用于结直肠癌的诊断性基因标记系列制造技术

本发明专利技术一般地涉及一种筛查肿瘤初起、初起倾向性和/或进展的方法。更具体地，本发明专利技术涉及一种通过筛选一系列基因标记的甲基化水平的变化，筛查肿瘤初起、初起倾向性和/或进展的方法。本发明专利技术的方法用于一系列应用中，所述应用包括但不限于涉及诊断和/或监测结直肠肿瘤(如结直肠腺癌)的那些应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术一般地涉及一种筛查肿瘤初起、初起倾向性和/或进展的方法。更具体地，本专利技术涉及一种通过筛选一系列基因标记的甲基化水平的变化，筛查肿瘤初起、初起倾向性和/或进展的方法。本专利技术的方法用于一系列应用中，所述应用包括但不限于涉及诊断和/或监测结直肠肿瘤(如结直肠腺癌)的那些应用。
技术介绍
结直肠癌包括结肠、直肠和盲肠中的癌性生长物。世界范围每年655,000例死亡，它是美国第4位最常见的癌症形式并且是西方世界癌症死亡的第3位主导原因。结直肠癌源自结肠中的腺瘤息肉。这些蕈型生长物通常是良性的，但是一些生长物随时间推移形成癌。通常借助结肠镜检查诊断局限化结肠癌。限于结肠壁内部的侵袭性癌(I期和II期)是用手术可治愈的。如果不治疗，它们扩散至局部淋巴结(III期)，其中至多73％通过手术和化疗可治愈。转移至远离部位的癌(IV期)通常不是可治愈的，不过化疗可以延长存活，并且在罕见情况下，手术和化疗一起彻底作用于患者直至治愈(Markowitz和Bertagnolli，2009，N.Engl.J.Med.361(25):2449-60)。将放射用于直肠癌。结直肠癌的前奏是腺瘤。腺瘤是上皮源良性肿瘤或肿瘤，其源自腺组织或显示清晰界定的腺结构。一些腺瘤显示可识别的组织成分，如纤维组织(纤维腺瘤)和上皮结构，而其他腺瘤，如支气管腺瘤，产生可能引起临床综合征的活性化合物。腺瘤可以进展变成侵袭性肿瘤并随后称作腺癌。因此，将腺癌定义为源自腺结构的恶性上皮肿瘤，所述腺结构是身体许多器官的组成部分。术语“腺癌”也适用于显示腺状生长样式的肿瘤。这些肿瘤可以根据它们产生的物质细分，例如分泌黏液的腺癌和浆液性腺癌，或根据其细胞微观排列成的样式细分，例如乳头状和滤泡状腺癌。这些癌瘤可以是实体的或囊性的(囊腺癌)。每种器官可以产生显示多种组织学类型的肿瘤，例如卵巢可以产生粘液腺癌和囊腺癌。不同器官中的腺瘤表现不同。通常，癌瘤在腺瘤内部存在(即癌灶已经在良性病灶内部形成)的总几率是大约5％。然而，这与腺瘤的大小相关。例如，在大肠(特别是结肠和直肠)中，在小于1厘米的腺瘤中，癌几乎不出现在腺瘤内部。这种形成在大于4厘米的腺瘤中估计占40至50％并且显示某种组织病理学变化如绒毛状变化或高等级异型增生。异型增生程度更高的腺瘤具有更高的癌瘤发生率。在任何给定的结直肠腺瘤中，器官中现在或未来存在癌的预测物包括从管状至绒毛状形态的尺寸(尤其大于9mm)变化程度、存在高等级异型增生和称作“锯齿状腺瘤”的形态学变化。在任何给定的个体中，额外特征：年龄渐增、家族性发生结直肠腺瘤或癌、男性性别或多个腺瘤预测了器官中未来增加的癌风险-所谓癌风险因素。除了存在腺瘤及其尺寸之外，这些因素中没有一个经客观地定义并且就所讨论特征的精确定义而言，除数目和尺寸之外的全部那些特征均受观察者误差和混淆影响。因为这类因素可能难以评估和限定，所以它们作为当前或未来癌风险的预测物的价值是不精确的。一旦零星腺瘤已经形成，则新腺瘤出现的几率在26个月内是大约30％。结直肠癌的症状取决于肿瘤在肠中位置和是否已经转移。不过，许多症状可能在其他疾病中也出现，因此，症状可能不令人信服地诊断结直肠癌。如果肿瘤位于更靠近肛门，则局部症状更有可能出现。可能存在排便习惯变化(在另一种病因不存在的情况下新出现的便秘或腹泻)、排便未尽感和粪便直径缩减。里急后重和粪便形状的变化均是直肠癌的特征。下胃肠道出血，包括粪便中排出鲜红色血液，可以指示结直肠癌，黏液存在增加也可以指示结直肠癌。沥青样大便(具有柏油外观的黑色粪便)正常情况下在上胃肠道出血(如来自十二指溃疡)时出现，但当病患位于大肠起始端时，有时在结直肠癌中出现。大到足以充满整个肠腔的肿瘤可以导致肠道阻塞。这种情况以便秘、腹痛、腹胀和呕吐为特征。这偶尔导致阻塞性和胀气性肠穿孔并引起腹膜炎。当结直肠癌已经变成更晚期时，这种疾病的某些局部影响出现。当抚触腹部时，更可能感知到巨大肿瘤，并且可能在体检上被医生感知。这种疾病可以侵入其他器官，并且可以在尿道或阴道分泌物造成出血或空气。如果肿瘤已经造成慢性潜隐性出血，则缺铁性贫血可能发生。这可以体验为乏力、心悸并因脸色苍白而引人注目。结直肠癌也可以导致体重减轻，通常归因于食欲下降。更不寻常的构造性症状是不明原因发热和几种副肿瘤综合征之一。最常见的副肿瘤综合征是血栓形成，通常是深静脉血栓形成。结直肠癌最常见地扩散至肝脏。这可能察觉不到，但是肝脏中的巨大种植物可以造成黄疸和腹痛(归因于胆囊拉伸)。如果肿瘤种植物阻塞胆管，则黄疸可以伴发胆道阻塞的其他特征，如灰白粪便。结直肠癌可以经过许多年形成显影并且结直肠癌的早期检测大大改善预后。甚至些许尝试执行结直肠癌筛查方法也可以产生癌死亡减少。尽管如此，结直肠癌筛查率仍低。目前存在可用于这个目的的几种不同检验：·数字式直肠检查：医生将润滑的戴手套的手指插入直肠中以触摸异常区域。这种方法仅探测直肠远端部分中大到足以感知的肿瘤，但是用作初筛检验。·粪便潜血检验：一项针对粪便中血液的检验。两种类型的检验法可以用于检测粪便中的潜血，即基于愈创木脂的检验(化学检验)和免疫化学检验。免疫化学检验的灵敏度优于化学检验的灵敏度，而特异性并未不可接受地降低(Weitzel JN(1999年12月)，\Genetic cancer risk assessment.Putting it all together(遗传性癌症风险评估.综合考虑)\.Cancer 86(11Suppl):2483-92)。·内窥镜法：o乙状结肠镜法：将照明探头(乙状结肠镜)插入直肠和下结肠以检查息肉和其他畸形。