[发明专利]用于癌症诊断及预后的方法和系统

说明书

交叉引用

本申请要求2014年4月1日递交的美国临时申请号61/973,348和2014年4月4日递交的美国临时申请号61/975,699的权益，这些申请通过引用并入本文。

背景技术

对稀有细胞诸如循环肿瘤细胞(CTC)的研究可以有助于疾病的检测、诊断和预后以及有助于临床护理和药物发现。例如，循环肿瘤细胞的分离和分析可能对确定肿瘤的起源或理解肿瘤转移的过程很重要。由于稀有细胞在血液样品中相对低的丰度(abundance)，所以可能难于捕获它们。稀有细胞，像循环肿瘤细胞，可能是脆弱的。用于分离稀有细胞的多种技术(诸如免疫磁分离、基于细胞大小的过滤、抗体功能化微流体装置、纤维光学阵列扫描技术、介电泳、被动细胞分类、阴性选择、总体决策整除排名(整体决策等份排序，ensemble-decision aliquot ranking))可能具有低的检测限度和/或结果的再现性变化。因此，存在对用于以与检测癌症和其他疾病中的随后的分子分析和临床用途相容的形式分离稀有细胞诸如CTC的系统和方法的需要。

发明内容

本公开涉及用于分离感兴趣的靶颗粒(诸如循环肿瘤细胞(CTC)、循环稀有细胞(CRC)、干细胞(例如肿瘤干细胞和骨髓干细胞)、胎儿细胞、细菌、病毒、上皮细胞、内皮细胞等)的方法、组合物以及系统。所分离的靶细胞可能是有活力的并且对体外和体内的细胞培养和生长、细胞保存、检测、分子分析和临床应用有用。这些系统和方法可以有助于癌症诊断、预后以及治疗。

因此，在一方面，提供了一种方法。该方法包括：(a)使用微流体装置，选择性地使来自从受试者得来的异质细胞样品的稀有细胞富集，其中微流体装置包括无污组合物(无结垢组合物，non-fouling composition)并且对稀有细胞具有至少40％的捕获效率；以及(b)从微流体装置释放所捕获的稀有细胞，同时维持至少40％的所释放的稀有细胞有活力。

在一些实施方式中，该方法还包括对所释放的稀有细胞进行分析，从而对受试者的病症的存在、缺乏、严重程度、转移、起源组织进行评估。在一些实施方式中，病症为癌症并且异质细胞样品为血液样品。在一些实施方式中，病症为良性疾病。在一些实施方式中，稀有细胞为CTC。在一些实施方式中，分析包括计数CTC、计数有活力的CTC或对CTC执行分子分析试验(测定)。在一些实施方式中，病症为癌症并且评估严重程度包括确定癌症阶段。在一些实施方式中，癌症阶段包括发育不良、阶段I、阶段II、阶段III或阶段IV癌症。在一些实施方式中，该方法还包括在第二时间点重复步骤(a)和步骤(b)。在一些实施方式中，分析包括将所释放的有活力CTC的数目与截止值(临界值，截断值，判定值，cutoff value)进行比较。在一些实施方式中，截止值为3个稀有细胞，并且血液样品具有等于或多达6mL的体积。在一些实施方式中，血液样品具有等于或多达2mL的体积。在一些实施方式中，评估严重程度包括确定癌症阶段，并且其中，癌症阶段包括发育不良、阶段I、阶段II、阶段III或阶段IV癌症。在一些实施方式中，该方法还包括基于癌症阶段为受试者选择药物疗法。在一些实施方式中，评估确定了发育不良或阶段I癌症的存在或缺乏，并且发生在影像诊断之前。在一些实施方式中，影像诊断包括超声(超声波)、CT、MRI、PET或触诊分析。在一些实施方式中，病症为结肠疾病、GI(胃肠道)疾病或卵巢/子宫内膜疾病，并且其中，分析所释放的稀有细胞包括利用DAPI、抗CK20以及抗CD45对所释放的稀有细胞进行染色。在一些实施方式中，病症为乳腺疾病或前列腺疾病，并且其中对所释放的稀有细胞的分析包括利用抗PSA和抗PSMA对所释放的稀有细胞进行染色。在一些实施方式中，病症为乳腺疾病，并且其中分析所释放的稀有细胞包括利用选自由抗CK7、抗HER2、抗ER及抗PR组成的组的一种或多种标记物对所释放的稀有细胞进行染色。在一些实施方式中，病症为肺部疾病，并且其中分析所释放的稀有细胞包括利用选自由抗CK7、抗TTF1以及抗EGFR组成的组的一种或多种标记物对所释放的稀有细胞进行染色。在一些实施方式中，病症为癌症，并且其中分析所释放的稀有细胞包括利用抗pan-CK或抗CK18对稀有细胞进行染色。在一些实施方式中，病症为微转移。

在另一方面，提供了一种对受试者的癌症起源进行评估的方法。该方法包括：使用微流体装置，选择性地使来自异质细胞样品的稀有细胞富集；利用抗体组对所富集的稀有细胞进行染色，其中抗体组包括两种或多种不同类型的抗体；以及基于染色结果，预测稀有细胞的癌症起源。