JP2016513959A - 核酸分析のための方法、組成物およびキット - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2013年2月21日に出願された米国仮出願第61/767,718号、2013年2月26日に出願された米国仮出願第61/769,683号、2013年3月12日に出願された米国仮出願第61/777,702号、2013年3月13日に出願された米国仮出願第61/780,578号、2013年5月17日に出願された米国仮出願第61/824,894号および2013年8月27日に出願された米国仮出願第61/870,634号(これらは、参考として本明細書に援用される)の利益を主張する。
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、かつその全体が参照によって本明細書に援用される配列表を含む。かかるASCIIのコピーは、2014年2月19日に作成され、44288−703.601_SL.txtと名付けられ、サイズは1,580,104バイトである。
癌は、現代の医学にとって深刻な課題を有する。2007年には、世界中の人類全体の死亡のうち約13%(790万例)を癌が引き起こしたと推定された。癌は、細胞増殖の上方制御に一般には関与する、種々の疾患のうち広範なグループを包含する。癌では、細胞は、制御不能に分裂し、かつ増殖し得、悪性腫瘍を形成し得、そして身体の近傍部位に侵襲し得る。また、癌は、例えば、リンパ系または血流を介して、身体のさらに遠隔部位にも伝播し得る。ヒトに罹る癌としては200を超える公知の様々な癌が存在する。多くの癌は、変異、例えば、癌関連の遺伝子における変異に関連する。癌の変異状況は、1例の個体被験体と別の被験体で、そして同じ被験体の1つの腫瘍細胞から別の腫瘍細胞でさえ、広範に変化し得る。これらの変異の知識は、癌治療の選択を助け、また疾患の診断および/または疾患の状態についての情報提供も補助し得る。腫瘍生検は、癌関連遺伝子の変異状況に関する情報を得るために配列決定され得る;しかし、腫瘍生検の手順は、外科的に侵襲的であり得、かつ患者にとっては費用がかさむ場合がある。さらに、腫瘍生検に対する信頼性は、被験体が生検するのが困難な腫瘍細胞を有する場合(例えば、腫瘍が小さい場合)は、その被験体の癌の状態をモニターするには有用性が限られたものである。
(1)E+NTP⇔E−NMP+PPi(ここでN=A、C、G、Tである)。
(2)E−NMP+p−ドナー+⇔E:NMP.P−ドナー’。
(3)アクセプター−OH+E:NMP・P−ドナー⇒アクセプター−Pi−ドナー’+E+NMP
いくつかの分子生物学の適用では極めて普遍的であるが、ライゲーションは一般的には、高度に非効率的プロセスであって、<10%の収率が生じる。このような非効率的なプロセスによって、出発材料の有意な損失が生じ、収率を増大するには追加の工程(例えば、PCR増幅)が必要とされ得る場合が多く、それによって追加工程にともなうエラーの可能性がもたらされ、かつ一般には、結果の質、精度および正確性が低下する。
本発明の態様は、癌を評価するための方法およびキットに関する。本発明のいくつかの態様は、配列決定のためのサンプルライブラリーを調製するための方法およびキットに関する。本発明のいくつかの態様は、対立遺伝子検出のための方法およびキットに関する。本発明のいくつかの態様は、高い効率のライゲーション方法およびキットに関する。本発明のいくつかの態様は、アンプリコンの感度のよい検出に関する。
を包含する。この接触は、配列決定プラットフォームに対して結合された標的特異的オリゴヌクレオチドと生じ得る。この接触は、溶液中で遊離の標的特異的オリゴヌクレオチドと生じ得る。
本明細書に言及される全ての刊行物、特許および特許出願は、各々の個々の刊行物、特許または特許出願が、参照によって詳細にかつ個々に援用されると示されているのと同じ程度まで、参照によって本明細書に援用される。
本発明の実践には、別段示さない限り、当該分野の技術の範囲内である分子生物学、微生物学および組み換えDNA技術の従来の技術を使用する。このような技術は、文献に詳細に説明されている。例えば、Sambrook,Fritsch & Maniatis,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Fourth Edition(2012);Oligonucleotide Synthesis(M.J.Gait,編集、1984);Nucleic Acid Hybridization(B.D.Hames & S.J.Higgins,eds.,1984);A Practical Guide to Molecular Cloning(B.Perbal,1984);およびシリーズ、Methods in Enzymology(Academic Press,Inc.)を参照のこと。本明細書に言及される全ての特許、特許出願、および刊行物は、前出および後出の両方とも、参照によって本明細書に援用される。
詳細な説明および特許請求の範囲で用いる場合、単数形「1つの、ある(a、an:不定冠詞)」、および「この、その(the:定冠詞)」は、文脈上明らかに他を示すのでない限り、複数の言及を包含し得る。例えば、「細胞」という用語は、複数の細胞を包含し得、その混合物を包含する。
本発明の態様は、疾患に罹患している被験体のモニタリングおよび処置を改善する方法およびキットに関する。この疾患は、癌、例えば、腫瘍、白血病、例えば、急性白血病、急性T細胞白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、骨髄芽球性白血病、前骨髄球性白血病、骨髄単球性白血病、単球性白血病、赤白血病、慢性白血病、慢性骨髄球性(顆粒球)白血病、または慢性リンパ球性白血病、真性赤血球増加症、リンパ腫、例えば、ホジキンリンパ腫、濾胞性リンパ腫または非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖病、固形腫瘍、肉腫、癌腫、例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫、リンパ管肉腫、内皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫など、結腸癌、結腸直腸癌、膵臓癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、扁平上皮細胞癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭癌、乳頭腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支の癌、腎細胞癌、肝細胞腫、胆管癌、絨毛腫、精上皮腫、胎生癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、子宮癌、精巣腫瘍、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮性腫瘍、神経膠腫、頭蓋咽頭腫、上衣細胞腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、子宮内膜癌、非小細胞肺癌であってもよい。
いくつかの実施形態では、被験体由来の腫瘍サンプルおよび正常細胞を配列決定する。いくつかの実施形態では、核酸は、当該分野で公知の任意の方法を用いて、腫瘍サンプルおよび正常細胞から単離される。核酸はDNAである。腫瘍サンプルおよび正常細胞由来のDNAを用いて、被験体特異的な腫瘍DNAライブラリーおよび/または正常なDNAライブラリーを調製してもよい。DNAライブラリーを、配列決定プラットフォームによる配列決定のために用いてもよい。この配列決定プラットフォームは、次世代の配列決定(NGS)プラットフォームであり得る。いくつかの実施形態では、この方法はさらに、NGS技術を用いて核酸ライブラリーを配列決定する工程を包含する。NGS技術は、大規模並列(massively parallel)方式での、クローン増幅されたDNAテンプレートまたは単一のDNA分子の配列決定を包含し得る(例えば、Volkerdingら、Clin Chem 55:641〜658[2009];Metzker M Nature Rev 11:31〜46 [2010]に記載のとおり)。ハイスループットの配列情報に加えて、NGSでは、各々の配列の読み取りが、個々のクローンDNAテンプレートまたは単一のDNA分子を示す計数可能な「配列タグ」であるという点で、デジタルの定量情報を提供する。
次世代の配列決定プラットフォームは、市販されているプラットフォームであり得る。市販のプラットフォームとしては、例えば、シーケンシング・バイ・シンテシス(sequencing−by−synthesis)のためのプラットフォーム、イオン半導体(ion seminconductor)シーケンシング、パイロシーケンシング(pyrosequencing)、リバーシブル・ダイ・ターミネーター・シーケンシング(reversible dye terminator sequencing)、ライゲーションによる配列決定、単一分子配列決定、ハイブリダイゼーションによる配列決定、およびナノポアシーケンシングが挙げられる。シーケンシング・バイ・シンテシスのためのプラットフォームは例えば、Illumina,454 Life Sciences,Helicos BiosciencesおよびQiagenから入手可能である。Illuminaプラットフォームには、例えば、Illumina’s Solexaプラットフォーム,Illumina’s Genome Analyzerが挙げられ、これは、Gudmundssonら、(Nat.Genet.2009 41:1122−6)、Outら(Hum.Mutat.2009 30:1703−12)およびTurner(Nat.Methods 2009 6:315−6)、米国特許出願公開第20080160580号および同第20080286795号、米国特許第6306597号、および同第7115400号、および同第7232656号に記載されている。454 Life Scienceプラットフォームには例えば、GS FlexおよびGS Juniorが挙げられ、米国特許第7,323,305号に記載される。Helicos Biosciencesのプラットフォームは、True Single Molecule Sequencingプラットフォームを含む。イオン半導体シーケンシングのためのプラットフォームには、例えば、Ion Torrent Personal Genome Machine(PGM)を含み、かつ米国特許第7948015号に記載されている。パイロシーケンシングのためのプラットフォームには、GS Flex 454システムを含み、これは、米国特許第7211390号;同第7244559号;同第7264929号に記載される。ライゲーションによる配列決定のためのプラットフォームおよび方法には、例えば、SOLiD配列決定プラットフォームが挙げられ、これは、米国特許第5750341号に記載される。単一分子配列決定のためのプラットフォームには、Pacific BioscienceのSMRTシステム、およびHelicos True Single Molecule Sequencingプラットフォームが挙げられる。
いくつかの実施形態では、ssDNAフラグメントは、ssDNAライブラリーのメンバーである。一本鎖核酸ライブラリーは、当該分野で公知であるか、または本明細書に記載の任意の手段を用いて二本鎖核酸のサンプルから調製される。
ssDNAは、当該分野における、または本明細書に記載の任意の手段によって、調製されるdsDNAフラグメントから単一の鎖への変性によって調製され得る。dsDNAの変性は、当該分野で公知の任意の手段、例としては、熱変性、塩基性pH中でのインキュベーション、尿素またはホルムアルデヒドによる変性によってもよい。
プライマードッキングオリゴヌクレオチド(pdo)は、核酸フラグメント(例えば、ssDNA、RNA)の一端に連結されてもよい。pdoは、5’末端または3’末端に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、pdoは、核酸フラグメントの3’末端に連結される。
いくつかの実施形態では、プライマーは、pdoを介して、連結された核酸フラグメントにハイブリダイズされる。プライマーは、NGSアダプター配列の一部または全体を含んでもよい。例示的なNGSアダプター配列は本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、プライマーを伸長して、元の核酸フラグメントおよび伸長されたプライマーを含む二重鎖を作成し、ここでこの伸長されたプライマーは、元の核酸フラグメントの逆相補体およびNGSアダプター配列を一端に含む。いくつかの実施形態では、NGSアダプターは5’末端である。例示的なNGSアダプター配列は本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、NGSアダプター配列は、NGSプラットフォームの表面結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%同一である配列を含む。いくつかの実施形態では、NGSアダプター配列は、NGSプラットフォームの表面結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%相補性である配列を含む。いくつかの実施形態では、NGSアダプター配列は、NGSプラットフォームによる使用のための配列決定プライマーに対して少なくとも70%同一である配列を含む。いくつかの実施形態では、NGSアダプター配列は、NGSプラットフォームによる使用のための配列決定プライマーに対して少なくとも70%相補性である配列を含む。伸長は、校正の中等温度好性のまたは好熱性のDNAポリメラーゼによって達成され得る。好ましくは、ポリメラーゼは、好熱性のポリメラーゼであって、5’−3’エキソヌクレアーゼ活性/エンドヌクレアーゼ活性(DNAポリメラーゼI、II、III)または3’−5’エキソヌクレアーゼ活性(ファミリーAまたはBのDNAポリメラーゼ、DNAポリメラーゼI、T4 DNAポリメラーゼ)を有する。いくつかの実施形態では、ポリメラーゼは、エキソヌクレアーゼ活性(Taq)を有さなくてもよい。いくつかの場合では、ポリメラーゼは、固定された連結されたフラグメントの線形の増幅を達成し、これが固定された連結されたフラグメントの逆相補体の複数のコピーを生じる。他の場合には、1コピーの逆相補体だけが作成される。いくつかの実施形態では、この伸長されたプライマー分子は、元の核酸テンプレートから分離される(例えば、本明細書に記載のような変性によって)。この伸長されたプライマー分子は、溶液中で遊離(フリー)であるが、元の核酸テンプレート分子は、固体支持体上に固定されたままである。この伸長されたプライマー分子は、容易に回収され得、結果として、ライブラリーのメンバーのほとんどがNGSアダプターを含む核酸ライブラリー調製が行われる。ライブラリーメンバーのうち少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、または90%超、または実質的に全てがNGSアダプターを含んでもよい。
別の態様では、本発明は、ssDNAライブラリーを調製する方法を提供し、この方法は、dsDNAフラグメントをssDNAに変性する工程、およびアダプター配列を、ssDNA分子の両端に連結する工程を包含する。dsDNAを断片化する方法は、本明細書に記載される。dsDNAフラグメントを変性する方法は本明細書に記載される。
別の態様では、本発明は、標的富化核酸ライブラリーを調製するための方法を提供する。この方法は、一本鎖DNA(ssDNA)フラグメントに対して標的選択性オリゴヌクレオチド(TSO)をハイブリダイズして、ハイブリダイゼーション生成物を作成する工程と、このハイブリダイゼーション生成物を単回の増幅で増幅して、伸長鎖を作成する工程とを包含する。
この方法は、反応混合物中の標的の増幅を含んでもよい。増幅は、tso/標的二重鎖中においてtsoでプライムされ得る。いくつかの実施形態では、増幅は、核酸ポリメラーゼを利用して行われる。核酸ポリメラーゼは、DNAポリメラーゼであってもよい。特定の実施形態では、DNAポリメラーゼは、熱安定性DNAポリメラーゼである。このポリメラーゼは、AまたはBファミリーのDNA校正ポリメラーゼのメンバー(Vent,Pfu,Phusion、およびそれらの改変体)、DNAポリメラーゼホロ酵素(DNA pol III ホロ酵素)、Taqポリメラーゼ、またはそれらの組み合わせであってもよい。
本明細書に記載されるようなライブラリー調製または本明細書に記載されるような標的富化の方法を行うためのキットも提供される。
いくつかの実施形態では、標的富化されたライブラリーは、当該分野で公知のまたは本明細書に記載の任意の方法を用いて配列決定される。配列決定は、セット中の1つ以上の癌関連遺伝子の変異の存在を明らかにし得る。いくつかの実施形態では、変異を保有している2、3、4の遺伝子のサブセットを、後の時点で、被験体から単離された流体サンプル中で無細胞DNAのアセスメントによってさらにモニタリングするために選択する。いくつかの実施形態では、変異を保有している4つ以下の遺伝子のサブセットを、後の時点で、被験体から単離された流体サンプル中で無細胞DNAの評価によってさらにモニタリングするために選択する。
いくつかの実施形態では、無細胞のDNAのアセスメントは、図5に示されるような、遺伝子のサブセットの対立遺伝子の検出および/または測定を包含する。図5は、被験体の血流に入る腫瘍DNA601を示す。対立遺伝子の検出は、当該分野において公知か、または本明細書に記載の任意の手段によってであってもよい。検出は、米国特許第5538848号に記載の方法(例えば、Taqmanアッセイを用いる)または本明細書に記載の方法によってであってもよい。
いくつかの態様では、本明細書に記載されるような対立遺伝子検出のための1つ以上の方法は、変異を保有することが疑われる標的ポリヌクレオチド領域に対してオリゴヌクレオチドプライマーが結合する能力に関する。このオリゴヌクレオチドプライマーは、変異が疑われる遺伝子座を部分的に覆い得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドプライマーは、変異に完全を覆う。したがって、いくつかの実施形態では、この変異は、あるオリゴヌクレオチドプライマーによって包含されるのに十分小さい。変異は一塩基多型(SNP)であってもよい。この変異はまた、複数のヌクレオチド多型(例えば、二重変異または三重変異)を含んでもよい。この変異は、1つ以上のヌクレオチドの挿入であってもよい。変異は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13,14、15、16、17、18、19、20、50、100、500、1000、10000、100000、1000000個のヌクレオチドの挿入であってもよい。変異は、1〜5、2〜10、5〜15、または10〜20ヌクレオチドの挿入であってもよい。いくつかの実施形態では、変異は、1つ以上のヌクレオチドの欠失である。変異は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個のヌクレオチドの欠失であってもよい。変異は、1〜5、2〜10、5〜15、または10〜20ヌクレオチドの欠失であってもよい。変異は2つ以上のヌクレオチドの逆位であってもよい。いくつかの実施形態では、2、3、4、5、またはそれ以上のヌクレオチドが反転される。いくつかの実施形態では、変異はコピー数変動(例えば、SNPまたは野性型対立遺伝子のコピー数変動)である。
オリゴヌクレオチドプライマー(例えば、フォワードプライマー)は、変異を保有すると疑われる標的ポリヌクレオチドに対して少なくとも部分的にハイブリダイズするように設計され得る。いくつかの実施形態では、フォワードプライマーのテンプレート結合領域は、標的ポリヌクレオチドに対して選択的にハイブリダイズするように設計される。ハイブリダイゼーションは、あるTmを有するフォワードプライマー/テンプレート二重鎖を生じてもよい。プライマー/テンプレート二重鎖のTmは、0〜100℃、20〜90℃、40〜80℃、50〜70℃、または55〜65℃であってもよい。フォワードプライマーのテンプレート結合領域は、8〜50、10〜40、または12〜24ヌクレオチド長であってもよい。フォワードプライマーのテンプレート結合領域は、変異を保有すると疑われる特定の遺伝子座と少なくとも部分的を覆うように設計され得る。フォワードプライマーのテンプレート結合領域は、例えば、変異を保有すると疑われる遺伝子座のうち、少なくとも0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、20%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%を覆い得る。フォワードプライマーのテンプレート結合領域は、変異を保有すると疑われる遺伝子座の少なくとも約0.5〜2%、1〜10%、5〜20%、10〜50%、30〜70%、50〜80%、60〜90%、または80〜100%を覆い得る。テンプレート結合領域は、フォワードプライマーの3’領域に位置し得る。いくつかの実施形態では、この遺伝子座を覆うテンプレート結合領域の領域は、3’末端領域である。いくつかの実施形態では、変異遺伝子座を覆う3’末端領域は、テンプレート結合領域の3’末端の1、2、3、4、5、または5超の塩基を含む。いくつかの実施形態では、フォワードプライマーの3’末端塩基はこの遺伝子座を覆う。いくつかの実施形態では、フォワードプライマーの3’末端領域は、問い合わされた対立遺伝子に対して相補的である。フォワードプライマーの3’末端塩基は、問い合わされる対立遺伝子に対して相補的でなくてもよい。いくつかの実施形態では、1つ以上のミスマッチが3’末端塩基に対して隣接する3’領域に導入される(例えば、n−1、n−2、n−3など)。これらのミスマッチは、プライマー伸長に対するこのミスマッチの影響を増大するかまたは低下するヌクレオチドであっても、または修飾されたヌクレオチドであってもよい。
いくつかの実施形態では、反応混合物はさらに、レポータープローブを含む。一般には、本発明のレポータープローブは、問い合わせされた対立遺伝子の存在を示す検出可能シグナルを生成するために設計される。
「対立遺伝子検出のための反応混合物」という用語は、本明細書において用いる場合一般には、核酸テンプレート分子から少なくとも1つのアンプリコンを増幅するために必要な構成要素の混合物を指す。対立遺伝子検出のための混合物は、ヌクレオチド(dNTP)、ポリメラーゼおよびプライマーを含んでもよい。対立遺伝子検出のための混合物はさらに、Tris緩衝液、一価の塩、およびMg2+を含んでもよい。各々の成分の濃度は、当該分野で周知であり、さらに当業者によって最適化され得る。いくつかの実施形態では、対立遺伝子検出のための反応混合物はまた、限定するものではないが、非特異的なバックグラウンド/ブロッキング核酸(例えば、サケ精子DNA)、バイオ防腐剤(例えば、アジ化ナトリウム)、PCR増強剤(例えば、ベタイン、トレハロースなど)、およびインヒビター(例えば、RNAse阻害剤)が挙げられる添加物も含む。いくつかの実施形態では、核酸サンプルが、対立遺伝子検出のための反応混合物と混合される。したがって、いくつかの実施形態では、対立遺伝子検出のための反応混合物はさらに、核酸サンプルを含む。
この方法は、対立遺伝子検出のための反応混合物中のテンプレート核酸の増幅を包含し得る。いくつかの実施形態では、増幅は、核酸ポリメラーゼを利用して行われる。この核酸ポリメラーゼは、DNAポリメラーゼであってもよい。DNAポリメラーゼは、熱安定性DNAポリメラーゼであってもよい。
この方法はまた、反応混合物および核酸サンプルを、増幅前に個別の容積に分割する工程を包含し得る。個別の容積は、出発核酸サンプル由来のテンプレート核酸分子を含んでもよい。出発核酸サンプルは、別個の容積が平均で5、4、3、2、または1つ未満の核酸分子を含むように希釈され得る。区分は、核酸分子を含まなくてもよい。核酸なしの区分は、ポアソン統計を使用して、元の入力DNA濃度を決定し得る。いくつかの実施形態では、別個の容積は、反応混合物を含んでもよい。反応混合物は本明細書に記載されている。この方法は、核酸サンプルを1セットの別の容積に分割する工程と、反応混合物を第二のセットの別個の容積に分割する工程と、第一のセット由来の単一の別個の容積を、第二のセット由来の単一の別個の容積と合併して、テンプレート核酸分子と反応混合物とを含む合併した別個の容積を生成する工程とを包含し得る。他の実施形態では、この方法は、核酸サンプルと、反応混合物とを混合して、混合物を生成する工程と、この混合物を別個の容積に分割する工程とを包含する。別個の容積は、1つ以上の対立遺伝子の検出のために独立してアッセイされてもよい。
蛍光検出は、蛍光装置によって吸収され得る励起光を生じるためのモジュール、および蛍光装置によって放出される光を検出するためのモジュールを装備された種々の検出デバイスを用いて達成され得る。いくつかの場合には、サンプル(例えば、液滴)はバルクで検出され得る。例えば、サンプルは、プラスチックチューブからのバルク蛍光を測定する検出器中に位置するプラスチックチューブ中に割り当てられ得る。サンプルは、単層に分配されてもよい。単層分配サンプルは、ユーザーが高解像度スキャナー(例えば、マイクロアレイスキャナー、GenePix 4000B Microarray Scanner(Molecular Devices)、SureScan Microarray Scanner(Agilent))をスキャンすることによって検出され得る。サンプルが複数の層に分配される場合、そのサンプルは、共焦点画像化(例えば、共焦点顕微鏡、スピニングディスク共焦点顕微鏡、共焦点レーザースキャニング顕微鏡)で検出され得る。いくつかの場合では、1つ以上のサンプル(例えば、液滴)を、1つ以上のウェルのプレート、例えば、96ウェルまたは384ウェルプレートに分割してもよく、個々のウェルの蛍光は、蛍光プレートリーダーを用いて検出してもよい。
本発明ではまた、ある遺伝子座の1つ以上の対立遺伝子の検出のためのキットも提供される。キットは、本明細書に記載のような1つ以上のオリゴヌクレオチドプライマーを含んでもよく、ここでは、プライマーの各々が、ある遺伝子座の個々の対立遺伝子を選択的に検出し得る。キットはまた、本明細書に記載のような、1つ以上のレポータープローブを含んでもよい。キットは、例えば、1つ以上のプライマー/プローブセットを含んでもよい。例示的なプライマー/プローブセットが本明細書に記載されている。キットはさらに、1つ以上のプライマー/プローブセットのための使用説明書、例えば、本発明の方法を行うための説明書を含んでもよい。いくつかの実施形態では、このキットは、包装資材を含む。本明細書において用いる場合、「包装資材」という用語は、キットの構成要素を収容する物理的構造を指してもよい。包装資材は、キットの構成要素の無菌性を維持し得、かつこのような目的のために通常用いられる資材(例えば、紙、段ボール、ガラス、プラスチック、ホイル、アンプルなど)から構成されてもよい。キットはまた、緩衝剤、防腐剤、またはタンパク質/核酸安定化剤を含んでもよい。キットはまた、本明細書に記載されるような反応混合物の他の構成要素を含んでもよい。例えば、キットは、本明細書に記載のような熱安定性DNAポリメラーゼの1つ以上のアリコート、および/またはdNTPの1つ以上のアリコートを含んでもよい。キットはまた、ある遺伝子座の個々の対立遺伝子を保有する既知量のテンプレートDNA分子のコントロールサンプルを含んでもよい。いくつかの実施形態では、このキットは、陰性のコントロールサンプル、例えば、遺伝子座の個々の対立遺伝子を保有するDNA分子を含まないサンプルを含む。いくつかの実施形態では、このキットは、陽性コントロールサンプル、例えば、遺伝子座の個々の対立遺伝子のうちの1つ以上の既知の量を含有するサンプルを含む。
本発明ではまた、サンプル中の1つ以上の対立遺伝子の検出のためのシステムも提供される。このシステムは、本明細書に記載の反応混合物を提供し得る。いくつかの実施形態では、この反応混合物は、DNAサンプルと混合され、テンプレートDNAを含む。いくつかの実施形態では、このシステムはさらに、液滴生成装置を設け、これがテンプレートDNA分子、プローブ、プライマーおよび他の反応混合物成分を、油中水型エマルジョン内の複数の液滴に分画する。本開示で有用ないくつかの液滴生成装置の例は、国際出願番号PCT/US2009/005317に示される。このシステムはさらに、サーモサイクラーを設けてもよく、これは液滴を、例えば、PCRを介して反応させて、1つ以上の検出可能シグナルの増幅および生成を可能にする。増幅反応の間、問い合わされる対立遺伝子を含むテンプレートDNA分子を含む液滴は、問い合わされた対立遺伝子を含まない液滴に対して蛍光の増大を呈する。いくつかの実施形態では、このシステムはさらに、液滴読み取り装置(リーダー)を設け、これは液滴を個々に処理して、その液滴から蛍光データを収集する。この液滴読み取り装置は、例えば、スペクトル的に別個のフルオロフォアから蛍光性シグナルを検出し得る。いくつかの実施形態では、この液滴リーダーはさらに、液滴サンプルについての取り扱い能力を備え、個々の液滴が検出器に入り、検出を受け、次いで検出器を出ていく。例えば、フローサイトメトリー装置を、液滴サンプルからの蛍光の検出での使用のために適合させてもよい。いくつかの場合には、液滴の移動を制御するためのポンプを装備したマイクロ流体デバイスを用いて、単一のファイル中で液滴からの蛍光を検出する。いくつかの場合では、液滴を二次元表面に整列させて、検出器は、表面に対して移動して、単一液滴を含む各々の位置で蛍光を検出する。本開示で有用な例示的な液滴リーダーは、国際出願番号PCT/US2009/005317に示される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のような癌を評価する方法はさらに、腫瘍プロファイルに対する被験体特異的なレポートを作成する工程を包含する。腫瘍プロファイルは、配列決定された遺伝子のセット中の1つ以上の遺伝子の変異状態を含み得る。この方法はさらに、経時的な遺伝子のサブセットの変異状態に対する被験体特異的なレポートの作成を包含し得る。この被験体特異的なレポートは、遺伝子のサブセット中の変異を保有している無細胞DNAのレベルにおける経時的な変化に基づいた、腫瘍の動態に対する経時的な情報を含んでもよい。変異を保有している無細胞DNAの経時的な増大は、保有している腫瘍または癌の増大を示し得る。変異を保有している無細胞DNAの経時的な減少は、保有している腫瘍または癌の減少を示し得る。
別の態様では、本発明は、癌をモニタリングするか、被験体レポートを作成するか、および/または介護者にそのレポートを連絡するためのコンピュータシステムを提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、癌についての治療の予後をそれを必要とする被験体で決定するか、またはその有効性を決定するためのコンピュータシステムを提供する。このコンピュータシステムは、前記癌について、前記予後または治療の有効性を連絡するレポートを提供し得る。いくつかの実施形態では、コンピュータシステムは、コンピュータ読み取り可能なメディアに含まれる説明書を実行する。いくつかの実施形態では、プロセッサが、1つ以上の制御装置、計算ユニット、および/またはコンピュータシステムの他のユニットと関連するか、またはファームウェアに埋め込まれる。いくつかの実施形態では、この方法の1つ以上の工程は、ハードウェアで実行される。いくつかの実施形態では、この方法の1つ以上の工程は、ソフトウェアで実行される。ソフトウェアのルーティンは、本明細書に記載されるか、または当該分野で公知のフラッシュメモリ、RAM、ROM、磁気ディスク、レーザーディスクまたは他の記憶メディアなどの任意のコンピュータ読み取り可能なメモリユニットに記憶されてもよい。ソフトウェアは、任意の公知の連絡方法、例としては、例えば、電話線、インターネット、ワイヤレス接続のような通信回路にまたがって、またはコンピュータ読み取り可能なディスク、フラッシュドライブなどのような携行性のメディアによって、コンピュータデバイスに連絡されてもよい。本明細書に記載される方法の1つ以上の工程は、種々の操作、ツール、ブロック、モジュールおよび技術として実行されてもよく、これが次に、ファームウェア、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、ハードウェア、ソフトウェアの任意の組み合わせにおいて行われてもよい。ハードウェアで実行される場合、ブロック、操作、技術などのうちのいくつかまたは全ては、例えば、特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit)(ASIC)、カスタム集積回路(custom integrated circuit)(IC)、フィールドプログラマブル論理アレイ(FPGA)、またはプログラマブル論理アレイ(PLA)で実行され得る。
いくつかの態様では、本発明は、高度に効率的なライゲーション反応を行うための方法およびキットを提供する。いくつかの実施形態では、この方法は、アクセプター核酸に対するドナー核酸のライライゲーションを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、ライゲーションの効率を、現行の方法と比較して2倍超、5倍、10倍、50倍、100倍、500倍、1000倍、または1000倍超まで改善する。本明細書に記載される方法は、例えば、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、97%、98%、99%、99.5%、または99.9%の効率を超えるまでライゲーションの効率を増大し得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、ライゲーション反応の特異性を増大し得、これによって望ましくないライゲーション生成物(例えば、望ましくないドナー−ドナーの、またはアクセプター−アクセプターのコンカテマー)と比較して、例えば30%超、40%超、50%超、60%超、70%、80%超、85%、90%超、95%超、97%超、98%超、99%超、99.5%超、99.9%、または実質的に全ての、望ましいドナー−アクセプターライゲーションから生じるライゲーション生成物を生じる。本明細書において記載される方法は、アクセプターまたはドナー核酸分子に対して、50%超、60%超、70%超、80%超、85%超、90%超、95%超、97%超、98%超、99%超、99.5%超、99.9%超または実質的に全ての、それぞれ、複数のドナーまたはアクセプター核酸分子のライゲーションを生じ得る。ライゲーション反応における核酸分子(ドナーまたはアクセプター)は、120ヌクレオチド長を超えてもよい。このような高度に効率的なライゲーション方法を用いて、広範なアプリケーション(そのいくつかは、実施例によって本明細書に記載される)を改善してもよい。
高効率のライゲーション方法は、広範な適用に有用である。例えば、高効率ライゲーション方法は、核酸を検出可能タグまたはアフィニティータグを用いてタグ付けする工程が望ましい任意の適用に有用である。他の例に関しては、高効率ライゲーション方法は、1つの核酸種の別の核酸への連結が所望される任意の適用に有用である。高効率のライゲーション方法はまた、分析、例えば、比較ゲノムハイブリダイゼーション(CGH)アッセイを含む、アレイハイブリダイゼーションアッセイによる、配列決定による分析のための核酸ライブラリーの調製のためにも有用である。このような高効率の調製方法は、例えば、出発材料の有意な損失なく核酸の出発サンプルの直接分析を可能にすることによって、予備増幅を要することなく核酸の直接分析を可能にすることによって、予備増幅に関連し得る標識または増幅のバイアスを誘導することなく核酸の分析を可能にし、潜在的なバイオインフォマティクスの負荷を低下することによって、多くの利点を下流の分析に付与し得る。このような高効率のライゲーション方法およびキットはまた、例えば、分子クローニング目的のため、またはバーコード化アプリケーションのためにも有用であり得る。
高効率ライゲーション方法およびキットは、本明細書において記載される場合、配列決定のための核酸ライブラリーの調製に適用され得る。このような調製方法によって、特にエマルジョンベースの配列決定プラットフォームを利用する配列決定のために、出発材料の有意な損失なく核酸のデジタル配列決定をすることが可能になる。このような調製方法によってまた、重亜硫酸塩処置の使用なしでDNAメチル化の検出が可能になる。DNAメチル化検出の例示的な方法は、Flusbergら、Nature Methods 2010 June:7(6):461〜465(参照によって本明細書に援用される)に記載される。したがって、本発明のさらなる態様は、高効率の核酸ライブラリー調製のための方法、キットおよびシステムに関する。この核酸ライブラリーは、配列決定プラットフォームによる配列決定のために用いられ得る。この配列決定プラットフォームは、次世代の配列決定(NGS)プラットフォームであってもよい。いくつかの実施形態では、この方法はさらに、NGS技術を用いて核酸ライブラリーを配列決定する工程を包含する。例示的なNGS技術および配列決定プラットフォームは本明細書に記載される。
別の態様では、本発明は、標的富化されたDNAライブラリーを調製するための方法を提供する。この方法は、配列決定ライブラリーのメンバーに対して標的選択性オリゴヌクレオチドをハイブリダイズして、ハイブリダイゼーション生成物を生成する工程を包含し得る。この方法はさらに、初回の増幅においてハイブリダイゼーション生成物を増幅して、伸長鎖を作成する工程を包含し得る。
本明細書に記載される高効率ライゲーション方法およびキットはまた、アレイハイブリダイゼーション(例えば、核酸マイクロアレイ)のための核酸サンプルの調製のために用いられ得る。核酸マイクロアレイ技術は、一般的には、固体または半固体の表面上に固定されたオリゴヌクレオチドプローブのアレイに対する核酸のハイブリダイゼーションに依拠する技術を指す。サンプルから単離された核酸(例えば、DNA)は、一般的には、検出可能標識で標識することによって調製される。この標識された核酸は次に、固体表面のアドレス可能な位置に固定された公知の配列の複数のオリゴヌクレオチド(例えば、プローブ)を含むアレイに適用され得る。このオリゴヌクレオチドプローブは、複数の目的の標的領域にハイブリダイズされ得る。いくつかの実施形態では、このオリゴヌクレオチドプローブは、1つ以上のアダプター配列にハイブリダイズされ得る。特定のアドレス可能な位置での検出可能シグナルの量は、サンプル中の標的領域を含む核酸の量を示し得る。例示的なマイクロアレイシステムとしては、例えば、ビーズアレイシステム(Illumina,Inc、Lynx Therapeutics、Luminex,Inc.,Exiqon,Mycroarray),SNPアレイ(例えば、Agilent Technologies、Illumina,Inc.、Affymetrix,Inc.、Life Technologies,Inc.、Nimblegen,Exiqon,Mycroarrayから入手可能)、および比較ゲノムハイブリダイゼーションアレイ(例えば、Agilent Technologies,Illumina,Inc.,Affymetrix,Inc.,Life Technologies,Inc.,Exiqon,Mycroarrayから入手可能)が挙げられる。ビーズアレイシステム(例えば、Illumina,Lynx Therapeutics,Luminex,Inc.から入手可能)とは一般的には、オリゴヌクレオチドプローブの複数のコピーで浸漬された微小球ビーズを含むアレイシステムを指す。ビーズは、マイクロウェルへの沈着によって、またはフルオロフォアの固有の組み合わせを有するバーコード化のいずれかによって、アドレス可能である場合があり、これは、例えば、フローサイトメトリーを含む、当該分野で公知の任意の手段によって分類され、かつ特定され得る。例示的なビーズ・アレイ・システムおよび方法は、参照によって本明細書に援用される、米国特許第8,399,192号および同第8,198,028号に記載される。SNPアレイは一般的には、SNP対立遺伝子を検出するために構成されるアレイおよびシステムを指す。例示的なSNPアレイは、その全てが参照によって本明細書に援用される、例えば、米国特許第6,410,231号;同第6,858,394号;米国特許出願公開第20090062138号、および欧州特許出願番号EP1207209に記載されている。比較のゲノムハイブリダイゼーション(CGH)は一般的には、分節のゲノムコピー数変動(CNV)の高解像度ゲノムワイドスクリーニングを可能にするアレイおよびシステムを指す。CGHプラットフォームは、異数性、微小欠損/微小重複症候群、および染色体再配置を検出し得る。例示的なCGHアレイおよびアレイ方法は、例えば、参照によって本明細書に援用される、米国特許第6,410,243号に記載される。
分子バーコード化は、個々の核酸分子、核酸分子のサブクラス、または核酸のサンプルの追跡、同定および/または検索に有用である。分子バーコード化は一般には、オリゴヌクレオチド配列で核酸分子をタグ付けする工程を包含する。このオリゴヌクレオチド配列は、ユーザーによって望まれる場合、サンプル間で、サブクラス間で、または個々の核酸の間で、固有であり得る。例示的なバーコードが本明細書に記載される。
分子クローニングは、ベクター、例えば、プラスミドベクター中へのインサートDNA配列のライゲーションを包含する場合が多い。一般には、インサートDNAおよびベクターは、制限消化によって調製され、ここでは制限酵素がインサートDNAまたはベクター内のパリンドローム配列を認識し、かつそれを消化し得、互換性の粘着末端(sticky ends)を生成する。次いで、消化されたインサートおよびベクターを、ライゲーション反応で一緒にインキュベートし、これはインサートへのベクターの互換性の粘着末端をアニーリングするという目的であって、ベクターおよびインサートを含む所望の生成物を生成する。しかし、パリンドロームの粘着末端のせいで、疑似ライゲーション生成物も、ライゲーション過程の間に作成され、これには、例えば、インサート−インサートライゲーションおよびベクター/ベクターのライゲーションを含む。これによって、ライゲーション反応の有効性および特異性が低下する。結果として、ユーザーは、多数の形質転換された細菌のコロニーを選択し、次いでそれらをスクリーニングして(例えば、制限フラグメント長多型(RFLP)によって)、所望のライゲーション生成物を選択するのにかなりの量の時間および労力を費やさなければならない場合が多い。
本明細書に記載される、高効率ライゲーションの方法およびキットは、多くの診断/治療の適用に一般的な有用性を有する。例えば、本発明の高効率のライゲーション方法は、核酸の配列分析のために一般的に有用であり、これは、疾患の診断、モニタリングおよび処置にますます重要な役割を果たしてきている。例えば、本発明の方法は、例えば、疾患を発症する確率の増大した被験体の同定において、疾患の診断のために、疾患診断の正確性を改善するために、疾患の進行をモニタリングするために、被験体の疾患についての治療レジメンの選択を補助するために、被験体の疾患予後予測を評価するために、利用され得る。
(アンプリコンの感度のよい検出)
本発明は、標的ポリヌクレオチド中の変異の鋭敏、正確な検出および/または定量のための試薬、方法およびキットを提供する。例えば、本発明は、PCR反応の有効性に対するプローブの影響を実質的に省く、プローブベースのPCRアッセイのための試薬、方法およびキットを提供する。本発明は、PCR反応の動態に対するプローブの影響を実質的に省く、プローブベースのPCRアッセイのための試薬、方法およびキットを提供する。このような試薬、方法、およびキットは、従来のプローブベースのアッセイと比較して検出の正確性および感度を改善し得、したがって、生命科学において、遺伝子型決定アプローチにおいて、および診断的/治療的アプローチにおいて、広範な適用性を有し得る。
本発明は、プローブベースのハイブリダイゼーションアッセイのためのプローブを提供する。このプローブベースのハイブリダイゼーションアッセイは、プローブベースのPCRアッセイであってもよい、しかし任意のプローブベースのハイブリダイゼーションアッセイが考慮される。いくつかの実施形態では、プローブは、PCR増幅反応の動態および/または有効性に対して最小限からゼロの影響を有するように設計する。PCR増幅反応の動態および/または有効性に対するプローブの影響は、PCR反応のアニーリングおよび/または伸長段階の間、プローブが標的ポリヌクレオチドにハイブリダイズする能力、またはハイブリダイズしない能力に関連し得る。PCR増幅反応の動態および/または有効性に対するプローブの影響は、PCR温度サイクリングの間、プローブが標的ポリヌクレオチドにハイブリダイズする能力またはハイブリダイズしない能力に関連し得る。例えば、アンプリコンの感度のよい検出のためのプローブは、PCR増幅反応のアニーリングおよび/または伸長段階の間、テンプレート核酸に対して感知できるほどハイブリダイズしないことによって、PCR増幅反応の動態および/または有効性に対して最小またはゼロの影響を有し得る。
別の態様では、本発明は、アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物を提供する。アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物は、PCR反応を行うための成分を含んでもよい。アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物は、核酸テンプレート分子から少なくとも1つのアンプリコンを増幅するのに必要な成分を含んでもよい。アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物は、ヌクレオチド(dNTP)、ポリメラーゼ、1つ以上のプライマー、および本発明のプローブを含んでもよい。アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物はさらに、Tris緩衝液、一価の塩、および1つ以上の陽イオンを含んでもよい。この1つ以上の陽イオンは、Mg2+であっても、および/またはMn2+であってもよい。いくつかの実施形態では、アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物は、Mg2+およびMn2+を含む。各々の成分の濃度は、当業者によって最適化され得る。いくつかの実施形態では、アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物はまた、限定するものではないが、非特異的なバックグラウンド/ブロッキング核酸(例えば、サケ精子DNA)、バイオ防腐剤(例えば、アジ化ナトリウム)、PCR増強剤(例えば、ベタイン、トレハロースなど)、およびインヒビター(例えば、RNAse阻害剤)を含む添加物を含む。いくつかの実施形態では、核酸サンプルは、アンプリコンの感度のよい検出のために反応混合物と混合される。したがって、いくつかの実施形態では、アンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物はさらに、核酸サンプルを含む。
(Td=2(A+T)+4(G+C))。
である。
Tm=(1000ΔH)/A+ΔS+Rln(C/4)−273.15+16.6log[Na+]、ここで
ΔH(Kcal/モル)は、ハイブリッドの最近傍エンタルピー変化の合計であり、Aはらせん開始のための補正を含む定数であり、ΔSは、最近傍エントロピー変化の合計であり、Rは、気体定数(1.99 cal K−1mol−1)であり、かつCは、オリゴヌクレオチドの濃度である。
ここで、[Na+]は、一価の陽イオン(この場合は、Na+)のモル濃度であり、XGおよびXCはオリゴヌクレオチド中のGおよびCのモル画分であり、Lは、二重鎖の中の最小鎖の長さであり、Fは、ハイブリダイゼーション溶液中のホルミアミドの割合である。
図16は、アンプリコンの感度のよい検出のための方法について例示的なワークフロー1600を示しており、これには、反応混合物中でプローブベースのPCRアッセイを行う第一の工程1610を包含し、ここでこのプローブベースのPCRアッセイは、温度サイクリングを含み、このプローブは、PCR増幅反応の動態または有効性に対して有する影響が最小からゼロになるように設計されている。いくつかの実施形態では、このプローブは、PCR反応の間、テンプレート核酸にハイブリダイズしない。いくつかの実施形態では、このオリゴヌクレオチドプローブは、PCR反応の終了後にテンプレート核酸にハイブリダイズする。PCR反応の終わりは、標的ポリヌクレオチドへのプローブのハイブリダイゼーションを可能にする温度まで反応混合物を冷却することを可能にするという次の工程1620を包含し得る。いくつかの実施形態では、プローブハイブリダイゼーションによって、ハイブリダイズしたプローブの検出が可能になる。この方法はさらに、プローブの検出という次の工程1630を包含し得る。
いくつかの実施形態では、増幅は、核酸ポリメラーゼを利用して行われる。いくつかの実施形態では、この核酸ポリメラーゼはDNAポリメラーゼである。特定の実施形態では、DNAポリメラーゼは、熱安定性DNAポリメラーゼである。他の実施形態では、DNAポリメラーゼは、等温性増幅が可能である。例示的なDNAポリメラーゼは本明細書に記載されている。
本発明の方法およびキットは、被験体から単離された核酸の鋭敏かつ正確な分析のために用いられ得る。このような検出および分析は、限定するものではないが、診断および/または治療の目的を含む、広範囲の適用について有用であり得る。単なる例に過ぎないが、この検出方法は、被験体における変異の検出のため、被験体における疾患を診断するため、被験体における疾患進行をモニタリングするため、被験体における疾患の治療レジメンの選択における補助のため、被験体における疾患を標的化する治療の有効性を決定するため、または被験体における疾患進行を評価するために用いられ得る。例示的な被験体は、本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、被験体から単離された生物学的サンプル由来の核酸は、アンプリコンの感度のよい検出のために、本明細書に記載の方法および/またはキットを用いて分析される。
また本発明では、アンプリコンの感度のよい検出のためのキットも提供される。キットは本明細書に記載のような1つ以上のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブを含んでもよい。いくつかの実施形態では、このプライマーおよび/またはプローブは、遺伝子座の個々の対立遺伝子を選択的に検出し得る。キットは、例えば、1つ以上のプライマー/プローブセットを含んでもよい。例示的なプライマー/プローブセットは、本明細書に記載されている。例えば、キットには、MET、FGFR1、FGFR2、FLT3、HER3、EGFR、mTOR、CDK4、HER2、RET、HADH、ZFP3、DDR2、AURKA、VEGFA、CDK6、JAK2、BRAF、SRCおよびRPP30のためのプライマー/プローブセットを含んでもよい。キットはさらに、1つ以上のプライマー/プローブセットの使用説明書、例えば、本発明の方法を行うための説明書を含んでもよい。いくつかの実施形態では、キットは、包装資材を含む。本明細書において用いる場合、「包装資材」という用語は、キットの構成要素を収容する物理的構造を指す。包装資材は、キットの構成要素の無菌性を維持し得、かつこのような目的のために通常用いられる資材(例えば、紙、段ボール、ガラス、プラスチック、ホイル、アンプルなど)から構成されてもよい。キットはまた、緩衝剤、防腐剤、またはタンパク質/核酸安定化剤を含んでもよい。キットはまた、本明細書に記載されるような反応混合物の他の構成要素を含んでもよい。例えば、キットは、本明細書に記載のような熱安定性DNAポリメラーゼの1つ以上のアリコート、および/またはdNTPの1つ以上のアリコートを含んでもよい。キットはまた、ある遺伝子座の個々の対立遺伝子を保有する既知量のテンプレートDNA分子のコントロールサンプルを含んでもよい。いくつかの実施形態では、このキットは、陰性のコントロールサンプル、例えば、ある遺伝子座の個々の対立遺伝子を保有するDNA分子を含まないサンプルを含む。いくつかの実施形態では、このキットは、陽性コントロールサンプル、例えば、遺伝子座の個々の対立遺伝子のうちの1つ以上の既知の量を含有するサンプルを含む。
本発明ではまた、アンプリコンの感度のよい検出のためのシステムも提供される。いくつかの実施形態では、このシステムは、本明細書に記載のようなアンプリコンの感度のよい検出のための反応混合物を提供する。いくつかの実施形態では、この反応混合物は、DNAサンプルと混合されて、テンプレートDNAを含む。いくつかの実施形態では、このシステムはさらに、液滴発生装置(droplet generator)を設けており、これがテンプレートDNA分子、プローブ、プライマー、および他の反応混合物成分を油中水型エマルジョン中で複数の液滴に分割する。例示的な液滴発生装置は、本明細書に記載される。
図24は、被験体中で癌を評価するために用いられる方法を示す。被験体は、結腸鏡検査を行い、結腸腫瘍を保有することが発見される。腫瘍生検および血液採取は、0の時点で被験体から収集され、その被験体での結腸癌の診断を補助するのに用いられる。第一の血液採取からの腫瘍および正常細胞を配列決定した。配列決定によって、被験体の腫瘍中の3つの変異の存在が明らかになった。変異は、APC、KRAS、およびTP53の遺伝子における点変異であった。被験体の癌のステージを決定した。被験体は、腫瘍を除くために第一の処置(手術)を受けた。第一の処置の際、第二の血液採取を行った。これで被験体の腫瘍が転移したことを確認した。被験体は、その癌を管理するために第二の治療(化学療法)を施された。引き続く血液採取を行って、血液由来の無細胞DNA中の3つの遺伝子の変異状態を評価する。
KRAS G12A変異(mu)を保有しているNCI−H1573(CRL−5877)細胞株は、American Type Culture Collection(ATCC)の凍結ストックとして得た。ゲノムDNA(gDNA)は、製造業者の示唆したプロトコールに従って、市販されているキット(DNeasy Blood & Tissue キット,QIAGEN)を用いて細胞株材料から調製した。DNA濃度の推定は、OD260を測定することによって分光光度的に得た(NanoDrop1000,Thermo Fisher Scientific Inc.)。
断片化されたか、および/または損傷されたDNA(例えば、FFPEサンプル由来)の100ng(約33000ゲノム等価物)を、最初に、T4ポリヌクレオチドキナーゼ、1mMのATP、および15% PEG−8000(1×リガーゼ反応緩衝液中)の存在下で、で100ulの最終の反応容積で、修復酵素(Endo VIII、Fpg、およびUDG)のカクテルを使用して酸化型および無塩基部位を切り出すことによって修復して、DNAフラグメント(5’−リン酸塩および3’−OHで終わる)を生成した。
上記のように調製された修復されたDNAを、2ulのヌクレアーゼフリーの水中に再懸濁した。次いで、修復されたDNAを、アルカリ(NaOHまたはKOH)での短い処理、続いて酢酸ナトリウムでの中和を通じて、完全に、または部分的にいずれかで化学的に変性させてもよく;または好ましくは氷上での急速冷却で熱変性させてもよい(95℃で3分)。
実施例1で調製される修復されたDNA、または実施例2で調製された5’−適合したDNAライブラリーを、2μlのヌクレアーゼフリーの水に再懸濁した。次いで、これを、アルカリ(NaOHまたはKOH)での短い処理、続いて酢酸ナトリウムでの中和を通じて、完全に、もしくは部分的にいずれかで化学的に変性させてもよく;または好ましくは氷上での急速冷却で熱変性させてもよい(95℃で3分)。
図27は、本明細書に記載のライゲーション方法の効率を定量するための方法の例示的な実施形態を示す。ビオチン化したオリゴヌクレオチド(5’または3’アダプター)に対する核酸分子(NA)のライゲーションは、上記のように行った。ライゲーション反応は、サンプル核酸に共有結合したビオチン化オリゴヌクレオチドを含むライゲーション生成物(ライゲーションしたNA)を生じ得、かつ可能性としてはまた、ライゲーションしていないサンプル核酸(未ライゲーションNA)も生じ得る。ライゲーション生成物は、20分間22,000gで遠心分離することによって沈降させた。上清を除去して、ペレットを5ulの0.1×TET緩衝液(1mMのTrisHCl、0.1mMのEDTA、0.05%のTween−20、pH=8)中に再懸濁した。再懸濁したペレットを、1×NEB+0.1%BSAおよび1×NEB4で事前洗浄した、ストレプトアビジンコンジュゲートの磁性粒子(MagCellect,R&D Systems,Minneapolis,MN)を含む、10μlのストレプトアビジン−磁性流体中で50μlの最終容積にさせた。室温で15分間のインキュベーション後、混合物を5分間磁化した。遊離であり、したがって連結されていないサンプル核酸を含む上清を除去した。ライゲーション生成物を含む残りの結合物質を50μlの1×NEB4+0.1%BSA中で再懸濁した。5マイクロリットルの結合した画分および未結合の画分を、RNaseP遺伝子の遺伝子座に対して設計されたtaqmanアッセイによってddPCRを介して問い合わせた。ライゲーション効率は、[結合シグナル]/([結合シグナル]+[未結合シグナル])として算出した。
サンプルDNAは、15または20%のPEG−8000を含む反応混合物中で実施例2に記載されるように調製され、アデニル化された。アデニル化後、長さ19nt、41nt、または61ntのアダプターが、実施例4に記載のようなアデニル化DNAに連結された。Mth RNAリガーゼまたはCircLigase IIのいずれも、ATP依存性RNAリガーゼとして用いられた。図29は、上記のライゲーション反応条件についてのddPCRの結果を示す。その結果によって、アダプター長がライゲーション効率に影響し得ること、およびCircLigase IIがRNAリガーゼとして用いられる場合、20%のPEG−8000が長い(例えば、61nt)アダプターライゲーション反応の効率を増大するために用いられ得ることが示される。
サンプルDNAは、20%のPEG−8000を含む反応混合物中で、実施例4に記載の2工程アデニル化/ライゲーション方法を用いて調製され、アデニル化された。Mth RNAリガーゼ、CircLigase II、またはT4 RNAリガーゼ(市販されているATP依存性RNAリガーゼに相当する)のいずれかを用いた。アデニル化およびライゲーション反応は、37、60、65、または70℃で各々1時間インキュベートした。そのライゲーション反応は、0、2.5mM、5mM、または7.5mMのMn2+の存在下で行った。図30は、上記のライゲーション反応条件についてddPCRの結果を示す。Y軸は、対数目盛で示される。したがって、Y軸のグリッド線(例えば、Y軸上に表示される)の間の距離よりも大きい、結合シグナル対フリーのシグナルのなんらかの相違は、90%以上のライゲーション効率を示す。これらの結果、全ての市販のATP依存性RNAリガーゼについて90%を超えるライゲーション効率を生じるように反応条件が仕立てられ得ること、およびMn2+がライゲーション工程を容易にすると思われることが示される。
実施例3によって調製された再懸濁された3’末端ライブラリーの5μlのアリコートを、線形増幅のために以下の混合物(表6)にアセンブルする:
単一の5’アダプター配列を含むDNAライブラリーのメンバーは、3’アダプター配列の標的選択性追加を受ける場合がある。所望の標的領域に対する3’アダプター配列の付加のための方法は、参照によって本明細書に援用される、例えば、米国特許出願公開第20120157322号に記載される。実施例4によって調製され、必要に応じて実施例9に応じて増幅された、5’適合したライブラリーを、以下の混合物に添加された、0.1%BSAを含む1×NEB4中に再懸濁する(表7):
実施例4に従って調製され、必要に応じて実施例9に従って増幅された5’適合したライブラリーを、実施例10に記載のようにアニーリングする。
第一の末端で単一のアダプター配列を含むDNAライブラリーのメンバーは、ライブラリー環化方法を用いて第二の末端で第二のアダプター配列の標的選択性の添加を受ける場合がある。例示的なライブラリー環化方法は、参照によって本明細書に援用される、米国特許出願公開第20120003657号に記載される。3’末端適合したライブラリーフラグメントは、上記のように、非パリンドロームのヘキサマーを用いて調製される(例えば、米国特許出願公開第20120003657号に記載のとおり、3’アダプターとして。
5’末端適合したライブラリーフラグメントを、実施例4において上記されたように、蛍光的に標識された(Cy3、Cy5、FAM、HEXなど)オリゴ−dTヘキサマーを、5’アダプターとして用いて調製する。得られたライゲーション生成物を、アレイCGHシステム、ビーズアレイシステムなどに対してハイブリダイズしてもよい。
3’末端ブロック基「x」(ジデオキシ−dNTP、ビオチン化など)で終わり、プライマー部位を保有している5’−アデニル化されたオリゴヌクレオチド(化学的にまたは酵素的に)、ならびに、表面結合オリゴヌクレオチドに相補的な領域(フローセルまたはビーズ)を、実施例3に記載のように、T4またはMthから、短縮されたまたは変異されたRNAリガーゼ2によって媒介される天然のDNAの3’末端に連結する:
5’−P−DNA−OH−3’+5’−Ad−アダプターB−x−3’=>5’−P−DNA−アダプターB−x−3’。
5’−HO−アダプターA−OH−3’+5’−P−DNA−アダプターB−x−3’=>5’−HO−アダプターA−DNA−アダプターB−x3’。
5’−P−DNA−OH−3’=>5’−HO−DNA−OH−3’
脱リン酸化および変性(アルカリまたは熱)の後、リン酸化アダプター(化学的にまたは酵素的に)は、CircLigaseを用いて、断片化されたDNAに連結され得る:
5’−HO−DNA−OH−3’+5’−P−アダプターB−x−3’ => 5’−HO−DNA−アダプターB−x−3’。
5’−HO−DNA−アダプターB−x−3’=>5’−P−DNA−アダプターB−x−3’。
5’−P−DNA−アダプターB−x−3’+5’−HO−アダプターA−OH−3’=>5’−HO−アダプターA−DNA−アダプターB−x−3’
次いで、得られたライブラリーメンバーを、以下のとおりIlluminaフローセルシステムまたはビーズベースのシステム(Ion−torrent/Roche 454)のいずれかを用いて直接配列決定してもよい。図31は、Illumina NGSプラットフォームを用いる配列決定の例示的な実施形態を示す。
一連のpythonスクリプトを作成して、核酸サンプルから標的配列の捕獲および富化のためのオリゴヌクレオチドプライマーのセットを生成した。下の表9に列挙される遺伝子に相当するエキソンの位置は、CCDSリリース15から整理した。
複数の精製されたDNAサンプルを同時に処理するために、以下のプロトコールを設計する。これらのサンプルは、ホルマリン固定パラフィン包埋組織(FPET)材料から、新鮮凍結組織(FFT)から、または流体サンプル(例えば、全血または実質的に無細胞のサンプル、例えば、血漿または血清、尿、粘液などからもたらされ得る。サンプル中のDNAは、せん断によって断片化される。断片化されたDNAの平均長は、平均で約100〜500塩基対(bp)である。
断片化されたDNAサンプルは、修復酵素ホルムアミドピリミジン[fapy]−DNAグリコシラーゼ)(Fpg,New England Biolabs)、ウラシル−DNAグリコシラーゼ(UDG,New England Biolabs)、エンドヌクレアーゼVIII(EndoVIII,New England Biolabs)、およびRNase 1f(New England Biolabs)を含む反応混合物中で混合する。次いでサンプルを37℃でインキュベートし、次いで製造業者の指示に従って、75℃で熱不活化する。この反応は、サンプルから損傷した塩基を除くように、かつ混入しているRNAを除くように働く。反応の完了の際に、次に、サンプルをT4ポリヌクレオチドキナーゼ(PNK,New England Biolabs)とともにインキュベートして、DNAフラグメントの5’末端をリン酸化する。PNK反応の完了の際、次にはサンプルを末端ヌクレオチジル(nucleotidtyl)トランスフェラーゼ(TdT)酵素(New England Biolabs)とともにインキュベートして、ジデオキシヌクレオチドの添加によってDNAフラグメントの3’ヒドロキシル基を保護する。
精製され、かつ定量されたDNAサンプルを、サンプル特異的なバーコードを含むアダプターオリゴヌクレオチドに連結する。アダプターオリゴヌクレオチドは一般的には、図33に示される配列構造を有する。100−300ngの修復されたおよび5’リン酸化サンプルのDNAおよびアダプターを、95℃まで加熱することによって別のチューブ中で熱変性して、一本鎖サンプルDNAおよび一本鎖アダプターを生じる。次いで、サンプルssDNAを、CircLigase II、0.1mMのATP、15%のPEG−8000、および他の緩衝液成分を含むアデニル化反応混合物と混合する。次いで、サンプルDNAを含むアデニル化反応混合物を、65℃で少なくとも5分間インキュベートして、サンプルssDNAの高効率のアデニル化を達成する。その一方で、アダプターssDNAを、5mMのMnCl2、15%のPEG−8000、および他の緩衝液成分を含む希釈緩衝液と混合する。次いで、アダプターssDNAを含む希釈緩衝液を、65℃で少なくとも5分間インキュベートする。アデニル化反応の終了の際、アデニル化されているサンプルssDNAを、アダプターssDNAを含む希釈緩衝液で少なくとも10倍希釈する。この結果、0.01mMの最終ATP濃度および反応物に対するMn2+の添加を生じ、これが効率的にライゲーション反応を駆動して完了させる。サンプルssDNAに対する一本鎖アダプターのライゲーションによって、ssDNAライブラリーの作成が生じる。アデニル化およびライゲーション反応は一緒になって、ほぼ1.5時間で完了され得る。次いで、ssDNAライブラリーのメンバーは、磁性ビーズを用いて精製される(SeraMAG,ThermoFisher)。
50−150ngのssDNAライブラリーのメンバーを、実施例15由来のTSO Set1プライマーまたはTSO Set2プライマーのいずれかの0.5μMを含む別々の増幅反応混合物中でインキュベートする。TSO Set1プライマーおよびTSO Set2プライマーの分離によって、標的領域の線形の増幅のみが生じることを確実にする。増幅反応混合物はまた、高忠実度DNAポリメラーゼ(Phusion Hot Start II,Thermo Scientific)、dNTP、および増幅反応を行うのに必要な他の反応成分も含む。40サイクルの増幅は、サーモサイクラーを用いて行う。線形増幅によって、表Xの96の癌遺伝子のエキソンに相当する選択された標的領域の捕獲および富化が生じ、ここで各々の捕獲された標的領域は、第一の末端でサンプルインデックスバーコードを含む第一のアダプター、および他の末端で鎖特異的バーコードを含む第二のアダプターを含む。捕獲された標的は、本明細書に記載のとおり定量して、MiSeqシーケンサー(Illumina)での配列決定のために1nM(または12×106コピー/μL)に正規化する。
ゲノムDNAを、配列決定を介して決定されるとおり、APC遺伝子(c3916G>T)のコドン1306中で終止変異を保有することが公知の腫瘍サンプルから回収した。同様に、野性型DNA(NA18507)を、Coriellから入手した。両方のサンプルとも、RPP30を用いてddPCRで定量した。APC変異を標的にする種々のプローブ設計の能力を評価するため、一連のプローブを、下の表10に示されるように設計した。
95℃で10分;95℃で30秒、58℃で1分、40サイクル;98℃で10分間;12℃で保持。
c.1799T>A(V600E)BRAF変異をアッセイするためのプライマー/プローブセットを生成して、試験した。試験した各々のプライマー/プローブセットは、共通のアンチセンスプライマーCATGAAGACCTCACAGTAAA(配列番号22)、野性型プローブHEX−TAAGGCTCGGTT−BHQ(配列番号23)、および変異体プローブFAM−TTGGGTTCGGTC−BHQ(配列番号24)を含んだ。野性型および変異体のセンスプライマーの種々の設計を試験した。全ての野性型センスプライマーは、バーコード配列GGCAATAAGGCTCGGTTGGCATTGG(配列番号25)(野性型プローブ配列に相当する)を含み、かつ全ての変異体センスプライマーは、バーコード配列ACATTGGGTTCGGTCGTAACTTAGGAA(配列番号26)(変異体プローブ配列に相当する)を含む。
デジタルPCRプローブ/プライマーセットを、19個の癌遺伝子(MET、FGFR1、FGFR2、FLT3、HER3、EGFR、mTOR、CDK4、HER2、RET、HADH、ZFP3、DDR2、AURKA、VEGFA、CDK6、JAK2、BRAF、SRC)のコピー数変動をアッセイするために設計した。19個の癌遺伝子のうち、9個が、癌関連遺伝子増幅を示す領域内の変異も保有することが公知である(MET、FGFR2、EGFR、RET、DDR2、CDK6、JAK2、BRAF、SRC)。これらの9個の遺伝子について、プローブを、変異部位を覆うように、かつ変異体対立遺伝子に対してよりも野性型対立遺伝子に対して大きい相補性を有するように設計した。プローブ/プライマーセットはまた、ハウスキーピング遺伝子RNasePについても含まれた。CNVパネルについてのプローブ/プライマーセット、およびそれらが対応する遺伝子を、表17に示す。
ある患者は、転移性結腸癌を呈した。結腸癌は、患者の肝臓に転移した。5つの異なる種類の化学療法処置は、成功に至らなかった。癌性組織を含むことが疑われる肝生検を、患者から入手して新鮮凍結した。DNAを、肝生検から抽出して、定量した。次に患者由来のサンプルDNAを、表16(上記)に概説されるVEGFA、EGFR、CDK6、MET、BRAF、FGFR1、JAK2、HER3、CDK4、HER2、SRC、およびAURKAについてのプライマー/プローブセットを用いてddPCRに供した。PCRサーモサイクラー条件は、以下のとおりであった:95℃で10分(100%傾斜率)、続いて45サイクルの(95℃で30秒、60℃で60秒)、続いて70℃で5分、続いて25℃で保持。液滴をQuantasoftによって数え上げた。標的および参照遺伝子の濃度を、各々の遺伝子iについて以下の式を用いて算出した:
かつ
各々の種cの濃度は、以下の関係による濃度単位(コピー/μL)に変換された:
表1に示されるようなEGFRのCNVプライマー/プローブセットを用いて、癌患者サンプル中の変異体EGFRのコピー数変動および存在の両方をアッセイした。EGFRプローブは、癌関連変異を保有することが公知の部位を覆い、野性型対立遺伝子に対応する配列を有する。ddPCRは、上記のとおり行われた(例えば、実施例20を参照のこと)。図44、パネルAは、アッセイの結果を示す。EGFRプローブと変異体対立遺伝子との間のミスマッチのおかげで、このプローブは、変異体対立遺伝子に対して低い結合効率を有し、結果として識別可能に低い蛍光強度を有するddPCR液滴のクラスターを生じた。図44、パネルBは、アッセイからの定量結果を示す。EGFR陽性液滴の高強度のクラスターを、野性型として数え、EGFR陽性液滴の低強度クラスターは、変異体として数えた。サンプルは、総EGFR(wt+mu)の1μlあたり267コピーを含み、wtおよびmu EGFRの割合は等しいことが確認された。EGFRはまた、2から4.12へ2倍の遺伝子増幅も示した。
Claims (316)
- 癌を評価する方法であって、以下:
(a)被験体中の流体サンプルに由来するサンプル中で遺伝子の各々のサブセットの存在、不在および/または量を決定する工程であって、ここで前記サブセットは、(i)固体組織サンプルが、癌性組織を含むことが公知であるか、または含むと疑われる被験体由来の前記固体組織サンプルでの遺伝子のセットに対して標的化配列決定を行うこと;(ii)前記標的化配列決定に基づいて遺伝子の前記セットについて遺伝学的異常のプロファイルを決定すること;ならびに(iii)前記セットについての前記プロファイルに基づいて遺伝子の前記セットのうち、2、3、4の、しかし4以下の遺伝子サブセットを選択することによって決定され、ここで前記サブセットは前記被験体に特異的である、工程;ならびに
(b)工程(a)の結果から、前記被験体における前記癌の状態を決定する工程;
を包含する、方法。 - 遺伝子の前記セットが少なくとも10の遺伝子を含む、請求項1に記載の方法。
- 遺伝子の前記セットが少なくとも100の遺伝子を含む、請求項2に記載の方法。
- 遺伝子の前記セットが少なくとも200の遺伝子を含む、請求項2に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、遺伝子の前記セットが、ABCA1、BRAF、CHD5、EP300、FLT1、ITPA、MYC、PIK3R1、SKP2、TP53、ABCA7、BRCA1、CHEK1、EPHA3、FLT3、JAK1、MYCL1、PIK3R2、SLC19A1、TP73、ABCB1、BRCA2、CHEK2、EPHA5、FLT4、JAK2、MYCN、PKHD1、SLC1A6、TPM3、ABCC2、BRIP1、CLTC、EPHA6、FN1、JAK3、MYH2、PLCB1、SLC22A2、TPMT、ABCC3、BUB1B、COL1A1、EPHA7、FOS、JUN、MYH9、PLCG1、SLCO1B3、TPO、ABCC4、C1orf144、COPS5、EPHA8、FOXO1、KBTBD11、NAV3、PLCG2、SMAD2、TPR、ABCG2、CABLES1、CREB1、EPHB1、FOXO3、KDM6A、NBN、PML、SMAD3、TRIO、ABL1、CACNA2D1、CREBBP、EPHB4、FOXP4、KDR、NCOA2、PMS2、SMAD4、TRRAP、ABL2、CAMKV、CRKL、EPHB6、GAB1、KIT、NEK11、PPARG、SMARCA4、TSC1、ACVR1B、CARD11、CRLF2、EPO、GATA1、KLF6、NF1、PPARGC1A、SMARCB1、TSC2、ACVR2A、CARM1、CSF1R、ERBB2、GLI1、KLHDC4、NF2、PPP1R3A、SMO、TTK、ADCY9、CAV1、CSMD3、ERBB3、GLI3、KRAS、NKX2−1、PPP2R1A、SOCS1、TYK2、AGAP2、CBFA2T3、CSNK1G2、ERBB4、GNA11、LMO2、NOS2、PPP2R1B、SOD2、TYMS、AKT1、CBL、CTNNA1、ERCC1、GNAQ、LRP1B、NOS3、PRKAA2、SOS1、UGT1A1、AKT2、CCND1、CTNNA2、ERCC2、GNAS、LRP2、NOTCH1、PRKCA、SOX10、UMPS、AKT3、CCND2、CTNNB1、ERCC3、GPR124、LRP6、NOTCH2、PRKCZ、SOX2、USP9X、ALK、CCND3、CYFIP1、ERCC4、GPR133、LTK、NOTCH3、PRKDC、SP1、VEGF、ANAPC5、CCNE1、CYLD、ERCC5、GRB2、MAN1B1、NPM1、PTCH1、SPRY2、VEGFA、APC、CD40LG、CYP19A1、ERCC6、GSK3B、MAP2K1、NQO1、PTCH2、SRC、VHL、APC2、CD44、CYP1B1、ERG、GSTP1、MAP2K2、NR3C1、PTEN、ST6GAL2、WRN、AR、CD79A、CYP2C19、ERN2、GUCY1A2、MAP2K4、NRAS、PTGS2、STAT1、WT1、ARAF、CD79B、CYP2C8、ESR1、HDAC1、MAP2K7、NRP2、PTPN11、STAT3、XPA、ARFRP1、CDC42、CYP2D6、ESR2、HDAC2、MAP3K1、NTRK1、PTPRB、STK11、XPC、ARID1A、CDC42BPB、CYP3A4、ETV4、HGF、MAPK1、NTRK2、PTPRD、SUFU、ZFY、ATM、CDC73、CYP3A5、EWSR1、HIF1A、MAPK3、NTRK3、RAD50、SULT1A1、ZNF521、ATP5A1、CDH1、DACH2、EXT1、HM13、MAPK8、OMA1、RAD51、SUZ12、ATR、CDH10、DCC、EZH2、HMGA1、MARK3、OR10R2、RAF1、TAF1、AURKA、CDH2、DCLK3、FANCA、HNF1A、MCL1、PAK3、RARA、TBX22、AURKB、CDH20、DDB2、FANCD2、HOXA3、MDM2、PARP1、RB1、TCF12、BAI3、CDH5、DDR2、FANCE、HOXA9、MDM4、PAX5、REM1、TCF3、BAP1、CDK2、DGKB、FANCF、HRAS、MECOM、PCDH15、RET、TCF4、BARD1、CDK4、DGKZ、FAS、HSP90AA1、MEN1、PCDH18、RICTOR、TEK、BAX、CDK6、DIRAS3、FBXW7、IDH1、MET、PCNA、RIPK1、TEP1、BCL11A、CDK7、DLG3、FCGR3A、IDH2、MITF、PDGFA、ROR1、TERT、BCL2、CDK8、DLL1、FES、IFNG、MLH1、PDGFB、ROR2、TET2、BCL2A1、CDKN1A、DNMT1、FGFR1、IGF1R、MLL、PDGFRA、ROS1、TGFBR2、BCL2L1、CDKN1B、DNMT3A、FGFR2、IGF2R、MLL3、PDGFRB、RPS6KA2、THBS1、BCL2L2、CDKN2A、DNMT3B、FGFR3、IKBKE、MPL、PDZRN3、RPTOR、TNFAIP3、BCL3、CDKN2B、DOT1L、FGFR4、IKZF1、MRE11A、PHLPP2、RSPO2、TNKS、BCL6、CDKN2C、DPYD、FH、IL2RG、MSH2、PIK3C3、RSPO3、TNKS2、BCR、CDKN2D、E2F1、FHOD3、INHBA、MSH6、PIK3CA、RUNX1、TNNI3K、BIRC5、CDX2、EED、FIGF、INSR、MTHFR、PIK3CB、SDHB、TNR、BIRC6、CEBPA、EGF、FLG2、IRS1、MTOR、PIK3CD、SF3B1、TOP1、BLM、CERK、EGFR、FLNC、IRS2、MUTYH、PIK3CG、SHC1、およびTOP2Aからなる群より選択される、方法。
- 前記流体サンプルが、血液、血清、血漿、尿、汗、涙、唾液、または痰からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 工程(a)および(b)が、前記癌の状態を時間をわたってモニターするために複数の時点で行われる、請求項1に記載の方法。
- 1つの時点が、癌治療の最初の施行の前であり、その後の時点が前記最初の施行に引き続く、請求項7に記載の方法。
- 遺伝子の前記セットについて遺伝学的異常の前記プロファイルを連絡するレポートを作成する工程と、前記レポートを介護者に連絡する工程とをさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記レポートが、前記プロファイルに基づく1つ以上の治療候補のリストを包含する、請求項9に記載の方法。
- 前記レポートが、前記固体組織サンプルの収集から1週で作成される、請求項9に記載の方法。
- 前記レポートが、遺伝子の前記セットのコピー数変更を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記レポートが、(腫瘍に由来する)前記遺伝学的異常の各々を標的にする治療剤の記述を含む、請求項9に記載の方法。
- 各々の前記複数の時点での遺伝子の前記サブセットの前記プロファイルを連絡するレポートを作成する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記決定する工程が、前記サンプルから個別の反応容積へ前記核酸分子を希釈する工程を包含し、ここで前記個別の反応容積は、前記サンプル由来の1〜10モルの前記核酸分子を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記個別の反応容積は、エマルジョン中の液滴である、請求項15に記載の方法。
- 前記個別の反応容積がさらに、遺伝子の前記サブセット中の前記遺伝学的異常の対立遺伝子識別のためのプライマーを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記状態を決定する工程が、遺伝子の前記サブセット中の前記遺伝学的異常を保有している核酸の数を定量する工程を包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記標的化配列決定の工程が、前記固体組織サンプルからDNAライブラリーを調製する工程を包含し、ここで前記調製が、4時間、5時間、6時間および7時間からなる群より選択される時間数未満で完了され得る、請求項1に記載の方法。
- 前記調製が、前記ライブラリーの配列決定の前に指数関数的PCR増幅を必要としない、請求項19に記載の方法。
- 前記調製が、線形増幅工程を含む、請求項19に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記標的化配列決定の工程が、標的化ライブラリー調製工程を包含し、ここで前記標的化ライブラリー調製工程は、以下:
(a)前記固体組織サンプル由来の一本鎖DNAフラグメントと、(i)ある癌関連遺伝子のある領域に特異的な領域、および(ii)ある配列決定プラットフォームにカップリングするために特異的なアダプター配列を含む標的特異的オリゴヌクレオチドとを接触させる工程と;
(b)前記標的特異的オリゴヌクレオチドに対して相補性の領域を含む一本鎖DNAフラグメントに対して前記標的特異的オリゴヌクレオチドを連結するためのハイブリダイゼーション反応を行う工程と;
(c)伸長反応を行って、前記領域を含み、かつ前記アダプターを含む伸長生成物を作成する工程と;
(d)前記伸長生成物を配列決定する工程と、
を包含する、方法。 - 前記接触させる工程が、配列決定プラットフォームに対して結合された前記標的特異的オリゴヌクレオチドを用いて生じる、請求項22に記載の方法。
- 前記接触させる工程が、溶液中で遊離の前記標的特異的オリゴヌクレオチドを用いて生じる、請求項22に記載の方法。
- 以下:
(a)ssDNAライブラリー中の一本鎖DNA(ssDNA)フラグメントに対して標的選択性オリゴヌクレオチド(TSO)をハイブリダイズして、ハイブリダイゼーション生成物を作成する工程と;
(b)前記ハイブリダイゼーション生成物を伸長して、二本鎖伸長生成物を作成する工程であって、ここで前記TSOが、(i)単一の標的領域に対して相補的な配列と(ii)前記TSOの第一の末端に位置するが、前記TSOの両端には位置しない第一の一本鎖アダプター配列とを含み、ここで前記ssDNAフラグメントが、第二の一本鎖アダプター配列を含むが、前記第一の一本鎖アダプター配列を含まず、かつここで前記ssDNAフラグメントが、10%、50%、70%、または90%を超えるライゲーション効率を含むライゲーション方法によって第二の一本鎖アダプター配列に連結される、工程と、
を包含する、方法。 - 以下:
(a)ssDNAライブラリー中の一本鎖DNA(ssDNA)フラグメントに対して標的選択性オリゴヌクレオチド(TSO)をハイブリダイズして、ハイブリダイゼーション生成物を作成する工程と;
(b)前記ハイブリダイゼーション生成物を伸長して、二本鎖伸長生成物を作成する工程であって、ここで前記TSOが、(i)単一の標的領域に対して相補的な配列と(ii)前記TSOの第一の末端に位置するが、前記TSOの両端には位置しない第一の一本鎖アダプター配列とを含み、ここで前記ssDNAフラグメントが、第二の一本鎖アダプター配列を含むが、前記第一の一本鎖アダプター配列を含まず、かつここで前記ssDNAフラグメントが、一本鎖ライゲーション法によって第二の一本鎖アダプター配列に連結される、工程と、
を包含する、方法。 - 前記第二の一本鎖アダプター配列が、前記ssDNAフラグメントの第一の末端に位置するが、前記ssDNAフラグメントの両端には位置しない、請求項25または26に記載の方法。
- 前記ssDNAフラグメントの前記第一の末端が、5’末端である、請求項27に記載の方法。
- 前記第一のアダプター配列または前記第二のアダプター配列が、バーコード配列を含む、請求項25または26に記載の方法。
- 前記TSOの前記第一の末端が5’末端である、請求項25または26に記載の方法。
- 前記第一のアダプター配列または前記第二のアダプター配列が、固体支持体にコンジュゲートされた支持体結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%同一である配列を含む、請求項25または26に記載の方法。
- 前記固体支持体が、配列決定プラットフォームにカップリングされる、請求項31に記載の方法。
- 前記第一のアダプター配列または前記第二のアダプター配列が、配列決定プライマーに対する結合部位を含む、請求項25または26に記載の方法。
- 前記支持体結合オリゴヌクレオチドに対して前記伸長生成物をアニーリングする工程をさらに包含する、請求項31に記載の方法。
- アニーリングされた前記伸長生成物を増幅する工程をさらに包含する、請求項34に記載の方法。
- アニーリングされた前記伸長生成物を配列決定する工程をさらに包含する、請求項35に記載の方法。
- 前記ssDNAライブラリーがゲノムDNAフラグメントを含む、請求項25または26に記載の方法。
- 前記ssDNAライブラリーが、cDNAフラグメントを含む、請求項25または26に記載の方法。
- ハイブリダイズしていないTSOおよびハイブリダイズしていないssDNAライブラリーのメンバーを取り除く工程をさらに包含する、請求項25または26に記載の方法。
- 工程a)およびb)が、前記ssDNAライブラリーのメンバーおよび前記TSOが溶液中で浮遊性である場合に行われる、請求項25または26に記載の方法。
- 前記単一の標的領域が、ゲノム領域に隣接する、請求項25または26に記載の方法。
- 前記ゲノム領域が、癌関連遺伝子由来のエキソン領域の一部を含む、請求項41に記載の方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記癌関連遺伝子が、ABCA1、BRAF、CHD5、EP300、FLT1、ITPA、MYC、PIK3R1、SKP2、TP53、ABCA7、BRCA1、CHEK1、EPHA3、FLT3、JAK1、MYCL1、PIK3R2、SLC19A1、TP73、ABCB1、BRCA2、CHEK2、EPHA5、FLT4、JAK2、MYCN、PKHD1、SLC1A6、TPM3、ABCC2、BRIP1、CLTC、EPHA6、FN1、JAK3、MYH2、PLCB1、SLC22A2、TPMT、ABCC3、BUB1B、COL1A1、EPHA7、FOS、JUN、MYH9、PLCG1、SLCO1B3、TPO、ABCC4、C1orf144、COPS5、EPHA8、FOXO1、KBTBD11、NAV3、PLCG2、SMAD2、TPR、ABCG2、CABLES1、CREB1、EPHB1、FOXO3、KDM6A、NBN、PML、SMAD3、TRIO、ABL1、CACNA2D1、CREBBP、EPHB4、FOXP4、KDR、NCOA2、PMS2、SMAD4、TRRAP、ABL2、CAMKV、CRKL、EPHB6、GAB1、KIT、NEK11、PPARG、SMARCA4、TSC1、ACVR1B、CARD11、CRLF2、EPO、GATA1、KLF6、NF1、PPARGC1A、SMARCB1、TSC2、ACVR2A、CARM1、CSF1R、ERBB2、GLI1、KLHDC4、NF2、PPP1R3A、SMO、TTK、ADCY9、CAV1、CSMD3、ERBB3、GLI3、KRAS、NKX2−1、PPP2R1A、SOCS1、TYK2、AGAP2、CBFA2T3、CSNK1G2、ERBB4、GNA11、LMO2、NOS2、PPP2R1B、SOD2、TYMS、AKT1、CBL、CTNNA1、ERCC1、GNAQ、LRP1B、NOS3、PRKAA2、SOS1、UGT1A1、AKT2、CCND1、CTNNA2、ERCC2、GNAS、LRP2、NOTCH1、PRKCA、SOX10、UMPS、AKT3、CCND2、CTNNB1、ERCC3、GPR124、LRP6、NOTCH2、PRKCZ、SOX2、USP9X、ALK、CCND3、CYFIP1、ERCC4、GPR133、LTK、NOTCH3、PRKDC、SP1、VEGF、ANAPC5、CCNE1、CYLD、ERCC5、GRB2、MAN1B1、NPM1、PTCH1、SPRY2、VEGFA、APC、CD40LG、CYP19A1、ERCC6、GSK3B、MAP2K1、NQO1、PTCH2、SRC、VHL、APC2、CD44、CYP1B1、ERG、GSTP1、MAP2K2、NR3C1、PTEN、ST6GAL2、WRN、AR、CD79A、CYP2C19、ERN2、GUCY1A2、MAP2K4、NRAS、PTGS2、STAT1、WT1、ARAF、CD79B、CYP2C8、ESR1、HDAC1、MAP2K7、NRP2、PTPN11、STAT3、XPA、ARFRP1、CDC42、CYP2D6、ESR2、HDAC2、MAP3K1、NTRK1、PTPRB、STK11、XPC、ARID1A、CDC42BPB、CYP3A4、ETV4、HGF、MAPK1、NTRK2、PTPRD、SUFU、ZFY、ATM、CDC73、CYP3A5、EWSR1、HIF1A、MAPK3、NTRK3、RAD50、SULT1A1、ZNF521、ATP5A1、CDH1、DACH2、EXT1、HM13、MAPK8、OMA1、RAD51、SUZ12、ATR、CDH10、DCC、EZH2、HMGA1、MARK3、OR10R2、RAF1、TAF1、AURKA、CDH2、DCLK3、FANCA、HNF1A、MCL1、PAK3、RARA、TBX22、AURKB、CDH20、DDB2、FANCD2、HOXA3、MDM2、PARP1、RB1、TCF12、BAI3、CDH5、DDR2、FANCE、HOXA9、MDM4、PAX5、REM1、TCF3、BAP1、CDK2、DGKB、FANCF、HRAS、MECOM、PCDH15、RET、TCF4、BARD1、CDK4、DGKZ、FAS、HSP90AA1、MEN1、PCDH18、RICTOR、TEK、BAX、CDK6、DIRAS3、FBXW7、IDH1、MET、PCNA、RIPK1、TEP1、BCL11A、CDK7、DLG3、FCGR3A、IDH2、MITF、PDGFA、ROR1、TERT、BCL2、CDK8、DLL1、FES、IFNG、MLH1、PDGFB、ROR2、TET2、BCL2A1、CDKN1A、DNMT1、FGFR1、IGF1R、MLL、PDGFRA、ROS1、TGFBR2、BCL2L1、CDKN1B、DNMT3A、FGFR2、IGF2R、MLL3、PDGFRB、RPS6KA2、THBS1、BCL2L2、CDKN2A、DNMT3B、FGFR3、IKBKE、MPL、PDZRN3、RPTOR、TNFAIP3、BCL3、CDKN2B、DOT1L、FGFR4、IKZF1、MRE11A、PHLPP2、RSPO2、TNKS、BCL6、CDKN2C、DPYD、FH、IL2RG、MSH2、PIK3C3、RSPO3、TNKS2、BCR、CDKN2D、E2F1、FHOD3、INHBA、MSH6、PIK3CA、RUNX1、TNNI3K、BIRC5、CDX2、EED、FIGF、INSR、MTHFR、PIK3CB、SDHB、TNR、BIRC6、CEBPA、EGF、FLG2、IRS1、MTOR、PIK3CD、SF3B1、TOP1、BLM、CERK、EGFR、FLNC、IRS2、MUTYH、PIK3CG、SHC1、およびTOP2A、からなる群より選択される、方法。
