用于癌症检测和监测的方法与流程

背景技术：

1、癌症的早期复发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复发或转移不够敏感。需要更好和侵入性更小的方法用于检测癌症的复发或转移，特别是结合对称为意义不明的克隆性造血(chip)的血细胞或骨髓体细胞突变的分析的方法。

技术实现思路

1、一方面，本公开涉及一种用于制备来源于已经被诊断患有癌症的患者的生物样品的经扩增dna的制备物的方法，该制备物可用于确定癌症的复发或转移，该方法包括(a)对从患者的血液或骨髓样品或其部分中的造血细胞分离的dna进行测序，以确定存在或不存在一种或多种意义不明的克隆性造血(chip)突变；(b)对(i)从患者的肿瘤活检样品分离的dna或(ii)从血液或骨髓样品或其部分分离的细胞游离dna进行测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变；(c)通过对从患者纵向收集的生物样品或其部分分离的细胞游离dna进行靶向多重扩增来扩增多个靶基因座以获得经扩增dna，从而制备经扩增dna的制备物，其中靶基因座中的每一者涵盖在步骤(b)中鉴定的患者特异性体细胞突变，并且不涵盖在步骤(a)中鉴定的任何chip突变，其中所述生物样品为血液、尿液或骨髓样品；以及(d)通过对经扩增dna进行测序来分析经扩增dna的制备物，以确定存在或不存在患者特异性体细胞突变，其中存在与癌症相关的两种或更多种患者特异性体细胞突变以及存在一种或多种chip突变指示癌症的复发或转移。

2、在一些实施例中，步骤(a)包括对从血液或骨髓样品的血沉棕黄层部分分离的dna进行全外显子组测序或全基因组测序，以确定存在或不存在一种或多种chip突变。

3、在一些实施例中，步骤(a)包括从自血液或骨髓样品的血沉棕黄层部分分离的dna中，对与骨髓病症相关的一组基因组基因座进行富集，以获得经富集的基因组基因座，随后对经富集的基因组基因座进行测序，以确定存在或不存在一种或多种chip突变。

4、在一些实施例中，步骤(b)包括对从血液或骨髓样品的血浆部分分离的细胞游离dna进行全外显子组测序或全基因组测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

5、在一些实施例中，步骤(b)包括对从患者的肿瘤活检样品分离的dna进行全外显子组测序或全基因组测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

6、在一些实施例中，步骤(b)包括从自血液或骨髓样品的血浆部分分离的细胞游离dna中，对与癌症相关的一组基因组基因座进行富集，以获得经富集的基因组基因座，随后对经富集的基因组基因座进行测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

7、在一些实施例中，步骤(b)包括从自患者的肿瘤活检样品分离的dna中，对与癌症相关的一组基因组基因座进行富集，以获得经富集的基因组基因座，随后对经富集的基因组基因座进行测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

8、在一些实施例中，通过杂交捕获和/或靶向扩增来富集与骨髓病症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向扩增来富集与骨髓病症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向pcr来富集与骨髓病症相关的一组基因组基因座。

9、在一些实施例中，通过杂交捕获和/或靶向扩增来富集与癌症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向扩增来富集与癌症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向pcr来富集与癌症相关的一组基因组基因座。

10、在一些实施例中，与骨髓病症相关的一组基因组基因座和/或与癌症相关的一组基因组基因座包括外显子、内含子、基因调控区、非编码rna、重排基因或其组合中的一个或多个基因组基因座。

11、在一些实施例中，与癌症相关的患者特异性体细胞突变包括单核苷酸变体(snv)、多核苷酸变体(mnv)、插入缺失、基因融合、结构变体或其组合。

12、在一些实施例中，步骤(c)包括至少8个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(c)包括至少16个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(c)包括至少32个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(c)包括至少64个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(c)包括至少128个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。

13、在一些实施例中，该方法还包括鉴定患者的一种或多种种系突变，其中在步骤(c)中扩增的靶基因座不涵盖一种或多种种系突变。在一些实施例中，通过对从血液或骨髓样品或其部分中的造血细胞分离的dna进行测序来鉴定一种或多种种系突变。

14、在一些实施例中，癌症为腹部或腹壁、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、头颈部、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。

15、在一些实施例中，癌症为乳腺癌、结直肠癌、胃肠癌、肾癌、肺癌、多发性骨髓瘤、卵巢癌或胰腺癌。

16、在一些实施例中，该方法还包括从患者纵向收集多个生物样品，并对生物样品中的每一者重复步骤(c)和(d)。

17、在一些实施例中，在患者已经接受手术、一线化疗和/或辅助疗法治疗后收集一个或多个生物样品。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受手术治疗。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受化疗治疗。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受辅助或新辅助疗法治疗。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受放射疗法治疗。在一些实施例中，在手术、一线化疗、辅助疗法和/或新辅助疗法后约2-12周从患者收集液体活检样品。在一些实施例中，在手术、一线化疗、辅助疗法和/或新辅助疗法后约4-8周从患者收集液体活检样品。在一些实施例中，液体活检样品是在手术后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。在一些实施例中，液体活检样品是在一线化疗后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。在一些实施例中，液体活检样品是在辅助或新辅助疗法后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。在一些实施例中，液体活检样品是在辅助化疗(act)后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。

18、在一些实施例中，与癌症相关的两种或更多种患者特异性体细胞突变的存在以及两种或更多种chip突变的存在指示癌症的复发或转移。

19、另一方面，本公开涉及一种用于制备来源于已经被诊断患有癌症的患者的生物样品的经扩增dna的制备物的方法，该制备物可用于确定癌症的复发或转移，该方法包括(a)对(i)从患者的肿瘤活检样品分离的dna或(ii)从患者的血液或骨髓样品或其部分分离的细胞游离dna进行测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变；(b)通过对从患者纵向收集的生物样品或其部分分离的细胞游离dna进行靶向多重扩增来扩增多个靶基因座以获得经扩增dna，从而制备经扩增dna的制备物，其中靶基因座中的每一者涵盖在步骤(a)中鉴定的与癌症相关的患者特异性体细胞突变，其中生物样品为血液、尿液或骨髓样品；(c)通过对经扩增dna进行测序来分析经扩增dna的制备物以确定存在或不存在患者特异性体细胞突变，以及(d)对从患者的生物样品或其部分中的造血细胞分离的dna进行测序，以确定存在或不存在一种或多种chip突变，其中存在与癌症相关的两种或更多种患者特异性体细胞突变以及存在一种或多种chip突变指示癌症的复发或转移。

20、在一些实施例中，步骤(a)包括对从血液或骨髓样品的血浆部分分离的细胞游离dna进行全外显子组测序或全基因组测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

21、在一些实施例中，步骤(a)包括对从患者的肿瘤活检样品分离的dna进行全外显子组测序或全基因组测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

22、在一些实施例中，步骤(a)包括从自血液或骨髓样品的血浆部分分离的细胞游离dna中，对与癌症相关的一组基因组基因座进行富集，以获得经富集的基因组基因座，随后对经富集的基因组基因座进行测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

23、在一些实施例中，步骤(a)包括从自患者的肿瘤活检样品分离的dna中，对与癌症相关的一组基因组基因座进行富集，以获得经富集的基因组基因座，随后对经富集的基因组基因座进行测序，以鉴定与癌症相关的多种患者特异性体细胞突变。

24、在一些实施例中，步骤(d)包括对从血液或骨髓样品的血沉棕黄层部分分离的dna进行全外显子组测序或全基因组测序，以确定存在或不存在一种或多种chip突变。

25、在一些实施例中，步骤(d)包括从自血液或骨髓样品的血沉棕黄层部分分离的dna中，对与骨髓病症相关的一组基因组基因座进行富集，以获得经富集的基因组基因座，随后对经富集的基因组基因座进行测序，以确定存在或不存在一种或多种chip突变。

26、在一些实施例中，通过杂交捕获和/或靶向扩增来富集与骨髓病症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向扩增来富集与骨髓病症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向pcr来富集与骨髓病症相关的一组基因组基因座。

27、在一些实施例中，通过杂交捕获和/或靶向扩增来富集与癌症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向扩增来富集与癌症相关的一组基因组基因座。在一些实施例中，通过多重靶向pcr来富集与癌症相关的一组基因组基因座。

28、在一些实施例中，与骨髓病症相关的一组基因组基因座和/或与癌症相关的一组基因组基因座包括外显子、内含子、基因调控区、非编码rna、重排基因或其组合中的一个或多个基因组基因座。

29、在一些实施例中，与癌症相关的患者特异性体细胞突变包括单核苷酸变体(snv)、多核苷酸变体(mnv)、插入缺失、基因融合、结构变体或其组合。

30、在一些实施例中，步骤(b)包括至少8个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(b)包括至少16个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(b)包括至少32个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(b)包括至少64个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。在一些实施例中，步骤(b)包括至少128个靶基因座的靶向多重扩增，在一个反应体积中每个靶基因座涵盖至少一种与癌症相关的患者特异性癌症突变。

31、在一些实施例中，该方法还包括鉴定患者的一种或多种种系突变，其中在步骤(b)中扩增的靶基因座不涵盖一种或多种种系突变。在一些实施例中，通过对从血液或骨髓样品或其部分中的造血细胞分离的dna进行测序来鉴定一种或多种种系突变。

32、在一些实施例中，癌症为腹部或腹壁、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、头颈部、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。

33、在一些实施例中，癌症为乳腺癌、结直肠癌、胃肠癌、肾癌、肺癌、多发性骨髓瘤、卵巢癌或胰腺癌。

34、在一些实施例中，该方法还包括从患者纵向收集多个生物样品，并对生物样品中的每一者重复步骤(b)和(c)。

35、在一些实施例中，在患者已经接受手术、一线化疗和/或辅助疗法治疗后收集一个或多个生物样品。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受手术治疗。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受化疗治疗。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受辅助或新辅助疗法治疗。在一些实施例中，在收集液体活检样品之前患者已经接受放射疗法治疗。在一些实施例中，在手术、一线化疗、辅助疗法和/或新辅助疗法后约2-12周从患者收集液体活检样品。在一些实施例中，在手术、一线化疗、辅助疗法和/或新辅助疗法后约4-8周从患者收集液体活检样品。在一些实施例中，液体活检样品是在手术后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。在一些实施例中，液体活检样品是在一线化疗后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。在一些实施例中，液体活检样品是在辅助或新辅助疗法后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。在一些实施例中，液体活检样品是在辅助化疗(act)后约2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周或12周从患者采集的。

36、在一些实施例中，与癌症相关的两种或更多种患者特异性体细胞突变的存在以及两种或更多种chip突变的存在指示癌症的复发或转移。

37、进一步的方面，本公开涉及对来源于已经被诊断患有癌症的患者的生物样品的dna进行测序的方法，该方法包括对从患者的血液或骨髓样品或其部分中的造血细胞分离的dna进行全外显子组测序或全基因组测序，以确定存在或不存在一种或多种chip突变，以及通过存在一种或多种chip突变将患者鉴定为具有疾病进展的高风险。