KR20190114351A - 비침습적 산전 검사에 의한 태아 염색체의 미세결실 또는 미세증폭의 확인 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비침습적 산전 검사에 의한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염색체를 분절 크기를 다르게 하면서 분절하고 각 분절 크기마다 정규화된 분절 크기와 위치를 나타내는 2차 행렬(matrix)을 생성한 다음, 분절의 Z-score 값을 산출하여 염색체 내에서 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)이 일어나는 위치 및 크기를 확인하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법(stair-matrix)은 위양성 및 위음성의 가능성을 감소시키고, 민감성 및 정확성을 향상시킴으로써, 우수한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 검사 결과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법(stair-matrix)은 위양성 및 위음성의 가능성을 감소시키고, 민감성 및 정확성을 향상시킴으로써, 우수한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 검사 결과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 비침습적 산전 검사에 의한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염색체를 분절 크기를 다르게 하면서 분절하고 각 분절 크기마다 정규화된 분절 크기와 위치를 나타내는 2차 행렬(matrix)을 생성한 다음, 분절의 Z-score 값을 산출하여 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)이 일어나는 특정 염색체의 위치 및 크기를 확인하는 방법에 관한 것이다.
인간 의학 연구에서 중요한 노력 중 하나는 유전적 기형의 발견에 있다. 산전 검사는 출생 전 태아의 질병 유무를 판단 및 진단하는 과정이며, 주로 태아의 염색체 이수성을 확인한다.
일반적으로, 만 35세 이상의 산모, 본인 또는 직계가족이 유전적 질환이나 선천성 기형 병력이 있는 산모, 다태아 임신 경험이 있는 산모들은 고위험 산모로 분류된다. 고위험 산모가 지속적으로 증가하는 가장 큰 원인은 평균 출산 연령이 높아진 것에 기인하고 있다. 이러한 고위험 산모로 분류될 경우, 산모와 태아의 안전을 위해 산전 관리에 많은 주의가 요구되고, 산전 검사를 받을 필요가 있다.
산전 검사는 크게 침습적 산전 검사(invasive prenatal testing) 방법과 비침습적 산전 검사(non-invasive prenatal testing; NIPT) 방법으로 나누어진다. 침습적 산전 검사 방법에는 양수 천자(amniocentesis), 융모막 검사(chorionic villi sampling) 및 탯줄 천자(cordocentesis) 등이 있으나, 이러한 침습적 산전 검사 방법들은 검사 과정에서 태아에게 충격을 가하여 유산이나, 질병 또는 기형을 유발할 수 있으므로, 이러한 문제점들을 극복하기 위하여 비침습적 산전 검사 방법들이 개발되고 있다.
특히, 차세대 염기서열 분석(next generation sequencing; NGS) 기술인 대규모 병렬형 염기서열 분석(massively parallel signature sequencing; MPSS) 방법이 도입되고, 산모 혈액 내의 무세포 DNA(cell-free DNA; cfDNA)에서의 무세포 태아 DNA(cell-free fetal DNA; cffDNA)를 발견함에 따라, 이를 활용한 비침습적 산전 검사 방법이 개발되었다.
전체 염색체를 포함하는 카피수 변화로 인한 비정상(abnormalities)과 별도로, 모체 혈장의 MPS 기반 분석이 하위염색체(subchromosomal) 결실 또는 중복을 검출하기에 충분히 민감한지를 평가하는 것이 중요할 것이다.
이외 관련하여, 피터스(Peters) 등은 임신 35주에 얻은 모체 혈장 샘플에서 12번 염색체에서의 4.2Mb 결실의 검출에 대하여 기재하고 있으며, 얀센(Jensen) 등은 임신 19주 및 20주에 2명의 임신한 여성으로부터 얻은 모체 혈장 샘플에서 22번 염색체에서의 3Mb 결실의 검출에 대하여 개시되어 있다.
그러나, 결실된 구역과 별도로, 피터스 등은 또한 12번 염색체에서의 다른 구역 및 14번 염색체에서의 20개의 중첩하지 않는 4Mb 구역에서 통계 분석을 수행하고 있으며, 얀센 등은 22번 염색체에서의 결실된 구역에 대한 통계 분석에만 개시되어 있다.
따라서, 상기 종래 기술로부터 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 게놈 방식 연구, 또는 비침습적 산전 검사를 통한 태아의 염색체 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 판별하는데 충분한 민감성 및 정확도를 갖는지 명확하지 않다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 염색체를 분절하는 크기를 증가시키면서 복수개의 정규화된 2차 행렬(matrix)을 생성한 다음, 크기가 다른 모든 분절에서 Z-score 값을 산출하여 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)이 일어나는 위치 및 크기를 확인하는 방법의 경우, 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 판별을 위한 민감도 및 정확도를 향상시킴으로써 우수한 검사 결과를 도출할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
Peters D, Chu T, Yarsenko SA, Hendrix N, Hogge WA, et al.(2011) Nomimvasive prenatal diagnosis of a fetal microdeletion syndrome. N Engl J Med 365: 1847-1848.
Jensen TJ, Dzakula Z, Deciu C, van den Boom D, Ehrich M (2012) Detection of microdeletion 22q11.2 in a fetus by next-generation sequencing of maternal plasma. Clin Chem 58: 1148-1151.
본 발명은 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 판별을 위한 민감도 및 정확도를 향상시킴으로써 우수한 검사 결과를 도출할 수 있는 비침습적 산전 검사를 이용한 태아 염색체의 미세결실 또는 미세증폭을 확인하는 새로운 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 비침습적 산전 검사로부터 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 확인하는 방법으로서,
산모의 혈액으로부터 무세포 DNA를 추출하여, 차세대 염기서열 분석 방법을 이용하여 검체의 염기서열 단편을 생산하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계에서 생산된 염기서열 단편을 인간 참조 유전체 서열과 비교하여 상동성 위치를 배열하는 제 2 단계;
염색체를 일정 분절 크기로 분절하고, 분절 크기를 증가시켜 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 정규화된 2차원 행렬(matrix)을 생성하는 제 3 단계;
상기 제 3 단계에서 생성된 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 2차원 행렬(matrix)의 Z-score 값을 산출하여 Z-score 값의 2차원 행렬을 형성하는 제 4 단계;
상기 제 4 단계의 Z-score 값 중, 기준 값 보다 낮은 Z-score 값 중에서 가장 낮은 Z-score 값을 선별하는 제 5 단계; 및
상기 가장 낮은 Z-score 값이 속하는 행과 열로부터 분절 크기가 가장 작은 행까지 단계적(stair)으로 Z-score 값이 점차 증가하는 분절의 위치를 체크하여 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)이 일어난 위치 및 크기를 확인하는 제 6 단계; 를 포함하는 비침습적 산전 검사에 의하여 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 확인하는 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사에 의하여 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 확인하는 방법에 있어서, 상기 제 4 단계의 '기준 값'은 정상(Normal)으로 판별되는 샘플을 이용하여 구한 Z-score 값을 의미한다.
또한, 본 발명에 의한 비침습적 산전 검사에 의하여 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 확인하는 방법에 있어서, 상기 제 4 단계의 가장 낮은 Z-score 값은 해당 염색체를 Heat map으로 표시하여 음영이 가장 진한 분절이 가장 낮은 Z-score 값을 갖는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법에 있어서, 상기 제 1 단계는,
1-1) 채취된 혈액을 원심분리하여 혈장을 분리하는 단계;
1-2) 분리된 상기 혈장에서, 무세포 DNA를 추출하는 단계;
1-3) 추출된 상기 무세포 DNA를 이용하여 라이브러리를 제작하는 단계; 및
1-4) 제작된 상기 라이브러리를 pooling 한 다음, 차세대 시퀀싱 방법으로 염기서열을 해독하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산모의 혈액에서 무세포 DNA(cfDNA)를 추출하여 차세대 시퀀싱(Next Generation Sequencing)을 수행하는 1-4) 단계는, 대규모 병렬형 서열분석법으로 유전체 DNA를 무수히 많은 조각으로 나눈 뒤 각 조각의 염기서열 데이터를 얻고, 다양한 생물 정보학적 기법을 이용하여 상기 조각의 염기서열 데이터를 조합하여 유전체를 해독하는 분석방법을 모두 포함하는 것이 가능하다.
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법에 있어서, 상기 제 3 단계에서 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)이 일어나는 특정 염색체는 상염색체이며, 예컨대, 1번 염색체, 2번 염색체, 4번 염색체, 5번 염색체, 7번 염색체, 11번 염색체, 15번 염색체 및 22번 염색체로 구성된 상염색체로부터 선택되는 1 종 이상의 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 확인할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법에 있어서, 상기 제 3 단계는, 상기 염색체를 0.5Mb * n 크기로 분절하여 제 n 행을 생성하는 제 3-n 단계; 를 n 이 1 내지 24까지 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
즉, 염색체를 0.5Mb 크기로 분절하여 제 1 행을 생성하고, 상기 염색체를 0.5Mb * 2 인 1Mb 크기로 분절하여 제 2 행을 생성하고, 이와 같은 방법으로 분절 크기를 0.5Mb씩 증가시키면서 행을 추가하여 행과 열이 분절 크기와 위치를 나타내는 2차원 행렬(matrix)를 생성하는 것을 특징으로 한다.
더 구체적으로, 하나의 염색체를 0.5Mb부터 12Mb까지 0.5Mb 간격으로 길이를 증가시켜 각각의 길이에 따른 분절을 포함하는 2차원 행렬(matrix)를 생성하는 것으로, 1개의 행렬(matrix)에는 하나의 길이로만 구성된 분절이 존재하고(예켠대, 0.5Mb의 길이로 분절한 경우, 하나의 행렬(matrix)에는 0.5Mb 길이를 갖는 분절만 존재한다), 각각의 길이를 갖는 분절로 구성된 총 24개의 행렬(matrix)이 생성되는 것이다(도 1 참조).
이에 따라, 본 발명에 따른 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법은 이와 같이 생성된 분절 크기와 위치를 나타내는 2차원 행렬(matrix)에서 단계적(stair)으로 z-score를 확인함에 따라 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 의 위치 및 크기(길이)를 확인하는 것이므로, 상기 방법을 ““Stair-matrix””로 명명하였다.
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법에 있어서, 상기 제 4 단계에서 2차원 행렬(matrix)의 모든 분절 크기에 대한 Z-score 값은 정상 염색체를 갖는 대조군의 표본들을 정규화하여 산출한 평균 및 표준편차 값을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(micro deletion) 또는 미세증폭(micro amplification) 확인 방법에 있어서, 상기 Z-score 값은 하기 식 1에 따라 산출되는 것을 특징으로 한다.
[식 1]
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법에 있어서, 상기 제 5 단계는 Z-score 값이 기준 값보다 낮은 값들 중에 가장 낮은 Z-score 값을 나타내는 부분을 선별하고, 상기 제 6 단계에서는 가장 낮은 Z-score 값이 속하는 행과 열로부터 분절 크기가 가장 작은 행까지 단계적(stair)으로 Z-score 값이 점차 증가하는 분절의 위치를 체크하여 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)이 일어난 위치 및 크기를 확인하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 Z-score 값이 기준 값보다 낮은 값이 존재한다는 것은 염색체에 미세결실(microdeletion)이 일어났음을 의미하며, 분절 크기가 가장 작은 행까지 단계적(stair)으로 Z-score 값이 점차 증가하는 분절의 위치를 체크하는 것은 염색체에서 미세결실이 일어난 위치 및 크기(길이)를 확인하는 것이다.
구체적으로, 도 1에서 확인할 수 있듯이 기준 값 대비 가장 낮은 Z-score 값을 갖는 분절이 발견되어 미세결실이 있음을 확인할 수 있다. 이에 따라, 미세결실이 일어난 위치 및 크기를 명확히 판별하기 위하여, 가장 낮은 Z-score 값을 갖는 분절의 시작 부분인 A에서부터, 가장 낮은 Z-score 값을 갖는 분절의 마지막 부분에서부터 분절의 크기가 가장 작은 행의 분절까지 단계적(stair)으로 거슬러 올라가 도달하는 마지막 분절인 B까지에 해당하는 부분을 미세결실이 일어난 위치 및 크기로 판정한다.
본 발명에 의한 비침습적 산전 검사를 통한 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법은 미량의 태아 분획(fetal fraction)에서도 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 판별을 위한 민감도 및 정확도가 향상된 것을 특징으로 한다.
태아 염색체의 이수성 판단은, 태아의 염색체의 양이 많을수록(일반적으로, 태아 염색체의 양이 10% 이상일 경우, 이수성 판단 정확도가 80% 이상이다), 염색체의 길이가 길수록 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 판별을 위한 민감도 및 정확도가 향상된다.
본원발명의 비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법은 미량(3%)의 태아 분획(fetal fraction)에서도 태아 염색체의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 판별을 민감하고 정확하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실험예에 따르면, 종래에 미세결실 또는 미세증폭을 확인하기 위해 사용한 방법인 wisecondor와 본원 발명에 따른 방법을 이용하여 동일한 검체에서 미세결실 여부를 확인한 결과, 본 발명의 stair-matrix는 미량의 fetal fraction 및 짧은 염색체의 경우에도 wisecondor보다 현저히 높은 수준으로 미세결실을 검출하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는, 본 발명에 따른 stair-matrix는 미량의 fetal fraction 및 짧은 염색체에 있어서도 미세결실(microdeletion)을 민감하고 정확하게 판별할 수 있음을 시사한다.
본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 본 발명은,
암 조직으로부터 암 유전체의 복제수변이(copy number variation, CNV)를 확인하는 방법으로서,
암 조직으로부터 무세포 DNA를 추출하여, 차세대 염기서열 분석 방법을 이용하여 검체의 염기서열 단편을 생산하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계에서 생산된 염기서열 단편을 인간 참조 유전체 서열과 비교하여 상동성 위치를 배열하는 제 2 단계;
염색체를 일정 분절 크기로 분절하고, 분절 크기를 증가시켜 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 정규화된 2차원 행렬(matrix)을 생성하는 제 3 단계;
상기 제 3 단계에서 생성된 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 2차원 행렬(matrix)의 Z-score 값을 산출하여 Z-score 값의 2차원 행렬을 형성하는 제 4 단계;
상기 제 4 단계의 Z-score 값 중, 기준 값 보다 낮은 Z-score 값 중에서 가장 낮은 Z-score 값을 선별하는 제 5 단계; 및
상기 가장 낮은 Z-score 값이 속하는 행과 열로부터 분절 크기가 가장 작은 행까지 단계적(stair)으로 Z-score 값이 점차 증가하는 분절의 위치를 체크하여 유전자 복제수변이(copy number variation, CNV)가 일어난 위치 및 크기를 확인하는 제 6 단계; 를 포함하는
암 조직으로부터 암 유전체의 복제수변이(copy number variation, CNV)를 확인하는 방법을 제공한다.
암 조직에는 암세포만 존재하는 것이 아니라 암세포와 정상세포가 섞여 있으며, 이때 전체 세포에서 암세포의 비율은 5%~95%로 아주 다양하다. 이처럼 암세포의 비율이 높을 경우 암 유전체 분석이 용이 하겠지만, 낮은 비율(20~30% 이하)로 암세포가 섞여있을 경우(특히, 20% 이하), NIPT에서와 비슷하게 분석이 어려워 진다.
암세포에도 다양한 유전 변이가 일어나는데, 그 변이 중 한 종류인 CNV (복제수변이, Copy Number Variation)는 NIPT의 미세결실(microdeletion) 및 미세증폭(microamplification)과 같은 종류의 변이로 알려져 있다.
암유전체의 CNV 분석에서도 정상 유전체가 많이 공존하면 CNV의 분석이 힘들어지며, 특히 deletion은 거의 검출할 수 없었고, amplification도 5배 이상 증폭이 되어야 분석이 가능하다는 문제점이 있다.
이에, 본원 발명에 따른 상기 비침습적 산전 검사에 의하여 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법을 이용하여 NIPT의 미세결실(microdeletion) 및 미세증폭(microamplification)과 같은 종류의 변이인 CNV (복제수변이, Copy Number Variation)를 분석할 경우, 유전자 복제수변이(copy number variation, CNV)가 일어난 위치 및 크기를 확인할 수 있었다.
본 발명에 따른 암 조직으로부터 암 유전체의 복제수변이(copy number variation, CNV)를 확인하는 방법은 무세포 DNA를 암조직으로부터 추출하는 것 외에는 비침습적 산전 검사에 의하여 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법과 동일하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 확인 방법(stair-matrix)은 위양성 및 위음성의 가능성을 감소시키고, 민감성 및 정확성을 향상시킴으로써, 우수한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 검사 결과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 위치 및 크기(길이)를 확인 방법의 모식도이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 일 실험예에 따른 결과를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 일 실험예에 따른 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1: 염기 서열 단편 생산
산모로부터 약 10ml의 혈액을 Vangenes Cell Free DNA (Vangenes) 용기에 수집하여 원심분리(1,990g, 15분, 상온)한다. 분리된 혈장(plasma)을 1.5ml 용기에 옮겨 담아 원심분리(16,000g, 15분, 상온)한다. 제조사(Qiagen)의 지침에 따라, QIAsymphony DSP Virus/Pathogen Midi Kit를 사용하여 2ml의 혈장으로부터 무세포 DNA를 분리한다. 제조사(Illumina, US) 의 지침에 따라, 무세포 DNA 시료(<30ng)를 사용하여 Nextseq sequencing libraries를 제작하고, NextSeq®® 500/550 High Output Kit v2를 사용하여 상기 각 검체 당 38 cycle을 2번 실험을 하여 양쪽 가닥의 합한 길이가 평균적으로 10M가 되도록 생성하였다.
실시예 2: stair-matrix
분석하고자 하는 영역을 최소 0.5Mb로 분절하고 1Mb씩 증가시켜 최대 영역을 포함하도록 만든 matrix를 계단식으로 쌓아 도 2 내지 4와 같이 matrix를 생성하였다. 도 2 내지 도 4에서 가장 위쪽이 분석 영역을 0.5Mb로 자른 최소 크기이며, 가장 아래쪽이 분석하고자 하는 영역의 최대 크기를 나타낸다.
각각의 matrix들은 분석하고자 하는 영역을 분절한 크기, 위치 및 정상으로 판별된 샘플들의 z-score를 이용하여 평균 및 표준편차를 통해 z-score를 계산하였다.
상기 z-score들은 Threshold value(Normal sample을 통해 구해진 z-score의 최소값)보다 낮게 되면 미세결실영역이 있음으로 판단한다.
상기 가장 낮은 Z-score 값을 갖는 분절이 속하는 행과 열로부터 분절 크기가 가장 작은 행까지 단계적(stair)으로 Z-score 값이 점차 증가하는 분절의 위치를 체크하여 미세결실의 길이 및 위치를 판별한다.
비교예: wisecondor
Stair-Matrix의 성능을 wisecondor와 비교하기 위하여, 인공적인 실험 sample을 만들었다. 우선 fetal fraction을 3%, 5%, 7%, 10%로 설정하였으며, 9가지의 미세결실 증상들의 영역에 따라 결실 길이가 0.5Mb, 1Mb, 2Mb, 3Mb, 4Mb, 5Mb, 6Mb, 7Mb, 8Mb로 구분하여 임의의 영역에 결실이 일어나게 하였다.
도 5는 설정한 fetal fraction 중 가장 낮은 3%에서의 Sensitivity를 비교한 것으로, Stair-Matrix는 기존에 알려진 방법인 Wisecondor에 비해 9가지의 미세결실 증상들 모두 상당히 높은 Sensitivity를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
Claims (10)
- 비침습적 산전 검사에 의하여 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 확인하는 방법으로서,
산모의 혈액으로부터 무세포 DNA를 추출하여, 차세대 염기서열 분석 방법을 이용하여 검체의 염기서열 단편을 생산하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계에서 생산된 염기서열 단편을 인간 참조 유전체 서열과 비교하여 상동성 위치를 배열하는 제 2 단계;
염색체를 일정 분절 크기로 분절하고, 분절 크기를 증가시켜 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 정규화된 2차원 행렬(matrix)을 생성하는 제 3 단계;
상기 제 3 단계에서 생성된 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 2차원 행렬(matrix)의 Z-score 값을 산출하여 Z-score 값의 2차원 행렬을 형성하는 제 4 단계;
상기 제 4 단계의 Z-score 값 중, 기준 값 보다 낮은 Z-score 값 중에서 가장 낮은 Z-score 값을 선별하는 제 5 단계; 및
상기 가장 낮은 Z-score 값이 속하는 행과 열로부터 분절 크기가 가장 작은 행까지 단계적(stair)으로 Z-score 값이 점차 증가하는 분절의 위치를 체크하여 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)이 일어난 위치 및 크기를 확인하는 제 6 단계; 를 포함하는
비침습적 산전 검사에 의하여 태아 염색체에서의 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)을 확인하는 방법을 제공한다.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단계는,
1-1) 채취된 혈액을 원심분리하여 혈장을 분리하는 단계;
1-2) 분리된 상기 혈장에서, 무세포 DNA를 추출하는 단계;
1-3) 추출된 상기 무세포 DNA를 이용하여 라이브러리를 제작하는 단계; 및
1-4) 제작된 상기 라이브러리를 pooling 한 다음, NGS 장비를 이용하여 염기서열을 해독하는 단계;를 포함하는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 단계는,
상기 염색체를 0.5Mb * n 크기로 분절하여 제 n 행을 생성하는 3-n 단계; 를
n 이 1 내지 24까지 반복적으로 수행하는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 4 단계에서 2차원 행렬(matrix)의 Z-score 값은 정상 염색체를 갖는 대조군의 표본들을 정규화하여 산출한 평균 및 표준편차 값을 이용하여 산출하는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 6 단계에서는 Z-score 의 2차원 행렬에서 가장 낮은 Z-score 값의 열의 위치 정보로부터 분절 크기가 가장 작은 행의 열의 위치 정보를 추출하여 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification) 위치를 확인하는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 Z-score 값은 하기 식 1에 따라 산출되는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
[식 1]
- 제 1 항에 있어서,
상기 차세대 서열분석 플랫폼이 로슈(Roche) 454 (즉, 로슈 454 GS FLX), 어플라이드바이오시스템즈(Applied Biosystems)의 SOLiD 시스템 (즉, SOLiDv4), 일루미나(Illumina)의 GAIIx, HiSeq 2500 및 MiSeq 서열분석기, 라이프 테크놀로지스(Life Technologies)의 아이온토렌트(Ion Torrent) 반도체 서열분석 플랫폼, 퍼시픽바이오 사이언시스(Pacific Biosciences)의 PacBio RS 및 생어(Sanger)의 3730xl로부터 선택되는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 시퀀싱된 서열 데이터가 라이프 테크놀로지스의 아이온토렌트 플랫폼 또는 일루미나의 MiSeq에 의해 얻어지는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 시퀀싱된 서열 데이터가 라이프 테크놀로지스의 아이온토렌트 퍼스널 게놈 머신(Personal Genome Machine) (아이온토렌트 PGM)에 의해 얻어지는 것인
비침습적 산전 검사를 이용한 미세결실(microdeletion) 또는 미세증폭(microamplification)의 확인 방법.
- 암 조직으로부터 암 유전체의 복제수변이(copy number variation, CNV)를 확인하는 방법으로서,
암 조직으로부터 무세포 DNA를 추출하여, 차세대 염기서열 분석 방법을 이용하여 검체의 염기서열 단편을 생산하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계에서 생산된 염기서열 단편을 인간 참조 유전체 서열과 비교하여 상동성 위치를 배열하는 제 2 단계;
염색체를 일정 분절 크기로 분절하고, 분절 크기를 증가시켜 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 정규화된 2차원 행렬(matrix)을 생성하는 제 3 단계;
상기 제 3 단계에서 생성된 행과 열이 각각 분절 크기와 위치를 나타내는 2차원 행렬(matrix)의 Z-score 값을 산출하여 Z-score 값의 2차원 행렬을 형성하는 제 4 단계;
상기 제 4 단계의 Z-score 값 중, 기준 값 보다 낮은 Z-score 값 중에서 가장 낮은 Z-score 값을 선별하는 제 5 단계; 및
상기 가장 낮은 Z-score 값이 속하는 행과 열로부터 분절 크기가 가장 작은 행까지 단계적(stair)으로 Z-score 값이 점차 증가하는 분절의 위치를 체크하여 유전자 복제수변이(copy number variation, CNV)가 일어난 위치 및 크기를 확인하는 제 6 단계; 를 포함하는
암 조직으로부터 암 유전체의 복제수변이(copy number variation, CNV)를 확인하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180036911A KR102142909B1 (ko) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | 비침습적 산전 검사에 의한 태아 염색체의 미세결실 또는 미세증폭의 확인 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180036911A KR102142909B1 (ko) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | 비침습적 산전 검사에 의한 태아 염색체의 미세결실 또는 미세증폭의 확인 방법 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20190114351A true KR20190114351A (ko) | 2019-10-10 |
| KR102142909B1 KR102142909B1 (ko) | 2020-08-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180036911A KR102142909B1 (ko) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | 비침습적 산전 검사에 의한 태아 염색체의 미세결실 또는 미세증폭의 확인 방법 |
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| KR (1) | KR102142909B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220131737A (ko) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | 이원다이애그노믹스(주) | 암 발생여부를 진단 또는 예측하는 방법 |
| WO2022203093A1 (ko) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | 이원다이애그노믹스(주) | 암 발생여부를 진단 또는 예측하는 방법 |
Citations (3)
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| KR20170087327A (ko) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 이원다이애그노믹스(주) | 염색체 이상 판단 방법 |
| KR20170140107A (ko) | 2016-06-10 | 2017-12-20 | 이원다이애그노믹스(주) | 다중 Z-score에 기반한 비침습적 산전 검사 방법 및 장치 |
| KR101817785B1 (ko) * | 2015-08-06 | 2018-01-11 | 이원다이애그노믹스(주) | 다양한 플랫폼에서 태아의 성별과 성염색체 이상을 구분할 수 있는 새로운 방법 |
-
2018
- 2018-03-29 KR KR1020180036911A patent/KR102142909B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| KR101817785B1 (ko) * | 2015-08-06 | 2018-01-11 | 이원다이애그노믹스(주) | 다양한 플랫폼에서 태아의 성별과 성염색체 이상을 구분할 수 있는 새로운 방법 |
| KR20170087327A (ko) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 이원다이애그노믹스(주) | 염색체 이상 판단 방법 |
| KR20170140107A (ko) | 2016-06-10 | 2017-12-20 | 이원다이애그노믹스(주) | 다중 Z-score에 기반한 비침습적 산전 검사 방법 및 장치 |
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