用于确定患者特定突变的致癌指数的方法和系统技术方案

提供了用于确定患者特定突变的多种致癌相关的指数的方法。提供的方法允许确定多种患者特定突变和对多种患者特定突变分级以及定性地和定量地确定多种相关的致癌指数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定患者特定突变的致癌指数的方法和系统专利
提供了用于确定患者特定突变(patientspecificmutation)的多种致癌相关的指数的方法和系统。所述系统和方法允许确定多种患者特定突变和对多种患者特定突变分级以及定性地和定量地确定多种相关致癌指数。专利技术背景癌症(恶性肿瘤或恶性赘生物)是一组涉及具有侵入或扩散到其他身体部分的潜能的异常细胞生长的疾病。癌症极其多样化，并且其涉及多种根本的分子机制。因此，取决于根本的分子机制的准确诊断以及致癌突变的鉴定和自分泌及旁分泌作用，被诊断为患有各种癌症的患者的预后可极为不同。此外，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反映患者特定的肿瘤信号传送途径并能够对特定突变准确分级用于确定准确的预后和优化的疗法。例如，属于本申请的专利技术人中的一些的国际公布号WO2014/111936涉及用于鉴定患者特定驱动突变的方法和系统。目前，由于肿瘤内积累的大量突变、有限的已鉴定的驱动突变的库(repertoire)以及非常有限的关于多种突变的相互作用并且特别是其活性的深刻理解，全基因组测序(诸如下一代测序)用于提供准确的预后或优化的靶向疗法的选择的适用性受到限制。因此，本领域中存在对以下方法和系统的未满足的需求：所述方法和系统提供对患者特定突变定性地和定量地分级并且能够允许确定多种相关指数，所述多种相关指数可以提供患者的特定突变的个性化指征(indication)并且还可以提供患者特定预后和/或优化的治疗的指征。专利技术概述本专利技术提供了用于确定和/或计算和/或产生患者特定突变的多种致癌指数的方法和系统，所述患者特定突变的多种致癌指数可以提供对于患者的突变以及对于患者的特定状况(预后)的深刻理解，并且还可以辅助确定优化的治疗。通过鉴定受试细胞中与驱动突变的功能相关的信号传送途径活性的改变来识别患者特定突变。根据一些实施方案，通过鉴定与患者突变的功能相关的报告物基因的亚细胞定位的变化来确定信号传送途径活性的改变。在一些实施方案中，从生物样品(直接或间接)获得或取得特定患者来源的标志物(patientderivedmarker)(PDM)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(fluorescenttranslocationreporter)(FTR)基因的亚细胞易位的影响以确定所测试的PDM是否发生突变。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(patientderivedreporter)(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是否发生突变。在一些实施方案中，驱动突变的鉴定允许确定所鉴定的特定突变对多种药物和/或药物组合的药物反应，并且还被配置为提供对所鉴定的突变(关于其致瘤作用)分级以及确定多种患者特定致癌指数。本文公开的方法和系统允许对多种所鉴定的患者突变定性地和定量地分级以及确定与所鉴定的突变的致瘤相关的多种指数和患者的总体状况和预后。在一些实施方案中，本专利技术提供了用于鉴定参与癌症的患者特定驱动突变的方法和系统，并且还提供用于鉴定多种相关指数的方法和系统以及用于确定所述多种相关指数的方法。在一些实施方案中，驱动突变是致癌驱动突变。在一些实施方案中，本文公开的方法能够形成多种癌症相关的指数，诸如，例如，但不限于：无进展生存期(progressionfreesurvival)、总存活率(overallsurvival)、对药物反应的概率、致癌分级指数、治疗指数。在一些实施方案中，指数还可以与治疗相关，因为它们提供用于定量地确定药物相关指数诸如药物或药物组合的治疗指数的平台。根据一些实施方案，所鉴定的突变连同所测量的关于突变的定量数据，连同获得的关于旁分泌/自分泌激活的途径的数据，可以一起用于产生“肿瘤致癌图谱”，其指示患者肿瘤中受影响的信号传送途径以及突变的基因和其致癌活性。根据一些实施方案，提供了用于确定患者特定驱动突变的致癌分级的方法，所述方法包括鉴定报告物标志物基因的亚细胞定位/易位的改变，其中亚细胞定位的改变受驱动突变的影响，任选地，在受试药物或药物组合物的存在或不存在下鉴定报告物标志物基因的亚细胞定位/易位的改变。在一些实施方案中，从患者的生物样品(直接或间接，例如，基于测序数据)获得/取得患者来源的标志物(PDM)，并对其操作(工程化)以在活的受试细胞中在报告物嵌合基因(包括报告物基因部分和靶基因部分的嵌合产物的荧光易位报告物(FTR))的存在下表达。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WTPDM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。此外，可以在受试药物或受试药物组合的存在下测试所鉴定的突变，以鉴定所测试的PDM的特定药物反应，并且所鉴定的突变还可以用于确定多种治疗相关的指数。因此，使用本文公开的方法，可以将患者特定PDM鉴定/表征为是驱动突变，并且还可以在药物的存在下测定所述患者特定PDM，以测量所述药物影响所述患者特定PDM定位和致癌活性的能力，以最终允许产生多种相关的指数。可选择地或另外地，在一些实施方案中，可通过创建PDR(即，连接/附接/融合至报告物基因的PDM)，并追踪其亚细胞定位直接测试PDM，而无需使用FTR。通过确定这类驱动突变，可鉴定患者肿瘤内运行的已活化的信号传送途径。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，有利地提供了用于鉴定患者特定来源的突变和确定其多种致癌相关的指数的增强且改善的定量诊断平台，所述平台允许在相同基因中和/或在不同基因中和/或在相同受试细胞中不同PDM的组合中的不同突变或突变组合之间分级和比较。在一些实施方案中，公开的方法包括基于细胞的测定，所述基于细胞的测定能够通过在存活的(活的)细胞中监测驱动突变对FTR的影响来鉴定驱动突变，并且基于此，有效地确定/产生/计算/生成多种相关指数。本文公开的方法还能够有利地以高度显著性鉴定不同靶向疗法药物的抗性和敏感性，并且能够定量地鉴定和/或比较多种患者突变的药物反应，并且还提供在多种药物对相同靶标的情况下的药物选择。此外，如下文所示例的，由本文公开的方法确定的指数还与临床观察到的结果一致，这提供了体外测定和体内状况之间的相关性。因此，这些结果例示了所公开的方法和系统鉴定多种突变的多种致癌相关的指数和提供在不同突变之间分级和比较的定量平台的能力。在一些实施方案中，本文公开的方法和系统提供了一种定量平台，所述平台能够通过在活的受试细胞中监测多种信号传送蛋白(诸如，例如，膜定位和/或细胞内受体及信号传送蛋白)的活化而鉴定患者特定肿瘤活化的信号传送途径的特征，并且基于该结果产生多种相关的指数。在一些实施方案中，驱动突变的鉴定可以通过检测涉及荧光报告物蛋白(FTR)的细胞内易位事件(即，易位到多个亚细胞位置，诸如质膜、胞质溶胶、核内体、核仁等/在多个亚细胞位置，诸如质膜、胞质溶胶、核内体、核仁等之间易位)和蛋白-蛋白的相互作用进行。根据一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生一种或更多种患者特定突变的致癌指数的方法，所述方法包括以下步骤：a.形成携带包含患者特定突变的基因的第一组表达构建体及相应的野生型基因的第二组表达构建体的可寻址阵列；b.对于所述可寻址阵列中的每个位点，添加编码荧光易位报告物(FTR)基因的表达载体，所述荧光易位报告物(FTR)基因包含连接至特定报告物基因部分的靶基因部分；c.将活的测定细胞在使得所述表达构建体和所述表达载体转染进入所述测定细胞的条件下添加至每个位点；d.比较表达包含所述突变的基因与表达其相应的野生型表达的基因的所述测定细胞中表达的FTR的亚细胞定位和/或易位，以鉴定不同结果；e.通过以下对所述候选的患者特定突变的所述不同结果进行定量：i)处理所述不同结果以确定所测试的FTR在所述第一组表达构建体和所述第二组表达构建体的存在下的易位程度，以确定所述患者特定突变的活化水平；ii)基于所述FTR在所述第二组表达构建体的存在下的易位程度归一化所述FTR在所述第一组表达载体的存在下的易位程度，以确定所述患者特定突变的归一化的活化水平；以及iii)分析所述患者特定突变的归一化的活化水平与临床结果(参考)之间的映射；以从而确定所述一种或更多种患者特定突变的所述致癌分级指数。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.21 US 62/026,7161.一种产生一种或更多种患者特定突变的致癌指数的方法，所述方法包括以下步骤：a.形成携带包含患者特定突变的基因的第一组表达构建体及相应的野生型基因的第二组表达构建体的可寻址阵列；b.对于所述可寻址阵列中的每个位点，添加编码荧光易位报告物(FTR)基因的表达载体，所述荧光易位报告物(FTR)基因包含连接至特定报告物基因部分的靶基因部分；c.将活的测定细胞在使得所述表达构建体和所述表达载体转染进入所述测定细胞的条件下添加至每个位点；d.比较表达包含所述突变的基因与表达其相应的野生型表达的基因的所述测定细胞中表达的FTR的亚细胞定位和/或易位，以鉴定不同结果；e.通过以下对所述候选的患者特定突变的所述不同结果进行定量：i)处理所述不同结果以确定所测试的FTR在所述第一组表达构建体和所述第二组表达构建体的存在下的易位程度，以确定所述患者特定突变的活化水平；ii)基于所述FTR在所述第二组表达构建体的存在下的易位程度归一化所述FTR在所述第一组表达载体的存在下的易位程度，以确定所述患者特定突变的归一化的活化水平；以及iii)分析所述患者特定突变的归一化的活化水平与临床结果(参考)之间的映射；以从而确定所述一种或更多种患者特定突变的所述致癌分级指数。