用于鉴定患者特定驱动突变物的方法和系统技术方案

提供了用于鉴定患者特定驱动突变物的方法。所提供的方法在癌症患者的生物样品中鉴定特定患者来源的与异常信号转导通路相关的标志物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于鉴定患者特定驱动突变物的方法和系统 专利
提供了用于鉴定患者特定驱动突变物（driver mutation)的方法。所提供的方法 在癌症患者的生物样品中鉴定特定患者来源的与异常信号转导通路相关的标志物。 专利技术背景 取决于根本的分子机制的准确诊断以及全部驱动突变物的鉴定和自分泌及旁分 泌作用，被诊断为患各种疾病状况，诸如癌症的患者的临床治疗方案和预后可极为不同。此 外，可能表型上（病理上）相似的许多疾病可具有非常不同的潜在病因。例如，癌症是极为 多样性的；因此，准确诊断和分级治疗方法对于有效的治疗至关重要。在被诊断为患癌症的 患者中，许多控制细胞生长和分化之间，特别是细胞增殖和细胞死亡之间的平衡的信号转 导通路以异常的方式被调控。这些通路中的许多通路的激活是由称为"驱动突变物"的关 键蛋白中的突变的积累引起的，驱动突变物或由肿瘤细胞或基质细胞分泌的生长因子和细 胞因子及肿瘤质膜上激活这些信号转导通路的受体的再激活引起的。这些突变覆盖大量的 程序，但全都具有赋予细胞癌变活性的能力。因此，用特异性的抑制性药物靶向此类驱动突 变物（"靶向治疗"）是癌症治疗的主要目标。例如，肺癌可能具有各自需要不同的治疗方 法的许多潜在的参与因子（例如EGFR突变和ALK-ELM4易位）。同样地，乳腺癌的治疗受潜 在的分子特征谱（诸如ER/PR的表达或HER2的扩增）指令。不同通路之间的相互作用是 非常复杂的并且是肿瘤特异性的，并且在大多数病例中是患者特异性的。需要对患者特异 性的肿瘤潜在信号机制的充分理解以确定靶向治疗药物的最佳组合，所述靶向治疗药物可 能通过中断异常信号转导通路来抑制细胞分裂并诱导细胞死亡而起效。肿瘤在个体间的异 质性（基因多态性）对药物效力以及不希望的脱靶副作用的可能性和最终的存活率具有深 远的影响。 在人类的约320个已知的信号转导通路中，约50个信号转导通路直接或间接地参 与肿瘤生长和进展。对这样的平台的需要未被满足，所述平台使得通过在活的受试细胞中 监测各种信号转导蛋白（诸如，例如，膜定位和/或细胞内受体及信号转导蛋白）的激活而 确立患者肿瘤的激活的信号转导通路的特征成为可能。 癌症的复杂性和异质性要求更灵敏和识别能力更强的诊断方法，所述诊断方法以 定性和定量的方式映射肿瘤信号转导通路并使得分级治疗的精准选择成为可能。目前的技 术状态是，极少的单个标志物可用于预测药物的效力和毒性。此外，由于肿瘤内积累的大量 突变和有限的已鉴定的驱动突变物的库（repertoire)，用于选择靶向治疗的全基因组测序 (下一代测序）的适用性受到限制。此外，全基因组测序没有揭示出自分泌和旁分泌刺激， 它们是肿瘤增殖的主要驱动因素。因此，本领域存在对为患者提供特异性诊断平台的方法和系统的未被满足的 需要，所述诊断平台是有成本和时间效益的，并且具有基于患者特定驱动突变物和自分 泌-旁分泌突变的异常活性而专门识别这些驱动突变物突变的能力，并因此可预测特异 性、个性化和优化的治疗。专利技术概沐 本专利技术提供了，通过鉴定受试细胞中信号转导通路活性的改变鉴定患者特定驱动 突变物的方法和系统，所述信号转导通路活性的改变与驱动突变物的功能相关。根据一些 实施方案，信号转导通路活性的改变通过鉴定与驱动突变物的功能相关的报告物基因的亚 细胞定位的变化来确定。在一些实施方案中，从生物样品中获得特定患者来源的标志物 (PDM)的基因，并在活的受试细胞中测试它们对相应荧光易位报告物（FTR)基因的亚细胞 易位的影响以确定所测试的PDM是否突变。在一些实施方案中，获得特定患者来源的标志 物并将其融合至荧光报告物以创建患者来源的报告物（PDR)，其中在活的受试细胞中测试 PDR的亚细胞易位以确定所测试的PDR是否突变。 本文公开的方法和系统通常还允许确定与疾病相关的细胞内通路以及受到异常 影响的信号转导通路的特定组分。本文公开的方法和系统提供的分析还允许确定和/或调 整适应对由此鉴定的患者特定驱动突变物的最佳个性化治疗。 在一些实施方案中，本专利技术提供了用于确定参与癌症的患者特定驱动突变物的方 法和系统。在一些实施方案中，驱动突变物是致癌性驱动突变物。在一些实施方案中，所述 方法和系统提供了测试各种旁分泌和自分泌因子对特定癌症及其进展的影响的预测平台。 在一些实施方案中，所述方法和系统提供了确定所测试的药物或药物组合对患者的特定细 胞通路的影响的预测平台。在一些实施方案中，所述方法和系统提供了确定特别适合患者 的优化治疗的预测平台。在一些实施方案中，本文所公开的方法能够确定自分泌和旁分泌 对细胞和细胞间的信号转导通路的影响。在一些实施方案中，本文公开的方法能够检测和 /或预测固有的耐药机制和获得性的耐药机制。 根据一些实施方案，提供了通过鉴定报告标志物基因的亚细胞定位的变化鉴定患 者特定驱动突变物的方法，其中报告标志物基因的亚细胞定位的变化受到驱动突变物的影 响。在一些实施方案中，患者来源的标志物（PDM)从该患者的生物样品中获得，并被操作 (构建）以在报告物嵌合基因（荧光易位报告物（FTR)，包含报告物基因部分和靶基因部分 的嵌合产物）的存在下在活的受试细胞中表达。然后确定FTR在受试细胞中的亚细胞定 位。如果，与FTR在正常条件下（即，在相应的WT PDM的存在下）的亚细胞定位相比和/ 或与其他已知的参考相比，FTR在所测试的PDM的存在下的亚细胞定位不同，则指示所测试 的PDM发生突变。因此，使用本文公开的方法，可将患者的特定PDM鉴定/表征为驱动突变 物。可选择地或另外，在一些实施方案中，可通过创建TOR (即，连接/附接/融合至报告物 基因的PDM)，并跟踪其亚细胞定位直接测试PDM，而无需使用FTR。此外，通过确定此类驱动 突变物，可确定患者肿瘤内运行的已激活的信号转导通路。此外，这促进精确并针对性地选 择根除肿瘤并避免特定患者的抗性机制所需要的必需的靶向疗法治疗。 根据一些实施方案，有利地提供了基于从肿瘤组织获得的生物样品的用于个性化 癌症治疗的新型诊断平台。在一些实施方案中，所述方法是基于细胞的测定，所述基于细胞 的测定能够通过此类监测激活型驱动突变物对固定在基底上的存活的（活的）细胞中FTR 的影响，并且特别是监测此类激活型驱动突变物激活已知的参与肿瘤发展的信号转导通路 的能力来感知此类激活型驱动突变物。在一些实施方案中，这可通过检测涉及荧光报告蛋 白（FTR)的细胞内易位事件（即，易位到多个亚细胞位置，诸如质膜、细胞溶质、核内体、核 仁等/在多个亚细胞位置，诸如质膜、细胞溶质、核内体、核仁等之间易位）和蛋白-蛋白的 相互作用进行。因此，本文公开的方法和系统可允许在一线治疗之前鉴定此类细胞事件，从 而启动有效的治疗方案。此外，可防止药物治疗刺激的肿瘤抗性细胞的过度生长。 因此，根据一些实施方案，提供了鉴定癌症患者的生物样品中的一种或更多种患 者特定驱动突变物的方法，所述方法包括以下步骤： a)从所述生物样品获得多种mRNA ; b)由所述多种mRNA产生cDNA文库； c)使用与编码已知的信号转导蛋白的多核苷酸互补的一组引物扩增所述cDNA文 库中的特定cDNA ; d)形成所扩增的cDNA的单独的表达构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在癌症患者的生物样品中鉴定一种或更多种患者特定驱动突变物的方法，所述方法包括以下步骤：a)从所述生物样品获得多种mRNA；b)由所述多种mRNA产生cDNA文库；c)使用与编码已知的信号转导蛋白的多核苷酸互补的一组引物扩增所述cDNA文库中的特定cDNA；d)形成所扩增的cDNA的单独的表达构建体，其中所述cDNA被可操作地连接至启动子；e)形成携带来自肿瘤的扩增的cDNA的第一组表达构建体及相应的野生型cDNA的第二组表达构建体的可寻址阵列；从而提供在编码所述信号转导蛋白的多核苷酸中携带候选突变的表达构建体的可寻址阵列，所述可寻址阵列适合鉴定所述癌症患者的生物样品中的患者特定驱动突变物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约拉姆·阿尔特舒勒，加比·塔尔希克，
申请(专利权)人：诺威尔卢斯德克有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL