[发明专利]癌症和高度增生的自动检测方法

说明书

发明背景

相关申请交叉引用

本PCT申请要求2009年3月10日提交的，申请号为12/400,975的美国专利申请的优先权，该美国专利申请是2007年10月26日提交的，申请号为11/925,123的美国专利申请的部分继续申请，所述11/925,123为2007年10月25日提交的，申请号为11/924,293的美国专利申请的继续申请，所述11/924,293要求2006年10月25日提交的，申请号为60/862,974的美国临时申请优先权。该参考文献和所有在本说明书中引用的其他参考文献，以及它们的参考文献在适合用于教导额外的或备选的细节、特征和/或技术背景的情况下均通过引用的方式并入本文。

发明领域

本发明一般涉及用于检测受试者中癌症和发育异常，尤其是高度发育异常的自动方法。一方面，提供用于监测一种或更多种癌症治疗方案有效性的方法。

相关技术的描述

许多方法已知有助于样本的显微分析。例如，非限制地，已知某些染料对某些细胞或亚细胞结构具有亲和力。因此所述染料通过辅助进一步显示所述结构，可用于辅助分析。染料与所述结构的结合可以使用多种显微检测技术鉴定和分析。

细胞和组织的荧光显微术为本领域所熟知。已开发出在显微镜中使荧光细胞成像和提取所述细胞中发生的空间分布和时间变化相关信息的方法。一些上述方法及其应用由Taylor等在American Scientist 80(1992)，第322-335页的文章中有所描述。这些方法经过设计和优化，用于制备一些标本，用于细胞中荧光报告分子的分布、含量和生化环境的高时空分辨率成像测量。可采取落射荧光显微镜检测荧光信号，其使用发射的荧光形成图像(而常规反射显微镜使用散射的照明光形成图像)。落射荧光显微镜的激发光用于激发样本中的荧光标签，使其发射荧光。落射荧光显微镜的优点在于，制备好的样本中，荧光分子优先附着在感兴趣的生物结构上，使该感兴趣的生物结构得以鉴别。

生物样本的自动显微分析方法改进了诊断程序，优化了基于显微镜的诊断设备中的样本通量。以下更全面描述的多个共同拥有的美国专利申请公开了用于自动显微分析的设备和方法的方面和实施方案，包括整合的机器人显微镜系统，动态自动显微操作和载玻片扫描系统，多种可互换的物镜，滤镜和适于在自动显微镜系统中使用的类似元件，适于在自动显微镜系统中使用的自动显微镜载物台，适于在自动显微镜系统中使用的自动显微镜载玻片盒和载玻片操作系统，适于在自动显微镜系统中使用的自动显微镜载玻片装载和卸载机构，应用电脑内置程序驱动对生物样本中的荧光信号进行显微检测的自动化方法，其可用于驱动自动显微镜的系统，使用电脑内置程序以驱动显微镜进行用于图像处理的FISH分析的显微镜自动化操作。

缩写词“FISH”(荧光原位杂交)指使用在被例如紫外或可见光源照射时发出特征性光或颜色的荧光标签或标记以检测染色体结构的技术。FISH使用只与与其具有高度序列相似性的染色体的那些部分结合的荧光探针，所述探针可针对特异性染色体和特异性染色体区域，必须具有足够长度以与其靶标(不与基因组中相似的序列)特异性杂交，但是不能太大而阻碍杂交过程，并且应该用荧光团直接标记。标记可以采用多种方式，例如，缺口平移和使用标记核苷酸的PCR。如果需要增强信号而超过显微镜的检测阈值(其取决于许多因素，例如探针标记效率、探针和荧光染料的种类)，可以使用以例如生物素或地高辛等半抗原标记的探针，特异性荧光标记的抗体或链霉亲和素与所述半抗原分子结合，从而使荧光增强。FISH技术可用于鉴定染色体异常和基因定位。

癌细胞中基因过表达的通常研究机制一般称为基因扩增，这是一个基因在祖细胞染色体内复制成多拷贝的过程。该过程包括含有所述基因的染色体区域无计划性的复制，随后复制片段重组返回所述染色体(Alitalo K.等.(1986)，Adv.Cancer Res.47：235-281)，结果会产生50个或更多的基因拷贝。重复区域有时称为“扩增子”，转化细胞中的基因表达水平(即产生的信使RNA量)以与产生的基因拷贝数量同样的比率升高(Alitalo等)。