 X3(서열번호 3) 중 하나 이상의 존재 여부를 검출하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. Detecting the presence or absence of one or more of the fetal specific haplotype markers X1 (SEQ ID NO: 1), X2 (SEQ ID NO: 2), and X3 (SEQ ID NO: 3) for the separated methylated DNA .

태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3은 태아 DNA, 즉, 태반으로부터 유래된 DNA에서는 완전한 메틸화 또는 과메틸화 상태이나, 임산부 DNA에서는 비메틸화 상태이다. 따라서, 임산부 혈액 시료 중 메틸화된 DNA를 비메틸화 DNA로부터 물리적으로 분리하고 그로부터 마커 X1, X2, X3, 또는 이들의 조합을 검출하는 것에 의해 태아 DNA의 존재 여부를 확인할 수 있다. 또한, 마커 X1, X2, X3, 또는 이들의 조합의 수준을 측정하고, 이를 표준화된 기준과 비교하는 것에 의해 산전 진단에 필요한 정보를 제공할 수 있다. Fetal specific haplotype markers X1, X2, and X3 are fully methylated or hypermethylated in fetal DNA, that is, placenta-derived DNA, and unmethylated in maternal DNA. Therefore, the presence of fetal DNA can be confirmed by physically separating the methylated DNA from the unmethylated DNA in the pregnant blood sample and detecting the markers X1, X2, X3, or a combination thereof from the unmethylated DNA. It is also possible to provide information necessary for prenatal diagnosis by measuring the level of the markers X1, X2, X3, or a combination thereof and comparing it with a standardized standard.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 임산부 혈액에서 메틸화된 DNA를 물리적으로 분리하는 단계는 메틸화 DNA 특이적 면역 침강 또는 메틸화 DNA 특이적 마이크로어레이에 의해 수행된다. In one embodiment of the invention, the step of physically separating the methylated DNA from the pregnant blood is carried out by methylated DNA-specific immunoprecipitation or methylated DNA-specific microarrays.

메틸화된 DNA를 비메틸화된 DNA로부터 물리적으로 분리하는 단계는 메틸화 DNA 특이적 항체를 이용하여 메틸화 DNA를 항체에 결합시킨 후 침강된 항체 복합체로부터 메틸화 DNA를 방출시키거나 또는 메틸화 CpG 결합 도메인 단백질과 같은 프로브를 포함하는 마이크로어레이로의 혼성화 후, 혼성화된 DNA를 방출시키는 것에 의해 수행된다. 메틸화된 DNA를 화학적으로 변형시키거나 절단하지 않으면서 물리적으로 비메틸화된 DNA로부터 분리하고, 이로부터 태아 특이적 후성학적 마커의 존재를 검출하거나 또는 그 수준을 측정한다. The step of physically separating the methylated DNA from the unmethylated DNA can be accomplished by binding the methylated DNA to the antibody using a methylated DNA specific antibody and then releasing the methylated DNA from the precipitated antibody complex or by using the methylated CpG binding domain protein Followed by hybridization to a microarray containing the probe, followed by releasing the hybridized DNA. The methylated DNA is isolated from physically unmethylated DNA without chemically modifying or truncating it, from which the presence of a fetal specific haploid marker is detected or its level measured.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3 중 하나 이상의 존재 여부를 검출하는 단계는 실시간 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of detecting the presence or absence of one or more of said fetal-specific hemostatic markers X1, X2, and X3 may comprise performing a real-time PCR.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 실시간 중합효소연쇄반응은 마커 X1의 증폭을 위한 서열번호 4와 5로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X1의 검출을 위한 서열번호 6의 프로브, 마커 X2의 증폭을 위한 서열번호 7과 8로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X2의 검출을 위한 서열번호 9의 프로브, 및 마커 X3의 증폭을 위한 서열번호 10과 11로 이루어진 프라이머쌍, 및 마커 X3의 검출을 위한 서열번호 12의 프로브로부터 선택된 하나 이상의 프라이머쌍 및 프로브를 이용하여 수행할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the real-time PCR reaction comprises a primer pair consisting of SEQ ID NOS: 4 and 5 for amplification of marker X1, a probe of SEQ ID NO: 6 for detection of marker X1, a sequence for amplification of marker X2 A pair of primers consisting of SEQ ID NOs: 10 and 11 for amplification of marker X3, and a pair of primers of SEQ ID NO: 12 for the detection of marker X3. , And a probe.

본 발명의 일 구체예에서, 본 발명에 따른 임산부 혈액 중 태아 DNA를 검출하는 방법은 분리된 메틸화된 DNA에 대해 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3 중 하나 이상의 수준을 측정하는 단계, 및In one embodiment of the invention, the method for detecting fetal DNA in pregnant blood according to the present invention comprises the steps of measuring the level of at least one of the fetal specific prognostic markers X1, X2, and X3 on the isolated methylated DNA, And

상기 측정된 마커의 수준을 상기 태아 특이적 후성학적 마커에 대한 표준화된 기준과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다. And comparing the level of the measured marker to a standardized reference for the fetal specific prognostic marker.

상기 태아 특이적 후성학적 마커에 대한 표준화된 기준 대비 상기 측정된 마커의 수준은 임신 관련 질환이나 다운증후군 태아의 진단에 필요한 정보를 제공한다. The level of the measured marker relative to a standardized standard for the fetal specific hysteretic marker provides information necessary for diagnosis of a pregnancy related disorder or a Down syndrome fetus.

시료 중 마커의 수준은 시료 중에 존재하는 마커의 양을 의미하며, 이는 시료 중 해당 마커의 카피수 등 다양한 정량적 단위로 표현될 수 있다. The level of the marker in the sample means the amount of the marker present in the sample, which can be expressed in various quantitative units such as the number of copies of the corresponding marker in the sample.

상기 태아 특이적 후성학적 마커에 대한 표준화된 기준은 정상 태아를 임신한 여성의 혈액으로부터 측정된 마커의 수준이거나 다운증후군 태아를 임신한 여성의 혈액으로부터 측정된 마커의 수준일 수 있다. The standardized criteria for the fetal specific prognostic marker may be the level of the marker measured from the blood of a normal fetus in a pregnant woman or the level of a marker measured from the blood of a pregnant woman with a Down syndrome fetus.

시료로부터 측정된 태아 특이적 후성학적 마커의 수준이 정상 태아를 임신한 여성의 혈액으로부터 측정된 마커의 수준보다 높은 경우, 또는 다운증후군 태아를 임신한 여성의 혈액으로부터 측정된 마커의 수준과 유사한 경우 시료의 태아 DNA는 다운증후군 태아로부터 유래된 것으로 판단할 수 있다. If the level of the fetal specific hysteretic marker measured from the sample is higher than the level of the marker measured from the blood of a normal pregnant woman or similar to the level of the marker measured from the blood of a pregnant woman The fetal DNA of the sample can be judged to be derived from the Down syndrome fetus.

또한, 임산부 혈액 중 태아 DNA의 양은 자간전증, 태아 성장 발육 장애와 같은 다양한 임신 관련 질환에서 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 태아 특이적 후성학적 마커의 수준을 측정하고, 이를 표준화된 기준과 비교하는 것에 의해 임신 관련 질환을 진단하는데 필요한 정보를 제공할 수 있다. In addition, the amount of fetal DNA in pregnant blood is known to increase in various pregnancy related diseases such as preeclampsia and fetal growth and development disorder. Thus, by measuring the level of fetal-specific haploid marker and comparing it with standardized criteria, it is possible to provide information necessary for diagnosing pregnancy related diseases.

상기 태아 특이적 후성학적 마커에 대한 표준화된 기준은 정상 임신 여성으로부터 측정된 마커의 수준이거나 임신 관련 질환을 가진 임신 여성으로부터 측정된 마커의 수준일 수 있다. The standardized criteria for the fetal specific hysteretic marker may be the level of the marker measured from a normal pregnant woman or the level of a marker measured from a pregnant woman with a pregnancy related disorder.

시료로부터 측정된 태아 특이적 후성학적 마커의 수준이 정상 임신 여성의 혈액으로부터 측정된 마커의 수준보다 높거나, 또는 임신 관련 질환을 가진 임신 여성의 혈액으로부터 측정된 마커의 수준과 유사한 경우, 시료의 태아 DNA는 임신 관련 질환으로 인한 태반 이상으로부터 유래된 것으로 판단할 수 있다.If the level of fetal-specific haploid marker measured from the sample is higher than the level of the marker measured from the blood of a normal pregnant woman or similar to the level of a marker measured from the blood of a pregnant woman with a pregnancy-related disorder, The fetal DNA can be judged to be derived from placental abnormalities due to pregnancy related diseases.