2.根据权利要求1所述的方法，其中分析包括利用机器学习。3.根据权利要求1所述的方法，其中分析包括相关性单变量分析、多变量分析、支持向量机、广义线性模型或其组合。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述易位程度基于核质比来确定。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述指数具有指示所述候选的患者特定突变驱动恶性肿瘤的能力的数值。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述指数指示患者的无进展生存期、患者的总存活率、药物反应的概率、进展时间(TTP)、肿瘤反应率、复发、无病生存期(DFS)或其组合。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述患者特定突变的易位程度被进一步归一化为对所述患者特定突变参与的细胞信号传送途径的影响。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述亚细胞定位选自：胞质溶胶、细胞核、核仁、质膜、内质网(ER)、线粒体、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、内体区室和细胞骨架。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述FTR的所述靶基因部分编码选自以下的蛋白：肿瘤抑制因子、细胞骨架蛋白、生长因子受体、G-蛋白偶联受体、细胞粘附蛋白、蛋白激酶、转录因子、衔接体蛋白质和交换因子。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述FTR的所述报告物基因部分编码荧光标志物。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述基因源自所述患者的生物样品。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述突变的至少一种是致癌突变。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和/或第二组表达构建体包含双链线性DNA。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和/或第二组表达构建体的启动子是诱导型启动子或组成型启动子。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和/或第二组表达构建体携带基因的一部分。16.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在转染试剂的存在下在固体支持体上干燥所述构建体和/或载体。17.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)在步骤a)和/或步骤b)之前。18.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将受试药物添加至所述细胞的步骤。19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括计算治疗指数，所述治疗指数指示所述患者特定突变驱动恶性生长的能力响应于所述受试药物的降低。20.一种用于产生致癌分级指数的系统，所述系统包括处理线路，所述处理线路被配置为：a)获得指示受试细胞中荧光易位报告物(FTR)基因产物在第一组表达构建体的存在下和在第二组表达构建体的存在下的亚细胞易位程度的不同结果；b)基于所述FTR的亚细胞易位或定位的程度确定一种或更多种患者特定突变的活化水平；c)基于所述FTR在所述第二组表达构建体的存在下的易位程度，归一化所述FTR在所述第一组表达构建体的存在下的亚细胞易位，以确定所述患者特定突变的归一化的活化水平；以及d)分析所述患者特定突变的活化水平与临床结果(参考)之间的相关性，以从而确定所述致癌指数；其中所述不同结果通过以下获得：i)形成携带包含一种或更多种患者特定突变的基因的第一组表达构建体及相应的野生型基因的第二组表达构建体的可寻址阵列；ii)对于所述可寻址阵列中的每个位点，添加编码荧光易位报告物(FTR)基因的表达载体，所述荧光易位报告物(FTR)基因包含连接至特定报告物基因部分的靶基因部分；以及iii)将活的测定细胞在使得所述表达构建体和表达载体转染进入所述测定细胞的条件下添加至每个位点。21.根据权利要求20所述的系统，其中分析包括机器学习。22.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：加比·塔尔希克，约拉姆·阿尔特舒勒，迈克尔·韦德内，
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