【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过肿瘤分数和覆盖率调整肿瘤突变负荷的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求以下美国临时专利申请的权益并基于其提交日期：2018年7月23日提交的第62/702,280号；2018年10月5日提交的第62/741,770号；2018年12月20日提交的第62/782,894号；和2019年3月26日提交的第62/824,246号，以上申请的全部公开内容通过引用并入本文。背景肿瘤是细胞的异常生长。例如，当正常细胞和/或癌细胞死亡时，DNA通常被释放到体液中，作为无细胞DNA和/或循环肿瘤DNA。肿瘤可以是良性或恶性的。恶性肿瘤通常被称为癌症。癌症为全世界疾病的主要原因。每年，世界各地有数千万人被诊断为患有癌症，并且多于一半的人最终因其死亡。在许多国家，癌症列为继心血管疾病之后第二大最常见的死亡原因。早期检测与许多癌症的改善结果相关。癌症通常由个体的正常细胞内的突变的积累引起，其中的至少一些引起不当调控的细胞分裂。这样的突变通常包括单核苷酸变异(SNV)、基因融合、插入和缺失(indel)、颠换、易位和倒位。癌症内的突...
【技术保护点】
1.一种确定受试者的肿瘤突变负荷(TMB)的方法，所述方法包括：/n(a)根据从来自所述受试者的样品中的一种或更多种核酸获得的序列信息确定观察到的突变计数；/n(b)确定肿瘤分数和/或所述核酸的覆盖率以生成测序参数；/n(c)在给定所述测序参数的情况下确定预期突变分数和/或所述预期突变分数的预期分布，以生成预期结果；以及/n(d)在给定所述预期结果的情况下调整所述观察到的突变计数以生成调整的结果，从而确定所述受试者的TMB。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180723 US 62/702,280;20181005 US 62/741,770;20181.一种确定受试者的肿瘤突变负荷(TMB)的方法，所述方法包括：
(a)根据从来自所述受试者的样品中的一种或更多种核酸获得的序列信息确定观察到的突变计数；
(b)确定肿瘤分数和/或所述核酸的覆盖率以生成测序参数；
(c)在给定所述测序参数的情况下确定预期突变分数和/或所述预期突变分数的预期分布，以生成预期结果；以及
(d)在给定所述预期结果的情况下调整所述观察到的突变计数以生成调整的结果，从而确定所述受试者的TMB。
2.一种确定受试者的肿瘤突变负荷(TMB)的方法，所述方法包括：
(a)提供来自所述受试者的样品；
(b)扩增所述样品中的核酸以生成扩增的核酸；
(c)对所述扩增的核酸测序以生成序列信息；
(d)从所述序列信息确定观察到的突变计数；
(e)确定肿瘤分数和/或所述核酸的覆盖率以生成测序参数；
(f)在给定所述测序参数的情况下确定预期突变分数和/或所述预期突变分数的预期分布，以生成预期结果；以及
(g)在给定所述预期结果的情况下调整所述观察到的突变计数以生成调整的结果，从而确定所述受试者的TMB。
3.一种选择一种或更多种定制治疗来治疗受试者的癌症的方法，所述方法包括：
(a)根据从来自所述受试者的样品中的一种或更多种核酸获得的序列信息确定观察到的突变计数；
(b)确定肿瘤分数和/或所述核酸的覆盖率以生成测序参数；
(c)在给定所述测序参数的情况下确定预期突变分数和/或所述预期突变分数的预期分布，以生成预期结果；
(d)在给定所述预期结果的情况下调整所述观察到的突变计数，以生成调整的结果；以及
(e)将所述调整的结果与用一种或更多种治疗索引的一个或更多个比较器结果进行比较，以为所述受试者鉴定一种或更多种定制治疗。
4.一种治疗受试者的癌症的方法，所述方法包括：
(a)根据从来自所述受试者的样品中的一种或更多种核酸获得的序列信息确定观察到的突变计数；
(b)确定肿瘤分数和/或所述核酸的覆盖率以生成测序参数；
(c)在给定所述测序参数的情况下确定预期突变分数和/或所述预期突变分数的预期分布，以生成预期结果；
(d)在给定所述预期结果的情况下调整所述观察到的突变计数，以生成调整的结果；
(e)将所述调整的结果与用一种或更多种治疗索引的一个或更多个比较器结果进行比较，以为所述受试者鉴定一种或更多种定制治疗；以及
(f)当所述调整的结果与所述比较器结果之间实质匹配时，向所述受试者施用至少一种所鉴定的定制治疗，从而治疗所述受试者的癌症。
5.一种治疗受试者的癌症的方法，所述方法包括向所述受试者施用一种或更多种定制治疗，从而治疗所述受试者的癌症，其中所述定制治疗已经通过以下进行了鉴定：
(a)根据从来自所述受试者的样品中的一种或更多种核酸获得的序列信息确定观察到的突变计数；
(b)确定肿瘤分数和/或所述核酸的覆盖率以生成测序参数；
(c)在给定所述测序参数的情况下确定预期突变分数和/或所述预期突变分数的预期分布，以生成预期结果；
(d)在给定所述预期结果的情况下调整所述观察到的突变计数，以生成调整的结果；
(e)将所述调整的结果与用一种或更多种治疗索引的一个或更多个比较器结果进行比较；以及
(f)当所述调整的结果和所述比较器结果之间实质匹配时，为所述受试者鉴定一种或更多种定制治疗。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述观察到的突变计数和/或所述肿瘤分数包括在所述核酸中鉴定的许多同义突变、许多非同义突变和/或许多非编码突变。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述观察到的突变计数和/或所述肿瘤分数包括选自由以下组成的组的许多突变：单核苷酸变体(SNV)、插入或缺失(indel)、拷贝数变体(CNV)、融合、颠换、易位、移码、重复、重复扩增和表观遗传变体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述观察到的突变计数和/或所述肿瘤分数不包括驱动突变和/或克隆造血衍生突变。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用低于给定单核苷酸变体(SNV)或给定插入或缺失(indel)的检测极限的一个或更多个可能突变的汇集证据来确定所述观察到的突变计数。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用所述预期突变分数作为实际突变计数的观察分数。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述观察到的突变计数和/或所述肿瘤分数包括在所述核酸中鉴定的许多体细胞突变。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述观察到的突变计数排除了一个或更多个已知的癌症驱动突变和/或乘客突变。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述序列信息与一个或更多个参考序列进行比较，以鉴定所述观察到的突变计数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述参考序列至少包含hg19和/或hg38的子序列。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述肿瘤分数包括在所述核酸中鉴定的所有体细胞突变的最大突变等位基因分数(MAF)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述肿瘤分数低于所述样品中所有核酸的约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.5％、约1％、约2％、约3％、约4％或约5％。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括鉴定所述核酸中包含给定核苷酸位置的许多独特的cfDNA片段，以确定所述覆盖率。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括鉴定所述核酸中包含给定核苷酸位置的独特无细胞DNA(cfDNA)分子的中值数目，以确定所述覆盖率。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述样品中存在的所述核酸中的给定核苷酸位置，所述覆盖率在10和50,000个cfDNA片段之间。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述预期突变分数和/或所述预期突变分数的预期分布包括所述突变分数的约95％或更多的置信区间。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用所述预期突变分数的95％置信区间的上限来生成所述观察到的突变计数的下限。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括计算在预期突变等位基因分数(MAF)分布中鉴定给定MAF中的突变的概率，以确定所述预期突变分数。
23.根据权利要求22所述的方法，包括将预期相对MAF的分布乘以所述肿瘤分数以生成MAF。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中使用以下二项式比例置信区间来计算预期MAF的分布：
和
其中f是调用的突变的预期分数，n_true是预期的实际突变，等于给定f时观察到的突变数目，并且z是置信水平。
25.根据权利要求24所述的方法，其中如果f小于阈值f，则不确定TMB。
26.根据权利要求24所述的方法，其中如果f大于阈值f，则确定TMB。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用以下等式确定所述预期结果：
观察到的突变分数＝∑MAF(P(调用突变|MAF)*P(在MAF的突变))，
其中P是概率，并且MAF是突变等位基因分数。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述相对MAF的预期分布从对照样品数据集的一个或更多个数据集获得。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述对照样品数据集包括至少约25、至少约50、至少约100、至少约200、至少约300、至少约400、至少约500、至少约600、至少约700、至少约800、至少约900、至少约1,000、至少约5,000、至少约10,000、至少约15,000、至少约20,000、至少约25,000、至少约30,000或更多个对照样品。
30.根据权利要求28或29所述的方法，其中在所述对照样品数据集中观察到的最大MAF包括约0.5％、约1％、约2％、约5％或约10％。
31.根据权利要求28-30中任一项所述的方法，包括使用以下等式将所述相对MAF拟合到曲线：
F＝1/(1+(P_50/相对-MAF)n)，
其中F是累积分布函数，P_50是相对MAF中值，相对-MAF是相对MAF，并且n是拟合相对分布形状的指数。
32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述观察到的突变计数除以所述样品中的预期突变分数或所述预期突变分数的置信区间的上限/下限，以生成调整的结果。
33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整的结果包括在一系列突变等位基因分数在所述核酸中检测到的许多突变。
34.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述观察到的突变计数除以所述预期结果以生成调整的结果。
35.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整的结果包括最高可能实际突变计数的预测。
36.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整的结果包括最低可能实际突变计数的预测。
37.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整的结果包括调整的突变计数。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述调整的突变计数大于或等于所述观察到的突变计数。
39.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括从来自所述受试者的样品中的核酸获得所述序列信息。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述序列信息从所述核酸的靶向区段获得。
41.根据权利要求39或40所述的方法，其中所述靶向区段包含约1和约100,000个之间的不同和/或重叠的基因组区域。
42.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括从所述受试者获得样品。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述样品选自由以下组成的组：组织、血液、血浆、血清、痰、尿液、精液、阴道液、粪便、滑液、脊髓液和唾液。
44.根据权利要求42所述的方法，其中所述样品包括组织。
45.根据权利要求42所述的方法，其中所述样品包括血液、血浆和/或血清。
46.根据权利要求42-45中任一项所述的方法，其中所述受试者是哺乳动物受试者。
47.根据权利要求46中任一项所述的方法，其中所述哺乳动物受试者是人类受试者。
48.根据权利要求42-47中任一项所述的方法，其中所述核酸包括无细胞核酸。
49.根据权利要求42-48中任一项所述的方法，其中所述核酸包括细胞核酸。
50.根据权利要求42-49中任一项所述的方法，其中所述核酸包括循环肿瘤核酸。
51.根据权利要求42-50中任一项所述的方法，其中所述核酸从循环肿瘤细胞获得。
52.根据权利要求42-51中任一项所述的方法，其中所述核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和/或核糖核酸(RNA)。
53.根据权利要求42-52中任一项所述的方法，包括扩增所述样品中核酸的至少一个区段以生成至少一种扩增的核酸。
54.根据权利要求53所述的方法，包括对所述扩增的核酸测序以生成所述序列信息。
55.根据权利要求54所述的方法，包括对所述核酸的至少约50,000、约100,000、约150,000、约200,000、约250,000、约500,000、约750,000、约1,000,000、约1,500,000、约2,000,000或更多个核苷酸测序，以生成序列信息。
56.根据权利要求54或55所述的方法，其中所述测序选自由以下组成的组：靶向测序、内含子测序、外显子组测序和全基因组测序。
57.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中所述定制的治疗包括至少一种免疫治疗。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述免疫治疗包括至少一种检查点抑制剂抗体。
59.根据权利要求57或58所述的方法，其中所述免疫治疗包括针对以下的抗体：PD-1、PD-2、PD-L1、PD-L2、CTLA-40、OX40、B7.1、B7He、LAG3、CD137、KIR、CCR5、CD27或CD40。
60.根据权利要求57-59中任一项所述的方法，其中所述免疫治疗包括施用针对至少一种肿瘤类型的促炎性细胞因子。
61.根据权利要求57-60中任一项所述的方法，其中所述免疫治疗包括施用针对至少一种肿瘤类型的T细胞。
62.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中所述癌症包括至少一种选自由以下组成的组的肿瘤类型：胆道癌、膀胱癌、移行细胞癌、尿路上皮癌、脑癌、神经胶质瘤、星形细胞瘤、乳腺癌、化生性癌、宫颈癌、宫颈鳞状细胞癌、直肠癌、结肠直肠癌、结肠癌、遗传性非息肉性结肠直肠癌、结肠直肠腺癌、胃肠间质瘤(GIST)、子宫内膜癌、子宫内膜间质肉瘤、食管癌...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡蒂·朱莉娅·奎因，埃琳娜·赫尔曼，达里娅·丘多瓦，埃尔米·埃尔图凯，贾斯汀·I·奥德加德，史蒂芬·费尔克拉夫，艾琳·夏姆，阿里尔·海莫维奇，
申请(专利权)人：夸登特健康公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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