肺癌患者中的非侵入性基因突变检测制造技术

本发明专利技术描述了一种用于检测体液中的唾液生物标志物的系统和方法。特别是，所述系统适于检测受试者中的肺癌生物标志物。所述系统包括：具有至少一个孔的电化学传感器芯片，其中所述至少一个孔包括工作电极，所述工作电极涂有导电聚合物，所述导电聚合物用至少一种捕获探针官能化；以及至少一种经标记的检测探针。当所述至少一种经标记的检测探针与所述受试者的含有肺癌的生物标志物的样品混合并加到所述至少一个孔中时，将电流施加到所述样品，使得当所述生物标志物的至少一些结合到所述捕获探针时，产生所述样品中电流的可测量变化，所述变化指示肺癌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】肺癌患者中的非侵入性基因突变检测相关专利申请的交叉引用本申请要求于2014年6月3日提交的美国临时专利申请No.62/007,286的优先权，该申请的内容整体以引用方式并入本文。
关于联邦政府资助的研究或开发的声明本专利技术根据美国国立卫生研究院授予的TR00124在政府支持下完成。政府享有本专利技术的某些权利。
技术介绍
肺癌在所有癌症中的发病率最高，并且在全世界是癌症相关死亡的主要原因，占所有男性癌症死亡的29％和所有女性癌症死亡的26％(SiegelR,NaishadhamD,JemalA.Cancerstatistics,2012.CACancerJClin2012；62:10-29)。最近对肺癌发病机制和分子肿瘤学的理解已促成了对编码可作为药理学靶标的酪氨酸激酶的表皮生长因子受体(EGFR)中获得性遗传改变的生物和治疗重要性的发现(LynchTJ,BellDW,SordellaR等Activatingmutationsintheepidermalgrowthfactorreceptorunderlyingresponsivenessofnon-small-celllungcancertogefitinib.TheNewEnglandjournalofmedicine2004；350:2129-2139；PaezJG,JannePA,LeeJC等EGFRmutationsinlungcancer:correlationwithclinicalresponsetogefitinibtherapy.Science2004；304:1497-1500)。外显子19中的缺失(p.E746_A750del)和外显子21中的点突变(p.L858R)最经常发生，并与对EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKI)的高度响应性相关。在2009年，第一项随机化临床试验(易瑞沙泛亚洲研究(IressaPan-AsiaStudy))证实：对于携带激活EGFR突变的晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者而言，用EGFR-TKI进行的初治优于基于铂的标准化疗(MokTS,WuYL,ThongprasertS等Gefitiniborcarboplatin-paclitaxelinpulmonaryadenocarcinoma.TheNewEnglandjournalofmedicine2009；361:947-957)。随后，一项单组研究和三项其他随机化研究确认了激活EGFR突变与对吉非替尼和/或埃罗替尼疗法的客观响应之间的关联(MaemondoM,InoueA,KobayashiK等Gefitiniborchemotherapyfornon-small-celllungcancerwithmutatedEGFR.NEnglJMed2010；362:2380-2388；MitsudomiT,MoritaS,YatabeY等Gefitinibversuscisplatinplusdocetaxelinpatientswithnon-small-celllungcancerharbouringmutationsoftheepidermalgrowthfactorreceptor(WJTOG3405):anopenlabel,randomisedphase3trial.LancetOncol2010；11:121-128；RosellR,CarcerenyE,GervaisR等Erlotinibversusstandardchemotherapyasfirst-linetreatmentforEuropeanpatientswithadvancedEGFRmutation-positivenon-small-celllungcancer(EURTAC):amulticentre,open-label,randomisedphase3trial.Thelancetoncology2012；13:239-246；ZhouC,WuYL,ChenG等Erlotinibversuschemotherapyasfirst-linetreatmentforpatientswithadvancedEGFRmutation-positivenon-small-celllungcancer(OPTIMAL,CTONG-0802):amulticentre,open-label,randomised,phase3study.LancetOncol2011；12:735-742)。对从支气管镜检、计算机断层扫描(CT)引导的活检、手术切除或来自恶性胸腔积液的引流获得的活检或细胞学样本中的肿瘤细胞进行了EGFR突变分析。然而，大多数NSCLC患者罹患晚期癌症并且不得不经受侵入性活检程序以便提供肿瘤组织用于EGFR突变检测。此外，EGFR致癌基因突变的进行性发展最终导致耐药性。因此，对EGFR致癌基因突变的初始检测和连续监测对于NSCLC患者的长期管理具有重要意义；这一策略使得临床医生能够调整治疗策略，从而改善致癌基因分子靶向疗法的临床结果。鉴于血液具有与原发性肿瘤相同的遗传损伤，诸如循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA的血源性生物标志物对于检测源自恶性肿瘤的体细胞突变大有前景(BidardFC,WeigeltB,Reis-FilhoJS.Goingwiththeflow:fromcirculatingtumorcellstoDNA.Sciencetranslationalmedicine2013；5:207ps214)。因为并非所有在血液中鉴定的细胞都是CTC，而且这些方法不能捕获所有表型的CTC，所以使用CTC来检测EGFR突变仍充满挑战(WichaMS,HayesDF.Circulatingtumorcells:notalldetectedcellsarebadandnotallbadcellsaredetected.Journalofclinicaloncology:officialjournaloftheAmericanSocietyofClinicalOncology2011；29:1508-1511)。从血浆样品中提取DNA与采集CTC相比相对简单直接。然而，检测血浆中的循环肿瘤DNA需要使用分子方法，诸如基于聚合酶链式反应(PCR)的技术(KimuraH,KasaharaK,KawaishiM等Detectionofepidermalgrowthfactorreceptormutationsinserumasapredictoroftheresponsetogefitinibinpatientswithnon-small-celllungcancer.Clinicalcancerresearch:anofficialjournaloftheAmericanAssociationforCancerResearch2006；12:3915-3921；KimuraH,SuminoeM,KasaharaK等EvaluationofepidermalgrowthfactorreceptormutationstatusinserumDNAasapredi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测受试者中的肺癌的装置，包括：基底上的单元阵列，每个单元包括电极芯片，所述电极芯片包括工作电极、反电极和参比电极；其中至少一个单元的所述工作电极涂有导电聚合物，所述导电聚合物嵌有捕获探针或用捕获探针官能化，所述捕获探针结合到肺癌的第一标志物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.03 US 62/007,2861.一种用于检测受试者中的肺癌的装置，包括：基底上的单元阵列，每个单元包括电极芯片，所述电极芯片包括工作电极、反电极和参比电极；其中至少一个单元的所述工作电极涂有导电聚合物，所述导电聚合物嵌有捕获探针或用捕获探针官能化，所述捕获探针结合到肺癌的第一标志物。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述工作电极、反电极和参比电极由导电材料构成。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述导电聚合物包含吡咯。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述导电聚合物在所述工作电极上通过向所述装置施加循环方波电场而电聚合。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述肺癌的第一标志物是核酸。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述捕获探针是与样品中编码突变EGFR的核酸序列杂交的核酸。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述编码突变EGFR的核酸编码选自EGFR的E746-A750缺失突变体和EGFR的L858R点突变的EGFR突变体。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述捕获探针是与样品中编码野生型EGFR的核酸序列杂交的核酸。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述捕获探针包含选自SEQIDNO:1和SEQIDNO:3的核苷酸序列。10.一种检测受试者中的肺癌的方法，包括：获得所述受试者的样品；将所述样品的第一部分与包含经标记的检测探针的溶液混合；将混合物添加到装置上的第一电极芯片，所述电极芯片包括工作电极、反电极和参比电极；其中所述工作电极涂有导电聚合动物，所述导电聚合物嵌有捕获探针，所述捕获探针能够结合到所述样品中与肺癌相关的第一标志物；以及测量所述电极芯片中的电流，其中电流的变化与所述样品中存在与肺癌相关的所述第一标志物相关。11.根据权利要求10所述的方法，还包括在添加步骤期间向所述电极芯片施加循环方波电场。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一标志物包含可变区，所述可变区包含具有与肺癌相关的突变的核酸序列，并且所述检测探针和捕获探针中的至少一者与所述可变区杂交。13.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏芳，大卫·T·W·翁，苏武舟，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US