[发明专利]使用甲基化组分析进行癌症检测和分类

说明书

本申请描述了一种在受试者中检测来自癌细胞的DNA的存在的方法，包括：提供来自受试者的无细胞DNA的样品；使样品进行文库制备以允许随后对无细胞甲基化DNA进行测序；向样品中加入第一量的填充DNA，其中至少一部分的填充DNA是甲基化的，然后可选地使样品变性；使用对甲基化多核苷酸具有选择性的结合剂捕获无细胞甲基化DNA；对捕获的无细胞甲基化DNA进行测序；将捕获的无细胞甲基化DNA的序列与来自健康和癌症个体以及来自具有不同癌症类型和亚型的个体的对照无细胞甲基化DNA序列相比较；如果捕获的无细胞甲基化DNA与来自癌症个体的无细胞甲基化DNA序列的一个或多个序列之间在统计学上具有显著相似性，则识别来自癌细胞的DNA的存在。

相关申请

本申请要求2017年7月12日提交的美国临时专利申请号62/531527的优先权，其通过引用并入文中。

技术领域

本发明涉及癌症检测和分类，更具体地说，涉及甲基化组分析用于癌症检测和分类的用途。

背景技术

循环无细胞DNA(cfDNA)作为生物标记物来源的用途在肿瘤学中迅速获得发展[1]。cfDNA的DNA甲基化映射作为生物标记物的用途可能会对液体活检领域产生重大影响，因为它可以以微创方式识别起源的组织[2]，可以进行癌症类型和亚型分类并分层癌症患者[3]。此外，使用cfDNA的全基因组DNA甲基化映射可以克服在没有疾病的放射线证据下在早期癌症患者中检测循环肿瘤DNA(ctDNA)的关键灵敏度问题。现有的ctDNA检测方法基于测序突变，并且灵敏度有限，部分原因是可用于区分肿瘤和正常循环cfDNA的有限数量的复发性突变[4，5]。另一方面，全基因组DNA甲基化映射利用了可用于区分循环肿瘤DNA(ctDNA)与正常循环无细胞DNA(cfDNA)的大量的表观遗传学改变。例如，某些类型的肿瘤(例如室管膜瘤)可能具有广泛的DNA甲基化畸变，而没有任何明显的复发性体细胞突变[6]。

捕获无细胞甲基化DNA的某些方法在WO 2017/190215中有所描述，其通过引用并入本文。

发明内容

在一方面，提供了一种在受试者中检测来自癌细胞的DNA的存在的方法，包括：提供来自受试者的无细胞DNA的样品；使样品进行文库制备以允许随后对无细胞甲基化DNA进行测序；向样品中加入第一量的填充DNA(filler DNA)，其中至少一部分的填充DNA是甲基化的，然后可选地使样品变性；使用对甲基化多核苷酸具有选择性的结合剂捕获无细胞甲基化DNA；对捕获的无细胞甲基化DNA进行测序；将捕获的无细胞甲基化DNA的序列与来自健康和癌症个体的对照无细胞甲基化DNA序列相比较；如果捕获的无细胞甲基化DNA与来自癌症个体的无细胞甲基化DNA序列的一个或多个序列之间在统计学上具有显著相似性，则识别来自癌细胞的DNA的存在。

在一方面，提供了一种检测来自癌细胞的DNA的存在并识别癌症亚型的方法，该方法包括：从受试者样品接收无细胞甲基化DNA的测序数据；将捕获的无细胞甲基化DNA的序列与来自健康和癌症个体的对照无细胞甲基化DNA序列相比较；如果捕获的无细胞甲基化DNA与来自癌症个体的无细胞甲基化DNA序列的一个或多个序列之间在统计学上具有显著相似性，则识别来自癌细胞的DNA的存在；并且如果识别出来自癌细胞的DNA，则基于比较进一步识别起源的癌细胞组织和癌症亚型。

在一方面，提供了一种计算机实现的方法，其检测来自癌细胞的DNA的存在并识别癌症亚型，该方法包括：至少一个处理器从受试者样品接收无细胞甲基化DNA的测序数据；在至少一个处理器处，将捕获的无细胞甲基化DNA的序列与来自健康和癌症个体的对照无细胞甲基化DNA序列相比较；如果捕获的无细胞甲基化DNA与来自癌症个体的无细胞甲基化DNA序列的一个或多个序列之间在统计学上具有显著相似性，则在至少一个处理器处识别来自癌细胞的DNA的存在；并且如果识别出来自癌细胞的DNA，则基于比较进一步识别起源的癌细胞组织和癌症亚型。