预测和检测癌症风险的方法技术

本文公开了使用与癌症风险相关联的遗传标志(如体细胞基因组改变(SGA))来预测和检测癌症风险的方法。本文还公开了基于使用与食管腺癌(EA)风险相关联的SGA来预测和检测EA风险的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 政府资助 本文所描述的工作至少一部分是由NIH挑战拨款号1RC1CA146973和NIH POl拨 款号2P01CA0951955支持的。因此，美国政府享有本专利技术的一定权利。
本公涉及于使用指示癌症风险的遗传标志（如体细胞基因组改变（SGA))来预测 和检测癌症风险的方法。更具体地说，本公涉及于基于使用与食管腺癌（EA)风险相关联的 SGA来预测和检测EA风险的方法。 附图简述 图1是示出基于样本活检SGA分析数据和癌症风险预测模型初始指定为高风险 (顶线）、中风险（中线）和低风险（底线）的风险分级患者的EA的5年进展的卡普兰-梅 耶（Kaplan-Meier ;KM)曲线图。 图2是示出初始指定为中风险组，然后使用来自第二内窥镜检查的数据重新指定 为高风险（顶线）、中风险（中线）和低风险（底线）的患者的EA进展的KM曲线图。 图3是基于样本活检SGA分析数据的KM曲线图，其示出从基线评估（或首次活 检）开始经过250个月的时间间隔收集的三个EA风险组的样本活检数据。使用癌症风险 预测模型将受试者分级为3个风险组：高风险（顶线）、中风险（中线）和低风险（底线）。 专利技术详述 本文公开了预测和检测受试者的癌症风险的方法。在特定实施方案中，本文所公 开的方法可以用于预测和/或检测受试者的EA风险。本文所公开的方法包括分析来自受试 者的样本中某些生物标志（包括SGA)的存在或不存在，以及开发癌症风险预测模型用于计 算用来预测和检测受试者的EA风险的风险评分的进一步方法。在某些实施方案中，受试者 的EA风险的预测和/或检测可以用于推荐治疗或预防策略或者预测疾病的可能结果。在 其它实施方案中，本文所公开的方法可以允许将处于EA风险中的个体或被诊断出EA的个 体评估、分类和/或分级为不同的风险子组。 定义 术语体细胞基因组改变或SGA指的是在受试者的寿命当中已经积聚在细胞的 基因组中的D NA序列变化或异常。S G A包括点突变、缺失、基因融合、基因扩增、易位、拷贝数 增加、拷贝数丢失、拷贝中性杂合性丢失、纯合性缺失和染色体重排。在一些情况下，这些突 变是良性的并且在正常寿命当中不会进展到疾病，然而，在其它情况下，其可能导致疾病， 如癌症。 术语拷贝数指的是在一个或多个遗传基因座处的DNA拷贝数。拷贝数测量可 以评估样本是否具有任何基因组拷贝数改变，即，含有遗传基因座的扩增和缺失。扩增和缺 失可以影响遗传元件的一部分、整个元件，或同时影响许多元件。拷贝数分析不一定确定扩 增或缺失的确切数目，而是鉴定含有遗传改变的那些区域，以及这种改变是否是相较于受 试者的组成性基因组的缺失或扩增。在一些实施方案中，拷贝数可以在受试者的健康的正 常细胞中测量，并且与同一受试者的疑似或靶向患病细胞相比较。 如本文所用的术语拷贝数变异或CNV(在生殖系细胞中）以及拷贝数改变或 CNA(在体细胞中）指的是结构性遗传变异，包括相较于参考基因组序列的DNA的特定区段 的拷贝数添加或缺失。术语拷贝增加指的是相较于受试者的组成性基因组展示出DNA的增 力口、添加或加倍的染色体节段。拷贝增加可以是等位基因特异性拷贝增加，其中特异性等位 基因被扩增或加倍。拷贝增加还可以包括平衡拷贝增加，其指示了使母本和父本染色体以 相等数目加倍的染色体区域或全染色体。术语拷贝丢失指的是相较于受试者的组成性基因 组展示出DNA的丢失或缺失的染色体节段。拷贝丢失可以是等位基因特异性拷贝丢失，其 中缺失了特异性等位基因。 术语拷贝中性杂合性丢失或cnLOH，或者单亲二体指的是由母本（单母本）或 父本（单父本）染色体或染色体区域的加倍以及其它等位基因的同时丢失而引起的杂合性 丢失。在某些情况下，cnLOH可以具有获得性克隆衍生，这是由早期有丝分裂错误和同接合 性所引起。或者，当生物体由于减数分裂I或减数分裂II中的错误从一个亲本接受染色体 或一部分染色体的两个拷贝并且没有从另一个亲本接受拷贝时，cnLOH可以具有组成性非 克隆衍生。这种杂合性丢失可以得到非功能性等位基因。术语纯合性缺失（HD)指的是一 对同源染色体的相同等位基因或相同染色体区段的两个拷贝的缺失。 核酸阵列（阵列）包含附接到固体支撑物的核酸探针。阵列通常包含多个不同 的核酸探针，这些核酸探针偶合到底物表面的不同已知位置处。这些阵列，也被描述为SNP 阵列、DNA微阵列、DNA芯片、生物芯片等，在本领域中已作一般描述。例如，这些阵列一般可 以使用机械合成法或光引导的合成法来产生，光引导的合成法合并了光刻法与固相合成法 的组合。尽管可以使用平面阵列表面，但阵列可以在几乎任何形状的表面上或甚至多重表 面上制造。阵列可以是小珠、凝胶、聚合物表面以及纤维（如光纤）、玻璃或任何其它适当底 物上的核酸。在某些实施方案中，可以使用单核苷酸多态性（SNP)将阵列设计成覆盖整个 基因组。 探针是可以被特定目标识别的表面固定的分子。在某些实施方案中，探针指的 是被设计成与SNP微阵列或本领域中已知的任何其它微阵列相结合使用的寡核苷酸，这些 微阵列能够在适当条件下选择性地杂交目标序列的至少一部分。一般来说，探针序列被鉴 定为互补的（即，与编码或有义链（+)互补），或反向互补的（即，与反义链（_)互补）。探 针可以具有约10-100个核苷酸或约15-75个核苷酸，或者约15-50个核苷酸的长度。 术语杂交指的是在核酸序列之间形成复合物，这些核酸序列是充分互补的以经 由沃森-克里克碱基配对（Watson-Crick base pairing)或非经典碱基配对来形成复合 物。例如，当引物与目标序列（模板）杂交时，此类复合物（或杂交体）是充分稳定的以起 到例如DNA聚合酶所需要的引发功能，来起始DNA合成。杂交序列不需要具有完美的互补 来提供稳定杂交体。在许多情况下，在少于约10 %的碱基错配的情况下形成稳定杂交体。 如本文所用的术语互补指的是在试验条件下与其补体形成稳定双链体的寡核苷酸，一 般是在存在约80%、约81 %、约82%、约83%、约84%、约85%、约86%、约87%、约88%、 约 89%、约 90%、约 91 %、约 92%、约 93%、约 94%、约 95%、约 96%、约 97%、约 98%或约 99%以上的同源性的情况下。本领域的技术人员了解如何估算和调整杂交条件的严格性以 使得至少具有所需互补水平的序列稳定地杂交，而具有更低互补性的那些不会杂交。杂交 条件和参数的实例是众所周知的（Ausubel，1987;Sambrook和Rus sell，2001)。 术语作标记和用可检测标记作标记可互换使用并且特指实体（例如，DNA片 段、引物或探针）可以例如在结合到另一个实体（例如，扩增产物）之后被目测。可检测标 记可以经过选择以使得标记产生可以被测量并且强度与所结合实体的量有关（例如，成比 例）的信号。用于标记和/或检测如引物和探针的核酸分子的多种多样的系统是众所周知 的。经标记的核酸可以通过并有或偶联标记来制备，这种标记可直接或间接地通过光谱学、 光化学、生物化学、免疫化学、电学、光学和化学或其它手段来检测。适合的可检测剂包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测受试者的癌症风险的方法，所述方法包括：从所述受试者获得基因样本；确定来自所述基因样本的至少一个染色体区域中至少一个体细胞基因组改变(SGA)的存在或不存在；从所述至少一个染色体区域中选择至少一个风险预测特征；提供癌症风险评分，其中所述癌症风险评分预示所述受试者的所述癌症风险。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.11 US 61/646,096;2013.03.08 US 61/774,8541. 一种预测受试者的癌症风险的方法，所述方法包括： 从所述受试者获得基因样本； 确定来自所述基因样本的至少一个染色体区域中至少一个体细胞基因组改变（SGA) 的存在或不存在； 从所述至少一个染色体区域中选择至少一个风险预测特征； 提供癌症风险评分，其中所述癌症风险评分预示所述受试者的所述癌症风险。