美国专利全文翻译

采血装置改进核酸调控领域的发明摘要方法和装置用于稳定的生物样品分析，包括通过样品采集装置从受试者获得生物样品的步骤;这个生物样品包括从受试者获得的至少一个循环游离第一核酸。该方法可包括当样品收集装置具有保护组合物包括防腐剂，一个可选择的抗凝血剂和猝灭剂，以形成包括所述保护剂组合物和样品的混合物接触生物样品的步骤。1.本文的教导涉及的装置和方法用于稳定和保持游离的DNA，而不会损坏DNA完整性的改进保护和调控核酸物质在收集，储存和运输的过程中。背景介绍2.游离的DNA（cfDNA）天然存在于血并已在很大程度上归因于凋亡和坏死的过程。而血液中的cfDNA在1948年被发现。其在临床医学方面的影响并未实现超过二十年。具体地的说，cfDNA被证明存在于系统性红斑狼疮患者的血清中，cfDNA水平在癌症患者的血清中被提高。这些调查结果激发cfDNA在疾病诊断的潜在的兴趣。调查进行了类风湿关节炎，大肠癌，乳腺癌，胰腺癌，头颈部癌症患者都显示cfDNA浓度明显上升。该cfDNA提取自癌症患者的血浆或血清，呈现出典型特征的肿瘤DNA，并且可以充当非侵入性生物标记用于癌症检测和管理。3.有日益增长的兴趣在游离胎儿核酸的产前诊断的潜在用途。Lancet是第一个展示出怀孕的供体血液样本具有较高的产妇cfDNA浓度也证明了胎儿cfDNA在孕妇血浆中的存在。临床应用涉及了胎儿cfDNA分析，包括了性别判定，单基因紊乱，妊娠相关疾病和非整倍体检测。4.从那时候开始，研究累积体内确定cfDNA是多种致病条件的预测和诊断指示灯;如癌症相关遗传和表观遗传改变，胎儿DNA突变和产前诊断，和病毒感染-通过检测人体血液中的病毒DNA。因此。精确检测cfDNA人类生物标本正在成为主流，非侵入性的途径允许评估，审查和疾病分类和监测临床分析。5.cfDNA归因于DNA片段的可检测的多种体液。血浆或血清最常用于此目的，但是，存在的cfDNA在尿液，唾液，粪便，滑液，脑脊髓液和腹腔液中被检测出来。健康人的cfDNA的平均循环浓度是30ng/ml，cfDNA通常来说是双链的，大约为180-210个碱基大小。CfDNA的检测具有显著挑战是因为一下的原因：1.在产前检测的过程中，主要的产妇细胞材料可干扰胎儿cfDNA检测，2.样品在抽取后加工可以导致细胞裂解，导致异常增加循环cfDNA的量。3.相关的低水平的cfDNA强调潜在的风险产生假阴性的结果由于缺少目标cfDNA序列由于样品不稳定或不恰当的加工。为此，尽量减少污染的细胞DNA和维护cfDNA已包含的各种预分析因素，如血液收集管的类型，样品储存条件，以及离心协议。例如抗凝血剂如EDTA，肝素，柠檬酸盐和预防的全血凝血细胞，通过减少从白细胞的细胞群的DNA释放。另外，离心分离条件的优化是必需的，以防止裂解而充分从不含细胞的血浆分离单独的完整的细胞。6.由于cfDNA生物标记的低数量，建议的基因组DNA（gDNA）的背景水平被最小化，以提供精确的测量cfDNA水平。它是进一步有利的cfDNA的结构完整性被保持，由于最小金额可用于分析。因此，有必要解决几个预先分析的问题出现在抽血和随后的DNA提取的过程中。这些问题包括延迟血液处理，血液储藏温度和在运输过程中震荡样品。这样的条件可能改变血浆DNA（质粒DNA）水平通过引起裂解核血细胞释放基因组DNA和混淆真正的cfDNA。因此，它对于考虑血液采集装置的类型和cfDNA样品工作后放血条件是很重要的。7.以前的努力都集中在化学方法，如使用甲醛基固定使cfDNA的分数浓度变大和延长的后静脉穿刺的时间，一个样品可以被有效的分析。但是研究探讨甲醛的有效性保存全血进行的延长性分析cfDNA浓度在生物样品中已经提供了统计不一致，例如，已经证明，与甲醛一起治疗血液样品后立即抽血对保护胎儿cfDNA在材料中的比例不具有有利影响。8.因此，有必要需要方法去稳定和保护cfDNA，由此结构完整性被维持和基因组背景DNA被最小化。使运输和储存可能使cfDNA影响最小。有进一步需要这样的方法，其中醛固定的不利影响被避免。发明总结9.使用本文的教导使用协议使用独特的保护剂组合物成功地保留样品，同时使用多种分析技术在一段长时间内完全稳定DNA。本教导提供了一个一致并有效的方法在血浆里保存DNA。数据展示介绍了一种方法，可降低血细胞裂解，核酸酶的活性，并允许准确和精确的解析分析靠保存的随着时间的推移恢复cfDNA的最后浓度，在这样做时，本教导提供了一种新的方法，提高了cfDNA血浆下游临床分析。本发明防止污染血浆cfDNA与细胞DNA，这是由内稳定的血细胞从受损细胞释放的一个样本。10.本教导的描述通过含抑制脱氧核糖核酸酶的活性血浆保护cfDNA。作为有核血细胞的稳定的结果，它不再需要在静脉穿刺后立即分离血浆。此外，样品可以在室温下储存达14天没有对样品的完整性的有害影响，，这消除了需要对血浆样品进行冷冻储存。11.本教导进一步提供了血液收集装置在血浆中减少gDNA的背景水平，当样品受储存和运输条件发生的情况。在一方面，本教导考虑一个方法关于了血液样本的治疗包括定位的保护剂进入血液采集设备。这个保护剂可以包含防腐剂。一个血液样品被抽取到血液采集装置后，血液样品具有第一pDNA浓度。血液采集装置接触血液样品后可能被运输从第一位置到第二位置，至少一部分所述输送发生在温度高于0℃，抽血后最少24小时才可分离游离DNA，样本具有第二质粒DNA浓度，其特征在于，在任意统计学显著值方面，所述的第二质粒DNA浓度不大于第一质粒DNA浓度。12.这里的教导还包括防腐剂可以从重氮烷基脲和咪唑烷基脲中选择。防腐剂在接触步骤之前的浓度为0.1g-3g/ml，游离DNA可以是抽血后至少3天从样品中分离，细胞DNA可以是抽血后至少7天从样品中分离，细胞DNA可以是抽血后至少14天从样品中分离.样品在抽血后具有第一基因组DNA浓度和运输之后具有第二基因组DNA浓度，在任意统计学显著值方面，第二基因组DNA的浓度不大于第一基因组DNA。在输送过程中没有发生血液样本冻结，温度要低于-30℃。保护剂接触游离DNA，所以在抽血后最少为期7天的时间内游离DNA的含量要占抽血后血液样品中游离DNA的含量的90%。保护剂接触游离DNA，所以在抽血后最少为期7天的时间内样品中存在的游离DNA的含量要占抽血后血液样品中存在的游离DNA的含量的100%。13.本文的教导，设想提高保护剂组合物，和稳定用于分析生物样品的方法。保护剂组合物一般包括防腐剂，猝灭剂用来和样品内的DNA反应大幅度降低自由醛，这样的方法可以包括的步骤从血液收集装置中获得生物样品。这个方法可能包括步骤关于接触生物样品当血液收集装置具有保护剂组合物包括了防腐剂，一个可选的抗凝血剂，一个猝灭剂去形成一个混合物包括了保护剂组合物和样品。这个方法可能包括一个步骤关于猝灭任何自由甲醛，可能存在从保护剂组合物中得到的猝灭剂。因此自由甲醛反应生成反应产物使生物样品中的cfDNA变得惰性。最终得到的混合物可能完全不含有任何醛，使样品内的核酸适用于聚合酶链反应和DNA测序。并且基本上没有醛诱导（I）核酸（如DNA）的蛋白质交联，（Ⅱ）核酸（如DNA）与核酸酸（如DNA）分子内和/或分子间交联;或者（i）和（ii）都有，从而形成样品，通过聚合酶链反应（PCR），和DNA测序扩增，由可变数目串联重复序列分析法分析（VNTR），或者两者皆有。14.从血液中得到样品后，可能有一个从病人抽血到血液收集装置，有保护剂组合物在抽血步骤前被装在其中。这个方法可能包括步骤关于运输样品当其接触保护剂组合物从血液抽取的地方到临床实验室，这将产生一个样品分析。猝灭发生在接触步骤之前或几乎同时发生。这个方法可能包括步骤关于从样品中分离游离DNA。这个方法可能是样品不含任何离心步骤，这个方法可能是不含任何从母血中分离游离胎儿DNA的步骤，这个方法可能是不含任何冷却样品的步骤在接触保护剂组合物之后。15.如可以从上面所理解的，本教导所提供的含DNA的样品的有利治疗和提供稳定样品那是基本基本上不含可检测的共价修饰抑制PCR扩增，如通过抑制聚合酶结合和伸长率，引物退火和/或DNA染色体嵌入。任何修饰的核酸（例如，DNA），其可以抑制准确的PCR检测和DNA测序作为保护剂组合物的处理关于目前教导是被延迟至少24，48，或96小时，一周甚至两周的结果。本教导能够取得更大的可预测性，有助于确保任何DNA序列是待扩增或测序也不会被损坏。这提供了一个优势治疗的DNA与甲醛。这就是认为甲醛改性会立即阻止某些基因的扩增和基因数不随时间的增加而扩增。没有预测哪些基因将被第一个修改。因此，临床医生可能无法检测某些特定的生物标志物，和/或其他基因表征（如临界基因突变或缺失而影响胎儿的发育，在游离胎儿DNA的分析的情况下）插图的简单描述16.图1a显示保护剂组合物在抽血3和6小时对pDNA检测的影响17.图1b显示根据本文的教导，保护剂组合物在抽血7和14天之后对pDNA检测的影响。18.图2a显示了在血浆中升高背景gDNA对罕见DNA序列检测的影响19.图2b显示了在血浆中升高背景gDNA对罕见DNA序列检测的影响以及根据本文教导的示例性保护剂组合物的影响。20.图3a和3b显示了震动和运输对血液中pDNA浓度的影响，包括了根据本文教导的在标准K3EDTA管中用示例性保护剂组合物对血液采集装置中血液样品进行处理。21.图4a和4b显示了存储温度对血样中pDNA浓度的影响，包括了根据本文教导的在标准K3EDTA管中用示例性保护剂组合物对血液采集装置中血液样品进行处理。22.图5是原理图描述说明潜在的醛（例如甲醛）和基因组DNA样本之间的相互作用。23.图6a和6b显示了几种模式中的一种的DNA-DNA的交联反应和几种模式中的一种的DNA-蛋白质交联反应。24.图7a是核磁共振（NMR）读出本文指导的用示例性保护剂组合物对血液采集装置中血液样品进行处理，在82ppm没有任何的峰，支持了处理的样品中是不含任何游离甲醛的。25.图7b是一个核磁共振的甲醛样品比较图，在82ppm处有一个特征峰。26.图8a是一个系列的荧光光谱强度谱线比较DNA包含控制样本(DNA(控制)和DNA接触被保护剂组合物处理过的样品（“DNA+CFDNA-1”)根据本指导,甲醛（“DNA+0.1%form”)或戊二醛（“DNA+0.1%过剩”)，该系列显示样品后在室温下七天(最上一张图'RT7天”),在室温下样品后七天之后加热一小时在60度(中间的图:),和样品在室温下放置七天之后加热两分钟在90度(最下的图)。27.图8b是一个系列的荧光光谱强度谱线比较DNA包含控制样本(DNA(控制)和DNA接触被保护剂组合物处理过的样品（“DNA+CFDNA-1”)根据本指导,甲醛（“DNA+0.1%form”)或戊二醛（“DNA+0.1%过剩”)，该系列显示样品后在室温下14天(最上一张图'RT14天),在室温下样品后14天之后加热一小时在60度(中间的图:),和样品在室温下放置14天之后加热两分钟在90度(最下的图)。28.图9a-9c是凝胶电泳图像说明和比较PCR扩增未经处理的DNA（控制DNA）；根据本文所教导的处理DNA样品（简记为DNA+CF-dna-bct），采用甲醛处理过的DNA样品（DNA+形式表示）和用戊二醛处理过的DNA样品（DNA+过剩表示）。29.图10a-10d显示了定量分析结果表明实时聚合酶链反应（PCR）扩增DNA样品通过保护剂组合物（DNA+cfDNABCT”）处理，并根据本指导把样品抽取进一个装有保护剂组合物的血液采集装置。甲醛（“DNA+0.1%组成”）或戊二醛（“DNA+0.1%过剩），和比较与未经处理的DNA控制样品（“DNA控制”）。30.图11显示了定量分析结果表明实时聚合酶链反应（PCR）扩增DNA样品通过保护剂组合物（DNA+cfDNABCT”）处理，并根据本指导把样品抽取进一个装有保护剂组合物的血液采集装置。甲醛（“DNA+0.1%组成”）或