[发明专利]在癌症筛查、诊断、治疗和复发中利用巨细胞核酸表征的方法

说明书

公开了获自受试者血液中循环的癌症相关细胞的核酸的表征，以及此类表征在癌症筛选、诊断、治疗和复发中的用途。

技术领域

本发明总体上涉及获自受试者血液中循环的癌症相关细胞的核酸的表征，以及此类表征在癌症筛选、诊断、治疗和复发中的用途。

背景技术

癌症中的驱动突变，通常定义为赋予细胞选择性生长优势从而促进癌症发展的基因内的突变，通常通过对肿瘤组织的分析来发现。突变分析可以使用许多可用的分子技术(即PCR、测序、原位杂交等)。

由于细胞异质性和亚群中存在的抗性能力，驱动突变可能很难研究。在肿瘤异质性的情况下，肿瘤内的空间上存在具有不同突变的不同细胞群。因此，当一小块肿瘤组织用于突变分析时，这些突变可能只代表了总肿瘤群中实际存在的一小部分突变。在抗性亚群的情况下，随着时间和治疗，具有抗药性突变的肿瘤细胞的亚群开始在肿瘤区域中传播。因为抗性是暂时发生的，所以测试突变的原始组织可能没有在疾病后期出现的抗性突变。

可以使用多种方法来测试异质性以及在短时间上的抗性肿瘤亚群。

首先，可以从活检或手术后通过手术移除的肿瘤获得肿瘤组织。获得肿瘤组织的优点是它提供了足够数量的肿瘤细胞，可从中获得准确的突变分析。但是，存在许多潜在的问题。获得组织后，肿瘤可能会变化。获得肿瘤活检可能很困难，也许不能获得，可能很危险、昂贵且痛苦。另外，再活检可能仅分离单个亚群，而可能存在许多异质性群。组织样本不能覆盖肿瘤的所有区域。

其次，循环肿瘤DNA(ctDNA)是肿瘤来源的、片段化的DNA，发现在这些细胞无关的血液中。ctDNA只是血液中发现的无细胞DNA(cfDNA)的一小部分，这部分中cfDNA占了血液中的所有DNA，并且不仅限于肿瘤来源的DNA。当前，有许多研究、开发和商业化努力将ctDNA用于一系列临床用途。

血浆被用作ctDNA的来源，用于肿瘤分析。ctDNA的优点是可以实时获得血浆。但是，有许多缺点。ctDNA分析通常会误识别与肿瘤无关的非恶性背景突变，并且可能无法从正常组织的更常见背景核酸中识别出罕见的肿瘤突变。随着年龄的增长，与肿瘤无关的突变会在体内自然地发生，这会在ctDNA中错误地识别出来。使用ctDNA的另一个令人关注的原因是，与来自身体其他部位细胞的DNA相比，ctDNA的浓度低。

Merker,JD等人早期发布的特别文章，Circulating Tumor DNA Analysis inPatients with Cancer,American Society of Clinical Oncology and College ofAmerican Pathologists Joint Review,2018(doi:10.5858/arpa.2018-0901-SA)讨论了利用ctDNA进行应用的问题。目前，他们针对实体瘤的ctDNA的结论以及DNA中序列或拷贝数变异的分析如下：“一些ctDNA测定已证明对某些类型的晚期癌症具有临床有效性和实用性；然而，尚无足够的证据证明大多数ctDNA测定对于晚期癌症的临床有效性和实用性。证据表明ctDNA测定的结果与肿瘤标本的基因分型之间存在不一致，并支持肿瘤组织的基因分型以确认ctDNA检测的未发现的结果。在早期癌症、治疗监测或残留疾病检测中尚无ctDNA测定的临床实用性证据，也很少有临床有效性的证据。没有临床有效性和临床实用性的证据表明，ctDNA测定可用于临床试验以外的癌症筛查。”