用于指示侵襲性前列腺癌的存在或不存在的方法
【專利說(shuō)明】用于指示侵襲性前列腺癌的存在或不存在的方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明總體涉及具有作為診斷標(biāo)志物的潛在效用的各種形式的遺傳標(biāo)志物和各 種形式的蛋白的檢測(cè)和鑒定。具體而言，本發(fā)明涉及同時(shí)使用多種診斷標(biāo)志物用于改進(jìn)檢 測(cè)前列腺癌的侵襲性形式。更具體地，本發(fā)明涉及同時(shí)使用多種診斷標(biāo)志物用于改進(jìn)檢測(cè) 具有高于25的體重指數(shù)（BMI)的男性的侵襲性前列腺癌。
[0002] 發(fā)明背景 血清前列腺特異性抗原（PSA)的測(cè)量廣泛用于篩選和早期檢測(cè)前列腺癌（PCa)。如EUROPEANUROLOGY60 (2011) 21-28中公開(kāi)的MarkusAly和共同作者的公共報(bào)告中 "PolygenicRiskScoreImprovesProstateCancerRiskPrediction:Resultsfromthe Stockholm-1CohortStudy"（其通過(guò)引用并入本文）所討論，可通過(guò)目前的臨床免疫測(cè)定 測(cè)量的血清PSA主要作為游離的"非復(fù)合"形式（游離PSA)或作為與a-抗胰凝乳蛋白酶 (a-lantichymotrypsin,ACT)的復(fù)合物存在。血清中游離PSA與總PSA的比率已被證明顯 著改善PCa的檢測(cè)。其他因素，如年齡和記錄的家族史還可以進(jìn)一步改善前列腺癌的檢測(cè)。 與PCa相關(guān)的遺傳標(biāo)志物、特別是單核苷酸多態(tài)性（SNP)的測(cè)量是用于篩選和早期檢測(cè)前 列腺癌的新興方式。多種PCa相關(guān)的SNP的分析可以，與生物標(biāo)志物如PSA和與關(guān)于患者 的一般信息組合，通過(guò)將幾種SNP組合為遺傳評(píng)分而改善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
[0003] 前列腺癌的篩選和早期檢測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，并且迄今為止，已經(jīng)證明沒(méi)有單 一生物標(biāo)志物足夠好，足以用于男性群體的特異性和靈敏性定位。因此，已經(jīng)在組合生物標(biāo) 志物水平上花費(fèi)嘗試，以便產(chǎn)生在PCa的篩選和早期檢測(cè)中表現(xiàn)更好的公式（formula)。最 常見(jiàn)實(shí)例是常規(guī)的PSA測(cè)試，這實(shí)際上是"游離"PSA和"總"PSA的評(píng)估。PSA作為一種"非 復(fù)合物"形式和其中PSA與a-抗胰凝乳蛋白酶形成復(fù)合物的一種形式存在。另一種此類 實(shí)例是使用游離PSA、總PSA和PSA的一種或多種酶原形式的濃度的組合用于診斷目的，如 W003100079(METHODOFANALYZINGPROENZYMEFORMSOFPROSTATESPECIFICANTIGENIN SERUMTO頂PROVEPROSTATECANCERDETECTION)(其通過(guò)引用并入本文）中所述?？梢詫?dǎo) 致PCa的篩選和早期檢測(cè)的改進(jìn)性能的PSA濃度和酶原濃度的一種可能組合是巾（phi)指 標(biāo)。開(kāi)發(fā)巾作為PSA、游離PSA和PSA前體形式[_2]proPSA的組合以便用邊界線PSA測(cè)試 (例如，PSA2-10ng/mL)和非可疑的數(shù)字直腸檢查更好地檢測(cè)男性的PCa，如BJUInt. 2011 Nov11.doi:10. 1111/j. 1464-410X. 2011. 10751.x中公開(kāi)的NicholMB和共同作者的報(bào)告 "Cost-effectivenessofProstateHealthIndexforprostatecancerdetection'，（其 通過(guò)引用并入本文）所公開(kāi)。另一種此類實(shí)例是psp94和PSA的組合，如US2012021925 (DIAGNOSTICASSAYSFORPROSTATECANCERUSINGPSP94ANDPSABI0MARKERS)中所述。
