利用不含细胞的病毒核酸改善癌症筛选制造技术

可分析生物样本混合物中不含细胞的DNA分子以检测病毒DNA。可测定病毒基因组中一个或多个位点处病毒DNA分子的甲基化。可依据在特定病毒基因组的一组位点处甲基化的多个不含细胞的DNA分子的一个或多个量来测量混合物甲基化程度。可依各种方式测定混合物甲基化程度，例如：依在一个位点处或跨越多个位点或区域甲基化的不含细胞的DNA分子的密度形式测定。可比较混合物甲基化程度与参考甲基化程度，例如由至少两个其它个体群组测定。群组可具有与特定病毒基因组相关联的不同类别(包括第一病状)。第一分类可依据比较来测定个体是否是具有第一病状。

Using virus nucleic acid without cell to improve cancer screening

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用不含细胞的病毒核酸改善癌症筛选相关申请案的交叉引用本申请案要求2017年7月26日提交的题为“利用不含细胞的病毒核酸改善癌症筛选(EnhancementOfCancerScreeningUsingCell-FreeViralNucleicAcids)”的美国临时申请案第62/537,328号的优先权且为其非临时版本，其全部内容以引用的方式并入本文中以用于所有目的。
技术介绍
肿瘤细胞释放肿瘤衍生的DNA进入血流的发现已激发能够使用不含细胞的样本(例如血浆)测定个体的肿瘤的存在、位置和/或类型的非侵袭性方法的开发。许多肿瘤如果在出现早期检测到，则为可治愈的。然而，当前方法可能缺乏在早期检测肿瘤的灵敏度和/或特异性，且可能产生许多假阳性或假阴性结果。举例来说，某些病毒与癌症相关联，但可在没有患有癌症的个体中检测到病毒DNA，由此产生假阳性结果。测试的灵敏度可指病状呈阳性的个体针对所述病状测试呈阳性的可能性。测试的特异性可指病状呈阴性的个体针对所述病状测试呈阴性的可能性。灵敏度和特异性问题可能在用于肿瘤早期检测的分析法中被放大，例如因为进行此类肿瘤检测方法的样本可能具有相对较少量的肿瘤衍生的DNA，且因为病状本身在早期测试的个体当中可能具有相对较低的流行率。因此，对肿瘤检测具有较高灵敏度和/或特异性的方法存在临床需求。
技术实现思路
实施例提供用于分析个体的生物样本的系统、设备和方法，例如在动物界(如人类)中。可分析生物样本混合物中不含细胞的DNA分子以检测病毒DNA，例如通过测定特定病毒基因组中的位置。可测定病毒基因组中的一个或多个位点处病毒DNA的甲基化状态。可依据特定病毒基因组在一组一个或多个位点甲基化的多个不含细胞的DNA分子的一个或多个量来测量混合物甲基化程度。可以各种方式测定混合物甲基化程度，例如以特定位点处或跨越多个位点和潜在地跨越多个区域(各自包括一个或多个位点)甲基化的不含细胞的DNA分子的百分比/密度形式。可比较混合物甲基化程度与参考甲基化程度，例如由至少两个其它个体群组测定。群组可具有与特定病毒基因组相关联的不同类别(包括第一病状)。其它群组可对应于其它病状。比较可以多种方式进行，例如通过形成N个甲基化含量的多维点和测定与N个参考甲基化程度的差异。可依据比较来测定个体是否是具有第一病状的第一类别。本专利技术的这些和其它实施例详细描述于下文中。举例来说，其它实施例是针对与本文中所描述的方法相关联的系统、装置和计算机可读介质。可参考以下具体实施方式和随附图式来获得对本专利技术的实施例的性质和优点的更好理解。附图说明图1展示根据本专利技术的实施例的用于靶向亚硫酸氢盐测序的捕捉探针的设计。图2展示根据本专利技术的实施例的患有传染性单核细胞增多症、鼻咽癌(NPC)和自然杀手(NK)-T细胞淋巴瘤的患者中跨越EB病毒(Epstein-Barrvirus；EBV)基因组的CpG位点的甲基化概况。图3展示根据本专利技术的实施例的一名来自筛选群组的患有早期NPC(第I阶段)的患者(AL038)中血浆EBVDNA的甲基化概况。图4展示根据本专利技术的实施例的患有不同病状的两名患者之间的跨越EBV基因组的CpG位点的甲基化密度的差异。图5展示根据本专利技术的实施例的患有NPC的两名患者(TBR1392和TBR1416)之间的跨越EBV基因组的CpG位点的甲基化密度的差异。图6展示根据本专利技术的实施例的患有早期NPC的患者(AO050)与具有血浆EBVDNA假阳性结果的个体(HB002)之间的血浆EBVDNA的甲基化模式的差异。图7A-7C为点状图，其展示根据本专利技术的实施例的一位患者中跨越EBV基因组的CpG位点的甲基化密度(x轴上)和另一名患者中相同CpG位点的相应甲基化密度(y轴上)。图8展示根据本专利技术的实施例的患有传染性单核细胞增多症(IM)(n＝2)、EBV相关淋巴瘤(n＝3)、暂时性阳性血浆EBVDNA(n＝3)、持续性阳性血浆EBVDNA(n＝3)和NPC(n＝6)的个体中，基于EBV基因组中的CpG位点的血浆EBVDNA的甲基化百分比。图9说明根据本专利技术的实施例的满足第一选择准则的差异甲基化区域(DMR)的挖掘。图10为列举满足图9中描述的准则的差异甲基化区域的基因组座标的表格。图11展示根据本专利技术的实施例的患有传染性单核细胞增多症(IM)(n＝2)、EBV相关淋巴瘤(n＝3)、暂时性阳性血浆EBVDNA(n＝3)、持续性阳性血浆EBVDNA(n＝3)和NPC(n＝6)的个体中，图10中描述的39个DMR内基于821个CpG位点的血浆EBVDNA的甲基化百分比。图12说明根据本专利技术的实施例的满足第二选择准则的差异甲基化区域(DMR)的挖掘。图13展示根据本专利技术的实施例的具有暂时性阳性血浆EBVDNA的非NPC个体、具有持续性阳性血浆EBVDNA的非NPC个体和NPC患者中基于图12中定义的46个DMR的血浆EBVDNA的甲基化百分比。图14说明根据本专利技术的实施例的满足第三选择准则的代表性甲基化保守区域的挖掘。图15展示根据本专利技术的实施例的相同的患有传染性单核细胞增多症(IM)(n＝2)、EBV相关淋巴瘤(n＝3)、暂时性阳性血浆EBVDNA(n＝3)、持续性阳性血浆EBVDNA(n＝3)和NPC(n＝6)的个体组中，基于图12中描述的‘代表性’CpG位点的血浆EBVDNA的甲基化百分比。图16展示根据本专利技术的实施例的CpG位点的实例，其中在具有持续性阳性血浆EBVDNA的3个病例的汇集测序数据中，各位点处的甲基化百分比超过80％，且在3名NPC个体中的平均值小于20％。图17展示根据本专利技术的实施例的CpG位点的实例，其中在具有持续性阳性血浆EBVDNA的3个病例的汇集测序数据中，各位点处的甲基化百分比小于20％，且在3名NPC个体中超过80％。图18展示根据本专利技术的实施例的6名NPC患者(包括来自我们的筛选群组的4名患有早期疾病的患者)、2名患有结外NK-T细胞淋巴瘤的患者和2名患有传染性单核细胞增多症的患者中，基于血浆EBVDNA的甲基化模式分析的具有层次聚类分析的聚类树状图。图19展示根据本专利技术的实施例的6名NPC患者(包括来自我们的筛选群组的4名早期NPC患者)和3名具有持续性阳性血浆EBVDNA的非NPC个体中，基于血浆EBVDNA的甲基化模式分析的具有层次聚类分析的聚类树状图。图20展示热图2000，其说明在患有鼻咽癌、NK-T细胞淋巴瘤和传染性单核细胞增多症的患者中，完全EBV基因组中的所有非重叠500-bp区域的甲基化程度。图21展示根据本专利技术的实施例的2名NPC患者(TBR1392和TBR1416)和2名传染性单核细胞增多症患者(TBR1610和TBR1661)以及连续分析中的3名具有持续性阳性血浆EBVDNA的非NPC个体(AF091、HB002和HF020)中，映射到EBV基因组和人类基因组的经测序的血浆DNA片段的尺寸分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分析动物个体的生物样本的方法，所述生物样本包括来自所述个体的基因组和来自一种或多种其它基因组的不含细胞的DNA分子的混合物，所述方法包括：/n分析来自所述生物样本的多个不含细胞的DNA分子，其中所述多个不含细胞的DNA分子中的一者的分析包括：/n鉴别所述不含细胞的DNA分子于特定病毒基因组中的位置；和/n在所述特定病毒基因组的一个或多个位点处测定所述不含细胞的DNA分子是否甲基化；/n依据所述特定病毒基因组在一组一个或多个位点甲基化的多个不含细胞的DNA分子的一个或多个量来测量一个或多个混合物甲基化程度；/n比较所述一个或多个混合物甲基化程度与由其它个体的至少两个群组测定的一个或多个参考甲基化程度，其中所述至少两个群组具有与所述特定病毒基因组相关联的不同类别，所述不同类别包括第一病状；和/n依据所述比较，测定所述个体是否是具有所述第一病状的第一类别。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170726 US 62/537,3281.一种分析动物个体的生物样本的方法，所述生物样本包括来自所述个体的基因组和来自一种或多种其它基因组的不含细胞的DNA分子的混合物，所述方法包括：
分析来自所述生物样本的多个不含细胞的DNA分子，其中所述多个不含细胞的DNA分子中的一者的分析包括：
鉴别所述不含细胞的DNA分子于特定病毒基因组中的位置；和
在所述特定病毒基因组的一个或多个位点处测定所述不含细胞的DNA分子是否甲基化；
依据所述特定病毒基因组在一组一个或多个位点甲基化的多个不含细胞的DNA分子的一个或多个量来测量一个或多个混合物甲基化程度；
比较所述一个或多个混合物甲基化程度与由其它个体的至少两个群组测定的一个或多个参考甲基化程度，其中所述至少两个群组具有与所述特定病毒基因组相关联的不同类别，所述不同类别包括第一病状；和
依据所述比较，测定所述个体是否是具有所述第一病状的第一类别。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少两个群组的不同类别进一步包括第二病状，所述方法进一步包括：
依据所述比较测定所述个体是否是具有所述第二病状的第二类别。


3.根据权利要求2所述的方法，其中比较所述一个或多个混合物甲基化程度与多个参考甲基化程度，其包括第一参考甲基化程度和第二参考甲基化程度，其中所述第一参考甲基化程度用于测定所述个体是否是具有所述第一病状的第一类别，且其中所述第二参考甲基化程度用于测定所述个体是否是具有所述第二病状的第二类别。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述特定病毒基因组具有EB病毒且所述个体为人类，其中所述第一病状为鼻咽癌，且其中所述第二病状为传染性单核细胞增多症。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一类别为所述个体不具有所述第一病状。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一类别的测定包括测定所述第一病状的程度。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述特定病毒基因组为EB病毒且所述个体为人类，且其中所述第一病状为鼻咽癌。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述成组的一个或多个位点包括至少两个位点，且其中所述一个或多个混合物甲基化程度为跨越至少两个位点测定的一个混合物甲基化程度。


9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个混合物甲基化程度包括N个混合物甲基化程度，N为大于一的整数，其中所述成组的一个或多个位点包括至少两个位点，且其中所述比较包括：
测量所述N个混合物甲基化程度与N个参考甲基化程度之间的差异；和
使用所述差异测定所述个体是否属于所述至少两个群组中的一者。


10.根据权利要求9所述的方法，其中使用所述差异测定所述个体是否属于所述至少两个群组中的一者包括进行层次聚类分析。


11.根据权利要求9所述的方法，其中针对多个预定区域中的一者测量所述N个混合物甲基化程度中的每一者。


12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个预定区域具有相同尺寸且跨越所述特定病毒基因组，且其中所述相同尺寸在50个碱基与1,000个碱基之间。


13.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个预定区域中的每一者满足一个或多个准则，包括(1)相同群组中的多名个体的甲基化程度的差异和/或(2)一个群组中的个体与另一个群组中的个体之间的甲基化程度的差异。


14.根据权利要求1所述的方法，其中所述成组的一个或多个位点驻留在多个区域中，所述多个区域各自满足一个或多个准则，包括(1)相同群组中的多名个体的甲基化程度的差异和/或(2)一个群组中的个体与另一个群组中的个体之间的甲基化程度的差异。


15.根据权利要求1所述的方法，其中所述成组的一个或多个位点满足一个或多个准则，包括(1)相同群组中的多名个体的甲基化程度的差异和/或(2)一个群组中的个体与另一个群组中的个体之间的甲基化程度的差异。


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【专利技术属性】
技术研发人员：卢煜明，赵慧君，陈君赐，江培勇，林伟棋，
申请(专利权)人：香港中文大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;81