一种表征疾病异质性的方法技术

本披露提供了一种检测癌症患者中疾病的异质性的方法，该方法包括(a)进行直接分析，其包括针对获自该患者的血液样本中的有核细胞的免疫荧光染色和形态表征以确认和计数循环肿瘤细胞(CTC)；(b)从该样本中分离该CTC；(c)单独表征基因组参数以生成该CTC中每一种的基因组图谱，以及(c)基于该图谱确定该癌症患者中疾病的异质性。在一些实施方式中，该癌症是前列腺癌。在一些实施方式中，该前列腺癌是激素难治性的。素难治性的。素难治性的。

【技术实现步骤摘要】
一种表征疾病异质性的方法
[0001]相关申请
[0002]本申请为2016年11月1日提交的、专利技术名称为“转移性疾病中循环肿瘤细胞(CTC)的单细胞基因组图谱分析以表征疾病异质性”、申请号为2016800782932的中国专利技术专利申请的分案申请。
[0003]本申请要求2015年11月3日提交的美国临时申请号62/250,422(其全部内容通过引用并入本文)的权益。


[0004]本专利技术一般涉及癌症诊断领域，并且更具体地涉及用于循环肿瘤细胞(CTC)的单细胞基因组图谱分析以表征疾病异质性的方法。

技术介绍

[0005]在连续的癌症疗法之后，出现多个癌细胞亚群，每个亚群具有可能赋予耐药性或易感性的不同遗传畸变。组织活检可能无法检测到这些亚群，但血液的液体活检可以帮助识别这些重要的肿瘤细胞，并表征患者的肿瘤如何随着时间的推移已演变。单细胞基因组图谱分析是一项用于研究癌症的进化和多样性以及了解罕见细胞在肿瘤进展中的作用的强大新工具。克隆多样性注定将在侵袭、转移和抵抗疗法的进化中发挥重要作用。
[0006]在美国(US)，前列腺癌是最常诊断的实体器官恶性肿瘤，并且仍然是美国男性中癌症死亡的第二主因。仅在2014年，预计的前列腺癌发病率为233,000例，其中29,480位男性死亡，这使得转移性前列腺癌疗法确实成为未满足的医疗需求。Siegel等人,2014.CA Cancer J Clin.2014；64(1):9
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29。来自欧洲的流行病学研究显示可比数据，其中2012年估计发病率为416 700例新病例，占男性癌症诊断的22.8％。总共预计有92200例特定的前列腺癌死亡，使其成为男性最有可能致死的三种癌症之一，其中死亡率为9.5％。
[0007]尽管使用化学或手术去势对前列腺癌的荷尔蒙疗法已经证明是成功的，但大多数患者最终还是会进展至转移并显示出对进一步激素操纵的抵抗性的疾病阶段。这被称为转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)。然而，尽管如此命名，还是有证据表明在mCRPC中可以持续存在雄激素受体(AR)介导的信号传导和基因表达，即使在面对去势的雄激素水平时也是如此。这可能部分归因于与雄激素合成的酶的上调，AR的过度表达或伴随着各种甾体配体的混杂识别的突变AR的出现。在20
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30％的mCRPC中发现的雄激素受体(AR)
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基因扩增的进展被认为是激素剥夺疗法的结果，并且是治疗失败的主要原因。对mCRPC患者的治疗仍然是一个重大的临床挑战。研究进一步阐明了PI3K
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AKT
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mTOR和雄激素受体(AR)信号轴(signaling axis)之间的直接联系，揭示了激素抵抗进展过程中这些途径之间的动态相互作用。PTEN是人前列腺癌中最常被删除/突变的肿瘤抑制基因之一。作为PI3K/AKT/mTOR途径的脂质磷酸酶和负调节因子，PTEN控制着许多细胞过程，包括存活、生长、增殖、代谢、迁移和细胞结构。PTEN缺失可以用作前列腺癌的诊断和预后生物标志物，以及预测患者对新兴的PI3K/AKT/mTOR抑制剂的响应。
[0008]在2004年之前，没有任何治疗证明可以提高mCRPC男性患者的存活率。用米托蒽醌，用泼尼松或氢化可的松对患者的治疗仅仅是为了减轻疼痛并改善生活质量，但在总生存期(OS)方面没有益处。2004年，两项主要的3期临床试验TAX 327和SWOG(西南肿瘤组织)9916的结果确立了(多西他赛)作为mCRPC患者的主要化学治疗选择。已经针对mCRPC研究了利用雄激素受体(AR)靶向疗法、化学疗法、联合疗法和免疫疗法的额外激素治疗，并且最近的结果为这个难以治疗的患者群提供了额外的选择。随着仅在过去5年中测试和批准用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)患者的新型药剂的指数增长的出现，已经出现了关于这些药剂的最佳排序或组合的问题。在最佳排序方法方面帮助指导临床医生的指南有几条，而且大多数可就症状的存在或缺乏、表现状态以及疾病负担做出评估，以帮助确定这些药剂的最佳排序。Mohler等人,2014,JNatl Compr Canc Netw.2013；11(12):1471
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1479；Cookson等人,2013,J Urol.2013；190(2):429
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438。目前，批准的治疗方法包括紫杉烷类细胞毒性剂，如(多西他赛)和(卡巴他赛)，以及抗雄激素激素治疗药物，如(arbiterone，阻止雄激素产生)或(恩杂鲁胺，一种雄激素受体(AR)抑制剂)。
[0009]临床医生面临的挑战是决定施用这些疗法的最佳顺序以向患者提供最大的益处。然而，治疗失败仍然是基于患者对各种疗法的异质响应以及来自每种药剂的交叉抗性的重大挑战。Mezynski等人,Ann Oncol.2012；23(11):2943
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2947；Noonan等人,Ann Oncol.2013；24(7):1802
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1807；Pezaro等人,Eur Urol.2014,66(3):459
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465。此外，患者可能会错过从被证明可提供总体生存获益的每种药物中获得实质性益处的治疗窗。因此，确认最有可能从目标疗法中受益的目标人群的更好方法仍然是一个重要目标。
[0010]循环肿瘤细胞(CTC)代表癌症诊断中的显着进步，而其非侵入性测量甚至使其更具吸引力。Cristofanilli等人,N Engl J Med 2004,351:781
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91。从原发性肿瘤或其转移部位释放的CTC具有关于该肿瘤的生物学的重要信息。历史上，血流中CTC的水平极低，再加上其表型未知，这严重阻碍了它们的检测并限制了它们的临床效用。为了利用它们的信息，最近已经出现了各种用于CTC的检测、分离和表征的技术。CTC有可能提供一种在治疗过程中实时评估进展性癌症的非侵入性手段，并进一步地，通过监测治疗响应中出现的表型生理和遗传变化来帮助指导治疗。在大多数晚期前列腺癌患者中，原发性肿瘤已被移除，并且预期CTC由转移酶脱落的细胞组成，从而提供“液体活检”。虽然CTC通常定义为EpCAM/细胞角蛋白阳性(CK+)细胞，CD45
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，但在形态学上截然不同，最近的证据表明存在其他CTC候选群体，包含EpCAM/细胞角蛋白阴性(CK
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)细胞或比传统CTC更小的细胞。这些关于CTC群体异质性的研究结果表明，无富集CTC平台有利于基于阳性选择技术，该技术根据大小、密度或EpCAM阳性分离CTC，容易忽视重要CTC亚群。
[0011]CRPC对患有这种晚期形式的前列腺癌的患者和管控这些患者的临床医生都提出了严重的挑战。临床医生通常面临的问题是提供对导致疾病恶化的机制的全面诊断和评估，以努力指导适当和个体化的治疗。通过确认适当的治疗和预后指标，靶向疗法的潜在临床益处得以增加，并且临床医生能够更好地控制CRPC，改善患者的生活质量，并增强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测癌症患者中疾病的异质性的方法，该方法包括：(a)进行直接分析，其包括针对获自该患者的血液样本中的有核细胞的免疫荧光染色和形态表征以确认和计数循环肿瘤细胞(CTC)；(b)从所述样本中分离该CTC；(c)单独表征基因组参数以生成该CTC中每一种的基因组图谱，以及(c)基于所述图谱确定该癌症患者中疾病的异质性。2.如权利要求1所述的方法，其中所述癌症是前列腺癌。3.如权利要求2所述的方法，其中所述前列腺癌是激素难治性的。4.如权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中有核细胞的该免疫荧光染色包括广谱细胞角蛋白、分化簇(CD)45和二脒基
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苯基吲哚(DAPI)。5.如权利要求1
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4中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞安，
申请(专利权)人：艾匹克科学公司，
类型：发明
国别省市：