[0004] 存在用于評(píng)估患者是否患有PCa的具有潛在的診斷或預(yù)后價(jià)值的其他生物標(biāo)志 物，包括MIC-1，如ClinCancerRes2009; 15(21) :0F1-7 中公開(kāi)的DavidA.Brown和 共同作者的報(bào)告"MacrophageInhibitoryCytokine1:ANewPrognosticMarkerin ProstateCancer"（其通過(guò)引用并入本文）中所述。
[0005] 過(guò)去已經(jīng)公開(kāi)了將來(lái)自多個(gè)來(lái)源的信息組合為一種算法模型用于預(yù)測(cè)PCa風(fēng)險(xiǎn) 的嘗試。在如CancerPrevRes(2010)，3(5) :611_619 中公開(kāi)的RobertKlein和共 同作者的公開(kāi)報(bào)告"BloodBiomarkerLevelstoAidDiscoveryofCancer-Related Single-NucleotidePolymorphisms:KailikreinsandProstateCancer'，（其通過(guò)引用并 入本文）中，作者討論了血液生物標(biāo)志物可以如何幫助發(fā)現(xiàn)新穎SNP，而且還表明，對(duì)于將 基因型和生物標(biāo)志物水平兩者并入預(yù)測(cè)模型存在潛在作用。此外，該報(bào)告提供了證據(jù)證明， 遺傳標(biāo)志物和生物標(biāo)志物一致的非累加組合可以具有估算PCa風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)價(jià)值。后來(lái)，Xu 和共同發(fā)明人公開(kāi)了用于將遺傳標(biāo)志物與高級(jí)前列腺癌關(guān)聯(lián)的方法，其主要用于鑒定適合 用于使用專利申請(qǐng)W02012031207(其通過(guò)引用并入本文）中的5-a還原酶抑制劑藥物（例 如，度他雄胺或非那雄胺）的化學(xué)預(yù)防治療的受試者的目的。一致地，這兩篇公開(kāi)內(nèi)容總結(jié) 了組合遺傳信息和生物標(biāo)志物濃度用于估算PCa風(fēng)險(xiǎn)、還有高級(jí)癌癥的目的的現(xiàn)有技術(shù)。
[0006]PSA篩選和早期檢測(cè)的當(dāng)前性能是約80%的靈敏度和30%的特異性。據(jù)估計(jì)，約 65%將經(jīng)歷不必要的前列腺活組織檢查，且在當(dāng)前篩選中將錯(cuò)過(guò)15-20%的臨床相關(guān)的前 列腺癌。僅在美國(guó)，每年進(jìn)行約100萬(wàn)次活組織檢查，這導(dǎo)致約192 000個(gè)新病例被診斷。 因此，還有診斷性能的小改進(jìn)將導(dǎo)致由于較少活組織檢查導(dǎo)致的醫(yī)療保健費(fèi)用的大量節(jié)約 以及遭受侵入性診斷程序的人較少。
[0007]目前的臨床實(shí)踐（在瑞典）是使用總PSA作為生物標(biāo)志物用于檢測(cè)無(wú)癥狀的和早 期前列腺癌。對(duì)于用前列腺活組織檢查的進(jìn)一步評(píng)估的一般截止值是3ng/mL。然而，由于 PSA篩選的消極后果，現(xiàn)在在歐洲或北美沒(méi)有推薦任何有組織的PSA篩選。
[0008] 準(zhǔn)確地鑒定個(gè)體中的侵襲性前列腺癌（aPCa)是特別重要的，因?yàn)闉閭€(gè)體提供治 療越早，治愈癌癥的可能性越大。然而，aPCa的鑒定是困難的，這部分因?yàn)樾枰^大組群以 便在開(kāi)發(fā)統(tǒng)計(jì)模型中提供足夠數(shù)目的病例和對(duì)照。因此，aPCa的預(yù)測(cè)模型的可用性低。然 而，本發(fā)明提供了預(yù)測(cè)模型用于通過(guò)分析個(gè)體的生物標(biāo)志物和遺傳概況而鑒定aPCa。
[0009] 發(fā)明概述 本發(fā)明基于這樣的發(fā)現(xiàn)：不同來(lái)源的診斷標(biāo)志物的組合可以改善檢測(cè)一般群體中的aPCa的能力。具體而言，本發(fā)明改善檢測(cè)具有高體重指數(shù)（BMI)的個(gè)體中的aPCa的能力。 這可以導(dǎo)致對(duì)社會(huì)的重大節(jié)約，因?yàn)樵缙阼b定的侵襲性癌癥可更容易治療。
[0010]因此，基于本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了基于用于指示個(gè)體中侵襲性 前列腺癌（PCa)存在或不存在的數(shù)據(jù)的冗余設(shè)計(jì)組合的方法，其包括以下步驟： 1. 提供來(lái)自所述個(gè)體的至少一種生物樣品； 2. 在所述生物樣品中，分析 a. -類PCa生物標(biāo)志物，其通過(guò)測(cè)量所述類別的PCa生物標(biāo)志物的多種PCa相關(guān)的生 物標(biāo)志物中每種的存在或濃度而實(shí)施； b. -類與PCa相關(guān)的SNP(SNPpc)，其通過(guò)測(cè)量所述類別的SNPpc的多種SNPpc中每種 的存在或不存在而實(shí)施； 3. 組合關(guān)于所述類別的PCa生物標(biāo)志物的數(shù)據(jù)，以形成代表與PCa生物標(biāo)志物相關(guān)的 發(fā)生PCa風(fēng)險(xiǎn)的生物標(biāo)志物復(fù)合值； 4. 組合所述類別的SNPpc的數(shù)據(jù)，以形成代表與SNPpc相關(guān)的發(fā)生PCa風(fēng)險(xiǎn)的SNPpc 復(fù)合值，其中所述方法允許當(dāng)形成SNPpc復(fù)合值時(shí)忽略SNPpc類別的SNPpc的至少5 %的子 集； 5. 組合生物標(biāo)志物復(fù)合值和SNPpc復(fù)合值，以形成總體復(fù)合值； 6. 通過(guò)將所述總體復(fù)合值與用已知的侵襲性PCa和良性疾病診斷的對(duì)照樣品建立的 預(yù)定的截止值進(jìn)行比較而將所述總體復(fù)合值與所述個(gè)體中侵襲性PCa的存在或不存在相 關(guān)聯(lián)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)在包含處理器和存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)中執(zhí)行時(shí)，借助計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品提供方法步驟中的一個(gè)或多個(gè)，通常為步驟3、4、5和/或6。
[0012] 通常，上述方法的步驟3用經(jīng)編程以便從步驟2a的數(shù)據(jù)形成或計(jì)算生物標(biāo)志物復(fù) 合值的計(jì)算機(jī)進(jìn)行；上述方法的步驟4用經(jīng)編程以便從步驟2b的數(shù)據(jù)形成或計(jì)算SNPpc復(fù) 合值的計(jì)算機(jī)進(jìn)行；步驟5用經(jīng)編程以便從步驟3和4的數(shù)據(jù)形成或計(jì)算總體復(fù)合值的計(jì) 算機(jī)進(jìn)行；和/或上述方法的步驟6用計(jì)算機(jī)進(jìn)行，所述計(jì)算機(jī)經(jīng)編程以便通過(guò)將所述總體 復(fù)合值與用已知的侵襲性PCa和良性疾病診斷的對(duì)照樣品建立的預(yù)定的截止值進(jìn)行比較 而將所述總體復(fù)合值與所述個(gè)體中侵襲性PCa的存在或不存在相關(guān)聯(lián)。此外，本發(fā)明涉及 非臨時(shí)性的有形的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其具有可執(zhí)行指令，以進(jìn)行此類計(jì)算或形成此類 復(fù)合值和/或進(jìn)行如上所述的相關(guān)步驟。
[0013] 截止值（或截止水平）的選擇取決于許多因素，包括但不限于疾病本身的風(fēng)險(xiǎn)和 與將沒(méi)有所述疾病的個(gè)體不準(zhǔn)確診斷為陽(yáng)性（假陽(yáng)性）相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。下面進(jìn)一步詳細(xì)描述 了截止值的選擇。
[0014] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，上述方法的步驟2(a)包括測(cè)量至少部分冗余 的PCa生物標(biāo)志物的存在或濃度，并且其中所述PCa生物標(biāo)志物中的至少一種，諸如兩種， 選自⑴PSA、（ii)總PSA(tPSA)、（iii)完整PSA(iPSA)、（iv)游離PSA(fPSA)和（v) hK2〇
[0015] 更具體地，所述方法允許當(dāng)形成所述生物標(biāo)志物復(fù)合值時(shí)忽略PCa標(biāo)志物類別的 所述PCa生物標(biāo)志物（i) - (v)中的至少一種的子集，諸如所述PCa生物標(biāo)志物（i) - (v)中 的一種、兩種、三種或四種的子集。
[0016] 進(jìn)一步，在一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法允許當(dāng)形成SNPpc復(fù)合值時(shí)忽略所述SNPpc 類別的SNPpc中的至少10%，諸如15%，諸如20%，諸如30%。
[0017] 優(yōu)選地，根據(jù)預(yù)定方程組合關(guān)于PCa生物標(biāo)志物的類別的數(shù)據(jù)以形成所述生物標(biāo) 志物復(fù)合值，和/或根據(jù)預(yù)定方程組合關(guān)于SNPpc的類別的數(shù)據(jù)以形成所述SNPpc復(fù)合值。 此外，優(yōu)選根據(jù)預(yù)定方程組合所述生物標(biāo)志物復(fù)合值和所述SNPpc復(fù)合值以形成所述總體 復(fù)合值。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方案中，如果總體復(fù)合值大于截止值，則上述方法進(jìn)一步包括推薦個(gè) 體進(jìn)行活組織檢查的步驟。
[0019] 在又一個(gè)實(shí)施方案中，如果總體復(fù)合值大于截止值，則上述方法進(jìn)一步包括推薦 個(gè)體改變飲食習(xí)慣、減肥、達(dá)到低于30的BMI值、定期鍛煉和/或停止吸煙的步驟。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，與PCa相關(guān)的SNP(SNPpc)包括
[0021] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)測(cè)量至少一種與PCa生物標(biāo)志物濃 度相關(guān)的SNP(SNPbm)的存在或不存在而分析一類SNPbm;組合關(guān)于所述SNPbm的數(shù)據(jù)以形 成SNPbm復(fù)合值，且在所述總體復(fù)合值中包括所述SNPbm復(fù)合值。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述至少一種SNPbm包括:嫌、
[0023] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)測(cè)量至少一種與體重指數(shù) 相關(guān)的SNP(SNPbmi)的存在或不存在而分析所述個(gè)體的一類SNPbmi;組合關(guān)于所述SNPbmi 的數(shù)據(jù)以形成SNPbmi復(fù)合值；且在所述總體復(fù)合值中包括所述SNPbmi復(fù)合值。
[0024] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述至少一種SNPbmi包括:
[0025] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法進(jìn)一步包括從所述個(gè)體收集關(guān)于PCa的 家族史、治療史和身體數(shù)據(jù)；且其中將所述家族史、治療史和/或身體數(shù)據(jù)包括在形成所述 總體復(fù)合值的組合數(shù)據(jù)中。
[0026] 在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)測(cè)量額外生物標(biāo)志物類 別的多種PCa生物標(biāo)志物中的一種或每種的存在或濃度而分析所述額外類別的PCa生物標(biāo) 志物；組合關(guān)于所述額外PCa生物標(biāo)志物類別的數(shù)據(jù)以形成所述額外PCa生物標(biāo)志物類別 的額外生物標(biāo)志物復(fù)合值；并且在總體復(fù)合值中包括所述額外生物標(biāo)志物復(fù)合值；其中冗 余設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組合以形成額外生物標(biāo)志物復(fù)合值，其中額外類別的PCa生物標(biāo)志物包含多 于一種PCa生物標(biāo)志物。
[0027] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，額外類別的PCa生物標(biāo)志物包含生物標(biāo)志物MIC-1和 任選其他MIC-1相關(guān)的生物標(biāo)志物，或生物標(biāo)志物MSMB和任選其他MSMB相關(guān)生物標(biāo)志物。
[0028] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括分析多種額外類別的PCa生物標(biāo)志物中的每 一種，且根據(jù)上述程序形成所述PCa生物標(biāo)志物類別中的每一種的額外生物標(biāo)志物復(fù)合 值。優(yōu)選地，分析至少兩種額外類別的PCa生物標(biāo)志物，其中一種額外類別的PCa生物標(biāo)志 物包含生物標(biāo)志物MIC-1和任選其他MIC-1相關(guān)的生物標(biāo)志物，并且另一種額外類別包含 生物標(biāo)志物MSMB和任選其他MSMB相關(guān)生物標(biāo)志物。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述生物樣品是血液樣品。
[0030] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，總體復(fù)合值使用這樣的方法計(jì)算，其中利用與PCa 生物標(biāo)志物濃度相關(guān)的SNP(SNPbm)和相應(yīng)的PCa生物標(biāo)志物濃度的非累加效應(yīng)。
[0031] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述個(gè)體具有大于25、諸如大于30 的BMI值。
[0032] 在所述方法的一個(gè)實(shí)施方案中，SNP的存在或不存在的測(cè)量通過(guò)使用MALDI質(zhì)譜 進(jìn)行。
[0033] 在所述方法的一個(gè)實(shí)施方案中，PCa生物標(biāo)志物的存在或濃度的測(cè)量通過(guò)使用微 陣列技術(shù)進(jìn)行。
[0034] 在所述方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，SNP(屬于任何類別的SNP)的存在或不存在 的測(cè)量包括測(cè)量所述SNP的等位基因的數(shù)目。在一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)或兩個(gè)等位基因?qū)?應(yīng)于所述個(gè)體中所述SNP的存在，且零個(gè)等位基因?qū)?yīng)于所述個(gè)體中所述SNP的不存在；其 中零個(gè)等位基因?qū)?yīng)于所述SNP的純合陰性，一個(gè)等位基因?qū)?yīng)于雜合陽(yáng)性，且兩個(gè)等位 基因?qū)?yīng)于純合陽(yáng)性。
[0035] 在一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法包括使用ELISA測(cè)定裝置，微陣列測(cè)定裝置，免疫 沉淀測(cè)定裝置，免疫熒光測(cè)定裝置，放射免疫測(cè)定裝置，或使用基質(zhì)輔助激光解吸/電離 (MALDI)的質(zhì)譜裝置，用于測(cè)量PCa生物標(biāo)志物的存在或濃度。
[0036] 在可以與上述實(shí)施方案組合的一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法包括使用利用基質(zhì)輔助 激光解吸/電離（MALDI)的質(zhì)譜裝置，用于測(cè)量SNP的存在或不存在。
[0037] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了用于進(jìn)行用于指示所述個(gè)體中侵襲性前列腺癌的存 在或不存在的上述方法的步驟2a(即，測(cè)量至少一種PCa生物標(biāo)志物的存在或濃度）和步 驟2b(S卩，測(cè)量至少一種SNPpc的存在或不存在）的測(cè)定裝置，所述測(cè)定裝置包含具有固定 在其上的至少兩種不同類別的配體的固相，其中： -所述配體的第一類別特異性結(jié)合PCa生物標(biāo)志物，并且包括特異性結(jié)合多種不同PCa生物標(biāo)志物中的每一種，優(yōu)選PSA、iPSA、tPSA、fPSA、hK2中的至少一種和任選MSMB和 /或MIC-1的多種不同配體；且 -所述配體的第二類別特異性結(jié)合SNPpc，并且包括特異性結(jié)合多種不同SNPpc中的 每一種，諸如:_::!:雜_?，:_:1_4毅氧::_賴:$_:!,滅職輝_:1笈
中的至少一種的多種不同配體。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述測(cè)定裝置進(jìn)一步適配于測(cè)量SNPbm的 存在或不存在，在所述情況下，所述測(cè)定裝置的固相進(jìn)一步具有固定的 第三類配體，所述配體特異性結(jié)合SNPbm，并且包括特異性結(jié)合多種不 同SNPbm中的一種或每種，諸如 眾、， x、射h、WMa、！作、'7>s、'入義義祕(mì)'、' 和i、中的至少一種的一種或 多種不同配體。
[0039] 在