用于分析包含根据每个细胞产生的FTIR光谱识别或分选细胞样本的方法、计算机程序和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于改善组织学样本筛选的方法，尤其是包括癌细胞、癌前细胞或具有其他疾病状态的细胞的样本。本发明专利技术方法涉及分析从受试者获得的样本，且包括步骤：提供通过使用FTIR光谱法扫描样本产生的光谱，以及根据每个产生的光谱识别或分选样本中的细胞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析包含根据每个细胞产生的FTIR光谱识别或分选细胞样本的方法、计算机程序和系统
本专利技术涉及一种用于改进组织学样本筛选的方法，尤其是包括癌细胞、癌前细胞或具有其他疾病状态的细胞的样本。
技术介绍
目前，仍需持续改进可用于筛选、监测癌症和可能发展为癌症的组织的方法。早期诊断显著提高了生存的可能性。使用特殊的癌症、食管腺癌(EAC)为出发点，专利技术家已经研发了用于改进癌和癌前组织的识别和诊断技术，这些技术适用于各种癌症，特别是肿瘤。EAC的预测较差，5年存活率仅为17％1：从1999年至2008年，西方人群的发病率每年增长约2％2。巴雷特食管(BE)是公认的EAC的先兆性病变，发生于具有慢性胃食管反流病(GERD)的患者中，通过一系列生理阶段转化为EAC。首先，是天然鳞状(SQ)上皮的柱状化生，通过低度不典型增生(LGD)、高度不典型增生(HGD)和EAC，被称为非不典型增生BE(NDBE)。从化生的柱状上皮NDBE进展到EAC的风险在0.3-0.5％之间3,4。但是，一旦HGD形成，如果未经治疗，进展到EAC的风险在5年内可高达40-60％4。在过去5年中，LGD/早期HGD阶段患者的治疗发生了显著变化。有了这些进展，英国胃肠病学会(BSG)建议，被诊断为BE的患者应该每2-5年进行一次内镜检查5。新的内镜微创治疗，如射频消融(RFA)6和内镜下粘膜切除术(EMR)，能够为80-90％的LGD/HGD患者提供有效治疗7。BE监控遵循西雅图协议8，包括沿着食管的可见柱状上皮每隔1-2厘米进行二次活检取样。随后，这些活检被送去进行定性的组织病理学分析。然而，这个过程耗时且昂贵，对于诊断不典型增生存在显著程度的可变性，即使在熟练的病理学家之间也是如此9,10。各种提高诊断准确性和简便性的方法已经被研究。例如，进行了多种尝试来识别活检分析中的生物标志物11。体内的宽视场内镜成像方法的研究进展包括使用可见光12-14或光学相干断层摄影术15。此外，通过弹性散射光谱学16,17或共焦显微镜18,19的点测量技术已经提供了替代解决方案。然而，在所有情形下，高设备和/或运营成本和缺乏一致性的结果，无法将其用于常规临床使用20,21。因此，研发一种具有足够精度并能临床应用的可行的额外诊断/筛查方法仍然至关重要。FTIR和拉曼振动光谱越来越多地被研究作为一系列疾病的诊断工具，因为其可以提供关于DNA、蛋白质、碳水化合物和其他代谢物的细胞变化的信息22,23。FTIR24-27,28和拉曼29,30-34光谱学也已被应用于BE诊断。FTIR研究已经包括组织25、或源于BE和EAC细胞系26的干细胞的显微光谱分析，以及区分SQ与BE24或EAC27,28的宏观ATR-FTIR成像35。在疾病进展的不同阶段，对离体BE组织切片的拉曼图像进行多变量分析29,32，导致独立的细胞类型33的识别及其特定的生化变化30。最近，用拉曼探针获得了离体组织样本的光谱，以便未来可在体内使用34,36,37。专利技术人已经开发出使用单元素ATR-FTIR的光谱技术，形成了一种相对简单的方式来提供临床上可行的方法，用于在组织学分析之前对不典型增生的BE活检进行快速、及时筛选。此方法可用于帮助临床医生做出决策，从而减少对样本进行详细组织学检查的必要性，最终降低BE监控的成本，并可能对那些不典型增生BE的患者立即进行治疗。这些方法也可以应用于其他潜在的癌和癌前组织的活检，特别是上皮组织的活检。具体而言，专利技术人已经发现，利用FTIR成像技术发现的不同组织类型的光谱特征，可以将活检的平均表面分成目前的主要组织类型。意识到分析方法可应用于癌和癌前组织，专利技术人然后将其应用于其他细胞类型，并确定其可用于快速而准确地对各种细胞类型进行分类。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种用于分析从受试者获得样本的方法，其包括以下步骤：a)提供通过FTIR光谱扫描样本产生的光谱；以及b)根据每个产生的光谱分离样本中的细胞。专利技术人发现，通过产生的FTIR光谱可以分离细胞，特别是那些在样本表面上或表面附近发现的细胞。样本可以是任何可以从受试者获得的适当样本，且可以使用FTIR、特别是ATR-FTIR进行筛选。特别地，样本可以是组织活检，特别是上皮组织的样本。如本领域所公知，上皮组织是指取自上皮的组织。