有效用于诊断前列腺癌的生物标记，及其方法技术

本发明专利技术描述用于预测存在前列腺癌的健康状况指征的方法。所述方法测量叫作代谢物的特异性小的生物化学物质在来自具有未确定的健康状况的患者的血液样品中的强度，并且将这些强度与在健康个体群体中观察到的强度和／或与先前在证实的前列腺癌－阳性个体群体中观察到的强度进行比较。所述方法使得执业者能够确定筛查的患者对于前列腺癌是阳性的可能性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发现在临床诊断的前列腺癌-阳性患者和正常患者之间具 有显著不同的丰度或强度的小分子或代谢物。本专利技术还涉及用于诊断前列 腺癌或发展前列腺癌的危险的方法。
技术介绍
前列腺癌将在他们的一生中影响每六名男性中的一名，仅在美国每年就有超过200,000例诊断和30，000死亡(l)。它是男性中由于癌症引起的死 亡的第二主要的原因。目前用于前列腺癌的筛査方法包括前列腺-特异性抗 原(PSA)检测，其检测血液样品中的前列腺-特异性抗原的水平，和数字直 肠检査(DRE)。尽管自从采用PSA检测以来在美国已有60-70%的处于危 险中的男性进行了该检测，但是前列腺癌死亡率仅仅稍有下降。这主要是 由于两个原因l)PSA检测不能鉴定攻击性癌症的子集的事实，和2)具 有阳性PSA检测的男性中仅有约30%具有阳性的活组织检查的事实。诊 断被这样的事实进一步复杂化，即，在所有治疗前列腺癌的男性中，约25% 具有疾病的复发并且需要额外的治疗，而在其它情形中， 一些肿瘤完全从 不发展并且可以更好地保持不被治疗。因此，当前关于前列腺癌诊断的关 键问题是不能预测该疾病的过程。总而言之，这些统计已经使得使用常规 方法进行前列腺筛查成为有争议的问题。因此，理想的前列腺癌生物标记 将适用于早期检测，以及具有预测疾病攻击性的能力，和在治疗或手术后 过程中理想地能够监测疾病发展的能力。目前，认为PSA是用于前列腺癌的最好利用的血清标记，然而，存在 充分的改进空间。PSA检测的影响，在20世纪90年代早期开始，可以通 过在诊断患有转移的男性的数量的减少同时通过总体下降的死亡率而观 察到(2)。然而，这可能是由于这样的事实，即，PSA筛查增加对前列腺癌 的注意，这最终促进更多的活组织检査的分析。由于在发病率中的种族-16相关的差异，并且在大部分研究中，进行的活组织检查检查的百分率高于 通常在临床实践中将进行的活组织检査检查的百分率，所以难以计算PSA 检测的性能特征(灵敏性和特异性)。在前列腺癌预防试验(PCPT)中(3)，检测高等级肿瘤的假阴性率为至少15%，假阳性率为70%(即，只有30% 的具有升高的PSA的男性具有阳性的活组织检查)。在另一个研究即医师 健康研究中(4)，在4年期间的攻击性(aggressive)癌症的灵敏性是87。/。，但 是关于非攻击性癌症灵敏性下降到53%。已经存在许多为评估PSA的灵 敏性而进行的其它的研究，但是最新的发现要求总体灵敏性最好在73% (5)。降低PSA阈值将检测更多的癌症，但是是以更多的假阳性和随之而 来更多的活组织检査检查为代价的。为了使事情进一步复杂化，似乎是由 于良性前列腺增生(BPH)在衰老的男性群体中增加的流行率，具有4 ng/ml 截断的PSA检测的灵敏性随着年龄而下降。单独的PSA不能诊断前列腺癌。诊断是复杂的过程，其包括结合体检 的结果、PSA检测、Gleason等级(通过评估活组织检査的腺状结构)和 可能的其它实验室检测。清楚地，存在对于改进前列腺癌检测的需要。能够检测前列腺癌的危 险或其存在或者能够以高特异性和灵敏性预测攻击性疾病的检测将是非 常有益的，并且将影响前列腺癌的发病率。本申请的专利技术描述在前列腺癌 患者和正常个体之间表现出差异性丰度模式的存在于血清样品中的分子 的发现。专利技术概述本专利技术涉及发现在临床诊断的前列腺癌-阳性患者和正常患者之间具 有显著不同的丰度或强度的小分子或代谢物。本专利技术还涉及用于诊断前列 腺癌或发展前列腺癌的危险的方法。本专利技术提供鉴定、确认和实施用于诊断前列腺癌的健康状况指征的诊 断的高通量筛查(HTS)测定.的方法。在一个具体的实施例中，该方法包括 使用非靶FTMS技术分析前列腺癌-特异性和正常的生物样品，以鉴定在 正常和前列腺癌阳性生物样品之间不同的所有统计学显著的代谢物特征， 然后使用统计学和所述分子的化学特性选择最佳特征子集，并且使用包括但不限于下列各项的方法来表征所述特征集合色谱分离，质谱(MS/MS)， 和核磁共振(NMR)，目的是1. 分离并且鉴定所述代谢物的保留时间；2. 产生对每种代谢物特异性的描述性MS/MS裂解模式；3. 表征分子结构；和4. 开发高通量的定量或半定量的基于MS/MS的诊断测定。 本专利技术还提供用于诊断人类中前列腺癌或发展前列腺癌的危险的方法，该方法通过测量存在于样品中的特异性小分子的水平并且将它们与 正常的参照物水平进行比较而进行。所述方法测量还叫作代谢物的特 异性小分子在来自患者的样品中的强度，并且将这些强度与在健康个体群 体中观察到的强度进行比较。本专利技术提供鉴定用于诊断前列腺癌的一种或多于一种的代谢物标记 的方法，其包括下列步骤a) 将一种或多于一种来自一名或多于一名的患有前列腺癌的患者的 样品引入到高分辨率质谱仪中，所述样品包含多种代谢物；b) 获得关于所述代谢物的定量数据；c) 产生所述定量数据的数据库；d) 将来自所述样品的鉴定和定量数据与来自一种或多于一种参照样 品的样品的相应的数据进行比较；禾口e) 鉴定在所述样品和所述一种或多于一种参照样品之间有差别的一 种或多于一种的代谢物标记。所述代谢物标记选自在表l中列出的代谢物，或者它们的任何组合。 该方法还可以包括选择对于最佳诊断所需要的最少数目的代谢物标记。所 述高分辨率质谱仪可以是傅里叶变换离子回旋加速共振质谱仪(FTMS)。本专利技术还提供用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法， 该方法包括下列步骤a) 获得来自所述患者的样品；b) 分析所述样品，以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数 据；c) 将关于所述一种或多于一种代谢物标记的定量数据与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较；和 d)使用所述比较来差异性诊断前列腺癌或前列腺癌的危险。 所述一种或多于一种代谢物标记选自在表l中列出的代谢物，或它们的任何组合。上述诊断方法可以包括在步骤b)中通过液相色谱质谱(LC-MS) 分析所述样品。备选地，当该方法是高通量方法时，步骤b)可以包括通过 液相色谱或直接注射而后通过线性离子阱串联质谱分析所述样品。在上述方法中，所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得 的多种样品；在更早的日期从所述患者获得的一种或多于一种的基线样 品；或它们的组合。在本专利技术的另一个实施方案中，提供用于诊断患者中的前列腺癌或前 列腺癌的危险的方法，该方法包括下列步骤a) 从所述患者获得样品；b) 分析所述样品，以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据；c) 获得关于所述一种或多于一种代谢物标记中每一种与内部对照代谢 物的比例；d) 将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一 比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较；和e) 使用所述比较来诊断前列腺癌或前列腺癌的危险。 上述诊断方法可以包括选自在表1中列出的代谢物的一种或多于一种代谢物标记，或它们的任何组合。上述诊断方法可以包括在步骤b)中通过 液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。备选地，当所述方法是高通量方法 时，步骤b)可以包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析 所述样品。在上述方法中，所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得 的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
鉴定用于诊断前列腺癌的一种或多于一种的代谢物标记的方法，其包括下述步骤：　ａ）将一种或多于一种来自一名或多于一名的患有前列腺癌的患者的样品引入到高分辨率质谱仪中，所述样品包含多种代谢物；　ｂ）获得关于所述代谢物的定量数据；　 　ｃ）产生所述定量数据的数据库；　ｄ）将来自所述样品的定量数据与来自一种或多于一种参照样品的样品的相应的数据进行比较；和　ｅ）鉴定在所述样品和所述一种或多于一种参照样品之间有差别的一种或多于一种的代谢物标记，　其中所述一种 或多于一种代谢物标记选自在表１中列出的代谢物，或者它们的任何组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-3-24 60/785,4801. 鉴定用于诊断前列腺癌的一种或多于一种的代谢物标记的方法，其包括下述步骤a)将一种或多于一种来自一名或多于一名的患有前列腺癌的患者的样品引入到高分辨率质谱仪中，所述样品包含多种代谢物；b)获得关于所述代谢物的定量数据；c)产生所述定量数据的数据库；d)将来自所述样品的定量数据与来自一种或多于一种参照样品的样品的相应的数据进行比较；和e)鉴定在所述样品和所述一种或多于一种参照样品之间有差别的一种或多于一种的代谢物标记，其中所述一种或多于一种代谢物标记选自在表1中列出的代谢物，或者它们的任何组合。2. 权利要求1的方法，其还包括选择对于最佳诊断所需要的最少数目 的代谢物标记。3. 权利要求1的方法，其中所述高分辨率质谱仪是傅里叶变换离子回 旋加速共振质谱仪(FTMS)。4. 用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法，所述方法包 括下述步骤a) 获得来自所述患者的样品；b) 分析所述样品，以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数 据；c) 将关于所述一种或多于一种代谢物标记的定量数据与从一种或多 于一种参照样品获得的相对应数据进行比较；和d) 使用所述比较来诊断前列腺癌或前列腺癌的危险， 其中所述一种或多于一种代谢物标记选自在表l中列出的代谢物，或它们的任何组合。5. 权利要求4的方法，其中步骤b)包括通过液相色谱质谱(LC-MS)分 析所述样品。6. 权利要求4的方法，其中所述方法是高通量方法，并且步骤b)包括 通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。7. 权利要求4-6中任一项的方法，其中所述一种或多于一种参照样品 是从对照个体获得的多种样品；在更早的日期从所述患者获得的一种或多 于一种的基线样品；或它们的组合。8. 权利要求4的方法，其中所述一种或多于一种代谢物标记选自由溶 血磷脂类组成的组中，所述溶血磷脂类包括溶血磷脂酰胆碱，溶血磷脂酰 乙醇胺，溶血磷脂酰二甲基乙醇胺，溶血磷脂酰丝氨酸，溶血鞘氨磷酰胆 碱，溶血磷脂酰甘油，溶血磷脂酰肌醇，血小板活化因子(PAFs)，以及它 们的组合。9. 权利要求4的方法，其中所述一种或多于一种代谢物标记包括具有 或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量的代谢物a) 495.3328, b) 517.3148， c) 519.3328, d) 521.3480, e) 523.3640, f) 541.3148， g) 545.3460, h) 481.3171, i) 531.3123 J) 541.3422, k) 555.3101,1) 565.3394, m) 567.3546,和 n) 569.3687;并且其中所述代谢物在患有前列腺癌的患者中减少。10. 权利要求9的方法，其中代谢物a)-g)是溶血磷脂酰胆碱-相关的化 合物，并且代谢物h)-n)是N,N-二甲基-溶血磷酸乙醇胺-相关的化合物。11. 权利要求9的方法，其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别 表征为如下显示的MS/MS光谱a) 在图7中所示，和/或如在表3中所述；b) 在图8中所示，和/或如在表4中所述；c) 在图9中所示，和/或如在表5中所述；d) 在图10中所示，和/或如在表6中所述；e) 在图11中所示，和/或如在表7中所述；f) 在图12中所示，和/或如在表8中所述；g) 在图13中所示，和/或如在表9中所述；h) 在图14中所示，和/或如在表12中所述；i) 在图15中所示，和/或如在表13中所述； j)在图16中所示，和/或如在表14中所述； k)在图17中所示，和/或如在表15中所述；1)在图18中所示，和/或如在表16中所述； m)在图19中所示，和/或如在表17中所述；和 n)在图20中所示，和/或如在表18中所述。12. 权利要求11的方法，其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别 表征为下列分子式a) C24H50NO7P， b) C26H48N07P, c) C26H5。N07P, d) C26H52N07P, e) C26H54N07P, f) C28H48N07P， g) C2SH52N07P， h) C23H48N07P, i) C30H46NO5P, j) C25H52N09P, k) C25H50NO)0P, 1) C27H52N09P, m) C27H54N09P, 和n)C27H56N09P。13. 权利要求12的方法，其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别 表征为下述结构<formula>formula see original document page 5</formula>14. 用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法，所述方法 包括下列步骤a) 获得来自所述患者的样品；b) 分析所述样品，以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数 据；c) 获得关于所述一种或多于一种代谢物标记中每一种与内部对照代 谢物的比例；d) 将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一 比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较；和e) 使用所述比较来诊断前列腺癌或前列腺癌的危险， 其中所述一种或多于一种代谢物标记选自在表l中列出的代谢物，或它们的任何组合。15. 权利要求14的方法，其中步骤b)包括通过液相色谱质谱(LC-MS) 分析所述样品。16. 权利要求14的方法，其中所述方法是高通量方法，并且步骤b) 包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。17. 权利要求14-16任一项的方法，其中所述一种或多于一种参照样 品是从对照个体获得的多种样品；在更早的日期从所述患者获得的一种或 多于一种的基线样品；或它们的组合。18. 权利要求14的方法，其中所述一种或多于一种代谢物标记选自由 溶血磷脂类组成的组中，所述溶血磷脂类包括溶血磷脂酰胆碱，溶血磷脂 酰乙醇胺，溶血磷脂酰二甲基乙醇胺，溶血磷脂酰丝氨酸，溶血鞘氨磷酰 胆碱，溶血磷脂酰甘油，溶血磷脂酰肌醇，血小板活化因子(PAFs)，以及 它们的组合。19. 权利要求14的方法，其中所述一种或多于一种代谢物标记包括具 有或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量的代谢物a) 495.3328, b) 517.3148, c) 519.3328, d) 521.3480, e) 523.3640, f) 541.3148， g) 545.3460, h) 481.3171, i) 531.3123, j) 541.3422, k) 555.3101， 1) 565.3394, m) 567.3546，和 n) 569.3687;并且其中代谢物与所述内部对照代谢物的比例在患有前列腺 癌的患者中减少。20. 权利要求19的方法，其中代谢物a)-g)是溶血磷脂酰胆碱-相关的 化合物，并且代谢物h)-n)是N,N-二甲基-磷酸乙醇胺-相关的化合物。21. 权利要求19的方法，其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别 表征为如下显示的MS/MS光谱a) 在图7中所示，和/或如在表3中所述；b) 在图8中所示，和/或如在表4中所述；c) 在图9中所示，和/或如在表5中所述；d) 在图10中所示，和/或如在表6中所述；e) 在图11中所示，和/或如在表7中所述；f) 在图12中所示，和/或如在表8中所述；g) 在图13中所示，和/或如在表9中所述；h) 在图14中所示，和/或如在表12中所述；i) 在图15中所示，和/或如在表13中所述； j)在图16中所示，和/或如在表14中所述； k)在图17中所示，和/或如在表15中所述； 1)在图18中所示，和/或如在表16中所述；m)在图19中所示，和/或如在表17中所述；禾口 n)在图20中所示，和/或如在表18中所述。22. 权利要求21的方法，其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别 表征为下列分子式a) C24H50NO7P, b) C26h4SN07P， c) C26H5qN07P, d) C26H52N07P, e) C26H54N07P, f) C2SH4SN07P, g) C28H52N07P, h) C23H48N07P, j) C25H52N09P, k) C25H50NO10P， 1) C27H52N09P, m) C27H54N09P，禾n n) C27H56N09P。23. 权利要求22的方法，其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别 表征为下述结构<formula>formula see original document ...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩里奇，埃林宾厄姆，
申请(专利权)人：菲诺梅诺米发现公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]