본 명세서에서 마커의 수준과 관련하여 사용된 용어 "표준화된 기준"은 시료 중 마커의 수준 또는 양과 비교하기 위한 값을 의미하며, 측정 대상 시료의 기준이 될 수 있는 집단으로부터 수득된 평균값일 수 있다. 예를 들면, 다운증후군 여부를 판단하기 위한 측정에서 표준화된 기준은 정상 태아를 임신한 임산부들로 측정된 값의 평균이거나 또는 다운증후군 태아를 임신한 임산부들로부터 측정된 값의 평균일 수 있고, 임신 관련 질환을 진단하기 위한 경우, 임신 관련 질환을 갖지 않고, 동일하거나 유사한 임신령의 건강한 임산부들로부터 측정된 값의 평균이거나 또는 임신 관련 질환을 가진 임산부들로부터 측정된 값의 평균일 수 있다. The term "standardized reference" used in connection with the level of a marker herein refers to a value for comparing with the level or amount of a marker in a sample and may be an average value obtained from a group that can be a reference of the sample to be measured . For example, a standardized criterion for determining whether a person has Down's syndrome may be an average of values measured for pregnant women with normal fetuses, or an average of values measured from pregnant women who have pregnant women with Down's syndrome, For diagnosing a pregnancy related disease, it may be an average of the values measured from healthy pregnant women of the same or similar pregnancy without having a pregnancy related disease, or an average of the values measured from pregnant women with a pregnancy related disease.

본 명세서에서 사용된 용어 "임신 관련 질환"은 임신한 여성, 임신한 여성의 태아, 또는 둘 모두에 영향을 미칠 수 있는 상태 또는 질병을 의미한다. 이러한 상태 또는 질병은 임신 또는 분만 동안 그 징후가 나타날 수 있다. 임신 관련 질환의 예는 자궁외 임신, 자간전증, 및 조기 진통을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. As used herein, the term " pregnancy related disorder "means a condition or disease that may affect a pregnant woman, a fetus of a pregnant woman, or both. Such conditions or illnesses can manifest itself during pregnancy or delivery. Examples of pregnancy related diseases include, but are not limited to, ectopic pregnancy, preeclampsia, and premature labor.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3 중 하나 이상의 존재 여부를 검출하는 단계는 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3로 이루어진 조합에 대해 수행된다. 각각의 마커 또는 이들의 조합의 검출 여부에 의해 태아 DNA의 존재 여부를 검출할 수 있다.
In one embodiment of the invention, the step of detecting the presence or absence of one or more of said fetal specific posterior markers X1, X2, and X3 is performed on a combination of fetal specific posterior markers X1, X2, and X3 . The presence or absence of the fetal DNA can be detected by detecting each marker or a combination thereof.

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

본 발명의 일 구체예에 따른 조성물 및 방법을 이용하여 비침습적으로 산모 혈액 시료 중 태아 DNA의 존재 여부를 검출하고, 다운증후군과 임신 관련 질환 등의 산전 진단에 필요한 정보를 수득할 수 있다. The composition and method according to one embodiment of the present invention can be used to noninvasively detect the presence of fetal DNA in a maternal blood sample and obtain information necessary for prenatal diagnosis such as Down's syndrome and pregnancy related diseases.

도 1 내지 3은 각각 태아 특이적 후성학적 마커 X1(4개의 CpG 부위), X2(7개의 CpG 부위), 및 X3(8개의 CpG 부위)의 비술피트 서열결정 데이터를 보여준다. 선택된 마커는 모두 태아 유래의 태반 조직에서는 과메틸화 또는 완전한 메틸화를 보였으나, 모체 유래의 말초 혈액에서는 완전한 비메틸화를 보였다.
도 4 내 6은 각각 모체 혈액 시료에 대해 수행된 태아 특이적 후성학적 마커 X1(서열번호 1), X2(서열번호 2), 및 X3(서열번호 3)에 대한 qPCR의 결과를 보여준다.
도 7은 태아 특이적 후성학적 마커 X2와 기준 마커 RASSF1A의 다중 실시간 qPCR 결과를 보여준다.
도 8은 태아 특이적 후성학적 마커 X2와 기준 마커 RASSF1A의 다중 실시간 qPCR로부터 수득된 ROC 곡선의 분석 결과를 보여준다. 도면 중 UMO는 마커 X2를 나타내고, RATIO는 마커 X2의 혈액 중 농도/RASSF1A의 혈액 중 농도의 비율로 계산된 비율 지수를 의미한다.
Figures 1 to 3 show non-sphinx sequencing data for fetal specific proliferative markers X1 (four CpG sites), X2 (seven CpG sites), and X3 (eight CpG sites), respectively. All of the selected markers showed hypermethylation or complete methylation in fetal placental tissue, but complete methylation in maternal peripheral blood.
4 in Fig. 4 shows the results of qPCR for the fetal specific prophylactic markers X1 (SEQ ID NO: 1), X2 (SEQ ID NO: 2), and X3 (SEQ ID NO: 3), respectively, performed on the maternal blood sample.
Figure 7 shows the multi-real-time qPCR results of the fetal specific posterior marker X2 and the reference marker RASSF1A.
Figure 8 shows the analysis of the ROC curve obtained from the multi-real-time qPCR of the fetal-specific haplotype marker X2 and the reference marker RASSF1A. In the figure, UMO denotes marker X2, and RATIO denotes a ratio index calculated as a ratio of blood concentration of marker X2 / blood concentration of RASSF1A.

실시예Example 1. 태아 특이적 후성학적  1. Fetal-Specific Histology 마커의Marker 스크리닝 Screening

21번 염색체를 대상으로 임산부 혈액 중 태아 DNA를 검출하기 위해 이용될 수 있는 태아 특이적 후성학적 마커를 스크리닝했다. 임산부와 태아에서 각각 상이한 메틸화 양상을 보이는 마커를 선별하여 태아 특이적 후성학적 마커로서의 적용 가능성을 확인했다.
The chromosome 21 was screened for fetal-specific hematological markers that could be used to detect fetal DNA in maternal blood. Markers with different methylation patterns in pregnant women and fetuses were selected and confirmed to be applicable as fetal - specific prognostic markers.

(1) 대상(1) Target

2011년 3월부터 12월 사이에 제일병원 산부인과에 내원한, 정상 태아 또는 다운증후군(T21) 태아를 가진 임신 여성과 임신하지 않은 여성을 대상으로 모집했다. 제일병원 윤리위원회로부터 본 연구에 대한 허가(#CGH-IRB-2011-85)를 얻었다. 모든 환자는 시료 수집 및 후속 연구에 대해 서면 동의했다.
We recruited pregnant and non-pregnant women with normal fetus or Down syndrome (T21) fetuses from March to December 2011 at Cheil Hospital Obstetrics and Gynecology. We obtained the permission (# CGH-IRB-2011-85) for the study from the Jeil Hospital Ethics Committee. All patients agreed in writing about sample collection and follow-up studies.

(2) 시료 처리(2) Sample processing

메틸-CpG 결합 도메인 단백질 포획 (MBD)-마이크로어레이 분석을 위해, 모체 말초혈액 시료를 제1 삼분기에 융모막 융모 샘플링 시술 직전에 EDTA를 함유한 튜브에 채취했다. 모든 태반 시료는 융모막 융모 샘플링에서 수득했다. 말초 혈액 시료를 1,600 g에서 10분 동안 원심분리하고 수득된 말초 혈액 세포 부분을 2,500 g에서 10분 동안 재-원심분리한 후, 잔류 혈장을 제거하여 말초 혈액 세포를 수득했다. 각각 QIAamp Blood Kit (Qiagen) 및 QIAamp Tissue Kit (Qiagen)를 이용하여, 말초 혈액 세포 및 태반 조직으로부터 DNA를 추출했다.
Methyl-CpG Binding Domain Protein Capture (MBD) - For microarray analysis, maternal peripheral blood samples were collected in a tube containing EDTA immediately prior to chorionic villus sampling in the first trimester. All placenta samples were obtained from chorionic villus sampling. Peripheral blood samples were centrifuged at 1,600 g for 10 minutes, and the obtained peripheral blood cell portions were re-centrifuged at 2,500 g for 10 minutes, and the residual plasma was removed to obtain peripheral blood cells. DNA was extracted from peripheral blood cells and placental tissues using QIAamp Blood Kit (Qiagen) and QIAamp Tissue Kit (Qiagen), respectively.

(3) 어레이 혼성화(Array Hybridization)(3) Array Hybridization

21번 염색체의 타일링 올리고뉴클레오티드 어레이(tiling oligonucleotide array)를 위해, 정상 비임신 여성 (n=2)으로부터의 전혈 시료, 정상 태아를 임신한 여성(n=4)으로부터의 전혈 시료와 태아 태반 시료 (n=4), 및 다운증후군 태아를 임신한 정상 여성의 태아 태반 시료 (n=4)를 이용했다. For tiling oligonucleotide arrays of chromosome 21, whole blood samples from normal non-pregnant women (n = 2), whole blood samples from women with normal pregnancy (n = 4) and fetal placenta samples n = 4), and fetal placenta samples from normal women (n = 4) who were pregnant with Down syndrome fetuses.

