专利名称：在世界范围内筛选人乳头瘤病毒的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据人乳头瘤病毒之存在状况筛选人类女性受试者的体外方法，例如其可作为宫颈上皮癌前病变的标志物。具体地，本发明提供可用于根据所测患者的地理位置来过滤与多种HPV类型相关之患者测量数据组的方法和设备，使得仅选择预先确定与所测患者所处地理区域相关的那些HPV类型测量数据用于输出/显示。
背景技术：
宫颈癌在世界范围内是最常见的恶性疾病之一，是女性主要的发病与死亡原因之一 (Parkin DM, Pisani P, Ferlay J(1993)Int J Cancer 54 594-606 ；Pisani P, Parkin DM, Ferlay J(1993) Int J Cancer 55:891-903)。据预测，1996 年美国侵袭性宫颈癌的新发病例数为15，700例，据世界卫生组织(1990)估计，世界范围内每年有450，000人发病。 在世界的不同地区，年发病率不尽相同，从西亚的7. 6/100, 000到南非的46. 8/100, 000不等(Parkin等，1993出处同上)。现今对宫颈癌的概念是该病为一种多阶段的疾病，发展期常有10-25年。侵袭性宫颈鳞状细胞癌表现为它能够穿透基底层并侵入基质或表皮固有层。宫颈癌的临床过程变异性相当大。其预后与临床阶段、淋巴结转移、原发肿瘤体积、组织学类型、侵袭深度和淋巴管渗透有关(Delgado G等，(1990) Gynecol Oncol 38:352-357)。有些患者的肿瘤特征不太有利，但预后相对较好；而另一些患者初始时仅为限制性疾病，但却出现致命性结局。这表明，明确地需要额外的标志物来进一步表征新诊断出的宫颈癌，以进行风险适应性的治疗(Ikenberg H 等，Int. J. Cancer 59 :322_6· 1994)。将近100项病例-对照研究检测了人乳头瘤病毒(HPV)与宫颈肿瘤之间的关系， 几乎所有的研究都发现二者之间具有正相关性(IARC monographs，1995)。这种相关性强烈而一贯，并且对有限数目的病毒类型表现出特异性(MufiOZ N, Bosch FX(1992)HPV and cervical neoplasia :review of case-control and cohort studies. IARC Sci Publ 251-261)。在这些最信息丰富的研究中，观察到了 HPV16 DNA与侵袭性癌症和高等级CIN 病变之间的强烈而一致性显著的相关性，从而排除了用偶然、偏见或混杂来解释这种关联的可能性(IARC monographs，1995)。间接证据提示，在癌细胞中检测到的HPV DNA是HPV 感染在癌症发生较早期中作用的良好标志物。已有病毒载量增加与宫颈癌风险之间存在剂量_效应关系的报道(MufiOZ和Bosch, 1992，出处同上)。在鳞状细胞宫颈癌中最常发现的HPV类型是HPV 16 (41 % -86 % )和 18(2 % -22 % ) ο 此外还发现了 HPV 31、33、35、39、45、51、52、54、56、58、59、61、66 和 68 (IARC, monographs，1995)。在巴塞罗那召开的 HPV2000 国际会议上，HPV 16、18、31 禾口 45被定义为高风险类型，而HPV 33、35、39、51、52、56、58、59、68被定义为中等风险类型 (Keerti V. Shah. P71)。这13种高风险和中等风险类型经常被一起称为癌症相关的HPV类型。很多研究都以高风险HPV类型的地理分布为研究主题。Clifford等(Clifford GM等(2003)British Journal of Cancer 88:63-73)整理了相关的已发表数据，以鉴定世界范围内与宫颈癌相关的最流行的HPV类型。