对肺腺癌亚型分型的方法技术

提供了用于通过检测选自一组肺腺癌基因标签的至少一种分类器生物标记物的表达水平来确定个体的肺腺癌(AD)亚型的方法和组合物。本文还提供了用于确定具有一种腺癌亚型的个体对诸如免疫疗法等疗法的反应的方法和组合物。

Methods for subtyping lung adenocarcinoma

A method and composition for determining an individual's lung adenocarcinoma (AD) subtype by detecting the expression level of at least one classifier biomarker selected from a set of lung adenocarcinoma gene tags are provided. Methods and combinations for determining the response of individuals with a subtype of adenocarcinoma to therapies such as immunotherapy are also provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对肺腺癌亚型分型的方法交叉引用本申请要求2016年5月17日提交的美国临时申请号62/337,591、2016年5月17日提交的美国临时申请号62/337,645、2016年9月19日提交的美国临时申请号62/396,587、2016年11月11日提交的美国临时申请号62/420,836和2016年11月23日提交的美国临时申请号62/425,717的优先权，出于所有目的将每个临时申请通过引用以其整体并入。
本专利技术涉及用于确定肺样品的腺癌亚型和用于预测患有特定肺癌亚型的患者对治疗的反应的方法。关于序列表的声明与本申请相关的序列表以文本格式提供以代替纸质拷贝，并且通过引用特此并入本说明书中。包含该序列表的文本文件的名称是GNCN_009_01WO_SeqList_ST25.txt。文本文件为194KB，并且创建于2017年5月16日，并通过EFS-Web以电子方式提交。专利技术背景肺癌是美国以及全世界中癌症死亡的主要原因。2005年诊断出大约172,000例肺部肿瘤，估计有163,000例死亡，超过结肠、乳腺和前列腺癌症的总和。至少75％的患者出现局部晚期疾病。尽管已经作出很多努力来使用诸如高分辨率CT等技术改进筛查，但这些方法通常会产生假阳性结果，并且通常不会改变结果。因此，即使是早期检测到的小肿瘤也对于如下患者构成重大威胁，该患者的I期肺癌术后5年存活率估计在47％至63％之间。对于晚期疾病患者，预后较差，中值存活期低于一年。一般而言，姑息治疗有效但不可持续，并且对总体存活期的平均影响为大约3个月。在群体水平上，肺癌的根本原因显然是烟草使用，其中全部肺癌中的90％直接归因于吸烟。吸烟与肺癌如此紧密相关，以致于它击败与大多数其他危险因素的决定性联系；虽然石棉、氡和一些肺部刺激物通常被认为是肺癌的危险因素。强烈怀疑遗传联系，然而，确切的机制仍然被确定在罕见的孟德尔癌症综合征选定组之外。尽管有许多分类方案和正在进行的临床试验，但在临床诊断和治疗领域总体上取得了令人失望的进展。大多数肺癌被归类为非小细胞肺癌(NSCLC)(>85％)，其是一个多样化的组，在整个呼吸道中都有亚型。腺癌(AD)和鳞状细胞癌(SCC或SQ)是NSCLC的两个主要亚型，其诊断频率几乎相等，但常常在不同位置被发现，SCC出现在更中心的位置。由世界卫生组织(WHO)开发的第6版肺癌共识分类(consensusclassificationoflungcancers)描述了不少于90种恶性形态类别和变体。通常可能存在异质性，尤其是在>1.5cm的较大肿瘤中，使得形态学分类更加困难并且导致诸如腺癌-鳞状细胞癌等命名。此外，组织学诊断再现性的研究已经表明病理学家内一致性和病理学家间一致性有限。形态学的变化性、有限的组织样品以及对不断增加的治疗靶向标记物列表评估的需要对当前的诊断标准提出了挑战。如下观点进一步突出了这一点：肺癌的各种形态学亚型之间的区分在指导患者管理方面是必不可少的并且可以使用另外的分子测试来鉴定特定的治疗靶标记物。目前，基于基因表达的肺腺癌(AD)亚型分型主要限于如下研究方案，该研究方案涉及：从新鲜冷冻肺肿瘤中提取RNA，随后使用超过500种基因的定量基因表达来应用最近质心(nearestcentroid)预测因子。已显示基于基因表达的腺癌亚型分型将腺癌肿瘤分类为3个生物学上不同的亚型(末端呼吸单元型(TRU；以前称为支气管型(Bronchioid))、近端炎症型(PI；以前称为鳞状型(Squamoid))和近端增生型(PP；以前称为巨型(Magnoid)))，其可以在基因组谱(包括基因表达、突变谱和拷贝数变化)方面不同。此外，这三种亚型可以在其预后方面，在其吸烟者与非吸烟者的分布方面，在其EGFR改变、ALK重排、TP53突变的发生率方面，在其血管生成特征方面以及在其免疫原性反应特征方面各不相同。尽管有AD亚型分型的预后和预测益处的证据，但是需要>500种基因的基因表达结合复杂的生物信息学分析，阻碍了AD亚型分型在药物开发和/或临床中的应用。癌症免疫监视的原则是免疫系统可以鉴定癌前细胞和癌性细胞，并在这些细胞变成临床相关性之前杀死它们，这已经在免疫缺陷小鼠模型中得到证明。先天性和适应性免疫反应可以一起工作以促进或抑制癌症生长，并且逃避免疫破坏是癌症的新兴标志。在历史上，免疫刺激的方法对于临床上的肺癌患者无效。肿瘤抗原表达的缺陷和抗原呈递细胞(APC)的呈现，免疫抑制细胞和细胞因子的浸润以及无效的T细胞活化可以导致在肿瘤部位的免疫抑制。对癌症和免疫系统的理解的进展已经导致有效的疗法，该疗法激活抗肿瘤反应，甚至在已经高度发展免疫逃避方法的肿瘤(例如肺癌)中。然而，由于患者中免疫激活和免疫抑制之间的微妙平衡，由肺部肿瘤引起的高免疫抑制作用限制了这些进展的有益效果。例如，在NSCLC中，阻碍免疫激活的免疫抑制细胞的作用很高，这被认为与肿瘤的类型、疾病的进展期和肿瘤负荷有关。因此，开发一种有效区分固有的肺腺癌亚型的方法对临床诊断和疾病管理至关重要。因此，需要新的方法来进一步确定可能对免疫疗法有反应的群体。本专利技术部分地基于患者的腺癌亚型(末端呼吸单元型(TRU)、近端炎症型(PI)、近端增生型(PP))来解决该领域中的这些和其他需求，以便确定腺癌患者群体的预后或疾病结果。与本领域已知的诊断方法相比，本专利技术的方法提供了用于确定肺癌的细胞和分子起源(例如，对AD亚型分型)的手段，并且可以提供更准确的诊断和可应用的治疗。专利技术概述在一个方面，本文提供了用于确定从患者获得的肺组织样品的腺癌(AD)亚型的方法，该方法包括检测表1的至少一种分类器生物标记物的表达水平，其中该分类器生物标记物的表达水平的检测特异性地鉴定末端呼吸单元(TRU)、近端增生(PP)或近端炎症(PI)AD亚型。在一些情况下，该方法还包括将检测到的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达水平与至少一个样品训练集中的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达进行比较，其中该至少一个样品训练集包括来自参考ADTRU样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据、来自参考ADPP样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据、来自参考ADPI样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据或其组合；并且基于比较步骤的结果将样品分类为TRU、PP或PI亚型。在一些情况下，比较步骤包括应用统计算法，该统计算法包括确定从样品获得的表达数据与来自该至少一个训练集的表达数据之间的相关性；并且基于统计算法的结果将样品分类为TRU、PP或PI亚型。在一些情况下，在核酸水平检测分类器生物标记物的表达水平。在一些情况下，核酸水平是RNA或cDNA。在一些情况下，对表达水平的检测包括进行定量实时逆转录酶聚合酶链反应(qRT-PCR)、RNAseq、微阵列、基因芯片、nCounter基因表达测定、基因表达系列分析(SAGE)、基因表达快速分析(RAGE)、核酸酶保护测定、Northern印迹或任何其他等同的基因表达检测技术。在一些情况下，通过进行qRT-PCR检测表达水平。在一些情况下，表达水平的检测包括使用对表1的至少一种分类器生物标记物有特异性的至少一对寡核苷酸引物。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定从患者获得的肺组织样品的腺癌(AD)亚型的方法，该方法包括检测表1的至少一种分类器生物标记物的表达水平，其中对该分类器生物标记物的表达水平的检测特异性地鉴定末端呼吸单元(TRU)、近端增生(PP)或近端炎症(PI)AD亚型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.17 US 62/337,591;2016.05.17 US 62/337,645;1.一种用于确定从患者获得的肺组织样品的腺癌(AD)亚型的方法，该方法包括检测表1的至少一种分类器生物标记物的表达水平，其中对该分类器生物标记物的表达水平的检测特异性地鉴定末端呼吸单元(TRU)、近端增生(PP)或近端炎症(PI)AD亚型。2.权利要求1的方法，其中该方法还包括将检测到的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达水平与至少一个样品训练集中的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达进行比较，其中该至少一个样品训练集包括来自参考ADTRU样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据、来自参考ADPP样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据、来自参考ADPI样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据或其组合；并且基于该比较步骤的结果将该样品分类为TRU、PP或PI亚型。3.权利要求2的方法，其中该比较步骤包括应用统计算法，该统计算法包括确定从该样品获得的该表达数据与来自该至少一个训练集的表达数据之间的相关性；并且基于该统计算法的结果将该样品分类为TRU、PP或PI亚型。4.上述权利要求中任一项的方法，其中在核酸水平上检测该分类器生物标记物的该表达水平。5.权利要求4的方法，其中该核酸水平是RNA或cDNA。6.权利要求4或5的方法，其中对表达水平的该检测包括进行定量实时逆转录酶聚合酶链反应(qRT-PCR)、RNAseq、微阵列、基因芯片、nCounter基因表达测定、基因表达系列分析(SAGE)、基因表达快速分析(RAGE)、核酸酶保护测定、Northern印迹或任何其他等同的基因表达检测技术。7.权利要求6的方法，其中通过进行qRT-PCR检测该表达水平。8.权利要求7的方法，其中对该表达水平的该检测包括使用对表1的至少一种分类器生物标记物有特异性的至少一对寡核苷酸引物。9.上述权利要求中任一项的方法，其中该样品是从该患者获得的福尔马林固定的石蜡包埋的(FFPE)肺组织样品、新鲜或冷冻的组织样品、外泌体、洗涤液体、细胞沉淀物或体液。10.权利要求9的方法，其中该体液是血液或其部分、尿液、唾液或痰液。11.上述权利要求中任一项的方法，其中该至少一种分类器生物标记物包含多种分类器生物标记物。12.权利要求11的方法，其中该多种分类器生物标记物包含表1的至少两种分类器生物标记物、至少8种分类器生物标记物、至少16种分类器生物标记物、至少24种分类器生物标记物、至少32种分类器生物标记物、至少40种分类器生物标记物、或至少48种分类器生物标记物。13.权利要求1-10中任一项的方法，其中该至少一种分类器生物标记物包含表1的所有分类器生物标记物。14.一种用于确定从患者获得的肺组织样品的腺癌(AD)亚型的方法，该方法包括检测编码在肺癌细胞中具有特定表达模式的分类器生物标记物的至少一种核酸分子的表达水平，其中该分类器生物标记物选自下组，该组由表1中列出的分类器基因组成，该方法包括：(a)从来自患者的肺组织样品中分离核酸材料；(b)将该核酸材料与基本上与该分类器生物标记物的核酸分子的部分互补的寡核苷酸混合；并且(c)检测该分类器生物标记物的表达。15.权利要求14的方法，其中该方法还包括将表1的该至少一种分类器生物标记物的检测到的表达水平与至少一个样品训练集中的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达进行比较，其中该至少一个样品训练集包括来自参考ADTRU样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据、来自参考ADPP样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据、来自参考ADPI样品的表1的该至少一种分类器生物标记物的表达数据或其组合；并且基于该比较步骤的结果将该样品分类为TRU、PP或PI亚型。16.权利要求15的方法，其中该比较步骤包括应用统计算法，该统计算法包括确定从该样品获得的该表达数据与来自该至少一个训练集的表达数据之间的相关性；并且基于该统计算法的结果将该样品分类为TRU、PP或PI亚型。17.权利要求14-16中任一项的方法，其中对该表达水平的该检测包括进行qRT-PCR或任何基于杂交的基因测定。18.权利要求17的方法，其中通过进行qRT-PCR检测该表达水平。19.权利要求18的方法，其中对该表达水平的该检测包括使用对表1的至少一种分类器生物标记物有特异性的至少一对寡核苷酸引物。20.权利要求14-19中任一项的方法，还包括基于检测到的该分类器生物标记物的表达水平预测对用于治疗肺腺癌(AD)亚型的疗法的反应。21.权利要求20的方法，其中该疗法是化学疗法、血管生成抑制剂和/或免疫疗法。22.权利要求21的方法，其中该肺AD亚型是TRU，并且该疗法是化学疗法或血管生成抑制剂。23.权利要求21的方法，其中该肺AD亚型是PP，并且该疗法是化学疗法。24.权利要求21的方法，其中该肺AD亚型是PI，并且该疗法是免疫疗法。25.权利要求14-24中任一项的方法，其中该样品是从该患者获得的福尔马林固定的石蜡包埋的(FFPE)肺组织样品、新鲜或冷冻的组织样品、外泌体、洗涤液体、细胞沉淀物或体液。26.权利要求25的方法，其中该体液是血液或其部分、尿液、唾液或痰液。27.权利要求14-26中任一项的方法，其中编码分类器生物标记物的该至少一种核酸分子包含编码多种分类器生物标记物的多种核酸分子。28.权利要求27的方法，其中该多种分类器生物标记物包含表1的至少两种分类器生物标记物、至少5种分类器生物标记物、至少10种分类器生物标记物、至少20种分类器生物标记物、或至少30种分类器生物标记物。29.权利要求14-26中任一项的方法，其中该至少一种分类器生物标记物包含表1的所有分类器生物标记物。30.一种检测从患者获得的肺组织样品中的生物标记物的方法，该方法包括使用扩增、杂交和/或测序测定来测量选自表1的多种生物标记物核酸的表达水平。31.权利要求30的方法，其中该肺组织样品先前被诊断为是腺癌。32.权利要求31的方法，其中该先前的诊断是通过组织学检查。33.权利要求30-32中任一项的方法，其中该扩增、杂交和/或测序测定包括进行定量实时逆转录酶聚合酶链反应(qRT-PCR)、RNAseq、微阵列、基因芯片、nCounter基因表达测定、基因表达系列分析(SAGE)、基因表达快速分析(RAGE)、核酸酶保护测定、Northern印迹或任何其他等同的基因表达检测技术。34.权利要求33的方法，其中通过进行qRT-PCR检测该表达水平。35.权利要求34的方法，其中对该表达水平的该检测包括对于选自表1的该多种生物标记物核酸中的每一种使用至少一对寡核苷酸引物。36.权利要求30-35中任一项的方法，其中该样品是从该患者获得的福尔马林固定的石蜡包埋的(FFPE)肺组织样品、新鲜或冷冻的组织样品、外泌体、洗涤液体、细胞沉淀物或体液。37.权利要求36的方法，其中该体液是血液或其部分、尿液、唾液或痰液。38.权利要求30-37中任一项的方法，其中该多种生物标记物核酸包含表1的至少两种生物标记物核酸、至少10种生物标记物核酸、至少20种生物标记物核酸、至少30种生物标记物核酸、至少40种生物标记物核酸、至少50种生物标记物核酸、至少60种生物标记物核酸、或至少70种生物标记物核酸，基本上由其组成或由其组成。39.权利要求30-37中任一项的方法，其中该多种生物标记物核酸包含表1的所有分类器生物标记物核酸，基本上由其组成或由其组成。40.一种检测从患者获得的肺组织样品中的生物标记物的方法，该方法基本上由以下组成：使用扩增、杂交和/或测序测定来测量选自表1的多种生物标记物核酸的表达水平。41.权利要求40的方法，其中该肺组织样品先前被诊断为是腺癌。42.权利要求41的方法，其中该先前的诊断是通过组织学检查。43.权利要求40-42中任一项的方法，其中该扩增、杂交和/或测序测定包括进行定量实时逆转录酶聚合酶链反应(qRT-PCR)、RNAseq、微阵列、基因芯片、nCounter基因表达测定、基因表达系列分析(SAGE)、基因表达快速分析(RAGE)、核酸酶保护测定、Northern印迹或任何其他等同的基因表达检测技术。44.权利要求43的方法，其中通过进行qRT-PCR检测该表达水平。45.权利要求44的方法，其中对该表达水平的该检测包括对于选自表1的该多种生物标记物核酸中的每一种使用至少一对寡核苷酸引物。46.权利要求40-45中任一项的方法，其中该样品是从该患者获得的福尔马林固定的石蜡包埋的(FFPE)肺组织样品、新鲜或冷冻的组织样品、外泌体、洗涤液体、细胞沉淀物或体液。47.权利要求46的方法，其中该体液是血液或其部分、尿液、唾液或痰液。48.权利要求40-47中任一项的方法，其中该多种生物标记物核酸包含表1的至少两种生物标记物核酸、至少10种生物标记物核酸、至少20种生物标记物核酸、至少30种生物标记物核酸、至少40种生物标记物核酸、至少50种生物标记物核酸、至少60种生物标记物核酸、或至少70种生物标记物核酸，基本上由其组成或由其组成。49.权利要求40-47...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·法鲁基，M·莱高德曼，G·梅休，J·赛罗德，C·佩鲁，D·N·海耶斯，
申请(专利权)人：基因中心治疗公司，北卡罗来纳大学教堂山分校，
类型：发明
国别省市：美国,US