鉴别及评价肿瘤进展的装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及鉴别及评价肿瘤进展的装置和方法。所述装置或方法可包括：1)能够提供患有所述肿瘤的患者的临床特征的模块或步骤；2)能够提供源自所述患者的至少一种生物学指标的模块或步骤；3)能够确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征的相关性的模块或步骤；以及4)能够评价所述肿瘤的进展或鉴定相关评价指标的模块或步骤。本申请的装置或方法能够为研究肿瘤进展的潜在分子机制和提供针对肿瘤进展的治疗策略提供指导。

Device and method for identifying and evaluating tumor progression

The application relates to an apparatus and a method for identifying and evaluating tumor progression. The device or method may include: 1) a module or step capable of providing a clinical feature of a patient with the tumor; 2) a module or step capable of providing at least one biological index derived from the patient; 3) a module or step capable of determining at least one biological index of the patient and the clinical feature of the corresponding patient. A related module or procedure; and 4) a module or procedure capable of evaluating the progress of the tumor or identifying relevant evaluation indicators. The apparatus or method of the present application can provide guidance for studying the potential molecular mechanism of tumor progression and providing therapeutic strategies for tumor progression.

【技术实现步骤摘要】
鉴别及评价肿瘤进展的装置和方法
本申请涉及疾病的检测和治疗，具体涉及用于鉴别能够用于评价肿瘤进展的生物学指标的装置和方法，以及用于判断肿瘤进展的装置和方法。
技术介绍
阐明肿瘤发生的潜在分子机制是肿瘤学中最重要的问题之一。通过高通量DNA测序能够获得患者在基因表达失调时的基因组特征。例如，已经发现拷贝数变异(CNV)可以作为结直肠癌等癌症的重要指标(参见ZhaoS,etal,.ProcNatlAcadSciUSA2013,110(8):2916-2921)。DNA甲基化是一种重要的表观遗传机制，在膀胱癌细胞中，异常的DNA甲基化水平已被证明与某些基因的功能紊乱有关，因此也与膀胱癌的发生有关(参见RoseM,etal,.Carcinogenesis2014,35(3):727-736)。体细胞突变往往被认为是膀胱癌进展的另一个原因(参见SoungYH,etal,.Oncogene2003,22(39):8048-8052)。而微小RNA的异常表达可能导致膀胱癌细胞中胞内调节网络的紊乱(参见JinY,etal,.TumourBiol2015,36(5):3791-3797)。然而，癌症的发生和进展往往是多步骤和高度动态的过程，其涉及细胞中多种分子的活性水平变化。因此，仅通过单个指标来评价癌症的进展或预后通常是困难的。本领域中也缺乏能够与临床特征(例如，疾病进展情况)相关联的可靠的生物学指标。相应地，亟需鉴别出能够揭示癌症进展的潜在生物学指标，并从例如基因表达水平、拷贝数变异、DNA甲基化、体细胞突变和微小RNA(microRNA)调控等多个角度来评价与癌症进展相关的重要生物学指标，并研究如何综合利用这些指标来评价癌症的进展和/或预后。
技术实现思路
本申请提供了一种用于鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的装置和方法，所述装置和方法能够通过创造性地将患有肿瘤的患者的临床特征(例如肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间)与该患者的至少一种生物学指标(例如基因的表达水平、拷贝数变异、DNA甲基化、体细胞突变和微小RNA等)进行比较和关联，而鉴定出能够用于评价肿瘤进展的生物学指标。此外，本申请还提供了用于判断受试者中肿瘤进展的装置和方法，所述装置和方法能够通过创造性地综合利用所鉴定出的各种生物学指标、并给各个不同的指标分配合理的权重，而判断受试者中肿瘤进展的情况。在某些情况下，本申请的装置或方法还可以根据所述判断的结果，提供适合的治疗方案。一方面，本申请提供了一种用于鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的装置，所述装置包括：1)临床特征模块，其能够提供患有所述肿瘤的患者的临床特征，所述临床特征包括所述患者的肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间；2)生物学指标模块，其能够提供源自所述患者的至少一种生物学指标；3)相关性判断模块，其能够确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征的相关性；以及4)鉴别模块，其能够将在模块3)中被判定为与所述临床特征相关的生物学指标鉴别为能够评价所述肿瘤的进展。另一方面，本申请提供了一种用于鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的装置，所述装置包括用于鉴别所述生物学指标的计算机，所述计算机被编程以执行如下步骤：1)提供患有所述肿瘤的患者的临床特征，所述临床特征包括所述患者的肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间；2)提供源自所述患者的至少一种生物学指标；3)确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征之间的相关性；以及4)将在3)中被判定为与所述临床特征相关的生物学指标鉴别为能够评价所述肿瘤的进展。另一方面，本申请提供了一种鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的方法，所述方法包括：1)提供患有所述肿瘤的患者的临床特征，所述临床特征包括所述患者的肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间；2)提供源自所述患者的至少一种生物学指标；3)确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征之间的相关性；以及4)将在3)中被判定为与所述临床特征相关的生物学指标鉴别为能够评价所述肿瘤的进展。在某些实施方式中，所述肿瘤包括膀胱癌。在某些实施方式中，所述膀胱癌包括膀胱尿路上皮癌(BLCA)。在某些实施方式中，所述肿瘤分期阶段选自：肿瘤I期，肿瘤II期，肿瘤III期和肿瘤IV期。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括选自下组的一类或多类指标：类1：所述患者基因的表达水平；类2：所述患者基因的拷贝数变化；类3：所述患者基因的DNA甲基化；类4：所述患者基因的体细胞突变；和类5：所述患者中的微小RNA。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的表达水平，且确定所述基因的表达水平与所述临床特征之间的相关性包括：以所述基因的表达水平作为单一变量而相对于所述临床特征进行单变量回归分析，并将所述回归分析中p值小于或等于第一阈值且FDR值小于或等于第二阈值的基因鉴别为与所述临床特征相关。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的表达水平，且确定所述基因的表达水平与所述临床特征之间的相关性包括：相对于所述临床特征进行多变量回归分析，并将所述回归分析中FDR值小于或等于第三阈值的基因鉴别为与所述临床特征相关，且其中所述多变量包括所述患者中的基因表达水平，所述患者的年龄，所述患者的性别，和/或所述患者的肿瘤分期阶段。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的表达水平，且确定所述基因的表达水平与所述临床特征之间的相关性还包括：根据所述多变量回归分析中获得的针对各基因的相关性系数数值，将所述基因分为保护性效应基因和危险性效应基因，其中所述保护性效应基因的相关性系数数值为负，且所述危险性效应基因的相关性系数数值为正。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的表达水平，且确定所述基因的表达水平与所述临床特征之间的相关性还包括：确定所述患者的基因在各肿瘤分期阶段的表达水平，据此确定对肿瘤分期具有特异性的基因共表达情况，根据所述基因共表达情况将所述基因分为2组或更多组，以及分别确定每组的基因表达水平与所述临床特征间的相关性。在某些实施方式中，所述的装置或方法通过使用WGCNA算法根据所述基因共表达情况将所述基因分为2组或更多组。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的拷贝数变化，且确定所述基因拷贝数变化与所述临床特征之间的相关性包括：比较所述患者的基因在各肿瘤分期阶段的拷贝数变化频率。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的DNA甲基化，且确定所述DNA甲基化与所述临床特征之间的相关性包括：以所述DNA甲基化的程度作为变量而相对于所述临床特征进行回归分析，并将所述回归分析中p值小于或等于第四阈值的DNA甲基化鉴别为与所述临床特征相关。在某些实施方式中，所述装置或方法中确定所述DNA甲基化与所述临床特征之间的相关性还包括：确定被鉴别为与所述临床特征相关的各DNA甲基化位点的风险值，所述风险值基于该甲基化位点在所述回归分析中获得的相关性系数及该甲基化位点的甲基化程度而确定。在某些实施方式中，所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的体细胞突变，且确定所述体细胞突变与所述临床特征之间的相关性包括：确定具有所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的装置，所述装置包括：1)临床特征模块，其能够提供患有所述肿瘤的患者的临床特征，所述临床特征包括所述患者的肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间；2)生物学指标模块，其能够提供源自所述患者的至少一种生物学指标；3)相关性判断模块，其能够确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征的相关性；以及4)鉴别模块，其能够将在模块3)中被判定为与所述临床特征相关的生物学指标鉴别为能够评价所述肿瘤的进展。

【技术特征摘要】
1.一种用于鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的装置，所述装置包括：1)临床特征模块，其能够提供患有所述肿瘤的患者的临床特征，所述临床特征包括所述患者的肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间；2)生物学指标模块，其能够提供源自所述患者的至少一种生物学指标；3)相关性判断模块，其能够确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征的相关性；以及4)鉴别模块，其能够将在模块3)中被判定为与所述临床特征相关的生物学指标鉴别为能够评价所述肿瘤的进展。2.一种用于鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的装置，所述装置包括用于鉴别所述生物学指标的计算机，所述计算机被编程以执行如下步骤：1)提供患有所述肿瘤的患者的临床特征，所述临床特征包括所述患者的肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间；2)提供源自所述患者的至少一种生物学指标；3)确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征之间的相关性；以及4)将在3)中被判定为与所述临床特征相关的生物学指标鉴别为能够评价所述肿瘤的进展。3.一种鉴别能够评价肿瘤进展的生物学指标的方法，所述方法包括：1)提供患有所述肿瘤的患者的临床特征，所述临床特征包括所述患者的肿瘤分期阶段和/或所述患者的生存时间；2)提供源自所述患者的至少一种生物学指标；3)确定各所述患者的所述至少一种生物学指标与相应患者的所述临床特征之间的相关性；以及4)将在3)中被判定为与所述临床特征相关的生物学指标鉴别为能够评价所述肿瘤的进展。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置或方法，其中所述肿瘤包括膀胱癌。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置或方法，其中所述至少一种生物学指标包括选自下组的一类或多类指标：类1：所述患者基因的表达水平；类2：所述患者基因的拷贝数变化；类3：所述患者基因的DNA甲基化；类4：所述患者基因的体细胞突变；和类5：所述患者中的微小RNA。6.根据权利要求5所述的装置或方法，其中所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的表达水平，且确定所述基因的表达水平与所述临床特征之间的相关性包括：以所述基因的表达水平作为单一变量而相对于所述临床特征进行单变量回归分析，并将所述回归分析中p值小于或等于第一阈值且FDR值小于或等于第二阈值的基因鉴别为与所述临床特征相关。7.根据权利要求5-6中任一项所述的装置或方法，其中所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的表达水平，且确定所述基因的表达水平与所述临床特征之间的相关性包括：相对于所述临床特征进行多变量回归分析，并将所述回归分析中FDR值小于或等于第三阈值的基因鉴别为与所述临床特征相关，且其中所述多变量包括所述患者中的基因表达水平，所述患者的年龄，所述患者的性别，和/或所述患者的肿瘤分期阶段。8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置或方法，其中所述至少一种生物学指标包括所述患者基因的表达水平，且确定所述基因的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾坚阳，周斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11