在宫颈癌中最常见的HPV类型是(以流行程度递减的顺序排序)16、18、45、31、33、58、52、35、59、56、6、51、68、39、82、73、66和 70。当按照地理区域划分时，在非洲、亚洲、欧洲、北美/澳大利亚和中/南美洲，两种最流行的HPV类型是16和18。而更多HPV风险类型的流行程度则随地区的不同而不同。在非洲，接下来最流行的类型是(以流行程度递减的顺序排序)45、33和31。在亚洲，接下来最流行的类型是 (以流行程度递减的顺序排序)58、52、45和33。在欧洲接下来最流行的类型是33和31 ；而在北美/澳大利亚，接下来最流行的类型是31和33 (以流行程度递减的顺序排序)。在中 /南美洲，接下来最流行的类型是(以流行程度递减的顺序排序)31和45。该研究的结论是，在类型16和18之后，最重要的HPV风险类型是45，接下来是31、33、58和52。MufiOZ 等(MufiOZ N 等，(2004) Int. J. Cancer 111 278-285)对一项宫颈癌中 HPV 类型的国际调查和一项多中心病例_对照研究所获得的数据进行了汇总分析。该分析包含来自25个国家的样本，总结了与宫颈癌相关的15种最常见的HPV类型为(以流行程度递减的顺序排序)16、18、45、31、33、52、58、35、59、56、39、51、73、68和66。16 型 HPV—直是最常见的宫颈癌相关HPV类型，而其它HPV风险类型对宫颈癌的贡献程度则报道不一。据报道，北非的 HPV 16、南亚的HPV 18、撒哈拉以南非洲的HPV 45和中/南美洲的HPV 31，其流行程度均高于平均水平。该研究提出，针对7种最常见HPV类型的疫苗可以在世界范围内预防大约 87%的宫颈癌病例。参照HPV筛选项目得到结论，调整筛选方案中所包含HPV类型的数目所产生的影响可能很小。
Clifford 等(Clifford GM 等，(2005)Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention 14(5) :1157_1164)整理了关于在低级鳞状上皮内病变(LSIL)中HPV类型分布相关的信息并将其与宫颈癌中HPV类型的流行程度相比较。在所有研究的地理区域中， 发现最常见HPV类型是HPV 16。与上边提到的其它研究一样，在接下来最流行HPV类型上存在着因地域不同而不同的显著差异。在中/南美洲，接下来最流行的HPV类型是33和6 ； 而在北美洲，则发现是HPV类型51和56。在亚洲，接下来最流行的类型是18和58 ；在非洲接下来最流行的类型则是53和58，而在欧洲接下来最流行的类型是31和51。最近Clifford 等(Clifford GM 等，(2005)The Lancet 366:991-998)进行了一项世界范围内HPV流行性的汇总分析。该研究表明，在11个国家中，HPV风险类型的流行程度有显著不同。在样本接受检测的所有国家的HPV阳性女性中，HPV16仍然是最常见的类型。同时也观察到了其它高风险HPV类型如18、45、31、33、52、58等流行程度的差异。在欧洲人群中，HPV阳性女性中最常发现的高风险HPV类型是(以分布递减的顺序排序)16、 31和18 ；而在本区域有相等数目的HPV阳性女性中发现类型58、56、45和35。相比之下， 在撒哈拉以南非洲的HPV阳性女性人群中，研究发现HPV 16和35的流行程度相同，而HPV 45、52、56和58都比欧洲更为常见。在亚洲人群中观察到的分布情况更加混杂。发明概述高风险的癌症相关HPV类型流行性的地理差异提出了这样一个问题，即如何设计一种适于在全世界范围内使用的基于HPV的诊断工具。一种解决方案是设计一种测试来检测所有已知的“高风险"HPV类型。然而，本发明人和其他人的临床研究已经证明，在基于HPV DNA和/或mRNA作为宫颈癌癌前病变标志物(或作为宫颈癌的风险因子)的检测中，尽管增加所检测HPV类型的数目可以提高测定的灵敏度，但检测的总体特异性也许会降低本发明人通过开发一种方法和设备解决了这一问题，该方法和设备允许使用者依据患者地理位置来过滤患者HPV测量数据集，并输出/显示与患者所处地理区域相适应之 HPV类型的亚组相关的HPV测量数据的亚组。因此，本发明的第一个方面提供了一种自动提供在由人类女性所提供之细胞样品中是否存在多种HPV类型之选定类型的指征的方法。本方法可以包括存储区域HPV亚组数据，该数据为多个地理区域中每个区域定义所述HPV类型的亚组；接收指示至少一个所述地理区域的区域标识器；接收多个HPV类型测量数据，并为由区域标识器所指示之至少一个地理区域选择由所述区域HPV亚组数据所定义的所述测量数据的亚组。该方法还可以包括仅输出或显示所测量HPV类型之选定亚组的HPV测量数据的步马聚ο在一个实施方案中，本发明的方法可以包括产生来自人类女性受试者获取之细胞样品的HPV测量数据集(即所测量HPV类型的多个指征)的步骤。优选地，所测量HPV类型的所述多个指征包括选自HPV类型6、53、5、8、16、18、45、 31、33、52、58、35、59、56、39、51、66、68、73、82和70中至少6种HPV类型的测量数据的指征。 在一些实施方案中，所测量HPV类型的多个指征包括前一句中列出的所有HPV类型的测量数据。在一个具体实施方案中，区域HPV亚组数据中定义的HPV类型亚组可以包括3种或更多种HPV类型。在本发明的第二个方面，提供了一种设备，用于自动提供在由人类女性所提供之细胞样品中所检测多种HPV类型之选定类型的指征，其包含为多个地理区域中每个区域定义所述多个HPV类型之亚组的区域HPV数据；适于存储指示多个地理区域之值的区域标识器；以及适于指导仅仅输出所检测HPV类型之亚组的指征的处理器，该亚组是由依据由区域标识器所存储之值的区域HPV亚组数据所定义的。在一个具体实施方案中，该设备可以适于接收由人类女性所提供的细胞样品并向处理器提供所测量HPV类型的指征。所述处理器一方面可以控制适于向处理器提供所测量HPV类型之指征的设备，使得仅有特定指征被提供给处理器；另一方面，所述处理器可以接收所测量HPV类型的所有指征，并弃去那些不与依据区域标识器所存储之值的区域HPV亚组数据所定义的所检测 HPV类型之亚组相对应的指征。发明详述本发明的方法允许使用者在来自人类女性受试者的细胞样品中测试是否存在一组广泛的个体HPV类型，然后过滤其结果，使得仅有所测试HPV类型之亚组的结果被实际输出或显示。所输出和显示之结果亚组是依据受试者所处地理区域而选定的。由此可以设计一种真正适于全世界范围内HPV测试的测定系统。所有受试者接受测试的这组广泛的HPV 类型(不考虑地理位置)可以足够广泛，以覆盖基本上所有的已知“高风险” HPV类型。在这一广泛组内，所有受试者均接受针对该广泛组内所有HPV类型的测试，但是对结果进行过滤使得实际上仅仅报告针对所测试HPV类型之选定亚组的结果。因此，作为代替基于适当HPV类型组合而针对每个地理区域设计分开的测定试剂盒或系统，可以制备适于全世界应用的单一测定试剂盒或系统，其中对所有受试者进行所有HPV类型的测试。作为代替针对所有受试者无论其位置报告所有测定HPV类型的结果 (这有可能导致丧失特异性)，可以选择性地仅仅报告被视为与受试者地理位置相关的结果的亚组。与不考虑地理位置为每个受试者报告所有高风险HPV类型的结果相比，这将会提高测试的特异性。测量HPV类型的指征本发明的方法有赖于关于“所测量HPV类型的多个指征”的输入数据。“所测量 HPV类型的指征”可以是标识HPV存在的任何分子标志物的测量数据。这一定义包括，例如，测量/检测HPV基因组DNA以及测量/检测合适的HPV mRNA标志物。优选的方法可以基于检测/测量HPVmRNA表达，尤其是E6/E7mRNA转录本的表达，作为HPV类型指标。所测 HPV类型的指征当然必须是HPV类型特异性的。因此，基于检测HPV基因组DNA和/或HPV mRNA (尤其是E6/E7mRNA)的测试，必须允许区分何种个体HPV类型存在于受试者的细胞样品中。这种HPV类型特异性的输入数据必须能够基于为特定地理位置区域的预定HPV类型选择来过滤结果。来自受试者的“细胞样品”可以是含有预期存在HPV感染之细胞类型的任何样品。适合的样品包括包含宫颈细胞的测试样品，例如，宫颈涂片、宫颈刮片、活检和基于液体的细胞学样品。在一些具体实施方案中，本发明的方法可以包括始于来自受试者之细胞样品的生成输入数据(即所测HPV类型的多种指征)的步骤。该步骤可包括，例如，基于对所述“输入”HPV类型之广泛组中每一种的HPV基因组DNA检测进行HPV分型；或者可以基于对所述“输入” HPV类型之广泛组中每一种的HPV mRNA标志物检测进行HPV分型。在一些优选的实施方案中，HPV类型的测量可以通过针对输入HPV类型之广泛组检测是否存在HPV E6/ E7mRNA转录本来实现。可以采用任何合适的分子技术来实现对选定组中每种“输入” HPV 类型的E6/E7 mRNA转录本的测量/检测。现有技术中已报道了类型特异性检测HPV E6/ E7 mRNA的多种方法。在一些优选的实施方案中，E6/E7 mRNA可以采用扩增技术来检测，例如NASBA、TMA, RT-PCR等。对于广泛的个体HPV类型，适于类型特异性扩增和检测mRNA转录本(尤其是E6/E7 mRNA转录本)的引物和探针可以依据引物和探针设计的标准原则来设计，这是本领域普通技术人员公知的技术。在申请人自己的公开W003/057927中描述了很多组适于检测E6/E7 mRNA的类型特异性的引物和探针，其公开内容通过引用在此并入本文。输入HPV类型的选择HPV类型的“输入”组可根据需要尽可能的广泛，或者必须能够提供“全世界范围” 覆盖。例如，可以包括基本上所有已知的“高风险”或癌症相关HPV类型。本发明方法的形式允许包括模糊或稀有的HPV类型，包括那些仅与特定地理区域相关的类型，而不会对测试的总体特异性产生不良影响，因为只会输出或显示认定与所调查之特定受试者的地理位置相关的结果。 在一些非限制性的具体实施方案中，所述“输入”HPV类型可以选自如下列表6、 53、5、8、16、18、45、31、33、52、58、35、59、56、39、51、66、68、73、82 和 70。具体的实施方案可以基于该列表上至少6个、至少10个、至少14个或全部HPV类型的输入数据。如果有需要还可以包括更多的“高风险” HPV类型。
按区域选择HPV亚组 本发明的方法的一个标志性特征是为所有的选定输入HPV类型(不考虑受试者的地理位置)产生/输入分型数据，但仅仅输出或显示HPV类型之选定亚组的数据，这一亚组是根据受试者所处地理区域而选择的。针对每个目标地理区域，其HPV类型的输出亚组是预先确定的。每个区域特异性输出亚组中包括的HPV类型总数会少于HPV类型之广输入组的HPV类型总数。然而，HPV类型的精确数目和这些类型的身份会随每个地理区域而变化。 每个区域特异性输出组中HPV类型的数目一般至少3个，而在任何给定亚组中的类型总数可以是3、4、5、6、7、8或9种。特定地理区域的适宜HPV类型输出组可以基于该地理区域中HPV流行性数据来设计，或者可以基于临床研究结果来确定。作为非限制性举例，位于欧洲的受试者的输出亚组可以包括HPV类型16、18、31、33和45或由其构成；而亚洲受试者的输出亚组可以包括HPV 类型16、18和52或由其构成。北非、撒哈拉以南非洲或亚洲的输出亚组可以包括HPV类型 16、18、31和33或由其构成。美国/北美的输出亚组可以包括HPV类型16、31或33 ；或类型16、18和35 ；或类型16、18和58 ；或类型16、33和58 ；或者由它们构成。本发明的设备本发明的设备可以配置成使用关于远程测定之“所测量HPV类型的指征”的输入数据。作为替代，本发明的设备，或并入本发明设备作为其组件的系统，本身可以包括设计用于产生所述输入HPV类型之测量数据的组件。据此，本发明提出了这样一种设备或系统，其包括用于针对输入HPV类型之预定组来检测/测量HPV类型之分子标志物的工具，例如HPV基因组DNA和/或HPV mRNA ；此外还包括处理HPV分型结果并且仅仅输出根据区域标识器之存储值由区域HPV亚组数据所定义的测量HPV类型之亚组的那些结果的工具。这种设备/系统的具体实施方案可以包括用于为HPV类型输入组进行进行类型特异性检测E6/E7mRNA表达的工具。检测/测量HPV类型之分子标志物的工具可以采用任何合适的形式。例如，检测 HPV DNA或HPV E6/E7 mRNA的工具可以包括在标准PCR反应管中进行的核酸扩增测定，或者可以以微滴定板形式进行，或者甚至可以以微阵列形式进行。一种特别方便的形式可以基于微流体反应室系统，该系统可以实现在同一患者样品的不同小份试样上平行地进行各种HPV类型的独立反应。适合的系统包括在申请人自己的公开W002/22265中描述的那些， 其公开内容通过引用在此并入本文。还可以考虑采用可进行集成样品处理的微加工/微流体系统，如申请人自己在公开W02005/073691和WO 2008/149111中描述的那些，其公开内容通过引用在此并入本文。
权利要求
1.自动提供在人类女性所提供细胞样品中多种HPV类型之选定类型的存在状况的指征的方法，其包括存储定义多个地理区域中每个区域的所述HPV类型之亚组的区域HPV亚组数据； 接收指示至少一个所述地理区域的区域标识器； 接收HPV类型的多个测量数据；和选择由针对区域标识器所指示之所述至少一个地理区域的HPV亚组数据所定义的所述测量数据的亚组。
2.权利要求1的方法，其还包括仅输出或显示选定HPV类型亚组的存在状况的步骤。
3.权利要求1或权利要求2的方法，其中所述多个HPV类型测量数据包括HPV类型6、 53、5、8、16、18、45、31、33、52、58、35、59、56、39、51、66、68、73、82 和 70 中至少 6 种 HPV 类型的测量数据。
4.权利要求1至3中任一项的方法，其中在所述区域HPV亚组数据中定义的HPV类型亚组包含3种或更多种HPV类型。
5.权利要求1至4中任一项的方法，其还包括产生多个HPV类型测量数据的额外步骤。
6.自动提供在人类女性所供细胞样品中多个HPV类型之选定类型的指征的设备，其包括为多个地理区域中每个区域定义所述多个HPV类型之亚组的区域HPV数据； 适于存储指示多个地理区域之值的区域标识器；和处理器，适于指导仅仅输出根据由区域标识器之存储值的区域HPV亚组数据所定义的测量HPV类型之亚组的指征。
7.权利要求6的设备，其还包括适于接收人类女性提供之细胞样品并向所述处理器提供所检测HPV类型之指征的设备。
8.权利要求7的设备，其中所述处理器控制适于向处理器提供所检测HPV类型之指征的设备，以便仅将特定指征提供给所述处理器。
9.权利要求8的设备，其中所述处理器接收所测量HPV类型的所有指征，并弃去那些不与根据所述区域标识器存储值由区域HPV亚组数据所定义的测量HPV类型之亚组相对应的指征。
全文摘要
本发明涉及根据人乳头瘤病毒之存在状况筛选人类女性受试者的体外方法，例如其可作为宫颈上皮癌前病变的标志物。具体地，本发明提供可用于根据所测患者的地理位置来过滤与多种HPV类型相关之患者测量数据组的方法和设备，使得仅选择预先确定与所测患者所处地理区域相关的那些HPV类型测量数据用于输出/显示。
文档编号G06F19/00GK102292729SQ200980150067
公开日2011年12月21日 申请日期2009年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者弗兰克·卡尔森, 汉内·西科梅达尔 申请人:诺奇普公司