[发明专利]用于检测、预测和监测癌症的循环RNA

说明书

披露了循环游离RNA(cfRNA)和/或循环肿瘤RNA(ctRNA)，它们用于鉴定和量化各种基因的表达水平并进一步允许非侵入性监测此类基因的变化。此外，对ct/cfRNA(和ct/cfDNA)的分析使得能基于循环游离cfRNA和/或ctRNA的存在来检测、预测和监测癌症状态，并且进一步鉴定或确定治疗和对该治疗的反应。

本申请要求对以下我们共同未决的美国临时申请的优先权：2017年5月10日提交的序列号62/504,149、2017年5月26日提交的序列号62/511,849、2017年6月1日提交的序列号62/513,706和2017年11月7日提交的序列号62/582,862，以上申请是以其整体并入本文。

技术领域

本发明所属领域是通过检测和/或量化癌症相关基因的循环肿瘤RNA和/或循环无细胞RNA来确定癌症状态的系统和方法。

背景技术

背景描述包括可用于理解本发明的信息。并不承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前要求保护的发明相关，也不承认具体地或隐含地引用的任何出版物是现有技术。

本文中的所有出版物和专利申请均通过援引并入，其程度如同每个单独的出版物或专利申请被具体地和单独地指明通过援引并入一样。如果并入的参考文献中的术语的定义或用法与本文提供的该术语的定义不一致或相反，则适用本文提供的该术语的定义，而不适用该术语在该参考文献中的定义。

改进癌症治疗的努力主要集中于筛选、开发新的抗癌剂、多药物组合以及放射疗法的进展方面。较新的方法是精准医疗，其考虑个体差异来设计个性化治疗策略。精准医疗的一个重要目标是通过分析治疗效果和预后所涉及的因素来鉴定指示疗法选择的分子标记物。到目前为止，已经通过分析来自癌症组织活检的基因和蛋白质获得了此类信息。

然而，组织活检的使用存在许多问题，包括可能的取样偏差和在治疗过程期间监测患者的肿瘤标记物的能力有限。1977年，Leon等人发现，血清循环肿瘤DNA(ctDNA)水平在一些患有癌症的患者中较高，表明癌症患者中的额外血清DNA源自其肿瘤。后续的工作证实了这个假设并且确认，ctDNA在至少一些情况下可以揭示与不使用侵入性组织活检在肿瘤中发现的关于患者基因的信息相同的信息。进一步研究揭示，来自液体活检的遗传信息可以源自各种来源，这些来源包括循环癌细胞(CTC)和外泌体(exosome)。

虽然许多研究已经描述了使用ctDNA来研究癌症基因组和监测或诊断癌症，但是使用ctRNA的研究相对较少。有利地，ctRNA可以至少潜在地含有与ctDNA相同的突变信息，但是只有实际表达的基因才存在ctRNA。另外，ctRNA还可以至少在概念上提供关于基因的定量表达水平(即，转录为mRNA的量)的信息。然而，已知RNA非常不稳定，并且至少因为这个原因而未对其进行大量研究。因此，大多数与RNA相关的工作集中于活检材料和检测和/或量化此类材料中的RNA的相关方案，包括RNAseq、RNA杂交组等。不幸的是，活检通常不易获得并且将患者置于增加的风险中。

为了避开此类困难，所选cfRNA测试集中于检测某些肿瘤特有的已知标记物。例如，授予Kuslich的美国专利号9,469,876和授予Shelton的美国专利号8,597,892讨论检测用于诊断特定类型的癌症(例如，前列腺癌等)的与血液中的循环囊泡相关联的循环微小RNA生物标记物。在另一个实例中，授予Kopreski的美国专利号8,440,396披露编码肿瘤相关抗原的基因的循环mRNA片段的检测，已知这些肿瘤相关抗原是几种类型的癌症(例如，黑色素瘤、白血病等)的标记物。然而，此类方法通常局限于提供关于癌症预后的零碎信息，使得例如无法关联与癌细胞间接相关或由癌细胞引起的状态和许多癌症状况(例如，转移的存在、癌症干细胞的存在、免疫抑制性肿瘤微环境的存在、针对癌症的免疫感受态细胞的增加或降低的活性等)。

因此，即使本领域中已知许多从生物流体分析核酸的方法，但它们全部或几乎全部都存在各种缺点。结果是，仍然存在对改进的系统和方法的需要，以分离循环核酸、尤其是ctRNA来确定与癌细胞间接相关联或由癌细胞引起的状态和其他状况。