用于提高精确度的癌症患者的综合基因组转录组肿瘤-正常样基因组套分析制造技术

使用来自肿瘤样品和匹配的正常样品的DNA测序数据确定SNV，从而进行改进准确性的基于SNV的基因测试，并且使用来自肿瘤样品的RNA测序数据来确定如此鉴定的SNV的表达。

Comprehensive genomic transcriptome tumor normal genomic suite analysis for cancer patients with improved accuracy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提高精确度的癌症患者的综合基因组转录组肿瘤-正常样基因组套分析本申请要求2017年10月10日提交的序列号为62/570,580的我们共同待决的美国临时专利申请和2018年1月18日提交的序列号为62/618,893的美国临时申请的优先权，两者均通过引用以其全文并入本文中。
本专利技术的领域是对组学数据进行谱分析，因为组学数据与癌症有关，尤其是因为其与减少因各种癌症的仅针对肿瘤的基因组套分析中的多态性所致的假阳性结果有关。
技术介绍
背景描述包括可用于理解本专利技术的信息。并不承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前要求保护的专利技术相关，也不承认具体地或隐含地引用的任何出版物是现有技术。本文中的所有出版物和专利申请都通过引用并入，其程度如同每个单独的出版物或专利申请被具体地且单独地指明通过引用并入一样。在并入的参考文献中的术语的定义或用法与本文提供的该术语的定义不一致或相反的情况下，适用本文提供的该术语的定义，而不适用该术语在该参考文献中的定义。基于DNA测序的商购临床级基因组套测试已广泛用于临床实践中。这些基于仅针对肿瘤的分析的基于组套的测试目前是肿瘤学中用于基因组测试以提供临床决策支持的最常用方法。基于测序的方法试图鉴定驱使肿瘤生长的体细胞来源的基因组变异，并精确地将这些遗传变体与肿瘤基因组中不可避免地主要存在的遗传种系基因组变异的大背景区分开。2016年，美国医疗保险和医疗补助服务中心(CentersforMedicareandMedicaidServices；CMS)核准覆盖旨在为肺癌治疗提供信息的35种基因的基于仅针对肿瘤的DNA测序的测试。目前CMS批准的此测试基于靶向的基因组套的仅针对肿瘤的分析，其中特别排除了将此种分析与患者正常种系组织比较。相反地，当前批准的测试利用了参考基因组和过滤技术来区分‘真正’的体细胞变体与正常的多态性或遗传的种系变体。该测试(MolDX:L36194)被定义为“不能区分体细胞与种系改变的仅使用肿瘤组织(即，不是匹配的肿瘤和正常样)的单一测试”。然而，其他人已经报道了此仅针对肿瘤的方法增加了错误地将种系突变鉴定为体细胞来源的遗传变化和潜在的癌症驱动子突变(“假阳性”)的风险。尽管最近显示，通过分子病理学家对所有推定的体细胞变体进行的审查，可以至少在一定程度上降低与仅针对肿瘤的测序相关的假阳性率，但是此种单独的审查通常耗时并且仍然容易出错。因此，仍然需要用于分析来自癌症患者的组学数据的改进方法，尤其是在可能出现假阳性测试结果的情况下。
技术实现思路
本专利技术主题涉及使用来自患者的肿瘤DNA、种系DNA和肿瘤RNA的基因组学和转录组学数据分析和/或鉴定肿瘤相关的单核苷酸变体(SNV)的各种方法，这些方法出乎意料地改进了准确性，并改进了有效治疗的机会。因此，在本专利技术主题的一方面，本专利技术人设想了一种以增加的准确性进行基于SNV的癌症测试的方法。此方法包括从肿瘤样品和匹配的正常样品(即，同一患者的非肿瘤样品)获得DNA测序数据的步骤，以及从该肿瘤样品获得RNA测序数据的另一个步骤。然后，该方法还包括相对于该匹配的正常样品确定该肿瘤样品中DNA单核苷酸变体的存在的步骤，以及使用这些RNA测序数据确定这些DNA单核苷酸变体的表达的步骤。在一些实施例中，使用来自该肿瘤样品和该匹配的正常样品的DNA测序数据的位置指导的同步比对来进行确定该DNA单核苷酸变体的存在的步骤。优选地，该方法还包括以下步骤：基于这些单核苷酸变体的存在和表达，将至少一个DNA单核苷酸变体鉴定为与患者的癌症状态相关。最典型地，这些DNA测序数据是全基因组DNA测序数据。优选地，该肿瘤组织的DNA测序数据的读取深度为至少50x，和/或该匹配的正常组织的DNA测序数据的读取深度为至少30x。在一些实施例中，该方法还包括使用这些DNA单核苷酸变体的等位基因频率过滤这些DNA单核苷酸变体的步骤。在本专利技术主题的另一方面，本专利技术人设想了一种以增加的准确性鉴定患者的治疗选择的方法。此方法包括相对于该患者的匹配的正常样品确定肿瘤样品中DNA单核苷酸变体的存在的步骤，以及使用RNA测序数据确定这些DNA单核苷酸变体的表达的步骤。然后，该方法还包括鉴定如下治疗选择的步骤，该治疗选择靶向具有至少一个表达为RNA的DNA单核苷酸变体的基因。优选地，使用来自该肿瘤样品和该匹配的正常样品的DNA测序数据的位置指导的同步比对来进行确定该DNA单核苷酸变体的存在的步骤。在一些实施例中，使用具有肿瘤相关基因的多个参考序列的计算机模拟基因组套来进行确定该DNA单核苷酸变体的存在的步骤。在此种实施例中，该计算机模拟基因组套优选是癌症类型特异性的，和/或这些肿瘤相关基因选自由以下组成的组：ABL1、EGFR、GNAS、KRAS、PTPN11、AKT1、ERBB2、GNAQ、MET、RB1、ALK、ERBB4、HNF1A、MLH1、RET、APC、EZH2、HRAS、MPL、SMAD4、ATM、FBXW7、IDH1、NOTCH1、SMARCB1、BRAF、FGFR1、JAK2、NPM1、SMO、CDH1、FGFR2、JAK3、NRAS、SRC、CDKN2A、FGFR3、IDH2、PDGFRA、STK11、CSF1R、FLT3、KDR、PIK3CA、TP53、CTNNB1、GNA11、KIT、PTEN、VHL。在一些实施例中，该方法还包括使用这些DNA单核苷酸变体的等位基因频率过滤这些DNA单核苷酸变体的步骤。在一些实施例中，确定这些DNA单核苷酸变体的表达的步骤包括测量这些DNA单核苷酸变体的RNA表达水平和与预定阈值比较。在此种实施例中，设想该方法还可以包括基于该RNA表达水平将这些DNA单核苷酸变体进行分等级的步骤和/或基于与该预定阈值的比较将这些DNA单核苷酸变体分类为“表达”或“未表达”组的步骤。在本专利技术主题的仍另一方面，本专利技术人设想了一种测试患者样品的方法，该方法包括从该患者的肿瘤和匹配的正常组织产生或获得DNA组学数据的步骤以及从该患者的肿瘤组织产生或获得RNA组学数据的另一个步骤。在又另一个步骤中，使用该匹配的正常组织的DNA组学数据在该肿瘤的DNA组学数据中鉴定肿瘤和患者特异性SNV，并将来自该肿瘤组织的RNA组学数据用于确认该SNV的存在和该SNV的表达数量。优选地，这些DNA和/或RNA组学数据为BAM格式，并且使用递增同步比对(例如，使用可以使用这些DNA组学数据和这些RNA组学数据的BAMBAM)来进行该鉴定肿瘤和患者特异性SNV的步骤。最典型地但非必须地，这些RNA组学数据是RNAseq数据，和/或该肿瘤的DNA组学数据中的SNV在癌症驱动基因中或在遗传癌症风险基因中。例如，合适的癌症驱动基因包括ACT1、ACT2、ACT3、APC、ATM、BRAF、BRCA1、BRCA2、CHEK1、CHEK2、EGFR、ERBB2、ERBB3、ERBB4、FGFR1、FGFR2、FGFR3、HRAS、JAK3、KIT、KRAS、MET、NOTCH1、N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以增加的准确性进行基于单核苷酸变体的癌症测试的方法，该方法包括：/n从患者的肿瘤样品和匹配的正常样品获得DNA测序数据，并进一步从该肿瘤样品获得RNA测序数据；/n相对于该匹配的正常样品，在该肿瘤样品中确定DNA单核苷酸变体的存在；/n使用这些RNA测序数据确定这些DNA单核苷酸变体的表达；以及/n基于这些单核苷酸变体的存在和表达，将至少一种DNA单核苷酸变体鉴定为与该患者的癌症状态相关。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171010 US 62/570,580;20180118 US 62/618,8931.一种以增加的准确性进行基于单核苷酸变体的癌症测试的方法，该方法包括：
从患者的肿瘤样品和匹配的正常样品获得DNA测序数据，并进一步从该肿瘤样品获得RNA测序数据；
相对于该匹配的正常样品，在该肿瘤样品中确定DNA单核苷酸变体的存在；
使用这些RNA测序数据确定这些DNA单核苷酸变体的表达；以及
基于这些单核苷酸变体的存在和表达，将至少一种DNA单核苷酸变体鉴定为与该患者的癌症状态相关。


2.如权利要求1所述的方法，其中这些DNA测序数据是全基因组DNA测序数据。


3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中该肿瘤组织的DNA测序数据的读取深度为至少50x。


4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中该匹配的正常组织的DNA测序数据的读取深度为至少30x。


5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中使用来自该肿瘤样品和该匹配的正常样品的DNA测序数据的位置指导的同步比对来进行确定该DNA单核苷酸变体的存在的步骤。


6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，该方法进一步包括使用这些DNA单核苷酸变体的等位基因频率过滤这些DNA单核苷酸变体。


7.如权利要求1所述的方法，其中该肿瘤组织的DNA测序数据的读取深度为至少50x。


8.如权利要求1所述的方法，其中该匹配的正常组织的DNA测序数据的读取深度为至少30x。


9.如权利要求1所述的方法，其中使用来自该肿瘤样品和该匹配的正常样品的DNA测序数据的位置指导的同步比对来进行确定该DNA单核苷酸变体的存在的步骤。


10.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括使用这些DNA单核苷酸变体的等位基因频率过滤这些DNA单核苷酸变体。


11.一种以增加的准确性鉴定患者的治疗选择的方法，该方法包括：
相对于该患者的匹配的正常样品，在该肿瘤样品中确定DNA单核苷酸变体的存在；
使用这些RNA测序数据确定这些DNA单核苷酸变体的表达；
鉴定如下治疗选择，该治疗选择靶向具有至少一种表达为RNA的DNA单核苷酸变体的基因。


12.如权利要求11所述的方法，其中使用来自该肿瘤样品和该匹配的正常样品的DNA测序数据的位置指导的同步比对来确定该DNA单核苷酸变体的存在。


13.如权利要求11所述的方法，其中使用具有肿瘤相关基因的多个参考序列的计算机模拟基因组套来确定该DNA单核苷酸变体的存在。


14.如权利要求11-12中任一项所述的方法，其中使用具有肿瘤相关基因的多个参考序列的计算机模拟基因组套来确定该DNA单核苷酸变体的存在。


15.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙赫鲁兹·拉比扎德，查德·加纳，拉胡尔·帕鲁勒卡尔，克里斯托弗·W·赛托，
申请(专利权)人：南托米克斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US