JP2024533359A - がん診断及び治療処置選択を改善するための次世代シークエンシング及び人工知能に基づくアプローチ - Google Patents
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Abstract
本明細書では、無症候性の対象またはがんを患う対象におけるがん状態の進行を特定及び予測するための方法、ならびにそれに関連する組成物及びキットを提供する。【選択図】なし
Description
関連出願
本出願は、米国仮出願第63/241813号(2021年09月08日出願)の利益を主張する。上記出願の教示内容全体が、参照により本明細書に援用される。
本出願は、米国仮出願第63/241813号(2021年09月08日出願)の利益を主張する。上記出願の教示内容全体が、参照により本明細書に援用される。
ほとんどの国で、人口の統計学的特徴の変化及び高齢化によりがんと診断される頻度が毎年増加している。2015年には、スイス国内でがんと診断された症例は年間40,000例を上回り、5年生存率は全体で60%を下回った(Swiss Federal Statistics Office,2019)。乳癌及び前立腺癌は最も頻繁に診断されるがんに含まれ、膵臓癌は、最も頻繁に診断される10種のがんタイプの中で最も低い生存率を示し、5年生存率はおよそ10%である。研究努力がなされているにもかかわらず、進化、重症度、及び利用可能な処置に対する応答は、現在の病理組織学及び分子生物学的解析を用いて評価することが依然として困難である。そのため、ほとんどの治療法において、典型的には50%前後が病理学的奏効が得られないままであり、その結果、患者の予後及びクオリティーオブライフが低下し、コストが増加する。
膵臓癌の場合、無症候性の早期腫瘍の外科的切除を除いて、この疾患は依然としてほとんど不治とみなされている。膵臓癌は、最も多くの場合転移末期に診断され、この場合手術の有効性は限定的なものにとどまり、効率的で特異的な薬理学的処置は依然存在しない。その結果、余命を延ばすために非特異的で非治療的な化学療法及び放射線療法がしばしば使用されるが、患者のクオリティーオブライフに対する深刻な結果を伴う。侵襲性形態の膵臓癌(例えば、膵管腺癌(PDCA))は、最も多くの場合、近隣組織に拡散し、及び/または転移を形成した後のもはや切除不可能となった末期に診断される。PDCAの初期段階はほとんどの場合無症候性であり、現在の血清に基づくアッセイでは、粘液性膵腺癌から低悪性度膵炎を鑑別することができない(Carmicheal et al, 2019)。現在の変異荷重(例えば、KRAS及びEGFRの変異または上方調節)の解析は、多くのがんに共通するものであるため、膵臓癌タイプの診断及び適切な分類には不十分である。現在のところ、通常的に使用することができる効率的で高感度で非侵襲的な無症候性診断アプローチは存在しない。後期PDCAは処置が困難なことで知られているが、これは、再発が原因で手術が長期的に非効率的であると判明することが多く、また特異的な処置が存在しないためである。化学療法及び/または放射線療法は、しばしばアジュバント治療における対症療法的ケアとして使用されるが、ほとんどの場合治癒的ではない。したがって、がん(例えば、膵臓癌)を早期段階で、一方で外科的切除によって治癒可能な状態で検出し、より効率的で特異的な治療法を開発し適用するための、非侵襲的で高感度で低価格の診断法に対する明らかなアンメットニーズが存在する(Carmicheal et al.,2019)。同様に、乳癌及び前立腺癌は、進行度及び薬剤応答性の観点から適切な診断が困難な腫瘍の他の例である(Davidson et al.,2019;Ponde et al.,2019)。
本明細書では、無症候性の対象ががん状態に進行する可能性を予測するための方法を提供し、この方法は、
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、がんを発症するリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、がんを発症するリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
ある特定の態様において、本明細書では、個別化がん治療のための無症候性対象を特定するための方法を提供し、この方法は、
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、当該対象を個別化がん治療の候補として特定する、特定するステップと、
(c)治療を開始するステップ、及び/または当該対象への治療の投与をモニタリングするステップとを含む。
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、当該対象を個別化がん治療の候補として特定する、特定するステップと、
(c)治療を開始するステップ、及び/または当該対象への治療の投与をモニタリングするステップとを含む。
本明細書で提供する本発明の態様は、がんを患う対象における腫瘍応答性または抵抗性を予測するための方法を含み、この方法は、
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、抵抗性がんのリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、抵抗性がんのリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
ある特定の態様において、本明細書では、がんを患う対象における転移の可能性を予測するための方法を提供し、この方法は、
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、転移のリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、転移のリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
また、本明細書では、対象からの試料中の表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む、またはそれから転写される、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを検出するバイオアッセイを実施することと、バイオアッセイの結果をコンピューターシステム内で受信することと、当該結果の出力を決定し、出力を可読媒体に提示するために結果を処理することであって、当該出力が、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在または非存在に基づいて、当該対象に推奨される治療選択肢を特定する、処理することとを含み、当該試料が液体または組織生検である、方法も提供する。
本発明のいくつかの態様において、本明細書では、対象からの試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物または非遺伝子融合物の検出を可能にする、少なくとも1つの試薬を含むがん診断キットを提供し、当該融合物は、表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む、またはそれから転写される。
ある特定の態様において、本明細書では、以下の少なくとも1つを含む組成物を提供する:(a)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの接合部にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む検出プローブ、(b)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの5’部分にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む第1の標識プローブ、及び遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの対応する3’部分にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む第2の標識プローブ、(c)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの5’部分にハイブリダイズする配列を含む第1の増幅オリゴヌクレオチド、及び遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの対応する3’部分にハイブリダイズする配列を含む第2の増幅オリゴヌクレオチド、(d)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列によってコードされるアミノ酸配列に特異的に結合する抗体、ならびに(e)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを検出するためのin situハイブリダイゼーションプローブ。
免疫不全マウスへの異種移植によって増殖したヒト腫瘍(患者由来異種移植(PDX)モデルと称される)の大規模なゲノム研究は、精密医療における薬物応答の予測及びいくつかのがん患者への転換の観点から有望な結果を示している。このようなモデルは、抵抗性の機構の確立にも有用であることが判明しており、よって細胞株モデルよりも有益であることが判明している(Gao et al.,2015)。ただし、いくつかの潜在的に関係するマーカー(例えば、コピー数の変動及び大規模な染色体改変)については、このような研究では取り込まれていない。これは、乳癌または膵管腺癌(PDAC)では見出されなかったp53調節因子MDM4またはホスホグリセリン酸デヒドロゲナーゼ(PHGDH)遺伝子の増幅によって例示される。これらは、PDX試料数が限られていること、次世代シークエンシング(NGS)の深度が十分でないこと、及び/またはデータマイニング及び解析が不十分であることに起因し得る(Gao et al.,2015;Kim et al.,2019)。
進歩しているにもかかわらず、高頻度に見られるがんまたは特に致死的ながん(例えば、前立腺癌及び乳癌、ならびに膵臓癌)に対する効率的な診断ツールは、最適な治療アプローチを予測できないことが多く、罹患患者の一部に対する治療が非効率的なままである。これまでのところ、信頼性の高い臨床データベースに関連する腫瘍試料の大規模なコレクションが欠如していること、そして包括的な分子データセット及びビッグデータセットを取扱い可能な解析ツールが必要であることにより、in vitroの診断及び治療アプローチの開発が限定されている。したがって、腫瘍学において、早期の無症候性診断及び効率的で特異的な治療アプローチを可能にするデータセット及びアプローチに対する明らかなアンメットニーズが存在する。
本明細書では、がん患者由来異種移植(PDX)腫瘍試料の最も大規模なコレクションの1つのゲノム及びトランスクリプトームの解析、続いてそれらのマウスモデルへの移植及び増殖について開示する。DNA及びRNAの次世代シークエンシング(NGS)データセットを収集し、患者の臨床データ及び腫瘍の性質に関連してマイニングした。人工知能(AI)に基づくモデルを用いて、がんの進行に関連するゲノム及びトランスクリプトームの改変を特定し、特性評価した。効率的な診断及び処置が欠如している高頻度に見られるがん(例えば、膵臓癌)、または正確な診断及び予測が依然として困難な高頻度に見られるがん(例えば、乳癌及び前立腺癌)に焦点を当て、NGSデータをマイニングし、腫瘍タイプ及び患者の臨床データ、ならびに治療処置に対する腫瘍の病理学的応答と相関させた。人工知能に基づくモデルにより解析したときに、様々な腫瘍のタイプを説明できるゲノム及び転写産物の改変の特定のセットを特定することができ、それにより、異なるがんを互いに識別するだけでなく、同族の健康な組織から識別することもできる。さらに、これらのマーカーのサブセットは、臨床血液試料または腫瘍生検から解析できるように所与の腫瘍タイプの侵襲性を予測するために特定することができる。したがって、このようながんマーカーの特定によって可能になる第1の成果は、患者から得られる臨床試料を用いた、より高感度で特異的な腫瘍発生の早期診断である。また、このような包括的なNGS及びAIに基づくin vitro診断(IVD)アプローチを用いて、外科的介入が適切かどうかを評価し、利用可能な治療薬に対する腫瘍の応答または抵抗性を予測するために必要とされる腫瘍進化の予測の改善も達成され得る。
さらに、本明細書では、がんの発生、腫瘍の侵襲性、及び利用可能な治療薬に対する応答性または抵抗性の診断を提供するために適用され得るツールを構成するゲノム及びトランスクリプトームマーカーの特定のセット、ならびに新規のAIベースのアルゴリズムを提供する。このようなツールは、がんの早期の無症候性診断を可能にし、様々ながんタイプをより良好に識別し、より正確にそれらの進化を予測する。また、このようなマーカーは、利用可能な治療薬に対する患者の応答をより高い信頼性で予測して、各患者に対する最も適切な治療法の選択を可能にする。利用可能な治療薬は、部分的には、解析された各PDX試料の臨床アノテーションにより網羅される。全体的に見ると、本明細書で開示するツール及び方法の成果は、腫瘍学分野におけるin vitro診断(IVD)、精密医療、及び個別化治療のための戦略の改善を提供することである。
したがって、本明細書では、無症候性の対象ががん状態に進行する可能性を予測するための方法を提供し、この方法は、
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、がんを発症するリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、がんを発症するリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
ある特定の態様において、本明細書では、個別化がん治療のための無症候性対象を特定するための方法を提供し、この方法は、
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、当該対象を個別化がん治療の候補として特定する、特定するステップと、
(c)治療を開始するステップ、及び/または当該対象への治療の投与をモニタリングするステップとを含む。
(a)当該対象からの試料中の当該対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料のシークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、当該対象を個別化がん治療の候補として特定する、特定するステップと、
(c)治療を開始するステップ、及び/または当該対象への治療の投与をモニタリングするステップとを含む。
本明細書で提供する本発明の態様は、がんを患う対象における腫瘍応答性または抵抗性を予測するための方法を含み、この方法は、
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、抵抗性がんのリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、抵抗性がんのリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
ある特定の態様において、本明細書では、がんを患う対象における転移の可能性を予測するための方法を提供し、この方法は、
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、転移のリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
(a)当該対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)当該試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在が、転移のリスクの増加を示す、特定するステップとを含む。
融合物
概して、融合物は、染色体間及び染色体内の再構成(例えば、転座、欠失、逆位、重複など)を通じて生成され、コード配列と非コード配列との複数の組合せをもたらし得る。本明細書で開示するDNAまたはRNA配列融合物は、がん細胞において融合しているDNAまたはRNA配列からなるが、これらは正常な参照細胞のセットでは独立している。このような融合物はさらに、コード配列(例えば、タンパク質コード配列)を包含する場合は遺伝子融合物として分類され、一方、非遺伝子融合物は非コード配列(例えば、アミノ酸をコードしないDNA配列)を包含し、非限定的な例として、染色体上の遺伝子の外側及び/または遺伝子間に位置するDNA、イントロン、ならびに遺伝子発現の調節で役割を果たすDNAエレメントが含まれ得る。いくつかの遺伝子融合物は、コードする潜在能力を有し、新たなまたは改変された機能を有するインフレームのタンパク質コード配列または非コード調節RNAを生成する可能性があり、これらはがんの発生または進行に関連することがある。例えば、いかなる特定の理論にも方法論にも束縛されるものではないが、このような融合物により、がん関連遺伝子または遺伝子産物を調節するタンパク質及び/または調節RNAがもたらされる可能性がある。当業者には、このような融合物が、染色体内(例えば、当技術分野で知られているような染色体内で生じる再構成(例えば、重複/増幅、挿入、欠失、逆位など)から生じる融合物)、または染色体間(例えば、2つ以上の染色体間で生じる再構成から生じる融合物、例えば、転座、もしくは当技術分野で知られているより複雑な構造的ゲノム変化(限定されるものではないが、複雑な染色体再構成、例えば、挿入-転座、コピー数変化に関連する逆位、2つを超える染色体に影響を及ぼす転座、及びこれらの組合せを含む))であることが理解されよう。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書で開示する融合物は、1つ以上の染色体間融合物、1つ以上の染色体内融合物、またはこれらの任意の組合せを含み得る。いくつかのこのような実施形態において、本明細書で企図し開示する融合物は、コード及び/または非コードDNA配列を含み得る。
概して、融合物は、染色体間及び染色体内の再構成(例えば、転座、欠失、逆位、重複など)を通じて生成され、コード配列と非コード配列との複数の組合せをもたらし得る。本明細書で開示するDNAまたはRNA配列融合物は、がん細胞において融合しているDNAまたはRNA配列からなるが、これらは正常な参照細胞のセットでは独立している。このような融合物はさらに、コード配列(例えば、タンパク質コード配列)を包含する場合は遺伝子融合物として分類され、一方、非遺伝子融合物は非コード配列(例えば、アミノ酸をコードしないDNA配列)を包含し、非限定的な例として、染色体上の遺伝子の外側及び/または遺伝子間に位置するDNA、イントロン、ならびに遺伝子発現の調節で役割を果たすDNAエレメントが含まれ得る。いくつかの遺伝子融合物は、コードする潜在能力を有し、新たなまたは改変された機能を有するインフレームのタンパク質コード配列または非コード調節RNAを生成する可能性があり、これらはがんの発生または進行に関連することがある。例えば、いかなる特定の理論にも方法論にも束縛されるものではないが、このような融合物により、がん関連遺伝子または遺伝子産物を調節するタンパク質及び/または調節RNAがもたらされる可能性がある。当業者には、このような融合物が、染色体内(例えば、当技術分野で知られているような染色体内で生じる再構成(例えば、重複/増幅、挿入、欠失、逆位など)から生じる融合物)、または染色体間(例えば、2つ以上の染色体間で生じる再構成から生じる融合物、例えば、転座、もしくは当技術分野で知られているより複雑な構造的ゲノム変化(限定されるものではないが、複雑な染色体再構成、例えば、挿入-転座、コピー数変化に関連する逆位、2つを超える染色体に影響を及ぼす転座、及びこれらの組合せを含む))であることが理解されよう。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書で開示する融合物は、1つ以上の染色体間融合物、1つ以上の染色体内融合物、またはこれらの任意の組合せを含み得る。いくつかのこのような実施形態において、本明細書で企図し開示する融合物は、コード及び/または非コードDNA配列を含み得る。
既知融合物と称されるいくつかの融合物は、特定のがん細胞で発生することが過去に観察されていた(Tembe et al.,2014またはHaas et al.,2019)が、本明細書で特定した未知の融合物または新規の融合物は、発明者らの知る限りこれまでには報告されていない。細胞内で転写されると、新規融合物を構成する遺伝子融合物は、ネオトランススクリプト融合物として特定または検出することができる。
融合物候補はいくつかの特徴を有し、これらは計算的に取り込まれる(例えば、融合ポイント及び遺伝子融合パートナー(これらがコード遺伝子である場合))、または独特の特徴(例えば、調節RNA(例えばlnRNA)のコード)を有する場合は他のアノテーションによって取り込まれる。未知の融合物が信頼できるかどうか、及び類似のタイプのがんで高頻度に発生するかどうかを評価できるように、予測融合物の予測精度を評価するためのスコアを開発した。
例示的な融合物を、NGSAI-NEOTX-1からNGSAI-NEOTX-69の形式のNGSAI-ID識別子により本明細書で開示する。(表1を参照)。
NGSAI-NEOTX-ID融合物は、融合点周辺の配列、存在する場合はその融合パートナー(例えば、遺伝子名)、及び融合物の予測精度を表すスコアにより特徴付けることができる。
当該融合物のさらなる導出された特徴として、以下のものが挙げられる。
●腫瘍におけるエピジェネティックな変化のマーカーとしての発現推定値
●染色体座標参照ゲノムを用いた単一または複数の座位における位置
●コード能力
●エキソン能力(及びスプライシングイベント)
●膜貫通含有ドメイン
●他のタンパク質ドメイン検出
●非コードRNA(例えば、lnc-、mi-、sno-、またはpiRNA)としての発現
●腫瘍におけるエピジェネティックな変化のマーカーとしての発現推定値
●染色体座標参照ゲノムを用いた単一または複数の座位における位置
●コード能力
●エキソン能力(及びスプライシングイベント)
●膜貫通含有ドメイン
●他のタンパク質ドメイン検出
●非コードRNA(例えば、lnc-、mi-、sno-、またはpiRNA)としての発現
本発明のいくつかの実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、単一の遺伝子/非遺伝子における融合物である。この少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、複数の染色体座位の融合物である。例えば、本明細書で企図及び開示する融合物は、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、またはそれ以上の異なる染色体座位を含み得る。このような座位は、コード領域または非コード領域を含み得る座位に対応し得る。同様に、このような座位は、遺伝子または遺伝子間の領域を含み得る。いくつかの好ましい実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、少なくとも2つの異なる染色体座位の融合物である。代替形態として、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、少なくとも3つの異なる染色体座位の融合物である。さらなる実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、少なくとも4つの異なる染色体座位の融合物である。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む、またはそれから転写される。いくつかのこのような実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、表1に記載の提供される遺伝子のうちの少なくとも1つと少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される。好ましくは、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、配列番号1~47から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される。いくつかのこのような実施形態において、当該遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、配列番号1~47の遺伝子に少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される。
いくつかの実施形態において、本明細書で開示する遺伝子融合物または非遺伝子融合物は、がん細胞内で、転写され、その結果、トランスクリプトームの改変物、及び/または少なくとも1つのネオトランススクリプトの合成がもたらされる。本明細書で開示する融合物は、染色体内(例えば、当技術分野で知られているような染色体内で生じる再構成(例えば、重複/増幅、挿入、欠失、逆位など)から生じる融合物)、または染色体間(例えば、2つ以上の染色体間で生じる再構成から生じる融合物、例えば、転座、もしくは当技術分野で知られているより複雑な構造的ゲノム変化(限定されるものではないが、複雑な染色体再構成、例えば、挿入-転座、コピー数変化に関連する逆位、2つを超える染色体に影響を及ぼす転座、及びこれらの組合せを含む))である。
いくつかの実施形態において、試料は液体または組織生検である。
定義
本明細書で別段の定義がない限り、本出願で使用される科学用語及び技術用語は、当業者が一般に理解する意味を有するものとする。概して、本明細書に記載の化学、細胞及び組織培養、分子生物学、細胞及びがん生物学、神経生物学、神経化学、ウイルス学、免疫学、微生物学、薬理学、遺伝学ならびにタンパク質及び核酸化学と関連して使用される命名法、ならびにそれらの技法は、当技術分野で周知され、一般に使用されるものである。
本明細書で別段の定義がない限り、本出願で使用される科学用語及び技術用語は、当業者が一般に理解する意味を有するものとする。概して、本明細書に記載の化学、細胞及び組織培養、分子生物学、細胞及びがん生物学、神経生物学、神経化学、ウイルス学、免疫学、微生物学、薬理学、遺伝学ならびにタンパク質及び核酸化学と関連して使用される命名法、ならびにそれらの技法は、当技術分野で周知され、一般に使用されるものである。
本開示の方法及び技法は、別段の指示がない限り、概して、当技術分野で周知されている従来の方法に従って、また本明細書の全体を通して引用され、論じられる種々の一般的な及びより具体的な参考文献に記載の通りに実施される。例えば、限定されるものではないが、“Principles of Neural Science”,McGraw-Hill Medical,New York,N.Y.(2000)、Motulsky,“Intuitive Biostatistics”,Oxford University Press,Inc.(1995)、Lodish et al.,“Molecular Cell Biology,4th ed.”,W.H.Freeman&Co.,New York(2000)、Griffiths et al.,“Introduction to Genetic Analysis,7th ed.”,W.H.Freeman&Co.,N.Y.(1999)、及びGilbert et al.,“Developmental Biology,6th ed.”,Sinauer Associates,Inc.,Sunderland,MA(2000)を参照。同様に、本明細書で使用される化学用語は、本明細書で別段の定義がない限り、当技術分野における従来の用法に従って使用される。
上記の全て、ならびに本出願で言及される任意の他の刊行物、特許、及び公開特許出願は、参照により本明細書に具体的に援用される。
「患者」、「対象」、または「個体」は互換的に使用され、ヒトまたは非ヒト動物のいずれかを指す。これらの用語は、哺乳類、例えば、ヒト、霊長類、家畜動物(ウシ、ブタ等を含む)、コンパニオンアニマル(例えば、イヌ、ネコ等)、ならびにげっ歯類(例えば、マウス及びラット)を含む。
状態または患者を「処置すること」とは、有益なまたは所望の結果(臨床結果を含む)を得るために対策を講じることを指す。本明細書で使用する場合、また当技術分野で十分に理解されているように、「処置」とは、有益なまたは所望の結果(臨床結果を含む)を得るためのアプローチである。有益なまたは所望の臨床結果としては、限定されるものではないが、検出可能か不可能かにかかわらず、1つ以上の症状または状態の軽減または改善、疾患の程度の縮小、疾患の状態の安定化(すなわち、悪化しない)、疾患の拡大の予防、疾患進行の遅延または低速化、疾患状態の改善または緩和、及び(部分的か全体的かにかかわらず)寛解を挙げることができる。また「処置」は、処置を受けていなかった場合に予想される生存期間と比較して、生存期間を延長することも意味し得る。
「予防」という用語は、当技術分野で認識されており、状態(例えば、局所再発(例えば、疼痛)、がんなどの疾患、心不全などの複合症候群、または任意の他の医学的状態)に関連して使用される場合、当技術分野で十分理解されており、組成物を投与しない対象と比較して、対象における医学的状態の症状の頻度を低減する、またはその発症を遅延させる組成物の投与を含む。したがって、がんの予防には、例えば、予防的処置を受けている患者の集団における検出可能ながん性成長の数を未処置の対照集団に比べて低減すること、及び/または、処置集団における検出可能ながん性成長の発生を未処置の対照集団に比べて遅らせることを、例えば、統計的及び/または臨床的に有意な量だけ行うことが含まれる。
物質、化合物、または薬剤を対象に「投与すること」またはその「投与」とは、当業者に知られている様々な方法のうちの1つを用いて行うことができる。例えば、化合物または薬剤は、静脈内、経動脈、皮内、筋肉内、腹腔内、皮下、経眼、舌下、経口(摂取により)、鼻腔内(吸入により)、脊髄内、脳内、及び経皮(例えば、皮膚の導管を介した吸収により)投与することができる。また、化合物または薬剤は、当該化合物または薬剤の持続、低速、または制御放出をもたらす再充填可能なまたは生分解性のポリマーデバイスまたは他のデバイス(例えば、パッチ及びポンプ)または製剤によっても適切に導入することができる。また、投与は、例えば、1回、複数回、及び/または1回以上の長期間にわたって実施することもできる。
また、対象に物質、化合物、または薬剤を投与する適切な方法は、例えば、対象の年齢及び/または健康状態ならびに化合物または薬剤の化学的及び生物学的特性(例えば、溶解性、消化性、バイオアベイラビリティ、安定性、及び毒性)にも依存する。いくつかの実施形態において、化合物または薬剤は、経口的に、例えば、摂取により対象に投与される。いくつかの実施形態において、経口投与される化合物または薬剤は、持続放出もしくは低速放出製剤であるか、またはこのような低速もしくは持続放出用のデバイスを用いて投与される。
本明細書で使用する場合、「共同投与」という表現は、第2の薬剤が、先に投与された治療剤が体内で有効である間に投与されるような、2つ以上の異なる治療剤の任意の投与形態を指す(例えば、2つの薬剤は患者内で同時に有効であり、これは、2つの薬剤の相乗効果を含み得る)。例えば、異なる治療用化合物は、同じ製剤で投与される場合もあれば、別々の製剤で投与される場合もあり、同時に投与される場合も連続して投与される場合もある。したがって、このような処置を受ける個体は、異なる治療剤の複合効果から恩恵を受けることができる。
薬物または薬剤の「治療有効量」または「治療有効用量」とは、対象に投与されたときに、薬物または薬剤が意図された治療効果を有する量のことである。完全な治療効果は、必ずしも1回用量の投与で生じるとは限らず、一連の用量を投与した後のみに生じることもある。したがって、治療有効量は1回以上の投与で投与され得る。対象に必要とされる正確な有効量は、例えば、対象のサイズ、健康状態及び年齢、ならびに処置される状態、例えば、がんまたはMDSの性質及び程度に依存する。当業者は、通例的な実験により、所与の状況に対する有効量を容易に決定することができる。
「医薬的に許容される」という表現は、当技術分野で認識されている。ある特定の実施形態において、この用語には、健全な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー応答、または他の問題もしくは合併症なくヒト及び動物の組織と接触して使用するのに適しており、妥当な効果/リスク比に見合う組成物、賦形剤、アジュバント、ポリマー、ならびに他の材料及び/または剤形が含まれる。
本開示発明のがんは、調節されない成長、浸潤、及び転移を経ている対象における任意の細胞であり得る。本明細書で開示するがんには固形腫瘍及び液体腫瘍が含まれ、これには例えば、膠芽腫を含む脳腫瘍、腱滑膜巨細胞腫(TSGCT)、肉腫、黒色腫、中皮腫、子宮癌、前立腺癌、胆嚢癌、子宮頚癌、膀胱癌、卵巣癌、肺癌、肺腺癌、甲状腺癌、膀胱癌、乳癌、食道癌、子宮内膜癌、胃癌、胃腸がん、腎臓癌、副腎癌、ミュラー管癌、メルケル癌、急性リンパ芽球癌、大腸癌、膵臓癌、肝臓癌(肝細胞癌を含む)、AML、DLBCL、リンパ腫、多発性骨髄腫などが含まれる。いくつかの実施形態において、がんは、胆嚢癌、外分泌腺癌、またはアポクリン腺癌である。好ましくは、がんは、乳癌、前立腺癌、または膵臓癌であり、最も好ましくは膵臓癌である。
いくつかの実施形態において、がんは、放射線療法または化学療法が現在使用されている任意の新生物または腫瘍であり得る。代替形態として、がんは、標準的な方法を用いた放射線療法または化学療法に十分に感受性ではない新生物または腫瘍であり得る。したがって、がんは、肉腫、リンパ腫、白血病、癌腫、芽腫、または胚細胞腫瘍であり得る。本開示発明のがんの代表的であるが非限定的なリストには、肝細胞癌、リンパ腫、B細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫、菌状息肉症、ホジキン病、骨髄性白血病、膀胱癌、脳腫瘍、神経系癌、頭頚部癌、頭頚部扁平上皮癌、腎臓癌、肺癌(例えば、小細胞肺癌及び非小細胞肺癌)、神経芽腫/膠芽腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、皮膚癌、肝臓癌、黒色腫、口腔、咽頭、喉頭、及び肺の扁平上皮癌、子宮内膜癌、子宮頚癌(cervical cancer)、子宮頚癌(cervical carcinoma)、乳癌、上皮癌、腎臓癌、泌尿生殖器癌、肺癌、食道癌、頭頚部癌、大腸癌、造血器癌、精巣癌、結腸及び直腸癌、腎臓癌、前立腺癌、ならびに膵臓癌が含まれる。
また、本明細書では、対象からの試料中の表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む、またはそれから転写される、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを検出するバイオアッセイを実施することと、バイオアッセイの結果をコンピューターシステム内で受信することと、当該結果の出力を決定し、出力を可読媒体に提示するために結果を処理することであって、当該出力が、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在または非存在に基づいて、当該対象に推奨される治療選択肢を特定する、処理することとを含み、当該試料が液体または組織生検である、方法も提供する。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つと少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される。この少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、本明細書に記載のように、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、または6つの異なる染色体座位の融合物であり得る。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、少なくとも2つの異なる染色体座位の融合物である。少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、少なくとも3つの異なる染色体座位の融合物であり得る。他の実施形態において、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、少なくとも4つの異なる染色体座位の融合物である。好ましい実施形態において、バイオアッセイは、表1に記載の配列を含む融合物座位に特異的なプローブを含む。
本発明のいくつかの態様において、本明細書では、対象からの試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物または非遺伝子融合物の検出を可能にする少なくとも1つの試薬を含むがん診断キットを提供し、当該融合物は、表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つを含むか、またはそれから転写される。いくつかの実施形態において、融合物は、表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つと少なくとも80%相同なDNA配列を含む。他の実施形態において、融合物は、表3に記載の少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される。融合物は、表3に記載の遺伝子と少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含み得る、またはそれから転写され得る。いくつかの実施形態において、融合物はがん細胞内で転写され、その結果、少なくとも1つのトランスクリプトーム改変物またはネオトランスクリプトが合成される。いくつかの実施形態において、融合物は染色体内または染色体間である。いくつかのこのような実施形態において、当該融合物は、本明細書で開示する染色体再構成から生じる。
いくつかの実施形態において、キットは、プローブのセットを含み、ここで各プローブは、表1または表3に記載の配列を含む核酸に特異的にハイブリダイズする。いくつかのこのような実施形態において、プローブは、融合物座位(例えば、表1または表3に記載の配列を含む座位)にハイブリダイズまたは他の方法で結合が可能である。好ましくは、このようなプローブは、融合物座位を含む核酸に特異的にハイブリダイズするように構成された核酸配列と、この核酸配列に共有結合した検出可能部分とを含む。好ましい実施形態において、融合物座位は、表1または表3に記載の少なくとも1つの配列を含む。いくつかの実施形態において、試料は液体生検または組織生検である。いくつかの実施形態において、がんは、膵臓癌、メルケル癌、急性骨髄性白血病、転移性癌腫、前立腺癌、副腎癌、ミュラー管癌、子宮癌、腎臓癌、胆嚢癌、子宮頚癌、膀胱癌、卵巣癌、乳癌、頭頚部癌、食道癌、肺癌、肝臓癌、結腸癌、胃腸管癌、大腸癌、急性リンパ球癌、リンパ腫、肉腫、黒色腫、及び脳腫瘍から選択される。
ある特定の態様において、本明細書では、以下の少なくとも1つを含む組成物を提供する:(a)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの接合部にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む検出プローブ、(b)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの5’部分にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む第1の標識プローブ、及び遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの対応する3’部分にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む第2の標識プローブ、(c)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの5’部分にハイブリダイズする配列を含む第1の増幅オリゴヌクレオチド、及び遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの対応する3’部分にハイブリダイズする配列を含む第2の増幅オリゴヌクレオチド、(d)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列によってコードされるアミノ酸配列に特異的に結合する抗体、ならびに(e)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを検出するためのin situハイブリダイゼーションプローブ。いくつかの実施形態において、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、前立腺細胞もしくは画分、前立腺分泌物もしくは画分、またはこれらの組合せを含む試料に由来する。他の実施形態において、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、乳房細胞もしくは画分、乳房分泌物もしくは画分、またはこれらの組合せを含む試料に由来する。さらなる実施形態において、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトは、膵臓細胞もしくは画分、膵臓分泌物もしくは画分、またはこれらの組合せを含む試料に由来する。好ましい実施形態において、試料は液体または組織生検である。
いくつかの実施形態において、本発明の検出プローブ、標識プローブ、in situハイブリダイゼーションプローブ、または増幅オリゴヌクレオチドは、ストリンジェントなハイブリダイズ条件下で、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの一部ではない、またはこれらから生じるDNAまたはRNAにハイブリダイズしない。
いくつかの実施形態において、第1及び第2の増幅オリゴヌクレオチドは、遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの一部ではない、またはこれらから生じるDNAまたはRNAを増幅しない。また、本明細書では、本発明の組成物を含むキット及びパッケージ化されたアッセイも提供する。
本発明の全般的な説明を行ってきたが、以下の実施例を参照することにより、本明細書がさらに容易に理解されるであろう。これらの実施例は、本発明のある特定の態様及び実施形態を単に例示する目的で含まれるものであり、本発明を限定することは意図していない。
実施例1:材料及び方法
ネオトランススクリプト/融合物を検出する方法及びパイプライン
一連のツールを使用して、図2に記載の分析的パイプラインを作成した。これらのツールは、パイプライン再現性標準(NextFlow(登録商標),Seqera Labs,Spain)により管理された。このパイプラインは、生データを使用可能なデータセットに変換するために発行されるコマンドのセットであり、次にこれをいくつかの制御及び発見ツールに送る。全てのソフトウェアの集合体は、ネオトランスクリプト/融合物の発見ツールとみなされる。
ネオトランススクリプト/融合物を検出する方法及びパイプライン
一連のツールを使用して、図2に記載の分析的パイプラインを作成した。これらのツールは、パイプライン再現性標準(NextFlow(登録商標),Seqera Labs,Spain)により管理された。このパイプラインは、生データを使用可能なデータセットに変換するために発行されるコマンドのセットであり、次にこれをいくつかの制御及び発見ツールに送る。全てのソフトウェアの集合体は、ネオトランスクリプト/融合物の発見ツールとみなされる。
良質なデータを特定するため、FastQC、BBMap、SeqTK、Bedtools、Samtools、PacBio-CCS、Lima、Isoseq3のようなソフトウェアを使用して、生シークエンシングデータを使用可能でより高い信頼性のデータに変換した。次いでこれらのデータを、ネオトランススクリプト/融合物を定量化及び評価するいくつかのソフトウェア(例えば、Kallisto及びMininmap2)に送った。遺伝子のコーディング能力を特定するため、CD-Hitソフトウェアを使用して、全ての新規のネオトランススクリプト/融合物における完全性及びコード能力を評価した。最後に、R-stat及びIGVの両方により、データの表示、視覚化、及び評価を行った。このような解析に使用したこれら及び他のソフトウェアを表2に提示する。
実施例2:実験計画
まとめると、2500件超の患者由来異種移植片(PDX)と称されるヒト腫瘍の集合を単離し、マウスに移植することによりin vivoで増殖させた。これらのPDX試料のサブセットを、それらのゲノムDNA及びトランスクリプトームRNAの次世代シークエンシングによって解析し、1500件超のこれらの腫瘍のゲノム及び推定エピジェネティック特性のデータベースを作成した。
まとめると、2500件超の患者由来異種移植片(PDX)と称されるヒト腫瘍の集合を単離し、マウスに移植することによりin vivoで増殖させた。これらのPDX試料のサブセットを、それらのゲノムDNA及びトランスクリプトームRNAの次世代シークエンシングによって解析し、1500件超のこれらの腫瘍のゲノム及び推定エピジェネティック特性のデータベースを作成した。
図2に示すように、マウスから外植したヒト腫瘍に混入するマウスDNA及びRNAを除去するため、得られた生配列を最初にヒト及びマウスのゲノムと比較した。次いで選択したヒトまたは未知の配列を、過去に報告されたヒト遺伝子またはRNA配列にアラインメントするか、または新規に組み立てた。これにより、既知の融合物配列と、解析したヒト腫瘍細胞に特異的であり得る未知のヒト遺伝子または非遺伝子候補融合物配列とのコレクションが得られた。
融合物選択プロセスのロバストネスを評価し、融合物候補の信頼性スコアを提供するため、機械学習アプローチを使用して、既知の融合物を考慮した場合に、どの融合物特徴が候補のネオトランスクリプト及び/またはゲノム融合物の予測値に正の影響(濃い灰色)または負の影響(薄い灰色)を及ぼすかを判定した(図3)。これにより、所与の融合物配列候補が、シークエンシングのアーティファクトではなく、がん細胞において真に発生する融合物である可能性を表すスコアが得られた。
特定のDNAシークエンシング技術に関連する可能性のある融合物アーティファクト配列をさらに除外するため、いくつかのシークエンシングアプローチを用いて解析を実施した。2つの異なるNGSアプローチ、すなわち136件のPDX膵臓癌モデルから得られたIllumina(登録商標)RNAseqショートRNAリード及びPacBio(登録商標)ロングDNA及びRNAリードを比較した。いずれかのシークエンシング戦略から得られた配列データセットを使用したところ、それぞれ20,811件または81,466件の融合物候補が得られた(図4)。しかし、両方のデータセットを組み合わせて使用したところ、より高い信頼性の433件の融合物候補配列が得られた。
選択したアプローチ及び融合物配列のデータセットをさらに検証するため、433件の融合物配列データセット内で、膵臓癌生検で発生することが知られているゲノム改変物を検索した。予想されたように、上皮成長因子受容体(EGFR)及びKirsten Ras(KRAS)遺伝子に変異が認められ、KRASの変異が明らかに多く提示された(図5)。このことは、ヒト膵臓癌の90%以上がKRAS改変物を有し、EGFR及びKRAS変異のクロストークが最も侵襲性の高いタイプのがんにおける転移形成に関与していることを示す過去の報告と十分に相関しており(Fitzgerald et al.,2015)、よってPDXモデル及びネオトランスクリプト/融合物データセットのさらなる検証がもたらされた。新規のがん特異的ネオトランススクリプト/融合物データセットを検証した後、次に、これがIVD使用のために様々ながんタイプ及びサブタイプに特異的なマーカーを特定するための基礎を構成し得るかどうかを評価した。
実施例3:特定したネオトランススクリプト/ゲノム融合物の優勢度
136件の膵臓癌試料において、特定した433件のネオトランススクリプト/ゲノム融合物の優勢度を評価したところ、ほぼ全ての膵臓癌タイプで発生するものもあれば、少数の試料でしか発生しないものもあった(それぞれ図6の上の線及び下の線を参照)。したがって、特定の融合物サブセットは全膵臓癌試料のほぼ100%に存在した(図6の右側の度数図を参照)。
136件の膵臓癌試料において、特定した433件のネオトランススクリプト/ゲノム融合物の優勢度を評価したところ、ほぼ全ての膵臓癌タイプで発生するものもあれば、少数の試料でしか発生しないものもあった(それぞれ図6の上の線及び下の線を参照)。したがって、特定の融合物サブセットは全膵臓癌試料のほぼ100%に存在した(図6の右側の度数図を参照)。
いくつかのがん試料は、他のものよりも高負荷でこのような融合物を有することが分かった。これは、膵臓癌の様々なサブタイプ間で予想される不均一性と一致し、膵臓癌のサブタイプの説明に使用することができる。膵管腺癌(PDAC)は、早期診断アッセイが欠如しており、利用可能な処置に対し限定的な応答を示す侵襲性の高い致死性の膵臓悪性腫瘍である(Sarantis et al.,2020)が、これはアジア系の患者で診断されることが多く、一緒にクラスター化する傾向を示す。これらの融合物は、西洋系患者の膵臓腺癌から観察されたものとはクラスター化せず、ほとんどが一緒にクラスター化し、より高い出現率の別個の融合物セットを示した(図6の左側のカラムを参照)。一貫して、異なる民族起源の腫瘍を考慮すると、予後不良に関連する試料のクラスターは異なっていた(図6上部のクラスタリングの下にある病理学的説明行を参照)。特異的な融合物セットは、患者の民族起源などの他のパラメーターと一緒に考慮すると、膵臓癌のサブタイプ分類が可能になる。
実施例4:膵臓癌に対する特異性
これらの433件のネオトランススクリプト/ゲノム融合物について、類似の変異または染色体異常が異なる腫瘍タイプでしばしば発生することから、これらのうちのいくつかが膵臓癌に特異的であるかどうかを評価した。47件のネオトランススクリプト/融合物のセットは、膵臓癌でのみ発生し、他のPDXがんタイプで発生しないことが観察された(図7)。このことは、臨床抽出物(例えば、血液試料)中でこれらのマーカーが検出されれば、膵臓癌発症の早期徴候として、IVDまたは患者の予後評価に取り入れられ得ることを示すものである。
これらの433件のネオトランススクリプト/ゲノム融合物について、類似の変異または染色体異常が異なる腫瘍タイプでしばしば発生することから、これらのうちのいくつかが膵臓癌に特異的であるかどうかを評価した。47件のネオトランススクリプト/融合物のセットは、膵臓癌でのみ発生し、他のPDXがんタイプで発生しないことが観察された(図7)。このことは、臨床抽出物(例えば、血液試料)中でこれらのマーカーが検出されれば、膵臓癌発症の早期徴候として、IVDまたは患者の予後評価に取り入れられ得ることを示すものである。
実施例5:より侵襲性の高い膵臓癌との相関性
いくつかの膵臓癌特異的ネオトランススクリプト/融合物の発生は、腫瘍成長の観点から、より侵襲性の高い膵臓癌と相関する可能性がある。これについて、PDX移植片の成長特性を腫瘍侵襲性の代理マーカーとして評価し、それらの倍加時間をスコア化することにより調べた。腫瘍試料のPDXコレクションにおける様々な膵臓癌のタイプや侵襲性から予想されるように、多種多様な成長率が観察された(図8)。短い倍加時間を示す試料のクラスタリングは、特定のネオトランススクリプト/融合物セットの発見が、腫瘍の進行及び予後の指標を提供し、ひいてはネオアジュバント化学療法が外科的切除の前に適応となり得るどうかの有用な情報を提供し得ることを示すものであった。
いくつかの膵臓癌特異的ネオトランススクリプト/融合物の発生は、腫瘍成長の観点から、より侵襲性の高い膵臓癌と相関する可能性がある。これについて、PDX移植片の成長特性を腫瘍侵襲性の代理マーカーとして評価し、それらの倍加時間をスコア化することにより調べた。腫瘍試料のPDXコレクションにおける様々な膵臓癌のタイプや侵襲性から予想されるように、多種多様な成長率が観察された(図8)。短い倍加時間を示す試料のクラスタリングは、特定のネオトランススクリプト/融合物セットの発見が、腫瘍の進行及び予後の指標を提供し、ひいてはネオアジュバント化学療法が外科的切除の前に適応となり得るどうかの有用な情報を提供し得ることを示すものであった。
実施例6:PDXコレクションの考察
PDXコレクションから得られたDNA及びRNA配列を包括的に解析し、正常なヒト組織の配列と比較することにより、腫瘍試料において、これまでに知られていなかった大規模なゲノム変化(例えば、欠失、転座、組換え、または他の染色体再構成イベントから生じる遺伝子融合物)を特定することができ、がんの不均一性の包括的モデルの基礎が形成された。これらのネオトランスクリプト及び/またはゲノム改変物のサブセットは、腫瘍学におけるアンメットニーズに応えるような新規の診断、予後、及び治療法の解析ツール及びアルゴリズムを作成するための基礎を形成する。本明細書では膵臓癌を例示するが、本明細書で提供する方法が他のがんタイプ及びサブタイプの診断及び予後に適用され得ることが当業者には理解されよう。注目すべきことに、複数の及び/または全ての既知のがんタイプに関連するネオトランススクリプト及び/またはゲノム改変物(すなわち、汎がん融合物)が特定された(表4を参照)。
PDXコレクションから得られたDNA及びRNA配列を包括的に解析し、正常なヒト組織の配列と比較することにより、腫瘍試料において、これまでに知られていなかった大規模なゲノム変化(例えば、欠失、転座、組換え、または他の染色体再構成イベントから生じる遺伝子融合物)を特定することができ、がんの不均一性の包括的モデルの基礎が形成された。これらのネオトランスクリプト及び/またはゲノム改変物のサブセットは、腫瘍学におけるアンメットニーズに応えるような新規の診断、予後、及び治療法の解析ツール及びアルゴリズムを作成するための基礎を形成する。本明細書では膵臓癌を例示するが、本明細書で提供する方法が他のがんタイプ及びサブタイプの診断及び予後に適用され得ることが当業者には理解されよう。注目すべきことに、複数の及び/または全ての既知のがんタイプに関連するネオトランススクリプト及び/またはゲノム改変物(すなわち、汎がん融合物)が特定された(表4を参照)。
本明細書の上記で示したように、NGS及びAIに基づくin vitro診断(IVD)アッセイは、腫瘍の発生及び進化をより良好に予測し、利用可能な治療薬に対する個々の患者の腫瘍応答性または抵抗性を予測する基礎を形成することができる。NGS及びAIに基づくモデルにより、腫瘍のタイプ及びサブタイプ、ならびに腫瘍の特徴の一部(例えば、進行及び治療薬に対する応答)を特定することができた。これらの特徴は、ゲノミクス、バイオインフォマティクス、分子/細胞生物学、及び臨床科学の分野にわたり実験的検証及びさらなる解析に供することができる。これらのNGS-AIモデルの1つの応用として、非侵襲的な血液試料から症状が出る前のがんの検出、ならびにがんのタイプ及びサブタイプの特定が考えられる。これにより、がんの進化の予測、及び利用可能な処置に対する治療応答の予測、ならびに各患者及びがんに最適な処置を選択するための推奨がもたらされ得る。
本明細書で開示する方法によって、利用可能な処置に対する腫瘍抵抗性に因果的に関連する生物学的マーカーを特定することにより、早期の無症候性診断に加えて効率的で特異的な治療戦略の準備が可能となる。例えば、限定されるものではないが、腫瘍抵抗性の遺伝的及びエピジェネティックなマーカーの特定は、このような抵抗性に関与し得る特定のタンパク質の特定及び実験的検証につながる。同様に、候補治療薬に対する病理学的応答または抵抗性の予測を可能にするゲノムマーカーの発見により、患者の層別化が可能となり、すなわち、最も感受性の高い(例えば、臨床試験において有力な治療薬による処置で完全な病理学的応答を示す)患者の選択が可能となる。
実施例7:市販のがんバイオバンクからの膵臓試料
本明細書に記載のPDX PDAC試料以外の膵臓癌マーカー遺伝子融合物を試験するため、第2のコホートへのアクセスを得た。入手可能なコホートの大部分は西洋系由来であるのに対し、PDX PDACコレクションの結果はアジア系民族の割合が高い。アジア系の遺伝的背景を有する100件の膵臓癌患者由来膵臓組織試料をCureline(Brisbane,CA,USA)から購入した。これらをホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織で利用できるようにし、これらの全てにRNA抽出及びシークエンシングを行った。同じアプローチを用いて発現及び融合の発見を行い、表1、3、及び4に示す候補の表と比較した。合計で4つの遺伝子融合候補がこの第2コホートに存在した。
本明細書に記載のPDX PDAC試料以外の膵臓癌マーカー遺伝子融合物を試験するため、第2のコホートへのアクセスを得た。入手可能なコホートの大部分は西洋系由来であるのに対し、PDX PDACコレクションの結果はアジア系民族の割合が高い。アジア系の遺伝的背景を有する100件の膵臓癌患者由来膵臓組織試料をCureline(Brisbane,CA,USA)から購入した。これらをホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織で利用できるようにし、これらの全てにRNA抽出及びシークエンシングを行った。同じアプローチを用いて発現及び融合の発見を行い、表1、3、及び4に示す候補の表と比較した。合計で4つの遺伝子融合候補がこの第2コホートに存在した。
膵臓特異的セット
膵臓特異的融合物のうち、NGSAI_NEOTX_42(MRPS18A-NA;配列番号42)及びNGSAI_NEOTX_47(NA-MUC20;配列番号47)がそれぞれ20件の試料及び8件の試料に出現した。
膵臓特異的融合物のうち、NGSAI_NEOTX_42(MRPS18A-NA;配列番号42)及びNGSAI_NEOTX_47(NA-MUC20;配列番号47)がそれぞれ20件の試料及び8件の試料に出現した。
汎がんセット
汎がん候補は、8件のCureline試料に出現したNGSAI_NEOTX_52(LOC107987295、AF127936.7-NRIP1;配列番号50)及び2件の試料に存在したNGSAI_NEOTX_61(ADAP1-SUN1;配列番号59)とした。
汎がん候補は、8件のCureline試料に出現したNGSAI_NEOTX_52(LOC107987295、AF127936.7-NRIP1;配列番号50)及び2件の試料に存在したNGSAI_NEOTX_61(ADAP1-SUN1;配列番号59)とした。
NGSAI_NEOTX_52の両方のパートナーを含む融合物は、過去にPeking University People’s Hospitalにより28例の子宮内膜癌ステージIII患者で特定されている(Yao et al.,2019)。この試験では、この融合物が28例中12例の個体に非常に優勢に認められ、遺伝子発現率が高かった。
NGSAI_NEOTX_61の両方のパートナーを含む融合物は、過去に日本のYamaguchi University Hospitalによる大腸癌の研究で説明されている(Oga et al,2019)。この試験では、12例の肝臓転移患者及び対照群の16例の患者について解析した。転移患者でADAP1とSUN1との間の融合物が特定され、RT-PCR及びシークエンシングにより確認された。この融合物ペアは、ラテンアメリカ系白人患者の子宮頸部扁平上皮癌及び子宮頚管内膜腺癌(TCGA、試料DS.A7WH.01A)の状況でも認められた。
実施例8:公的ながんバイオバンクからの膵臓試料
Genotype-Tissue Expression(GTEx)プロジェクトは、組織特異的な遺伝子の発現及び制御を研究するための包括的な公的資源である。GTExは、異なる組織タイプ及び患者からのデータを含み、潜在的な非がん患者と当該データを比較する機会を提供する(Lonsdale et al.,2013)。GTEXの生シークエンシングデータへのアクセスをリクエストし、続いて安全なクラウドプラットフォーム上で解析して、遺伝子融合物解析を実施した。合計で340件の膵臓組織RNA-seq試料を解析し、その結果を、本明細書の表1、3、及び4に示す膵臓癌遺伝子融合物候補のリストと比較した。
Genotype-Tissue Expression(GTEx)プロジェクトは、組織特異的な遺伝子の発現及び制御を研究するための包括的な公的資源である。GTExは、異なる組織タイプ及び患者からのデータを含み、潜在的な非がん患者と当該データを比較する機会を提供する(Lonsdale et al.,2013)。GTEXの生シークエンシングデータへのアクセスをリクエストし、続いて安全なクラウドプラットフォーム上で解析して、遺伝子融合物解析を実施した。合計で340件の膵臓組織RNA-seq試料を解析し、その結果を、本明細書の表1、3、及び4に示す膵臓癌遺伝子融合物候補のリストと比較した。
膵臓特異的セット
PDX PDACセットから、以下:NGSAI_NEOTX_25(配列番号25)、NGSAI_NEOTX_42(配列番号42)、及びNGSAI_NEOTX_47(配列番号47)がGTEXで認められた。
PDX PDACセットから、以下:NGSAI_NEOTX_25(配列番号25)、NGSAI_NEOTX_42(配列番号42)、及びNGSAI_NEOTX_47(配列番号47)がGTEXで認められた。
融合物NGSAI_NEOTX_25が1件のGTEX試料で観測された。その融合パートナーの1つであるCHS.3009.1(表1及び表3を参照;潜在的な新規転写産物として、Comprehensive Human Expressed SequenceSプロジェクト(CHESS;Johns Hopkins University Center for Computational Biologyが主導)により特定された)は、遺伝子ENSAと重複する。このような融合物は、融合パートナーとしてのFAM120A遺伝子とともに、文献では説明されていない。
NGSAI_NEOTX_42が340件のGTEX試料中4件から検出され、NGSAI_NEOTX_47は18件の試料で認められた。
汎がんセット
GTEX試料に存在するこのセットから、3つの融合物候補、NGSAI_NEOTX_52(配列番号50)、NGSAI_NEOTX_58(配列番号56)、及びNGSAI_NEOTX_61(配列番号59)が存在した。これらは、それぞれ6例、1例、及び1例に存在した。
GTEX試料に存在するこのセットから、3つの融合物候補、NGSAI_NEOTX_52(配列番号50)、NGSAI_NEOTX_58(配列番号56)、及びNGSAI_NEOTX_61(配列番号59)が存在した。これらは、それぞれ6例、1例、及び1例に存在した。
Cureline試料において説明したように、NGSAI_NEOTX_52及びNGSAI_NEOTX_61融合物は、明らかにがん関連であることが発表されている。GTEX試料は、自然死し、研究用に提供された個体の臓器に由来するものであった。これらのいずれも、標準的ながん検出法によっては診断されず、検出可能ながんは報告されなかった。そのため、GTEXの少数の膵臓データが未診断のがんを有していた可能性がある。
GTEX膵臓及び膵臓癌試料の遺伝子発現比較
本明細書で論じているように、いくつかの遺伝子融合物マーカー候補が膵臓GTEX試料のサブセットで検出された。このことは、これらのGTEX試料が未診断の膵臓癌を有するか、またはがんの発症を表す可能性を提起するものである。前者の可能性を調べるため、GTEX膵臓試料及び本明細書で提供するPDX PDACコホートの遺伝子発現プロファイルを比較した。マーカー融合物候補を含む膵臓GTEX試料のサブセットに焦点を当てた。図9は、これらの試料のうち最も差別的に調節された400の遺伝子の主成分分析(PCA)を示しており、GTEXサブセットはさらに強調表示されている。GTEXサブセット試料は、他のGTEX膵臓試料内でクラスター化し、膵臓癌試料と異なることはなく、あるいはより密接ですらあった。これらの個体は、おそらくはまだ進行性の膵臓癌を有していなかったが、優勢な遺伝子発現の変化がまだ生じていない早期の膵臓癌を有した可能性を除外することはできない。
本明細書で論じているように、いくつかの遺伝子融合物マーカー候補が膵臓GTEX試料のサブセットで検出された。このことは、これらのGTEX試料が未診断の膵臓癌を有するか、またはがんの発症を表す可能性を提起するものである。前者の可能性を調べるため、GTEX膵臓試料及び本明細書で提供するPDX PDACコホートの遺伝子発現プロファイルを比較した。マーカー融合物候補を含む膵臓GTEX試料のサブセットに焦点を当てた。図9は、これらの試料のうち最も差別的に調節された400の遺伝子の主成分分析(PCA)を示しており、GTEXサブセットはさらに強調表示されている。GTEXサブセット試料は、他のGTEX膵臓試料内でクラスター化し、膵臓癌試料と異なることはなく、あるいはより密接ですらあった。これらの個体は、おそらくはまだ進行性の膵臓癌を有していなかったが、優勢な遺伝子発現の変化がまだ生じていない早期の膵臓癌を有した可能性を除外することはできない。
本明細書で開示する観察結果を考慮すると、本明細書で提供する検出方法は、早期の膵臓癌を検出する可能性がある。
実施例9:グローバル遺伝子融合物コホート比較の説明
本明細書で開示する異なるコホートに対し適用したプロトコルは異なっており、続いてコホート間比較のレベルにある特定の制約をもたらす。PDX PDAC試料については、組織調製から、RNA抽出、シークエンシングまでの全てのステップを内部で実施した。
本明細書で開示する異なるコホートに対し適用したプロトコルは異なっており、続いてコホート間比較のレベルにある特定の制約をもたらす。PDX PDAC試料については、組織調製から、RNA抽出、シークエンシングまでの全てのステップを内部で実施した。
これに対し、Cureline PDAC試料ライブラリーは、調製及びシークエンシングに加えて試料の性質も異なる。当該試料は、PDX試料の場合のような新鮮組織に基づくのではなく、FFPEのスライスに基づく。これらは高い程度のRNA分解を含み、ばらつきの増加及びRNAフラグメントの低減につながることが知られている。このことから、このような試料で十分に発現する遺伝子を検出する能力、ひいては遺伝子融合イベントを検出する能力も妨害される可能性がある(Williams et al.,1999)。
第2に、公開データセット、すなわちGTEX(Genotype Tissue Expression project)を使用するという性質により、上記の実験ステップのいずれも制御することは不可能であった。この影響及び制約を理解するため、試料ごとの各コホートにおける発現した遺伝子の数の比較を実施した(図10)。FFPE Cureline PDAC試料は総発現遺伝子が多数であることが観察された。GTEX及びPDX PDACの試料はいずれも、発現偏差による評価において、総発現遺伝子数はより少なかったものの、より安定したロバストな数であった。これらの試料における遺伝子融合イベント数を比較したところ、PDAC Cureline試料及びPDAC PDX試料は多くの類似点を示し、一方GTEX試料のイベント数ははるかに少なかった(図11A及び図11B)。
参照による援用
本明細書で言及される全ての刊行物及び特許は、あたかもそれぞれ個々の刊行物及び特許が参照により援用されるよう具体的かつ個々に示されているかのように、参照により全体として本明細書に援用される。矛盾がある場合、本明細書の任意の定義を含めて本明細書が優先される。
本明細書で言及される全ての刊行物及び特許は、あたかもそれぞれ個々の刊行物及び特許が参照により援用されるよう具体的かつ個々に示されているかのように、参照により全体として本明細書に援用される。矛盾がある場合、本明細書の任意の定義を含めて本明細書が優先される。
等価物
対象となる本発明の具体的な実施形態について論じてきたが、上記の明細書は例示的なものであり、制限的なものではない。この明細書及び下記の特許請求の範囲を検討すれば、当業者には本発明の多くの変形形態が明らかになるであろう。本発明の全範囲は、特許請求の範囲をそれらの等価物の全範囲とともに参照し、また本明細書をこのような変形形態とともに参照することにより、判断するべきである。
対象となる本発明の具体的な実施形態について論じてきたが、上記の明細書は例示的なものであり、制限的なものではない。この明細書及び下記の特許請求の範囲を検討すれば、当業者には本発明の多くの変形形態が明らかになるであろう。本発明の全範囲は、特許請求の範囲をそれらの等価物の全範囲とともに参照し、また本明細書をこのような変形形態とともに参照することにより、判断するべきである。
Claims (43)
- 無症候性の対象ががん状態に進行する可能性を予測するための方法であって、
(a)前記対象からの試料中の前記対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)前記試料の前記シークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの存在が、がんを発症するリスクの増加を示す、前記特定するステップとを含む、前記方法。 - 個別化がん治療のために無症候性の対象を特定するための方法であって、
(a)前記対象からの試料中の前記対象のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)前記試料の前記シークエンシングから、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの存在が、前記対象を個別化がん治療の候補として特定する、前記特定するステップと、
(c)前記治療を開始するステップ、及び/または前記対象への前記治療の投与をモニタリングするステップとを含む、前記方法。 - がんを患う対象における腫瘍応答性または抵抗性を予測するための方法であって、
(a)前記対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)前記試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの存在が、抵抗性がんのリスクの増加を示す、前記特定するステップとを含む、前記方法。 - がんを患う対象における転移の可能性を予測するための方法であって、
(a)前記対象の試料中の1つ以上の細胞のゲノムの少なくとも一部をシークエンシングするステップと、
(b)前記試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを特定するステップであって、前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの存在が、転移のリスクの増加を示す、前記特定するステップとを含む、前記方法。 - 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、単一の遺伝子/非遺伝子における融合物である、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、または6つの異なる染色体座位の融合物である、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも2つの異なる染色体座位の融合物である、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも3つの異なる染色体座位の融合物である、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも4つの異なる染色体座位の融合物である、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む、またはそれから転写される、請求項5または6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、表1に記載の提供された遺伝子のうちの少なくとも1つに少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される、請求項5または6に記載の方法。
- 前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトが、配列番号1~47から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される、請求項5~11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトが、配列番号1~47の遺伝子に少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される、請求項5~12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記遺伝子融合物または前記非遺伝子融合物ががん細胞内で転写され、その結果、トランスクリプトーム改変物、及び/または少なくとも1つのネオトランススクリプトの合成がもたらされる、請求項5~13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記遺伝子融合物または前記非遺伝子融合物が、染色体内または染色体間融合物である、請求項5~14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記試料が液体または組織生検である、請求項1~15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記がんが、膵臓癌、メルケル癌、急性骨髄性白血病、転移性癌腫、前立腺癌、副腎癌、ミュラー管癌、子宮癌、腎臓癌、胆嚢癌、子宮頚癌、膀胱癌、卵巣癌、乳癌、頭頚部癌、食道癌、肺癌、肝臓癌、結腸癌、胃腸管癌、大腸癌、急性リンパ球癌、リンパ腫、肉腫、黒色腫、及び脳腫瘍から選択される、請求項1~16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記がんが膵臓癌である、請求項1~17のいずれか1項に記載の方法。
- 対象からの試料中の表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む、またはそれから転写される、少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを検出するバイオアッセイを実施することと、前記バイオアッセイの結果をコンピューターシステム内で受信することと、前記結果の出力を決定し、前記出力を可読媒体に提示するために前記結果を処理することであって、前記出力が、前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの存在または非存在に基づいて、前記対象に推奨される治療選択肢を特定する、前記処理することとを含み、前記試料が液体または組織生検である、方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、表1に記載の前記遺伝子のうちの少なくとも1つに少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される、請求項19に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、または6つの異なる染色体座位の融合物である、請求項19または20に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも2つの異なる染色体座位の融合物である、請求項21に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも3つの異なる染色体座位の融合物である、請求項21に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトが、少なくとも4つの異なる染色体座位の融合物である、請求項21に記載の方法。
- 前記バイオアッセイが、表1に記載の配列を含む融合物座位に特異的なプローブを含む、請求項19~21のいずれか1項に記載の方法。
- 対象からの試料中の少なくとも1つの遺伝子融合物または非遺伝子融合物の検出を可能にする、少なくとも1つの試薬を含むがん診断キットであって、前記融合物が、表1に記載の少なくとも1つの遺伝子を含む、前記がん診断キット。
- 前記融合物が、表1に記載の遺伝子のうちの少なくとも1つに少なくとも80%相同なDNA配列を含む、請求項26に記載のキット。
- 前記融合物が、表3に記載の少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される、請求項26~27のいずれか1項に記載のキット。
- 前記融合物が、表3に記載の遺伝子に少なくとも80%相同な少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される、請求項26~27のいずれか1項に記載のキット。
- 前記融合物ががん細胞内で転写され、その結果、少なくとも1つのトランスクリプトーム改変物の合成、またはネオトランスクリプトがもたらされる、請求項26~29のいずれか1項に記載のキット。
- 前記融合物が染色体内または染色体間融合物である、請求項26~30のいずれか1項に記載のキット。
- 前記キットがプローブのセットを含み、各プローブが、表3に記載の配列を含む核酸に特異的にハイブリダイズする、請求項26~31のいずれか1項に記載のキット。
- 各プローブが、前記融合物座位を含む核酸に特異的にハイブリダイズするように構成された核酸配列と、前記核酸配列に共有結合した検出可能部分とを含む、請求項26~32のいずれか1項に記載のキット。
- 前記試料が液体または組織生検である、請求項26~31のいずれか1項に記載のキット。
- 前記がんが、膵臓癌、メルケル癌、急性骨髄性白血病、転移性癌腫、前立腺癌、副腎癌、ミュラー管癌、子宮癌、腎臓癌、胆嚢癌、子宮頚癌、膀胱癌、卵巣癌、乳癌、頭頚部癌、食道癌、肺癌、肝臓癌、結腸癌、胃腸管癌、大腸癌、急性リンパ球癌、リンパ腫、肉腫、黒色腫、及び脳腫瘍から選択される、請求項26~32のいずれか1項に記載のキット。
- 以下のうちの少なくとも1つを含む組成物:
(a)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの接合部にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む検出プローブ、
(b)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの5’部分にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む第1の標識プローブ、及び前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの対応する3’部分にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む第2の標識プローブ、
(c)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む、またはそれから転写される遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトの5’部分にハイブリダイズする配列を含む第1の増幅オリゴヌクレオチド、及び前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの対応する3’部分にハイブリダイズする配列を含む第2の増幅オリゴヌクレオチド、
(d)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列によってコードされるアミノ酸配列に特異的に結合する抗体、ならびに
(e)配列番号1~65から選択される少なくとも1つの配列を含む遺伝子融合物、非遺伝子融合物、ゲノム改変物、トランスクリプトーム改変物、またはネオトランスクリプトを検出するためのin situハイブリダイゼーションプローブ。 - 前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトが、前立腺細胞もしくは画分、前立腺分泌物もしくは画分、またはこれらの組合せを含む試料に由来する、請求項36に記載の組成物。
- 前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトが、乳房細胞もしくは画分、乳房分泌物もしくは画分、またはこれらの組合せを含む試料に由来する、請求項36に記載の組成物。
- 前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトが、膵臓細胞もしくは画分、膵臓分泌物もしくは画分、またはこれらの組合せを含む試料に由来する、請求項36に記載の組成物。
- 前記試料が液体または組織生検である、請求項37~39のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記検出プローブ、前記標識プローブ、前記in situハイブリダイゼーションプローブ、または前記増幅オリゴヌクレオチドが、ストリンジェントなハイブリダイズ条件下で、前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの一部ではない、またはこれらから生じるDNAまたはRNAにハイブリダイズしない、請求項36に記載の組成物。
- 前記第1及び第2の増幅オリゴヌクレオチドが、前記遺伝子融合物、前記非遺伝子融合物、前記ゲノム改変物、前記トランスクリプトーム改変物、または前記ネオトランスクリプトの一部ではない、またはこれらから生じるDNAまたはRNAを増幅しない、請求項36に記載の組成物。
- 請求項36~42のいずれか1項に記載の組成物を含むキット。
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