2. 如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个染色体区域中的所述至少一个SGA包 含以下至少一者：染色体13上介于染色体位置20-115Mb之间的cnLOH SGA ;染色体15上 介于染色体位置20-103Mb之间的拷贝数增加 SGA ;染色体17上介于染色体位置25-8IMb之 间的拷贝数增加 SGA ;染色体17上介于染色体位置0-23Mb之间的拷贝数丢失SGA ;染色体 17上介于染色体位置0-23Mb之间的cnLOH SGA ;以及染色体18上介于染色体位置0-36Mb 之间的拷贝数增加 SGA。3. 如权利要求2所述的方法，其中所述至少一个染色体区域中的所述至少一个SGA进 一步包含表3中列出的SGA中的至少一者。4. 如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个染色体区域中的所述至少一个SGA选 自表3中列出的SGA中的至少一者。5. 如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个染色体区域中的所述至少一个SGA包 含表3中列出的SGA。6. 如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个风险预测特征选自表3中列出的SGA 中的至少一者。7. 如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个风险预测特征包含以下至少一者：染 色体6上在染色体位置l-2Mb处的等位基因特异性拷贝增加 SGA ;染色体6上在染色体位 置5-6Mb处的等位基因特异性拷贝增加 SGA ;染色体15上在染色体位置70-71Mb处的等 位基因特异性拷贝增加 SGA ;染色体17上在染色体位置37-38Mb处的等位基因特异性拷 贝增加 SGA ;染色体18上在染色体位置19-20Mb处的等位基因特异性拷贝增加 SGA ;染色 体2上在染色体位置226-227Mb处的纯合性缺失SGA ;染色体5上在染色体位置93-94Mb 处的cnLOH SGA ;染色体6上在染色体位置29-30Mb处的cnLOH SGA ;染色体6上在染色体 位置146-147Mb处的cnLOH SGA ;染色体7上在染色体位置78-79Mb处的cnLOH SGA ;染色 体8上在染色体位置138-139Mb处的cnLOH SGA ;染色体11上在染色体位置38-39Mb处 的cnLOH SGA ;染色体11上在染色体位置50-5 IMb处的cnLOH SGA ;染色体11上在染色体 位置IlO-IllMb处的cnLOH SGA ;染色体13上在染色体位置42-43Mb处的cnLOH SGA ;染 色体17上在染色体位置9-10Mb处的cnLOH SGA ;染色体17上在染色体位置12-13Mb处的 cnLOH SGA ;染色体19上在染色体位置48-49Mb处的cnLOH SGA ;染色体1上在染色体位置 36-37Mb处的等位基因特异性拷贝丢失SGA ;染色体9上在染色体位置O-IMb处的等位基因 特异性拷贝丢失SGA ;染色体9上在染色体位置9-34Mb处的等位基因特异性拷贝丢失SGA ; 染色体9上在染色体位置65-66Mb处的等位基因特异性拷贝丢失SGA ;染色体12上在染色 体位置45-46Mb处的等位基因特异性拷贝丢失SGA ;染色体17上在染色体位置8-9Mb处的 等位基因特异性拷贝丢失SGA ;X染色体上在染色体位置42-43Mb处的等位基因特异性拷贝 丢失SGA ;Y染色体上在染色体位置13-14Mb处的等位基因特异性拷贝丢失SGA ;来自表3 的86个染色体区域的所有拷贝丢失SGA的结果的总和；以及来自表3的86个染色体区域 的群组的所有SGA分析结果的总和。8. 如权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·雷德，X·李，
申请(专利权)人：弗莱德哈钦森癌症研究中心，
类型：发明
国别省市：美国;US