检测方法技术

本文提供了用于检测结直肠肿瘤和结肠癌的材料和方法，其基于受试者(例如患者)的粪便样品中存在的真核核酸中的粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平。所述方法可用于检测高危腺瘤和结直肠肿瘤分子亚型。危腺瘤和结直肠肿瘤分子亚型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测方法


[0001]本专利技术涉及从粪便样品提取真核核酸和使用所述核酸诊断和治疗肠疾病。

技术介绍

[0002]胃肠病症，例如胃肠癌，和其它消化疾病，如溃疡性结肠炎、肠易激综合征和克罗恩病(Crohn's disease)，是普遍存在的。在美国，胃肠病症估计每年影响6000万至7000万人。对于一些病症，早期筛查和诊断已经使得患者的死亡率降低和生活品质提高。然而，标准诊断方法，如结肠镜检查，是侵入性的，耗时的，并且与较高的成本相关。存在对在人类和动物中诊断胃肠病症的非侵入性方法的持续性需要。

技术实现思路

[0003]本文提供了在受试者中检测结直肠癌形成的方法，所述方法包括测量从受试者的粪便样品中提取的真核核酸中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22，23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平，所述生物标志物选自表1或表2或表1和表2的组合所列出的生物标志物；将粪便样品中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平与对照中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平进行比较，其中粪便样品中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平相对于对照中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平的差异表明受试者患有结直肠癌。还提供了一种检测受试者结直肠癌形成的方法，所述方法包括：测量从受试者粪便样品中提取的真核核酸中的一种或多种变异生物标志物基因的变异等位基因频率，所述变异生物标志物基因选自表3中列出的生物标志物基因；将粪便样品中测得的一种或多种变异生物标志物基因的变异等位基因频率与对照中测得的一种或多种变异生物标志物基因的变异等位基因频率进行比较，其中一种或多种变异生物标志物基因的变异等位基因频率相对于对照中一种或多种变异生物标志物基因的变异等位基因频率的差异表明受试者具有或处于结直肠癌的风险。还提供了一种检测受试者结直肠癌分子亚型的方法，所述方法包括：测量从受试者粪便样品中提取的真核核酸中两种或多种生物标志物基因的表达水平，所述生物标志物基因选自表4中列出的任何结直肠肿瘤分子亚型生物标志物基因；将生物样品中所述两种或多种结直肠肿瘤分子亚型生物标志物基因的测量表达水平与对照中所述两种或多种结直肠肿瘤分子亚型生物标志物基因的测量表达水平进行比较，其中生物样品中所述两种或多种结直肠肿瘤分子亚型生物标志物基因的测量表达水平相对于对照中所述两种或多种结直肠肿瘤分子亚型生物标志物基因的测量表达水平的差异表明结直肠癌的分子亚型。
附图说明
[0004]本专利技术的这些和其它特征和优势将在本专利技术的优选实施例的以下详细描述中更充分公开或显而易见，所述详细描述将与附图一起考虑，其中同样数字表示同样部分，并且其中：
[0005]图1A是电泳文件运行。电泳分析用于根据文献中描述的方法检查提取的RNA的品质。
[0006]图1B是电泳文件运行。电泳分析用于根据本文中描述的方法检查提取的RNA的品质。
[0007]图2A是电泳文件运行。电泳分析用于检查立即提取而不在稳定缓冲液中孵育的样品的seRNA的品质。
[0008]图2B是电泳文件运行。电泳分析用于检查提取前在稳定缓冲液中孵育并在室温下储存24小时的样品的seRNA的品质。
[0009]图2C是电泳文件运行。电泳分析用于检查提取前在稳定缓冲液中孵育并在室温下储存48小时的样品的seRNA的品质。
[0010]图3A描述了SVM内部验证期间获得的各种患者群体的ROC分析。
[0011]图3B描绘了在独立测试集上使用的SVM预测的灵敏度。
[0012]图4A是列出了274个用于结直肠癌亚型联合分类器的结直肠肿瘤分子亚型生物标志物基因的表。
[0013]图4B是列出了25个用于鉴定结直肠癌亚型CMS1的示例性结直肠肿瘤分子亚型生物标志物基因的表。
[0014]图5是总结了使用结直肠癌亚型联和分类器按结直肠癌CMS(共有分子亚型)对患者进行的分层的热图。
[0015]图6绘出了当比较由Affymetrix Human Transcriptome Array 2.0和Illumina Targeted RNA Custom Panel测量的398个基因的转录本表达时，4对生物复制子的相关性。
[0016]图7是绘出了13例结直肠癌、腺瘤和无肿瘤发现的患者的分层聚类的主成分分析图。
[0017]图8绘出了从诊断为腺瘤和结直肠癌的人类受试者粪便样本中鉴定的六种推定的体细胞变体。
[0018]图9是列出与癌症、结直肠肿瘤和/或胃肠健康相关的生物标志物的表格，其中可以识别假定的体细胞变体。
[0019]图10是总结了与前瞻性培训集，前瞻性支持测试集，回顾性支持测试集和整个研究队列相关的患者人口统计数据和处理指标的表。
[0020]图11A是使用测试集的引导程序的合格特征选择的流程图。
[0021]图11B是所选合格特征的图。
[0022]图12是结肠镜检查、良性息肉、低风险腺瘤、中风险腺瘤、高风险腺瘤和结直肠癌无发现患者的原始GAPDH值图。
[0023]图13是显示基于内部交叉验证(n＝154名患者)的高危腺瘤检测模型性能的图。
[0024]图14是按基尼系数重要性排列的特征表。
[0025]图15A是显示基于不具有粪便免疫化学试验(FIT)特征的独立支持试验组(n＝110
名患者)的HRAs检测模型性能的图。
[0026]图15B是显示基于具有粪便免疫化学试验(FIT)特征的独立支持试验组(n＝110名患者)的HRAs检测模型性能的图。
[0027]图16A是显示在不具有粪便免疫化学试验(FIT)特征的情况下，按疾病严重程度分类的模型预测的图。
[0028]图16B是显示在具有粪便免疫化学试验(FIT)特征的情况下，按疾病严重程度分类的模型预测的图。
[0029]图17A是显示不具有粪便免疫化学测试(FIT)特征的增量下采样分析的结果的图。
[0030]图17B是显示具有粪便免疫化学测试(FIT)特征的增量下采样分析的结果的图。