태반 조직 및 혈액 세포로부터 추출된 각 DNA 시료를 초음파 처리(sonication)한 후, 메틸화된 CpG 디뉴클레오티드를 특이적으로 인식하는 MBD를 사용하여 메틸화된 DNA만 선택적으로 결합시키고, 결합된 MBD-DNA를 특이적으로 결합할 수 있는 마그네틱비드를 이용하여 메틸화된 DNA만 선택적으로 추출하여 마이크로어레이에 적용했다(Invitrogen, MethylMinerTM Methylated DNA enrichment kit). MBD를 통해 수득된 산물을 전체 유전체를 증폭할 수 있는 Whole Genome Amplification Kit(Sigma)를 사용하여 증폭하고, 각각의 증폭된 DNA는 Genomic DNA Enzymatic Labeling Kit (Agilent)를 이용하여 표지하고, 21번 염색체에 대해 특이적으로 맞춤화된 칩에 혼성화시켰다. 어레이 플랫폼은 21번 염색체에 특이적인 고-해상도 타일링 올리고뉴클레오티드 어레이를 위해 제작된 것이었다(Agilent technologies, Design_ID038569). 이 어레이는 60 bp 당 1개의 중간 프로브 밀도(median probe density)로 21번 염색체 전체를 포괄하는 40만개의 50량체 또는 60량체(60-mer) 올리고뉴클레오티드로 구성된다. 표지화, 혼성화, 및 혼성화-후 세척 절차를 포함한, 마이크로어레이 프로토콜이 제조사에 의해 제안되었으며, http://www.agilent.com에서 확인할 수 있다. After sonication of each DNA sample from placenta tissue and blood cells, only the methylated DNA was selectively bound using MBD that specifically recognizes the methylated CpG dinucleotide, and the bound MBD-DNA Only the methylated DNA was selectively extracted using magnetic beads that can be specifically bound (Invitrogen, MethylMiner TM Methylated DNA Enrichment Kit). The products obtained through MBD were amplified using a Whole Genome Amplification Kit (Sigma) capable of amplifying the whole genome, and each amplified DNA was labeled with Genomic DNA Enzymatic Labeling Kit (Agilent), and chromosome 21 ≪ / RTI > to a specifically tailored chip for < RTI ID = 0.0 > The array platform was designed for a high-resolution tiling oligonucleotide array specific for chromosome 21 (Agilent technologies, Design_ID038569). The array consists of 400,000 50-mer or 60-mer oligonucleotides covering the entire chromosome 21 with one median probe density per 60 bp. A microarray protocol, including labeling, hybridization, and post-hybridization procedures, has been proposed by the manufacturer and can be found at http://www.agilent.com.

요약하면, 표지된 MBD (Cyanine 5-dUTP) DNA 및 기준(reference) DNA (Cyanine 3-dUTP)를 Amicon 필터(Millipore)를 이용하여 세척했다. 그 후, 제조사의 설명서에 따라, 회전하는 SureHyb 챔버에서 67℃에서 40시간 동안 Methylation Hybridization Kit (Agilent)를 이용하여, 상기 마이크로어레이로의 경쟁적 혼성화를 진행시켰다. 그 후, 세척된 슬라이드를 High-Resolution C Scanner (Agilent)를 이용하여 스캔하고, Feature Extraction 소프트웨어(Agilent Technologies)를 이용하여 형광을 평가했다. 수득된 형광 수치를 이용하여 Intensity Lowess 정규화를 통해 값을 보정하고, 보정된 값들은 BATMAN(Bayesian tool for methylation analysis) 알고리즘을 통하여 메틸화 여부를 평가하였다. BATMAN 알고리즘에 따라 평가된 값에서 로그값이 1 이상이며, BATMAN 콜(call)이 1인 값들을 메틸화된 것으로 평가하였다.
In summary, the labeled MBE (Cyanine 5-dUTP) DNA and reference DNA (Cyanine 3-dUTP) were washed using Amicon filters (Millipore). Competitive hybridization to the microarray was then carried out using a Methylation Hybridization Kit (Agilent) at 67 ° C for 40 hours in a rotating SureHyb chamber according to the manufacturer's instructions. The washed slides were then scanned using a High-Resolution C Scanner (Agilent) and fluorescence was evaluated using Feature Extraction software (Agilent Technologies). Intensity lowess normalization was performed using the obtained fluorescence values and the corrected values were evaluated for methylation through BATMAN (Bayesian tool for methylation analysis) algorithm. From the values evaluated according to the BATMAN algorithm, values with a log value of 1 or more and a BATMAN call of 1 were evaluated as methylated.

타일링 올리고뉴클레오티드 어레이의 데이터 분석Data analysis of tiling oligonucleotide arrays

백그라운드 보정을 이용하여 두 개의 신호 값을 정규화시키고, Agilent Genomic Workbench 소프트웨어 (Agilent)를 이용하여, 신호 비(MBD/인풋), 신호 로그 비 [log2(MBD/input)], P[X], 및 P를 수득했다. log2 값은 log2 스케일로 변환된, 각 프로브에 대한 Cy5:Cy3 형광 비(MBD에 의해 회수된 메틸화 DNA:총 인풋 DNA)이고, 각 좌(locus)에서 메틸화 DNA 양의 상대적 척도를 나타낸다. 본 발명자들은 미가공 데이터(raw data)에 중앙값 및 Lowess 정규화를 적용하고, 불량(low-quality) 데이터 포인트를 제거하기 위해 가외치 프로브(outlier probe)를 필터링했다. MBD 어레이 분석에서 binding call을 수득하기 위해 이용되는 P[X] 및 P 값은 X 값이 시료의 전체 지놈의 X 값의 가우스 분포로부터 벗어날 확률로 정의하였다. 이때, 프로브에 대한 X 값은 분포의 대칭에 대해 보정된 MBD 신호와 인풋 신호 간의 차이를 의미한다. 프로브에 대한 값은 인접 프로브(해당 프로브의 1 kb 내에 있는 프로브)의 신호를 고려하여, 평균 X로 계산하였다. 최종적으로, 본 발명자들은 완전한 메틸화를 정규화 log2 비 > 1로 정의하고, 완전한 비메틸화를 정규화 log2 비 = 0으로 정의하였다.
Two signal values are normalized using background correction and signal ratio (MBD / input), signal log ratio [log 2 (MBD / input)], P [X] And P were obtained. The log 2 value is the Cy5: Cy3 fluorescence ratio (methylated DNA: total input DNA recovered by MBD) for each probe, converted to a log 2 scale, and represents the relative measure of the amount of methylated DNA in each locus. The present inventors applied median and lowess normalization to raw data and filtered outlier probes to remove low-quality data points. The P [X] and P values used to obtain the binding call in the MBD array analysis are defined as the probability that the X value deviates from the Gaussian distribution of the X value of the entire genome of the sample. The X value for the probe means the difference between the MBD signal and the input signal corrected for the symmetry of the distribution. The value for the probe was calculated as the average X, taking into account the signal of the adjacent probe (probe within 1 kb of the probe). Finally, we define full methylation as normalized log 2 ratio > 1 and convert complete methylation to normalized log 2 Ratio = 0.

타일링 올리고뉴클레오티드 어레이 분석에서 혈액과 태반 조직에서 차등적으로 메틸화된 영역을 확인하여 태아 특이적 후성학적 마커의 후보를 선택했다. 질환의 유무에 관계없이, 태반 시료(n=8)에서 1보다 큰 정규화된 log2 비로 정의된 완전한 메틸화 및 0인 정규화된 log2 비로 정의된 비메틸화에 근거하여 총 3개의 영역을 마커 후보로 선택했다. 하기 표 1은 그 결과를 보여준다. In the tiling oligonucleotide array assay, candidates for fetal specific prognostic markers were selected by identifying regions of differentially methylated regions in blood and placental tissues. Regardless of the presence or absence of disease, a total of three regions were selected as marker candidates based on the unmethylation defined in the placenta sample (n = 8) as a full methylation defined as a normalized log 2 ratio greater than 1 and a normalized log2 ratio of 0 did. Table 1 below shows the results.

Figure pat00001
Figure pat00001

태아 유래 태반 시료에서 완전한 메틸화를 나타내고, 임신의 유무에 관계없이, 모든 혈액 시료에서 완전한 비메틸화를 나타내는 것으로 확인된 Index 213672, 243799, 및 243805로 표시된 프로브에 의해 동정된 영역을 각각 태아 특이적 마커 X1, X2 및 X3으로 명명했다.
The areas identified by the probes designated Index 213672, 243799, and 243805, which exhibited complete methylation in fetal placenta samples and which were found to exhibit complete unmethylation in all blood samples, with or without pregnancy, were designated as fetal-specific markers X1, X2 and X3.

(4) 표적 영역 내 카피수 변이(Copy Number Variation) 확인(4) Copy Number Variation in Target Area Confirm

태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2 및 X3의 DNA 서열을 DGV(Database of Genomic Variants)(http://projects.tcag.ca/variation/) 검색에 의해 카피수 변이(copy number variant, CNV)의 존재 여부에 대해 확인하였다. CNV가 없는 표적 영역을 모체 혈장의 검출을 통한 비침습적 태아 마커로서의 이용 가능성을 검증하기 위해 이용했다. 하기의 표 2는 CNV가 없는 것으로 최종적으로 확인된 영역을 나타낸다. 붉은 색 서열은 마이크로어레이에 의해 선정된 프로브 서열을 나타내며, 밑줄친 영역은 선택된 프로브의 주변 프로브 서열이다.The DNA sequences of the fetal specific prognostic markers X1, X2 and X3 were cloned by searching the database of genomic variants (DGV) (http://projects.tcag.ca/variation/) to determine the copy number variant (CNV) And the presence or absence thereof. The target area without CNV was used to verify its potential for non-invasive fetal markers through the detection of maternal plasma. Table 2 below shows the area finally confirmed to be free of CNV. The red sequence represents the probe sequence selected by the microarray and the underlined region is the probe sequence of the selected probe.

Figure pat00002
Figure pat00002

(5) 비술피트 직접 서열결정(Bisulfite direct sequencing ) (5) Bisulfite Direct sequencing direct sequencing )

타일링 올리고뉴클레오티드 어레이 분석에 의해 선별된 마커에 대해 비술피트 직접 서열결정을 이용하여 어레이 분석 데이터의 정확성을 확인하였다. DNA 시료 (1 ㎍)를 제조사의 설명서에 따라 EpiTect Bisulfite Kit (Qiagen)를 이용하여 비술피트-전환시켰다. 비술피트-전환 DNA를 메틸화 CpG 부위 및 비메틸화 CpG 부위의 구별을 위한 프라이머를 이용한 PCR에 의해 증폭시켰다. 사용된 PCR 프라이머는 하기와 같았다:
The accuracy of the array analysis data was confirmed using non-sphygite direct sequencing for selected markers by tiling oligonucleotide array analysis. A DNA sample (1 ㎍) was non-sulfated-transformed using EpiTect Bisulfite Kit (Qiagen) according to the manufacturer's instructions. The bisulfite-transformed DNA was amplified by PCR using a primer for distinguishing methylated CpG and unmethylated CpG sites. The PCR primers used were as follows:

Index ID: 213672: 정방향 프라이머: 5'-TTGTGTGTGGTATTTGTTTTG-3'Index ID: 213672: Forward primer: 5'-TTGTGTGTGGTATTTGTTTTG-3 '

역방향 프라이머: 5'-CACACTTACATTTACTTCCTTCC-3'Reverse primer: 5'-CACACTTACATTTACTTCCTTCC-3 '

Index ID: 243799: 정방향 프라이머: 5'-GATGCGTTAGATTTAAGGGAGG-3'Index ID: 243799: Forward primer: 5'-GATGCGTTAGATTTAAGGGAGG-3 '

역방향 프라이머: 5'-CTCACTCTCACGAAACCCCTC-3'Reverse primer: 5'-CTCACTCTCACGAAACCCCTC-3 '

Index ID: 243805: 정방향 프라이머: 5'-TGTTAGGATAGGAGTAGTGG-3'Index ID: 243805: Forward primer: 5'-TGTTAGGATAGGAGTAGTGG-3 '

역방향 프라이머: 5'-CCCACAAACGCTAAACATCTC-3'
Reverse primer: 5'-CCCACAAACGCTAAACATCTC-3 '

PCR 반응 용액은 20 ㎕의 총 반응 부피당 10 ng 지놈 DNA, 10 pM 프라이머, 0.25 mM dNTP, 1.5 mM MgCl2, 1 X 완충액, 및 0.25 U Taq 폴리머라아제를 포함했다. PCR 조건은 95℃에서 10분 동안의 예비변성, 95℃에서 30초, 56℃에서 30초, 72℃에서의 40초로 이루어진 사이클 35회, 및 72℃에서 10분의 최종 연장을 포함했다. PCR 증폭 후에, 제조사의 설명서에 따라 PCR 정제 키트 (Bioneer)를 이용하여 PCR 산물을 정제하고, PRISM BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems Inc.)를 이용하여 서열을 결정하였다. 서열결정 산물은 PRISM 3100 Genetic Analyzer (Applied Biosystems Inc.)를 이용하여 분석하고, Genescan 소프트웨어 버전 3.7 (Applied Biosystems, Inc.)을 이용하여 전기영동도 기록(electropherogram trace)을 해석했다. Genotyper 소프트웨어 버전 3.7 (Applied Biosystems, Inc.)을 이용하여 상응하는 유전형을 배치했다. 도 1 내지 3은 각각 마커 X1, X2, 및 X3에 대한 비술피트 서열결정 데이터를 보여준다. 선별된 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3은 각각 서열번호 1 내지 3으로 확인되었다. 마커 X1, X2, 및 X3은 모두 태아 유래의 태반 조직에서는 과메틸화 또는 완전한 메틸화를 보였으나, 모체 유래의 말초 혈액에서는 완전한 비메틸화를 보였다.
The PCR reaction solution contained 10 ng genomic DNA, 10 pM primer, 0.25 mM dNTP, 1.5 mM MgCl 2 , 1 X buffer, and 0.25 U Taq polymerase per 20 μl total reaction volume. The PCR conditions included pre-denaturation at 95 캜 for 10 min, 30 sec at 95 캜, 30 sec at 56 캜, 35 cycles consisting of 40 sec at 72 캜, and a final extension at 72 캜 for 10 min. After PCR amplification, the PCR product was purified using a PCR purification kit (Bioneer) according to the manufacturer's instructions and the sequence was determined using the PRISM BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems Inc.). The sequencing products were analyzed using a PRISM 3100 Genetic Analyzer (Applied Biosystems Inc.) and electrophorograms were recorded using Genescan software version 3.7 (Applied Biosystems, Inc.). Corresponding genotypes were placed using Genotyper software version 3.7 (Applied Biosystems, Inc.). Figures 1 to 3 show non-sphinx sequencing data for markers X1, X2, and X3, respectively. Selected fetal specific haematological markers X1, X2, and X3 were identified as SEQ ID NOS: 1-3, respectively. Markers X1, X2, and X3 all showed hypermethylation or complete methylation in fetal placental tissue, but complete methylation in maternal peripheral blood.

실시예Example 2. 태아  2. Fetus DNADNA 의 검출Detection

실시예 1에서 선별된 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3을 이용하여 임산부 혈액으로부터 수득된 시료에서 태아 DNA의 검출을 수행했다.
Detection of fetal DNA was performed on samples obtained from pregnant blood using the fetal specific hysteretic markers X1, X2, and X3 selected in Example 1.

(1) 모체 혈장으로부터 세포-유리 DNA의 단리(1) Isolation of cell-free DNA from maternal plasma

각 임산부 참가자(n=6)로부터의 말초 혈액을 EDTA 튜브에 수집했다. 채취 직후, 모체 말초 혈액 시료를 4℃에서 1,600 g로 10분 동안 원심분리했다. 혈장 부분을 16,000g로 10분 동안 재원심분리하여 모체 DNA의 추가적인 방출을 최소화하고, 검사할 때까지 -80℃ 초저온 냉동고(deep freezer) 보관했다. 제조사의 설명서에 따라, QIAamp DSP Virus Kit (Qiagen)를 이용하여 1 mL 모체 혈장으로부터 cff(cell free fetal)-DNA를 추출했다. 각 DNA 시료를 30 ㎕의 멸균 DNase-불포함 물로 용리시키고, 후속 맹검 분석(blinded analysis)을 위해 표시했다.
Peripheral blood from each pregnant participant (n = 6) was collected in EDTA tubes. Immediately after harvesting, peripheral blood samples of the maternal blood were centrifuged at 4 ° C to 1,600 g for 10 minutes. Plasma was resuspended at 16,000 g for 10 min to minimize further release of maternal DNA and stored at -80 ° C in a deep freezer until testing. According to the manufacturer's instructions, cff (cell free fetal) -DNA was extracted from 1 mL of maternal plasma using QIAamp DSP Virus Kit (Qiagen). Each DNA sample was eluted with 30 [mu] l of sterile DNase-free water and labeled for subsequent blinded analysis.

(2) 메틸화 DNA의 농축(Enrichment)(2) Enrichment of methylated DNA

MethylMinerTM 메틸화 DNA 농축 키트 (Invitrogen)를 이용하여, 모체 혈장으로부터 추출된 순환하는 DNA로부터 메틸화 DNA를 단리했다. MBD-비오틴 단백질(3.5 ㎍)을 10 ㎕ Dynabeads M-280 Streptavidin에 결합(coupling)시킨 후, MBD-자성 비드 컨쥬게이트를 3회 세척하고 1 부피(volume)의 1X Bind/Wash 완충액에 재현탁시켰다. 회전 믹서 상에서 30 ㎕의 추출된 순환 DNA를 MBD-자성 비드에 첨가하여 4℃에서 24시간 동안 포획(capture) 반응을 수행했다. 그 후, 비드를 1X Bind/Wash 완충액으로 3회 세척하고, 결합된 메틸화 DNA를 용리 완충액 중 증가되는 NaCl 농도 [450 mM, 600 mM, 1,000 mM, and 2,000 mM NaCl]를 이용하여 단계적 용리에 의해 용리시켰다. 용리된 DNA를 DNA 농축기 (Zymo research corp.)를 이용하여 농축시키고, 30 ㎕의 최종 부피로 용리시켰다. 키트에 포함된 대조군 DNA(메틸화 DNA 및 비메틸화 DNA)를 이용하여 메틸화 DNA의 단리를 확인하였다.
The methylated DNA was isolated from circulating DNA extracted from maternal plasma using a MethylMiner TM methylated DNA enrichment kit (Invitrogen). The MBD-biotin protein (3.5 μg) was coupled to 10 μl Dynabeads M-280 Streptavidin and the MBD-magnetic bead conjugate was then washed three times and resuspended in 1 volume of 1 × Bind / Wash buffer . 30 [mu] l of extracted circular DNA on a rotary mixer was added to MBD-magnetic beads and capture reaction was carried out at 4 [deg.] C for 24 hours. The beads were then washed three times with 1X Bind / Wash buffer and the bound methylated DNA was eluted by stepwise elution using increasing NaCl concentrations [450 mM, 600 mM, 1,000 mM, and 2,000 mM NaCl] in elution buffer Eluted. The eluted DNA was concentrated using a DNA concentrator (Zymo research corp.) And eluted with a final volume of 30 l. The methylation DNA was isolated using the control DNA (methylated DNA and unmethylated DNA) contained in the kit.

(3) 정량적 실시간 중합효소연쇄반응(q-RT PCR)(3) Quantitative real-time polymerase chain reaction (q-RT PCR)

임산부 혈장 중 태아 특이적 후성학적 마커의 검출 가능성을 확인하기 위해 q-RT PCR을 수행했다. q-RT PCR은 ABI 7500 system (ABI)을 이용하여 수행했다. 2X Master Mix II (Kogene biotech) 10 ㎕ 및 MBD에 의해 포획된 메틸화 혈장 DNA 5 ㎕를 이용하여 20 ㎕ 부피로 반응액을 준비했다. 프라이머 및 가수분해 프로브(hydrolysis probe)는 각각 200 nmol/L 및 100 nmol/L의 최종 농도로 사용했다. 프라이머, 가수분해 프로브, 및 표적 영역의 앰플리콘의 서열이 하기 표 3에 표시된다. 초기 PCR 반응 조건은 50℃에서의 2분 및 95℃에서의 10분, 및 뒤이은 95℃에서의 15초 및 60℃에서의 1분으로 이루어진 사이클 50회였다. 앰플리콘의 연속 희석에 의해 각 분석에 대한 보정 곡선(calibration curver)을 작성했다. 모든 시료는 3회 증폭시키고 최종 결과는 평균을 반영했다. 농축 계수(factor concentration)는 카피/mL로 표현하고, 전술된 바와 같이, 데이터를 카피수로 전환시키기 위해, 6.6 pg의 표준 계수(standard factor)를 사용했다(Am J Hum Genet 1998; 62:768-75). Q-RT PCR was performed to confirm the possibility of detection of fetal-specific hematopoietic markers in maternal plasma. q-RT PCR was performed using the ABI 7500 system (ABI). 10 [mu] l of 2X Master Mix II (Kogene biotech) and 5 [mu] l of methylated plasma DNA captured by MBD were used to prepare a reaction mixture in a volume of 20 [mu] l. Primers and hydrolysis probes were used at final concentrations of 200 nmol / L and 100 nmol / L, respectively. The sequences of primers, hydrolysis probes, and amplicon of the target region are shown in Table 3 below. The initial PCR reaction conditions were 50 cycles consisting of 2 min at 50 캜 and 10 min at 95 캜, followed by 15 sec at 95 캜 and 1 min at 60 캜. A calibration curve was created for each analysis by serial dilution of the ampicillin. All samples were amplified 3 times and the final result reflected the mean. The factor concentration was expressed in copies per mL and a standard factor of 6.6 pg was used to convert the data to the number of copies as described above (Am J Hum Genet 1998; 62: 768 -75).

마커Marker 서열order X1X1 서열번호 13: 앰플리콘
5'-AGCTGAAGCTGGGCCGTGGGAAATGTTGAGACGAGTGAGTGCAGAGCCTGAAAGACAATACGGTAGAAAAGGTTACATCCGCG-3'
SEQ ID NO: 13: Amplicone
5'-AGCTGAAGCTGGGCCGTGGGAAATGTTGAGACGAGTGAGTGCAGAGCCTGAAAGACAATACGGTAGAAAAGGTTACATCCGCG-3 '
서열번호 4: 정방향 프라이머 5'-AGCTGAAGCTGGGCCG-3'
서열번호 5: 역방향 프라이머 5'-CGCGGATGTAACCTTTTCTACCG-3'
서열번호 6: 가수분해 프로브 5'-(FAM) GAGACGAGTGAGTGCAGAG(MGBNFQ)-3'
SEQ ID NO: 4: forward primer 5'-AGCTGAAGCTGGGCCG-3 '
SEQ ID NO: 5: Reverse primer 5'-CGCGGATGTAACCTTTTCTACCG-3 '
SEQ ID NO: 6: Hydrolysis probe 5 '- (FAM) GAGACGAGTGAGTGCAGAG (MGBNFQ) -3'
X2X2 서열번호 14: 앰플리콘
5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTCTTGTTGTTCACCCCAAATAAACTCTGCCGGAACTGGGGCGGGACTCGCAGGGGCGGAGAAGGGGGGAGACGGGCAGAGGGCAGAA-3'
SEQ ID NO: 14: Amplicone
5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTCTTGTTGTTCACCCCAAATAAACTCTGCCGGAACTGGGGCGGGACTCGCAGGGGCGGAGAAGGGGGGAGACGGGCAGAGGGCAGAA-3 '
서열번호 7: 정방향 프라이머 5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTC-3'
서열번호 8: 역방향 프라이머 5'-TTCTGCCCTCTGCCCGTCTC-3'
서열번호 9: 가수분해 프로브 5'-(FAM) CCCAAATAAACTCTGCCGGA (MGBNFQ)-3'
SEQ ID NO: 7: forward primer 5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTC-3 '
SEQ ID NO: 8: Reverse primer 5'-TTCTGCCCTCTGCCCGTCTC-3 '
SEQ ID NO: 9: Hydrolysis probe 5 '- (FAM) CCCAAATAAACTCTGCCGGA (MGBNFQ) -3'
X3X3 서열번호 15: 앰플리콘
5'-CGGCTTTGCCTGAATTAGAGGGCGTGAGAGCCACCTGTGTCTCAGCACTGCAATTAAAGCAGGAAGCCCTTTCGGAAGCAGCCGTGTGCACCA-3'
SEQ ID NO: 15: Amplicone
5'-CGGCTTTGCCTGAATTAGAGGGCGTGAGAGCCACCTGTGTCTCAGCACTGCAATTAAAGCAGGAAGCCCTTTCGGAAGCAGCCGTGTGCACCA-3 '
서열번호 10: 정방향 프라이머 5'-CGGCTTTGCCTGAATTAGAGG-3'
서열번호 11: 역방향 프라이머 5'-TGGTGCACACGGCTGCT-3'
서열번호 12: 가수분해 프로브 5'-(FAM) AGGAAGCCCTTTCGG(MGBNFQ)-3'
SEQ ID NO: 10: forward primer 5'-CGGCTTTGCCTGAATTAGAGG-3 '
SEQ ID NO: 11: Reverse primer 5'-TGGTGCACACGGCTGCT-3 '
SEQ ID NO: 12: Hydrolysis probe 5 '- (FAM) AGGAAGCCCTTTCGG (MGBNFQ) -3'

도 4 내지 6은 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3에 대한 qPCR에 의해 임산부 혈장 중에 존재하는 태아 DNA를 효과적으로 검출할 수 있다는 것을 보여준다.
Figures 4 to 6 show that fetal DNA present in maternal plasma can be effectively detected by qPCR for fetal specific proximal markers X1, X2, and X3.

실시예Example 3. 태아 특이적 후성학적  3. Fetal-Specific Histology 마커를Marker 이용한 다운증후군 태아 진단의 정확성 확인 The accuracy of diagnosis of fetal Down syndrome using

다운증후군 태아와 정상 태아를 임신한 임산부 혈액으로부터 수득된 시료에서 실시예 1에서 선별된 태아 특이적 후성학적 마커 중 X2를 이용하여 다운증후군 태아의 진단 정확성을 확인했다. 21번 염색체의 수적 증가에 의한 다운증후군 태아를 X2와 같은 21번 염색체에 존재하는 태아 특이적 후성학적 마커를 이용하여 정확히 검출하기 위해, 정상 염색체 수를 갖는 기준(reference) 염색체의 태아 특이적으로 메틸화되어 존재하는 후성학적 마커와 비교하여 21번 염색체에 존재하는 태아 특이적인 후성학적 마커의 비율적 증가를 확인하는 것이 요구된다. 따라서 본 실시예서는 3번 염색체상의 50378107번에서 50378202번까지의 영역(GeneBank accession no. AP001745; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37/hg19)에 해당하는 태아 특이적인 메틸화 마커인 RASSF1A를 기준 염색체의 DNA 메틸화 마커로 이용하였다. RASSF1A는 임산부 유래 DNA에서는 비메틸화 상태이고, 태반 유래 DNA에서는 메틸화 상태로 존재하는 태아 특이적인 메틸화 마커이며(미국특허 제7754428호), 모체 혈액 내 태아 DNA를 이용한 단일 유전자 질환의 진단에 관한 영국 RAPID (Reliable Accurate Prenatal non-Invasive Diagnosis) 연구 프로젝트에서 모체 혈액 내 태아 DNA의 존재 유무를 확인하는 후성학적 마커로서 RASSF1A의 이용을 권고하고 있다.
The diagnostic accuracy of the Down syndrome fetus was confirmed by using X2 among the fetal specific prognostic markers selected in Example 1 in the samples obtained from the fetal and fetal fetal pregnant blood samples. In order to accurately detect fetal Down syndrome caused by the increase in chromosome number 21 using fetal specific hysteretic markers on chromosome 21 such as X2, the fetal specificity of the reference chromosome with normal chromosome number It is required to confirm the proportionally increased fetal-specific epigenetic markers present on chromosome 21 as compared to methylated and existing epigenetic markers. Therefore, in this embodiment, RASSF1A, a fetal-specific methylation marker corresponding to a region (GeneBank accession No. AP001745; UCSC Genome Browser Assembly: GRCh37 / hg19) on chromosome 3 from 50378107 to 50378202, Respectively. RASSF1A is a fetal-specific methylation marker that is unmethylated in maternal-derived DNA and methylated in placenta-derived DNA (U.S. Patent No. 7754428), UK RAPID for diagnosis of single gene disease using maternal blood- (Reliable Accurate Prenatal Non-Invasive Diagnosis) research project recommends the use of RASSF1A as a hemostatic marker to confirm the presence of fetal DNA in maternal blood.

(1) 모체 혈장으로부터 세포-유리 DNA의 단리(1) Isolation of cell-free DNA from maternal plasma

다운증후군 태아를 임신한 임산부 참가자(n=10)와 정상 태아를 임신한 임산부 참가자(n=25)로부터의 말초 혈액을 EDTA 튜브에 수집하고, 실시예 2에서와 동일한 방법으로 모체 혈장으로부터 세포-유리 DNA를 단리했다.
Peripheral blood from pregnant women with Down syndrome (n = 10) and pregnant women with normal fetuses (n = 25) were collected in EDTA tubes and cell- The free DNA was isolated.

(2) 메틸화 DNA의 농축(Enrichment)(2) Enrichment of methylated DNA

실시예 2에서와 동일한 방법으로, MethylMinerTM 메틸화 DNA 농축 키트 (Invitrogen)를 이용하여, 모체 혈장으로부터 추출된 순환하는 DNA로부터 메틸화 DNA를 단리했다.
In the same manner as in Example 2, methylated DNA was isolated from circulating DNA extracted from maternal plasma using a MethylMiner methylated DNA concentration kit (Invitrogen).

(3) 다중 정량적 실시간 중합효소연쇄반응(multiplex q-RT PCR)(3) multiplex quantitative real-time polymerase chain reaction (multiplex q-RT PCR)

태아 특이적 후성학적 마커를 이용한 다운증후군 진단의 정확성을 확인하기 위해 다중 q-RT PCR을 수행했다. 2X Master Mix II (Kogene biotech) 15 ㎕ 및 MBD에 의해 포획된 메틸화 혈장 DNA 5 ㎕를 이용하여 30 ㎕ 부피로 반응액을 준비했다. 프라이머 및 가수분해 프로브는 100 nmol/L의 최종 농도로 사용했다. 프라이머, 가수분해 프로브, 및 표적 영역의 앰플리콘의 서열은 하기 표 4에 표시된다. Multiple q-RT PCR was performed to confirm the accuracy of Down syndrome diagnosis using fetal-specific hysteretic markers. 15 [mu] l of 2X Master Mix II (Kogene biotech) and 5 [mu] l of methylated plasma DNA captured by MBD were added to prepare a reaction mixture in a volume of 30 [mu] l. Primers and hydrolysis probes were used at a final concentration of 100 nmol / L. The sequences of the primers, the hydrolysis probe, and the amplicon of the target region are shown in Table 4 below.

초기 PCR 반응 조건은 50℃에서의 2분 및 95℃에서의 10분, 및 뒤이은 95℃에서의 15초 및 60℃에서의 1분으로 이루어진 사이클 50회였다. 앰플리콘의 연속 희석에 의해 각 분석에 대한 보정 곡선을 작성했다. 각 시료를 3회 증폭시켰고, 최종 결과는 평균을 반영했다. 농축 계수는 카피/mL로 표현하고, 전술된 바와 같이, 데이터를 카피수로 전환시키기 위해, 6.6 pg의 표준 계수(standard factor)를 사용했다(Am J Hum Genet 1998; 62:768-75).The initial PCR reaction conditions were 50 cycles consisting of 2 min at 50 캜 and 10 min at 95 캜, followed by 15 sec at 95 캜 and 1 min at 60 캜. A calibration curve for each assay was generated by serial dilution of the ampicillin. Each sample was amplified three times and the final result reflected the mean. The concentration factor was expressed in copies per mL and a standard factor of 6.6 pg was used to convert the data to the copy number, as described above (Am J Hum Genet 1998; 62: 768-75).

마커Marker 서열order X2X2 서열번호 14: 앰플리콘
5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTCTTGTTGTTCACCCCAAATAAACTCTGCCGGAACTGGGGCGGGACTCGCAGGGGCGGAGAAGGGGGGAGACGGGCAGAGGGCAGAA-3'
SEQ ID NO: 14: Amplicone
5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTCTTGTTGTTCACCCCAAATAAACTCTGCCGGAACTGGGGCGGGACTCGCAGGGGCGGAGAAGGGGGGAGACGGGCAGAGGGCAGAA-3 '
서열번호 7: 정방향 프라이머 5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTC-3'
서열번호 8: 역방향 프라이머 5'-TTCTGCCCTCTGCCCGTCTC-3'
서열번호 9: 가수분해 프로브 5'-(FAM) CCCAAATAAACTCTGCCGGA (MGBNFQ)-3'
SEQ ID NO: 7: forward primer 5'-CCACGTGCACTGAGCGTCTC-3 '
SEQ ID NO: 8: Reverse primer 5'-TTCTGCCCTCTGCCCGTCTC-3 '
SEQ ID NO: 9: Hydrolysis probe 5 '- (FAM) CCCAAATAAACTCTGCCGGA (MGBNFQ) -3'
RASSF1ARASSF1A 서열번호 16: 앰플리콘
5'-AGCTGGCACCCGCTGGGCGCGCTGGGAAGGGCCGCACCCGGCTGGAGCTGCCAACGCGCTGCGCATCGCGCGGGGCACCGCGTGCAACCCCACAC-3'
SEQ ID NO: 16: Amplicon
5'-AGCTGGCACCCGCTGGGCGCGCTGGGAAGGGCCGCACCCGGCTGGAGCTGCCAACCCGCTGCGCATCGCGCGGGGCACCGCGTGCAACCCCACAC-3 '
서열번호 17: 정방향 프라이머 5'-AGCTGGCACCCGCTGG-3'
서열번호 18: 역방향 프라이머 5'-GTGTGGGGTTGCACGCG-3'
서열번호 19: 가수분해 프로브 5'-(FAM) ACCCGGCTGGAGCGT (MGBNFQ)-3'
SEQ ID NO: 17: forward primer 5'-AGCTGGCACCCGCTGG-3 '
SEQ ID NO: 18: Reverse primer 5'-GTGTGGGGTTGCACGCG-3 '
SEQ ID NO: 19: Hydrolysis probe 5 '- (FAM) ACCCGGCTGGAGCGT (MGBNFQ) -3'

(4) 통계 분석(4) Statistical analysis

실험군은 다운증후군 태아를 임신한 임산부로 구성되었고, 대조군은 정상 태아를 임신한 임산부로 구성되었다. X2와 기준(reference) 마커로 사용된 RASSF1A(기준 마커로 선정한 이유 기재 요망)의 모체 혈액 내의 양과 X2와 RASSF1A의 비율 지수는 평균으로 표현되었으며, t-검정을 이용하여 실험군과 대조군 간의 차이의 유의성을 분석하였다. The experimental group consisted of pregnant women with Down syndrome pregnancy and the control group consisted of pregnant women with normal pregnancy. X2 and RASSF1A used as a reference marker (the reason for selecting the reference marker ) and the ratio of X2 and RASSF1A were expressed as an average. The t-test was used to compare the difference between the experimental group and the control group Respectively.

태아 다운증후군 검출의 정확도는 X2의 혈액 내의 농도와 X2와 기준 마커로 사용된 RASSF1A와의 비율 지수에 근거하여 분석하고, 태아의 핵형 분석 결과를 참조하여 결정하였다. 여기서 X2와 RASSF1A와의 비율 지수는 (X2 혈액 내의 농도/RASSF1A 혈액 내의 농도)로 계산되었다. The accuracy of detection of fetal Down syndrome was determined based on the concentration of X2 in the blood and the ratio index between X2 and RASSF1A used as a reference marker and referring to the results of fetal karyotype analysis. Where the ratio between X2 and RASSF1A was calculated as (X2 concentration in blood / concentration in RASSF1A blood).

진단 정확성 평가에 있어 민감도, 양성 예측치, 음성 예측치, 위험률은 EpiMax Table Calculator(http://www.healthstrategy.com/epiperl/epiperl.htm)를 이용하여 계산하였다. Sensitivity, positive predictive value, negative predictive value, and risk rate were calculated using the EpiMax Table Calculator (http://www.healthstrategy.com/epiperl/epiperl.htm).

전체적인 진단 방법의 정확도는 ROC 곡선 하 면적(the area under the ROC curve, AUC)를 가지고 평가하였다. ROC 곡선 하 면적을 이용한 전체적인 진단 정확도는 X2 혈액 내의 농도와 비율에 대해서 산출하였다.The accuracy of the overall diagnostic method was assessed with the area under the ROC curve (AUC). The overall diagnostic accuracy using the area under the ROC curve was calculated for concentrations and ratios in the X2 blood.

통계적 분석은 Statistical Package for Social Sciences 10.0(SPSS Inc.)을 사용하였고, 통계적 유의성은 모든 검사에서 P<0.05로 설정했다.
Statistical analysis was performed using Statistical Package for Social Sciences 10.0 (SPSS Inc.). Statistical significance was set at P <0.05 for all tests.

도 7에 도시된 바와 같이, 기준 마커로 사용된 RASSF1A의 모체 혈액 내의 양은 대조군과 실험군에서 다르지 않았다. 그러나, X2의 모체 혈액 내 양과 X2/RASSF1A 비율 지수는 실험군에서 대조군에 비해 유의성 있는 차이를 보이며 증가되었다.As shown in Fig. 7, the amount of RASSF1A used as a reference marker in the maternal blood was not different between the control and experimental groups. However, the amount of X2 in the maternal blood and the ratio of X2 / RASSF1A ratio were significantly increased in the experimental group compared to the control group.

X2와 비율 지수의 진단적 정확성 평가를 위해, 각 요소의 절단치는 ROC 분석에 의해 80% 민감도에서 선정되었고 특이도, 양성 예측치, 음성 예측치 및 AUC를 비교하였다. X2의 절단치는 710 카피/mL였으며, 52% 특이도, 40% 양성 예측치, 87% 음성 예측치, 0.716 AUC (95% 신뢰구간: 0.523-0.909)를 보였다. 비율 지수의 절단치는 3.0이었으며, 88% 특이도, 73% 양성 예측치, 92% 음성 예측치, 0.916 AUC (95% 신뢰구간: 0.820-1.012)를 보였다. 각 ROC 곡선 분석 결과는 도 8에 도시된다. 도 8에서 X2는 "UMO"로, 비율 지수는 "RATIO"로 표시된다. For the diagnostic accuracy of X2 and ratio indices, the cutoff value of each factor was selected at 80% sensitivity by ROC analysis and the specificity, positive predictive value, negative predictive value and AUC were compared. The cutoff value of X2 was 710 copies / mL and showed 52% specificity, 40% positive predictive value, 87% negative predictive value, and 0.716 AUC (95% confidence interval: 0.523-0.909). The cutoff value of ratio index was 3.0, 88% specificity, 73% positive predictive value, 92% negative predictive value, and 0.916 AUC (95% confidence interval: 0.820-1.012). The results of each ROC curve analysis are shown in FIG. In Fig. 8, X2 is indicated as "UMO ", and the rate index is indicated as" RATIO ".

결과적으로 태아 특이적 후성학적 마커인 X2와 기준 마커인 RASSF1A에 대한 다중 q-RT PCR 결과는 태아 특이적 후성학적 마커 X2가 임산부 혈장 중에 존재하는 태아 DNA의 검출을 통해 다운증후군 태아 여부를 판별하기 위해 이용될 있다는 것을 보여준다.As a result, multiple q-RT PCR results for the fetal specific hysteretic marker X2 and the reference marker RASSF1A indicate that the fetal specific haplotype marker X2 detects fetal DNA present in maternal plasma, To be used for.

<110> CHEIL GENERAL HOSPITAL & WOMEN'S HEALTHCARE CENTER, et al. <120> Fetal Epigenetic Markers and Use thereof <130> PN101107 <160> 19 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 165 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 1 gccgcacatc agagcagtct atggctgtgg gcttcacagc tgaagctggg ccgtgggaaa 60 tgttgagacg agtgagtgca gagcctgaaa gacaatacgg tagaaaaggt tacatccgcg 120 ggggggcgtc tgatggcatc tgccatttat tgaggatggg tgcga 165 <210> 2 <211> 110 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 cacaccccac gtgcactgag cgtctcttgt tgttcacccc aaataaactc tgccggaact 60 ggggcgggac tcgcaggggc ggagaagggg ggagacgggc agagggcaga 110 <210> 3 <211> 167 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 3 ctggtgcacg caaggagcta tcgtgaacat tgctcccaac tggccgcttg cttgtccccc 60 ggctcccctt ggccccagtg gcggctttgc ctgaattaga gggcgtgaga gccacctgtg 120 tctcagcact gcaattaaag caggaagccc tttcggaagc agccgtg 167 <210> 4 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for marker X1 <400> 4 agctgaagct gggccg 16 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for marker X1 <400> 5 cgcggatgta accttttcta ccg 23 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for marker X1 <400> 6 gagacgagtg agtgcagag 19 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for marker X2 <400> 7 ccacgtgcac tgagcgtctc 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for marker X2 <400> 8 ttctgccctc tgcccgtctc 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for marker X2 <400> 9 cccaaataaa ctctgccgga 20 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for marker X3 <400> 10 cggctttgcc tgaattagag g 21 <210> 11 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for marker X3 <400> 11 tggtgcacac ggctgct 17 <210> 12 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for marker X3 <400> 12 aggaagccct ttcgg 15 <210> 13 <211> 83 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker X1 <400> 13 agctgaagct gggccgtggg aaatgttgag acgagtgagt gcagagcctg aaagacaata 60 cggtagaaaa ggttacatcc gcg 83 <210> 14 <211> 105 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker X2 <400> 14 ccacgtgcac tgagcgtctc ttgttgttca ccccaaataa actctgccgg aactggggcg 60 ggactcgcag gggcggagaa ggggggagac gggcagaggg cagaa 105 <210> 15 <211> 93 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker X3 <400> 15 cggctttgcc tgaattagag ggcgtgagag ccacctgtgt ctcagcactg caattaaagc 60 aggaagccct ttcggaagca gccgtgtgca cca 93 <210> 16 <211> 96 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker RASSF1A <400> 16 agctggcacc cgctgggcgc gctgggaagg gccgcacccg gctggagcgt gccaacgcgc 60 tgcgcatcgc gcggggcacc gcgtgcaacc ccacac 96 <210> 17 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for RASSF1A <400> 17 agctggcacc cgctgg 16 <210> 18 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for RASSF1A <400> 18 gtgtggggtt gcacgcg 17 <210> 19 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for RASSF1A <400> 19 acccggctgg agcgt 15 &Lt; 110 > CHEIL GENERAL HOSPITAL & WOMEN'S HEALTHCARE CENTER, et al. <120> Fetal Epigenetic Markers and Use thereof <130> PN101107 <160> 19 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 165 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 1 gccgcacatc agagcagtct atggctgtgg gcttcacagc tgaagctggg ccgtgggaaa 60 tgttgagacg agtgagtgca gagcctgaaa gacaatacgg tagaaaaggt tacatccgcg 120 ggggggcgtc tgatggcatc tgccatttat tgaggatggg tgcga 165 <210> 2 <211> 110 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 cacaccccac gtgcactgag cgtctcttgt tgttcacccc aaataaactc tgccggaact 60 ggggcgggac tcgcaggggc ggagaagggg ggagacgggc agagggcaga 110 <210> 3 <211> 167 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 3 ctggtgcacg caaggagcta tcgtgaacat tgctcccaac tggccgcttg cttgtccccc 60 ggctcccctt ggccccagtg gcggctttgc ctgaattaga gggcgtgaga gccacctgtg 120 tctcagcact gcaattaaag caggaagccc tttcggaagc agccgtg 167 <210> 4 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for marker X1 <400> 4 agctgaagct gggccg 16 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for marker X1 <400> 5 cgcggatgta accttttcta ccg 23 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for marker X1 <400> 6 gagacgagtg agtgcagag 19 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for marker X2 <400> 7 ccacgtgcac tgagcgtctc 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for marker X2 <400> 8 ttctgccctc tgcccgtctc 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for marker X2 <400> 9 cccaaataaa ctctgccgga 20 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for marker X3 <400> 10 cggctttgcc tgaattagag g 21 <210> 11 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for marker X3 <400> 11 tggtgcacac ggctgct 17 <210> 12 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for marker X3 <400> 12 aggaagccct ttcgg 15 <210> 13 <211> 83 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker X1 <400> 13 agctgaagct gggccgtggg aaatgttgag acgagtgagt gcagagcctg aaagacaata 60 cggtagaaaa ggttacatcc gcg 83 <210> 14 <211> 105 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker X2 <400> 14 ccacgtgcac tgagcgtctc ttgttgttca ccccaaataa actctgccgg aactggggcg 60 ggactcgcag gggcggagaa ggggggagac gggcagaggg cagaa 105 <210> 15 <211> 93 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker X3 <400> 15 cggctttgcc tgaattagag ggcgtgagag ccacctgtgt ctcagcactg caattaaagc 60 aggaagccct ttcggaagca gccgtgtgca cca 93 <210> 16 <211> 96 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Amplicon of marker RASSF1A <400> 16 agctggcacc cgctgggcgc gctgggaagg gccgcacccg gctggagcgt gccaacgcgc 60 tgcgcatcgc gcggggcacc gcgtgcaacc ccacac 96 <210> 17 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for RASSF1A <400> 17 agctggcacc cgctgg 16 <210> 18 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for RASSF1A <400> 18 gtgtggggtt gcacgcg 17 <210> 19 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Probe for RASSF1A <400> 19 acccggctgg agcgt 15

