[发明专利]评估气道上皮细胞中的多信号传导途径活性评分以预测气道上皮异常和气道癌风险

说明书

本发明涉及可以基于从对象的气道导出的上皮细胞样本中的信号传导途径的活性的组合识别具有气道上皮的异常变化和/或处于形成气道癌的增加风险中的对象的模块和方法。信号传导途径包括选自包括以下各项的组的两个或更多个信号传导途径：TGF‑β途径、PI3K‑FOXO途径和Notch途径。

技术领域

本文所描述的主题主要涉及生物信息学、基因组处理领域、蛋白质组处理领域和相关领域。更特别地，本发明涉及一种用于确定对象是否具有异常气道上皮的计算机实施的方法，并且涉及一种用于确定指示具有异常气道上皮的对象将形成气道癌的风险的风险评分的计算机实施的方法。本发明还涉及一种装置、非瞬态存储介质和计算机程序，用于确定指示对象是否具有异常气道上皮的气道异常因子或指示具有异常气道上皮的对象将形成气道癌的风险的风险评分。本发明还涉及一种用于确定指示对象是否具有异常气道上皮的气道异常因子或用于确定指示具有异常气道上皮的对象将形成气道癌的风险的风险评分的试剂盒以及一种在对应诊断或预测方法中使用的试剂盒。气道异常因子和风险评分是基于信号传导途径活性的组合来确定的。

背景技术

肺癌是一种具有不良预后的致命疾病，并且是世界范围内癌症死亡的主要原因。大多数患者在晚期被诊断，并且5年生存率仅为18.6％。因此，早期检测和及时诊断、分期和处置在肺癌护理中必不可少。筛查程序针对肺癌的早期检测，有时针对高危人群，旨在通过在早期阶段安置治疗来改进临床结果。正在实施对高危群体的低剂量CT(LDCT)筛查，其中，筛查资格主要基于吸烟史。然而，LDCT筛查的缺点之一是相对高的假阳性率(NLSTResearch Team.N Engl J Med；368:1980-1991(2013))，以及在重复筛查流程的情况下暴露于累积辐射剂量。阳性CT发现需要额外的后续，使用潜在不必要的活检流程来获得病理学确认-关于针对手头患者的相关联的健康风险。取决于肿瘤的位置，获得用于诊断/亚型分型目的的肿瘤样本可能是困难的。因此，需要具有更高灵敏度/特异性且无辐射暴露的肺癌的早期检测的测试。还需要为后续下一步成像分析识别高危群体的微创测试，以减少不必要的CT扫描和随之发生的假阳性的数量。而且，如果在例如CT扫描上发现结节，则需要做出关于需要进行活检以使能病理诊断的决定。这是侵入性和危险的流程。因此，需要通过提供关于所识别的结节的可能原因(即良性或恶性)的补充证据来帮助做出该决定的方法。

最常见的类型的肺癌是非小细胞肺癌(NSCLC)，其中最常见的亚型是腺癌(40％)和鳞状细胞癌(30％)。吸烟占所有肺癌的大约85％。粗略在5％与15％之间的吸烟者将形成肺癌。与(重度)吸烟相关联的COPD患者会以增加的风险形成肺癌(Oncotarget.2017Sep29；8(44):78044–78056；Lung Cancer.2015 Nov；90(2):121–127；Respiration.2011；81(4)：265-84)。

烟草暴露是引起恶变前变化的重要因子。绝大多数肺癌与吸烟相关联，尽管15％发生在从不吸烟者中。特别是大量吸烟与肺癌风险增加相关联，特别是鳞状细胞和小细胞类型的肺癌，但也有其他组织病理学癌症类型。

在从不吸烟者中，腺癌是主要亚型，并且从不吸烟者中的鳞状细胞癌很少见。腺癌常常具有外周或支气管内起源，而鳞状细胞癌通常发生在气管或近端气道中。

烟草暴露引起对气道上皮细胞的应激，并且可能导致吸烟引起的损伤，其需要上皮再生和修复。吸烟干扰在这些过程中涉及的信号传导途径，这可能促进致瘤性。