[发明专利]细胞图像的归类方法

说明书

本申请是以下申请的分案申请：申请日：2007年8月30日；申请号：200780032919.7(PCT/US2007/019045)；发明名称：同上。

相关申请的交叉引用

本申请是2006年9月5日提交的美国临时申请No.60/842,405的非临时申请，通过参照将其并入本文，并要求其部分优先权。

发明领域

本发明整体上涉及图像分析。图像，例如循环肿瘤细胞是从流式细胞计量术或荧光显微术获得的，并且根据它们的物理性质进行归类。

发明背景

许多临床医生相信癌症在其早期是器官局限性疾病。然而似乎这种观点是不正确的，并且在被使用目前可以利用的方法首次检测到时，癌症通常是系统性疾病。有证据证明原发癌在出现临床表现之前的疾病早期开始脱落瘤细胞进入循环。在肿瘤血管化之后，肿瘤细胞脱落进入循环可能会附着到远距离的位点并形成集落，以形成转移。这些循环肿瘤细胞(CTC)含有通常在健康个体细胞中无法发现的标记物，因此形成了诊断和治疗具体癌症的基础。因此，在循环中肿瘤细胞的出现可以代替其他测试或与其他测试结合例如乳房X线照相术或PSA测量，用于筛选癌细胞。通过采用适当的针对靶细胞上或靶细胞中相关标记物的单克隆抗体，或者通过使用细胞蛋白质表达的其他检验，或者通过分析细胞mRNA，容易测定这些细胞的来源器官例如乳房癌、前列腺癌、直肠癌、肺癌、卵巢癌或其他非造血系统癌症。

因此，在能够检测癌细胞的情况中，尽管基本上没有肿瘤的临床征兆，但仍可能鉴定它们的存在以及来源器官。此外，根据临床数据，癌症需要被认为是经血液传播的疾病，其特征在于存在潜在非常有害的转移细胞，从而进行治疗。在完全没有可检测的CTC证据的情况中，例如在外科手术之后，可以从进一步的临床研究确定是否需要后续治疗例如辐射、激素治疗或化学治疗。考虑到这些治疗的成本，预测患者对这类治疗的需要，或者其效率将是重要并且有利的临床信息。同样清楚的是循环中肿瘤细胞的数目涉及疾病从疾病的开始到其最终阶段发展的阶段。

恶性肿瘤的特征在于它们侵入邻近组织的能力。通常，直径1mm的肿瘤被血管化，并且动物研究显示在24小时内肿瘤中所存在的细胞中有几乎4％能够脱落进入循环(Butler，TP&Gullino PM，1975Cancer Research 35：512-516)。肿瘤的脱落能力最有可能依赖肿瘤的攻击性。尽管肿瘤细胞以连续的方式脱落进入循环，但相信没有或者仅有很少的一部分会引起长距转移(Butler&Gullino，同前)。肿瘤质量的提高被认为可能与循环肿瘤细胞频率的提高成比例。如果发现事实如此的话，则具有高水平灵敏性的方法将有助于评价患有长距转移的患者以及患有局部疾病的患者中的肿瘤负荷。在患有局部疾病的患者的外周血液中检测肿瘤细胞不仅具有检测早期肿瘤的潜力，而且还提供了关于肿瘤潜在入侵能力的指示。

类似地，可分类瘤细胞(classifiable tumor cell)中假象降低以及相应的干扰性可染色碎片对通过显微镜成像检测循环肿瘤细胞有不利影响。因此，维持血液样本的完整性或质量是最重要的，因为在血液提取和样本处理之间存在几乎24小时的延迟。这些延迟被认为是因为在用于该检验的处理血液中所使用的技术和设备可能无法在每个实验室中容易得到。用于使样品到达实验室进行样品处理所必要的时间可能会显著地变化。因此，重要的是建立样品可以被处理的时间窗口(timewindow)。在常规的血液学分析中，可以在24小时内分析血液样品。然而，由于稀有血细胞的分析是更重要的，因此血液样品能够被分析的时间段较短。

例子是血液细胞的免疫表型分析，其通常必须要在24小时内进行。在癌细胞检验中，需要处理较大体积的血液，血液样品的降解可能变得更有问题，因为来自CTC和来自造血细胞的破碎细胞所释放的材料会提高背景，并因此降低了检测肿瘤细胞的能力。大量CTC能够持续地从肿瘤位点脱落，并且维持了稳态水平，其中CTC的瓦解等于脱落速度，而脱落速度则依赖于肿瘤负荷的尺寸(参见JG Moreno等人“在转移性前列腺癌症患者中的循环癌细胞的变化与疾病状态相关.”Urology 58.2001)