CN113286512A - 尿液稳定化 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种用于稳定尿液样品的方法，所述方法包括将用于稳定化的尿液样品与EDTA、至少一种聚(氧乙烯)聚合物和用于抑制细菌生长的防腐剂接触。本公开还提供了用于处理稳定化尿液样品的稳定化组合物和方法。
Description
技术领域
本发明提供了用于稳定尿液样品的方法、组合物和收集容器。本发明的技术允许同时稳定无细胞和基因组DNA以及稳定尿液中的细胞。
背景技术
体内大部分DNA位于细胞内，但也可以发现少量核酸在人类体液如血液和尿液中自由循环(通常称为细胞外DNA、无细胞DNA或也称为循环DNA)。在许多医学病状、恶性肿瘤和感染过程中，细胞外DNA和其他细胞外核酸水平升高的存在对于筛查、诊断、预后、疾病进展监视、识别潜在治疗靶点和监测治疗反应是尤其受关注的。
体液样品中细胞外DNA的降解是一个问题，并且根据样品类型，样品收集后受损或腐烂的细胞的遗传物质可能会稀释细胞外DNA。
为了避免或减少上述问题，例如建议在抽取血液后基本上立即从全血中获得血浆和/或稳定血液样品直到可以获得血浆。同时，从血液样品中稳定和分离细胞外DNA已得到充分确立。对于血液样品的稳定化，市售有几种专用的采血管(Streck、Roche、PreAnalytiX、Biomatrica、Norgene等)。稳定化方法例如描述于WO 2013/045457、WO 2013/045458、WO 2014/146780、WO 2014/146782、WO 2014/146781、WO 2014/049022和WO 2017/085321。
尽管与进行活检相比，抽血的侵入性要小得多，但仍然是侵入性的，并且尤其是在接受治疗的老年人、婴儿或癌症患者的情况下可能很困难或不可能。作为治疗监测、耐药性失败测试甚至诊断的替代来源的真正无创样品将是对当前液体活检技术的宝贵补充。从尿液中纯化无细胞DNA在此提供了一种方便且完全非侵入性的替代方法。
许多同行评议的文章表明，尿液可以用作液体活检。除了对尿路上皮癌的常规细胞组织学分析外，尿液中癌细胞或恶性细胞的gDNA和无细胞DNA与癌症特异性序列、表观遗传和结构变化相关。已经公开，来自以下癌症患者的尿液含有肿瘤源性的无细胞DNA：膀胱癌(
K等人,膀胱癌患者液体活检的基因组改变(GenomicAlterations in Liquid Biopsies from Patients with Bladder Cancer).EurUrol.2016年7月；70(1):75-82)、前列腺癌(Salvi S等人,用于前列腺癌患者早期检测的尿液无细胞DNA完整性分析(Urine Cell-Free DNA Integrity Analysis for EarlyDetection of Prostate Cancer Patients).Dis Markers.2015；2015:574120)、肺癌(Chen S,Zhao J,Cui L,Liu Y.用于动态追踪使用EGFR-TKI治疗的NSCLC患者的EGFR突变的尿循环DNA检测(Urinary circulating DNA detection for dynamic tracking ofEGFR mutations for NSCLC patients treated with EGFR-TKIs).Clin TranslOncol.2017年3月；19(3):332-340)和其他实体瘤癌症类型(Fujii T等人,用于定量检测晚期癌症患者尿液无细胞DNA中KRAS突变的突变富集下一代测序(Mutation-EnrichmentNext-Generation Sequencing for Quantitative Detection of KRAS Mutations inUrine Cell-Free DNA from Patients with Advanced Cancers).Clin Cancer Res.2017年7月15日；23(14):3657-3666)。此外，还描述了从尿液样品中分离胎儿DNA。因此，除了血液之外，尿液也是一种重要的液体活检样品。
然而，尿液中的有核细胞和无细胞DNA都不稳定，并且在尿液样品收集后迅速溶解或降解。此外，尿液中脱落的有核细胞(例如正常上皮细胞或癌症源性细胞)会释放基因组DNA，其导致无细胞DNA的稀释。尿液中的DNA降解特别迅速，并且基本上在样品收集后立即发生。因此，需要有效的稳定化方法以通过减少储存期间尿液样品中包含的无细胞DNA的降解来保存尿液样品中的无细胞DNA。在这方面，应注意，基于储存后尿液样品中包含的无细胞DNA的总量，难以确定最初尿液样品中包含的无细胞DNA的有效保存。这是因为在储存期间降解的最初存在的无细胞DNA可以被包含在尿液样品中的细胞释放的DNA补充。因此，即使在尿液样品收集时和储存后无细胞尿液级分中DNA的总量相同，但最初存在的无细胞DNA仍可能被降解而储存后无细胞尿液级分中包含的DNA可能基本上对应于储存期间从细胞中释放的DNA。然而，具有特定分析价值的是最初存在于无细胞尿液级分中的无细胞DNA，而不是在储存期间从细胞释放到无细胞尿液级分中的DNA。如果最初存在的无细胞DNA在储存期间降解，则其无法用于后续分析。因此，尿液稳定化的一个重要目的是将样品收集时尿液中包含的无细胞DNA稳定化。此外，希望尿液稳定化技术实现所含细胞的稳定化，从而可以从稳定化的尿液样品中回收细胞以供进一步使用，例如细胞组织学测试方法和/或从细胞中分离基因组DNA。已知的尿液稳定化方法并没有充分解决这些目标。
一种已知的尿液稳定化方法(Streck–无细胞DNA尿液保存)是基于使用甲醛释放剂。无细胞DNA尿液防腐剂以5ml小瓶提供。一个小瓶中的试剂必须与25至100ml尿液混合。这种方法有几个缺点。它要求将未稳定化的尿液带到实验室或医生办公室。从而延迟了尿液被稳定化的时间点。此外，为了稳定化，必须打开初级收集杯并且必须从小瓶中加入稳定化试剂并与尿液混合。这些手动交互不方便且容易出错。此外，含有甲醛的试剂具有有毒和化学修饰生物分子如蛋白质和核酸的缺点。这会减少可回收并因此可分析的无细胞DNA的量。由于尿液样品中所关注的无细胞DNA的数目可能有限，这是一个巨大的缺点。
Trovagene有一种试剂(NextCollect)，根据制造商，它可以稳定尿液中的无细胞DNA。这种试剂被整合到尿液收集容器的杯子中。Zymo和Norgen提供了可以保存尿液以用于后续的总DNA应用的试剂。然而，对基因组和无细胞DNA进行单独分析是不可能的。
此外，本领域已知若干其他尿液收集装置。例如Becton Dickenson(BD)提供了用于将尿液转移到真空容器的产品线。BD
尿液收集杯是一种收集容器，具有一个带针头的杯子，用于将尿液转移到真空容器中，而无需打开杯子。BD
尿液收集吸管是一种将尿液从任何容器转移到真空容器的装置。将所述装置的一端放入尿液中，另一端包括一根可以连接到真空容器的针头。BD
尿液分析保存管是具有喷雾干燥的细菌防腐剂的真空容器，抽取体积为8ml，或不含添加剂且抽取体积为8至10ml的管，旨在用于尿液。这些真空容器都不能保存DNA。
因此需要改进的方法以允许将尿液样品有效地稳定化为液体活检样品。稳定化应该允许随后分离在尿液样品中包含的无细胞DNA以及细胞。
因此，本发明的一个目的是提供用于稳定尿液样品的手段。特别地，一个目的是克服现有技术尿液稳定化方法的至少一个缺点。此外，一个目的是提供一种稳定化技术，该技术随后允许回收无细胞DNA和/或细胞内DNA，例如基因组DNA，此外，能够对稳定化细胞进行细胞学分析。
发明内容
本发明提供了一种有效的尿液样品稳定化技术，它可以保存细胞外DNA(本文也称为无细胞DNA)以及尿液样品所包含的细胞和细胞内核酸如基因组DNA。所提供的稳定化技术特别允许抑制尿液样品中无细胞DNA的降解以及细菌生长。因此，本发明的稳定化技术稳定了尿液中的无细胞DNA以及尿液中存在的细胞的基因组DNA和细胞学。本发明由此提供了一种同时稳定无细胞DNA和基因组DNA以及稳定尿液中的细胞的解决方案。因此，可以用根据本发明的技术稳定化的尿液样品进行多模态测试，包括无细胞和基因组DNA测试以及常规细胞学染色。
此外，本发明提供了一种尿液的样品收集、稳定化和制备系统。本发明的稳定化化学品可以包含在尿液接收容器，优选真空管中，其可以与公知的尿液收集容器和公知的核酸纯化和测定技术组合使用。因此，本发明还提供了用于从尿液样品进行分子分析的标准化系统，包括从尿液收集到洞察核酸和/或细胞分析的整个工作流程。
根据第一方面，本发明提供了一种用于稳定尿液样品的方法，所述方法包括将用于稳定化的尿液样品与螯合剂(优选EDTA)和至少一种聚(氧乙烯)聚合物(优选聚乙二醇)接触，其中稳定化尿液样品中的细菌生长得以抑制。优选地，用于稳定化的化合物包含在稳定化组合物，例如根据第三方面的稳定化组合物中。
根据第二方面，本发明提供了一种处理尿液样品的方法，所述方法包括以下步骤：
a)根据第一方面的方法稳定尿液样品；以及
b)从稳定化尿液样品中分离细胞，从而提供(i)细胞样品和(ii)去除细胞的上清液。
根据第三方面，本发明提供了一种用于稳定尿液样品的稳定化组合物，其中稳定化尿液样品中的细菌生长得以抑制，所述组合物包含
-螯合剂，优选EDTA，
-至少一种聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇，以及任选地
-用于抑制细菌生长的防腐剂。
相应的稳定化组合物允许稳定化尿液样品在室温下储存和/或处理(例如运输)数天，而不会显著影响样品的质量。稳定化组合物可以是易于操作、安全且无需人工交互的封闭式尿液收集系统的一部分。
根据第四方面，本发明涉及根据第三方面的稳定化组合物用于稳定尿液样品的用途。根据第三方面的稳定化组合物可以例如在根据第一方面的方法中用于稳定化。
根据第五方面，本发明提供了一种用于接收尿液样品的接收装置，其中所述接收装置包含
-螯合剂，优选EDTA，
-至少一种聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇，和
-任选的用于抑制细菌生长的防腐剂。
接收装置适用于稳定尿液样品。在稳定化尿液样品中可以抑制细菌生长。优选为真空收集管的相应接收装置优选包含根据第三方面的稳定化组合物，例如如权利要求18至24中的任一项所限定的稳定化组合物。提供这样的相应接收装置具有以下优点：一旦样品被包含在相应的装置中，尿液样品就会立即稳定化。接收装置可以在根据第一方面的方法中用于稳定化。
根据第六方面，本发明提供了一种方法，所述方法包括收集尿液样品的步骤。根据一个实施方案，尿液样品被收集到根据本发明第五方面的装置的腔室中。根据另一个实施方案，用于收集尿液样品的方法包括
a)在容器中，优选在尿杯中收集尿液；以及
b)使用根据第一方面的方法稳定尿液样品。
在步骤a)中收集的尿液可以在步骤b)中被转移到根据第五方面的接收装置中以进行稳定化，其中所述接收装置优选包含根据第三方面的稳定化组合物，例如如权利要求18至24中的任一项所限定的稳定化组合物。
根据第七方面，本发明提供了一种生产根据本发明的第三方面的组合物的方法，其中将稳定化组合物的组分优选在液体组合物如溶液中组合。如本文所用，术语“溶液”特别是指液体组合物，优选水性组合物。它可以是仅单相的均质混合物，但包含固体组分例如沉淀物的溶液也在本发明的范围内。
根据以下描述和权利要求书，本申请的其他目的、特征、优点和方面对于本领域技术人员会变得显而易见。然而，应当理解，以下描述、权利要求书和具体实施例虽然指示了本申请的优选实施方案，但仅作为说明给出。
附图说明
图1：显示了尿液中无细胞DNA的稳定化。显示的是来自6名供体的18s rDNA 66bp片段qPCR的平均Ct值与标准偏差。根据本公开，将尿液与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或稳定化试剂混合。立即(t0，左栏)或在室温下储存4天后(右栏)，从处理过的、去除细胞的尿液样品中分离DNA。
图2：显示了尿液中大DNA的稳定化。显示的是来自6名供体的18s rDNA 500bp片段qPCR的平均Ct值与标准偏差。根据本公开，将尿液与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或稳定化试剂混合。立即(t0，左栏)或在室温下储存4天后(右栏)，从去除细胞的尿液样品中分离DNA。
图3：从BD Vacutainer尿液收集杯直接收集到真空容器中的尿液中的无细胞DNA。显示了来自4名供体(两名女性和两名男性)的通过qPCR确定的18s rDNA 66bp片段在储存后的拷贝数相比于t0的增加与标准偏差。将尿液收集到BD Vacutainer收集杯中并转移到不同的真空容器中。为了用R1进行稳定化，将尿液转移到喷雾干燥的K2-EDTA管中，然后加入1.7ml R1试剂。立即或在室温下储存1天后(左栏)、3天后(中栏)和9天后(右栏)，从去除细胞的尿液样品中分离无细胞DNA。
图4：从BD Vacutainer尿液收集杯直接收集到真空容器中的掺入女性尿液中的来自男性尿液的无细胞DNA的保存。显示了在室温下储存的样品和在时间点t0处理的样品之间的平均ΔCt值(DYS14 qPCR，2名女性供体)。立即或在室温下储存1天后(左栏)、3天后(中栏)和9天后(右栏)，分离无细胞DNA。较低的ΔCt值表明包含在尿液样品中的无细胞DNA的更好保存。
图5：用于多模态测试的尿液中无细胞DNA的稳定化。显示了来自3名供体的18srDNA 66片段(图5a)和500bp片段(图5b)qPCR的平均Ct值与标准偏差，样品制备一式两份并且PCR一式三份。尿液是未稳定化的或者在收集后与1.7ml试剂R1混合。收集后立即(t0，左栏)或在室温下储存3天后(中栏)和7天后(右栏)，从处理过的尿液样品中分离无细胞DNA。
图6：在多模态测试设置中来源于尿液细胞的基因组DNA的稳定化。来自三个不同供体的2/3细胞团块的平均得率，在TapeStation上测量(图6a)并在琼脂糖凝胶上可视化(图6b)。尿液是未稳定化的或者在收集后与1.7ml试剂R1混合。收集后立即(t0，左栏)或在室温下储存3天后(中栏)和7天后(右栏)，从通过离心产生的细胞团块分离gDNA。
图7：在多模态测试设置中来自尿液细胞的细胞学的稳定化。尿液是未稳定化的或者在收集后与1.7ml试剂R1混合。收集后立即(t0)或在室温下储存7天后将通过一次离心产生的细胞团块的细胞离心到载玻片上，风干并用巴氏染色液(Papanicolaou)染色。
图8：pH对无细胞DNA保存的影响，如基于掺入女性尿液中的男性来源的DYS14 DNA所证明。显示了来自6名女性供体的DYS14 qPCR的平均Ct值与标准偏差。女性尿液以纯形式使用(未稳定化)或与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或根据本公开的各种稳定化试剂混合。立即(t0，左栏)或在室温下储存4天后(右栏)，分离无细胞DNA。
图9显示了用根据本发明的稳定化试剂对无细胞DNA尿液的稳定化。显示了来自6名供体的18S rDNA 66bp片段qPCR的平均Ct值与标准偏差。将尿液与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或根据本发明设置为不同pH值的稳定化试剂混合。在尿液处理后直接(t0)或储存4天(t4d)或7天(t7d)后，分离无细胞DNA。
图10显示了用根据本发明的试剂对尿液中大的无细胞DNA的稳定化。显示了来自6名供体的18S rDNA 500bp片段qPCR的平均Ct值与标准偏差。将尿液与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或根据本发明在不同的pH值下的稳定化试剂混合。直接(t0)或在储存4天(t4d)或7天(t7d)后，从处理过的尿液中分离无细胞DNA。
图11显示了来源于尿液细胞的基因组DNA的稳定化。用1.7ml的根据本发明在不同pH值下的稳定化试剂稳定尿液。收集后立即(t0)或在室温下储存7天后(t7d)，从通过离心产生的细胞团块分离gDNA。
图12显示了pH对女性尿液中无细胞的男性来源的DYS14 DNA保存的影响。显示了来自4名女性供体的DYS14 qPCR的平均Ct值与标准偏差。将女性尿液与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或根据本发明在不同pH值下的稳定化试剂混合。立即(t0)或在室温下储存4天(t4d)或7天(t7d)后，分离无细胞DNA。
图13显示了pH对尿液中无细胞的男性来源的DYS14 DNA保存的影响。显示了来自4名女性和2名男性供体的DYS14 qPCR的Ct值。将尿液与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或根据本发明设置为不同pH值的稳定化试剂混合。立即(t0)或在室温下储存4天(t4d)或7天(t7d)后，分离无细胞DNA。当使用根据本发明的具有中性或碱性pH的试剂时，男性供体(供体5和6)显示cfDNA中DYS14 DNA随时间增加。
图14显示了用根据本发明的试剂对无细胞尿液中的小DNA的稳定化。显示了来自6名供体的18S rDNA 66bp片段qPCR的平均Ct值与标准偏差。将尿液与1.7ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)或根据本发明在不同pH值下的稳定化试剂混合。立即(t0)或在储存4天(t4d)后，分离无细胞DNA。
图15显示了用根据本发明的试剂对无细胞尿液中的大DNA的稳定化。显示了来自6名供体的18S rDNA 500bp片段qPCR的平均Ct值与标准偏差。将尿液与1.7ml的根据本发明设置为不同pH值的稳定化试剂混合。立即(t0)或在储存4天(t4d)后，分离无细胞DNA。
图16显示了pH对女性尿液中无细胞的男性来源的DYS14 DNA保存的影响。显示了来自6名女性供体的DYS14 qPCR的平均Ct值与标准偏差。将女性尿液与1.7ml的根据本发明设置为不同pH值的稳定化试剂混合。立即(t0)或在室温储存4天(t4d)后，分离无细胞DNA。
具体实施方式
现在更详细地描述本公开的不同方面：
A.稳定化方法
根据第一方面，本发明提供了一种用于稳定尿液样品的方法，所述方法包括将用于稳定化的尿液样品与螯合剂(优选EDTA)和至少一种聚(氧乙烯)聚合物(优选聚乙二醇)接触，其中稳定化尿液样品中的细菌生长得以抑制。根据第一方面的方法的细节也在权利要求1至15中限定。
用于稳定化的化合物以及可用于稳定尿液样品的其他稳定剂的细节在下文中公开。如本文所公开，用于稳定化的化合物优选包含在与尿液样品接触的稳定化组合物中。优选地，根据第三方面的稳定化组合物用于稳定尿液样品。
螯合剂
根据本发明的尿液稳定化包括使用螯合剂，优选乙二胺四乙酸(EDTA)。螯合剂是能够通过有机化合物的两个或更多个原子与金属形成配位键的有机化合物。根据本发明的螯合剂包括但不限于乙二腈四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二醇四乙酸(EGTA)和N,N-双(羧甲基)甘氨酸(NTA)，此外例如柠檬酸盐或草酸盐。其他螯合剂包括但不限于羧酸盐，例如柠檬酸盐或草酸盐以及它们的任何组合。
根据一个优选的实施方案，EDTA用作螯合剂。即使没有明确说明，本申请中针对螯合剂描述的所有公开内容和实施方案一般地、明确地适用并且特别是指优选的实施方案EDTA。如本文所用，术语“EDTA”尤其表示EDTA化合物例如K2EDTA、K3EDTA或Na2EDTA的EDTA部分。
使用螯合剂如EDTA具有抑制核酸酶如DNA酶和RNA酶的有利效果，从而减少核酸酶对尿液样品中包含的无细胞DNA的降解。因此，使用螯合剂如EDTA来稳定尿液样品是非常有利的。
根据一个实施方案，螯合剂(优选EDTA)在稳定化尿液样品中的最终浓度，即在当尿液样品与螯合剂、聚(氧乙烯)聚合物、防腐剂和任选的一种或多种额外添加剂接触时获得的混合物中的最终浓度在0.9mg/ml至40mg/ml、例如2mg/ml至40mg/ml的范围内。下面公开了示例性和优选的范围，其中公开的范围特别适合使用EDTA作为螯合剂的情况。稳定化尿液样品中的最终浓度可以是至少4mg/ml、至少5mg/ml或至少7mg/ml。使用更高浓度的螯合剂例如优选EDTA来稳定尿液，有利于实现强烈的稳定化作用。因此，在实施方案中，螯合剂(其优选为EDTA)在稳定化尿液样品中的最终浓度为至少7mg/ml，优选至少10mg/ml。在实施例中，使用了至少15mg/ml的浓度。根据一个实施方案，螯合剂、优选EDTA的最终浓度在10mg/ml至35mg/ml或10mg/ml至30mg/ml的范围内。在12mg/ml至30mg/ml或15mg/ml至25mg/ml范围内的最终浓度也是合适的。在实施例中，以在稳定化尿液中最终浓度在15mg/ml至20mg/ml的范围内使用EDTA。
根据一个实施方案，螯合剂如EDTA包含在与用于稳定化的尿液样品接触的稳定化组合物中。优选地，根据第三方面的稳定化组合物用于该目的。
然而，如实施例中所证明的，单独的螯合剂如EDTA不能实现用于本文所述目的的充分稳定化作用。因此，它与本文所述的其他稳定剂组合使用。
聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇
根据本发明的尿液稳定化还涉及使用至少一种聚(氧乙烯)聚合物作为稳定剂。术语聚(氧乙烯)聚合物特别是指氧化乙烯的低聚物或聚合物。它包含至少两个氧化乙烯单元。聚(氧乙烯)聚合物已知具有低分子量和高分子量。它们的分子量通常是其单体分子量44的倍数，并且可以达到100000。分子量在本文中以Da表示。聚(氧乙烯)聚合物可以是线性或支化的或者可以具有其他几何形状。优选线性聚(氧乙烯)聚合物。聚(氧乙烯)聚合物可以是未被取代的或被取代的，并且优选是聚乙二醇。聚乙二醇在各种分子量和各种浓度下对细胞具有稳定化作用，因此可用于稳定尿液样品。然而，也可以使用其他聚(氧乙烯)聚合物，其实现如通过聚乙二醇实现的稳定化作用。如上所述，也可以使用具有稳定化作用的被取代的聚(氧乙烯)聚合物，例如烷基聚(氧乙烯)聚合物，例如烷基聚乙二醇，以及聚(氧乙烯)酯、聚(氧乙烯)胺、聚(氧乙烯)硫醇化合物、聚(氧乙烯)甘油酯等。
聚乙二醇优选用作聚(氧乙烯)聚合物以进行尿液稳定化。它优选是未支化的并且可以是未被取代的或被取代的。聚乙二醇的已知取代形式包括烷基聚乙二醇，其例如在一端或两端被C1-C5烷基取代。最优选地，使用式HO-(CH2CH2O)n-H的未被取代的聚乙二醇。即使没有明确说明，本申请中针对聚(氧乙烯)聚合物描述的所有公开内容和实施方案一般地、明确地适用并且特别是指优选的实施方案聚乙二醇和明确地未被取代的聚乙二醇。
聚(氧乙烯)聚合物可以以各种分子量使用。发现较高分子量的聚(氧乙烯)聚合物相比于较低分子量的聚(氧乙烯)聚合物是更有效的稳定剂。为了使用较低分子量的聚(氧乙烯)聚合物实现有效的稳定化，通常建议比较而言使用较高浓度。对于某些应用，优选将用于稳定化的添加剂的量保持在较低水平。因此，在实施方案中，将高分子量聚(氧乙烯)聚合物与尿液样品接触以进行稳定化，因为它允许在实现强烈的稳定化作用的同时使用较低浓度的聚(氧乙烯)聚合物。
因此，根据一个实施方案，分子量为至少1500的高分子量聚(氧乙烯)聚合物用作稳定剂并与尿液样品接触。高分子量聚(氧乙烯)聚合物可具有在选自1500至40000的范围内的分子量。合适的范围包括2000至35000、2500至30000、3000至25000、3500至20000和4000至15000。优选5000至20000，例如5000至15000或6000至10000的范围。这些分子量对于使用聚乙二醇、尤其是未被取代的聚乙二醇而言是特别优选的。实施例中也使用了未被取代的聚乙二醇。如本领域技术人员众所周知的，具有特定分子量的聚(氧乙烯)聚合物的分子量取决于制造条件可在某些范围内变化。
高分子量聚(氧乙烯)聚合物以一定浓度使用，在该浓度下它发挥或支持尿液样品的稳定化。合适的浓度可由技术人员确定，例如通过在实施例中描述的测试测定中测试特定高分子量聚(氧乙烯)聚合物的不同浓度。所实现的稳定化作用和优选的浓度可能取决于是否使用一种或多种额外的稳定剂。优选的组合在本文中描述。根据一个实施方案，在使尿液样品与高分子量聚(氧乙烯)聚合物和任选的其他添加剂接触后获得的混合物包含最终浓度在0.05％至8％(w/v)范围内的高分子量聚(氧乙烯)聚合物。稳定化尿液样品中最终浓度的示例性合适范围包括0.1％至4％(w/v)、0.2％至3％(w/v)、0.25％至2.5％(w/v)和0.3％至2％(w/v)。根据一个实施方案，高分子量聚(氧乙烯)聚合物以较低的浓度范围使用，例如0.2％至1.5％(w/v)、0.25％至1.25％(w/v)、0.3％至1％(w/v)或0.4％至0.75％(w/v)。使用浓度为1.25％(w/v)或更低或1％(w/v)或更低并且特别是浓度为0.75％(w/v)或更低的高分子量聚(氧乙烯)聚合物在某些实施方案中可以是有利的。可以改进下游处理，特别是从无细胞上清液中纯化无细胞DNA。使用与大多数标准核酸分离方法兼容的稳定化技术是有利的。
根据一个实施方案，用于稳定化的聚(氧乙烯)聚合物、优选为聚乙二醇，具有低于1500的分子量，并且可以是具有1000或更低的分子量的低分子量聚(氧乙烯)聚合物。它以可以支持尿液样品稳定化作用的浓度使用。技术人员可以确定对于不同样品类型的合适浓度，例如通过在实施例中描述的测试测定中测试不同的浓度。相应的聚(氧乙烯)聚合物，例如分子量为1000或更低的低分子量聚(氧乙烯)聚合物，可以以0.5％至10％的范围内的最终浓度，存在于使尿液样品与所述聚(氧乙烯)聚合物和任选的其它添加剂接触后获得的混合物中。示例性范围包括1.5％至9％、2％至8％、2％至7％、2.5％至7％并且优选地3％至6％。百分比值在聚(氧乙烯)聚合物为固体的情况下是指(w/v)，而在聚(氧乙烯)聚合物是液体的情况下是指(v/v)。低分子量聚(氧乙烯)聚合物可以具有选自100至1000、150至800和150至700的范围内的分子量。优选地，分子量在200至600的范围内，并且更优选为200至500，例如200至400。
如本文所述，至少两种聚(氧乙烯)聚合物可以用于稳定化，它们的分子量不同。它们可以是相同种类并且优选地两者都是聚乙二醇，例如优选地未被取代的聚乙二醇。根据一个实施方案，分子量差异为至少500、至少750或至少1000。根据一个实施方案，分子量差异为至少2500、至少3500或至少5000。使用两种分子量不同的聚(氧乙烯)聚合物是有利的。聚(氧乙烯)聚合物的稳定化作用似乎取决于它们的分子量。发现较高分子量的聚合物提供更好的稳定化效率。使用至少两种分子量不同的聚(氧乙烯)聚合物进行稳定化的这种实施方案是有利的，因为它允许提供平衡的聚(氧乙烯)聚合物的组合物，所述组合物在要实现的稳定化作用方面具有所需特性和例如某些下游用途所需的特性，例如从去除细胞的稳定化尿液样品中纯化无细胞DNA。
根据一个实施方案，如上定义的具有至少1500、优选在5000至20000例如5000至15000的范围内的分子量的高分子量聚(氧乙烯)聚合物，与分子量为1000或更低、优选在200至600的范围内的低分子量聚(氧乙烯)聚合物组合使用，并且将尿液样品与两种类型的聚(氧乙烯)聚合物接触。在此描述了合适的实施方案。使用高分子量聚(氧乙烯)聚合物与低分子量聚(氧乙烯)聚合物的组合是有利的，因为低分子量聚(氧乙烯)聚合物允许降低实现尿液样品的有效稳定化所需的高分子量聚(氧乙烯)聚合物的浓度。这种实施方案是有利的，因为它在可以使用的稳定化组合物的体积或量方面提供了更大的自由度。因此，使用高分子量和低分子量聚(氧乙烯)聚合物的组合来稳定尿液样品中的细胞外核酸群体是一个优选的实施方案。低分子量聚(氧乙烯)聚合物可以是与上述高分子量聚(氧乙烯)聚合物相同的种类并且优选是聚乙二醇，例如未被取代的聚乙二醇。高分子量和低分子量聚(氧乙烯)聚合物的合适且优选的浓度和浓度范围如上所述并且也可用于其中组合使用两种类型的聚合物的实施方案中。
根据一个实施方案，在将尿液样品与高分子量和低分子量聚(氧乙烯)聚合物以及任选的用于稳定化的其他添加剂接触后获得的混合物，以在0.15％至1.5％例如0.2％至1％(w/v)、优选0.25％至0.75％(w/v)的范围内例如0.5％(w/v)的最终浓度包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物，所述高分子量聚(氧乙烯)聚合物可以具有例如在例如4000至20000的范围内的分子量，并且所述混合物以在选自1.5％至8％、优选2％至7％、更优选2.5％至6％的范围内的最终浓度包含低分子量聚(氧乙烯)聚合物，所述低分子量聚(氧乙烯)聚合物优选具有在200至800、优选200至600的范围内的分子量。优选使用优选未被取代的聚乙二醇作为高聚(氧乙烯)聚合物和低聚(氧乙烯)聚合物。高分子量和低分子量聚(氧乙烯)聚合物的合适实施方案也在上文中并结合不同方面和实施方案进行了描述。
根据一个实施方案，聚(氧乙烯)聚合物包含在与用于稳定化的尿液样品接触的稳定化组合物中。优选地，根据第三方面的稳定化组合物用于该目的。
抑制细菌生长
所述方法还实现了在稳定化尿液样品中抑制细菌生长。尿液样品中的细菌载量可以在高载量到几乎无菌之间变化。细菌在尿液中迅速生长。因此，有效地抑制它们的生长是有利的，因为这增加了稳定化作用和回收的核酸的质量。细菌内化并消化DNA。细菌是核酸降解酶如DNA酶以及RNA酶的来源。因此，抑制稳定化尿液样品中的细菌生长通过这种机制有助于防止核酸降解。此外，它还降低了细菌DNA从样品中共纯化并可能干扰下游测定例如测序应用或PCR的风险。
螯合剂如EDTA可以在较高浓度下达到抑菌效果。因此，为了在稳定化尿液样品中实现细菌生长的抑制，可以以高浓度使用螯合剂，其优选为EDTA。合适的高浓度如上所述。替代地或优选另外地，可以将尿液样品与用于抑制细菌生长的防腐剂接触以进行稳定化。如果除螯合剂优选为EDTA之外还使用这种防腐剂，则防腐剂相应地不同于所使用的螯合剂。
因此，根据一个实施方案，所述方法包括另外将用于稳定化的尿液样品与用于抑制细菌生长的防腐剂接触。防腐剂可以是抗微生物剂并且优选具有抗细菌作用并且任选地还具有抗真菌作用。防腐剂可包含化学化合物或由化学化合物组成。防腐剂还可包含两种或更多种抑制细菌生长的化合物或由两种或更多种抑制细菌生长的化合物组成。防腐剂的使用浓度使得稳定化尿液样品中的细菌生长得以抑制。技术人员可以确定各个防腐剂的合适浓度。稳定化尿液中防腐剂的最终浓度可以在例如0.01至0.7％w/v，例如0.03至0.5％w/v的范围内，或者可以在0.01至0.7％v/v，例如0.03至0.5％v/v的范围内。
根据一个实施方案，防腐剂可以包含叠氮化钠或由叠氮化钠组成。如由实施例所证明的，叠氮化钠是特别合适的。它可以以例如0.01％至0.5％(w/v)的最终浓度用于稳定化尿液样品中。根据实施方案，稳定化尿液样品中叠氮化钠的最终浓度在0.02％至0.4％(w/v)，例如0.03％至0.35％(w/v)或0.04％至0.3％(w/v)的范围内。
此外，防腐剂可以包含至少一种异噻唑啉酮化合物或由其组成，所述异噻唑啉酮化合物优选为甲基氯异噻唑啉酮和/或甲基异噻唑啉酮。这些化合物可以3:1的比率混合。包含异噻唑啉化合物的用于抑制细菌生长的市售防腐剂是ProClin300。如由实施例所证明的，它适用于尿液的稳定化。它可以以例如0.03％至0.1％(v/v)如0.05％(v/v)的最终浓度用于稳定化尿液样品中。
可以使用的防腐剂的其他实例包括但不限于氯己定或硼酸钠。技术人员根据本申请的公开内容可以确定用于抑制细菌生长的其他防腐剂和有用浓度。
根据一个实施方案，用于抑制细菌生长的防腐剂包含在稳定化组合物中，所述组合物与尿液样品接触以进行稳定化。优选地，根据第三方面的稳定化组合物用于该目的。
pH
用于尿液稳定化的试剂优选包含在稳定化组合物中，例如根据第三方面的稳定化组合物。如实施例中所证明的，pH会影响稳定化结果。稳定化组合物可用于调节稳定化尿液样品中的pH。从而可以实现稳定化尿液样品的pH处于一定的pH范围内。为此目的，为了稳定化而与尿液样品接触的稳定化组合物优选包含缓冲剂。
根据一个实施方案，与尿液样品接触的稳定化组合物的pH在4.5至9.5的范围内。优选地，稳定化组合物的pH在>7至≤9.5的范围内。pH可以在7.2至9.5、7.3至9.5或7.4至9.5的范围内。稳定化组合物的pH也可以≤9.25、≤9或≤8.75，例如≤8.5、≤8.3或≤8。这些pH值可以作为上限值与之前指出的pH范围组合，并且所得范围也形成本公开的一部分。在一个实施方案中，稳定化组合物的pH在7.5至≤9.5，例如7.5至9或7.5至8.5的范围内。在一个实施方案中，稳定化组合物的pH在7.2至≤8.5，例如7.3至≤8.3或7.5至≤8的范围内。稳定化组合物的pH还可在7.7至9.5或8至9.25的范围内。根据实施例中还显示的另一个实施方案，稳定化组合物的pH在8至9的碱性范围内。
根据一个实施方案，所述稳定化组合物是与尿液样品以选自1:3至1:10、优选1:5至1:10的体积比接触的液体组合物。一个特别的优点是可以用小体积的根据本发明的稳定化组合物实现大尿液体积的稳定化和pH调节。优选地，稳定化组合物与样品的比率在1:5至1:8的范围内，例如约1:6。例如，1-2ml例如1.3ml至1.7ml的液体稳定化组合物，可与约10ml尿液接触。
如由实施例所证明的，具有优选高于7的较高pH值的稳定化组合物在保存无细胞DNA方面更有效，因为与具有酸性pH的稳定化组合物相比，更有效地防止了无细胞DNA的降解。当打算分析包含在尿液样品中的无细胞DNA时，这是非常有利的。从实施例中可以看出，稳定化组合物中较高的pH，例如特别是高于7的碱性pH，即使在稳定化尿液样品储存数天时也有效地防止了无细胞DNA降解。
稳定化组合物优选包含用于pH调节的缓冲剂。缓冲剂可以具有在碱性范围内的pK。如由实施例所证明的，合适且优选的缓冲剂是Tris。其他缓冲剂包括但不限于MOPS、TES、HEPES、TAPSO、Tricine、Bicine、TAPS、硼酸盐缓冲液、CHES缓冲液或基于磷酸钠或磷酸钾的缓冲液。另一种缓冲剂包括碳酸盐。尿液的pH可能因供体不同从酸性到碱性变化，另外还取决于供体的条件。因此，包含足够浓度的缓冲剂是有利的，以在尽管待稳定化的所收集尿液样品的pH可能发生变化的情况下实现有效的pH调节和稳定化。技术人员可以确定合适的浓度。
根据一个实施方案，稳定化尿液样品的最终pH在6至9.5，例如6.3至9.5的范围内。稳定化尿液样品的最终pH可以≤9，例如≤8.75或≤8.5。特别合适的是稳定化尿液样品中的pH在6.5至9，例如6.5至8.75或6.5至8.5的范围内。在实施方案中，稳定化尿液样品的pH可以在6.7至9或7至9，例如7.2至9或7.2至8.75的范围内。根据一个实施方案，稳定化尿液样品的最终pH为至少7或高于7，并且可以例如在7.5至8.5的范围内。
半胱天冬酶抑制剂
根据一个实施方案，尿液样品还与至少一种半胱天冬酶抑制剂接触。使用不同半胱天冬酶抑制剂的组合也在本发明的范围内。使用半胱天冬酶抑制剂可以提高所实现的稳定化作用。半胱天冬酶抑制剂可以包含在与尿液样品接触以进行稳定化的稳定化组合物中。优选地，根据第三方面的稳定化组合物用于该目的。
优选地，半胱天冬酶抑制剂是可渗透细胞的。半胱天冬酶基因家族的成员在细胞凋亡中起重要作用。单个半胱天冬酶的底物偏好或特异性已被用于开发成功竞争半胱天冬酶结合的肽。通过将半胱天冬酶特异性肽偶联到例如醛、腈或酮化合物，有可能产生半胱天冬酶活化的可逆或不可逆抑制剂。例如氟甲基酮(FMK)衍生肽，如Z-VAD-FMK，是有效的不可逆抑制剂，而不会增加细胞毒性作用。在N末端和O-甲基侧链上合成有苄氧羰基(BOC)的抑制剂表现出增强的细胞渗透性。其他合适的半胱天冬酶抑制剂在C末端合成有苯氧基。一个实例是Q-VD-OPh，它是一种可渗透细胞、不可逆的广谱半胱天冬酶抑制剂，与半胱天冬酶抑制剂Z-VAD-FMK相比，它在防止细胞凋亡并支持稳定化方面更有效。
根据一个实施方案，半胱天冬酶抑制剂是泛半胱天冬酶抑制剂，因此是广谱半胱天冬酶抑制剂。
根据一个实施方案，半胱天冬酶抑制剂是半胱天冬酶特异性肽。优选地，所述半胱天冬酶特异性肽被修饰。它可以被醛、腈或酮化合物修饰。根据一个实施方案，半胱天冬酶特异性肽优选在羧基末端用O-苯氧基(OPh)或氟甲基酮(FMK)基团修饰。根据一个实施方案，半胱天冬酶抑制剂选自Q-VD-OPh和Z-VAD(OMe)-FMK。在一个优选的实施方案中，半胱天冬酶的广谱抑制剂Q-VD-OPh被用于稳定化。Q-VD-OPh是可渗透细胞的并且抑制通过细胞凋亡的细胞死亡。即使在极高浓度下，Q-VD-OPh对细胞也没有毒性，并且包含与氨基酸缬氨酸和天冬氨酸缀合的羧基末端苯氧基。它在预防由三种主要凋亡途径半胱天冬酶-9和半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-8和半胱天冬酶-10以及半胱天冬酶-12介导的细胞凋亡方面同样有效(Caserta等人,2003)。半胱天冬酶抑制剂的实例也列于WO 2013/045457的表1中。
