用于评估和/或治疗癌症的无细胞DNA制造技术

本发明专利技术是有关用于评估、监测和/或治疗患有癌症的哺乳动物(例如人)的方法和材料。例如，提供了用于识别哺乳动物患有癌症(例如，局部癌症)的方法和材料。例如，提供了用于评估、监测和/或治疗患有癌症的哺乳动物的方法和材料。料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于评估和/或治疗癌症的无细胞DNA
[0001]相关申请
[0002]本申请主张2018年5月18日提交的美国专利申请62/673,516的优先权以及2019年1月23日提交的美国专利申请62/795,900的优先权，先前申请案的公开被认为是本申请的公开的一部分(并且通过引用并入本文)。
[0003]政府授权
[0004]本专利技术是在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)许可号CA121113的政府支持下完成的。美国政府拥有本专利技术的特定权利。


[0005]本专利技术涉及用于评估和/或治疗患有癌症的哺乳动物(例如人)的方法和材料。例如，本专利技术提供了用于鉴定哺乳动物患有癌症(例如，局部癌症)的方法和材料。例如，本专利技术提供了用于监测和/或治疗患有癌症的哺乳动物的方法和材料。

技术介绍

[0006]全世界人类癌症多数的发病率和死亡率是疾病的晚期诊断造成的结果，对于这些疾病的治疗效果较差(Torre et al.,2015 CA Cancer J Clin 65:87；and World Health Organization,2017 Guide to Cancer Early Diagnosis)。不幸的是，可用于广泛诊断和治疗患者的经临床验证的生物标记物尚未广泛获得(Mazzucchelli,2000 Advances in clinical pathology 4:111；Ruibal Morell,1992The International journal of biological markers 7:160；Galli et al.,2013 Clinical chemistry and laboratory medicine 51:1369；Sikaris,2011 Heart,lung&circulation 20:634；Lin et al.,2016 in Screening for Colorectal Cancer:A Systematic Review for the U.S.Preventive Services Task Force.(Rockville,MD)；Wanebo et al.,1978N Engl J Med 299:448；and Zauber,2015 Dig Dis Sci 60:681)。

技术实现思路

[0007]对于无细胞DNA的最新分析显示此类方法可能为早期诊断提供新途径(Phallen et al.,2017 Sci Transl Med 9；Cohen et al.,2018 Science 359:926；Alix
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Panabieres et al.,2016 Cancer discovery 6:479；Siravegna et al.,2017 Nature reviews.Clinical oncology 14:531；Haber et al.,2014 Cancer discovery 4:650；Husain et al.,2017 JAMA 318:1272；and Wan et al.,2017Nat Rev Cancer 17:223)。
[0008]本专利技术提供了用于确定哺乳动物(例如，从哺乳动物获得的样品中)的无细胞DNA(cfDNA)片段图谱的方法和材料。在某些情况下，确定哺乳动物中的cfDNA片段图谱可用于鉴定哺乳动物是否患有癌症。例如，可以将从哺乳动物(例如，从哺乳动物获得的样品)获得的cfDNA片段进行低覆盖度全基因组测序，并且可以将测序的片段作图到基因组(例如，在非重叠窗口中)并进行评估以确定cfDNA片段图谱。本专利技术还提供了用于评估和/或治疗患
有或怀疑患有癌症的哺乳动物(例如人)的方法和材料。在某些情况下，本专利技术提供了鉴定哺乳动物患有癌症的方法和材料。例如，可以基于(至少一部分基于)cfDNA片段图谱评估从哺乳动物获得的样品(例如血液样品)以确定哺乳动物是否患有癌症。在某些情况下，本专利技术提供了用于监测和/或治疗患有癌症的哺乳动物的方法和材料。例如，可以将一种或多种癌症治疗给予被鉴定为患有癌症的哺乳动物(例如，基于或至少部分基于cfDNA片段图谱)以治疗该哺乳动物。
[0009]本说明书描述了一种用于癌症的早期检测和定位的非侵入性方法。血液中的cfDNA可以为癌症患者提供非侵入性的诊断途径。如本说明书所示，开发了“早期拦截片段的DNA评估”(DELFI)，并用于评估236例乳腺癌、大肠癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、胃癌或胆管癌个体以及245个健康个体的全基因组片段模式。这些分析表明，健康个体的cfDNA图谱反映了白血球细胞的核小体片段图谱，而癌症患者的片段图谱已改变。在7种癌症类型中，DELFI的检测灵敏度为57％至>99％，在七种癌症中的特异性为98％，并且在75％的病例中，可识别癌症的起源组织为几个限定的部位。评估cfDNA(例如，使用DELFI)可以提供用于早期检测癌症的筛选方法，这可以增加成功治疗癌症患者的机会。评估cfDNA(例如，使用DELFI)也可以提供监测癌症的方法，这可以增加成功治疗的机会并改善患有癌症的患者的治疗结果。另外，可以使用便宜的试剂和/或仪器自有限量的cfDNA获得cfDNA片段图谱。
[0010]一般而言，本说明书的一个面向的特征在于确定哺乳动物的cfDNA片段图谱的方法。所述方法可以包括或基本上由以下组成：将从哺乳动物获得的样品中获得的cfDNA片段加工成测序文库，对所述测序文库进行全基因组测序(例如，低覆盖度全基因组测序)以获得测序片段，对所述测序片段进行作图至基因组以获得作图序列的窗口，并且分析作图序列的窗口以确定cfDNA片段长度。作图序列可以包括数十到数千个窗口。作图序列的窗口可以是无重叠的窗口。作图序列的窗口可各自包含约500万个碱基对。cfDNA片段图谱可在每个窗口内确定。cfDNA片段图谱可包括中值片段大小。cfDNA片段图谱可包括片段大小分布。cfDNA片段图谱可以包括在作图序列窗口中小cfDNA片段与大cfDNA片段的比率。cfDNA片段图谱可以覆盖整个基因组。cfDNA片段图谱可以跨越亚基因组间隔(例如，染色体的一部分中的间隔)。
[0011]另一方面，本说明书的特征在于，用于鉴定患有癌症的哺乳动物的方法。所述方法可以包括或基本上由以下步骤组成：确定从哺乳动物获得的样品中的无细胞DNA(cfDNA)片段图谱，比较cfDNA片段图谱与参考cfDNA片段图谱，以及当从哺乳动物获得的cfDNA片段图谱与参考cfDNA片段图谱不同时将哺乳动物鉴定为患有癌症。参考cfDNA片段图谱可以是健康哺乳动物的cfDNA片段图谱。参考cfDNA片段图谱可以通过确定自健康哺乳动物获得的样品中的cfDNA片段图谱而产生。参考DNA片段化模式可以是参考核小体cfDNA的片段图谱。cfDNA片段图谱可包括中值片段大小，并且cfDNA片段图谱的中值片段大小可短于参考cf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】1.一种确定哺乳动物的无细胞DNA(cfDNA)片段图谱的方法，该方法包括：将从所述哺乳动物获得的样品中获得的cfDNA片段加工到测序文库中；使所述测序文库进行低覆盖度的全基因组测序以获得测序片段；将所述测序片段作图到基因组以获得作图序列的窗口；以及分析所述作图序列的窗口以确定cfDNA片段长度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述作图序列包括数十至数千个窗口。3.根据权利要求1至2所述的方法，其中，所述窗口是不重叠的窗口。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述窗口各自包括约500万个碱基对。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在每个窗口内确定cfDNA片段图谱。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，cfDNA片段图谱包括一中位片段大小。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括片段大小分布。8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述cfDNA片段图谱包括在所述作图序列窗口中小cfDNA片段与大cfDNA片段的比率。9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括在整个基因组的窗口中的小cfDNA片段的序列覆盖度。10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括在整个基因组的窗口中的大cfDNA片段的序列覆盖度。11.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括在整个基因组窗口中的小和大cfDNA片段的序列覆盖度。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱在整个基因组上。13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱跨越亚基因组间隔。14.一种鉴定患有癌症的哺乳动物的方法，所述方法包括：确定从所述哺乳动物获得的样品中的无细胞DNA(cfDNA)片段图谱；比较所述cfDNA片段图谱与参考cfDNA片段图谱；以及当从所述哺乳动物获得的所述cfDNA片段图谱与所述参考cfDNA片段图谱不同时，将所述哺乳动物鉴定为患有癌症。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述参考cfDNA片段图谱是健康哺乳动物的cfDNA片段图谱。16.如权利要求15所述的方法，其中，所述参考cfDNA片段图谱是通过测定自所述健康哺乳动物获得的样品中的cfDNA片段图谱而产生的。17.根据权利要求14的方法，其中所述参考DNA片段模式是参考核小体cfDNA片段图谱。18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括中值片段大小，并且其中，所述cfDNA片段图谱的一中值片段大小短于所述参考cfDNA片段图谱的中值片段大小。
19.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括片段大小分布，并且其中，所述cfDNA片段图谱的一片段大小分布和所述参考cfDNA片段图谱的片段大小分布至少相差10个核苷酸。20.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括在所述作图序列窗口中小cfDNA片段与大cfDNA片段的比率，其中小cfDNA片段为100个碱基对(bp)至150bp长度，其中大cfDNA片段为151bp至220bp长度，并且其中所述cfDNA片段图谱中片段比例的相关性低于所述参考cfDNA片段图谱中片段比例的相关性。21.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括在整个基因组的窗口中的小cfDNA片段的序列覆盖度。22.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括在整个基因组的窗口中的大cfDNA片段的序列覆盖度。23.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，所述cfDNA片段图谱包括在整个基因组的窗口中的小和大cfDNA片段的序列覆盖度。24.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中所述癌症选自由：大肠癌、肺癌、乳腺癌、胃癌、胰腺癌、胆管癌和卵巢癌所组成的群组。25.根据权利要求14所述的方法，其中所述比较步骤包括在整个基因组上比较所述cfDNA片段图谱与参考cfDNA片段图谱。26.根据权利要求14所述的方法，其中所述比较步骤包括在亚基因组间隔内将所述cfDNA片段图谱与参考cfDNA片段图谱进行比较。27.根据权利要求14至23中任一项所述的方法，其中，所述哺乳动物先前已经被给予一癌症治疗以治疗所述癌症。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述癌症治疗选自由：手术、辅助化学疗法、新辅助化学疗法、放射疗法、激素疗法、细胞毒性疗法、免疫疗法、过继性T细胞疗法，靶向疗法及其组合所组成的群组。29.根据权利要求14至28中任一项所述的方法，其进一步包括向所述哺乳动物给予选自由：手术、辅助化学疗法、新辅助化学疗法、放射疗法、激素疗法、细胞毒性疗法、免疫疗法、过继性T细胞疗法，靶向疗法及其组合组成的群组的癌症治疗。30.根据权利要求29所述的方法，其中在给予所述癌症治疗后，监测所述哺乳动物是否存在癌症。31.根据权利要求14至权利要求30中任一项所述的方法，所述方法进一步包括鉴定所述样品中的一种或多种癌症特异性序列改变。32.根据权利要求14至权利要求30中任一项所述的方法，所述方法进一步包括鉴定所述样品中的一种或多种染色体异常。33.根据权利要求32所述的方法，其中所述一种或多种染色体异常包括一个或多个染色体臂中的拷贝数变化。34.一种在被鉴定为患有癌症的哺乳动物中鉴定一癌症起源组织的方法，该方法包括：确定从所述哺乳动物获得的样品中的无细胞DNA(cfDNA)片段图谱；比较所述cfDNA片段图谱与一参考cfDNA片段图谱；和当从所述哺乳动物获得的所述cfDNA片段图谱与来自被鉴定为患有癌症相同起源组织
的哺乳动物的参考cfDNA片段图谱相匹配时，鉴定哺乳动物中癌症的起源组织。35.根据权利要求34所述的方法，其中所述参考cfDNA片段图谱包括来自被鉴定为患有一种或多种结肠直肠癌，肺癌，乳腺癌，胃癌，胰腺癌，胆管癌和卵巢癌的哺乳动物的参考cfD...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：约翰，
类型：发明
国别省市：