[0031]图18是显示支持测试集中所有样本的模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测受试者结直肠肿瘤的方法，所述方法包括：a)测量从受试者的粪便样品中提取的真核核酸中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平，所述真核RNA生物标志物选自表1或表2或表1和表2的组合中所列出的生物标志物；b)将粪便样品中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平与对照中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平进行比较，其中粪便样品中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平相对于对照中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平的差异表明受试者患有结直肠肿瘤。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述受试者是人。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述结直肠肿瘤选自结直肠癌、高风险腺瘤、中风险腺瘤和低风险腺瘤。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粪便来源的真核RNA生物标志物选自ACY1、TNFRSF10B、DST、EGLN2、PER3、CTNNB1、ACHE、SMAD4、EDN1、ERBB2和GAPDH。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核酸包括RNA、总RNA、mRNA、seRNA、tRNA、rRNA、ncRNA、smRNA、或snoRNA，或RNA、总RNA、mRNA、seRNA、tRNA、rRNA、ncRNA、smRNA、或snoRNA的任意组合。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表达水平通过核酸测序、微阵列测序、分子条形码、扩增子测序、探针捕获、聚合酶链式反应(PCR)、ddPCR、dPCR、RT
‑
PCR、或RT
‑
qPCR来测量。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定受试者的人口统计信息。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括对所述受试者进行粪便免疫化学测试(FIT)。9.一种为患有结直肠肿瘤或处于结直肠肿瘤风险的受试者选择临床方案的方法，所述方法包括：a)测量来自受试者的粪便样品中存在的真核核酸中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平，所述真核RNA生物标志物选自表1或表2或表1和表2的组合中所列出的生物标志物；b)将粪便样品中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平与对照中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平进行比较，其中粪便样品中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平相对于对照中测得的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、
14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平的差异表明所述受试者患有结直肠肿瘤或处于结直肠肿瘤风险；c)实施诊断程序或治疗或诊断程序和治疗的组合。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述受试者是人。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述结直肠肿瘤选自结直肠癌、高风险腺瘤、中风险腺瘤和低风险腺瘤。12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述粪便来源的真核RNA生物标志物选自ACY1、TNFRSF10B、DST、EGLN2、PER3、CTNNB1、ACHE、SMAD4、EDN1、ERBB2和GAPDH。13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述核酸包括RNA、总RNA、mRNA、seRNA、tRNA、rRNA、ncRNA、smRNA、或snoRNA,或RNA、总RNA、mRNA、seRNA、tRNA、rRNA、ncRNA、smRNA、或snoRNA的任意组合。14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述表达水平通过核酸测序、微阵列测序、分子条形码、扩增子测序、探针捕获、聚合酶链式反应(PCR)、ddPCR、dPCR、RT
‑
PCR、或RT
‑
qPCR来测量。15.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括确定受试者的人口统计信息。16.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括对所述受试者进行粪便免疫化学测试(FIT)。17.根据权利要求9所述的方法，其中所述临床方案包括诊断程序或治疗。18.根据权利要求9所述的方法，其中所述诊断程序包括结肠镜检查。19.根据权利要求9所述的方法，其中所述治疗包括手术、化疗、放射疗法、靶向疗法或免疫疗法。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述化疗包括施用5
‑
氟尿嘧啶、亚叶酸钙、卡培他滨、奥沙利铂、伊立替康或其组合。21.根据权利要求19所述的方法，其中所述靶向疗法包括施用贝伐单抗(抗VEGF)、拉米夫定(抗VEGFR2)、阿夫利塞、雷科拉非尼、西妥昔单抗(抗EGFR)、帕尼妥珠单抗、曲氟啶
‑
替吡拉西或其组合。22.一种检测受试者结直肠肿瘤的方法，所述方法包括：a)生成随机森林模型，所述随机森林模型被配置为基于预定的特征集来确定结直肠肿瘤的存在，所述特征包括选自表1或表2或表1和表2的组合中列出的生物标志物中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平；b)在受试者中测量选自表1或表2或表1和表2的组合中列出的生物标志物中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物物的表达水平；和c)在受试者中通过随机森林模型，基于选自表1或表2或表1和表2的组合中列出的生物标志物中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物的表达水平，确定结直肠肿瘤的存在。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述预定的特征集包括人口统计信息。24.根据权利要求22所述的方法，其包括通过随机森林模型应用阳性粪便免疫化学试
验(FIT)强制模型。25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29种粪便来源的真核RNA生物标志物选自ACY1、TNFRSF10B、DST、EGLN2、PER3、CTNNB1、ACHE、SMAD4、EDN1、ERBB2和GAPDH。26.一种治疗受试者结直肠肿瘤的方法，所述方法包括：a)在来自受试者的粪便样品中确定来自患者的粪便样品中存在的真核核酸中表达升高水平的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁，
申请(专利权)人：基因复制有限公司，
类型：发明
国别省市：