[發(fā)明專利]評(píng)估微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980069237.6
• 申請(qǐng)日: 2019-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN112955570A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞歷山大·德·永·羅伯遜;妮可·哈辛達(dá)·蘭伯特;哈魯克·泰茲詹;拉姆·耶拉曼奇里;尼爾·皮泰曼;羅希斯·卡納潘·斯里瓦斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萊森特生物公司
• 主分類號(hào): C12Q1/6869
• 分類號(hào): C12Q1/6869;C12Q1/6827;C12Q1/6886;G16B20/00;G16B30/10
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 肖善強(qiáng)

本文公開的發(fā)明通常涉及評(píng)估受試者中的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的方法。一方面，本公開提供一種評(píng)估受試者的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，所述方法包括：從受試者的血液樣品獲得多個(gè)微衛(wèi)星重復(fù)元件的量化量度；處理所述多個(gè)量化量度以獲得所述多個(gè)量化量度的偏差的統(tǒng)計(jì)量度；并且當(dāng)所述多個(gè)量化量度的偏差的統(tǒng)計(jì)量度滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，檢測(cè)所述受試者的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)的存在，或當(dāng)所述多個(gè)量化量度的偏差的統(tǒng)計(jì)量度不滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，檢測(cè)所述受試者的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)的不存在。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/731,718的權(quán)益，該申請(qǐng)于2018年9月14日提交，其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。

背景技術(shù)

微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(Microsatellite Instability,MSI)通常可以指由于受試者DNA錯(cuò)配修復(fù)(MMR)受損而導(dǎo)致的遺傳易感性突變。在患有MSI的受試者中，MMR功能異常的細(xì)胞可能會(huì)在DNA復(fù)制期間積聚錯(cuò)誤，產(chǎn)生突變的微衛(wèi)星片段或重復(fù)的DNA序列。MSI可能在許多類型的癌癥，例如結(jié)腸癌、胃癌、子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、肝膽道癌、泌尿道癌、腦癌和皮膚癌中發(fā)揮重要作用。例如，MSI是檢測(cè)遺傳性非息肉性結(jié)直腸癌(HNPCC)或Lynch綜合癥(一種具有結(jié)腸癌和其他類型癌癥的高風(fēng)險(xiǎn)的常染色體顯性遺傳疾病)的良好標(biāo)志物。另外，微衛(wèi)星狀態(tài)可以指示受試者進(jìn)行癌癥治療的預(yù)后。例如，在結(jié)腸癌患者中的MSI研究表明，與低MSI(MSI-L)或微衛(wèi)星穩(wěn)定(Microsatellite Stable,MSS)腫瘤的患者相比，MSI高的患者(MSI-H)的預(yù)后更好。

發(fā)明內(nèi)容

本文提供用于通過分析受試者的血液樣品來評(píng)估受試者(例如患有癌癥的患者)的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)的方法、系統(tǒng)和介質(zhì)。微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)可以通過在與包含單核苷酸和二核苷酸的微衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的多個(gè)遺傳基因座中分析受試者樣品的腫瘤DNA(例如，來自無細(xì)胞DNA)，和基于腫瘤DNA的分析測(cè)量來自受試者的血液樣品的多個(gè)微衛(wèi)星重復(fù)元件中的每一個(gè)的平均長度來評(píng)估和/或監(jiān)測(cè)。例如，可以通過識(shí)別受試者中MSI的存在或不存在來評(píng)估受試者的MSI。可以基于例如相對(duì)于參考基因組或患者特定參考長度的微衛(wèi)星重復(fù)元件的測(cè)量的平均插入或缺失(indel)長度、包含超過一定大小的插入或缺失(indel)的一組微衛(wèi)星重復(fù)元件(例如兩個(gè)重復(fù)單元的缺失)的分?jǐn)?shù)、或每個(gè)微衛(wèi)星基因座的測(cè)序數(shù)據(jù)中微衛(wèi)星長度的平均數(shù)從一組選定的重復(fù)元件中產(chǎn)生MSI狀態(tài)。受試者的MSI狀態(tài)可以指示受試者的診斷、預(yù)后或治療選擇。

在一些實(shí)施方式中，MSI狀態(tài)可以在一段時(shí)間(例如，在兩個(gè)或更多個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn))上變化(例如增加或減少)。在一些實(shí)施方式中，該持續(xù)時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于例如受試者的癌癥的治療過程或外科手術(shù)切除或腫瘤的其他療法之后的監(jiān)測(cè)時(shí)期(例如，以檢測(cè)受試者中腫瘤的復(fù)發(fā))。在一些實(shí)施方式中，MSI狀態(tài)的產(chǎn)生可以包括針對(duì)對(duì)應(yīng)于微衛(wèi)星的多個(gè)遺傳基因座中的每一個(gè)產(chǎn)生cfDNA測(cè)序讀數(shù)的量化量度(quantitative measure)。多個(gè)遺傳基因座可包含微衛(wèi)星，例如人類參考基因組中的整組微衛(wèi)星重復(fù)序列(或其子集)，為了最小化微衛(wèi)星穩(wěn)定(MSS)數(shù)據(jù)中的噪聲而優(yōu)化的一組微衛(wèi)星重復(fù)序列(或其子集)，都是相同類別的一組微衛(wèi)星重復(fù)序列(例如，重復(fù)單元的長度為1的所有重復(fù)序列，或其子集)，在一定大小(例如長度)范圍內(nèi)的一組微衛(wèi)星重復(fù)單元，其中測(cè)序數(shù)據(jù)表明缺少混雜的種系插入或缺失(indel)的一組微衛(wèi)星重復(fù)序列(或其子集)，為了最大化給定一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)的算法性能而優(yōu)化的一組微衛(wèi)星重復(fù)單元(或其子集)或其組合的并集或交集。在一些情況下，cfDNA的量化量度(例如，測(cè)序讀數(shù))可以包括與多個(gè)遺傳基因座中的每一個(gè)對(duì)準(zhǔn)的測(cè)序讀數(shù)的計(jì)數(shù)。或者，獲得cfDNA的量化量度可以包括在多個(gè)微衛(wèi)星重復(fù)元件的每一個(gè)上進(jìn)行多個(gè)cfDNA分子的結(jié)合測(cè)量。在一些實(shí)施方式中，MSI狀態(tài)的產(chǎn)生可以包括產(chǎn)生針對(duì)cfDNA(例如，測(cè)序讀數(shù))的量化量度的比較(例如，差異或比率)。通過評(píng)估對(duì)應(yīng)于微衛(wèi)星的不同組的基因座之間的測(cè)序讀數(shù)計(jì)數(shù)的比較，本文提供的方法可以允許產(chǎn)生MSI狀態(tài)，這對(duì)于通過無創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試(例如，基于血液的測(cè)試)對(duì)受試者的診斷、預(yù)后或治療選擇是有用的。