基于转移性疾病中循环肿瘤细胞(CTC)的单细胞表征的确定疗法的方法技术

技术编号:23774417 阅读:48 留言:0更新日期:2020-04-12 03:13
本公开内容提供一种在癌症患者中鉴定与对阿比特龙或恩杂鲁胺的反应相关的细胞类型或细胞类型的存在或不存在的方法,包括(a)进行直接分析,所述直接分析包括从所述患者获得的血液样品中的有核细胞的免疫荧光染色和形态表征,以鉴定和计数循环肿瘤细胞(CTC);(b)从所述样品中分离CTC;(c)分别表征参数以生成每个所述CTC的图谱;(d)鉴定生物标志物CTC,其中所述生物标志物CTC的存在或不存在指示患者对阿比特龙或恩杂鲁胺的反应性。

A method to determine therapy based on single cell characterization of circulating tumor cells (CTC) in metastatic diseases

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于转移性疾病中循环肿瘤细胞(CTC)的单细胞表征的确定疗法的方法本申请要求2017年6月2日提交的美国临时申请号62/514,642和2017年7月12日提交的美国临时申请号62/531,725的权益,其各自的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及癌症诊断领域,并且更具体地涉及用于循环肿瘤细胞(CTC)的单细胞表型和形态学分析以表征疾病异质性的方法。
技术介绍
在连续的癌症疗法之后,癌细胞的多个亚群出现,每个亚群具有可能赋予药物抗性或敏感性的不同遗传畸变。组织活检可能无法检测到这些亚群,但是对血液进行液体活检可以帮助鉴定这些重要的肿瘤细胞并表征患者肿瘤随时间的演变。单细胞基因组图谱是研究癌症的进化和多样性以及了解稀有细胞在肿瘤进展中的作用的强大新型工具。克隆多样性注定在侵袭,转移和抗药性的演变中起重要作用。前列腺癌是美国(US)中最常被诊断的实体器官恶性肿瘤,并且仍然是美国男性中癌症死亡的第二大主要原因。仅在2014年,前列腺癌的预计发病率就达233,000例,其中有29,480名男性死亡,这使转移性前列腺癌治疗真正成为了未满足的医疗需求。Siegel等,2014.CACancerJClin.2014;64(1):9–29。欧洲的流行病学研究显示可比的数据,2012年估计有416700例新病例,占男性癌症诊断的22.8%。预计总共会有92200例前列腺癌(PC)特异性死亡,使其成为男性最有可能死于的三种癌症之一,死亡率为9.5%。尽管已证明使用化学或手术去势的激素疗法可成功治疗前列腺癌,但大多数患者最终仍将进展到该疾病的一个转移阶段,并显示出对进一步激素操纵的抗性。这被称为转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)。尽管有这样的名称,但是有证据表明,即使面对去势水平的雄激素,雄激素受体(AR)介导的信号传导和基因表达也可以在mCRPC中持续存在。这可能部分归因于雄激素合成中涉及的酶上调、雄激素受体的过度表达或杂乱地识别各种类固醇配体的突变型雄激素受体的出现。提出在20%至30%的mCRPC中发现的雄激素受体(AR)基因扩增是由于激素剥夺疗法的结果而产生的,并且是治疗失败的主要原因。mCRPC患者的治疗仍然是一项重大的临床挑战。研究进一步阐明PI3K-AKT-mTOR与雄激素受体(AR)信号转导轴之间的直接联系,揭示在激素抗性发展过程中这些途径之间的动态相互作用。PTEN是人类前列腺癌中最常见的缺失/突变的肿瘤抑制基因之一。作为脂质磷酸酶和PI3K/AKT/mTOR途径的负调节剂,PTEN控制许多细胞过程,包括生存、生长、增殖、代谢、迁移和细胞结构。PTEN丢失可用作前列腺癌的诊断和预后生物标志物,并预测患者对新兴PI3K/AKT/mTOR抑制剂的反应。在2004年之前,尚无经证实可改善患有mCRPC男性生存率的治疗方法。用米托蒽醌(泼尼松或氢化可的松)治疗患者仅旨在减轻疼痛和改善生活质量,但对总生存率(OS)无益处。2004年,两项主要的3期临床试验TAX327和SWOG(西南肿瘤小组SouthwestOncologyGroup)9916的结果确立(多西他赛)作为mCRPC患者的主要化疗选择。已经针对mCRPC研究与雄激素受体(AR)靶向疗法、化学疗法、联合疗法和免疫疗法使用的其他激素治疗,最近的结果为这一难以治疗的患者提供更多选择。仅在过去的5年中,随着经过测试和批准用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)的患者的新型药物的呈指数增长的出现,出现有关这些药物的最佳排序或组合的问题。存在一些指导方针,可指导临床医生确定最佳的排序方法,大多数指南可评估症状的存在与否、表现状态以及疾病负担,以帮助确定这些药物的最佳排序方法。Mohler等,2014;JNatlComprCaneNetw.2013;11(12):1471-1479;Cookson等,2013,JUrol.2013;190(2):429-438。目前,已获批准的治疗方法由紫杉烷类细胞毒剂,例如(多西他赛,docetaxel)和(卡巴他赛,cabazitaxel),以及抗雄激素激素治疗药物,例如(阿比特龙,arbiterone,阻断雄激素产生)或(恩杂鲁胺,enzalutamide,雄激素受体(AR)抑制剂)组成。对临床医生的挑战是确定给予这些疗法的最佳排序来为患者提供最大的益处。顺序使用时,使用醋酸阿比特龙后对恩杂鲁胺的反应,或使用恩杂鲁胺后对醋酸阿比特龙的反应是频率较低并且持续时间较短。一个关键的问题是基于紫杉烷的化学疗法是否比第二种抗雄激素激素疗法更有益。然而,基于患者对疗法的异质反应以及鉴于每种试剂的交叉抗性,治疗失败仍然是一个重大挑战。Mezynski等,AnnOncol.2012;23(11):2943–2947;Noonan等,AnnOncol.2013;24(7):1802–1807;Pezaro等,EurUrol.2014;66(3):459–465。此外,患者可能会失去治疗窗口,无法从每种已证明可提供总体生存收益的试剂中获得实质性收益。因此,确定最有可能受益于靶向疗法的目标人群的更好的方法仍然是一个重要目标。聚ADP-核糖聚合酶(PARP)抑制剂(PARPi)已证明在mCRPC、乳腺癌、卵巢癌和具有种系BRCA突变的其他癌症患者中有疗效,最近在具有体细胞失活的同源重组(HR)DNA修复途径突变的患者中也具有疗效(Mateo等,NEJM.2015;373(18):1697-708;Robinson等,Cell.2015;161(5):1215-28;Balmana等,AnnOncol.2014;25:1656–63;DelConte等,BrJCancer.2014;111:651–9)。当前的检测同源重组缺陷(HRD)的方法需要从新鲜或存档肿瘤活检中进行基因组分析,以检测指示HRD的失活突变或基因组疤痕(LST,NtAI或LOH)(Abkevich等,BrJCancer.2012年11月6日,107(10):1776-82)。HRD基因组生物标志物在10-20%的患者人群中很普遍(Marquard等,BiomarkRes.2015年5月1日,3:9)。最近,在阐明HRD基因型与对铂试剂的敏感性之间的关系方面也取得重大进展。对PrECOG0105、Cisplatin-1和Cisplatin-2试验进行的一项回顾性分析汇总显示,MyriadHRD评分与三阴性乳腺癌(TNBC)中对新辅助铂试剂的完全病理反应高度相关(Telli等人,Clinicalcancerresearch:AnOfficialJournaloftheAmericanAssociationforCancerResearch.2016)。在佐剂(Vollebergh等,BreastCancerRes.2014;16(3):R47)和转移性(Isakoff等,J.ClinicalOncol.2015;33(17):1902-9)的环境中,与三阴性乳腺癌和激素受体阳性乳腺癌中其他人群相比,HRD被发现与铂类药物的有利结果高度相关。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在癌症患者中鉴定与对阿比特龙的反应相关的细胞类型的方法,包括:/n(a)进行直接分析,所述分析包括对从所述患者获得的血液样品中的有核细胞进行免疫荧光染色和形态表征,以鉴定和计数循环肿瘤细胞(CTC);/n(b)分别表征数字病理参数以生成每个CTC的图谱,其中所述参数包括:/n(i)细胞核的大小;/n(ii)核熵;/n(iii)核仁数;和/n(iv)任选的表1中列出的其他特征;/n(c)将单个细胞分类为CTC亚型;和/n(d)鉴定CTC亚型中的生物标志物CTC,其中所述生物标志物CTC的鉴定指示与患者对阿比特龙的反应相关的细胞类型。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170602 US 62/514,642;20170712 US 62/531,7251.一种在癌症患者中鉴定与对阿比特龙的反应相关的细胞类型的方法,包括:
(a)进行直接分析,所述分析包括对从所述患者获得的血液样品中的有核细胞进行免疫荧光染色和形态表征,以鉴定和计数循环肿瘤细胞(CTC);
(b)分别表征数字病理参数以生成每个CTC的图谱,其中所述参数包括:
(i)细胞核的大小;
(ii)核熵;
(iii)核仁数;和
(iv)任选的表1中列出的其他特征;
(c)将单个细胞分类为CTC亚型;和
(d)鉴定CTC亚型中的生物标志物CTC,其中所述生物标志物CTC的鉴定指示与患者对阿比特龙的反应相关的细胞类型。


2.如权利要求1所述的方法,其中所述细胞用从无监督分类开发的CTC亚型分类器分类。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述生物标志物CTC具有大细胞核、高核熵和频繁核仁的特征。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,还包括从所述样品中分离所述CTC的步骤。


5.权利要求1-4中任一项的方法,其中所述癌症是前列腺癌。


6.权利要求5的方法,其中所述前列腺癌是激素难治性的。


7.一种确定细胞类型的存在或不存在的方法,其中所述细胞类型的不存在与癌症患者对恩杂鲁胺的反应相关,包括:
(a)进行直接分析,所述分析包括对从所述患者获得的血液样品中的有核细胞的免疫荧光染色和形态表征,以鉴定和计数循环肿瘤细胞(CTC);
(b)分别表征数字病理参数以生成每个CTC的图谱,其中所述参数包括:
(i)细胞核的大小;
(ii)核熵;
(iii)核仁数;和
(iv)任选的表1中列出的其他特征;
(c)将单个细胞分类为CTC亚型;和
(d)确定所述在CTC亚型中生物标志物CTC的存在或不存在,其中所述生物标志物CTC的不存在表明与患者对恩杂鲁胺的反应相关的细胞类型的不存在。


8.如权利要求7所述的方法,其中所述细胞用从无监督分类开发的CTC亚型分类器分类。


9.根据权利要求7或8所述的方法,其中,所述生物标志物CTC具有大细胞核、高核熵和频繁核仁的特征。


10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法,还包括从所述样品中分离所述CTC的步骤。


11.权利要求7-10中任一项所述的方法,其中所述癌症是前列腺癌。


12.权利要求11所述的方法,其中所述前列腺癌是激素难治性的。


13.一种鉴定用药物治疗的癌症患者的方法,包括:
(a)进行直接分析,所述分析包括对从所述患者获得的血液样品中的有核细胞的免疫荧光染色和形态表征,以鉴定和计数循环肿瘤细胞(CTC);
(b)分别表征数字病理参数以生成每个CTC的图谱,其中所述参数包括:
(i)细胞核的大小;
(ii)核熵;
(iii)核仁数;和
(iv)任选的表1中列出的其他特征;
(c)将单个细胞分类为CTC亚型;和
(d)确定在所述CTC亚型中生物标志物CTC的存在或不存在,
其中所述生物标志物CTC的存在指示向所述癌症患者施用阿比特龙,或
其中所述生物标志物CTC的不存在指示向所述癌症患者施用恩杂鲁胺。


14.如权利要求13所述的方法,其中所述细胞用从无监督分类开发的CTC亚型分类器分类。


15.根据权利要求13或14所述的方法,其中,所述生物标志物CTC具有大细胞核、高核熵和频繁核仁的特征。


16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,还包括从所述样品中分离所述CTC的步骤。


17.根据权利要求13-16中任一项所述的方法,其中,所述癌症是前列腺癌。


18.权利要求17所述的方法,其中所述前列腺癌是激素难治性的。


19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法,还包括向所述癌症患者施用阿比特龙的步骤。


20.根据权利要求13至18中任一项所述的方法,还包括向所述癌症患者施用恩杂鲁胺的步骤。


21.一种在癌症患者中预测对阿比特龙治疗的反应性的方法,包括:
(a)进行直接分析,所述分析包括对从所述患者获得的血液样品中的有核细胞的免疫荧光染色和形态表征,以鉴定和计数循环肿瘤细胞(CTC);
(b)分别表征数字病理参数以生成每个CTC的图谱,其中所述参数包括:
(i)细胞核的大小;
(ii)核熵;
(iii)核仁数;和
(iv)任选的表1中列出的其他特征;
(c)将单个细胞分类为CTC亚型;和
(d)鉴定CTC亚型中的生物标志物CTC,其中所述生物标志物CTC的鉴定预测癌症患者对阿比特龙治疗的反应性。


22.如权利要求21所述的方法,其中所述细胞用从无监督分类开发的CTC亚型分类器分类。


23.根据权利要求21或22所述的方法,其中所述生物标志物CTC具有大细胞核、高核熵和频繁核仁的特征。


24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,还包括从所述样品中分离所述CTC的步骤。


25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法,其中,所述癌症是前列腺癌。


26.根据权利要求25所述的方法,其中所述前列腺癌是激素难治性的。


27.一种在癌症患者中预测对恩杂鲁胺治疗的反应性的方法,包括:
(a)进行直接分析,所述分析包括对从所述患者获得的血液样品中的有核细胞的免疫荧光染色和形态表征,以鉴定和计数循环肿瘤细胞(CTC);
(b)分别表征数字病理参数以生成每个CTC的图谱,其中所述参数包括:
(i)细胞核的大小;
(ii)核熵;
(iii)核仁数;和
(iv)任选的表1中列出的其他特征;
(c)将单个细胞分类为CTC亚型;和
(d)确定在所述CTC亚型中生物标志物CTC的存在或不存在,其中所述生物标志物CTC的不存在预测所述癌症患者对恩杂鲁胺治疗的反应性。


28.如权利要求27所述的方法,其中所述细胞用从无监督分类开发的CTC亚型分类器分类。


29.根据权利要求27或28所述的方法,其中所述生物标志物CTC具有大细胞核、高核熵和频繁核仁的特征。


30.根据权利要求27-29中任一项所述的方法,还包括从所述样品中分离所述CTC的步骤。


31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法,其中,所述癌症是前列腺癌。


32.根据权利要求31所述的方法,其中所述前列...

【专利技术属性】
技术研发人员:瑞安·迪塔莫尔
申请(专利权)人:艾匹克科学公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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