o结肠镜法：将称作结肠镜的照明探头插入直肠和整个结肠以寻找可能由癌引起的息肉和其他畸形。结肠镜法具有以下优点：如果在这个术式期间找到息肉，可以立即移除它们。也可以取得组织用于活组织检查。·钡灌肠双重造影(DCBE)：首先，取得过夜制备物以清洁结肠。施用含有硫酸钡的灌肠剂，随后将空气喷注入结肠，使其鼓胀。结果是在结肠内衬上于X射线胶片上可见到的钡薄层。以这种方式可以检出癌或前癌息肉。这项技术可能错过(较不常见的)扁平息肉。·虚拟结肠镜法将(上文)钡灌肠双重造影中的X射线胶片替换为专用计算机断层成像并且需要专用工作站软件，以便放射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种筛查个体中大肠肿瘤初起或初起倾向性或监测大肠肿瘤的方法，所述方法包括在来自所述个体的生物样品中评估DNA区域的甲基化状态，所述DNA区域选自：(i)由Hg19坐标中任何两个或多个限定的区域，包括转录起始位点上游的2kb：(1)chr12:24962958..25102393(2)chr7:50344378...50472798(3)chr6:391739..411443；(4)chr12:52400748..52409671；和(5)chr6:163834097..163834982；或(ii)以下任何两个或多个的基因区域，包括其上游2kb：(1)BCAT1(2)IKZF1(3)IRF4(4)GRASP和(5)CAHM其中相对于对照水平而言组(i)和/或(ii)的至少之一DNA区域的较高甲基化水平指示有大肠肿瘤或大肠瘤形成状态初起的倾向性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.11 US 61/646,1741.一种筛查个体中大肠肿瘤初起或初起倾向性或监测大肠肿瘤的方
法，所述方法包括在来自所述个体的生物样品中评估DNA区域的甲基
化状态，所述DNA区域选自：
(i)由Hg19坐标中任何两个或多个限定的区域，包括转录起始位
点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798
(3)chr6:391739..411443；
(4)chr12:52400748..52409671；和
(5)chr6:163834097..163834982；或
(ii)以下任何两个或多个的基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1(2)IKZF1(3)IRF4(4)GRASP和(5)CAHM
其中相对于对照水平而言组(i)和/或(ii)的至少之一DNA区域的较
高甲基化水平指示有大肠肿瘤或大肠瘤形成状态初起的倾向性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在来自所述个体
的生物样品中评估以下区域的甲基化状态：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393；和
(2)chr7:50344378...50472798；
和任选地(3)chr6:391739..411443、(4)chr12:52400748..52409671和
(5)chr6:163834097..163834982中的一个或多个；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1；和
(2)IKZF1；
和任选地(3)IRF4、(4)GRASP和(5)CAHM中的一个或多个，
其中相对于对照水平而言组(i)和/或(ii)的至少之一DNA区域的较
高甲基化水平指示有大肠肿瘤或大肠瘤形成状态初起的倾向性。
3.根据权利要求2所述的方法，其中受筛选的基因标记系是：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798；和
(3)chr6:391739..411443；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1、(2)IKZF1和(3)IRF4。
4.根据权利要求2所述的方法，其中受筛选的基因标记系是：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798和
(3)chr12:52400748..52409671；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1、2)IKZF1；和(4)GRASP。
5.根据权利要求2所述的方法，其中受筛选的基因标记系是：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798和
(5)chr6:163834097..163834982；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1、(2)IKZF1和(5)CAHM。
6.根据权利要求2所述的方法，其中受筛选的基因标记系是：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798
(3)chr6:391739..411443；和
(3)chr12:52400748..52409671；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1、(2)IKZF1、(3)IRF4和(4)GRASP。
7.根据权利要求2所述的方法，其中受筛选的基因标记系是：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798
(3)chr6:391739..411443；和
(5)chr6:163834097..163834982；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1、(2)IKZF1、(3)IRF4和(5)CAHM。
8.根据权利要求2所述的方法，其中受筛选的基因标记系是：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798
(4)chr12:52400748..52409671；和
(5)chr6:163834097..163834982；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1、(2)IKZF1、(4)GRASP和(5)CAHM。
9.根据权利要求2所述的方法，其中受筛选的基因标记系是：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393
(2)chr7:50344378...50472798
(3)chr6:391739..411443
(4)chr12:52400748..52409671；和
(5)chr6:163834097..163834982；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1、(2)IKZF1、(3)IRF4、(4)GRASP和(5)CAHM。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在来自所述个
体的生物样品中评估以下区域的甲基化状态：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393；和
(5)chr6:163834097..163834982；
和任选地(2)chr7:50344378...50472798、(3)chr6:391739..411443和
(4)chr12:52400748..52409671中的一个或多个；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1；和
(5)CAHM；
和任选地(2)IKZF1、(3)IRF4和(4)GRASP中的一个或多个，
其中相对于对照水平而言组(i)和/或(ii)的所述DNA区域的较高甲
基化水平指示有大肠肿瘤或大肠瘤形成状态初起的倾向性。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在来自所述个
体的生物样品中评估以下区域的甲基化状态：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(2)chr7:50344378..50472798；和
(5)chr6:163834097..163834982；
和任选地(1)chr12:24962958..25102393、(3)chr6:391739..411443和
(4)chr12:52400748..52409671中的一个或多个；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(2)IKZF1；和
(5)CAHM；
和任选地(1)BCAT1、(3)IRF4和(4)GRASP中的一个或多个，
其中相对于对照水平而言组(i)和/或(ii)的至少之一DNA区域的较
高甲基化水平指示有大肠肿瘤或大肠瘤形成状态初起的倾向性。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在来自所述个
体的生物样品中评估以下区域的甲基化状态：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393；和
(3)chr6:391739..411443；
和任选地(2)chr7:50344378...50472798、(4)
chr12:52400748..52409671和(5)chr6:163834097..163834982中的一个或
多个；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1；和
(3)IRF4；
和任选地(2)IKZF1、(4)GRASP和(5)CAHM中的一个或多个，
其中相对于对照水平而言组(i)和/或(ii)的至少之一DNA区域的较
高甲基化水平指示有大肠肿瘤或大肠瘤形成状态初起的倾向性。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在来自所述个
体的生物样品中评估以下区域的甲基化状态：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(1)chr12:24962958..25102393；和
(4)chr12:52400748..52409671；
和任选地(2)chr7:50344378...50472798、(3)chr6:391739..411443和
(5)chr6:163834097..163834982中的一个或多个；或
(ii)以下基因区域，包括其上游2kb：
(1)BCAT1；和
(4)GRASP；
和任选地(2)IKZF1、(3)IRF4和(5)CAHM中的一个或多个，
其中相对于对照水平而言组(i)和/或(ii)的至少之一DNA区域的较
高甲基化水平指示有大肠肿瘤或大肠瘤形成状态初起的倾向性。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在来自所述个
体的生物样品中评估以下区域的甲基化状态：
(i)由Hg19坐标限定的DNA区域，包括转录起始位点上游的2kb：
(2)chr7:...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·莫里，L·拉普因忒，S·派德森，
申请(专利权)人：临床基因组学股份有限公司，联邦科学和工业研究组织，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU