用于确定肿瘤生长的速度的方法与流程

背景技术：

1、癌症的早期重复发作或转移的检测传统上依赖于成像和组织活检。肿瘤组织的活检是侵入性的，且存在可能导致转移或手术并发症的风险，而基于成像的检测对于检测早期阶段中的重复发作或转移不够敏感。需要更好且侵入性较小的方法来检测癌症的重复发作或转移，特别是可以确定肿瘤生长的速度的非侵入性方法。

技术实现思路

1、一方面，本公开涉及一种用于确定循环肿瘤dna的生长速率的方法，所述方法包括：(a)对从癌症患者的生物学样品中分离的核酸进行测序以鉴别多种患者特异性癌症突变；(b)对在手术、一线化学疗法、辅助疗法和/或新辅助疗法之后从癌症患者采集的第一液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量，其中第一液体活检样品是血液、血清、血浆或尿液样品，其中定量包括：进行多重扩增反应以扩增来自从第一液体活检样品中分离的细胞游离dna的多个靶基因座，其中靶基因座中的每一者跨越至少一种经鉴别的患者特异性癌症突变，以及对经扩增的靶基因座进行测序，以鉴别患者特异性癌症突变并对第一液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量；(c)对在第一液体活检样品之后从癌症患者纵向采集的第二液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量，其中第二液体活检样品是血液、血清、血浆或尿液样品，其中定量包括：进行多重扩增反应以扩增来自从第二液体活检样品中分离的细胞游离dna的多个靶基因座，其中靶基因座中的每一者跨越至少一种经鉴别的患者特异性癌症突变，以及对经扩增的靶基因座进行测序，以鉴别患者特异性癌症突变并对第二液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量；以及(d)确定第一与第二液体活检样品之间循环肿瘤dna的生长速率。

2、在一些实施例中，癌症是实体瘤，并且生物学样品是肿瘤组织活检样品。

3、在一些实施例中，癌症是实体瘤或血癌，并且生物学样品是骨髓、血液、血清、血浆或尿液样品。

4、在一些实施例中，步骤(a)包括对核酸的全外显子组测序。在一些实施例中，步骤(a)包括对核酸的全基因组测序。

5、在一些实施例中，步骤(a)包括对已经在一组癌症相关的基因组基因座处富集的核酸的靶向测序。在一些实施例中，富集包括杂交捕获。在一些实施例中，富集包括靶向扩增。

6、在一些实施例中，在采集第一液体活检样品之前，患者已用手术治疗。在一些实施例中，在采集第一液体活检样品之前，患者已用化学疗法治疗。在一些实施例中，在采集第一液体活检样品之前，患者已用辅助疗法或新辅助疗法治疗。在一些实施例中，在采集第一液体活检样品之前，患者已用放射疗法治疗。

7、在一些实施例中，第一液体活检样品是在手术、一线化学疗法、辅助疗法和/或新辅助疗法后约2-12周从患者采集的。在一些实施例中，第一液体活检样品是在手术、一线化学疗法、辅助疗法和/或新辅助疗法后约4-8周从患者采集的。在一些实施例中，第一液体活检样品是在手术后约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12周从患者采集的。在一些实施例中，第一液体活检样品是在一线化学疗法后约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12周从患者采集的。在一些实施例中，第一液体活检样品是在辅助或新辅助疗法后约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12周从患者采集的。在一些实施例中，第一液体活检样品是在辅助化学疗法(act)后约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12周从患者采集的。

8、在一些实施例中，第二液体活检样品是在第一液体活检样品后约2-12周从患者采集的。在一些实施例中，第二液体活检样品是在第一液体活检样品后约4-8周从患者采集的。在一些实施例中，第二液体活检样品是在第一液体活检样品后约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12周从患者采集的。

9、在一些实施例中，患者特异性癌症突变包括一种或多种体细胞突变。

10、在一些实施例中，患者特异性癌症突变包括一种或多种单核苷酸变体(snv)、一种或多种多核苷酸变体(mnv)、一种或多种插入缺失、一种或多种基因融合、一种或多种结构变体、或其组合。

11、在一些实施例中，所述多个靶基因座包括至少4个靶基因座，靶基因座各自跨越至少一种患者特异性癌症突变。在一些实施例中，所述多个靶基因座包括至少8个靶基因座，靶基因座各自跨越至少一种患者特异性癌症突变。在一些实施例中，所述多个靶基因座包括至少12个靶基因座，靶基因座各自跨越至少一种患者特异性癌症突变。在一些实施例中，所述多个靶基因座包括至少16个靶基因座，靶基因座各自跨越至少一种患者特异性癌症突变。