稳定化尿液样品，即在尿液样品与半胱天冬酶抑制剂和其他添加剂接触后获得的混合物，可以包含最终浓度为至少0.5μM的半胱天冬酶抑制剂(或半胱天冬酶抑制剂的组合)。实施方案包括至少1μM，例如至少1.5μM、至少2μM或至少2.5μM的浓度。当与尿液样品和其他添加剂混合时，半胱天冬酶抑制剂的合适最终浓度范围包括但不限于1μM至25μM。实施方案包括1.5μM至20μM和2μM至15μM。优选的最终浓度范围为2μM至12.5μM、2.5μM至10μM和3μM至7.5μM。上述浓度适用于单一半胱天冬酶抑制剂的使用以及半胱天冬酶抑制剂组合的使用。当使用泛半胱天冬酶抑制剂，特别是修饰的半胱天冬酶特异性肽例如Q-VD-OPh和/或Z-VAD(OMe)-FMK时，上述浓度特别合适。技术人员可以确定单个半胱天冬酶抑制剂和/或其他尿液样品的合适浓度范围，例如通过在实施例中描述的测试测定中测试各个半胱天冬酶抑制剂的不同浓度。
酰胺
根据一个实施方案，尿液样品另外与作为其他稳定剂的一种或多种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺接触。也可以使用两种或更多种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺的组合。酰胺优选是羧酸酰胺。
技术人员可以确定不同伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺的合适浓度，例如通过在实施例中描述的测试测定中测试不同的浓度。通常，当使尿液样品与一种或多种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺和其他添加剂接触时获得的混合物，可以包含最终浓度为至少0.05％的所述酰胺(或酰胺的组合)。例如最终浓度可以是至少0.1％、至少0.25％、至少0.5％或至少0.75％。合适的浓度范围包括但不限于0.1％至10％、0.25％至7.5％、0.3％至5％、0.4％至3％、0.5％至2％、0.6％至1.8％或0.75％至1.5％。如本文所用，以百分比值表示的浓度或浓度范围对于固体酰胺尤其以每体积的重量百分比(w/v)给出，而对于液体酰胺以每体积的体积百分比(v/v)给出。
根据一个实施方案，所述酰胺包含在与用于稳定化的尿液样品接触的稳定化组合物中。优选地，根据第三方面的稳定化组合物用于该目的。
根据一个实施方案，伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺是根据式1的化合物
其中R1是氢残基或烷基残基，优选C1-C5烷基残基、C1-C4烷基残基或C1-C3烷基残基，更优选C1-C2烷基残基，R2和R3相同或不同，并且选自氢残基和烃残基，优选以直链或支链方式排列的碳链长度为1-20个原子的烷基残基，并且R4是氧、硫或硒残基，优选R4是氧。
此外，还可以使用一种或多种根据式1的化合物的组合进行尿液稳定化。
在其中R1是烷基残基的实施方案中，R1的链长优选为1或2。
根据式1的化合物的R2和/或R3相同或不同并且选自氢残基和烃残基，其优选为烷基残基。根据一个实施方案，R2和R3都是氢。根据一个实施方案，R2和R3中的一者是氢并且另一者是烃残基。根据一个实施方案，R2和R3是相同或不同的烃残基。烃残基R2和/或R3可以彼此独立地选自：烷基、包括短链烷基和长链烷基，烯基，烷氧基，长链烷氧基，环烷基，芳基，卤代烷基，烷基甲硅烷基，烷基甲硅烷氧基，亚烷基，烯二基，亚芳基，羧酸酯基和羰基。R2和/或R3的链长n可以特别地具有值1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20。根据一个实施方案，R2和R3的碳链长度为1-10，优选1至5，更优选1至2。根据一个实施方案，R2和/或R3是烷基残基，优选C1-C5烷基残基。
优选地，根据式1的化合物是羧酸酰胺，因此R4是氧。它可以是伯羧酸酰胺、仲羧酸酰胺或叔羧酸酰胺。
根据一个实施方案，根据式1的化合物是N,N-二烷基-羧酸酰胺。优选的R1、R2、R3和R4基团如上所述。使用根据式1的相应化合物可支持尿液样品中细胞内核酸的稳定化。细胞内核酸的额外稳定化是有利的，因为它例如允许随后分析稳定化细胞中包含的细胞间核酸。根据一个实施方案，根据式1的化合物选自：N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二乙基甲酰胺。也合适的是相应的硫代类似物，其包含硫而不是氧作为R4。例如N,N-二甲基乙酰胺(DMAA)达到良好的稳定化结果，然而，是一种有毒剂。优选地，至少一种根据GHS分类不是有毒剂的根据式1的化合物与聚(氧乙烯)聚合物组合使用以稳定尿液样品。
根据一个实施方案，将尿液样品另外与根据式1的化合物N,N-二烷基丙酰胺如N,N-二甲基丙酰胺接触以进行稳定化。如实施例中所证明的，相应的组合适用于稳定尿液中的无细胞DNA。
根据一个实施方案，将尿液样品另外与至少一种根据式1的化合物接触，所述化合物是伯羧酸酰胺或仲羧酸酰胺。从WO 2014/146781可以看出，伯羧酸酰胺和仲羧酸酰胺能够在宽泛的浓度范围内稳定细胞外核酸群体。根据一个实施方案，伯羧酸酰胺选自：甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺和丁酰胺。根据一个实施方案，伯羧酸酰胺是丁酰胺。WO2014/146780和WO 2014/146782中也详细描述了丁酰胺对细胞外核酸群体的稳定化作用。
根据一个实施方案，将尿液样品与EDTA、聚(氧乙烯)聚合物优选为聚乙二醇、用于抑制细菌生长的防腐剂和丁酰胺和/或N,N-二烷基丙酰胺接触以进行稳定化，其中所述N,N-二烷基丙酰胺优选为N,N-二甲基丙酰胺。上文针对伯酰胺、仲酰胺和叔酰胺通常所述的合适且优选的浓度和浓度范围通常也特别适用于该实施方案。如实施例所示，使用以在这些范围内的浓度包含丁酰胺和/或N,N-二烷基丙酰胺的稳定化组合物提供了对尿液样品的有利的稳定化作用。
细胞外(无细胞)DNA
如实施例中所证明的，根据本发明的稳定化方法有效地稳定了对诊断目的特别有价值的细胞外(无细胞)DNA。因此，有效抑制尿液样品中所包含的无细胞DNA的降解是很重要的。
根据本发明的稳定化技术在这方面具有特别的优点，因为它基本上保存了尿液样品中包含的细胞外DNA，并且例如抑制所包含的细胞外DNA的降解(与稳定化后立即的时间点0相比，在稳定化时期内优选抑制至少50％、抑制至少60％或抑制至少70％)。
收集尿液样品后的另一个问题可能在于所收集的尿液样品中包含的无细胞DNA被细胞内核酸、特别是片段化的基因组DNA污染和稀释，所述核酸来源于包含在尿液样品中的受损或垂死的细胞。根据一个实施方案，与非稳定化的样品相比，稳定化方法减少了在稳定化时期内由尿液样品中包含的细胞释放基因组DNA导致的DNA的增加。可以例如如本文实施例部分中所述，通过对核糖体18S DNA进行定量来确定DNA的释放。如实施例中所示，利用本发明的教导可实现的稳定化可以在稳定化时期内减少DNA的这种释放。然而，如上所述，对于尿液样品，储存期间无细胞DNA的降解更成问题，因此优先事项在于防止在储存期间收集时间点存在的无细胞DNA的降解以及因此其损失。如实施例所示，利用本发明的方法可实现无细胞DNA的有效稳定化持续至少三天并且甚至高达6天和更长的时段。然而，如果需要，样品也可以更早地进行进一步处理。没有必要利用完全可实现的稳定化时期。
此外，本文实施例证明细胞是稳定化的并且适于细胞学分析。此外，可以从包含的细胞中分离基因组DNA。
此外，由于稳定化不会导致发生样品的交联，因此可以使用不同的标准方法从各个稳定化样品中有效地分离核酸。这极大地简化并改进了依赖于从稳定化尿液样品中获得的核酸分析的分子分析的标准化。
其他添加剂
还可以使用额外的添加剂以进一步支持尿液样品的稳定化，或支持细胞外核酸群体的保存。相应添加剂的实例包括但不限于核酸酶抑制剂，特别是RNA酶和DNA酶抑制化合物。如实施例中所示，可以另外包括二甘醇甲基醚乙酸酯(DEGMEA)。
当选择相应的其他添加剂用于支持稳定化时，应注意不要损害和/或抵消核心稳定剂的稳定化作用。因此，添加剂例如离液剂的使用浓度不应导致或支持稳定化尿液样品中所含的有核细胞的裂解和/或降解和/或支持尿液样品的无细胞级分中所含的无细胞DNA的降解。因此，优选地，本文所述的稳定化方法不涉及使用如下的其他添加剂，其(i)诱导或促进有核细胞裂解，(ii)诱导或促进一般细胞裂解和/或(iii)导致尿液样品的无细胞级分中所含核酸、例如特别是无细胞DNA的降解。由于本文所述的稳定化方法不是基于细胞裂解，而是还允许保存细胞，因此可以在稳定化时期后从尿液样品中分离细胞，从而允许获得包含细胞外DNA的无细胞或去除细胞的尿液级分和细胞样品。细胞外DNA群体优选基本上对应于或至少非常类似于在尿液收集和稳定化时存在的细胞外DNA群体。此外，可以从分离的细胞中分离出细胞内核酸如基因组DNA，并用于分析。因此，如果需要，分别稳定的样品允许对来自同一稳定化样品的细胞外和细胞内核酸如无细胞DNA和基因组DNA进行单独分析。此外，细胞因此可以通过如实施例中所示的细胞学方法进行分析。
其他实施方案
随后描述根据第一方面的方法的其他有利实施方案。
根据一个实施方案，本发明提供了一种用于稳定尿液样品的方法，所述方法包括将用于稳定化的尿液样品与以下物质接触
-作为螯合剂的EDTA，
-至少一种聚乙二醇，优选至少一种分子量为至少3000的高分子量聚乙二醇和/或至少一种分子量为1000或更低的低分子量聚乙二醇，
-用于抑制细菌生长的防腐剂，
-缓冲剂，
-至少一种半胱天冬酶抑制剂，和
-任选的至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。
本发明还提供了一种用于稳定尿液样品的方法，所述方法包括将用于稳定化的尿液样品与以下物质接触
-作为螯合剂的EDTA，其中在稳定化尿液样品中，EDTA的最终浓度在7mg/ml至40mg/ml，优选10mg/ml至30mg/ml，例如15mg/ml至30mg/ml的范围内；
-至少一种聚乙二醇，优选至少一种分子量为至少6000的高分子量聚乙二醇和/或至少一种分子量为1000或更低的低分子量聚乙二醇，
-用于抑制细菌生长的防腐剂，
-缓冲剂，
-至少一种半胱天冬酶抑制剂，和
-任选的至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。
本发明还提供了一种用于稳定尿液样品的方法，所述方法包括将用于稳定化的尿液样品与液体稳定化组合物接触，所述组合物包含
-浓度为至少100mM直至溶解度极限、优选浓度在150mM至500mM的范围内的EDTA，其中在稳定化尿液样品中，EDTA的最终浓度在7mg/ml至40mg/ml，优选10mg/ml至30mg/ml，例如15mg/ml至30mg/ml的范围内；
-至少一种聚乙二醇，优选至少一种分子量为至少6000的高分子量聚乙二醇和任选的至少一种分子量为1000或更低的低分子量聚乙二醇，
-用于抑制细菌生长的防腐剂，
-缓冲剂，和
-任选的至少一种半胱天冬酶抑制剂，
其中所述稳定化组合物的pH在>7至9.5，例如7.2至9、7.2至8.75或7.3至8.5的范围内，
其中所述稳定化组合物以选自1:3至1:10，优选1:5至1:8的体积比与尿液样品接触以进行稳定化。稳定化尿液样品中的最终pH可以在6至9.5，例如6.3至9.5或6.5至9的范围内。如实施例所示，使用相应的稳定化组合物尤其允许在稳定化尿液样品中提供在6.5至8.75例如6.5至8.5的范围内的最终pH。实现了良好的稳定化作用。如实施例所示，稳定化尿液样品中的最终pH也可能高于7。上面公开了聚乙二醇、防腐剂和缓冲剂的合适的实施方案和浓度。稳定化组合物还可包含至少一种如本文所公开的伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。
螯合剂、聚(氧乙烯)聚合物和任选的用于抑制细菌生长的防腐剂(核心稳定剂)以及可以任选使用的其他稳定剂和/或添加剂，例如特别是缓冲剂和半胱天冬酶抑制剂，可以存在于用于接收尿液样品的装置，优选容器中。核心稳定剂和任选的一种或多种另外用于稳定化的化合物可以存在于稳定化组合物中，例如根据第三方面的稳定化组合物中，其存在于相应装置中或者可以作为单独的实体存在。此外，可以在接收尿液样品之前将它们添加到相应的接收装置中，或者可以在其中接收尿液样品之后将它们添加到接收装置中。单独向尿液样品添加所用的稳定剂和任选的其他添加剂以进行稳定化也在本发明的范围内。然而，为了便于处理，优选在相应的接收装置中例如以单一组合物的形式提供所用的核心稳定剂和任何其他稳定剂和/或添加剂。然而，它们也可以作为单独的组分或组合物存在于接收装置中。在一个有利的实施方案中，核心稳定剂、至少一种半胱天冬酶抑制剂和任选的其他添加剂在加入尿液样品之前存在于接收装置中。这确保尿液样品在与根据本发明的教导使用的稳定剂接触时被迅速稳定化。稳定化剂以有效稳定有待收集或包含在所述接收装置中的尿液样品量的量存在于容器中。随后还结合第五实施方案描述了用于相应接收装置的合适且优选的实施方案，并且参考了所述公开内容。如本文所述，尿液可首先收集在标准尿液收集装置中，然后转移到本发明的接收装置中以进行尿液的稳定化。
优选地，在收集尿液样品后立即将尿液样品与核心稳定剂和任选的其他添加剂接触。在实施方案中，接触发生在从供体收集尿液期间，例如通过在收集容器如尿杯中提供稳定剂。如上所述，优选地，用于稳定化的试剂以稳定化组合物、例如根据第三方面的稳定化组合物的形式提供。优选地，所述稳定化组合物以液体形式提供。它可以例如预填充在样品接收装置中，以便尿液样品在进入装置时被迅速稳定化。
使用根据本发明的稳定化方法具有以下优点：基本上不考虑尿液样品的组成和其中包含的细胞数量，所述样品中包含的细胞外DNA以及脱落细胞和细胞内核酸如基因组DNA可以基本上被保存或稳定化，从而允许将后续分离和/或分析所含的无细胞DNA和其他稳定化组分标准化。在实施方案中，稳定化方法实现了包含在尿液样品中的细胞的稳定化，使得细胞可用于分离细胞内核酸例如基因组DNA和/或细胞组织学分析。
根据一个实施方案，除了细胞外DNA之外，细胞外RNA也被稳定化。
如本文所用的术语“细胞外核酸”特别是指不包含在细胞中的核酸。相应的细胞外核酸也经常被称为无细胞核酸。这些术语在本文中作为同义词使用。因此，细胞外核酸通常存在于样品内的细胞外部或多个细胞外部。术语“细胞外核酸”是指例如细胞外DNA和细胞外RNA。尿液中的无细胞DNA受到特别关注。在尿液的无细胞级分(或部分)中发现的典型细胞外核酸的实例包括但不限于：哺乳动物细胞外核酸，例如细胞外肿瘤相关或肿瘤源性DNA和/或RNA，其他细胞外疾病相关的DNA和/或RNA，表观遗传修饰的DNA，胎儿DNA；和非哺乳动物细胞外核酸，例如病毒核酸，释放到细胞外核酸群体中的病原体核酸，例如来自原核生物(例如细菌)、病毒、真核寄生虫或真菌。细胞外核酸群体通常包含一定量的细胞内核酸，其在收集尿液样品之前或期间从受损或垂死的细胞中释放。
根据一个实施方案，术语细胞外核酸或细胞外DNA特别是指哺乳动物细胞外核酸或哺乳动物细胞外DNA。实例包括但不限于疾病相关或疾病源性的细胞外核酸，例如作为肿瘤相关或肿瘤源性的细胞外核酸，由于炎症或损伤特别是创伤而释放的细胞外核酸，与其他疾病相关和/或因其他疾病而释放的细胞外核酸，或源自胎儿的细胞外核酸。
如本文所用，术语“细胞外核酸群体”或“细胞外DNA群体”特别是指包含在尿液样品中的不同细胞外核酸例如DNA的集合。特别关注的是细胞外DNA群体。尿液样品通常包含特征性且因此独特的细胞外核酸群体。因此，包含在尿液样品的细胞外核酸群体中的一种或多种细胞外核酸的类型、种类、比率和/或量可能是重要的样品特性。如上所述，因此将所述细胞外DNA群体稳定化并因此基本上保存在处于收集尿液样品的状态下是有利的，因为包含在样品的细胞外核酸群体中的一种或多种细胞外核酸的所包含类型、组成和/或量可以提供有价值的医学、预后或诊断信息。因此，有利的是，细胞外核酸群体概况，例如无细胞DNA概况，在预期的稳定化时期内有效稳定化。本文所述的稳定化技术减少了所包含的无细胞DNA的降解。因此，实现了细胞外DNA群体的基本保存。在实施方案中，在尿液样品收集和稳定化之后，稳定化另外减少了污染，并因此减少了细胞外核酸被细胞内核酸、特别是基因组DNA的稀释。在实施方案中，基因组DNA从样品中包含的细胞释放到尿液样品的无细胞部分中由于稳定化而减少。
本文所述的稳定化方法尤其降低了所收集尿液样品中细胞外DNA快速降解的风险。由于稳定化，减少了尿液样品中无细胞DNA的降解。因此，将所收集的尿液样品直接转移到已经包含稳定化组合物的接收装置中从而在收集后立即稳定尿液样品是特别有利的。这减少了由于离体处理导致的细胞外DNA群体的改变。如果在尿液稳定化之前首先收集和处理尿液，则细胞外DNA在中间时段内迅速降解的风险会增加。
如上所述并如由实施例所证明的，使用本发明的方法允许在长时段内不冷藏或冷冻的情况下稳定尿液样品。因此，样品可以保持在室温或甚至升高的温度，例如高达30℃或甚至高达40℃。根据一个实施方案，实现稳定化作用持续至少三天，优选至少四天，更优选至少6天或至多9天。
通常，尽管稳定化作用可能会随着时间的推移而降低，这也可能取决于来源例如尿液样品来源的供体，通常仍足以保存尿液样品。因此，根据本发明的方法稳定化的尿液样品，即使在室温下长期储存后，仍适合于分离和分析其中包含的细胞外DNA。因此，甚至更长的储存/运输时间是可以想象的。但是，通常不需要更长的时段，因为常规储存和例如运输到实验室(其中进行核酸分离和任选地进一步分析)的时间通常不超过3、6或7天。如实施例中所示，在这个时段内实现了显著的稳定化作用。使用根据本发明的方法可实现的长稳定化时间和稳定化效率提供了重要的安全因素。
根据本发明的方法以及随后描述的稳定化组合物允许用小体积/少量添加的稳定剂稳定大体积的尿液样品，因为所用的核心稳定剂和所描述的稳定剂组合是高活性的，特别是在组合时。这是一个重要的优点，因为尿液样品的体积对随后的核酸分离程序造成相当大的限制，特别是当打算使用自动化过程来分离样品中包含的细胞外核酸如无细胞DNA时。此外，必须考虑到细胞外核酸通常仅以少量包含在尿液样品中。因此，处理较大体积的尿液样品具有如下优点：可以从样品中分离出更多的细胞外核酸，从而可用于后续分析。
根据一个实施方案，使用第一方面的方法稳定化的尿液体积选自1ml至150ml、2ml至100ml、2.5ml至75ml或3ml至50ml。对于许多分析目的，较低尿液体积的稳定化是足够的，并且使用真空接收装置例如包含稳定剂的管来进行稳定化是有利的。尿液可以例如从原始尿液收集容器(其可以接收高达例如200ml的更大体积)转移到接收装置例如真空管中，所述接收装置包含稳定剂、优选根据第三方面的稳定化组合物。根据一个实施方案，包含稳定剂的接收装置可以接收例如2ml至50ml、3ml至30ml、4ml至25ml或5ml至20ml，例如至多10ml的尿液。
所述方法可能具有以下特性中的一项或多项：
i)稳定化不涉及使用一定浓度的添加剂，其中所述添加剂会诱导或促进有核细胞的裂解；
ii)稳定化不涉及使用诱导蛋白质-核酸和/或蛋白质-蛋白质交联的交联剂，例如甲醛、福尔马林、多聚甲醛或甲醛释放剂；和/或
iii)在处理稳定化样品之前，稳定化样品保持至少1天或至少2天。
与基于使用交联试剂如甲醛、福尔马林、甲醛释放剂等(参见例如Streck)的用于稳定尿液样品中的细胞外核酸群体的现有技术稳定化方法相比，如本文所公开的稳定化方法提供显著优势。交联试剂导致核酸分子之间或核酸与蛋白质之间的分子间或分子内共价键。这种交联效应可能显著损害随后从此类稳定化样品中分离核酸，并且通常需要特别调整的核酸分离程序以允许从此类样品中分离。例如，由于尿液样品中无细胞DNA或靶序列的浓度可能已经相对较低，因此应避免任何进一步降低此类核酸得率的措施。这在检测和分析例如源自恶性肿瘤或发育中的胎儿的非常罕见的核酸分子时可能特别重要。如实施例所示，本发明的尿液稳定化方法不需要用于稳定化的交联剂。因此，根据一个实施方案，根据本发明的稳定化方法不涉及使用诱导蛋白质-核酸和/或蛋白质-蛋白质交联的交联剂。特别地，稳定化不涉及使用甲醛、福尔马林、多聚甲醛或甲醛释放剂。
根据一个优选的实施方案，可能首先收集在不同装置中的尿液样品随后与包含稳定剂的稳定化组合物例如根据第三方面的稳定化组合物接触以专门进行稳定化。因此，稳定化条件由稳定化组合物确立。
在稳定化时期之后，所述方法可以包括以下中的一项或多项：从稳定化尿液样品中分离细胞外核酸，优选无细胞DNA，并任选地进一步进行分析和/或检测。可以去除稳定化尿液样品中包含的细胞。根据一个实施方案，去除稳定化尿液样品中包含的细胞，并从稳定化样品的无细胞或去除细胞部分中分离无细胞DNA。根据一个实施方案，去除的细胞被丢弃。然而，本发明方法还可以包括从稳定化尿液样品中去除细胞以及从自稳定化尿液样品中去除的细胞中分离核酸，优选基因组DNA。此外，所述方法可以包括从稳定化尿液样品中去除细胞以及使用细胞学方法分析去除的细胞。
根据一个实施方案，储存(i)稳定化尿液样品，(ii)已经去除细胞的稳定化尿液样品和/或(iii)从稳定化尿液样品中去除的细胞。
因此，稳定化尿液样品可以在核酸分析和/或检测方法中被分析和/或可以被进一步处理，并且本发明方法使得用于分析稳定化的无细胞DNA、细胞和/或细胞内核酸的多种分析选择成为可能。下文还结合本发明的第二方面描述了关于核酸分离和分析的细节，并且参考了所述公开内容。
B.处理尿液样品的方法
根据第二方面，本发明提供了一种用于处理尿液样品的方法，所述方法包括以下步骤：
a)根据第一方面中定义的方法稳定尿液样品；以及
b)从稳定化尿液样品中分离细胞，从而提供(i)细胞样品和(ii)去除细胞的上清液。
所述方法的细节也在权利要求16和17中限定。各个步骤在下面更详细地描述。
步骤a)
在步骤a)中，根据以上详细描述的本发明的第一方面中描述的方法，特别是使用根据权利要求1至15中的任一项所述的方法来稳定尿液样品。如上所述，根据本发明的稳定化具有这样的效果，即在稳定化时期内，无细胞DNA基本上被保存以免于降解。此外，如实施例中所证明的，细胞以及细胞内核酸如基因组DNA被保存。
根据本发明的稳定化不需要并且优选不涉及使用交联剂。与涉及使用例如甲醛、福尔马林或甲醛释放剂的交联剂的现有技术方法相比，这是一个重要的优势，因为当使用标准核酸分离技术时，这些试剂通常会由于交联而减少细胞外核酸的可回收量。此外，如上所述，本文所述的稳定化允许例如在分离步骤b)中的尿液样品中所含的细胞之前，储存和/或处理例如运输样品，即使在室温下，持续很长一段时间。
关于在步骤a)中执行的稳定化的细节，参考同样适用于此处的上述公开内容。优选地，将尿液样品与根据第三方面的稳定化组合物接触以进行稳定化。
步骤b)
在步骤b)中，将细胞与稳定化尿液样品分离，从而提供(i)细胞样品和(ii)去除细胞的上清液。
细胞可以被分离并因此被去除，例如通过离心优选高速离心，或例如如果要避免离心步骤则通过使用除离心之外的手段，例如过滤、沉淀或在(任选磁性)颗粒上与表面结合。各个细胞分离方法在现有技术中是众所周知的，因此不需要详细描述。各个细胞去除步骤也可以很容易地包括在自动样品制备方案中。优选地，基本上去除所有细胞以提供基本上无细胞或无细胞的上清液。
如果需要，也可以如下所述进一步处理去除的细胞。细胞可以例如被储存、分析(例如使用细胞学方法)和/或可以从去除的细胞中分离生物分子例如核酸或蛋白质。
根据一个实施方案，步骤b)在稳定尿液样品后的数分钟或数小时内进行。根据一个实施方案，步骤b)在尿液样品根据本发明的教导被收集或稳定化后至少一天至3天或两天至9天进行。
其他步骤
此外，包括处理稳定化尿液样品、所获得的细胞样品和/或去除细胞的上清液的其他步骤也在本发明的范围内。
根据一个实施方案，所述方法还包括从去除细胞的上清液中纯化细胞外核酸，例如优选地细胞外DNA。
根据一个实施方案，所述方法还包括从获得的细胞样品中纯化细胞内核酸，优选基因组DNA。如实施例中所证明的，本发明方法允许处理和分析稳定化尿液样品中包含的细胞外和细胞内核酸，例如细胞外DNA和基因组DNA。如实施例所示，细胞外DNA级分可以与基因组DNA分开分析。
根据一个实施方案，在根据本发明的方法收集并稳定尿液样品后的一天至3天内或2天至9天内进行核酸分离。
对于分离核酸，可以使用任何合适的核酸分离方法并且合适的方法是众所周知的并且可商购获得。各个纯化方法的实例包括但不限于萃取、固相萃取、基于二氧化硅的纯化方法、基于磁性颗粒的纯化、苯酚-氯仿萃取、色谱法、阴离子交换色谱法(使用阴离子交换表面)、电泳、过滤、沉淀及其组合。特异性分离特定的靶细胞外核酸，例如通过使用能够实现序列特异性结合的与固体支持物偶联的合适探针，也在本发明的范围内。也可以使用技术人员已知的任何其他核酸分离技术。
根据一个实施方案，使用离液剂和/或醇从去除细胞的上清液中分离核酸。优选地，通过将核酸结合至固相，优选包含二氧化硅或携带阴离子交换官能团的固相来分离核酸。各个方法在现有技术中是众所周知的，因此不需要任何详细描述。用于分离细胞外核酸的合适方法和试剂盒也是可商购的，例如
循环核酸试剂盒(QIAGEN)、Chemagic循环NA试剂盒(Chemagen)、NucleoSpin血浆XS试剂盒(Macherey-Nagel)、血浆/血清循环DNA纯化试剂盒(Norgen Biotek)、血浆/血清循环RNA纯化试剂盒(Norgen Biotek)、高纯病毒核酸大容量试剂盒(Roche)和其他适用于提取和纯化细胞外核酸的市售试剂盒。
根据一个实施方案，通过将核酸结合到包含阴离子交换基团的固相上来分离核酸。合适的阴离子交换基团例如由胺基团提供。结合优选在低于7的pH下发生。此类基于阴离子交换的核酸分离方法是技术人员已知的。根据一个实施方案，核酸是细胞外核酸。合适的基于阴离子交换的方法例如描述于通过引用并入本文的WO 2013/045432中。
根据一个实施方案，从去除细胞的上清液中分离总核酸。至少主要地分离特定的靶核酸也在本发明的范围内。靶核酸可以是例如某种类型的细胞外核酸，例如DNA或RNA(包括miRNA、snRNA、lincRNA)，优选DNA。例如，靶细胞外核酸可以是DNA，并且非靶细胞外核酸可以是RNA。专门旨在分离DNA或RNA的靶特异性核酸分离方法在现有技术中也是众所周知的，因此在此不需要任何详细描述。根据一个实施方案，通过添加特异性破坏非靶核酸的合适的酶，例如RNA酶(如果靶核酸是DNA)或DNA酶(如果靶核酸是RNA)，来破坏非靶核酸。所述酶可以添加到裂解或结合混合物中，或者可以在细胞外核酸与固相结合之后添加。用于进行相应的非靶核酸消化步骤的合适的实施方案在现有技术中是已知的，因此在此不需要任何进一步描述。根据将DNA和RNA结合至固相支持物可行的一种实施方案，可应用对靶核酸有选择性的洗脱条件以主要并因此选择性地从固相支持物回收靶核酸。根据一个实施方案，使用了一种分离方法，其中在非靶核酸(例如RNA)不结合的条件下，靶核酸(例如DNA)选择性地与固相结合。合适的结合条件在现有技术中是众所周知的并且例如在WO 95/21849中描述。从靶核酸选择性去除非靶核酸的方法例如描述于通过引用并入本文的EP 0 880537和WO 95/21849中。如果需要，还可以进一步使用(例如进一步处理，例如从固相中洗脱)所述非靶核酸。然而，它也可能被丢弃。例如，在分离靶核酸后使用核酸酶消化非靶核酸或其剩余物也在本发明的范围内。术语靶核酸也可以指特定种类的核酸，例如已知是某种疾病标志物的特定细胞外核酸。如上所述，细胞外核酸的分离还可以包括相应靶核酸的特异性分离，例如通过使用支持选择性分离靶核酸的合适的捕获探针。
术语靶核酸也可以指具有特定长度的核酸。尺寸选择性核酸特别是DNA的分离方法，是本领域已知的。用于分离目标尺寸的DNA的经典方法包括在凝胶中分离DNA，切下所需的凝胶条带，然后从凝胶片段中分离目标尺寸的DNA。另一种广泛使用的技术是使用基于聚乙二醇的缓冲液进行尺寸选择性沉淀(Lis和Schleif Nucleic Acids Res.1975年3月；2(3):383-9)或羧基官能化珠粒上的结合/沉淀(DeAngelis等人,Nuc.Acid.Res.1995,第23(22)卷,4742-3；US 5,898,071和US5,705,628，由Beckman-Coulter(AmPure XP；SPRIselect)商业化；以及US 6,534,262)。此外，基于使用包含阴离子交换基团的固体支持物和不同pH值的尺寸选择性分离方法是已知的。尺寸选择性分离提供了进一步的机会以减少分离的细胞外核酸中的细胞内核酸的量。例如，当所关注的靶细胞外核酸是DNA时，在核酸分离过程中去除基因组DNA也可以补充甚至取代在开始核酸提取之前单独的高g力离心以去除残留细胞。由于根据本发明的稳定化，特别是如果另外使用半胱天冬酶抑制剂，则防止从所述残留细胞释放的基因组DNA大量降解，因此，可以通过使用尺寸选择性核酸分离方案去除所述未片段化或片段化程度较低的基因组DNA。这种选项特别有利，因为许多临床实验室没有能够进行如此高g力离心的离心机或用于去除特别是痕量残留细胞的其他方法。此外，相应尺寸选择性核酸分离方案还允许在核酸分离步骤期间基于细胞内DNA的较大尺寸将其去除，所述细胞内DNA例如稳定化期间可能已释放的基因组DNA。这允许随后在较少的基因组DNA污染下纯化稳定化的(较短的)细胞外DNA。
根据一个实施方案，然后可以分析和/或进一步处理从(i)细胞样品和/或(ii)无细胞上清液中分离的核酸，例如使用合适的测定法和/或分析方法。例如，它们可以被鉴定、修饰、与至少一种酶接触、扩增、逆转录、克隆、测序、与探针接触、被检测(其存在或不存在)和/或可以被量化。各个方法在现有技术中是众所周知的并且通常应用于医学、诊断和/或预后领域以分析细胞外核酸，例如无细胞DNA。因此，在从无细胞上清液中分离任选地作为总核酸例如总DNA和/或总RNA的一部分的所关注的细胞外核酸后，可以对其进行分析，例如以鉴定疾病状态的存在、不存在或严重程度，所述疾病包括但不限于多种肿瘤疾病，特别是癌前病变和恶性肿瘤，例如不同形式的肿瘤或癌症。例如，可以分析分离的细胞外核酸以检测许多应用领域中的诊断和/或预后标志物(例如，胎儿或肿瘤来源的细胞外核酸)，所述应用领域包括但不限于无创产前基因检测或筛查、疾病筛查、病原体筛查、肿瘤学、癌症筛查、早期癌症筛查、癌症治疗监测、基因测试(基因分型)、传染病测试、损伤诊断、创伤诊断、移植医学或许多其他疾病，因此所述分离的细胞外核酸具有诊断和/或预后相关性。根据一个实施方案，分析分离的细胞外核酸例如无细胞DNA，以鉴定和/或表征疾病。
分离核酸的分析/进一步处理可以使用任何核酸分析/处理方法进行，包括但不限于扩增技术、聚合酶链反应(PCR)、等温扩增、逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、定量实时聚合酶链反应(Q-PCR)、数字PCR、凝胶电泳、毛细管电泳、质谱、荧光检测、紫外光谱、杂交测定法、DNA或RNA测序、下一代测序、限制性分析、逆转录、基于核酸序列的扩增(NASBA)、等位基因特异性聚合酶链反应、聚合酶循环组装(PCA)、不对称聚合酶链反应、指数聚合酶链反应后的线性反应(LATE-PCR)、解旋酶依赖性扩增(HDA)、热启动聚合酶链反应、序列间特异性聚合酶链反应(ISSR)、反向聚合酶链反应反应、连接介导的聚合酶链反应、甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)、多重聚合酶链反应、嵌套聚合酶链反应、固相聚合酶链反应或其任何组合。各个技术是技术人员众所周知的，因此在此无需进一步描述。
根据一个实施方案，分析分离的细胞样品中包含的细胞。根据一个实施方案，通过细胞学方法分析细胞。方法包括但不限于离心或在载玻片上涂片，接着进行组织化学或细胞化学染色，例如H&E、高碘酸希夫(PAS)、间苯二酚品红(RF；弹性蛋白染色剂)、天狼星红(SR；胶原蛋白染色剂)、Gomori(GOM；网状蛋白染色剂)和巴氏染色液染色程序。此外，可以使用先进的染色方法，例如免疫细胞学染色或原位杂交(ISH)，例如FISH(荧光)、SISH(银)、CISH(显色)。此外，细胞可以被重悬并通过荧光激活细胞分选(FACS)进行分选，接着进行分子分析。根据一个实施方案，所述方法包括从获得的细胞样品中制备脱落细胞以用于细胞学。如实施例中所证明的，根据本发明的稳定化允许对稳定化细胞进行后续的细胞学分析。
C.稳定化组合物
根据第三方面，本发明提供了一种用于稳定尿液样品的组合物，所述组合物包含
-螯合剂，优选EDTA，
-至少一种聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇，以及任选地
-用于抑制细菌生长的防腐剂。
稳定化组合物的细节也在权利要求18至24中限定。
这些核心稳定化合物以及可以任选包含在稳定化组合物中的其他稳定剂(例如半胱天冬酶抑制剂、缓冲剂和/或至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺)的优点以及合适且优选的实施方案在上面结合根据第一方面的稳定化方法进行了讨论，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。
可以用于在包含稳定化组合物和尿液样品的稳定化混合物中进行稳定化的各个试剂的合适且优选的浓度如上所述并且同样适用于此处。当将预期量的稳定化组合物与预期量的待稳定尿液样品按照本公开的教导混合时，技术人员可以选择稳定化组合物中所述试剂的适当浓度以达到包含尿液样品的混合物中的所述浓度。参考上述公开内容，该公开内容在此也适用于稳定化组合物。
根据一个实施方案，稳定化组合物是液体。稳定化组合物的组分可以包含或可以溶解在溶剂中，所述溶剂为例如水、缓冲液，所述缓冲液为例如生物缓冲液如TRIS、MOPS、PBS等。上面还列出了合适的缓冲剂。此外，可将组分溶解于极性非质子溶剂如二甲亚砜(DMSO)中，或者稳定化组合物可包含极性非质子溶剂如二甲亚砜(DMSO)。例如，可以使用0.5ml至2.5ml、0.5ml至2ml，优选1ml至2ml例如1.3ml至1.7ml的液体稳定化组合物。这种特别是以下文所示的浓度包含稳定剂的稳定化组合物，可以用于稳定例如10ml尿液。
pH
根据一个实施方案，稳定化组合物的pH在4.5至9.5的范围内。优选地，稳定化组合物的pH在>7至≤9.5的范围内。pH可以在7.2至9.5、7.3至9.5或7.4至9.5的范围内。稳定化组合物的pH也可以≤9.25、≤9或≤8.75，例如≤8.5、≤8.3或≤8。这些pH值可以作为上限值与之前指出的pH范围组合，并且所得范围也形成本公开的一部分。在一个实施方案中，稳定化组合物的pH在7.5至≤9.5，例如7.5至9或7.5至8.5的范围内。在一个实施方案中，稳定化组合物的pH在7.2至≤8.5，例如7.3至≤8.3或7.5至≤8的范围内。稳定化组合物的pH还可在7.7至9.5或8至9.25的范围内。根据实施例中还显示的另一个实施方案，稳定化组合物的pH在8至9的碱性范围内。
稳定化组合物优选包含合适的缓冲剂，当加入尿液样品时，所述缓冲剂允许将pH维持在所需范围内。稳定化尿液样品中缓冲剂和pH范围的合适且优选的实施方案已经在上面结合根据其所涉及的第一方面的方法进行了描述。如所讨论的，所选择的pH可能会对稳定化结果具有重要影响。
螯合剂，优选EDTA
优选为EDTA的螯合剂已在上文详细描述并且参考上述公开内容。它可以以高达溶解度极限的浓度包含在稳定化组合物中。
根据一个实施方案，本发明提供一种液体组合物作为稳定化组合物，其以至少15mM例如至少25mM、至少50mM、至少75mM或至少100mM的最终浓度包含螯合剂，优选EDTA如K2EDTA。稳定化组合物中螯合剂的高浓度是有利的。根据一个实施方案，稳定化组合物包含浓度为100mM至溶解度极限或150mM至溶解度极限的螯合剂，优选EDTA。合适的最终浓度范围包括100mM至500mM、125mM至450mM和150mM至400mM。还可以使用更高浓度，在稳定化组合物中在175mM至400mM、200mM至400mM或250mM至350mM的范围内。这些浓度对于EDTA特别适用。
聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇
稳定化组合物包含聚(氧乙烯)聚合物，其优选为聚乙二醇。结合第一方面公开了合适的实施方案，并且参考本公开内容。
根据一个实施方案，在稳定化组合物中包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物。上面结合根据第一方面的稳定化方法描述了细节，并且参考同样适用于此处的相应公开内容。高分子量聚(氧乙烯)聚合物优选为聚乙二醇，例如未被取代的聚乙二醇。在实施方案中，分子量在1500至40000，例如2000至35000、2500至30000、3000至25000或3500至20000的所选范围内。优选的是4000至20000，例如5000至15000的范围。
根据一个实施方案，稳定化组合物是液体并且包含最终浓度为0.4％至35％(w/v)的高分子量聚(氧乙烯)聚合物，其优选为聚乙二醇。示例性范围包括但不限于0.8％至25％(w/v)、1.5％至20％(w/v)、2.5％至17.5％(w/v)、3％至15％(w/v)、4％至10％(w/v)和3％至5％(w/v)。合适的浓度可由技术人员基于本公开内容确定并且可以尤其取决于高分子量聚(氧乙烯)聚合物是单独使用还是与其他聚(氧乙烯)聚合物如低聚(氧乙烯)聚合物组合使用，以及用于稳定一定量尿液样品的稳定化组合物的量例如体积。当单独使用高分子量聚(氧乙烯)聚合物时，合适的浓度范围的实例包括但不限于2.2％至33.0％(w/v)，例如4.4％至22.0(w/v)％、6.6％至16.5％(w/v)或8.8％至13.2％(w/v)。当使用高分子量聚(氧乙烯)聚合物与低分子量聚(氧乙烯)聚合物组合时，合适的浓度范围的实例包括但不限于0.4％至30.7％(w/v)，例如0.8％至15.3％(w/v)、1％至10％(w/v)、1.5％至7.7％(w/v)、2.5％至6％(w/v)、3.1％至5.4％(w/v)和3％至4％(w/v)。
在一个具体实施方案中，液体稳定化组合物包含5mg至500mg特别是10mg至250mg、25mg至150mg或40mg至100mg的高分子量聚(氧乙烯)聚合物，其优选为聚乙二醇。特别地，液体稳定化组合物可包含0.5μmol至50μmol，特别是1μmol至25μmol、2μmol至20μmol、或3μmol至10μmol的高分子量聚(氧乙烯)聚合物。这种液体稳定化组合物可以例如填充在接收装置中，并且例如适合于稳定样品单元尿液。
根据一个实施方案，稳定化组合物包含分子量为1500或更低的聚(氧乙烯)聚合物，并且在实施方案中是分子量为1000或更低的低分子聚(氧乙烯)聚合物。低分子量聚(氧乙烯)聚合物可具有选自100至1000，例如150至800或150至700的范围内的分子量。优选的是200至600的范围，更优选200至500，例如200至400。优选地，使用聚乙二醇。
根据一个实施方案，所述液体稳定化组合物包含选自0.8％至92.0％的最终浓度的低分子量聚(氧乙烯)聚合物，其优选为聚乙二醇。实例包括3.8％至76.7％、11.5％至53.7％、19.2％至38.3％和20％至35％，例如20％至30％。取决于低分子量聚(氧乙烯)聚合物是否为液体，前述浓度是指(w/v)或(v/v)。
在一个具体实施方案中，液体稳定化组合物包含40μl至4000μl，特别是100μl至2000μl、150μl至1500μl、200μl至1000μl或250μl至750μl的低分子量聚(氧乙烯)聚合物。特别地，液体稳定化组合物可包含0.2mmol至15mmol，特别是0.5mmol至10mmol、0.75mmol至5mmol、1mmol至3mmol、或1.2mmol至2mmol的低分子量聚(氧乙烯)聚合物。这种液体稳定化组合物可以例如填充在接收装置中，并且例如适合于稳定样品单元。
根据一个实施方案，稳定化组合物包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物并且另外包含至少一种其他聚(氧乙烯)聚合物，其分子量比高分子量聚(氧乙烯)聚合物的分子量低至少100，优选至少200、至少300或至少400。还结合根据第一方面的方法描述了实施方案。根据一个实施方案，分子量差异为至少2500、至少3500、至少5000或至少7500。如上文结合根据第一方面的稳定化方法所述，使用分子量不同的聚(氧乙烯)聚合物的组合是有利的。优选地，两种聚(氧乙烯)聚合物都是聚乙二醇，例如未被取代的聚乙二醇。稳定化组合物可包含分子量为至少1500的高分子量聚(氧乙烯)聚合物和分子量为1000或更低的低分子量聚(氧乙烯)聚合物。低分子量聚(氧乙烯)聚合物优选为聚乙二醇，例如未被取代的聚乙二醇。低分子量聚(氧乙烯)聚合物的分子量可在选自100至1000、150至800的范围内，并且优选在200至600的范围内。稳定化组合物中的高分子量和低分子量聚(氧乙烯)聚合物的合适浓度范围如上所述。
用于抑制细菌生长的防腐剂
在一个实施方案中，稳定化组合物包含用于抑制细菌生长的防腐剂。如上文所公开，除了螯合剂之外，还可以使用这种防腐剂。上面结合根据第一方面的方法描述了合适且优选的实施方案，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。
在稳定化组合物中包含一定浓度的防腐剂，从而抑制稳定化尿液样品中的细菌生长。技术人员可以确定各个防腐剂的合适浓度。稳定化组合物中的最终浓度可以例如在0.1至5.5％w/v，例如0.2至3.75％w/v的范围内或者可以在0.1至5.5％v/v，例如0.2至3.75％v/v的范围内。
根据一个实施方案，防腐剂可以包含叠氮化钠或由叠氮化钠组成。如实施例中所证明的，叠氮化钠是特别合适的。稳定化组合物可以包含最终浓度为例如0.15％至3.75％(w/v)或0.2％至3.5％(w/v)的叠氮化钠。根据实施方案，稳定化组合物中的最终浓度为0.3％至3％(w/v)或0.3％至2.5％(w/v)。
此外，防腐剂可以包含至少一种异噻唑啉酮化合物或由其组成，所述异噻唑啉酮化合物优选为甲基氯异噻唑啉酮和/或甲基异噻唑啉酮。这些化合物可以3:1的比率混合。包含异噻唑啉化合物的用于抑制细菌生长的市售防腐剂是ProClin300。如实施例所示，它适用于尿液的稳定化。它可以以例如0.2％至1％(v/v)或0.3至0.5％(v/v)，例如0.375％(v/v)的最终浓度被包含在稳定化组合物中。
可以使用的防腐剂的其他实例包括但不限于氯己定或硼酸钠。技术人员根据本申请的公开内容可以确定用于抑制细菌生长的其他防腐剂和有用浓度。
半胱天冬酶抑制剂
根据一个实施方案，包含螯合剂和聚(氧乙烯)聚合物的稳定化组合物另外包含半胱天冬酶抑制剂。上文结合根据第一方面的稳定化方法详细描述了使用半胱天冬酶抑制剂的优点以及半胱天冬酶抑制剂的合适且优选的实施方案，并且参考同样适用于此处的上述公开内容。优选地，半胱天冬酶抑制剂是泛半胱天冬酶抑制剂。优选地，半胱天冬酶抑制剂是修饰的半胱天冬酶特异性肽，优选在C末端用O-苯氧基进行修饰，如Q-VD-OPh。根据一个有利的实施方案，具有至少1500的分子量的高分子量聚(氧乙烯)聚合物用作聚(氧乙烯)聚合物。优选地，使用聚乙二醇。优选地，使用未被取代的聚乙二醇。
根据一个实施方案，稳定化组合物包含浓度为1μM至220μM，例如5μM至200μM、10μM至150μM和20.0μM至100μM的半胱天冬酶抑制剂。在一个具体实施方案中，稳定化组合物包含1nmol至1000nmol，特别是5nmol至500nmol、10nmol至200nmol或25nmol至100nmol的半胱天冬酶抑制剂。稳定化组合物优选是可以例如填充在接收装置中的液体，并且例如适合于稳定样品单元尿液。
稳定化组合物还可以包含如上文结合根据第一方面的稳定化方法所述的其他添加剂。根据一个实施方案，所述组合物包含单乙二醇(1,2-乙二醇)作为稳定剂。单乙二醇可以以上面关于低分子量聚(氧乙烯)聚合物所述的浓度使用。
酰胺
根据一个实施方案，稳定化组合物另外包含至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。上面结合根据第一方面的稳定化方法详细描述了合适且优选的实施方案，并且参考同样适用于此处的上述公开内容。根据一个实施方案，稳定化组合物中包含的至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺是根据式1的化合物
其中R1是氢残基或烷基残基，优选C1-C5烷基残基、C1-C4烷基残基或C1-C3烷基残基，更优选C1-C2烷基残基，R2和R3相同或不同并且选自氢残基和烃残基，优选以直链或支链方式排列的碳链长度为1-20个原子的烷基残基，并且R4是氧、硫或硒残基。优选地，酰胺是羧酸酰胺，因此R4是氧。上面结合稳定化方法描述了优选的实施方案，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。优选地，使用未被归类为有毒剂的根据式1的化合物。优选地，包含根据式1的化合物的所述稳定化组合物另外包含半胱天冬酶抑制剂。
根据式1的化合物可以是选自伯羧酸酰胺和仲羧酸酰胺的羧酸酰胺。根据一个实施方案，所述组合物包含选自由甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺和丁酰胺的伯羧酸酰胺。羧酸酰胺可选自丁酰胺和甲酰胺。
根据一个实施方案，至少一种根据式1的化合物是N,N-二烷基-羧酸酰胺。根据一个实施方案，根据式1的化合物是N,N-二烷基丙酰胺，优选N,N-二甲基丙酰胺。
根据一个实施方案，稳定化组合物包含丁酰胺和/或N,N-二烷基丙酰胺，其中所述N,N-二烷基丙酰胺优选为N,N-二甲基丙酰胺。如由实施例所证明的，单独和组合的两种酰胺都可以支持稳定化作用。
根据一个实施方案，稳定化组合物是液体组合物并且以选自0.4％至38.3％例如0.8％至23.0％、2.3％至11.5％和3.8％至9.2％的浓度包含一种或多种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。其他范围包括5％至15％和7.5％至12.5％。取决于伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺是否为液体，上述浓度是指(w/v)或(v/v)。
在一个具体实施方案中，液体稳定化组合物包含10μl至2000μl，特别是50μl至1000μl、100μl至750μl、或125μl至500或150至250μl的伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。特别地，液体稳定化组合物可以包含0.2mmol至15mmol，特别是0.5mmol至10mmol、0.75mmol至5mmol、1mmol至3mmol、或1.2mmol至2mmol的伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。这种液体稳定化组合物可以例如填充在接收装置中，并且例如适合于稳定样品单元尿液。
其他实施方案
随后描述根据第一方面的稳定化组合物的其他有利的实施方案。
根据一个实施方案，稳定化组合物包含：
-作为螯合剂的EDTA，
-至少一种聚乙二醇，优选至少一种分子量为至少3000的高分子量聚乙二醇和/或至少一种分子量为1000或更低的低分子量聚乙二醇，
-用于抑制细菌生长的防腐剂，
-缓冲剂，
-任选的至少一种半胱天冬酶抑制剂，和
-任选的至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。
根据一个实施方案，稳定化组合物是液体组合物，其包含
-浓度为至少100mM直至溶解度极限、优选浓度在150mM至500mM的范围内的EDTA，
-至少一种聚乙二醇，优选至少一种分子量为至少6000的高分子量聚乙二醇和任选的至少一种分子量为1000或更低的低分子量聚乙二醇，
-用于抑制细菌生长的防腐剂，
-缓冲剂，和
-任选的至少一种半胱天冬酶抑制剂，
其中稳定化组合物的pH在>7至9.5、7.2至9.5、7.3至9.5或7.5至9.5的范围内，并且其中稳定化组合物以选自1:3至1:10，优选1:5至1:8的体积比与尿液样品接触。稳定化组合物的pH可以在7.2至9、7.2至8.75或7.3至8.5的范围内。稳定化尿液样品中的最终pH可以在6至9.5，例如6.3至9.5或6.5至9的范围内。如实施例所示，使用相应的稳定化组合物尤其允许在稳定化尿液样品中提供在6.5至8.75例如6.5至8.5的范围内的最终pH。实现了良好的稳定化作用。用稳定化组合物稳定化的尿液样品中EDTA的最终浓度优选在7mg/ml至40mg/ml的范围内，更优选在10mg/ml至30mg/ml的范围内。上面公开了聚乙二醇、防腐剂和缓冲剂的合适的实施方案和浓度。稳定化组合物还可包含至少一种如本文所公开的伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。
组合物形成
稳定化组合物可以以固体形式、半液体形式或作为液体提供。使用固体稳定化组合物的优点是固体通常在化学上更稳定。液体组合物的优点是可以快速与待稳定化的样品混合，从而基本上在尿液样品与液体稳定化组合物接触时立即提供稳定化作用。优选使用液体组合物，以便还允许调节尿液样品的pH。优选地，存在于液体稳定化组合物中的稳定剂在溶液中保持稳定并且不需要由使用者进行预处理，例如将溶解度有限的沉淀物溶解。
本发明还提供了一种混合物，所述混合物包含与尿液样品混合的根据本发明第三方面的稳定化组合物。当与尿液样品混合并因此在稳定化尿液样品中的稳定剂的合适且优选的浓度，在上面尤其结合根据本发明的稳定化方法进行了描述。参考同样适用于此处的上述公开内容。
根据一个实施方案，本发明的稳定化组合物被预填充在样品接收装置例如真空管中，以便在将尿液样品包括在接收装置中后立即稳定样品。结合第五方面公开了这种接收装置的细节。根据一个实施方案，液体稳定化组合物与尿液样品以选自1:3至1:10，例如1:5至1:10、1:5至1:8，特别是约1:6的体积比接触。本发明的稳定化组合物的一个特别优点是，可以用小体积的稳定化组合物实现大样品体积的稳定化。因此，优选地，稳定化组合物与样品的比率在1:10至1:5，特别是1:7至1:5的范围内，例如约1:6。
优点
上面已经结合根据第一方面的方法讨论了优点，并且参考了同样适用于此处的相应公开内容。本发明提供的稳定化组合物稳定了尿液样品的重要组分并允许例如随后对无细胞DNA、基因组DNA和/或尿液细胞进行分析。
在实施方案中，稳定化组合物不包含一定浓度的添加剂，其中所述添加剂会诱导或促进有核细胞并且优选一般细胞的细胞裂解。如由实施例所证明的，尿液细胞是稳定化的并且可用于细胞学分析，并且可以分离和分析细胞内核酸，如基因组DNA。优选地，稳定化组合物不包含诱导蛋白质-DNA和/或蛋白质-蛋白质交联的交联剂。特别地，稳定化组合物不包含甲醛、福尔马林、多聚甲醛或甲醛释放剂或类似的交联剂。优选地，本发明的稳定化组合物能够在不冷藏的情况下，优选在室温下稳定尿液样品，持续选自至少两天、至少三天、至少四天、至少五天和/或至少六天的时段。特别地，在限定的稳定化时期内实现一种或多种、优选所有的上述稳定化作用。
本发明的稳定化组合物也可以并入样品收集装置，特别是尿液收集组件，例如尿液收集杯，从而提供这种装置的新型和有用的形式。这允许在尿液收集后立即稳定样品。在另一个实施方案中，它提供在接收装置，优选真空管中，在收集之后将已经收集的尿液转移到所述接收装置中。还结合第五和第六方面公开了细节。
D.用途
根据第四方面，本发明涉及根据第三方面的稳定化组合物用于稳定尿液样品的用途。特别地，根据第三方面的稳定化组合物可用于根据本发明第一方面的方法。上面描述了所述方法的细节并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。
E.接收装置
根据第五方面，本发明提供了一种用于接收尿液样品的接收装置，其中所述接收装置包含
-螯合剂，优选EDTA，
-至少一种聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇，和
-任选的用于抑制细菌生长的防腐剂。
接收装置适于稳定尿液样品。在稳定化尿液样品中可以抑制细菌生长。接收装置可以包含一种或多种以上讨论的其他稳定剂，例如半胱天冬酶抑制剂，其优选为半胱天冬酶抑制剂特异性肽。还可以包括至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺(优选一种或多种根据式1的化合物)。上面已经描述了细节并且参考了上面的公开内容。
根据一个优选的实施方案，接收装置包含根据第三方面的稳定化组合物，其已在上文详细描述并且该公开内容同样适用于此处。根据一个实施方案，接收装置包含如权利要求18至24中的任一项所限定的稳定化组合物。
提供相应接收装置的优点在于，当样品被转移到所述接收装置中时，尿液样品迅速稳定化。尿液在收集到容器如例如尿杯或儿科袋中之后，可以转移到接收装置中以进行稳定化。或者，尿液被直接收集到接收装置中。在根据第一方面的方法中，接收装置可以用于稳定化。接收装置可以由容器提供并且优选地是真空管。
螯合剂
接收装置包含螯合剂，优选EDTA。上面结合根据第一方面的方法描述了稳定化尿液中合适的螯合剂和浓度，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。根据一个实施方案，容器包含螯合剂，优选EDTA，其浓度使得当尿液样品被收集到接收装置中时，螯合剂在所得与尿液的混合物中(其然后包含在接收装置中，即稳定化尿液中)的最终浓度为至少4mg/ml、至少5mg/ml或至少7mg/ml。使用较高浓度的螯合剂，例如优选EDTA，以稳定尿液，有利于实现强烈的稳定化作用。因此，在实施方案中，螯合剂(其优选为EDTA)在稳定化尿液样品中的最终浓度为至少7mg/ml，优选至少10mg/ml。在实施例中，使用了至少15mg/ml的浓度。根据一个实施方案，稳定化尿液样品中的最终浓度在10mg/ml至35mg/ml或10mg/ml至30mg/ml的范围内。12mg/ml至30mg/ml或15mg/ml至25mg/ml范围内的最终浓度也是合适的。在实施例中，使用包含一定浓度的EDTA的接收装置，使得在收集尿液时，在稳定化尿液中实现在15mg/ml至20mg/ml范围内的EDTA的最终浓度。
聚(氧乙烯)聚合物
接收装置包含聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇。上面结合根据第一方面的方法描述了合适且优选的实施方案，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。
根据一个实施方案，在所述装置中包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物。在一个实施方案中，在接收装置中以一定浓度包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物，优选为聚乙二醇，所述浓度使得当尿液样品被收集到所述装置中时，在所得混合物中高分子量聚(氧乙烯)聚合物的最终浓度在0.05％至5％(w/v)的范围内。合适的范围包括但不限于0.1％至4％(w/v)、0.2％至3％(w/v)、0.25％至2.5％(w/v)、0.3％至2％(w/v)并且优选0.35％至1.5％(w/v)。根据一个实施方案，在接收装置中以一定浓度包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物，所述浓度使得当尿液样品被收集到所述装置中时，在所得混合物中高分子量聚(氧乙烯)聚合物的最终浓度在0.2％至1.5％(w/v)、0.25％至1.25％(w/v)、0.3％至1％(w/v)和0.4％至0.75％(w/v)的范围内。
根据一个实施方案，接收装置包含分子量为1000或更低的低分子量聚(氧乙烯)聚合物。低分子量聚(氧乙烯)聚合物可以具有选自100至1000、150至800和150至700的范围内的分子量。优选地，分子量在200至600的范围内，并且更优选地200至500，例如200至400。根据一个实施方案，在接收装置中有利地以一定浓度包含低分子量聚(氧乙烯)聚合物，所述浓度使得当尿液样品被收集到所述装置中时，在所得混合物中低分子量聚(氧乙烯)聚合物的最终浓度在选自0.5％至10％、1.5％至9％、2％至8％和2.5％至7％和3％至6％的范围内。百分比值在聚(氧乙烯)聚合物为固体的情况下是指(w/v)，而在聚(氧乙烯)聚合物是液体的情况下是指(v/v)。优选地，聚(氧乙烯)聚合物是聚乙二醇。
根据一个实施方案，接收装置包含如上定义的具有至少1500的分子量的高分子量聚(氧乙烯)聚合物和具有1000或更低的分子量的低分子量聚(氧乙烯)聚合物，因此当尿液加入接收装置中时，尿液样品与两种类型的聚(氧乙烯)聚合物接触。在上文详细描述了合适且优选的实施方案以及与该实施方案相关的优点，其中高分子量聚(氧乙烯)聚合物与低分子量聚(氧乙烯)聚合物组合使用，并且参考了同样适用于此处的相应公开内容。
在一个有利的实施方案中，接收装置以一定浓度包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物和低分子量聚(氧乙烯)聚合物，所述浓度使得当尿液样品被收集到所述装置中时，在所得混合物中高分子量聚(氧乙烯)聚合物的浓度在0.2％至1.5％(w/v)、0.3％至1.25％(w/v)和0.4％至0.75％(w/v)的范围内，并且低分子量聚(氧乙烯)聚合物的浓度在选自1.5％至8％、2％至7％和2.5％至6％的范围内。优选地，高分子量以及低分子量聚(氧乙烯)聚合物是如上所述的聚乙二醇。
根据一个实施方案，在将尿液样品与高分子量和低分子量聚(氧乙烯)聚合物以及任选的用于稳定化的其他添加剂接触后获得的混合物，以在0.15％至1.5％例如0.2％至1％(w/v)、优选0.25％至0.75％(w/v)的范围内例如0.5％(w/v)的最终浓度包含高分子量聚(氧乙烯)聚合物，所述高分子量聚(氧乙烯)聚合物可以具有例如在例如4000至20000的范围内的分子量，并且所述混合物以在选自1.5％至8％、优选2％至7％、更优选2.5％至6％的范围内的最终浓度包含低分子量聚(氧乙烯)聚合物，所述低分子量聚(氧乙烯)聚合物优选具有在200至800、优选200至600的范围内的分子量。优选未被取代的聚乙二醇优选用作高聚(氧乙烯)聚合物和低聚(氧乙烯)聚合物。高分子量和低分子量聚(氧乙烯)聚合物的合适实施方案也在上文中并结合本文公开的不同方面和实施方案进行了描述。
用于抑制细菌生长的防腐剂
接收装置还可包含用于抑制细菌生长的防腐剂。除了螯合剂外，还使用防腐剂。防腐剂的合适且优选的实施方案在上面结合根据第一方面的方法进行了描述，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。
防腐剂的含量使得稳定化尿液样品中的细菌生长得以抑制。技术人员可以确定各个防腐剂的合适浓度。
在接收装置中可以包含根据第三方面的稳定化组合物中，在所述根据第三方面的稳定化组合物中可以包含防腐剂。稳定化组合物中的最终浓度可以在例如0.1至5.5％w/v，例如0.2至3.75％w/v的范围内或者可能在0.1至5.5％v/v，例如0.2至3.75％v/v的范围内。
根据一个实施方案，防腐剂可以包含叠氮化钠或由叠氮化钠组成。如由实施例所证明的，叠氮化钠是特别合适的。在接收装置中包含的稳定化组合物可以包含最终浓度为例如0.15％至3.75％(w/v)或0.2％至3.5％(w/v)的叠氮化钠。根据实施方案，稳定化组合物中的最终浓度为0.3％至3％(w/v)或0.3％至2.5％(w/v)。
此外，防腐剂可以包含至少一种异噻唑啉酮化合物或由其组成，所述异噻唑啉酮化合物优选为甲基氯异噻唑啉酮和/或甲基异噻唑啉酮。这些化合物可以3:1的比率混合。包含异噻唑啉化合物的用于抑制细菌生长的市售防腐剂是ProClin300。如由实施例所证明的，它适用于尿液的稳定化。其可以以例如0.2％至1％(v/v)或0.3至0.5％(v/v)，例如0.375％(v/v)的最终浓度被包含在接收装置中所含的稳定化组合物中。
可以使用的防腐剂的其他实例包括但不限于氯己定或硼酸钠。技术人员根据本申请的公开内容可以确定用于抑制细菌生长的其他防腐剂和有用浓度。
在接收装置中可以以一定浓度包含防腐剂，所述浓度使得当尿液样品被收集到接收装置中时，在所得混合物即稳定化尿液中防腐剂的最终浓度在0.01至0.7％w/v，例如0.03至0.5％w/v的范围内，或者可以在0.01至0.7％v/v，例如0.03至0.5％v/v的范围内。也结合根据第一方面的方法公开了稳定化尿液样品中防腐剂的合适浓度和实施方案，并且参考了同样适用于此处的该公开内容。
半胱天冬酶抑制剂
在一种实施方案中，在接收装置中另外包含至少一种半胱天冬酶抑制剂。上面结合根据第一方面的方法描述了合适且优选的实施方案，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。
可以以一定浓度包含半胱天冬酶抑制剂，所述浓度使得当尿液样品被收集到接收装置中时，在所得混合物即稳定化尿液中半胱天冬酶抑制剂的最终浓度为至少0.5μM或至少1μM，例如至少1.5μM、至少2μM或至少2.5μM。当与尿液样品和其他添加剂混合时，半胱天冬酶抑制剂的合适的最终浓度范围包括但不限于1μM至25μM、1.5μM至20μM和2μM至15μM。优选的最终浓度范围为2μM至12.5μM、2.5μM至10μM和3μM至7.5μM。它可以在0.1μM至20μM的范围内，更优选0.5μM至10μM，更优选1μM至10μM，更优选3μM至7.5μM或3μM至5μM。根据一个实施方案，另外使用至少一种如上所述的伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。
酰胺
在一个实施方案中，在接收装置中包含至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。上面结合根据第一方面的方法描述了合适且优选的实施方案，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。可以以一定浓度使用酰胺，所述浓度使得当尿液样品被收集到所述装置中时，在所得混合物即稳定化尿液中酰胺(或酰胺组合)的最终浓度在至少0.05％的范围内。例如，最终浓度可以是至少0.1％、至少0.25％、至少0.5％或至少0.75％。合适的浓度范围包括但不限于0.1％至10％、0.25％至7.5％、0.3％至5％、0.4％至3％、0.5％至2％、0.6％至1.8％或0.75％至1.5％。如本文所用，以百分比值表示的浓度或浓度范围对于固体酰胺尤其以每体积的重量百分比(w/v)给出，而对于液体酰胺以每体积的体积百分比(v/v)给出。
至少一种酰胺优选是根据式1的化合物
其中R1是氢残基或烷基残基，优选C1-C5烷基残基、C1-C4烷基残基或C1-C3烷基残基，更优选C1-C2烷基残基，R2和R3相同或不同并且选自氢残基和烃残基，优选以直链或支链方式排列的碳链长度为1-20个原子的烷基残基，并且R4是氧、硫或硒残基。优选地，酰胺是羧酸酰胺，因此R4是氧。上面结合稳定化方法描述了根据式1的化合物的优选实施方案，并且参考了同样适用于此处的上述公开内容。根据一个实施方案，接收装置包含丁酰胺和/或N,N-二烷基丙酰胺优选为N,N-二甲基丙酰胺，作为根据式1的化合物。
根据一个实施方案，接收装置包含单乙二醇作为稳定剂。单乙二醇可以以上面关于低分子量聚(氧乙烯)聚合物所述的浓度使用。参考了同样适用于此处的相应公开内容。
pH
如实施例中所证明的，pH会影响稳定化结果。
根据一个实施方案，在接收装置中包含的稳定化组合物的pH在4.5至9.5的范围内。优选地，稳定化组合物的pH在>7至≤9.5的范围内。pH可以在7.2至9.5、7.3至9.5或7.4至9.5的范围内。稳定化组合物的pH也可以≤9.25、≤9或≤8.75，例如≤8.5、≤8.3或≤8。这些pH值可以作为上限值与之前指出的pH范围组合，并且所得范围也形成本公开的一部分。在一种实施方案中，稳定化组合物的pH在7.5至≤9.5，例如7.5至9或7.5至8.5的范围内。在一个实施方案中，稳定化组合物的pH在7.2至≤8.5，例如7.3至≤8.3或7.5至≤8的范围内。稳定化组合物的pH还可以在7.7至9.5或8至9.25的范围内。根据实施例中还显示的另一个实施方案，稳定化组合物的pH在8至9的碱性范围内。
稳定化组合物优选包含合适的缓冲剂，当加入尿液样品时，所述缓冲剂允许将pH维持在所需范围内。已在上面结合根据其所涉及的第一方面的方法描述了稳定化尿液样品中pH范围的合适实施方案，以及pH对稳定化结果的重要影响。
根据一个实施方案，所述稳定化组合物是液体组合物并且接收装置被设计(例如抽真空)以使得液体组合物与所接收的尿液样品以选自1:3至1:10，优选1:5至1:10的体积比接触。本发明教导的一个特别优点是可以用小体积的根据本发明的稳定化组合物实现大尿液体积的稳定化和pH调节。优选地，稳定化组合物与样品的比率在1:5至1:8的范围内，例如约1:6。例如，1-2ml液体稳定化组合物可与约10ml尿液接触。
如由实施例所证明的，较高的pH值在保存无细胞DNA方面更有效，因为与酸性pH相比，较高的pH值更有效地防止了无细胞DNA的降解。当打算分析包含在尿液样品中的无细胞DNA时，这是非常有利的。从实施例中可以看出，即使稳定化尿液样品被储存数天，较高的pH，例如特别是碱性pH，也能有效地防止无细胞DNA降解。
稳定化组合物包含用于pH调节的缓冲剂。缓冲剂可以具有在碱性范围内的pK。如由实施例所证明的，合适且优选的缓冲剂是Tris。其他缓冲剂包括但不限于MOPS、TES、HEPES、TAPSO、Tricine、Bicine、TAPS、硼酸盐缓冲液、CHES缓冲液或基于磷酸钠或磷酸钾的缓冲液。另一种缓冲剂包括碳酸盐。尿液的pH可能因供体不同从酸性到碱性变化，另外还取决于供体的条件。因此，包含足够浓度的缓冲剂是有利的，以在尽管待稳定化的所收集尿液样品的pH可能发生变化的情况下实现有效的pH调节和稳定化。技术人员可以确定合适的浓度。
根据一个实施方案，在接收装置中包含的稳定化尿液样品的最终pH在6至9.5，例如6.3至9.5的范围内。稳定化尿液样品的最终pH可以≤9，例如≤8.75或≤8.5。特别合适的是稳定化尿液样品中的pH在6.5至9，例如6.5至8.75或6.5至8.5的范围内。在实施方案中，稳定化尿液样品的pH在6.7至9或7至9，例如7.2至9或7.2至8.75的范围内。根据一个实施方案，稳定化尿液样品的最终pH为至少7或高于7，并且可以在7.5至8.5的范围内。
其它实施方案
在接收装置中包含的用于稳定化的稳定化组合物和/或单独的化合物可以以液体、半液体或干燥形式提供。用于稳定化的化合物可以作为单独的实体提供在接收装置中，并且也可以以不同的形式提供在接收装置中。例如，一种组分可以以干燥形式提供，而另一种化合物可以以液体形式提供。其他组合也是可行的。合适的制剂和制造选择是技术人员已知的。如上所述，核心稳定化合物以及用于稳定化的其他添加剂可以以稳定化组合物优选根据第三方面的稳定化组合物、例如权利要求18至24中限定的稳定化组合物的形式提供在接收装置中。
使用固体稳定化组合物的优点是固体通常比液体在化学上更稳定。根据一个实施方案，接收装置的内壁用根据本发明的稳定化组合物或用其单独的组分例如EDTA处理/覆盖。所述组合物或组分可以使用例如喷雾干燥法施加到内壁上。可以对稳定化组合物进行液体去除技术以获得基本上固态的保护性组合物。液体去除条件可以是以下条件：其导致去除所分配的液体稳定化组合物的原始量的至少约50重量％、至少约75重量％或至少约85重量％。液体去除条件可以是以下条件：其导致去除足够的液体，因此所得组合物呈薄膜、凝胶或其他基本上固体或高粘性层的形式。例如，它可能导致基本不动的涂层(优选在与尿液样品接触时可以重新溶解或以其他方式分散的涂层)。可以使用冻干或其他技术来实现保护剂的基本固体形式(例如，以一个或多个团块的形式)。因此，液体去除条件可以是以下条件：其产生这样的材料，即在与尿液样品接触时，保护剂会分散在样品中，并且基本上保存样品中的组分(例如，细胞外核酸)。液体去除条件可以是以下条件：其产生基本上不含结晶度的剩余组合物，具有足够高的粘度以使得剩余组合物在环境温度下基本上不动；或两者。
根据一个优选的实施方案，接收装置包含液体稳定化组合物。液体组合物的优点是可以快速与待稳定化尿液样品混合，从而基本上在尿液样品与液体稳定化组合物接触时立即提供稳定化作用。此外，如果使用较大量的稳定化组合物，因此不能或难以喷雾干燥，或者如果所述组合物妨碍提供干燥组合物，则液体组合物是有利的。优选地，存在于液体稳定化组合物中的稳定剂在溶液中保持稳定并且不需要使用者的预处理，例如溶解度有限的沉淀物的溶解，因为这种类型的预处理造成了稳定化效率变化的风险。
在接收装置中以有效提供有待由接收装置接收的尿液样品量的稳定化的量包含稳定化组合物。根据一个实施方案，使液体稳定化组合物与尿液样品以选自10:1至1:20、5:1至1:15、1:1至1:10、1:10至1:5和1:7至1:5，特别是约1:6的体积比接触。本发明的稳定化组合物和包含这种稳定化组合物的接收装置的一个特别优点是可以用小体积的稳定化组合物实现大样品体积的稳定化。因此，优选地，液体稳定化组合物与尿液样品的比率在1:10至1:5、特别是1:7至1:5的范围内，例如约1:6。上面还描述了实施方案并且参考了同样适用于此处的该公开内容。
根据一个实施方案，将接收装置抽真空。抽真空优选有效地将特定体积的尿液样品吸入内部，所述尿液样品可能已经预先收集在尿液收集杯中。由此，确保正确量的尿液与在接收装置中包含的预填充量的稳定剂接触，并且因此稳定化是有效的。根据一个实施方案，接收装置包括具有由隔膜密封的开口端的管。例如，接收装置预填充有限定量的固体或液体形式的稳定化组合物，并设置有限定的真空并用隔膜密封。隔膜被构造成使得其与标准采样附件(例如套管等)兼容。当例如经由转移装置(例如管)与尿液接触时，由真空预先确定的尿液量被收集到接收装置中。根据一个实施方案，接收装置用于接收在5ml至20ml、优选7至15ml的范围内、例如10ml的尿液量。
根据本发明的接收装置可以由玻璃、塑料或其他合适的材料制成。塑料材料可以是不透氧材料或者可包含不透氧层。或者，接收装置可以由透气的塑料材料制成。接收装置可以由透明材料制成。合适的透明热塑性材料的实例包括聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。接收装置可以具有根据要接收的尿液样品的所需体积选择的合适的尺寸。如上所述，优选地，接收装置被抽空至内部压力低于大气压。优选地选择压力以将预定体积的尿液样品吸入接收装置中。
根据一个实施方案，接收装置具有敞开的顶部、底部和在其间延伸并限定了腔室的侧壁。在腔室中可以包含螯合剂(其优选为EDTA)、聚(氧乙烯)聚合物(其优选为聚乙二醇)、用于抑制细菌生长的防腐剂和任选的一种或多种上述其他稳定剂或根据第三方面的稳定化组合物。稳定化组合物可以以液体或固体形式包含在其中。根据一个实施方案，稳定化组合物是一种液体。根据一个实施方案，接收装置是管，底部是封闭的底部，接收装置还包括在敞开的顶部中的封闭件，并且腔室处于减压下。腔室中减压的优点如上所述。优选地，封闭件能够被针或套管刺穿，并且选择减压以将指定体积的液体样品吸入腔室中。根据一个实施方案，腔室处于所选的减压下，以将指定体积的尿液样品吸入腔室中，并且稳定化组合物是液体并设置在腔室中，使得稳定化组合物与指定体积尿液样品的体积比选自10:1至1:20、5:1至1:15和1:1至1:10，并且优选为1:10至1:5，更优选为1:7至1:5。上面描述了相关优点。
根据一个实施方案，接收装置用于接收10ml尿液。根据一个实施方案，稳定化组合物是液体并且体积为2ml或更小并且可以在0.5ml至2ml、0.75ml至1.75ml和1ml至1.7ml的范围内。
F.收集尿液样品的方法
根据第六方面，本发明提供了一种方法，所述方法包括收集尿液样品的步骤。
根据一个实施方案，尿液样品被收集到根据本发明第五方面的接收装置的腔室中，其中所述接收装置优选包含根据第三方面的稳定化组合物。上面描述了关于接收装置、稳定化组合物和稳定化尿液样品的细节。参考了相应的公开内容。
尿液也可以在稳定化之前首先收集在尿杯或其他容器中。因此，根据一个实施方案，本发明提供了一种用于收集尿液样品的方法，所述方法包括
a)在容器中，优选在尿杯中收集尿液；以及
b)使用根据第一方面的方法稳定尿液样品。
在步骤a)中，将尿液样品从供体收集到容器中。用于收集尿液的合适容器是本领域已知的并且广泛用于从供体收集尿液。容器可以是例如尿杯或儿科袋。在一个实施方案中，容器包含一种或多种干燥形式、优选喷雾干燥形式的稳定剂。这提供了在第一次尿液收集时已经实现初始稳定化作用的优点。尿液溶解了干燥的稳定剂。
根据一个实施方案，步骤a)中使用的容器包含螯合剂，例如优选EDTA。螯合剂可以以喷雾干燥的形式并入。将螯合剂如EDTA并入用于初始尿液收集的容器例如尿杯中提供了其他优点，即在执行步骤b)之后的稳定化尿液样品中，螯合剂的最终浓度可以增加。
然后，在步骤b)中，使用根据以上详细描述的本发明第一方面的方法，特别是通过使用根据权利要求1至15中的任一项所述的方法来稳定所收集的尿液样品。转移的尿液样品可能已经包含溶解的稳定剂如EDTA，如果在步骤a)中并入了这种稳定剂的话。
在步骤a)中收集的尿液可以被转移到根据第五方面的接收装置中以在步骤b)中稳定化，其中所述接收装置优选包含根据第三方面的稳定化组合物，例如如权利要求18至24中的任一项所限定的稳定化组合物。在步骤b)中使用的接收装置优选是用于接收限定量的尿液样品的真空管。这允许在步骤b)中稳定限定体积。稳定化组合物优选是液体组合物。细节已在上文描述，并且参考了上述公开内容。