Claims (11)

태아 특이적 후성학적 마커 X1(서열번호 1), X2(서열번호 2), 및 X3(서열번호 3)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 마커를 포함하는, 태아 DNA 검출용 조성물. Comprising at least one marker selected from the group consisting of a fetal specific haplotype marker X1 (SEQ ID NO: 1), X2 (SEQ ID NO: 2), and X3 (SEQ ID NO: 3). 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 마커 X1의 증폭을 위한 서열번호 4와 5로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X1의 검출을 위한 서열번호 6의 프로브, 마커 X2의 증폭을 위한 서열번호 7과 8로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X2의 검출을 위한 서열번호 9의 프로브, 및 마커 X3의 증폭을 위한 서열번호 10과 11로 이루어진 프라이머쌍, 및 마커 X3의 검출을 위한 서열번호 12의 프로브로부터 선택된 하나 이상의 프라이머쌍 및 프로브를 더 포함하는 것인 조성물. The composition of claim 1, wherein the composition comprises a primer pair consisting of SEQ ID NOS: 4 and 5 for amplification of marker X1, a probe of SEQ ID NO: 6 for detection of marker X1, and a primer consisting of SEQ ID NOS: 7 and 8 for amplification of marker X2 At least one primer pair selected from the probes of SEQ ID NO: 9 for the detection of the marker X2 and the primer pairs of SEQ ID NOs: 10 and 11 for amplification of the marker X3 and the probe of SEQ ID NO: 12 for the detection of the marker X3, &Lt; / RTI &gt; further comprising a probe. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 실시간 PCR 수행을 위한 완충액, dNTP, 및 DNA 중합효소를 더 포함하는 것인 조성물. The composition of claim 1, wherein the composition further comprises a buffer, dNTP, and DNA polymerase for real time PCR. 임산부 혈액 중 태아 DNA를 검출하는 방법으로서,
임산부 혈액 시료에서 메틸화된 DNA를 물리적으로 분리하는 단계,
분리된 메틸화된 DNA에 대해 태아 특이적 후성학적 마커 X1(서열번호 1), X2(서열번호 2), 및 X3(서열번호 3) 중 하나 이상의 존재 여부를 검출하는 단계를 포함하는 것인 방법.
A method for detecting fetal DNA in blood of a pregnant woman,
Physically separating the methylated DNA from the maternal blood sample,
Detecting the presence or absence of at least one of fetal-specific haploid markers X1 (SEQ ID NO: 1), X2 (SEQ ID NO: 2), and X3 (SEQ ID NO: 3) for the isolated methylated DNA.
청구항 4에 있어서, 상기 임산부 혈액에서 메틸화된 DNA를 물리적으로 분리하는 단계는 메틸화 DNA 특이적 면역 침강 또는 메틸화 DNA 특이적 마이크로어레이에 의해 수행되는 것인 방법. 5. The method of claim 4, wherein physically separating the methylated DNA from the pregnant blood is performed by methylated DNA-specific immunoprecipitation or methylated DNA-specific microarrays. 청구항 4에 있어서, 상기 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3 중 하나 이상의 존재 여부를 검출하는 단계는 실시간 PCR을 수행하는 단계를 포함하는 것인 방법. 5. The method of claim 4, wherein detecting the presence of one or more of the fetal specific posterior markers X1, X2, and X3 comprises performing real-time PCR. 청구항 6에 있어서, 상기 실시간 PCR은 마커 X1의 증폭을 위한 서열번호 4와 5로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X1의 검출을 위한 서열번호 6의 프로브, 마커 X2의 증폭을 위한 서열번호 7과 8로 이루어진 프라이머쌍, 마커 X2의 검출을 위한 서열번호 9의 프로브, 및 마커 X3의 증폭을 위한 서열번호 10과 11로 이루어진 프라이머쌍, 및 마커 X3의 검출을 위한 서열번호 12의 프로브로부터 선택된 하나 이상의 프라이머쌍 및 프로브를 이용하여 수행하는 것인 방법. 7. The method of claim 6, wherein the real-time PCR comprises a primer pair consisting of SEQ ID NOS: 4 and 5 for amplification of marker X1, a probe of SEQ ID NO: 6 for detection of marker X1 and SEQ ID NOS: 7 and 8 for amplification of marker X2 At least one primer pair selected from the primer pair, the probe of SEQ ID NO: 9 for detection of marker X2, and the primer pair of SEQ ID NOs: 10 and 11 for amplification of marker X3 and the probe of SEQ ID NO: 12 for detection of marker X3 And a probe. 청구항 4에 있어서, 상기 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3 중 하나 이상의 존재 여부를 검출하는 단계는 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3로 이루어진 조합에 대해 수행되는 것인 방법. 5. The method of claim 4 wherein detecting the presence of one or more of said fetal specific posterior markers X1, X2, and X3 is performed on a combination of fetal specific posterior markers X1, X2, and X3 . 청구항 4에 있어서, 상기 방법은 분리된 메틸화된 DNA에 대해 태아 특이적 후성학적 마커 X1, X2, 및 X3 중 하나 이상의 수준을 측정하는 단계, 및
상기 측정된 마커의 수준을 상기 태아 특이적 후성학적 마커에 대한 표준화된 기준과 비교하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
5. The method of claim 4, wherein said method comprises measuring the level of at least one of fetal-specific prognostic markers X1, X2, and X3 against isolated methylated DNA, and
And comparing the level of the measured marker to a standardized reference for the fetal specific prognostic marker.
청구항 9에 있어서, 상기 태아 특이적 후성학적 마커에 대한 표준화된 기준 대비 상기 측정된 마커의 수준은 다운증후군 또는 임신 관련 질환의 진단에 필요한 정보를 제공하는 것인 방법. 10. The method of claim 9, wherein the level of the measured marker relative to a standardized reference to the fetal-specific epigenetic marker provides information necessary for the diagnosis of Down's syndrome or a pregnancy related disorder. 청구항 9에 있어서, 상기 태아 특이적 후성학적 마커에 대한 표준화된 기준은 정상 태아를 임신한 여성으로부터 측정된 마커의 수준, 다운증후군 태아를 임신한 여성으로부터 측정된 마커의 수준, 정상 임신 여성으로부터 측정된 마커의 수준, 또는 임신 관련 질환을 가진 임신 여성으로부터 측정된 마커의 수준인 것인 방법. The method of claim 9, wherein the standardized criteria for the fetal-specific hysteretic marker include a level of a marker measured from a pregnant woman with a normal fetus, a level of a marker measured from a pregnant woman with a Down syndrome fetus, Wherein the marker is a level of a marker measured from a pregnant woman having a pregnancy related disorder.
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