- 前記ライゲーション方法が、一本鎖ライゲーション方法である、請求項25に記載の方法。
- 前記一本鎖ライゲーション方法が、RNAリガーゼの使用を含む、請求項26または44に記載の方法。
- 前記RNAリガーゼが、CircLigaseまたはCircLigase IIである、請求項45に記載の方法。
- 一本鎖DNAライブラリーを調製する方法であって、前記方法は:
(a)二本鎖DNAフラグメントを一本鎖DNA(ssDNA)フラグメントに変性させる工程と;
(b)前記ssDNAフラグメントから5’側のホスフェートを取り除く工程と;
(c)一本鎖プライマードッキングオリゴヌクレオチド(pdo’s)を、前記ssDNAフラグメントの3’末端に連結する工程であって、ここで前記pdo’sが、固定化された捕獲試薬に結合可能な捕獲部分に対してコンジュゲートされる、工程と;
(d)プライマーを前記pdo’sにハイブリダイズさせる工程であって、前記プライマーが、アダプターオリゴヌクレオチド配列に対して相補的な配列を含み、かつ配列決定プラットフォームに対してカップリングされた支持体結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%同一である、第一のアダプター配列を含む、工程と;
(e)ハイブリダイズした前記プライマーを伸長して、二重鎖を作成する工程であって、ここで各々の二重鎖が、ssフラグメントおよび伸長したプライマー鎖を含む工程と;
(f)前記固定化された捕獲試薬に対して前記二重鎖を固定化する工程と;
(g)前記二本鎖伸長生成物を変性する工程であって、ここで前記変性が、前記固定化された捕獲試薬からの前記伸長されたプライマー鎖の遊離と、前記固定化された捕獲試薬上の前記ssDNAフラグメントの保持を生じる、工程と;
(h)前記伸長されたプライマー鎖を収集する工程であって、ここで前記伸長されたプライマー鎖が前記ssDNAライブラリーを含む、工程と、
を包含する、方法。 - 工程(c)が、前記pdo’sに対する前記ssDNAフラグメントのうち少なくとも50%のライゲーションを生じる、請求項47に記載の方法。
- 前記連結する工程が、ATP依存性リガーゼを用いて行われる、請求項47に記載の方法。
- 前記ATP依存性リガーゼがRNAリガーゼである、請求項49に記載の方法。
- 前記RNAリガーゼが、CircLigaseまたはCircLigase IIである、請求項50に記載の方法。
- 前記pdo’sがアデニル化されている、請求項47に記載の方法。
- 前記伸長させる工程が、校正DNAポリメラーゼを用いて行われる、請求項47に記載の方法。
- 一本鎖DNAライブラリーを調製する方法であって、前記方法は、以下:
(a)二本鎖DNAフラグメントを一本鎖DNA(ssDNA)フラグメントに変性する工程と;
(b)第一の一本鎖アダプター配列を前記ssDNAフラグメントの第一の末端に連結する工程と;
(c)第二の一本鎖アダプター配列を前記ssDNAフラグメントの第二の末端に連結する工程と、
を包含する、方法。 - 以下:
(a)プライマードッキングオリゴヌクレオチド(pdo)であって、前記pdoが、固定化された捕獲試薬に結合可能な捕獲部分にコンジュゲートされる、プライマードッキングオリゴヌクレオチド(pdo)と;
(b)プライマーであって、前記プライマーが、前記pdo配列に対して少なくとも70%相補性である配列を含み、かつ配列決定プラットフォームにカップリングされた第一の支持体結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%同一である、第一のアダプター配列をさらに含む、プライマーと;
(c)使用説明書と、
を含む、キット。 - ATP依存性リガーゼをさらに含む、請求項55に記載のキット。
- 前記ATP依存性リガーゼがRNAリガーゼである、請求項56に記載のキット。
- 前記RNAリガーゼがCircLigaseまたはCircLigase IIである、請求項57に記載のキット。
- 校正DNAポリメラーゼをさらに含む、請求項55に記載のキット。
- 前記固定化された捕獲試薬をさらに含む、請求項55に記載のキット。
- 前記第一のアダプター配列が、第一の配列決定プライマーに対して少なくとも70%相補的である配列を含む、請求項55に記載のキット。
- 前記第一のアダプター配列が、バーコード配列を含む、請求項55に記載のキット。
- 標的選択性オリゴヌクレオチド(TSO)をさらに含む、請求項55に記載のキット。
- 前記TSOが、第一の末端に位置するが、第二の末端には位置しない第二のアダプター配列をさらに含む、請求項63に記載のキット。
- 前記TSOの前記第一の末端が5’末端である、請求項64に記載のキット。
- 前記第二のアダプター配列が、配列決定プラットフォームに対してカップリングされた第二の支持体結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%同一である配列を含む、請求項64に記載のキット。
- 前記第二のアダプター配列が、配列決定プライマーに対する結合部位を含む、請求項64に記載のキット。
- 以下:
(a)第一のアダプターオリゴヌクレオチドであって、ここで前記第一のアダプターが、配列決定プラットフォームに対してカップリングされた第一の支持体結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%相補性である配列を含む、第一のアダプターオリゴヌクレオチドと;
(b)第二のアダプターオリゴヌクレオチドであって、ここで前記第二のアダプターが、前記第一のアダプターオリゴヌクレオチドとは別個である配列を含む、第二のアダプターオリゴヌクレオチドと;
(c)RNAリガーゼと;
(d)使用説明書と、
を含む、キット。 - 前記第二のアダプターが、配列決定プライマーに対して少なくとも70%相補的な配列を含む、請求項68に記載のキット。
- 前記第二のアダプターが、配列決定プラットフォームに対してカップリングされた第二の支持体結合オリゴヌクレオチドに対して少なくとも70%相補的な配列を含む、請求項68に記載のキット。
- 前記第一のアダプターが、配列決定プライマーに対して少なくとも70%相補的な配列を含む、請求項68に記載のキット。
- 前記第一のアダプターまたは前記第二のアダプターの1つが、バーコード配列を含む、請求項68に記載のキット。
- 前記第一のアダプターが、3’末端塩基と別のヌクレオチドとの間の共有結合の形成を妨げる3’末端ブロック基を含む、請求項68に記載のキット。
- 前記3’末端ブロック基が、ジデオキシ−dNTP、ビオチン、oアルキル、アミノ−アルキル、またはフルオロフォアジゴキシゲニン(digeoxygenin)である、請求項73に記載のキット。
- 前記第一のアダプターが、5’ポリアデニル化配列を含む、請求項68に記載のキット。
- 前記RNAリガーゼが、T4またはMth由来の短縮されたまたは変異されたリガーゼ2である、請求項68に記載のキット。
- 第二のRNAリガーゼをさらに含んでいる、請求項68に記載のキット。
- 前記第二のRNAリガーゼがCircLigaseまたはCircLigase IIである、請求項77に記載のキット。
- オリゴヌクレオチドプライマーであって、以下:
(a)プローブ結合領域と;
(b)変異を保有すると疑われるテンプレート核酸に対して少なくとも50%相補的なテンプレート結合領域であって、ここで前記テンプレート結合領域の一部は、前記変異の疑わしい遺伝子座と少なくとも部分的を覆う、テンプレート結合領域と;を包含し、
(c)ここで、前記オリゴヌクレオチドプライマーは、前記テンプレート核酸に対するハイブリダイゼーションの際、前記変異が存在する場合は、ポリメラーゼによって伸長可能であるが、前記変異が存在しない場合は前記ポリメラーゼによって伸長可能ではない、
オリゴヌクレオチドプライマー。 - 前記変異が、一塩基多型(SNP)である、請求項79に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
- 前記テンプレート結合領域が、前記SNP遺伝子座を覆う3’末端領域を含む、請求項80に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
- 前記3’末端領域が、前記SNP遺伝子座の変異体対立遺伝子に対して相補性である、請求項81に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
- 前記3’末端領域が、前記SNP遺伝子座の野性型対立遺伝子に対して相補性である、請求項81に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
- 前記プローブ結合領域が、被験体由来のいかなるゲノム配列に対してもハイブリダイズしない、請求項79に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
- 前記ポリメラーゼが、3’→5’エキソヌクレアーゼ活性を欠いているDNAポリメラーゼである、請求項79に記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
- 以下:
(a)オリゴヌクレオチドプライマーであって、前記オリゴヌクレオチドプライマーが、(i)プローブ結合領域、および(ii)変異を保有すると疑われるテンプレート核酸に対して少なくとも70%相補的なテンプレート結合領域であって、ここで前記テンプレート結合領域の一部が前記変異の疑わしい遺伝子座を少なくとも部分的に覆い、ここで前記オリゴヌクレオチドプライマーが、前記テンプレート核酸に対するハイブリダイゼーションの際に、前記変異が存在する場合はポリメラーゼによって伸長可能であるが、前記変異が存在しない場合は、前記ポリメラーゼによって伸長可能ではない、テンプレート結合領域を含む、オリゴヌクレオチドプライマーと;
(b)使用説明書と、
を含む、キット。 - 前記変異が一塩基多型(SNP)である、請求項86に記載のキット。
- 前記テンプレート結合領域が、前記SNP遺伝子座を覆う3’末端塩基を含む、請求項87に記載のキット。
- 前記3’末端塩基が、前記SNP遺伝子座の変異体対立遺伝子に対して相補的である、請求項88に記載のキット。
- 前記3’末端塩基が、前記SNP遺伝子座の野性型対立遺伝子に対して相補的である、請求項88に記載のキット。
- 前記プローブ結合領域が、被験体由来のいかなるゲノム配列に対してもハイブリダイズしない、請求項86に記載のキット。
- 前記プローブ結合領域に対して少なくとも70%相補的であるレポータープローブをさらに含む、請求項86に記載のキット。
- 前記レポータープローブが、検出可能部分およびクエンチャー部分を含み、ここで前記クエンチャー部分は、前記レポータープローブがインタクトである場合、前記検出可能部分の検出を抑制する、請求項92に記載のキット。
- 前記オリゴヌクレオチドプライマーおよび前記レポータープローブからなるハイブリダイゼーション生成物が、前記オリゴヌクレオチドプライマーおよび前記テンプレート核酸からなるハイブリダイゼーション生成物のTmよりも少なくとも10度高いTmを有する、請求項92に記載のキット。
- 前記遺伝子座の下流の逆相補配列に対して少なくとも70%相補的なリバースプライマーをさらに含む、請求項86に記載のキット。
- 前記ポリメラーゼをさらに含む、請求項86に記載のキット。
- 前記ポリメラーゼが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有し、かつ3’→5’エキソヌクレアーゼ活性を有さない熱安定性ポリメラーゼである、請求項96に記載のキット。
- 請求項86に記載のキットであって、さらに(i)1つ以上の代替のオリゴヌクレオチドプライマーを含み、ここで前記1つ以上の代替のオリゴヌクレオチドプライマーは各々が、別個のプローブ結合領域および前記テンプレート核酸に対して少なくとも70%相補的であるテンプレート結合領域を含み、ここで前記テンプレート結合領域の一部が、前記遺伝子座を少なくとも部分的に覆い、ここで前記代替のオリゴヌクレオチドプライマーが、前記テンプレート核酸に対するハイブリダイゼーションの際に、代替の対立遺伝子が存在する場合は、ポリメラーゼによって伸長可能であるが、前記代替の対立遺伝子が存在しない場合は、前記ポリメラーゼによって伸長可能ではない、キット。
- 請求項98に記載のキットであって、さらに1つ以上の代替のレポータープローブを含み、ここで前記代替のレポータープローブの各々が、前記別個のプローブ結合領域のうちの1つに対して少なくとも70%相補的であるが、前記キットのいかなる他のプローブ結合領域に対しても相補的ではない、キット。
- 請求項99に記載のキットであって、ここで前記代替のレポータープローブの各々が、代替の検出可能部分およびクエンチャー部分を含み、ここで前記キットの前記検出可能部分の各々が、前記キットの任意の他の検出可能部分とは検出可能に(detestably)異なる、キット。
- 標的ポリヌクレオチド領域中の変異を検出する方法であって、前記方法は、以下:
