[發明專利]使用目標基因表達的概率建模評估細胞信號傳導途徑活性

有效

• 申請號: 201280035666.X
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN103649337B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: W.F.J.維哈伊格;A.范德斯托佩;H.J.范奧詹;K.C.杜拉;M.阿維斯德恩達;R.霍夫曼恩
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: C12Q1/6886
• 分類號: C12Q1/6886;C12Q1/6809;G06F19/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李連濤;汪揚

本申請主要涉及特定方法，其至少基于醫療受試者的組織的提取樣品中測量的一種或多種細胞信號傳導途徑的一個或多個目標基因的一個或多個表達水平來推斷所述醫療個體的組織中一種或多種細胞信號傳導途徑的活性；裝置，其包含配置以進行此類方法的數字壓縮機；和非臨時性存儲介質，其存儲由數字處理設備可執行以進行此類方法的指令。

本文描述的主題主要涉及生物信息學、基因組處理技術、蛋白質組處理技術及相關技術。

基因組和蛋白質組分析已經基本上實現了醫療領域諸如腫瘤學中的臨床應用，并且是其的潛在希望，其中已知多種癌與基因組突變/變異和/或具體基因的高或低的表達水平的具體組合相關，其在癌的生長和演變（例如細胞增殖和轉移）中起作用。例如，Wnt信號傳導途徑影響細胞增殖的調節，并且是高度調節的。由于喪失調節而導致的高Wnt途徑活性與癌，其中與惡性結腸腫瘤相關。盡管不受任何具體運行理論的限制，但認為惡性結腸細胞中Wnt途徑的去調節導致高Wnt途徑活性，其依次導致惡性結腸細胞的細胞增殖，即結腸癌的擴散。另一方面，例如在骨質疏松癥的情況中，異常低的途徑活性可能也涉及（ofinterest）。

獲取基因組和蛋白質組數據的技術在臨床環境中已經變得容易獲得。例如，常規使用通過微陣列的測量來評估基因表達水平、蛋白水平、甲基化等等。自動基因測序能夠成本劃算的鑒定DNA和mRNA中的遺傳變異?；驕y序過程中mRNA水平的定量評估保留了作為另一種評估基因表達水平的臨床工具的希望。

盡管（或，也許，由于）這些進展，但基因組和蛋白質組分析的臨床應用面臨根本上的障礙——數據過載。例如，單一臨床樣品中可鑒定的突變的數目可以為成千上萬或者更多的數目。這些突變的大多數是所謂的旁觀者突變（bystander mutations）而對癌生長并無具體作用，并且僅有少數的確對癌生長和功能演變起作用，并且這些代表了有效治療的靶標。單一微陣列能夠產生數以萬計基因的基因表達水平。處理這樣大量的數據來鑒定臨床上有用的信息，如例如在選擇正確療法的應用中是困難的。

一種方法是將分析限制為少數規范的或標準化的測試，諸如由美國食品和藥物管理局(FDA)認可的測試。在這樣的方法中，檢測具體指示物或指示物的組合（例如突變和/或特定的高或低基因表達水平）以測試對所指示的疾病病況（例如癌的具體類型）為“陽性的”。規范測試由臨床研究所支持，其已經顯示出與疾病病況或與治療效力密切相關。該方法僅用于已經開發了規范測試的那些臨床病況，例如疾病的具體診斷、或預測在具體階段具體癌類型中對藥物的應答，并且由于它僅應用于規范的病況，因此也是精確的。

另一種方法基于鑒定基因組或蛋白質組指示物的功能相關的組。例如，Wnt途徑包含蛋白質組反應的級聯。該鏈的主要組分包括（但不限于）Wnt信號傳導蛋白與細胞的卷曲表面受體的結合，其導致蛋白散亂家族（disheveled family of proteins）的蛋白的活化，其依次影響細胞核中的轉錄劑諸如基于β連環蛋白/TCF4的蛋白復合物的水平。這些轉錄劑依次控制目標mRNA分子的轉錄，其依次翻譯為Wnt途徑的目標蛋白。臨床研究已經顯示了Wnt途徑的調節蛋白與Wnt途徑的活性之間的某些關聯。

然而，將此類臨床研究結果應用到具體患者的診斷和臨床評價中是困難的，這是由于信號傳導途徑例如Wnt途徑的復雜性。作為簡單實例，在Wnt途徑的“上游”的蛋白表達水平的測量可以無法檢測在Wnt途徑的“下游”的蛋白的異常行為。認為Wnt途徑包括大量反饋機制并且“上游”和“下游”的簡單概念可能對于Wnt途徑的本質部分是不適用的；更常見的是，包含Wnt途徑的蛋白級聯的一部分中的異常行為可能對蛋白級聯的其他部分以及對作為整體的Wnt途徑的活性具有或多或少的影響。還進一步，在某些臨床研究中，信號傳導級聯的調節蛋白的蛋白表達水平通過測量編碼該調節蛋白的基因的mRNA表達水平來評估。這是間接測量，其可能無法準確地評估調節蛋白表達水平，并且甚至難以反映有活性蛋白（在具體的翻譯后修飾如磷酸化之后）的量。

導致產生本發明的主要問題因此是提供分別進行基因組和蛋白質組分析的合適方法和手段。當研究本說明書、本文提供的實施例時，以及具體是當研究所附的權利要求時，與本發明相關的問題以及進一步的缺陷下的具體方面變得明確。