本发明专利技术提供了基于从无核细胞获得的经肿瘤教育的基因表达谱，对癌症患者施用调节PD‑1及与其配体之间的相互作用的免疫疗法的方法。本发明专利技术进一步提供了根据从无核细胞获得的经肿瘤教育的基因表达谱，归类受试者样品中存在或不存在癌症的方法。本发明专利技术进一步提供了一种用于获得生物标志物组的方法，所述生物标志物组用于使用基于粒子群优化的算法将来自受试者的样品归类。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用肿瘤教育的血小板的针对癌症的群智能增强的诊断和治疗选择
本专利技术属于医学诊断领域，特别是疾病诊断和监测领域。本专利技术涉及用于检测疾病的标志物、用于检测疾病的方法，以及用于确定疾病治疗的疗效的方法。
技术介绍
癌症是发达国家中的主要死亡原因之一。研究表明，许多癌症患者在更难以治疗的晚期被诊断出来。癌症主要由正常细胞中的连续突变而驱动，导致DNA损伤并最终导致明显的基因改变而带来癌变状态。癌症通常基于肿瘤标志物来诊断。肿瘤标志物是存在于癌细胞中或在响应癌症的另一种细胞中所产生的物质。一些肿瘤标志物也存在于正常细胞中，但是在癌变细胞中例如以更高水平的替代形式存在。通常可以在液体样品(诸如血液、尿液、粪便或体液)中鉴定肿瘤标志物。目前大多数使用的肿瘤标志物是蛋白质。一个实例是前列腺特异性抗原(PSA)，其用作前列腺癌的肿瘤标志物。大多数单个肿瘤标志物对于患有癌症的个体患者的管理是不可靠的。替代性标志物，例如，基因表达水平和DNA改变(诸如DNA甲基化)，已经开始用作肿瘤标志物。鉴定多个基因的表达水平和/或基因组DNA的改变可以改善癌症的检测、诊断、预后和治疗。需要广泛的数据挖掘和统计分析来发现能够区分正常变异与癌变状态的肿瘤标志物的组合。基于血液的液体活检，包括经肿瘤教育的血小板(tumor-educatedbloodplatelets)(TEPs；Nilssonetal.，2011.Blood118：3680-3683；Bestetal.，2015.CancerCell28：666-676；Nilssonetal.，2015.Oncotarget7：1066-1075)已成为癌症的非侵入性检测和治疗选择的有前景的生物标志物来源。公知的挑战在于从这种液体生物源中鉴定最佳生物标志物组。为了选择用于疾病分类的稳健生物标志物组，提出了“群智能(swarmintelligence)”的使用，尤其是粒子群优化(Particleswarmoptimization，PSO)(Kennedyetal.，2001.TheMorganKaufmannSeriesinEvolutionaryComputation.Ed：DavidB.Fogel；BonyadiandMichalewicz2016.Evolutionarycomputation：1-54；KennedyandEberhart，1995.ProceedingsofIEEEInternationalConferenceonNeuralNetworks：1942-1948)。PSO驱动的算法受到相伴的鸟群和鱼群的启发，它们通过自组织有效地适应其环境或鉴定食物来源。生物信息学上，PSO算法被用于鉴定复杂参数选择程序的最佳解决方案，包括生物标志物基因列表的选择(Alshamlanetal.，2015.ComputationalBiolChem56：49-60；Martinezetal.，2010.ComputationalBiolChem34：244-250)。
技术实现思路
靶向治疗和个性化医疗在很大程度上取决于疾病分析和伴随诊断的发展。疾病来源的核酸中的突变对靶向治疗的响应可以是高度预测性的。然而，获得易得到的高质量核酸仍然是一个重要的发展障碍。血液通常每微升含有150000-350000个凝血细胞(thrombocytes)(血小板)，为研究和临床应用提供了高度可用的生物标志物来源。此外，凝血细胞分离相对简单，并是血库/血液学实验室的标准程序。由于凝血细胞不含有细胞核，因此它们功能维持所需的RNA转录来源于凝血细胞起源过程中的骨髓巨核细胞。另外，凝血细胞可以在循环期间通过各种转移机制从其他细胞中摄取RNA和/或DNA。例如，肿瘤细胞释放大量遗传物质的收集，其中一些由突变RNA形式的微泡分泌。在血液循环期间，凝血细胞可以吸收癌细胞和其他患病细胞分泌的遗传物质，作为癌症伴随诊断的有吸引力的平台，特别是在个性化医疗的背景下。本专利技术提供了一种对癌症患者施用免疫疗法的方法，所述免疫疗法调节程序性死亡蛋白1(PD-1)与其配体之间的相互作用，所述方法包括提供来自患者样品的步骤，所述样品包含从所述患者的无核细胞获得的mRNA产物；确定所述样品中表1中列出的至少4个基因、更优选表1中列出的至少5个基因、更优选表1中列出的至少6个基因的基因表达水平；比较经确定的基因表达水平与参考样品中所述基因的参考表达水平；根据与参考文献的比较，将患者归为所述免疫治疗的阳性响应者，或归为非阳性响应者；并且对被归为阳性响应者的癌症患者施用免疫疗法。在本专利技术的优选方法中，确定表1中列出的至少4个基因、更优选表1中列出的至少5个基因、更优选表1中列出的至少6个基因、更优选表1中列出的至少10个基因、更优选表1中列出的至少50个基因、更优选表1中列出的所有基因的基因表达水平。调节PD-1与其配体PD-L1或PD-L2之间相互作用的所述免疫疗法旨在激活免疫系统以攻击患者的癌症。抑制PD-1与其配体之间相互作用的已知调节剂包括单克隆抗体(如atezolizumab(GenentechOncology/Roche)、avelumab(Merck/Pfizer)、durvalumab(AstraZeneca/MedImmune)、nivolumab(Bristol-MyersSquibb)、lambrolizumab(Merck)、pidilizumab(CureTech)和pembrolizumab单抗(Merck))，以及融合蛋白(如AMP-224(GlaxoSmithKline))。优选的免疫疗法包括nivolumab。在另一个实施方案中，本专利技术提供了一种对受试者样品存在或不存在肺癌进行归类的方法，包括提供来自受试者的样品的步骤，其中样品包含从所述受试者的无核细胞获得的mRNA产物；确定表2中列出的至少5个基因的基因表达水平；比较经确定的基因表达水平与参考样品中所述基因的参考表达水平；基于经确定的基因表达水平与所述参考基因表达水平之间的比较，将所述样品归类为存在或不存在肺癌。所述受试者，哺乳动物，优选人，不知道患有肺癌。所述肺癌优选是非小细胞肺癌。在本专利技术的优选方法中，确定表2中列出的至少10个基因，更优选表2中列出的至少45个基因，更优选表2中列出的至少50个基因，更优选表2中列出的所有基因的基因表达水平。如上所述，无核细胞可在肿瘤发生和癌症转移期间充当局部和全身响应者，从而暴露于肿瘤介导的教育(tumor-mediatededucation)，并导致行为改变。无核细胞(诸如凝血细胞)可以作为RNA生物标志物发现物来检测和分类来自不同来源的癌症。存在于无核细胞中的所述RNA优选源自肿瘤细胞，并从肿瘤细胞转移至无核细胞。这些无核细胞可以容易地从液体活检(诸如血液)中分离，并且可以含有来自有核肿瘤细胞的RNA。包含mRNA产物的所述样品优选从液体活检，优选血液获得。所述无核细胞优选为或包含凝血细胞。在一个优选的实施方案中，从血液样品中分离凝血细胞，并随后从所述经分离的凝血细胞中分离mRNA。所述样品中表1中列出的至少4个基因，更优选表1中列出的至少5个基因，和/或表2中列出的至少5个基因的基因表达水平，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对癌症患者施用免疫疗法的方法，所述免疫疗法调节PD‑1与其配体之间相互作用，所述方法包括以下步骤：‑提供来自所述患者的样品，所述样品包含从所述患者的无核细胞获得的mRNA产物；‑确定表1中列出的至少4个基因的基因表达水平；‑比较经确定的基因表达水平与参考样品中所述基因的参考表达水平；‑基于与所述参考的比较，将所述患者归为所述免疫疗法的阳性响应者，或归为非阳性响应者；和‑对被归为阳性响应者的癌症患者施用免疫疗法。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.17 NL 2018391;2017.03.23 NL 20185671.一种对癌症患者施用免疫疗法的方法，所述免疫疗法调节PD-1与其配体之间相互作用，所述方法包括以下步骤：-提供来自所述患者的样品，所述样品包含从所述患者的无核细胞获得的mRNA产物；-确定表1中列出的至少4个基因的基因表达水平；-比较经确定的基因表达水平与参考样品中所述基因的参考表达水平；-基于与所述参考的比较，将所述患者归为所述免疫疗法的阳性响应者，或归为非阳性响应者；和-对被归为阳性响应者的癌症患者施用免疫疗法。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述癌症患者是肺癌患者，优选非小细胞肺癌患者。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述无核细胞是凝血细胞。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括确定表1中列出的至少10个基因、优选所有基因的基因表达水平。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，通过从所述患者的血液样品中分离无核细胞、优选凝血细胞，并从经分离的细胞中分离mRNA来获得所述样品。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述基因表达水平通过下一代测序确定。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述免疫疗法包括nivolumab。8.一种针对存在或不存在癌症对受试者样品进行归类的方法，所述方法包括以下步骤：-提供来自所述受试者的样品，其中，所述样品包含从所述受试者的无核细胞获得的mRNA产物；-确定表2中列出的至少5个基因的基因表达水平；-比较经确定的基因表达水平与参考样品中所述基因的参考表达水平；和-基于经确定的基因表达水平与...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·武丁格尔，迈伦·吉斯兰·贝斯特，
申请(专利权)人：阿姆斯特丹自由大学医学中心基金会，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL
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