12、在一些实施例中，癌症是乳腺癌。在一些实施例中，癌症是膀胱癌。在一些实施例中，癌症是结直肠癌。在一些实施例中，癌症是肺癌。

13、在一些实施例中，癌症是腹部或腹壁、肾上腺、肛门、阑尾、膀胱、骨、脑、乳腺、子宫颈、胸壁、结肠、隔膜、十二指肠、耳、子宫内膜、食管、输卵管、胆囊、胃食管结合部、头和颈、肾、喉、肝、肺、淋巴结、恶性积液、纵隔、鼻腔、网膜、卵巢、胰腺、胰胆管、腮腺、骨盆、阴茎、心包、腹膜、胸膜、前列腺、直肠、唾液腺、皮肤、小肠、软组织、脾、胃、甲状腺、舌、气管、输尿管、子宫、阴道、外阴或惠普尔切除部的癌症或肿瘤。

14、在一些实施例中，癌症选自：急性淋巴细胞白血病；急性髓系白血病；肾上腺皮质癌；艾滋病相关癌症；艾滋病相关淋巴瘤；肛门癌；阑尾癌；星形细胞瘤；非典型畸胎瘤样/横纹肌样瘤；基底细胞癌；脑干神经胶质瘤；脑肿瘤(包括脑干神经胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎瘤样/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎肿瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中分化松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和松果体母细胞瘤)；支气管肿瘤；伯基特淋巴瘤；原发部位不明的癌症；类癌肿瘤；原发部位不明的癌；中枢神经系统非典型畸胎瘤样/横纹肌样瘤；中枢神经系统胚胎肿瘤；宫颈癌；儿童癌症；脊索瘤；慢性淋巴细胞白血病；慢性骨髓性白血病；慢性骨髓增生性疾病；结肠癌；颅咽管瘤；皮肤t细胞淋巴瘤；内分泌胰腺胰岛细胞肿瘤；子宫内膜癌；室管膜母细胞瘤；室管膜瘤；食管癌；感觉神经母细胞瘤；尤文肉瘤；颅外生殖细胞肿瘤；性腺外生殖细胞肿瘤；肝外胆管癌；胆囊癌；胃癌(gastric(stomach)cancer)；胃肠道类肿瘤癌；胃肠道间质细胞瘤；胃肠道间质瘤(gist)；妊娠滋养细胞肿瘤；神经胶质瘤；毛细胞白血病；头颈癌；心脏癌；霍奇金淋巴瘤；下咽癌；眼内黑色素瘤；胰岛细胞肿瘤；卡波西肉瘤；肾癌；朗格汉斯细胞组织细胞增生症；喉头癌；唇癌；肝癌；恶性纤维组织细胞瘤骨癌；髓母细胞瘤；髓上皮瘤；黑色素瘤；默克尔细胞癌；默克尔细胞皮肤癌；间皮瘤；隐匿性原发性转移性鳞状颈癌；口腔癌；多发性内分泌肿瘤综合征；多发性骨髓瘤；多发性骨髓瘤/浆细胞赘生物；蕈状真菌病；骨髓增生异常综合征；骨髓增生性肿瘤；鼻腔癌；鼻咽癌；神经母细胞瘤；非霍奇金淋巴瘤；非黑色素瘤皮肤癌；非小细胞肺癌；口癌(oral cancer)；口腔癌(oral cavity cancer)；口咽癌；骨肉瘤；其他脑和脊髓肿瘤；卵巢癌；卵巢上皮性癌；卵巢生殖细胞肿瘤；卵巢低度恶性潜能肿瘤；胰腺癌；乳头状瘤病；鼻窦癌；甲状旁腺癌；盆腔癌；阴茎癌；鼻咽癌；中分化松果体实质肿瘤；松果体母细胞瘤；垂体瘤；浆细胞赘生物/多发性骨髓瘤；胸膜肺母细胞瘤；原发性中枢神经系统(cns)淋巴瘤；原发性肝细胞肝癌；前列腺癌；直肠癌；肾癌；肾细胞(肾)癌；肾细胞癌；呼吸道癌；视网膜母细胞瘤；横纹肌肉瘤；唾液腺癌；塞扎里综合征；小细胞肺癌；小肠癌；软组织肉瘤；鳞状细胞癌；鳞状颈癌；胃癌(stomach(gastric)cancer)；幕上原始神经外胚层肿瘤；t细胞淋巴瘤；睾丸癌；喉癌；胸腺癌；胸腺瘤；甲状腺癌；移行细胞癌；肾盂和输尿管移行细胞癌；滋养细胞肿瘤；输尿管癌；尿道癌；子宫癌；子宫肉瘤；阴道癌；外阴癌；华氏巨球蛋白血症；或肾母细胞瘤。

15、在一些实施例中，所述方法进一步包括将患者鉴定为具有快肿瘤生长速率或慢肿瘤生长速率。在一些实施例中，基于ctdna水平作为复发或干预前的时间的函数，针对每个患者进行对数线性回归拟合。ctdna生长速率是由回归线的斜率估算的。斜率直方图与双峰分布相关。为了鉴别分布中两种模式之间的局部最小值，使用具有最小带宽的核平滑器来估算实值函数，以得到两模态估算。局部最小值是通过对函数应用用于局部极值的二阶导数测试来确定的。

16、在一些实施例中，所述方法进一步包括对在第二液体活检样品之后从癌症患者纵向采集的第三液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量，其中定量包括：进行多重扩增反应以扩增来自从第三液体活检样品中分离的细胞游离dna的多个靶基因座，其中靶基因座中的每一者跨越在步骤(a)中鉴别的至少一种患者特异性癌症突变，以及对经扩增的靶基因座进行测序，以鉴别患者特异性癌症突变并对第三液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量；以及确定第一、第二与第三液体活检样品之间循环肿瘤dna的生长速率。

17、在另一个方面，本公开涉及一种用于确定循环肿瘤dna的生长速率的方法，所述方法包括：(a)对从癌症患者的肿瘤组织活检样品中分离的核酸进行测序以鉴别多种患者特异性癌症突变，所述多种患者特异性癌症突变包括单核苷酸变体(snv)；(b)对在辅助化学疗法之后从癌症患者采集的第一液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量，其中第一液体活检样品是血液、血清、血浆或尿液样品，其中定量包括：进行多重扩增反应以扩增来自从第一液体活检样品中分离的细胞游离dna的多个靶基因座，其中靶基因座中的每一者跨越在步骤(a)中鉴别的至少一种患者特异性癌症突变，以及对经扩增的靶基因座进行测序，以鉴别患者特异性癌症突变并对第一液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量；(c)对在第一液体活检样品之后从癌症患者采集的第二液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量，其中第一液体活检样品是血液、血清、血浆或尿液样品，其中定量包括：进行多重扩增反应以扩增来自从第二液体活检样品中分离的细胞游离dna的多个靶基因座，其中靶基因座中的每一者跨越在步骤(a)中鉴别的至少一种患者特异性癌症突变，以及对经扩增的靶基因座进行测序，以鉴别患者特异性癌症突变并对第二液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量；以及(d)确定第一与第二液体活检样品之间循环肿瘤dna的生长速率。

18、一方面，本公开涉及一种用于确定循环肿瘤dna的生长速率的方法，所述方法包括：(a)对从癌症患者的肿瘤组织活检样品中分离的核酸进行测序以鉴别多种患者特异性癌症突变，所述多种患者特异性癌症突变包括单核苷酸变体(snv)，其中癌症是乳腺癌、膀胱癌、结直肠癌或肺癌；(b)对在辅助化学疗法之后从癌症患者采集的第一液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量，其中第一液体活检样品是血液、血清、血浆或尿液样品，其中定量包括：进行多重扩增反应以扩增来自从第一液体活检样品中分离的细胞游离dna的至少16个靶基因座，其中靶基因座中的每一者跨越在步骤(a)中鉴别的至少一种患者特异性癌症突变，以及对经扩增的靶基因座进行测序，以鉴别患者特异性癌症突变并对第一液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量；(c)对在第一液体活检样品之后从癌症患者采集的第二液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量，其中第一液体活检样品是血液、血清、血浆或尿液样品，其中定量包括：进行多重扩增反应以扩增来自从第二液体活检样品中分离的细胞游离dna的至少16个靶基因座，其中靶基因座中的每一者跨越在步骤(a)中鉴别的至少一种患者特异性癌症突变，以及对经扩增的靶基因座进行测序，以鉴别患者特异性癌症突变并对第二液体活检样品中的循环肿瘤dna的量进行定量；以及(d)确定第一与第二液体活检样品之间循环肿瘤dna的生长速率。