例如，其可以包括来自循环系统的上皮组织；例如来自食管、胃和肠的消化系统、内分泌系统、皮肤系统、生殖系统、呼吸系统和泌尿系统。在特定的实例中，样本从食管获得。当样本来自食管时，它可能包括来自鳞状上皮和/或固有层的细胞。样本可以是组织样本，例如活检或切除术，或者可以是含有细胞的任何其他样本，例如体液样本，如唾液、尿液、血液、血清、脑脊髓液、羊水、液体或玻璃体液、胆汁或任何其他分泌物。样本可以通过任何适当的方式获得，例如通过擦拭、刮擦、活检或采样针采样。样本可以在固定在载玻片上之前旋转(离心)。样本可以从体内取出、或者可以保留在身体内或者身体的一部分，也就是说，样本可以是离体的或是体内的，只要样本可以通过合适的光谱仪进入。样本可以是直接从患者获得的新鲜组织样本，或者是可以储存的样本。根据所请求的样本，新鲜的组织样本可以储存数分钟甚至数小时。或者，样本可以被处理。例如，样本可以是，或已经(快速)冷冻或处于冰上的样本，或者可以是已经固定的样本，例如，通过福尔马林固定(在室温下)。然后，如果需要，将固定在福尔马林中的样本包埋在石蜡中并随意脱蜡。该方法可以包括储存、冷冻、快速冷冻、融化、干燥、再水合、水合、固定、包埋(在石蜡中)或样本脱石蜡中的任何一种或多种步骤。该方法还可以包括校准样本的步骤，以校正可能由样本处理引起的任何变化，例如，校正水合水平。该方法还可以包括：对在取样前施用于受试者的任何药物或其他药物试剂或任何其他试剂(例如染色剂)校准的步骤。药物或其他药物试剂可以是外用试剂，例如包含乙酸、肾上腺素、NAC(N-乙酰半胱氨酸)或咽喉喷雾剂的外用试剂，染色剂可以是甲基蓝或任何其他合适的染色剂。样本可以是预期或已知含有癌或癌前细胞的组织的样本。或者，样本可以是预期或已知含有其他细胞类型的组织的样本，特别是患病细胞类型。该方法可以包括获得样本的步骤，或者样本可以预先已经获得且该方法完全在体外实施。该方法包括用红外光谱仪提供样本扫描结果的步骤。可以使用任何合适的光谱仪，例如台式光谱仪或探针。光谱仪优选为FTIR光谱仪，更优选ATR-FTIR光谱仪。该方法可以包括扫描样本的步骤，或者可以仅仅包括分析扫描结果的步骤，或由分析扫描结果的步骤组成。该方法包括根据产生的光谱分离细胞的步骤。细胞产生的光谱范围通常在1800-600cm-1范围内。分离步骤可以通过将样本中的细胞产生的光谱与已知细胞产生的光谱进行比较来进行。或者，该步骤可以通过将样本产生的光谱与预期光谱峰值进行比较来进行。术语“预期光谱峰值”用于表示从已知细胞获得的光谱上期望发现的峰值。专利技术人已经从已知细胞的样本中创建了光谱库，这些细胞通过标准组织学技术进行鉴定。这样的库可以用来提供光谱或预期的光谱峰值，并可以与样本光谱进行比较。该方法包括从已知细胞获得光谱的步骤，或者可以分开进行。已知细胞和样本的光谱应当从相同类型的光谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分析从受试者获得样本的方法，包括以下步骤：a)提供通过FTIR光谱扫描样本产生的光谱；以及b)根据每个产生的光谱识别或分选样本中的细胞。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.10 GB 1516056.71.一种分析从受试者获得样本的方法，包括以下步骤：a)提供通过FTIR光谱扫描样本产生的光谱；以及b)根据每个产生的光谱识别或分选样本中的细胞。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光谱来自ATR-FTIR光谱仪。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述样本为上皮组织样本。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述上皮组织来自食管。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括获得所述样本的步骤。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括获得所述光谱的步骤。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，分离细胞的步骤包括将细胞分为健康的细胞和非健康的细胞。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，分离细胞的步骤包括通过细胞类型分离细胞。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，分离细胞的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：利伯蒂·福尔曼，凯瑟琳·奥利弗，
申请(专利权)人：光束线诊断有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB