[发明专利]痰液样本中无细胞的核小体作为生物标记的用途

说明书

本发明涉及无细胞的核小体作为一种在痰液样本中的生物标记在诊断或检测癌症、腺瘤、自身免疫性疾病或炎性疾病中的用途。本发明还涉及在痰液样本中检测所述无细胞的核小体的方法，特别是诊断方法。

发明领域

本发明涉及无细胞的核小体、特别是无细胞的核小体的表观遗传特征作为疾病的生物标记的用途。本发明还提供一种通过检测和测量痰液样本中核小体和表观遗传改变的核小体的存在检测肺癌和癌前期的方法。特别是所述方法涉及痰液样本中核小体染色质片段的检测和表观遗传分析，和使用这种表观遗传信息以确立它们在健康肺细胞的染色质中或在肺癌细胞的染色质中的细胞来源。

发明背景

肺癌是一种常见疾病，在2012年全世界估计有180万个新病例并有160万例死亡。大多数肺癌病例与吸烟有关。死亡率的变化在很大程度上取决于该疾病是在早期局部阶段被检出，此时有效的治疗选项是可采用的，还是在晚期阶段被检出，此时疾病可能已经在肺内扩散或超出治疗是更加困难的时间。5-年存活率在IA期检测出疾病的人群中可以是高达80%，但检测出晚期阶段疾病的人群中仅约4%。不幸地，目前大多数癌症在晚期阶段被检出。

检测肺癌的安全、非侵入性方法将能够检测早期癌症，导致早期治疗并拯救生命多年。早期癌症检测还将通过减少对昂贵的晚期癌症药物疗法和住院治疗的需要，为卫生保健提供者节省费用和资源。理想地，肺癌试验还将识别潜在恶性或癌前期的肺结节，其如果不加治疗会发展成癌症，但如果被识别则可以被切除或监控。

肺癌检测的当前方法包括胸部X-光和CT扫描，但这些方法的临床准确性差且使患者遭受潜在危险剂量的X-光。研究已经证实，用低剂量CT扫描的筛选在高危人群中检出潜在癌性结节，并降低死亡率。然而，低剂量CT扫描也具有缺点，包括其主观解释、对肺癌的低的临床特异性(导致高的假阳性率)和因重复使用X-光(即使以较低的剂量)引起的潜在安全问题。X-光和CT扫描方法的低的临床特异性意味着它们在许多受试者的肺中检测出未知病因的结节，其在性质上不能被鉴定为恶性的或非-恶性的，并且这已导致对肿瘤学家的另一个诊断挑战。因此对恶性与非-恶性肺结节的鉴别诊断的非-侵入性试验存在临床需求。

正在研究的其它肺癌试验方法包括DNA序列突变试验和特定基因序列甲基化试验。DNA异常是所有癌症疾病的特征。癌细胞的DNA在许多方面不同于健康细胞的DNA，包括，但不限于，点突变、易位、基因拷贝数、微卫星异常、DNA链的完整性和核苷酸修饰(例如胞嘧啶在5位的甲基化)。为了临床诊断、预后和个性化治疗选择目的，这些肿瘤相关的DNA结构或序列的改变在活组织检查或手术移除的癌细胞或组织中进行常规研究。然而，组织DNA试验对于广泛的测试或筛选目的而言是过于侵入性的。

癌症患者的血液含有循环肿瘤DNA (ctDNA)，其被认为源自垂死的或已死亡的癌细胞。对来自癌症患者的匹配的血液和组织样本的调查显示，存在于患者的肿瘤(但不存在于他/她的健康细胞)中的癌症相关突变也存在于从相同患者采集的血液样本的ctDNA中(Newman et al, 2014)。类似地，在癌细胞中被不同地甲基化(通过胞嘧啶残基的甲基化在表观遗传上改变)的DNA序列，特别是基因启动子序列也可作为循环中的ctDNA的甲基化序列被检出。