在步骤b)中稳定化之后，可以进一步处理稳定化尿液样品，如例如结合根据第二方面的方法所公开的。参考了同样适用于此处的相应公开内容。
G.制造方法
根据第七方面，本发明提供了一种制造根据本发明第三方面的稳定化组合物的方法，其中将稳定化组合物的组分组合。优选地，将它们混合以提供液体溶液。
本发明不受本文公开的示例性方法和材料的限制，并且与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料都可以用于本发明实施方案的实践或测试中。数字范围包括限定范围的数字。本文提供的标题不是对本发明的各个方面或实施方案的限制，其可以通过整体参考说明书来阅读。
除非上下文另有说明，否则本文所示的百分比值在液体混合物或组合物中包含固体化合物的情况下是指(w/v)，而在液体混合物或组合物中包含液体化合物的情况下是指(v/v)，所述液体混合物或组合物例如由稳定剂或含有所述稳定剂的稳定化组合物与尿液样品接触而产生的混合物。
如本说明书中所使用，除非上下文另有明确规定，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数个方面。因此，例如，对“聚(氧乙烯)聚合物”的提及包括单一类型的聚(氧乙烯)聚合物，以及两种或更多种聚(氧乙烯)聚合物。同样，对“剂”、“添加剂”、“化合物”等的提及包括单个实体和两个或更多个此类实体的组合。对“本公开”和“本发明”等的提及包括本文教导的单个或多个方面；诸如此类。本文教导的方面由术语“发明”所涵盖。
如本文所用，术语“溶液”特别是指液体组合物，优选水性组合物。它可以是仅单相的均质混合物，但包含固体添加剂例如沉淀物、特别是所含化学物质如稳定剂的沉淀物的溶液也在本发明的范围内。
术语“稳定化组合物(stabilization composition)”和“稳定化组合物(stabilizing composition)”在本文中作为同义词使用。
本文中关于核苷酸(nt)指示的大小或大小范围是指链长，因此用于描述单链以及双链分子的长度。在双链分子中，所述核苷酸是配对的。
如本文所用，术语“包含”应被解释为涵盖“包括”和“由……组成”，这两种含义都是明确预期的，因此是根据本发明单独公开的实施方案。根据一个实施方案，本文描述的主题在方法的情况下包括某些步骤或者在组合物、溶液和/或缓冲液的情况下包括某些成分是指由各个步骤或成分组成的主题。优选地选择和组合本文描述的优选实施方案，并且由优选实施方案的相应组合产生的特定主题也属于本公开。
本申请要求申请EP 19 150 438.0的优先权，所述申请的内容通过引用整体并入本文。
实施例
应当理解，以下实施例仅用于说明目的，而不应解释为以任何方式限制本发明。
使用的缩写
cfDNA：无细胞DNA
PEG：聚乙二醇
EDTA：乙二胺四乙酸
DMPA：二甲基丙酰胺
DEGMEA：二乙二醇单乙醚乙酸酯
PBS：磷酸盐缓冲盐水
I.实验程序
1.尿液的稳定化
如果没有另外说明，则将尿液收集在200ml瓶子中。在尿液收集后15分钟内将10ml尿液与1.7ml的以下物质混合
(i)稳定化组合物，
(ii)PBS，
(iii)EDTA溶液，
或
(iv)保持未稳定化。
通过将试管倒置十次，使尿液和试剂混合。稳定化和未稳定化的尿液样品在室温下以竖直姿势静置储存。
表1给出了所使用的稳定化组合物(试剂)和稳定化尿液样品的特性的概述：
2.尿液处理
如果没有另外说明，则通过在环境温度下以1,900xg离心15分钟来处理尿液样品。将无细胞上清液转移到新鲜离心管中。将细胞团块重悬在PBS中并用于gDNA分离和/或细胞离心到载玻片上以进行细胞学染色。
将上清液以1,900xg再离心第二轮持续10分钟。将第二次离心的上清液转移到新管中，并且直接用于纯化无细胞DNA或储存在-20℃直至使用。
3.gDNA的手动纯化
使用QIAamp微型试剂盒(QIAGEN)，将从尿液第一次离心得到的重悬细胞团块中的多达200μl用于纯化基因组DNA。将重悬的团块与裂解缓冲液AL混合，与蛋白酶K一起温育，加入乙醇以调节结合条件，加载到二氧化硅膜上，洗涤两次并根据手册用缓冲液AE洗脱。
DNA得率是在Nandrop(Thermo-Fisher)上测量的。通过琼脂糖凝胶电泳分析完整性。将400ng基因组DNA加载到带有λHind III标志物的1.5％TAE凝胶上，在100V(150mA)下分离2小时并用溴化乙锭染色。
4.尿液中细胞的细胞学分析
将多达100μl重悬的尿液细胞团块装入EZ漏斗中，并使用Cytospin4细胞离心机(Shandon)直接离心到显微载玻片上。将载玻片风干几秒钟，并且使用来自默克的试剂盒或染色试剂用于巴氏染色液染色(使用巴氏染色液苏木精进行1分钟细胞核染色，使用巴氏染色液Lsg OG6(2a)进行3分钟角蛋白染色，以及使用巴氏染色液Lsg EA50进行3分钟细胞质染色)或H&E染色(30秒苏木精和1分钟伊红)。
4.无细胞DNA的纯化
使用QIAsymphony PAXgene血液ccfDNA试剂盒(QIAGEN试剂盒)方案从4-4.8ml稳定化或未稳定化尿液中分离无细胞DNA。QIAsymphony机器人将尿液与蛋白酶K、结合缓冲液和磁性珠粒混合。将结合有DNA的珠粒洗涤三次，并且使用60μl洗脱缓冲液洗脱DNA。
5.18s rDNA拷贝的定量、实时PCR测定和计算
为了测量无细胞DNA的量，使用8μl洗脱液在Abi Prism HT7900(LifeTechnologies)上进行实时PCR测定。以20μl测定体积使用QuantiTect多重PCR试剂盒试剂(QIAGEN GmbH)，在多重PCR中扩增了人类18S rDNA基因的两个片段。通过与人类基因组DNA样品产生的标准曲线进行比较来实现总定量，该样品相当于人类18s rDNA基因的10.000至10个拷贝。
表2：通过实时PCR检测到的DNA靶序列
66bp片段的定量用于反映尿液中18S rDNA拷贝的总量。500bp的定量用于确定源自凋亡或机械裂解的尿液细胞的18S rDNA拷贝的量。尿液中无细胞DNA的典型长度为60–170bp。因此，可以认为500bp片段来自凋亡、裂解或以其他方式被破坏的尿液细胞。
6.Y-染色体DSY14基因的定量实时PCR测定
为了测量无细胞DNA的降解，分析了掺入女性样品中的男性无细胞DNA的相对得率。使用8μl洗脱液在RotorGene Q(QIAGEN GmbH)上进行实时PCR测定。以20μl测定体积使用QuantiTect多重PCR试剂盒试剂(QIAGEN GmbH)，在实时PCR中扩增了人类Y-染色体DYS14基因的一个66bp片段。
II.执行实施例
1.实施例1-尿液中DNA的稳定化
收集了来自四名女性和两名男性供体各200ml的尿液。在采样后15分钟内将10ml尿液的等分试样与1.7ml PBS或稳定化试剂混合。尿液处理后，在与试剂混合后立即(t0)或在室温下温育四天后，在QIAsymphony上从无细胞样品中分离DNA。所有样品一式两份进行处理。通过实时PCR一式三份地从重复样品中确定18s rDNA的拷贝数。66bp片段的结果如图1所示；500bp片段的结果如图2所示。
讨论
结果表明无细胞DNA在未稳定化(即用PBS缓冲)的尿液中迅速降解。无法在未稳定化的尿液(PBS)中监测凋亡或裂解细胞中DNA的释放，尤其是因为即使在时间点0时也会快速降解。无细胞DNA降解和细胞中DNA的释放这两个过程似乎同时发生。因此，PBS中无细胞DNA的降解可能比图2中已经显示的更严重。在用根据本公开的试剂稳定化的尿液中，无论大小分子的无细胞DNA的总量都被保存。
2.实施例2-将尿液采样到BD Vacutainer尿液收集杯中并转移到包含不同稳定化试剂的不同真空容器中
将来自一名男性供体的尿液离心两次，以去除尿液中的所有细胞，用于掺入女性尿液中。在较大瓶子中收集来自两名女性和两名男性供体的尿液。在两名女性供体的情况下，将25ml离心并因此将无细胞男性尿液加入200ml女性尿液中。将来自每名供体的大约120ml尿液填充到BD Vacutainer尿液收集杯中。对于每名供体将尿液从杯子中转移到两个喷雾干燥的EDTA管、一个PAXgene血液ccfDNA管和一个Streck无细胞DNA BCT管中。打开每名供体的一个EDTA管，并加入1.7ml稳定化试剂R1。小心地将所有管倒置5次以将尿液与组分混合。
随后，在收集后立即(t0)或在室温下温育1天、3天和9天后，在QIAsymphony上纯化无细胞DNA。通过实时PCR一式三份地从重复样品中确定18s rDNA的拷贝数。通过实时PCR(无PCR平行测定)从重复样品中确定Y-染色体DYS14 DNA的相对得率。结果如图3和图4所示。
讨论
本实施例表明BD Vacutainer尿液收集杯可以整合到尿液工作流程中。此外，数据显示单独的EDTA既不能充分防止无细胞DNA降解(图4)，也不能防止在储存期内由于DNA从细胞中释放出来而导致尿液中总DNA的增加(图3)。相比之下，打算用于血液样品的PAXgene血液ccfDNA管可将尿液中的总DNA和无细胞DNA稳定化长达3天。9天后，可以看到总DNA的增加和无细胞DNA掺入的减少。
Streck cfDNA BCT合理地稳定了尿液中的总DNA，然而，它导致无细胞DNA掺入的减少，类似于K2-EDTA，从而证明原始无细胞DNA被降解，并且在稳定化时期内DNA从细胞中释放出来(参见图3和图4的组合)。
根据本发明的稳定化试剂(R1)添加到收集在K2-EDTA管中的尿液中，有效地稳定了DNA得率并保存了女性尿液中掺入的男性DYS14拷贝，从而证明有效地防止/减少了无细胞DNA的降解以及从细胞中释放基因组DNA。这些有益的结果在长期稳定化时期内也得以维持。
3.实施例3：用一份尿液样品进行多组分测试
收集了来自三名供体各200ml的尿液。采样后15分钟内将10ml尿液的等分试样与1.7ml试剂R1混合或保持未稳定化。样品立即处理或在室温下储存3天和7天。为了处理，将样品以1900xg离心15分钟。上清液再次离心(10分钟1900xg)，并且将第二次离心的上清液用于在QIAsymphony系统上重复纯化无细胞DNA。将第一次离心后获得的细胞团块溶解在300μl PBS中。使用QIAamp血液微型试剂盒将200μl重悬的细胞团块用于提取基因组DNA。剩余的100μl离心到载玻片上并用巴氏染色液染色(参见图7)。通过实时PCR一式三份地从重复样品中确定ccfDNA中18s rDNA的拷贝数。在Nanodrop仪器上测量基因组DNA得率。结果如图5至图7所示。
讨论
用根据本发明的技术稳定化的尿液样品进行多模态测试，包括无细胞和基因组DNA测试以及常规细胞学染色，是可行的。
无细胞DNA在未稳定化的尿液中迅速降解，但在根据本发明稳定化的尿液中得以保存。在未稳定化的尿液中，储存后基因组DNA得率会显著降低。本方法避免了这种情况。此外，在未稳定化的尿液细胞中，细胞学在储存后可能被破坏。然而，当使用根据本发明的技术时，细胞学得以保存。
4.实施例4：pH对尿液中无细胞(cf)DNA保存的影响
将来自一名男性供体的尿液离心两次以去除尿液中的所有细胞，用于掺入女性尿液中。将来自6名女性供体各200ml尿液收集在大瓶中，并且在收集后立即与25ml无细胞男性尿液混合。将10ml尿液(女性加男性)的等分试样与1.7ml试剂混合。在与试剂混合后立即(t0)或在室温下温育四天后，在QIAsymphony系统上分离无细胞DNA。所有样品一式两份进行处理。从重复样品进行y-染色体DYS14 DNA的实时PCR。结果如图8所示。
讨论
图8中显示的结果表明，无细胞DNA在未稳定化的尿液或用PBS缓冲的尿液中迅速降解。相反，无细胞DNA在用根据本发明的试剂稳定化的尿液中被更好地保存。碱性pH进一步提高了无细胞DNA的稳定性，如掺入女性尿液中的男性尿液来源的无细胞DNA所证明的。
5.实施例5-pH对尿液中无细胞DNA保存的影响
收集了来自6名供体的尿液。采样后15分钟内将10ml尿液的等分试样与1.7ml稳定化试剂R1、R8(pH7)、R9(pH8)、R10(pH9)、R11、R12(pH8)、R16、R17(pH7)、R18(pH4)和R19(pH3)混合。在与试剂混合后立即(t0)或在室温下温育四天(t4d)后或七天(t7d)后测定尿液-试剂混合物的pH(表2)。
表2：在添加相应试剂后立即(t0)或在添加后4天(t4d)和在某些实施方案中7天(t7d)测定6名供体的10mL尿液样品在添加1.7ml试剂后的pH。示出了平均pH值和标准偏差(SD)。
| 试剂 | t | 平均pH | SD |
| R1 | t0 | 4.9 | 0.2 |
| t4d | 4.9 | 0.2 | |
| t7d | 4.9 | 0.2 | |
| R8(pH7) | t0 | 6.8 | 0.3 |
| t4d | 6.6 | 0.1 | |
| t7d | 6.7 | 0.3 | |
| R9(pH8) | t0 | 7.3 | 0.4 |
| t4d | 7.4 | 0.5 | |
| t7d | 7.3 | 0.6 | |
| R10(pH9) | t0 | 8.3 | 0.5 |
| t4d | 8.4 | 0.5 | |
| t7d | 8.4 | 0.5 | |
| R11 | t0 | 5 | 0.2 |
| t4d | 4.9 | 0.3 | |
| t7d | 4.9 | 0.2 | |
| R16 | t0 | 4.7 | 0.0 |
| t4d | 4.7 | 0.0 | |
| R12(pH8) | t0 | 6.9 | 0.5 |
| t4d | 7.0 | 0.5 | |
| R17(pH7) | t0 | 6.6 | 0.1 |
| t4d | 6.6 | 0.1 | |
| R18(pH4) | t0 | 4.4 | 0.0 |
| t4d | 4.4 | 0.0 | |
| R19(pH3) | t0 | 4.0 | 0.0 |
| t4d | 4.0 | 0.0 |
在采样后15分钟内将10ml尿液的等分试样与1.7ml PBS或稳定化试剂R1、R8(pH7)、R9(pH8)和R10(pH9)混合。在与试剂混合后立即(t0)或在室温下温育四天(t4d)或七天(t7d)后，在QIAsymphony上分离无细胞DNA。所有样品一式两份进行处理。通过实时PCR一式三份地从重复样品中确定18S rDNA的拷贝数。66bp片段的结果如图9所示；500bp片段的结果如图10所示。
虽然无细胞DNA在未稳定化的、PBS缓冲的尿液中迅速降解，但在用根据本发明的试剂稳定化的尿液中，无论大小分子的无细胞DNA的总量都被保存。
采样后15分钟内将10ml尿液的等分试样与1.7ml试剂R1、R8(pH7)、R9(pH8)和R10(pH9)混合。样品立即处理或在室温储存7天后处理。对于处理，将样品以1900xg离心15分钟。再次离心上清液(10分钟1900xg)。将从第一次离心获得的细胞团块溶解在200μl PBS中，并用于使用QIAamp血液微型试剂盒提取基因组DNA。通过琼脂糖凝胶电泳分析gDNA完整性(图11)。与从使用设置为中性(R8(pH7))或碱性pH(R9(pH8)，R10(pH9))的稳定化试剂稳定化的尿液样品的得率相比，从使用设置为酸性pH(R1)的试剂稳定化的尿液样品中获得的gDNA完整性在储存7天后降低。
为了分析pH对无细胞DNA保存的影响，将来自一名男性供体的尿液离心两次，以去除尿液中的所有细胞，用于掺入女性尿液中。将来自4名女性供体各200ml尿液收集在大瓶中，并在收集后立即与25ml无细胞男性尿液混合。将10ml尿液(女性加男性)的等分试样与1.7ml PBS或试剂R1、R8(pH7)、R9(pH8)和R10(pH9)混合。在与试剂混合后立即(t0)或在室温下温育四天(t4d)或七天(t7d)后，在QIAsymphony系统上分离无细胞DNA。所有样品一式两份进行处理。从重复样品进行y-染色体DYS14 DNA的实时PCR(图12)。
为了进一步分析pH对尿液样品中脱落细胞和无细胞DNA的稳定化的影响，在尿液样品上应用了pH更加酸性(R18(pH4)和R19(pH3))的试剂。为此，在采样后15分钟内将10ml尿液的等分试样与1.7ml试剂R16、R12(pH8)、R17(pH7)、R18(pH4)和R19(pH3)混合。样品立即处理或在室温下储存4天。对于处理，将样品以1900xg离心15分钟。将上清液再次离心(10分钟，1900xg)，并且将第二次离心的上清液用于在QIAsymphony上重复纯化无细胞DNA。通过实时PCR一式三份地从重复样品确定18s rDNA的拷贝数。66bp片段的结果如图14所示；500bp片段的结果如图15所示。
EDTA显示500bp片段显著减少(大约32倍)，而66bp片段显示小幅增加(参见图14和图15)。这表明较大的片段更容易受到降解的影响。
此外还观察到，与设置为中性或碱性pH的稳定化试剂相比，设置为酸性pH(R16、R18(pH4)和R19(pH3))的试剂在储存后能够从细胞团块中回收更少的基因组DNA(参见图11)。此外，如其他地方所示，如掺入实验所示，在非酸性pH值下，收集和稳定化时已经存在于尿液中的无细胞DNA得到显著更好的保存。
为了进一步分析pH对无细胞DNA保存的影响，将来自一名男性供体的尿液离心两次，以去除尿液中的所有细胞，用于掺入女性尿液中。将来自6名女性供体各200ml尿液收集在大瓶中，并且在收集后立即与25ml无细胞男性尿液混合。将10ml尿液(女性加男性)的等分试样与1.7ml试剂R16、R12(pH8)、R17(pH7)、R18(pH4)和R19(pH3)混合。在与试剂混合后立即(t0)或在室温下温育四天(t4d)后，在QIAsymphony系统上分离无细胞DNA。所有样品一式两份进行处理。从重复样品进行y-染色体DYS14 DNA的实时PCR(图16)。
与酸性pH相比，在具有中性至碱性pH的稳定化试剂中，无细胞DNA的保存得到显著改善。
讨论
结果表明，在使用设置为酸性pH值的试剂稳定化的尿液样品中，无细胞DNA的降解更迅速。在收集/稳定化时包含在尿液中的无细胞DNA在用根据本发明的中性或碱性稳定化组合物/试剂稳定化的尿液中被更好地保存。中性或碱性pH进一步提高了尿液样品中包含的细胞的稳定化，并提高了从稳定化细胞可获得的基因组DNA的得率(也参见图11)。
此外，图14至图16的结果表明，与仅用EDTA稳定化的尿液样品相比，当使用根据本发明的稳定化时，由细胞引起的DNA的增加有利地减少了大约15-20倍。对于EDTA稳定化的样品，可以从观察到的降解(Dys 14，参见图16)和增加(18s，参见图14和图15)推断出DNA的总体增加。这反映在下表3中：
| EDTA | R12/R17 | |
| ΔCt t0-t4d Dys 14 | ～2 | ～0.4 |
| 减少 | 4倍 | 1.3倍(2^0.4) |
| ΔCt t0-t4d 18s 66bp | 2 | 1 |
| 增加 | 4倍 | 2倍 |
| 总体增加 | 4x4＝16倍 | 2x 1.3＝2.6倍 |
6.尿液处理工作流程
上述实验表明，本发明的稳定化技术有效地稳定了尿液中的无细胞DNA。令人惊讶的是，它还保存了脱落的有核细胞的细胞学。因此，这些细胞可以在离心稳定化尿液后从细胞团块中回收，并且可以用于细胞组织学测试方法。由于稳定化，尿液细胞看起来基本上不受影响并且保存完好，这是一个相当出乎意料的观察结果。除了无细胞DNA和尿液细胞外，还可以从这种稳定化尿液样品中分离出高质量的基因组DNA。为了稳定用于运输和短期储存的尿液，有利的是使用真空收集容器，优选管，其优选以溶液形式包含根据第三方面的稳定化组合物。优选地，真空接收容器与常见的尿液收集装置兼容，例如BD Vacutainer尿液收集解决方案(参见背景技术)。由于其优点，本发明的稳定化技术实现了允许使用一个尿液样品进行多模态测试的工作流程。
示例性尿液处理工作流程始于在收集装置(例如BD Vacutainer尿液收集杯，120mL)中收集人尿。然后将收集的尿液转移到包含根据本发明的稳定化组合物的优选真空的接收装置(例如尿液稳定化管)中。优选地，直接从BD Vacutainer尿液收集杯进行转移，而无需打开收集杯并按一定比率混合尿液和试剂，因为这减少了操作错误和污染风险。使用根据本发明的方法，例如当使用包含稳定剂的真空接收装置时，可以进行相应的直接转移，与现有技术的尿液稳定化装置(例如Streck)相比具有优势。也可以将尿液收集到任何其他容器或袋子中，然后使用合适的装置(例如，使用BD Vacutainer尿液转移吸管)转移到包含根据本发明的稳定化组合物的真空接收装置中，所述稳定化组合物有效地稳定了尿液样品以用于运输和储存。
真空收集管中包含的稳定化组合物稳定了尿液中的有核细胞，防止了细菌生长并抑制了无细胞DNA的降解。为了纯化DNA，尿液样品中的细胞被分离，例如经由离心沉淀。来自分离的细胞样品的gDNA或来自去除细胞的上清液的无细胞DNA的纯化可以使用已建立的纯化方法进行，例如使用QIAamp试剂盒如QIAamp微型试剂盒、QIAamp循环核酸试剂盒或QIAamp MinElute ccfDNA试剂盒手动操作，以及自动化方法，例如QS PAXgene血液ccfDNA或QS DSP DNA微型试剂盒。其他方法也是本领域众所周知的。
此外，细胞团块或部分细胞团块可以被重悬并离心到载玻片上，即进行细胞离心以使用例如巴氏染色液进行常规细胞学染色。
如上所述，快速稳定尿液样品非常重要，因为无细胞DNA在未稳定化的尿液中迅速降解。根据本发明的稳定化组合物实现了该结果。如上所述，包含高EDTA浓度并优选具有至少7，例如至少7.2、至少7.3或至少7.5的pH的所要求保护的稳定化组合物，在稳定尿液方面特别是保护无细胞DNA免于降解非常有效。如本文所证明的，使用具有至少8的pH的稳定化组合物也获得了良好的结果。此外，通过根据本发明的稳定化实现的细菌生长抑制是非常有利的，因为它尤其减少了包含在尿液样品中的无细胞DNA的降解。这可以例如通过使用高浓度的EDTA和/或通过包括用于抑制细菌生长的防腐剂如叠氮化钠或ProClin来实现。
根据一个实施方案，根据本发明的处理包括以下模块，以涵盖完整的分析前尿液工作流程：
-尿液收集装置。一个合适的实例是例如BD Vacutainer尿液收集杯，其可容纳至多120mL尿液。优选地，容器能够将尿液转移到包含根据本发明的稳定化组合物的接收装置，例如真空管中，无需打开真空管或容器。尿液收集装置还可包含一种或多种稳定剂，例如螯合剂(优选EDTA)和/或用于抑制细菌生长的防腐剂。此类稳定剂优选以干燥形式、例如喷雾干燥形式，被包含在初级尿液收集装置如尿杯中。
-任选的转移装置，其允许将尿液从试样杯或儿科袋转移到一个或多个包含稳定化组合物的接收装置例如真空管而不暴露试样。一个合适的实例是BD Vacutainer尿液收集吸管。
-用于接收所收集尿液的接收装置，其优选以根据第三方面的稳定化组合物的形式包含根据本发明使用的稳定剂。尿液样品在该接收装置中被稳定化，该接收装置优选地是适于将限定量的尿液吸入管中的真空管。接收管优选由防碎塑料制成，以保证尿液样品在室温下的安全运输、储存和离心。其优选地包括安全帽，当打开帽时，该安全帽防止管内部扩散。根据一个实施方案，真空接收管，例如真空塑料BD Vacutainer管，能够抽取10ml尿液。有利地，可以使用市售的接收/收集和转移装置。所包含的稳定化组合物在室温下稳定尿液中脱落的有核细胞的细胞学、有核细胞内的基因组DNA以及尿液样品中的无细胞DNA，以用于运输和优选短期储存。如上所述，根据本发明的稳定化组合物可以不含交联剂(例如甲醛或甲醛释放剂)并且特别地防止细菌生长和DNA(即cfDNA)降解。此外，它还允许对所包含的细胞进行后续的细胞学分析。优选地，稳定化组合物是液体稳定化组合物，例如溶液。
在尿液样品稳定化后，可以进一步处理稳定化尿液样品。根据一个实施方案，从稳定化尿液样品中分离细胞以提供(i)细胞样品和(ii)去除细胞的上清液。获得的细胞样品和/或上清液可以被进一步处理。工作流程可以包括以下中的一项或多项：
(aa)从去除细胞或无细胞上清液中纯化无细胞DNA。在此，可以使用常用方法，也可以使用商业试剂盒(例如：QIAamp循环核酸试剂盒，用于从尿液中手动纯化cfDNA；QIAampMinElute ccfDNA试剂盒，用于使用离心机从尿液中手动纯化cfDNA，并在QIAcube和EZ1上自动进行；QIAsymphony PAXgene血液ccfDNA试剂盒，用于从尿液中纯化cfDNA)。
(bb)从分离的细胞中纯化基因组DNA。同样，可以使用基因组DNA纯化的常用方法，并且此类方法也可商购获得(例如：QIAamp微型试剂盒，用于从尿液中纯化gDNA；QIAsymphony DPS微型试剂盒，用于从尿液中纯化gDNA)。
(cc)所分离细胞的细胞学分析。例如，可以从获得的细胞团块制备尿液脱落细胞制剂以用于细胞学分析。
所分离的DNA(无细胞DNA和/或gDNA)可以通过分析方法如实时PCR、测序(例如下一代测序)或其他分析技术进行分析。这种用于尿液收集、稳定化和处理的工作流程有利地实现了使用一个样品的多模态测试。
序列表
<110> 凯杰有限公司(QIAGEN GmbH )
<120> 尿液稳定化
<130> 61 120 K
<150> EP 19 150 438.0
<151> 2019-01-04
<160> 9
<170> PatentIn 3.5版
<210> 1
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 正向引物 人18S rDNA
<400> 1
gccgctagag gtgaaattct tg 22
<210> 2
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人18S rDNA 反向引物
<400> 2
cattcttggc aaatgctttc g 21
<210> 3
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人18S rDNA探针
<400> 3
accggcgcaa gacggaccag a 21
<210> 4
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人18S rDNA 500bp扩增子正向引物
<400> 4
gtcgctcgct cctctcctac tt 22
<210> 5
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人18S rDNA 500bp扩增子反向引物
<400> 5
ggctgctggc accagactt 19
<210> 6
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人18S rDNA 500bp扩增子探针
<400> 6
ctaatacatg ccgacgggcg ctgac 25
<210> 7
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> DYS14正向引物
<400> 7
gagcaggcgt gggtactatt g 21
<210> 8
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> DYS14反向引物
<400> 8
gtctgctgct cggcatcac 19
<210> 9
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> DYS14探针
<400> 9
cctgcatgcg gcagagaaac cc 22
Claims (35)
1.一种用于稳定尿液样品的方法，所述方法包括将用于稳定化的所述尿液样品与螯合剂和至少一种聚(氧乙烯)聚合物接触，其中在稳定化尿液样品中细菌生长得以抑制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述尿液样品与用于抑制细菌生长的防腐剂接触。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述螯合剂是EDTA。
4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的方法，所述方法包括将所述尿液样品与稳定化组合物接触，所述稳定化组合物包含螯合剂，优选EDTA，和所述聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇，以及任选的用于抑制细菌生长的防腐剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述稳定化组合物包含缓冲剂并且具有在>7至9.5，例如7.2至9.5、7.3至9.5、7.4至9.5或7.5至9.5的范围内的pH。
6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述稳定化组合物与所述尿液样品以选自1:3至1:10、优选1:5至1:8的体积比接触。
7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的方法，其中所述稳定化尿液样品的pH在6至9.5，例如6.3至9.5、6.5至9.5、6.7至9、7至9或7.2至9的范围内。
8.根据权利要求3至6中的一项或多项所述的方法，所述方法具有以下特性中的一项或多项：
(i)其中在所述稳定化尿液样品中，EDTA的最终浓度在2mg/ml至40mg/ml，优选10mg/ml至30mg/ml的范围内；
(ii)所述方法包括将所述尿液样品与稳定化组合物接触，所述稳定化组合物包含最终浓度在100mM直至溶解度极限，优选150mM至500mM的范围内的EDTA。
9.根据权利要求1至8中的一项或多项所述的方法，其中所述至少一种聚(氧乙烯)聚合物是聚乙二醇。
10.根据权利要求1至9中的一项或多项所述的方法，其中将所述尿液样品与具有至少1500的分子量的高分子量聚(氧乙烯)聚合物和具有1000或更低的分子量的低分子量聚(氧乙烯)接触，并且其中优选地这些聚合物被包含在根据权利要求4的所述稳定化组合物中。
11.根据权利要求2至10中的一项或多项所述的方法，其中所述用于抑制细菌生长的防腐剂是具有以下特性中的一项或多项的防腐剂：
(a)它是抗微生物剂并且优选具有抗细菌和抗真菌作用，
(b)所述防腐剂包含一种化学化合物或两种或更多种化学化合物或者由一种化学化合物或两种或更多种化学化合物组成，
(c)所述防腐剂包含叠氮化钠或由叠氮化钠组成，
(d)所述防腐剂包含至少一种异噻唑啉酮化合物，优选甲基氯异噻唑啉酮和/或甲基异噻唑啉酮；
(e)所述防腐剂包含氯己定；
(f)所述防腐剂包含硼酸钠。
12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的方法，其中将所述尿液样品另外与至少一种半胱天冬酶抑制剂接触，并且其中优选地，所述半胱天冬酶抑制剂被包含在根据权利要求4的所述稳定化组合物中。
13.根据权利要求4至12中的一项或多项所述的方法，其中所述稳定化组合物包含：
-EDTA，
-至少一种聚乙二醇，优选至少一种具有至少3000的分子量的高分子量聚乙二醇和任选的至少一种具有1000或更低的分子量的低分子量聚乙二醇，
-用于抑制细菌生长的防腐剂，
-缓冲剂，
-至少一种半胱天冬酶抑制剂，和
-任选的至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述稳定化组合物是液体组合物，所述组合物包含
-浓度为100mM直至溶解度极限，优选150mM至500mM的EDTA，
-至少一种聚乙二醇，优选至少一种具有至少6000的分子量的高分子量聚乙二醇和任选的至少一种具有1000或更低的分子量的低分子量聚乙二醇，
-用于抑制细菌生长的防腐剂，
-缓冲剂，
-至少一种半胱天冬酶抑制剂，和
-任选的至少一种伯酰胺、仲酰胺或叔酰胺，
其中所述稳定化组合物的pH在>7至9.5的范围内，并且其中将所述稳定化组合物与所述尿液样品以选自1:3至1:10、优选1:5至1:8的体积比接触。
15.根据权利要求4至14中的一项或多项所述的方法，其中所述稳定化组合物具有以下特性中的一项或多项：
i)所述稳定化组合物稳定所述尿液样品中包含的细胞外DNA使其免于降解；
ii)所述稳定化组合物稳定所述尿液样品中脱落的有核细胞的细胞学、所述有核细胞内的基因组DNA和所述尿液样品中的细胞外DNA。
16.一种用于处理尿液样品的方法，所述方法包括以下步骤
a)根据权利要求1至15中的一项或多项所限定的方法稳定所述尿液样品；以及
b)从稳定化尿液样品中分离细胞，从而提供(i)细胞样品和(ii)去除细胞的上清液。
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括
c)从所述去除细胞的上清液中纯化细胞外DNA；
d)从获得的所述细胞样品中纯化基因组DNA，和/或
e)从获得的所述细胞样品中制备脱落细胞以用于细胞学。
18.一种用于稳定尿液样品的稳定化组合物，其中在稳定化尿液样品中细菌生长得以抑制，所述组合物包含
-螯合剂，优选EDTA，
-至少一种聚(氧乙烯)聚合物，以及任选地
-用于抑制细菌生长的防腐剂。
19.根据权利要求18所述的稳定化组合物，其中所述稳定化组合物包含用于抑制细菌生长的防腐剂，其中优选地所述防腐剂具有如权利要求11所限定的特性中的一项或多项。
20.根据权利要求18或19所述的稳定化组合物，其中所述稳定化组合物包含缓冲剂并且具有在>7至9.5，例如7.2至9.5、7.3至9.5、7.4至9.5或7.5至9.5的范围内的pH。
21.根据权利要求18至20中的一项或多项所述的稳定化组合物，其中所述聚(氧乙烯)聚合物是聚乙二醇，其中任选地，所述稳定化组合物包含至少一种具有至少3000的分子量的高分子量聚乙二醇和任选的至少一种具有1000或更低的分子量的低分子量聚乙二醇。
22.根据权利要求18至21中的一项或多项所述的稳定化组合物，其中所述稳定化组合物包含至少一种半胱天冬酶抑制剂。
23.根据权利要求18至22中的一项或多项所述的稳定化组合物，其中所述稳定化组合物具有如权利要求13至15中的任一项所限定的特性。
24.根据权利要求18至23中的一项或多项所述的稳定化组合物，其中将所述稳定化组合物与尿液样品混合。
25.一种用于接收尿液样品的接收装置，其中所述接收装置包含
-螯合剂，优选EDTA，
-至少一种聚(氧乙烯)聚合物，优选聚乙二醇，和
-任选的用于抑制细菌生长的防腐剂。
26.根据权利要求25所述的接收装置，其中所述接收装置包含如权利要求18至23中的任一项所限定的稳定化组合物。
27.根据权利要求25或26所述的接收装置，其中所述接收装置是真空收集管。
28.根据权利要求25至27中的任一项所述的接收装置，其中所述接收装置包含作为液体组合物的稳定化组合物，并且所述接收装置被设计成使得所述液体组合物与所接收的尿液样品以选自1:3至1:10、优选1:5至1:10的体积比接触。
29.根据权利要求25至28中的任一项所述的接收装置，所述接收装置包含尿液样品，其中所述接收装置中包含的稳定化尿液样品的最终pH在6至9.5，例如6.3至9.5的范围内。
30.根据权利要求29所述的接收装置，所述接收装置具有以下特性中的至少一项：
(i)所述稳定化尿液样品的最终pH≤9，例如≤8.75或≤8.5；
(ii)所述稳定化尿液样品的最终pH在6.5至9，例如6.5至8.75或6.5至8.5的范围内；
(iii)所述稳定化尿液样品的最终pH在6.7至9或7至9，例如7.2至9或7.2至8.75的范围内；
(iv)所述稳定化尿液样品的最终pH为至少7或高于7，并且任选地在7.5至8.5的范围内。
31.一种用于收集尿液样品的方法，所述方法包括
a)在容器中，优选在尿杯中收集尿液；以及
b)使用根据权利要求1至15中的任一项所述的方法稳定所述尿液样品。
32.根据权利要求31所述的方法，所述方法包括将在步骤a)中收集的用于在步骤b)中稳定化的所述尿液转移到根据权利要求25至28中的任一项所述的接收装置中。
33.根据权利要求31或32所述的方法，其中步骤a)中使用的所述容器包含一种或多种干燥形式、优选喷雾干燥形式的稳定剂。
34.根据权利要求33所述的方法，其中步骤a)中使用的所述容器包含螯合剂，例如优选EDTA。
35.根据权利要求31至34中的任一项所述的方法，其中在步骤b)中的稳定化之后，通过从稳定化尿液样品中分离细胞来进一步处理所述稳定化尿液样品，从而提供(i)细胞样品和(ii)去除细胞的上清液，任选地其中所述方法还包括(i)从所述去除细胞的上清液中纯化细胞外DNA，(ii)从获得的所述细胞样品中纯化基因组DNA，和/或(iii)从获得的所述细胞样品中制备脱落细胞以用于细胞学。
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