检测胰腺高度异型增生制造技术

本文提供了用于胰腺高度异型增生筛查的技术，并特别地但不仅限于用于检测胰腺高度异型增生(IPMN‑HGD、PanIN‑3或PDAC)的存在的方法、组合物和相关用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测胰腺高度异型增生
本文提供了用于筛查胰腺高度异型增生的技术，并特别地但不仅限于用于检测胰腺高度异型增生(胰腺导管内乳头状黏液性肿瘤高度异型增生(IPMN-HGD)、胰腺上皮内瘤变3(PanIN-3)或胰腺导管腺癌(PDAC))的存在的方法、组合物和相关用途。
技术介绍
尽管医学不断进步，但胰腺癌仍然是最致命的疾病之一。据估计，2011年在美国有44,030人被诊断出患有胰腺癌，其中大约37,660人死亡。胰腺癌是美国男性(仅次于肺癌、前列腺癌和结直肠癌)和女性(仅次于肺癌、乳腺癌和结直肠癌)中第四最常见的癌症相关的死亡原因。发病高峰出现在生命的第7个和第8个十年，男性和女性二者的发病率几乎相同。自2003年以来，在美国肺癌、结直肠癌、乳腺癌和前列腺癌的死亡率已经有所下降，但胰腺癌的死亡率却在同期上升了。2011年全球发达国家中的胰腺癌新病例估计为84,200例(男性)和80,900例(女性)，而死亡估计为82,700例(男性)和79,100例(女性)。不幸的是，大多数有症状的患者是无法治愈的。胰腺癌患者的预后非常差，对于所有期的总和有6％的5年相对存活率。这是由于该疾病在诊断时已经为晚期。非常需要早期检测胰腺癌以提高这些患者的存活率。
技术实现思路
胰腺癌是目前美国第4最常见的癌症死亡原因(参见，Siegel,R.,等人,CACancerJClin,2014.64(1):p.9-29)，是所有癌症中最致命的，总体5年存活率在5％以下(参见，Wolfgang,C.L.,等人,CA:acancerjournalforclinicians,2013.63(5):p.318-48)。每年，诊断出胰腺癌的人数几乎等于该疾病的死亡人数。尽管努力改善疗法，但这一令人沮丧的结果在过去的30年里并没有改变(参见，Wolfgang,C.L.,等人,CA:acancerjournalforclinicians,2013.63(5):p.318-48)。令人严重担忧的是，胰腺癌正在增多。预计到2030年，胰腺癌将成为美国第2最常见的癌症死亡原因(参见，Rahib,L.,等人,Cancerresearch,2014.74(14):p.4006)。在世界其他地区，胰腺癌是仅有的前景日趋严峻的癌症之一，而其他常见癌症(例如，乳腺癌、结肠癌和前列腺癌)的发病率和死亡率呈下降趋势(参见，Malvezzi,M.,等人,Annalsofoncology:officialjournaloftheEuropeanSocietyforMedicalOncology/ESMO,2014)。因为没有有效的或广泛使用的筛查工具，所以胰腺癌通常是在症状出现后且在晚期才被诊断出来。目前，85％的病例呈现具有转移性疾病，且通常在确诊后存活＜6个月(参见，Wolfgang,C.L.,等人,CA:acancerjournalforclinicians,2013.63(5):p.318-48)。对于少数症状上没有呈现出明显的局部晚期疾病或远处转移并继续切除的患者，总体5年存活率低于20％(参见，Wolfgang,C.L.,等人,CA:acancerjournalforclinicians,2013.63(5):p.318-48)。令人鼓舞的是，一小部分发现为最早期肿瘤的病例有最好的预后，对于病灶＜2cm的5年存活率为30-60％，以及对于病灶＜1cm的5年存活率超过75％(参见，Sohn,T.,等人,Journalofgastrointestinalsurgery:officialjournaloftheSocietyforSurgeryoftheAlimentaryTract,2000.4(6):p.567-579；Furukawa,H.,等人,Cancer,1996.78(5):p.986-990；Shimizu,Y.,等人,Journalofgastroenterologyandhepatology,2005.20(10):p.1591-1594；Ishikawa,O.,等人,Hepato-Gastroenterology,1999.46(25):p.8-15；Tsuchiya,R.,等人,AnnalsofSurgery,1986.203(1):p.77-81)。此外，基于少量病例记录，无症状的人中偶然发现的早期胰腺癌似乎有高存活率并可以根治性切除(参见，Yeo,C.J.和J.L.Cameron,Langenbeck'sarchivesofsurgery/DeutscheGesellschaftfurChirurgie,1998.383(2):p.129-33；Okano,K.和Y.Suzuki,Worldjournalofgastroenterology:WJG,2014.20(32):p.11230-11240)。因此，有确凿的证据表明最早期胰腺癌的症状前检测可以导致高治愈率，这显著强调了对有效筛查工具的需要。散发性形式的胰腺癌占所有病例的＞90％，且＜10％的病例具有潜在的遗传性或后天的诱发条件。这种高风险的后天条件包括某些罕见的遗传病、慢性胰腺炎、偶然发现的囊性胰腺癌前期(尤其是胰腺导管内乳头状黏液性肿瘤(IPMNs))、肥胖症和最近发生的糖尿病(参见，Chakraborty,S.,等人,Biochimicaetbiophysicaacta,2011.1815(1):p.44-64)。使用各种内窥镜和成像学方法的筛查和监测项目不一致地应用于具有这些已知的遗传或后天风险因素的患者。由于绝大多数胰腺癌发生在没有明显风险因素的人群中，因此在高风险部分人群中进行选择性筛查对总体癌症发病率或死亡率影响很小。为了对胰腺癌死亡率产生最大的影响，需要有效的全民筛查工具。为了减轻这种可怕疾病的沉重代价，迫切需要有效的筛查方法。创新势在必行，以为最早期癌症和晚期癌前体的症状前检测提供准确、可负担并安全的筛查工具。本专利技术解决了这一需求。实际上，本专利技术提供了将有高度癌前病变和癌症的病例与有正常胰腺或低度癌前体的对照区分开的新颖的甲基化DNA标记物。甲基化DNA已经作为大多数肿瘤类型的组织中潜在的一类生物标记物被研究。在许多情况下，DNA甲基转移酶在胞嘧啶-磷酸酯-鸟嘌呤(CpG)岛位点处向DNA添加甲基基团，作为基因表达的表观遗传学调控。在生物学上有吸引力的机制中，认为肿瘤抑制基因的启动子区域中的后天甲基化事件会沉默表达，从而促进肿瘤发生。DNA甲基化可能是比RNA或蛋白质表达更加化学稳定且生物学稳定的诊断工具(Laird(2010)NatRevGenet11:191–203)。此外，在其他癌症如散发性结肠癌中，甲基化标记物提供了极好的特异性，并且提供了比单个DNA突变更广泛的信息和敏感性(Zou等人(2007)CancerEpidemiolBiomarkersPrev16:2686–96)。当应用于动物模型和人类细胞系时，对CpG岛的分析已经得到了重要的发现。例如，Zhang和他的同事发现来自同一CpG岛的不同部位的扩增子可能具有不同水平的甲基化(Zhang等人(2009)PLoSGenet5:e1000438)。此外，甲基化水平在高度甲基化的和未甲基化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在从受试者获得的样品中筛查胰腺高度异型增生(IPMN‑HGD、PanIN‑3或PDAC)的方法，所述方法包括：a)测定从受试者获得的样品中的标记物的甲基化状态；以及b)当所述标记物的所述甲基化状态不同于在不具有胰腺高度异型增生(IPMN‑HGD、PanIN‑3或PDAC)的受试者中测定的所述标记物的甲基化状态时，鉴定所述受试者为具有胰腺高度异型增生(IPMN‑HGD、PanIN‑3或PDAC)，其中所述标记物包括选自BMP3、NDRG4、ABCB1、AK055957、C13ORF18、CD1D、CLEC11A、DLX4、ELMO1、EMX1、FER1L4、FRMD4A、GRIN2D、HOXA1、LRRC4、PRKCB、SP9、ST6GAL2、ST8SIA1、TBX15、VWC2和ZNF781的差异甲基化区域(DMR)中的碱基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.14 US 62/322,6101.在从受试者获得的样品中筛查胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的方法，所述方法包括：a)测定从受试者获得的样品中的标记物的甲基化状态；以及b)当所述标记物的所述甲基化状态不同于在不具有胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的受试者中测定的所述标记物的甲基化状态时，鉴定所述受试者为具有胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)，其中所述标记物包括选自BMP3、NDRG4、ABCB1、AK055957、C13ORF18、CD1D、CLEC11A、DLX4、ELMO1、EMX1、FER1L4、FRMD4A、GRIN2D、HOXA1、LRRC4、PRKCB、SP9、ST6GAL2、ST8SIA1、TBX15、VWC2和ZNF781的差异甲基化区域(DMR)中的碱基。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述样品包括胰腺组织和/或胰腺囊肿液。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述样品包括粪便样品、血液样品和/或血液级分样品。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述标记物的所述甲基化状态包括相对于所述标记物的正常甲基化状态增加的所述标记物的甲基化。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述标记物的所述甲基化状态包括相对于所述标记物的正常甲基化状态不同模式的所述标记物的甲基化。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测定包括使用甲基化特异性寡核苷酸。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测定利用甲基化特异性聚合酶链反应。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测定利用核酸测序。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测定利用质谱。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测定利用甲基化特异性核酸酶。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测定包括使用甲基化特异性聚合酶链反应、核酸测序、质谱、甲基化特异性核酸酶、基于质量分离或靶标捕获。12.在从受试者获得的样品中筛查胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的方法，所述方法包括：a)对包括选自由BMP3、NDRG4、ABCB1、AK055957、C13ORF18、CD1D、CLEC11A、DLX4、ELMO1、EMX1、FER1L4、FRMD4A、GRIN2D、HOXA1、LRRC4、PRKCB、SP9、ST6GAL2、ST8SIA1、TBX15、VWC2和ZNF781组成的组的DMR中的碱基的所述样品中的标记物的甲基化状态进行测定；b)将来自所述受试者样品的所述标记物的所述甲基化状态与来自不具有胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的受试者的正常对照样品中的所述标记物的所述甲基化状态进行比较；c)确定所述受试者样品和所述正常对照样品的所述甲基化状态的差异的置信区间和/或p值。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述置信区间为90％、95％、97.5％、98％、99％、99.5％、99.9％或99.99％，且p值为0.1、0.05、0.025、0.02、0.01、0.005、0.001或0.0001。14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述样品包括胰腺组织和/或胰腺囊肿液。15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述样品包括粪便样品、血液样品和/或血液级分样品。16.在从受试者获得的样品中筛查胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的方法，所述方法包括：将包括DMR(例如，BMP3、NDRG4、ABCB1、AK055957、C13ORF18、CD1D、CLEC11A、DLX4、ELMO1、EMX1、FER1L4、FRMD4A、GRIN2D、HOXA1、LRRC4、PRKCB、SP9、ST6GAL2、ST8SIA1、TBX15、VWC2和ZNF781)的核酸与亚硫酸氢盐试剂反应，以产生亚硫酸氢盐反应后的核酸；对所述亚硫酸氢盐反应后的核酸进行测序，以提供所述亚硫酸氢盐反应后的核酸的核苷酸序列；将所述亚硫酸氢盐反应后的核酸的所述核苷酸序列与来自不具有胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的受试者的包括所述DMR的核酸的核苷酸序列进行比较，以鉴定两种序列的差异；以及当存在差异时，鉴定所述受试者为具有胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述样品包括胰腺组织和/或胰腺囊肿液。18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述样品包括粪便样品、血液样品和/或血液级分样品。19.用于在从受试者获得的样品中筛查胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的系统，所述系统包括：分析组件，配置为测定样品的甲基化状态；软件组件，配置为将所述样品的所述甲基化状态与数据库中记录的对照样品或参考样品的甲基化状态进行比较；以及警报组件，配置为基于甲基化状态的组合确定单值并向用户警报胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)相关的甲基化状态。20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述样品包括核酸，所述核酸包括选自BMP3、NDRG4、ABCB1、AK055957、C13ORF18、CD1D、CLEC11A、DLX4、ELMO1、EMX1、FER1L4、FRMD4A、GRIN2D、HOXA1、LRRC4、PRKCB、SP9、ST6GAL2、ST8SIA1、TBX15、VWC2和ZNF781的DMR。21.根据权利要求19所述的系统，还包括用于分离核酸的组件。22.根据权利要求19所述的系统，还包括用于收集样品的组件。23.根据权利要求19所述的系统，其中，所述样品包括胰腺组织和/或胰腺囊肿液。24.根据权利要求19所述的系统，其中，所述样品包括粪便样品、血液样品和/或血液级分样品。25.根据权利要求19所述的系统，其中，所述数据库包括核酸序列，所述核酸序列包括DMR。26.根据权利要求19所述的系统，其中，所述数据库包括来自具有胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的受试者的和来自不具有胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的受试者的核酸序列。27.在从受试者获得的样品中检测胰腺高度异型增生(IPMN-HGD、PanIN-3或PDAC)的方法，包括：a)从受试者获得包括DNA的样品；b)用试剂处理所述获得的DNA，所述试剂选择性地修饰所述获得的DNA中未甲基化的胞嘧啶残基以产生修饰后的残基，但其不修饰甲基化的胞嘧啶残基；c)测定在已进行步骤b)的所述处理后的所述DNA中的一种或多种DNA甲基化标记物的所述甲基化水平，其中一种或多种DNA甲基化标记物包括在选自BMP3、NDRG4、ABCB1、AK055957、C13ORF18、CD1D、CLEC11A、DLX4、ELMO1、EMX1、FER1L4、FRMD4A、GRIN2D、HOXA1、LRRC4、PRKCB、SP9、ST6GAL2、ST8SIA1、TBX15、VWC2和...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·A·阿尔奎斯特，威廉·R·泰勒，约翰·B·基谢尔，特蕾西·C·亚卜，道格拉斯·W·马奥尼，
申请(专利权)人：梅约医学教育与研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国,US