使用甲基化组分析进行癌症检测和分类制造技术

本申请描述了一种在受试者中检测来自癌细胞的DNA的存在的方法，包括：提供来自受试者的无细胞DNA的样品；使样品进行文库制备以允许随后对无细胞甲基化DNA进行测序；向样品中加入第一量的填充DNA，其中至少一部分的填充DNA是甲基化的，然后可选地使样品变性；使用对甲基化多核苷酸具有选择性的结合剂捕获无细胞甲基化DNA；对捕获的无细胞甲基化DNA进行测序；将捕获的无细胞甲基化DNA的序列与来自健康和癌症个体以及来自具有不同癌症类型和亚型的个体的对照无细胞甲基化DNA序列相比较；如果捕获的无细胞甲基化DNA与来自癌症个体的无细胞甲基化DNA序列的一个或多个序列之间在统计学上具有显著相似性，则识别来自癌细胞的DNA的存在。

Cancer detection and classification using methylation group analysis

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用甲基化组分析进行癌症检测和分类相关申请本申请要求2017年7月12日提交的美国临时专利申请号62/531527的优先权，其通过引用并入文中。
本专利技术涉及癌症检测和分类，更具体地说，涉及甲基化组分析用于癌症检测和分类的用途。
技术介绍
循环无细胞DNA(cfDNA)作为生物标记物来源的用途在肿瘤学中迅速获得发展[1]。cfDNA的DNA甲基化映射作为生物标记物的用途可能会对液体活检领域产生重大影响，因为它可以以微创方式识别起源的组织[2]，可以进行癌症类型和亚型分类并分层癌症患者[3]。此外，使用cfDNA的全基因组DNA甲基化映射可以克服在没有疾病的放射线证据下在早期癌症患者中检测循环肿瘤DNA(ctDNA)的关键灵敏度问题。现有的ctDNA检测方法基于测序突变，并且灵敏度有限，部分原因是可用于区分肿瘤和正常循环cfDNA的有限数量的复发性突变[4，5]。另一方面，全基因组DNA甲基化映射利用了可用于区分循环肿瘤DNA(ctDNA)与正常循环无细胞DNA(cfDNA)的大量的表观遗传学改变。例如，某些类型的肿瘤(例如室管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在受试者中检测来自癌细胞的DNA的存在的方法，包括：/n(a)提供来自受试者的无细胞DNA的样品；/n(b)使所述样品进行文库制备以允许随后对所述无细胞甲基化DNA进行测序；/n(c)向所述样品中加入第一量的填充DNA，其中至少一部分的所述填充DNA是甲基化的，然后可选地使所述样品变性；/n(d)使用对甲基化多核苷酸具有选择性的结合剂捕获无细胞甲基化DNA；/n(e)对所捕获的无细胞甲基化DNA进行测序；/n(f)比较所捕获的无细胞甲基化DNA的序列与来自健康和癌症个体的对照无细胞甲基化DNA序列；/n(g)如果所捕获的无细胞甲基化DNA与来自癌症个体的无细胞甲基化DNA序列的一个或多...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170712 US 62/531,5271.一种在受试者中检测来自癌细胞的DNA的存在的方法，包括：
(a)提供来自受试者的无细胞DNA的样品；
(b)使所述样品进行文库制备以允许随后对所述无细胞甲基化DNA进行测序；
(c)向所述样品中加入第一量的填充DNA，其中至少一部分的所述填充DNA是甲基化的，然后可选地使所述样品变性；
(d)使用对甲基化多核苷酸具有选择性的结合剂捕获无细胞甲基化DNA；
(e)对所捕获的无细胞甲基化DNA进行测序；
(f)比较所捕获的无细胞甲基化DNA的序列与来自健康和癌症个体的对照无细胞甲基化DNA序列；
(g)如果所捕获的无细胞甲基化DNA与来自癌症个体的无细胞甲基化DNA序列的一个或多个序列之间在统计学上具有显著相似性，则识别来自癌细胞的DNA的存在。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品来自所述受试者的血液或血浆。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中比较步骤(f)基于使用统计分类器的拟合。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述分类器是机器学习得出的。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述分类器是弹性网分类器、套索、支持向量机、随机森林或神经网络。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中来自健康和癌症个体的所述对照无细胞甲基化DNA序列包含在健康和癌症个体之间的差异性甲基化区域(DMR)的数据库中。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中来自健康和癌症个体的所述对照无细胞甲基化DNA序列限于在源自无细胞DNA的DNA中的在健康和癌症个体之间是差异性甲基化的那些对照无细胞甲基化DNA序列。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述对照无细胞甲基化DNA序列在源自血浆的DNA中在健康和癌症个体之间是差异性甲基化的。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述样品具有小于100ng、75ng或50ng的无细胞DNA。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述第一量的填充DNA包含约5％、10％、15％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的甲基化填充DNA，其余为未甲基化的填充DNA，优选地为5％至50％、10％至40％或15％至30％的甲基化填充DNA。


11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述第一量的填充DNA为20ng至100ng，优选为30ng至100ng，更优选为50ng至100ng。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中来自所述样品的所述无细胞DNA和所述第一量的填充DNA一起包含至少50ng的总DNA，优选至少100ng的总DNA。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述填充DNA的长度为50bp至800bp，优选为100bp至600bp，并且更优选为200bp至600bp。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述填充DNA是双链的。


15.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述填充DNA是垃圾DNA。


16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述填充DNA是内源性或外源性DNA。


17.根据权利要求16所述的方法，其中所述填充DNA是非人类DNA，优选为λDNA。


18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述填充DNA与人类DNA没有比对。


19.根据权利要求1至18中任一项所的方法，其中所述结合剂是包含甲基-CpG结合结构域的蛋白质。


20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述蛋白质是MBD2蛋白质。


21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中步骤(d)包括使用抗体将所述无细胞甲基化DNA免疫沉淀。


22.根据权利要求21所述的方法，包括将至少0.05μg的所述抗体添加至所述样品用于免疫沉淀，并且优选地至少0.16μg。


23.根据权利要求21所述的方法，其中所述抗体是5-MeC抗体。


24.根据权利要求21所述的方法，还包括在步骤(c)之后向所述样...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·迪尼兹·德·卡尔瓦霍，斯科特·维克托·布拉特曼，拉贾特·辛加尼亚，阿库尔·拉维纳拉亚纳·查克拉瓦西，
申请(专利权)人：大学健康网络，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA