CN104204222A - 预测易罹患卵巢赘瘤或卵巢癌预后的生物标记 - Google Patents
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Abstract
本发明利用甲基化分析并发现用以预测卵巢癌预后及侦测恶性卵巢癌的DNA甲基化生物标记。除了在以现行治疗方案的病患中作为独立预后因素外,这些DNA甲基化系为未来化学治疗的个人化药品(特别是去甲基制剂或其它表观基因药品)的重要生物标记。
Description
技术领域
本发明系关于预测卵巢赘瘤的风险或易罹患性,及/或卵巢癌的预后与恶性的基因生物标记。具体来说,本发明系利用DNA甲基化以选择预测卵巢赘瘤的易罹患性及/或卵巢癌的预后及恶性的候选基因。
背景技术
卵巢癌系一种严重性疾病,相较于其它女性生殖系统癌症,其造成更多死亡。因为该疾病的潜伏期且缺乏可信赖的筛检测试,三分的二的患者于被诊断时业已为晚期,且纵然许多已扩散的肿瘤患者对手术及细胞毒杀性治疗的组合初期有反应,将近90%的患者会复发且无可避免的死于他们的疾病。了解卵巢癌的分子基础可能具有显着完善诊断及处理该癌症的潜力,且发展出新颖、更具特异性及更有效的治疗形式。有需要更好的预后指标来指引手术及辅助治疗的强度与程度,特别在该疾病初期的患者。
DNA甲基化是表观基因机制(epigenetic mechanisms)的一,在许多重要的生物程序中扮演角色,包含X染色体去活性化(X-inactivation)、沉默害虫DNA组件(silencingparasitic DNA elements)、基因印记(genomic imprinting)、老化、男性不孕及癌症。DNA甲基化作用涉及多发现于二核苷酸CpG的胞嘧啶的复制后修饰,其散布于整个基因组内,除了在一小部分名为CpG岛(CpG islands)的位置。先前的研究已显示在不同的癌症中,CpG岛DNA高度甲基化(包含卵巢瘤),同样的经减少的整体性DNA甲基化程度与癌症亦有关连。在给定的细胞中的DNA甲基化作用模式与基因表现状态的稳定性有关。本技术领域已知CpG甲基化的变化是累积性,并与卵巢癌进展成序列型相关模式(sequence-type dependent manner),且CpG岛微数组(CpG island microarrays)可在卵巢癌的临床样本中迅速发现经CpG甲基化影响的新基因(George S Watts等人,“DNAmethylation changes in ovarian cancer are cumulative With disease progression andidentify tumor stage,″BMC Medical Genomics2008,1:47)。Caroline A.Barton等人提供癌症特异性DNA甲基化变化的检测,预告在癌症诊断及预估预后及治疗反应的一个令人兴奋的新时代,并成为进一步调查的依据(Caroline A.Barton等人,″DNA methylationchanges in ovarian cancer:Implications for early diagnosis.prognosis and treatment,″Gynecologic Oncology,Volume109,Issue1,April2008,pages129-139)。SaharHoushdaran等人指出就临床及生物标记研究二者上,不同组织学型态的卵巢瘤的独特甲基化作用,凸显了不同组织学型态的卵巢癌应视为不同疾病治疗的需求(SaharHoushdaran等人,“DNA Methylation Profiles of Ovarian Epithelial Carcinoma Tumorsand Cell Lines”;PLoS ONE,Volume5,Issue2,February2010,e9359)。美国专利7507536提供23个标记,其于卵巢癌中被经表观基因性沉默(epigenetically silenced),且该标记可被诊断性、预后性、治疗性使用并用以选择治疗方法,其系针对个别患者所订制。
然而,经累积的高度甲基化及低度甲基化于卵巢癌发展及结果的角色仍属未知。这些仍有待生物标记的发展用以在DNA甲基化作用的基础上预测卵巢癌的预后。
发明内容
本发明关于预测一种预测个体易罹患卵巢赘瘤的风险的方法,包含在获自该个体的卵巢赘瘤样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2A J、Clorf158、A4GALT、MIN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的一多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示该个体系易于罹患卵巢赘瘤。
本发明亦关于一种预测经诊断患有卵巢赘瘤的个体的预后或恶性的方法,包含在获自该个体的卵巢癌样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及其与具有80%序列同一性的多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示差的预后或恶性卵巢癌。
本发明亦关于一种检测经诊断患有卵巢癌的个体的预后或恶性的方法,包含在获自该个体的一卵巢癌样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、C1orf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIS T1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列;其中下列情况表示一差的预后或一恶性卵巢癌:相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具有一或多个下列基因的DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具有一或多个下列基因的DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。
本发明亦关于一种为患有卵巢癌的人类个体作成治疗决定的方法,包含投药有效剂量的去甲基化制剂至该个体,其中相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体呈现一或多个下列基因的高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。
本发明进一步关于一种为差的预后或恶性的卵巢癌的个体决定治疗方案的方法,包含提供化学治疗于该个体,其中相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具一或多个下列基因的DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化作用,该个体具一或多个下列基因的DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。
本发明亦进一步关于一种为个体预测卵巢赘瘤的风险或易罹患性或为患有卵巢癌的个体预测预后,侦测恶性及/或作出治疗决定的试剂盒,包含对一或多个下列基因鉴别甲基化与非甲基化的胞嘧啶残基的试剂:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列;其中下列情况表示一差的预后或恶性的卵巢癌:相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化作用,一或多个下列基因呈现DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化作用,一或多个下列基因呈现DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。
附图说明
图1显示volvano图说明在微数组的差异性甲基化。
图2显示直方图说明利用单变量COX比例风险回归分析(univariate COXproportional hazard regression analysis)的25个基因甲基化的风险比(危险比,HR)。(a)具差的预后的DNA高度甲基化列在右侧且具具差的预后的DNA低度甲基化列在左侧。(b)在有卵巢癌病患中Kaplan-Meier存活预估的总存活(overall survival)。(c)显示在有卵巢癌病患中Kaplan-meier存活预估的无疾病存活(progression-free survival,PFS)。
图3显示在卵巢癌病患中无疾病存活(A)(B)(E)及总存活(C)(D)(E)的机率的Kaplan-Meier曲线。藉由ATG4A及HIST1H2BN的甲基化状态将卵巢癌患者的无疾病存活及总存活分层显示,如藉由Kaplan-Meier曲线及数秩测试所预估。直线:高甲基化;粗线:低甲基化。该低甲基化定义为二基因低甲基化且高甲基化为在(E)(F)至少一基因甲基化。
图4显示在卵巢组织中藉由qMSP决定ATG4A(A)及HIST1H2BN(B)的引物甲基化状态。*p<0.05。
具体实施方式
本发明利用甲基分析并发现用以预测卵巢赘瘤的风险及易罹患性、及/或卵巢癌的预后并侦测恶性卵巢癌的DNA甲基化生物标记。除了在以现行治疗方案的病患中作为独立预后因素外,这些DNA甲基化系为未来化学治疗的个人化药品(特别是去甲基制剂或其它表观基因药品(epigenetic drugs))的重要生物标记。
要被了解的是本发明不限于如此描述的特定数据及方法。同样要被了解的是如此所用的术语是为描述特定实施例为目的且非有意限制本发明的范围,本发明仅受限于所附的申请专利范围。
除非上下文另外明确规定,否则本文中所用的单数形式的「一」及「该」包括复数形式。
本文中所用的术语「生物标记(biomarker)」意指一核酸分子,其被表现在取自检测人类癌症病患的一样本,相较于获自于对照组个体中的一可比较样本(亦即诊断为阴性或无法侦测的癌症、正常或健康个体的人)。
本文中所用的术语「预测」意指病患对药品或一组药品将产生有利或不利的反应的可能性,及那些反应的程度。因此,治疗预测性因素会随着个别病患对于特定治疗的反应而变动,为独立的预后。
本文中所用的术语「表观基因状态(epigenetic state)」或「表观基因状况(epigeneticstatus)」意指除了初级核苷酸序列以外,在一核酸的分子层次上的任何结构特征。举例而言,一基因组DNA的表观基因状态可能包含它的经决定或经影响的二级或三级结构,例如它的甲基化模式或它与细胞蛋白质间的结合。
本文中所用的术语「甲基化图谱(methylation profile)」或「复数甲基化状态(methylation status)」意指于在一个体的基因组DNA中一或数个癌症标记基因的甲基化状态。在一些实施例中,相较于一标准甲基化图谱,该甲基化图谱包含自一已知类型的样本的一甲基化图谱(亦即癌化或非癌化的样本,或不同阶段癌症的样本)。在一些实施例中,甲基化图谱是利用本发明的方法所产生。该图谱可能是以一图形显示(亦即在纸上或在一计算机屏幕上)、以一实体显示(亦即一凝胶或数组),或以一数字显示储存在计算机内存中。
本文中所用的术语「高度甲基化(hypermethylation)」意指相对于在一正常对照组DNA样本中的相对应的CpG二核苷酸中所发现到的5-甲基胞嘧啶核苷酸(5-mCyt)的量,对应于测试DNA样本的DNA序列中的一或复数个CpG二核苷酸中所增加存在的5-甲基胞嘧啶核苷酸(5-mCyt)的平均甲基化状态。
本文中所用的术语「低度甲基化(hypomethylation)」意指相对于在一正常对照组DNA样本中的相对应的CpG二核苷酸中所发现到的5-甲基胞嘧啶核苷酸(5-mCyt)的量,对应于在测试DNA样本的DNA序列中的一或数个CpG二核苷酸中所降低存在的5-甲基胞嘧啶核苷酸(5-mCyt)的平均甲基化状态。
本文中所用的术语「个体」应表示任何动物,例如一哺乳类,且应无限制地,包含老鼠及人类。
本文中所用的术语「赘瘤」意指因肿瘤导致的一异常性组织块。肿瘤为异常增生的细胞。肿瘤细胞的生长超过且不协调于它周围的正常组织。纵然在停止刺激的后,该生长仍持续以相同过度的方式。它通常会导致一肿块或肿瘤。赘瘤可能是良性、癌变前(原位癌),或恶性(癌)。依据本发明,该赘瘤样本是获自个体的样本,较佳为人类个体,或表现在一个体的内,较佳为人类个体,包含组织、组织样品,或细胞样品(亦即组织切片,例如:针吸切片、刷拭切片、表面切片、针刺切片、钻取切片、切除切片、切片手术、切开切片或内视镜切片)、肿瘤、肿瘤样品,或生物流体(亦即腹膜液、血液、血清、淋巴、脊髓液)。
本文中所用的术语「易罹患性(susceptibility)」意指身体的一体质或状态,其使该组织以特殊的方式对特定外在刺激反应并因此倾向于使该个体较通常更易罹患特定疾病。
本文中所用的术语「风险」意指在一特定时间期间中,例如在未来10年内,或在一生中,罹患一疾病的经估计的机会。
本文中所用的术语「肿瘤细胞」应表示癌细胞在肿瘤的内,或源自肿瘤。肿瘤细胞不同于其它表现在肿瘤的非癌细胞,例如血管细胞。
本文中所用的术语「预后(prognosis)」意指癌症导致的死亡或发展的可能性的预测,包含肿瘤疾病例如卵巢癌的复发、移转性扩散(metastatic spread),及抗药性。
本文中所用的术语「微数组(microarray)」意指在基质上的有序性的杂交数组分子(hybridizable array elements)排列,较佳为多核苷酸探针。
本文中所用的术语「侦测(detect)」或「侦测(detection)」意指辨识被侦测对象的存在、不存在或数量。
本文中所用的术语「治疗(treatment)」意指为不适的预防发展或改变病理或症状而有意进行的干预。从而,「治疗」意指治疗疗法及防患或预防性措施二者。
在一方面,本发明提供一种预测个体易罹患卵巢赘瘤的风险的方法,包含在获自该个体的样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的一多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示该个体系易于罹患卵巢赘瘤。本发明也提供一种评估基因的DNA甲基化的试剂用于制备制造预测个体易罹患卵巢赘瘤的风险的试剂的用途,该试剂系在获自该个体的样本中,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的一多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示该个体系易于罹患卵巢赘瘤。较佳地,该DNA甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2、NEFH、CACYBP或Clorf158或其任意组合。更佳地,该DNA甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。更佳地,该DNA甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。更佳地,该DNA甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。更优选地,该DNA甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。更佳地,该DNA甲基化的基因为CACYBP,或MLN或其一组合。
在另一方面,本发明提供一种预测经诊断患有卵巢赘瘤的个体的预后或恶性的方法,包含在获自该个体的卵巢癌样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及其与具有80%序列同一性的多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示差的预后或恶性卵巢癌。本发明也提供一种评估基因的DNA甲基化的试剂用于制备预测经诊断患有卵巢赘瘤的个体的预后或恶性的用途,该试剂在获自该个体的卵巢癌样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及其与具有80%序列同一性的多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示差的预后或恶性卵巢癌。较佳地,该DNA甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2、NEFH、CACYBP或Clorf158或其任意组合。更佳地,该DNA甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。更佳地,该DNA甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。更佳地,该DNA甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。更优选地,该DNA甲基化的基因为CACYBP,或MLN或其一组合。
在一实施例中,本发明提供一种预测经诊断患有卵巢赘瘤的个体的预后或恶性的方法,包含评估获自该个体的一卵巢癌样本的一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的一多核苷酸序列;其中下列情况表示一差的预后或一恶性卵巢癌:相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具有一或多个下列基因的DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HID T1H2BN、THRB及MGST2及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具有一或多个下列基因的DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。本发明也提供一种评估基因的DNA甲基化的试剂用于制备预测经诊断患有卵巢赘瘤的个体的预后或恶性的用途,该试剂评估获自该个体的一卵巢癌样本的一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的一多核苷酸序列;其中下列情况表示一差的预后或一恶性卵巢癌:相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具有一或多个下列基因的DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具有一或多个下列基因的DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、C1orf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。较佳地,该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。更佳地,该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。更佳地,该DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。更佳地,该DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。较佳地,该DNA低度甲基化的基因为CACYBP或Clorf158或其任意组合。
本发明比较具有不同存活结果的个体的甲基化图谱来选择候选基因作为卵巢赘瘤的风险或易罹患性及/或预后预测及/或卵巢癌的侦测的用的生物标记。这些目的是透过至少一个或多个基因的CpG甲基化状态的分析来达成。
本发明的特定实施例提供甲基化程度分析的一种新应用及/或可精确预测卵巢癌预后的基因模式,并从而达成增进的的治疗。本发明特别佳为预后的预测及卵巢癌恶性的检测。本发明方法使医生及病患得作出更好且更具信息性的治疗决定。这些目的是透过至少一个或多个基因的CpG甲基化状态的分析来达成。
根据本发明,预后可能是存活的长度,例如特定疾病的存活或总存活长度。预后亦可能为复发前的时间长度。
DNA甲基化为藉由名为甲基转化酶(methyltransferases)的酵素进行的一种DNA化学修饰,其中甲基(m)被加到DNA的特定胞嘧啶(C)上。这种非突变(表观基因(epigenetic))的过程(mC)在基因表达调控上为一重要因素。已显示DNA甲基化为常见于癌症的改变,其导致广范围基因的增加或降低表现(Jones,P.A.,Cancer Res.65:2463(1996))。因在许多癌症中DNA甲基化与特定基因表现的程度具有关连,故它可作为肿瘤的表现情况的有用指标(Toyota,M.等人,Blood97:2823(2001),Adorjan,P.等人Nucl.Acids.Res.10:e21(2002))。藉由进行差异化甲基分析,本发明已发现一组基因表现出DNA高度甲基化或DNA低度甲基化,其表示卵巢赘瘤的风险或易罹患性及/或卵巢癌的较差预后及/或卵巢癌的恶性。
这些基因及其序列如下表所列:
在上表的基因中,并无先前技术描述Clorf158、CACNB2、CACYBP、IGSF21、KCNA6、OR2L13、TBX20、MLN、ATG4A、HIST1H2BN、THRB、STC2、ENG及MGST2与癌症及基因甲基化有关。一些先前文献揭露A4GALT(J Biol Chem.2002Mar29;277(13):11247-54.Epub2002Jan8;BMB Rep.2009May31;42(5):310-4)、ADRA1A(PLoS One.2009Sep18;4(9):e7068;PLoS One.2008;3(11):e3742.Epub2008Nov17)及CD248(BMC Cancer.2009Nov30;9:417)与卵巢癌以外的癌症有关。一些先前文献指出HS3ST2(Oncogene.2003Jan16;22(2):274-80)及TWIST1(Cancer Prev Res(Phila).2010Sep;3(9):1053-5.Epub2010Aug10)与基因甲基化有关。一些先前文献揭露BNIP3(Tumori.2010Jan-Feb;96(1):138-42;BMC Cancer.2009Jun9;9:175;World JGastroenterol.2010Jan21;16(3):330-8)及NEFH(PLoS One.2010Feb3;5(2):e9003;Cancer.2009Aug1;115(15):3412-26)、POU4F2(Oncogene.2008Jan3;27(1):145-54.Epub2007Jul16;FEBS Lett.2007May29;581(13):2490-6.Epub2007May2;BMCMed Genomics.2009Aug17;2:53)与癌症及卵巢癌以外的甲基化有关。
虽然高度甲基化或低度甲基化在各种各样的癌症中属公知,它仍未被广泛的研究作为一预后指标,且恶性卵巢癌基因的高度甲基化或低度甲基化在本技术领域仍未知。本技术领域并无信息表示在上述表格中的基因能够被用来作为易罹患或预后指标,以及区分良性及恶性肿瘤。
依据本发明,上述表格中的一或多个基因的DNA甲基化的变化表示一个体是易罹患卵巢赘瘤。
在上述表格中的基因,相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化,一或多个下列基因的DNA高度甲基化表示卵巢癌的差的预后:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIST1H2BN、THRB及MGST2。较佳地,该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。更佳地,该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIS T1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。更佳地,该DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。更佳地,该DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。或者,相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化,一或多个下列基因的DNA低度甲基化表示卵巢癌的差的预后或恶性卵巢癌:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG。较佳地,该DNA低度甲基化的基因为CACYBP或Clorf158或其任意组合。在本发明的实施例中,做为表示卵巢癌的差的预后或恶性卵巢癌的具DNA高度甲基化的较佳基因为ATG4A、HIST1H2BN、CEACAM4、GATA4、NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3或KCNA6或其任意组合。较佳地,该具DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。较佳地,该具DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIS T1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。较佳地,该具DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。较佳地,该具DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。用以表示在卵巢癌的差的预后或恶性卵巢癌的具DNA低度甲基化的较佳基因为CACYBP或Clorf158或其任意组合。用以表示在卵巢癌的差的预后或恶性卵巢癌的具DNA低度甲基化的较佳基因为CACYBP,或MLN或其一组合。
在上述表格所列的生物标记基因包括不只在公开可得的数据库中被发现的特定序列,还有这些序列的变体,包含对偶基因型变异体(allelic variants)。变异序列与该数据库的序列具有至少80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%,或99%的序列同一性。为决定同一性百分比的计算机程序在本技术领域是可取得的,包含可从美国国家生物科技信息中心(National Center for Biotechnology Information)取得的基础区域排比搜寻工具(Basic Local Alignment Search Tool,BLAST)。
传统用于DNA甲基化检测的方法是利用甲基化特异性及/或甲基化敏感性限制酶(methylation sensitive restriction enzymes)作为限制性地标分析(restriction landmarkanalysis)。许多先进技术已被发展作为DNA甲基化检测,包含亚硫酸氢盐定序(bisulfitesequencing)、甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR)、MethyLight、微数组、场效晶体管(field effect transistor,FET)为基础的电子电荷侦测器。用以检测甲基化状态的方法已被揭露在,例如美国专利号6,214,556、5,786,146、6,017,704、6,265,171、6,200,756、6,251,594、5,912,147、6,331,393、6,605,432及6,300,071中及美国专利申请公开号20030148327、20030148326、20030143606、20030082609及20050009059的中,这些所有在此已被并入以供参考。其它以数组为基础的甲基化分析方法被揭露于美国专利申请号11/058,566(20050196792A1)及11/213,273(20060292585A1)中,这些在此已被以全文方式并入本案以供参考。其它一些侦测甲基化的方法,参酌Oakeley,E.J.,Pharmacology&Therapeutics84:389-400(1999)。可用的方法包含但不限于:反相HPLC、薄层色层分析、SssI甲基移转酶与并入经标记的甲基基团、氯乙醛(chloroacetaldehyde)反应、差异性敏感限制酶、联氨或高锰酸盐处理法(m5C可被高锰酸盐处理法所切割但不被联氨处理法所切割)、亚硫酸氢钠、结合重亚硫酸盐与限制性内切酶分析法(combined bisulphate-restriction analysis)、甲基化敏感的单核酸引物延长反应、甲基化特异性PCR(MSP)、CpG岛微数组(CpG island microarrays)及Infinium甲基化分析。
在另一方面,本发明提供一种为患有卵巢癌的人类个体作成治疗决定的方法,包含投药有效剂量的去甲基化制剂至该个体,其中相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体呈现一或多个下列基因的高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIS T1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。本发明也提供去甲基化制剂用於製備为患有卵巢癌的人类个体作成治疗决定的製劑的用途,其中相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体呈现一或多个下列基因的高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。较佳地,该具DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。更佳地,该具DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。更佳地,该具DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。更佳地,该具DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。
依据本发明,适合的去甲基制剂包含但不限于5-氮杂-2′-脱氧胞苷(5-aza-2′-deoxycytidine)、5-氮杂-胞苷(5-aza-cytidine)、Zebularine、普鲁卡因(procaine),及L-乙硫氨酸(L-ethionine)。
在进一步的方面,本发明提供一种为差的预后或恶性的卵巢癌的个体决定治疗方案的方法,包含提供化学治疗于该个体,其中相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具一或多个下列基因的DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化作用,该个体具一或多个下列基因的DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。较佳地,该具DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。更佳地,该具DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。更佳地,该具DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。更佳地,该具DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。较佳地,该具DNA低度甲基化的基因为CACYBP或Clorf158或其任意组合。更佳地,该具DNA低度甲基化的基因为CACYBP,或MLN或其一组合。
依据本发明,该方法可能进一步包含为患有卵巢癌的个体作出治疗决定,例如对具有差的预后的个体给予化学治疗,或对具有良好预后的个体不给予化学治疗。该方法可能进一步包含对前述个体施以辅助性化学治疗。
在另外更进一步的方面,本发明提供一种为个体预测卵巢赘瘤的风险或易罹患性或为患有卵巢癌的个体预测预后,侦测恶性及/或作出治疗决定的试剂盒。该试剂盒为测试甲基化的试剂的组合。它通常是在一包装内,其含有所有的组件,视需要包含说明书。该包装可能被分开以便组件不会被混和直到被需要时。组件可能会存在于不同的物理状态下。例如,一些组件可能被冻干且一些于水溶液中。一些可能被冷冻。个别组件可能被分开包装于试剂盒中。该试剂盒可能含有试剂,如上所述用于鉴别甲基化和非甲基化胞嘧啶残基。理想中该试剂盒将包含寡核苷酸引物,其特异地杂交于藉由本发明辨识出的基因的转录起始位置的区域。通常该试剂盒包含单一基因的顺向及逆向引物二者。特定的杂交通常是藉由具有至少12、14、16、18,或20个相邻的核苷酸的一引物所完成,其为互补于该目标模版。通常该引物为100%相同于该目标模版。若有足够的互补性区域,亦即12、15、18或20个核苷酸,则该引物可能亦包含额外的核苷酸残基,其不会干扰杂交但可能对其它操作有益。这类其它残基的实例可能是为限制内切酶切割的位置、为配位体结合的位置或为因子结合或连结体的位置。该寡核苷酸引物可能是或可能不是特定于经修饰的经甲基化的残基。该试剂盒可选择性包含寡核苷酸探针。该探针可能特定为包含经修饰的甲基化的残基的序列或为包含非甲基化的残基的序列。如上述的引物,特异性杂交是透过对该标的具有一足够互补性区域所完成。该试剂盒可视需要包含修饰经甲基化的胞嘧啶残基的试剂。该试剂盒亦可包含进行放大的组件,例如DNA聚合酶及脱氧核糖核苷酸。用以检测的方法可被提供在该试剂盒中,包含在引物或探针上的可检测性标记。试剂盒亦可包含用以检测本发明的标记中的一个的基因表现的试剂。该试剂可包含例如探针、引物或抗体。在酶或配位体的情形下,基质或结合伴体(binding partners)可被用来评估该标的的存在。
用于本发明的方法的材料适合于依据公知常规所制造的试剂盒的制备。本发明因此提供包含试剂的试剂盒,其可包含基因特异性或基因选择性的探针及/或引物,用以定量用以预测预后结果或恶性程度的该已揭露的基因的表现。该试剂盒可视需要包含自肿瘤样本中萃取RNA的试剂,特别是被固定包埋于石蜡的组织样本及/或用于RNA放大的试剂。除此的外,该试剂盒可视需要包含试剂与关于在本发明的方法使用的辨识说明或标签或指示。该试剂盒可包含容器(包括适合用于一自动化执行该方法的微滴定皿),用于该方法的各与一或数个的各种试剂(通常以浓缩形式),包含例如预组式微数组(pre-fabricated microarrays)、缓冲液、适当的三磷酸核苷(亦即dATP、dCTP、dGTP及dTTP;或rATP、rCTP、rGTP及UTP)、逆转录酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶,及本发明的一或多个探针及引物(亦即适当长度的poly(T)或连接到与该RNA聚合酶反应的一个启动子的随机引物)。被用于估计或量化预后性或预测性的信息的数学算法亦为试剂盒的适当地可能组件。
本申请案所提及的所有出版物、专利文件都是为所有目的而以全文引用的方式并入供参考,其引用程度就如同将每一个别出版物或专利文件特定且个别地以全文引用的方式并入。透过这些不同的文献的引注于本文件,申请人并不承认任何特定文献为他们发明的「先前技术」。
实例
实例1本发明的25个生物标记基因的辨识
本实例是为发现为卵巢癌预后预测及筛检的新颖DNA甲基化生物标记。组织样本是收集自台湾台北国防医学中心三军总医院的知情且同意的病患。本研究是经机构审查委员会(Institutional RevieW Board)审核并使用61位独立病患的卵巢样本,包括49个恶性及12个良性组织。这些样本是在手术中取得并立即被冷冻于液态氮中并存放于摄氏零下80度直到分析。恶性细胞的存在是藉由病理组织学检查确认。妇科病理学家审查了所有用以评估组织学的样本。无疾病存活时间(progression free survival,PFS)被定义为自首次手术至疾病进展(progressive disease)的时间。自第一线标准治疗后呈现持续病灶(persistent disease)的病患已被PFS分析排除在外。整体存活(overall survival,OS)被定义为自首次手术至因上皮性卵巢癌(EOC)导致的死亡的时间。
基因组DNA是利用一商业化DNA萃取套组(QIAmp Tissue Kit;Qiagen,Hilden,Germany)自组织样本中萃取出。基因组血清DNA是利用一商业化DNA血液迷你套组(QIAmp DNA Blood Mini Kit;Qiagen)依据该使用者手册所描述的协议自1毫升血清中萃取出。
在该基因组DNA中,1微克是依据该制造者的建议利用CpGenome快速DNA修饰套组(Chemicon-Millipore,Bedford,MA,USA)被亚硫酸氢钠(bisulfate)修饰,并再溶解于70毫升的无核酸水中。我们利用亚硫酸氢钠修饰(Bisulfite modification)定量性甲基化特异性PCR(quantitative methylation-specific PCR,QMSP)比较了具有上皮性卵巢癌、良性及正常卵巢组织的病患的启动子甲基化状态,并经焦磷酸定序(pyrosequencing)分析确认。QMSP是利用LightCycler480实时性PCR系统(Roche,Indianapolis,IN,USA)在一个TaqMan探针系统中被执行。该DNA甲基化程度是以方程式:10,000×2[(Cp ofCOL2A)-(Cp of Gene)]估计以供甲基化指标(M-index)。测试结果COL2A的Cp值大于36者被定义为检测失败。为焦磷酸定序的引物经PyroMark Assay Design2.0软件(Qiagen)设计以放大并定序经亚硫酸氢盐处理的DNA。该通用并放大的引物是依据先前公开文献所获得。该经生物素接合的PCR(biotinylated PCR)产物被接合至链霉抗生物素蛋白胶体珠(streptavidin sepharose beads)、冲洗及变性。在加上定序引物至单股PCR产物后,该焦磷酸定序藉由PyroMark Q24软件(Qiagen,German)依据该制造者指示被进行。
Infinium甲基化分析(Infinium Methylation Assay)被用于分析每个临床样本的甲基化图谱(Laurent L.,Wong E.,Li G.,Huynh T.,Tsirigos A.等人,2010,“Dynamic changesin the human methylome during differentiation,”Genome Res20:320-331)。包含不同存活结果的病患的甲基化图谱的差异性甲基化分析被执行以选择候选基因(Pavlidis P,Noble WS,001,“Analysis of strain and regional variation in gene expres sion in mousebrain,”Genome Biol2:RESEARCH0042)。一系统性方法显示于下表以确认在卵巢癌细胞株库(in pools ovarian carcinoma mad cell lines)的甲基化DNA。每个病人的样本都在一卵巢群组(ovarian cohort)中被验证。
我们评估为了各个基因的甲基化状态的临界值(cut off value)的极端区别(extreme discrimination)以藉由计算接收器运作指标(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(AUC)区分复发及非复发病患。我们利用相同策略来估计最佳化临界值(optimalcutoff value)以区分死亡及存活病患。依据自A U C分析的最佳化临界值,我们定义所有甲基化值为高及低的二项式码(binomialcodes)以进行进一步统计。不同群组的类别性变项间的关连被利用卡方检验、费雪精确性检定(Fisher’s exact test)或曼惠特尼U考验(Mann-Whitney U test)来决定。无疾病存活时间(PFS)及整体存活(OS)描述该存活函数以供Kaplan-Meier存活分析(Kaplan-Meiersurvival analysis)、单变量及多变量的COX回归分析(COXregression analysis)。单变量COX回归分析计算危险比(Hazardratios,HR)及95%信赖区间(confidence interval,CI)以供评估各候选基因的临床病理特征风险。透过对数秩测试(log-rank test)计算中位存活时间给于候选基因具高或低甲基化的病患。该多变量Cox比例风险模型(Cox pro portional hazards model)被执行以决定年龄、DNA甲基化状态、DNA甲基化状态、阶段、等级及组织学类型的独立预后值。整体的统计资料将双边检定(two-sidedtest)及p值小于0.05者视为显着。所有统计性计算主要是利用供供窗口操作系统的SPSS统计软件版本17.0(SPSS,Inc.,Chicago,IL)来执行。
在短期与长期存活的间,具有统计上显着性及大规模的差异性甲基化的25个基因被侦测到。表1显示聚合酶连锁反应和亚硫酸氢钠焦磷酸定序引物的总结。表2显示在25个基因中整体存活的单变量C O X回归分析。表3显示在良性与恶性肿瘤间差异性甲基化程度。表4显示为无疾病存活时间(PFS)及整体存活(OS)的甲基化及临床病理学因子的多变量分析。
表2
缩写.HR.HAZARD ratio.C1.confidence interval
*Cox regression test.Statistic significant is P<0.5
表3
a The statistic significart is<0.05using2-tails of T-TEST
表4
图1显示具不同预后(长期及短期存活)病患的差异性甲基化分析。该病患以3年的存活期被区分为两个群组。如图1所示,在第一第二区块的点表示差异性经甲基化(右)或未经甲基化(左)的基因。该最显着的点系为进一步评估的经选择的候选基因。图2显示候选基因的DNA甲基化与存活期的关连。该结果显示19个基因在高度甲基化状态下具有高危险,且其它6个基因在低度甲基化下具有较高危险。如图2(a)所示,具差的预后的DNA高度甲基化被列在右边。具差的预后的DNA低度甲基化被列在左边。图2(b)显示在患有卵巢癌的病患的Kaplan-meier存活估计的整体存活(OS)。就POU4F2及HS3ST2,依据0.4AVG值,病患被区分为高甲基化(H)及低甲基化(L),且高甲基化病患呈现短期存活时间。就CACYBP及Clorf158,依据0.4AVG值,病患被区分为高甲基化(H)及低甲基化(L),且低甲基化病患呈现短期存活时间。图2(c)显示在患有卵巢癌的病患中Kaplan-meier存活预估的无疾病存活时间(PFS)。NEFH及HS3ST2的高甲基化为危险因子,而POU4F2的低甲基化为危险因子。如左侧所示,具有这些甲基化状态的任何危险因子的病患(病患可能有一、二或三个危险因子)将具有差的预后。如右侧所示,不具有这些甲基化状态的任何危险因子的病患将具有较好的预后。如左侧所示,病患具有该三个危险因子的任何二者(病患可能有二或三个危险因子)将具差的预后。不具任何危险因子或仅具一危险因子的病患具有较好的预后。
实例2本发明的6个生物标记基因的鉴定
组织样本为经知情后同意的病忠于台湾台北国防医学中心三军总医院所搜集。本研究系经机构审查委员会(InstitutionalRevieW Board)审核。该病患包含110位患有上皮性卵巢癌(EOS)、60位患有一良性卵巢肿瘤及28位具正常卵巢组织,其诊断包含组织学类型和等级。这些样本是在手术中获得并立刻被冷冻于液态氮中并储存在摄氏零下80度直到分析。恶性细胞的存在系经组织学检验所确认。妇科病理学家审查了所有用以评估组织学的样本。无疾病存活时间(progression free survival,PFS)被定义为自首次手术至疾病进展(progressive disease)的时间。自第一线标准治疗后呈现持续病灶(persistent disease)的病患已被PF S分析排除于外。整体存活(overall survival,OS)被定义为自首次手术至因上皮性卵巢癌(EOC)导致的死亡的时间。
基因组DNA萃取、QMSP、Infinium甲基化分析、差异性甲基化分析及Kaplan-Meier存活分析被执行如例1所述。具有统计上显着性的6个基因及在短期与长期存活间的大规模差异甲基化被侦测到。该亚硫酸氢钠焦磷酸定序引物被显示在表5。
这些DNA甲基化的预后显着性系经测试。为无疾病存活时间(PFS)及整体存活(OS)的单一变量COX回归分析结果被显示于表7。如预期中,FIGO阶段及组织学等级与PFS及OS有关。ATG4A低甲基化与PFS(HR=2.50;95%CI1.18-5.26)及OS(HR=2.09;95%CI1.08-4.04)显着相关。HIST1H2BN甲基化的存在与复发的间的边缘性显着关连被观察到。具有HIST1H2BN低甲基化的病患的预后与一较差存活具有些微关连;该HR值为6.08(95%CI,0.83-44.45)。为癌症病患的PFS及OS的Kaplan-Meier分析揭露具有ATG4A或HIST1H2BN的低甲基化的病患相较于具有高甲基化的病患在追踪期间内,呈现显着较短的PF S(图3A及3B;分别为P=0.01and0.06)及较易死亡(图3C及3D;分别为P=0.03and0.05)。具有顺铂(cisplatin)抗药性的病患与ATG4A(表6)低甲基化有显着关连。在多变量Cox比例风险回归分析(multivariate Coxproportional hazards regression analysis)中,为相关因子调整后,HIST1H2BN甲基化显示为对PFS及OS(表7)的一独立影响。有HIST1H2BN低甲基化的病患具5.16的PFS风险比例(hazardratio)(95%CI,1.22-21.94)及8.08的OS风险比例(95%CI,1.10-59.37)。虽然ATG4A低甲基化在单变量分析中为死亡的一显着预测指标,然而这种效果在多变量分析中不再明显。再者,我们用ATG4A及HIST1H2BN共同定义低甲基化群组当该二基因为低甲基化,且其它为高甲基化群组。在图3E及3F(数秩P分别为0.002及0.004),这些显示良好的区别在低及高甲基化癌症病患的PFS与OS。
ATG4A及HIST1H2BN的甲基化状态在临床试验数据中利用qMSP(图3A及3B)被进一步确认,该临床数据包含正常卵巢组织、良性及恶性肿瘤组织的。良性及恶性肿瘤相较于正常卵巢组织赋予显着较高的甲基化程度。
表5
Claims (28)
1.一种预测个体易罹患卵巢赘瘤的风险的方法,包含在获自该个体的卵巢赘瘤样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的一多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示该个体系易于罹患卵巢赘瘤。
2.一种预测经诊断患有卵巢赘瘤的个体的预后或恶性的方法,包含在获自该个体的卵巢癌样本,评估一或多个下列基因的DNA甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及其与具有80%序列同一性的多核苷酸序列;其中DNA甲基化的改变表示差的预后或恶性卵巢癌。
3.根据权利要求1或2的方法,其中下列情况表示差的预后:相较于非癌细胞被观察到的DNA甲基化,一种或多个下列基因具DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及/或相较于非癌细胞被观察到的DNA甲基化,一或多个下列基因具低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG。
4.根据权利要求3的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIDT1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。
5.根据权利要求3的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIDT1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。
6.根据权利要求3的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。
7.根据权利要求3的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。
8.根据权利要求3的方法,其中该DNA低度甲基化的基因为CACYBP,或Clorf158或其组合。
9.根据权利要求3的方法,其中该DNA低度甲基化的基因为CACYBP,或MLN或其组合。
10.一种为患有卵巢癌的人类个体作成治疗决定的方法,包含投药有效剂量的去甲基化制剂至该个体,其中相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体呈现一或多个下列基因的高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。
11.根据权利要求10的方法,其中该去甲基化制剂为5-氮杂-2’-脱氧胞苷、5-氮杂-胞苷、泽布拉滨(Zebularine)、普鲁卡因(procaine),或L-乙硫氨酸。
12.根据权利要求10的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、CEACAM4、GATA4、NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3或KCNA6或其任意组合。
13.根据权利要求10的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。
14.根据权利要求10的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIS T1H2BN、CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。
15.根据权利要求10的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。
16.根据权利要求10的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH、HS3ST2或其任意组合。
17.一种为差的预后或恶性的卵巢癌的个体决定治疗方案的方法,包含提供化学治疗于该个体,其中相较于在非癌细胞被观察到的DNA甲基化作用,该个体具一或多个下列基因的DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化作用,该个体具一或多个下列基因的DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。
18.根据权利要求17的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4、NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3或KCNA6或其任意组合。
19.根据权利要求17的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为ATG4A、HIST1H2BN、ADRA1A、CACNB2、GATA4、KCNA6、POU4F2、HS3ST2或NEFH或其任意组合。
20.根据权利要求17的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为CEACAM4、GATA4或IGSF21或其任意组合。
21.根据权利要求17的方法,其中该DNA高度甲基化的基因为POU4F2、NEFH或HS3ST2或其任意组合。
22.根据权利要求17的方法,其中该DNA低度甲基化的基因为CACYBP、HIST1H2AJ或Clorf158或其任意组合。
23.根据权利要求17所述的方法,其中该DNA低度甲基化的基因为CACYBP或Clorf158或其任意组合。
24.根据权利要求17的方法,其中该DNA低度甲基化的基因为CACYBP,或MLN或其组合。
25.根据权利要求17的方法,其中该化学治疗为辅助性化学治疗。
26.一种为个体预测卵巢赘瘤的风险或易罹患性或为患有卵巢癌的个体预测预后,侦测恶性及/或作出治疗决定的试剂盒,包含对一或多个下列基因鉴别甲基化与非甲基化的胞嘧啶残基的试剂:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNB2、TBX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2、ATG4A、ENG、HIST1H2BN、MGST2及THRB,及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列;其中下列情况表示一差的预后或恶性的卵巢癌:相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化作用,一或多个下列基因呈现DNA高度甲基化:NPTX2、TNNI1、POU4F2、HS3ST2、CACNR2、TRX20、OR2L13、IGSF21、CD248、ADRA1A、NEFH、BNIP3、C1QTNF3、KCNA6、CEACAM4、CRNN、HFE2、TWIST1、GATA4、ATG4A、HIDT1H2BN、THRB及MGST2及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列,及/或相较于在非癌细胞被观察的DNA甲基化作用,一或多个下列基因呈现DNA低度甲基化:CACYBP、HIST1H2AJ、Clorf158、A4GALT、MLN、HIST1H3C、STC2及ENG及与其具有80%序列同一性的多核苷酸序列。
27.根据权利要求1、2、8、13及19的任一权利要求的方法,其中该赘瘤样本系获自个体或存在于个体的样本。
28.根据权利要求1、2、8、13及19的任一权利要求的方法,其中该赘瘤样本系获自组织、组织样本,或细胞样本、肿瘤、肿瘤样本、生物流体、腹膜液、血液、血清、淋巴,或脊髓液。
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