[发明专利]生物样品保持器和处理器

说明书

本发明提供了用于基于细胞的液体活检的生物样品保持器和处理器系统。所述系统可用于基于简单的血液样品进行诊断分析。例如，所述系统可用于进行精确癌症诊断，从而通过优化治疗方案，监测治疗效果，表征转移和评估治疗毒性来改善患者结果。

发明领域

本发明提供了用于基于细胞的液体活检的生物样品保持器和处理器系统。该系统可用于执行诊断测定，诸如基于简单血液样品的那些。例如，系统可用于进行精准癌症诊断，从而通过优化治疗方案，监测治疗效果，表征转移和评估治疗毒性来改善患者结果。

背景技术

传统的实体组织活检是癌症诊断的黄金标准。然而，这些测定是静态的，并且需要通过常规的显微镜技术对样品进行固定和染色以进行组织学分析。这限制了样品大小和厚度，并且没有机会在动态条件下更容易地采样和监测肿瘤。对于正在进行的疾病进展监测和患者管理，液体活检具有独特的优势，因为它们涉及对无细胞DNA(cfDNA)或循环肿瘤细胞(CTC)的无创血液检测。cfDNA(包括循环肿瘤DNA、ctDNA)的分子分析显示出对检测驱动突变、结构重排、拷贝数畸变和DNA甲基化变化的高灵敏度和特异性，因此为疾病监测提供了有价值的信息。

然而，驱动基因不会杀死患者。相反，侵袭性肿瘤细胞可以。CTC分析允许对整个细胞进行研究，并提供基于DNA、RNA和蛋白质的分子谱分析，以及进行可以指导精准疗法的功能研究的机会。

已经在癌症患者的血液中以1:10⁸至1:10⁶或更高的频率检测到CTC。在一系列还涉及上皮细胞间质转化(EMT)的生物学事件后，在循环中从原发性肿瘤释放出CTC。单个肿瘤细胞或肿瘤细胞簇离开原发性肿瘤部位，侵入血管，并在整个身体中行进直至其离开血流。细胞沉降在不同的组织中，从而生成转移形成的芽。血液中CTC的检测具有挑战性，这既是因为它们的稀缺性，又是因为它们可以表达不同的表型。这些表型包括上皮样CTC、间质样CTC和干细胞特性样CTC，但是具有可以随时间变化，从一种状态转换为另一种状态，反之亦然的特征。参见Joosse et al(2015).Biology,detection,and clinical implicationsof circulating tumor cells.EMBO Mol Med 7:1-11。

最早的商用CTC分析系统之一是2000年代中期开发的(SiliconBiosystems/Menarini)。该系统基于上皮细胞粘附分子(EpCAM)进行CTC富集，然后对细胞角蛋白(阳性CTC表征)、CD45(也称为淋巴细胞常见抗原)进行免疫荧光染色以排除白细胞和二氨基-2-苯基吲哚(DAPI)来进行核染色。CellSearch验证研究显示了CTC的预后价值，并致使FDA许可用于监测转移性乳腺癌、前列腺癌和结肠癌患者。参见Hayes DF等人的Circulating Tumor Cells at Each Follow-up Time Point during Therapy ofMetastatic Breast Cancer Patients Predict Progression-Free and OverallSurvival Clin Cancer Res 2006；12(14):4218-4224；de Bono,JS等人的CirculatingTumor Cells Predict Survival Benefit from Treatment in Metastatic Castration-Resistant Prostate Cancer.Clin Cancer Res 2008；14:6302-6309；以及Cohen SJ,PuntCJA,Lannotti N等人的J Clin Oncol.2008；26(19):3213-3221。