用于提供前列腺癌的臨床評(píng)估的方法、試劑盒和組合物的制作方法
【專利說(shuō)明】用于提供前列腺癌的臨床評(píng)估的方法、試劑盒和組合物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及前列腺癌。更具體地，本發(fā)明涉及用于提供基于來(lái)自受試者的生物樣 品的受試者中前列腺癌的臨床評(píng)估的方法、試劑盒和組合物。特別地，本發(fā)明涉及用于提供 前列腺癌的臨床評(píng)估、包括至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物的前列腺癌簽名。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 前列腺癌是影響男性的最常見的癌癥形式。在美國(guó)，每年有超過(guò)241，000名男性 被診斷為患有前列腺癌，每年有近28, 000人死于此疾病。盡管前列腺癌的終生發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)估 計(jì)為16% (該疾病致死風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)為2. 9% )，尸檢顯示前列腺癌實(shí)際上在大約三分之二的超 過(guò)80歲的男性中存在。這些結(jié)果凸顯了在前列腺癌診斷領(lǐng)域中的一個(gè)重要問(wèn)題，其中許多 病例未被檢測(cè)并且在臨床上不明顯。因此，能特別地識(shí)別具有侵襲性局部腫瘤的無(wú)癥狀男 性的改進(jìn)的篩選程序有助于降低前列腺癌發(fā)病率和死亡率。
[0004] 前列腺癌存活與多種因素，特別是診斷時(shí)的腫瘤范圍相關(guān)。由于目前用于前列腺 癌診斷的方法的限制，性質(zhì)上為進(jìn)行性的前列腺癌可能在檢測(cè)之前已經(jīng)轉(zhuǎn)移，而患有轉(zhuǎn)移 性前列腺癌的個(gè)體的存活率非常低。對(duì)于患有會(huì)轉(zhuǎn)移而尚未轉(zhuǎn)移的前列腺癌患者，手術(shù)去 除前列腺通常是有療效的。因此，確定腫瘤范圍對(duì)選擇最佳治療和提高患者生存率很重要。
[0005] 目前，前列腺癌的診斷一般是根據(jù)前列腺特異性抗原（PSA)血檢結(jié)果升高，或者 較少見地，根據(jù)異常直腸指檢（DRE)而做出的。PSA是前列腺上皮細(xì)胞生產(chǎn)的糖蛋白，PSA 測(cè)試測(cè)量血樣中PSA的量。盡管升高的PSA水平不一定指示前列腺癌的存在，但大部分患 有前列腺癌的男性具有升高的PSA濃度（例如高于4ng/mL)，并且不存在患有前列腺癌的風(fēng) 險(xiǎn)為0的PSA水平。事實(shí)上，PSA升高的最常見原因是良性前列腺增生（BPH)，前列腺的非 癌性增大。
[0006] 有多個(gè)獨(dú)立于前列腺癌，能暫時(shí)升高或降低PSA水平的因素，其中一些足夠顯著 以至于影響PSA血檢的診斷性能。例如，細(xì)菌性前列腺炎可升高PSA水平，直至6至8周后 感染癥狀消退。射精可提高PSA水平（例如高達(dá)0.8ng/mL)，直至其在48小時(shí)內(nèi)回到正常。 通常通過(guò)前列腺活檢診斷的無(wú)癥狀前列腺炎也可升高PSA水平。此外，PSA水平趨向于隨 年齡增加，已建議可通過(guò)為老年男性設(shè)置較高的正常PSA水平改進(jìn)PSA血檢。另一方面，已 經(jīng)顯示藥物例如5-α還原酶抑制劑（例如非那雄胺、度他雄胺）降低PSA水平。
[0007] 由于以上，只有約30%的具有升高的PSA的男性實(shí)際患有前列腺癌。上述新診斷 的癌癥大部分是臨床上局部的，這導(dǎo)致根治性前列腺切除術(shù)和放療的增加，它們是意欲治 愈此類早期癌癥的激進(jìn)治療。盡管多中心研宄證明了早期前列腺癌診斷/篩查的效用，其 中基于PSA的篩查顯著降低了前列腺癌特異性死亡率（Schroder等人，Prostate-cancer mortality at 11 years of follow_up，N Engl J Med 2012 ;366 :981-90)，這種降低并非 沒(méi)有后果，因?yàn)镻SA非常高的假陽(yáng)性率導(dǎo)致高達(dá)75%的不必要的前列腺活檢的數(shù)量。這些 不必要的活檢造成發(fā)病，特別是介入后的感染，造成在活檢后的一個(gè)月內(nèi)高達(dá)4%的再住院 率（Nam 等人，Increasing hospital admission rates for urological complications after transrectal ultrasound guided prostate biopsy,J Urol 2010 ;183 :963-8)〇這 一情況造成了另一個(gè)困境：具有升高水平的PSA但具有陰性前列腺活檢結(jié)果的患者群體每 年增加。由于前列腺活檢在檢測(cè)前列腺癌方面不是100%準(zhǔn)確一第一次活檢可能漏掉多達(dá) 25%的前列腺癌一這一情況對(duì)患者造成了大量焦慮，直到最近，除了進(jìn)行跟蹤活檢，對(duì)這一 困境沒(méi)有臨床解決方案。
[0008] 在 2012 年 5 月 22 日，美國(guó)預(yù)防服務(wù)工作組（U. S. Preventive Services Task Force)簽發(fā)了反對(duì)PSA篩查前列腺癌的最終建議，進(jìn)一步暴露了 PSA血檢的不足。根據(jù)其 研宄工作的回顧，美國(guó)預(yù)防服務(wù)工作組作出結(jié)論，PSA篩查的預(yù)期傷害高于可能的益處。該 建議基于以下事實(shí)。一方面，PSA篩查帶來(lái)的前列腺癌死亡的降低非常小，因?yàn)樽疃嘀挥?1/1000的男性由于篩查避免了前列腺癌造成的死亡。另一方面，大部分由PSA篩查發(fā)現(xiàn)的 前列腺癌是增殖緩慢、無(wú)致命危險(xiǎn)的，在患者一生中不會(huì)造成任何傷害，并且目前無(wú)法確定 何種癌癥可能威脅人的健康，何種不能。結(jié)果，幾乎所有患有PSA檢測(cè)的前列腺癌的男性選 擇接受治療，這在一些情況下可能是不必要或不建議的。
[0009] 確定如列腺癌的精確診斷和預(yù)后在選擇最適合的治療中是關(guān)鍵的。所有可能的 治療療法都具有固有的嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，只有該治療具有合理的實(shí)現(xiàn)顯著改善的臨床結(jié) 果，包括例如長(zhǎng)期存活和生活質(zhì)量改善的可能性，此類風(fēng)險(xiǎn)才必要。多種形式的療法可用于 治療前列腺癌，包括但不限于：手術(shù)例如前列腺切除；腫瘤破壞療法例如冷凍療法；放療例 如近距放療；和藥物和其他劑療法例如激素療法和化療。與現(xiàn)有診斷和預(yù)后方法相比，具有 改善的準(zhǔn)確性或以其他方式增強(qiáng)的臨床評(píng)估將為前列腺癌患者提供更好的療法選擇，并產(chǎn) 生改善的臨床結(jié)果。
[0010] 前列腺癌抗原3(PCA3)是一個(gè)非編碼RNA，其剪接的同種型對(duì)于前列腺組織具有 特異性，并且在前列腺癌中高度過(guò)表達(dá)，但在增生性（BPH)或正常前列腺組織中不過(guò)表達(dá)。 盡管PCA3被廣泛認(rèn)為是優(yōu)于PSA的前列腺癌標(biāo)志物，但它目前僅被US FDA (美國(guó)食品藥品 監(jiān)督管理局）批準(zhǔn)作為幫助醫(yī)生確定在具有先前陰性活檢的男性中重復(fù)活檢需求的工具 (US FDA為PR〇GENSA?lPCA3測(cè)定簽發(fā)的安全性和有效性數(shù)據(jù)概要（SSED) ;http:// www. accessdata. fda. gov/cdrh_docs/p dfl0/P100033b. pdf)。因此，需要比 PCA3 改進(jìn)的 前列腺癌標(biāo)志物。
[0011] 多年以來(lái)，以鑒別可超越PCA3用于前列腺癌診斷的性能為目標(biāo)，評(píng)估了許多單分 子標(biāo)志物。這些標(biāo)志物中的一些通過(guò)超甲基化檢測(cè)檢測(cè)基因表達(dá)喪失（例如GSTP1)、通過(guò) 表達(dá)基因融合物檢測(cè)遺傳轉(zhuǎn)位（例如TMPRSS2和ETS轉(zhuǎn)錄因子例如ERG、ETVl或ETV4)或 檢測(cè)其他前列腺癌中過(guò)表達(dá)的基因（例如G0LPH2或SPINK1)。遺憾的是，上述通過(guò)組織 分析鑒別的標(biāo)志物大部分未隨后驗(yàn)證為有效或準(zhǔn)確的前列腺癌標(biāo)志物。事實(shí)上，上述標(biāo)志 物通常被證明不能用作無(wú)創(chuàng)生物樣品的革E標(biāo)。例如，Laxman等人（Cancer Res.，2008,68 : 645-649)證明先前被證明是組織中前列腺癌的特異性生物標(biāo)志物的AMACR和TFF3 mRNA在 尿樣中不是統(tǒng)計(jì)上顯著的前列腺癌預(yù)測(cè)物（P分別為〇. 450和0. 189)。無(wú)論如何，上述分子 標(biāo)志物均未被驗(yàn)證它們?cè)谝欢ǔ潭壬媳憩F(xiàn)優(yōu)于PCA3, PCA3是至今唯一可在基于尿的測(cè)試 中可靠地測(cè)量的前列腺癌標(biāo)志物。因此，除了 PCA3測(cè)定，沒(méi)有用于用無(wú)創(chuàng)臨床樣品例如尿 提供前列腺癌臨床評(píng)估的可靠的方法。此外，先前的大部分試圖鑒別前列腺癌標(biāo)志物的研 宄首先集中在組織樣品中的基本表達(dá)譜分析，而不是尿中的基本表達(dá)譜分析。另一個(gè)問(wèn)題 是可用于標(biāo)準(zhǔn)化和/或驗(yàn)證前列腺癌標(biāo)志物檢測(cè)的有效對(duì)照標(biāo)志物的缺乏。
[0012] 因此，仍然存在對(duì)可提供優(yōu)秀的男性前列腺癌臨床評(píng)估，包括但不限于改進(jìn)的診 斷、預(yù)后和/或腫瘤分級(jí)/分期的改進(jìn)的前列腺標(biāo)志物的迫切需求。也仍需要鑒別一個(gè)或 多個(gè)與用于患者樣品中前列腺癌臨床評(píng)估的新前列腺癌標(biāo)志物聯(lián)合使用的對(duì)照標(biāo)志物。本 發(fā)明試圖解決現(xiàn)有技術(shù)中前列腺癌標(biāo)志物的至少一些缺陷。
[0013] 本說(shuō)明書提及多個(gè)文件，其內(nèi)容在此通過(guò)引用整體并入本文。
[0014] 發(fā)明概述
[0015] 本發(fā)明涉及前列腺癌簽名，包括至少兩個(gè)其在尿中表達(dá)模式已在本文證實(shí)與前列 腺癌的臨床評(píng)估相關(guān)（正相關(guān)或負(fù)相關(guān)）的前列腺癌標(biāo)志物的組合。傳統(tǒng)上，前列腺癌標(biāo) 志物是通過(guò)對(duì)癌性和非癌性前列腺組織樣品進(jìn)行差異表達(dá)分析鑒別的。然而，幾乎沒(méi)有用 這種方式鑒別的前列腺癌標(biāo)志物被成功轉(zhuǎn)化為基于尿的前列腺癌測(cè)試，可能歸因于與尿的 使用相關(guān)的多個(gè)混合因素（例如酸性環(huán)境和/或污染背景尿路細(xì)胞）。通過(guò)對(duì)來(lái)自前列腺 癌和非前列腺癌受試者的尿樣進(jìn)行初始基因表達(dá)研宄，并使用PCA3/PSA前列腺癌測(cè)試作 為性能基準(zhǔn)，本發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)了多個(gè)在基于尿的前列腺癌測(cè)試和基于組織的測(cè)試 中極具信息性的前列腺癌簽名。更具體地，本發(fā)明的前列腺癌標(biāo)志物可與生物信息學(xué)方法 (例如機(jī)器學(xué)習(xí)）結(jié)合使用，以產(chǎn)生與前列腺癌的臨床評(píng)估相關(guān)的評(píng)分。
[0016] 因此，本發(fā)明大體涉及用于提供基于來(lái)自受試者的生物樣品的受試者中前列腺癌 的臨床評(píng)估的方法、試劑盒和組合物。更具體地，前列腺癌的臨床評(píng)估可包括基于來(lái)自受試 者的生物樣品的診斷、分級(jí)、分期和預(yù)后。
[0017] 在本發(fā)明的一方面，從受試者獲得生物樣品（例如尿、組織或血樣），并確定至少 兩個(gè)本發(fā)明的前列腺癌簽名中的標(biāo)志物的標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)水平。然后對(duì)該至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo) 志物的標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)水平進(jìn)行數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)以獲得一個(gè)評(píng)分，該評(píng)分用于提供受試者中前列腺癌 的臨床評(píng)估。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的前列腺癌簽名可在提供前列腺癌的臨床評(píng)估方面優(yōu) 于PCA3 (或PCA3/PSA比例）。這在前列腺癌領(lǐng)域顯示了顯著的進(jìn)步，因?yàn)镻CA3到目前為止 被廣泛認(rèn)為是最佳前列腺癌標(biāo)志物。因此，能優(yōu)于PCA3的前列腺癌簽名（特別是在無(wú)創(chuàng)樣 品例如尿的背景下）是高度需要的。在一些情況下，使用不依賴PCA3本身的前列腺癌診斷 工具可能是有用的。例如，如果對(duì)受試者用基于PCA3的測(cè)試進(jìn)行前列腺癌臨床評(píng)估，可需 要有不依賴PCA3的單獨(dú)、獨(dú)立的前列腺癌臨床評(píng)估。這樣，本發(fā)明的前列腺癌簽名可用于 獨(dú)立地驗(yàn)證基于PCA3的測(cè)試結(jié)果，反之亦然。因此，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的前列 腺癌簽名不包括PCA3。
[0019] 另一方面，本發(fā)明涉及提供受試者中前列腺癌臨床評(píng)估的方法，所述方法包括：
[0020] (a)確定來(lái)自所述受試者的生物樣品中至少兩個(gè)表5或6A中列出的前列腺癌標(biāo)志 物或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物的表達(dá)；
[0021] (b)用一個(gè)或多個(gè)對(duì)照標(biāo)志物標(biāo)準(zhǔn)化所述至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物的表達(dá)；
[0022] (C)對(duì)所述至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物的經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的表達(dá)水平進(jìn)行數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)；
[0023] (d)從所述數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)獲得評(píng)分；和
[0024] (e)根據(jù)所述獲得的評(píng)分提供所述前列腺癌的臨床評(píng)估。
[0025] 另一方面，本發(fā)明涉及提供受試者中前列腺癌臨床評(píng)估的方法，所述方法包括：
[0026] (a)選擇根據(jù)其在已知患有或不患前列腺癌的患者群體的尿中表達(dá)譜驗(yàn)證的至少 兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物；
[0027] (b)確定所述至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物在來(lái)自所述受試者的生物樣品中的表達(dá)；
[0028] (C)用一個(gè)或多個(gè)對(duì)照標(biāo)志物標(biāo)準(zhǔn)化所述至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物的表達(dá)；
[0029] (d)對(duì)所述至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物的經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的表達(dá)進(jìn)行數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)；
[0030] (e)從所述數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)獲得評(píng)分；和
[0031] (f)根據(jù)所述獲得的評(píng)分提供所述前列腺癌的臨床評(píng)估。
[0032] 另一方面，本發(fā)明涉及一種前列腺癌診斷組合物，包括：
[0033] (a)來(lái)自患有或懷疑患有前列腺癌的受試者的尿或其具有前列腺源標(biāo)志物的級(jí) 分；和
[0034] (b)允許檢測(cè)和/或擴(kuò)增至少兩個(gè)表5或6A中列出的前列腺癌標(biāo)志物或與其共調(diào) 控的標(biāo)志物的試劑。
[0035] 另一方面，本發(fā)明涉及用于從來(lái)自受試者的生物樣品提供受試者中前列腺癌臨床 評(píng)估的試劑盒，所述試劑盒包括：
[0036] (a)允許檢測(cè)和/或擴(kuò)增至少兩個(gè)表5或6A中列出的前列腺癌標(biāo)志物或與其共調(diào) 控的標(biāo)志物的試劑；和
[0037] (b)適當(dāng)?shù)娜萜鳌?br>[0038] 在具體實(shí)施方案中，上述至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物是至少三個(gè)前列腺癌標(biāo)志物； 至少四個(gè)前列腺癌標(biāo)志物；至少五個(gè)前列腺癌標(biāo)志物；至少六個(gè)前列腺癌標(biāo)志物；至少七 個(gè)前列腺癌標(biāo)志物；至少八個(gè)前列腺癌標(biāo)志物或至少九個(gè)前列腺癌標(biāo)志物。
[0039] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，上述至少兩個(gè)前列腺癌標(biāo)志物選自：
[0040] (l)CACNAlD或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；
[0041] (2) ERG或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；
[0042] (3) H0XC4或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；
[0043] (4)ERG-SNAI2前列腺癌標(biāo)志物對(duì)；
[0044] (5)ERG-RPL22L1前列腺癌標(biāo)志物對(duì)；
[0045] (6)KRT 15或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；
[0046] (7) LAMB3或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；
[0047] ⑶HOXC6或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；
[0048] (9) TAGLN或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；
[0049] (IO)TDRDl或與其在前列腺癌中共調(diào)控的標(biāo)志物；