[发明专利]用于肺癌状态的检测和预防的生物医学感测方法和设备

说明书

本发明涉及用于监测和潜在地防止患者发生肺癌的方法和设备。本发明包括用于确定患者对患肺癌的易感性或倾向的设备和方法。本发明还包括监测患者生物标记和环境因素以警告并采取措施来减少暴露于环境因素，并增加对患者肺癌发生的筛查的设备和方法。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2016年11月21日提交的美国临时专利申请62/424,719的权益。该专利的内容据此以引用方式并入。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及用于监测和潜在地防止患者发生肺癌的方法和设备。该领域包括用于确定患者对患肺癌的易感性或倾向的设备和方法。

2.相关领域的讨论

癌症不是一种单一疾病，而是一系列相关的疾病，这些疾病基本上可以从身体的任何部位开始。在所有类型的癌症中，常见的是身体细胞开始不停分裂，从而增殖并潜在地扩散到周围组织中。在正常情况下，细胞根据身体的需要生长和分裂以形成新的细胞，并且当细胞受到损伤或衰老时，它们会死亡，新的细胞代替受损或衰老的细胞；然而，癌症打断了这一过程。患有癌症时，细胞变得异常，应该死亡的细胞不死亡，并且在不需要时形成新的细胞。这些新细胞可以再生或不停增殖，并且可形成被称为肿瘤的生长。

癌症肿瘤是恶性的，这意味着其可以扩散或侵入周围的健康组织。此外，癌细胞可以脱落，并通过血液传送到身体的边远部位或到达淋巴系统。与恶性肿瘤不同，良性肿瘤不会扩散或侵入周围组织；但是，其可长大并导致损害。恶性肿瘤与良性肿瘤二者均可被切除或治疗。恶性肿瘤易于重新生长，而良性肿瘤可以重新生长，但这样的可能性要小得多。

癌症是一种遗传性疾病，因为它是由控制细胞发挥功能的方式(尤其是基因的生长和分裂方式)的基因中的变化引起的。导致癌症的基因变化可能是遗传的，或者可能由于细胞分裂时发生的错误或由于某些环境暴露(例如，工业/商业化学物质和紫外线)造成的DNA损伤，而在个体的生命中出现。可导致癌症的基因变化易于影响三种类型的基因；即参与正常细胞生长和分裂的原癌基因，还参与控制细胞生长和分裂的肿瘤抑制基因，以及顾名思义参与修复受损DNA的DNA修复基因。

目前已确定超过一百种不同类型的癌症。可根据癌症出现的器官或组织来命名癌症的类型，例如肺癌，或根据形成癌症的细胞类型来命名，例如鳞状细胞癌。不幸的是，癌症在美国和全世界都是造成死亡的主要原因。根据世界卫生组织的数据，未来二十年，每年新发癌症病例的人数将上升至2500万人。

肺癌是当今最常见的癌症之一。根据世界卫生组织的“2014年世界癌症报告”，全世界有1400万人患肺癌，死亡人数达到880万人，成为男性癌症相关死亡的最常见原因，也是女性癌症相关死亡的第二常见原因。肺癌或肺恶性肿瘤是一种恶性肺肿瘤，如果不治疗，可能会转移到邻近的组织和器官中。大部分肺癌是由长期吸烟引起的；然而，约10％-15％的肺癌病例与烟草无关。这些非烟草病例最常是由遗传因素和暴露于某些环境条件，包括氡气、石棉、二手烟草烟雾、其他形式的空气污染和其他因素的组合引起的。肺癌以及其他形式的肺癌的存活几率取决于早期检测和治疗。

如上所述，癌症可由遗传因素和环境因素的组合引起。因此，应当针对暴露于已知引起或触发该遗传级联的环境因素，优选地监测对癌症(例如，肺癌)具有遗传易感性的个体。传感器或传感器阵列可适于检测环境中的分析物，并提醒个体潜在的暴露风险，以及检测由癌细胞产生的分析物以实现早期检测。传感器阵列优选地将是便携式的，并且被配置为对环境中的分析物和由个体产生的分析物二者进行采样，例如分析呼吸和/或其他身体排放物。期望开发出这样的方案，该方案可基于患者对肺癌的易感性，并且将基于对肺癌的遗传决定型易感性，将适当水平的环境监测与患者筛查相关联。

发明内容