(a)前記標的ポリヌクレオチド領域に対してオリゴヌクレオチドプライマーを選択的にハイブリダイズさせる工程であって、ここで前記オリゴヌクレオチドプライマーが、(i)プローブ結合領域と、(ii)変異を保有することが疑われるテンプレート核酸に対して少なくとも70%相補的なテンプレート結合領域とを含み、ここで前記テンプレート結合領域の一部が、前記変異の疑わしい遺伝子座を少なくとも部分的に覆い、かつここで前記オリゴヌクレオチドプライマーが、前記テンプレート核酸に対するハイブリダイゼーションの際に、前記変異が存在する場合は、ポリメラーゼによって伸長可能であるが、前記変異が存在しない場合は、前記ポリメラーゼによって伸長可能ではない、工程と;
(b)ハイブリダイズした前記オリゴヌクレオチドプライマーを伸長して、伸長生成物を形成する工程と;
(c)前記伸長生成物を検出する工程であって、ここで前記検出する工程が、前記変異の存在を示す、工程と;
を包含する、方法。 - 前記伸長させる工程が、3’→5’エキソヌクレアーゼ活性を含まないDNAポリメラーゼで伸長させる工程を包含する、請求項101に記載の方法。
- 前記検出する工程が、レポータープローブを前記プローブ結合領域に対して選択的にハイブリダイズさせる工程を包含する、請求項101に記載の方法。
- 前記レポータープローブが、検出可能部分およびクエンチャー部分を含み、ここで前記クエンチャー部分は、前記レポータープローブがインタクトな場合、前記検出可能部分の検出を抑制する、請求項103に記載の方法。
- 前記検出する工程がさらに、ハイブリダイズした前記レポータープローブの前記クエンチャー部分から前記検出可能部分を分離する工程を包含する、請求項104に記載の方法。
- 前記伸長生成物を、前記遺伝子座の下流の前記伸長生成物のある領域に対してハイブリダイズ可能なリバースプライマーを用いて増幅する工程をさらに包含する、請求項103に記載の方法。
- 前記増幅する工程が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を含むDNAポリメラーゼで増幅する工程を包含する、請求項106に記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドプライマーおよびレポータープローブのハイブリダイゼーション生成物が、前記オリゴヌクレオチドプライマーと標的ポリヌクレオチドとの間のハイブリダイゼーション生成物のTmよりも少なくとも10度高いTmを有する、請求項103に記載の方法。
- 前記レポータープローブの濃度が、前記フォワードプライマーの濃度の少なくとも10×である、請求項103に記載の方法。
- 請求項101に記載の方法であって、前記標的ポリヌクレオチド領域に対して1つ以上の代替のオリゴヌクレオチドプライマーを選択的にハイブリダイズさせる工程をさらに包含し、ここで前記1つ以上の代替のオリゴヌクレオチドプライマーが各々、別個のプローブ結合領域および前記テンプレート核酸に対して少なくとも70%相補的であるテンプレート結合領域を含み、ここで前記テンプレート結合領域の一部が、前記遺伝子座を少なくとも部分的に覆い、ここで前記代替のオリゴヌクレオチドプライマーが、前記テンプレート核酸に対するハイブリダイゼーションの際に、代替の対立遺伝子が存在する場合は、ポリメラーゼによって伸長可能であるが、前記代替の対立遺伝子が存在しない場合は、前記ポリメラーゼによって伸長可能ではない、方法。
- 前記検出する工程がさらに、前記1つ以上の代替のオリゴヌクレオチドプライマーに対して1つ以上の代替のレポータープローブを選択的にハイブリダイズさせる工程を包含し、ここで前記代替のレポータープローブの各々が、前記別個のプローブ結合領域の1つに対して少なくとも70%相補的であるが、前記プローブ結合領域の他のいずれに対しても相補的ではない、請求項110に記載の方法。
- 前記代替のレポータープローブの各々が、代替の検出可能部分およびクエンチャー部分を含み、ここで前記代替の検出可能部分の各々が、前記検出可能部分の他のいずれとも検出可能に異なる、請求項111に記載の方法。
- 前記変異が、一塩基多型(SNP)である、請求項101に記載の方法。
- 前記テンプレート結合領域が、前記SNP遺伝子座を覆う塩基を有する3’末端領域を含む、請求項113に記載の方法。
- 前記塩基が、前記SNP遺伝子座の変異体対立遺伝子に対して相補的である、請求項114に記載の方法。
- 前記塩基が、前記SNP遺伝子座の野性型対立遺伝子に対して相補的である、請求項114に記載の方法。
- 前記プローブ結合領域が、前記標的ポリヌクレオチド領域に対してハイブリダイズしない、請求項101に記載の方法。
- 前記核酸サンプルが、工程b−cの前に複数の別個の反応容積に細かく分割される、請求項101に記載の方法。
- 前記反応容積の各々において前記検出可能な部分の検出をさらに包含する、請求項118に記載の方法。
- 多数の前記反応容積をカウントする工程をさらに包含し、ここで前記検出可能部分が検出される、請求項119に記載の方法。
- 前記複数の個別の反応容積が平均で1未満のテンプレート核酸分子を含むように、前記核酸サンプルが細かく分割される、請求項118に記載の方法。
- 結論を提供する工程およびネットワークをわたって前記結論を伝達する工程をさらに包含する、請求項101に記載の方法。
- 以下:
(a)テンプレート核酸に対してハイブリダイズされるオリゴヌクレオチドプライマーであって、ここで前記テンプレート核酸は、ある遺伝子座で野性型対立遺伝子を含み、ここで前記オリゴヌクレオチドプライマーの3’末端領域は、前記遺伝子座を覆い、かつ前記野性型対立遺伝子に相補的ではない、オリゴヌクレオチドプライマーと;
(b)検出可能部分およびクエンチャー部分を含むインタクトなレポータープローブであって、ここで前記インタクトなレポータープローブが、前記オリゴヌクレオチドプライマーにハイブリダイズされる、レポータープローブと、
を含む、組成物。 - 高効率のライゲーション反応を行う方法であって、複数のドナー核酸分子のうち少なくとも10%の第一の末端に対して複数のアクセプター核酸分子を連結する工程を包含し、ここで前記ドナーまたはアクセプター核酸分子のうちの1つは、120nt長を超える、方法。
- 高効率のライゲーション反応を行う方法であって、複数のアクセプター核酸分子のうち少なくとも10%の第一の末端に対して複数のドナー核酸分子を連結する工程を包含し、ここで前記ドナーまたはアクセプター核酸分子のうちの1つは、120nt長を超える、方法。
- 前記アクセプター核酸分子が前記ドナー核酸分子である、請求項124または125に記載の方法。
- 請求項124または125に記載の方法であって:
(a)ヌクレオシド一リン酸(NMP)担持ドナー核酸分子の蓄積を達成するのに十分な時間、反応混合物中で、ある量のドナー核酸分子にNMPを移動させる工程と;
(b)NMP担持ドナー核酸分子とアクセプター核酸分子との間の共有結合の形成を達成する工程と、を包含し、
ここで工程(a)および(b)が前記反応混合物中で逐次的に行われる、方法。 - 前記移動させる工程が、前記ドナー核酸分子の少なくとも10%までNMPの移動を生じる、請求項127に記載の方法。
- 前記移動させる工程が、前記ドナー核酸分子の少なくとも50%までNMPの移動を生じる、請求項128に記載の方法。
- 前記移動させる工程が、前記ドナー核酸分子の少なくとも70%までNMPの移動を生じる、請求項128に記載の方法。
- 前記移動させる工程が、前記ドナー核酸分子の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%までNMPの移動を生じる、請求項128に記載の方法。
- 前記NMPがAMPである、請求項127〜131のいずれかに記載の方法。
- 前記NMPがGMPである、請求項127〜131のいずれかに記載の方法。
- 前記ドナー核酸分子の少なくとも1つのメンバーの3’末端領域が、未改変の3’末端領域である、請求項127に記載の方法。
- 請求項127に記載の方法であって、前記反応混合物が、以下:
(a)ドナー核酸分子の前記量に対して少なくとも等モルである量のヌクレオシド三リン酸(NTP)依存性リガーゼと;
(b)前記ATP依存性リガーゼのミカエリス定数(Km)より少なくとも10倍高い量で存在するNTPと;
を含む、方法。 - 前記NTP依存性リガーゼがRNAリガーゼである、請求項135に記載の方法。
- 前記RNAリガーゼが、好熱性のRNAリガーゼである、請求項135に記載の方法。
- 前記NTP依存性リガーゼがATP依存性RNAリガーゼである、請求項135に記載の方法。
- 前記ATP依存性RNAリガーゼがMthRnl、T4 RNAリガーゼ、CircLigase、またはCircLigase IIである、請求項138に記載の方法。
- 前記ATP依存性リガーゼがCircLigaseまたはCircLigase IIである、請求項139に記載の方法。
- 前記NTP依存性リガーゼがGTP依存性RNAリガーゼである、請求項135に記載の方法。
- 前記GTP依存性RNAリガーゼがRtcBである、請求項141に記載の方法。
- ドナー核酸分子の3’末端領域が、3’末端ブロック基で改変されている、請求項135に記載の方法。
- 前記共有結合の形成を達成する工程が、前記反応混合物に対して、以下:
(a)前記アクセプター核酸分子と;
(b)Mn2+と、
を添加する工程を包含する、請求項135に記載の方法。 - 前記Mn2+が、少なくとも2.5mMの量で存在する、請求項144に記載の方法。
- 前記反応混合物中の前記NTPの濃度を低下させる工程をさらに包含する、請求項144に記載の方法。
- 前記濃度を低下させる工程が、前記NTPの濃度を少なくとも10分の1に低下させる工程を包含する、請求項146に記載の方法。
- 前記濃度を低下させる工程が、前記NTPを少なくとも10倍希釈するのに十分な量の液体を前記反応混合物に添加する工程を包含する、請求項146に記載の方法。
- 前記ドナー核酸分子が、生物学的供給源から単離された核酸分子を含み、かつここで前記アクセプター核酸分子がアダプター配列を含む、請求項127〜148のいずれかに記載の方法。
- 前記アクセプター核酸分子が、生物学的被験体から単離された核酸を含み、かつここで前記ドナー核酸分子がアダプター配列を含む、請求項127〜149のいずれかに記載の方法。
- 前記アクセプター核酸分子が、生物学的被験体から単離された核酸を含み、かつここで前記ドナー核酸分子がバーコード配列を含む、請求項127〜148のいずれかに記載の方法。
- 前記ドナー核酸分子が生物学的被験体から単離された核酸を含み、かつここで前記アクセプター核酸分子がバーコード配列を含む、請求項127〜148のいずれかに記載の方法。
- 前記アクセプター核酸分子またはドナー核酸分子が、検出可能タグを含む、請求項127〜148のいずれかに記載の方法。
- 核酸ライブラリーを調製する方法であって、複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも10%の第一の末端に対してオリゴヌクレオチド配列を連結して、前記核酸ライブラリーを作成する工程を包含し、ここで前記テンプレート核酸分子のうちの1つが120nt長を超える、方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも50%の第一の末端に対してオリゴヌクレオチド配列を連結する工程を包含する、請求項154に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも70%の第一の末端に対してオリゴヌクレオチド配列を連結する工程を包含する、請求項154に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも90%の第一の末端に対してオリゴヌクレオチド配列を連結する工程を包含する、請求項154に記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチド配列が、アダプター配列である、請求項154に記載の方法。
- 前記核酸ライブラリーを配列決定する工程をさらに包含する、請求項158に記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチド配列が検出可能標識を含む、請求項154に記載の方法。
- 前記核酸ライブラリーをアレイハイブリダイゼーションによって分析する工程をさらに包含する、請求項160に記載の方法。
- 核酸ライブラリーを調製する方法であって、以下:
(a)複数のテンプレート核酸分子のうちの少なくとも10%の第一の末端に対してアダプター配列を連結して前記核酸ライブラリーを作成する工程と;
(b)前記核酸ライブラリーを配列決定する工程と;
を包含する、方法。 - 前記配列決定が、前記核酸ライブラリーの予備増幅なしで行われる、請求項159または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子が、ゲノムDNA(gDNA)を含む、請求項154または162に記載の方法。
- 前記gDNAが、固体組織サンプルから単離される、請求項164に記載の方法。
- 前記gDNAが血漿、血清、痰、唾液、尿、または汗から単離される、請求項164に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子が、一本鎖核酸フラグメントを含む、請求項154または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも50%の第一の末端に対してアダプター配列を連結する工程を包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも70%の第一の末端に対してアダプター配列を連結する工程を包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも90%の第一の末端に対してアダプター配列を連結する工程を包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも95%の第一の末端に対してアダプター配列を連結する工程を包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 請求項154または162に記載の方法であって、前記連結する工程が、以下:
(a)ヌクレオシド一リン酸(NMP)担持反応物質1の蓄積を達成するのに十分な時間、第一の反応混合物中である量の核酸の第一の集団(反応物質1)までNMPを移動させる工程と;
(b)前記NMP担持反応物質1と核酸の第二の集団(反応物質2)との間の共有結合の形成を達成する工程を包含し、
ここで前記反応物質1が、(i)前記複数のテンプレート核酸または(ii)前記オリゴヌクレオチドもしくはアダプター配列の一方であり、ここで前記反応物質2が(i)前記複数のテンプレート核酸または(ii)前記オリゴヌクレオチドもしくはアダプター配列の他方であり、かつここでアデニル化された前記反応物質1が前記共有結合の形成を達成する工程の前に精製されない、方法。 - 前記移動させる工程が、前記反応物質1の少なくとも10%までNMPの移動を生じる、請求項172に記載の方法。
- 前記移動させる工程が、前記反応物質1の少なくとも50%までNMPの移動を生じる、請求項173に記載の方法。
- 前記移動させる工程が、前記反応物質1の少なくとも70%までNMPの移動を生じる、請求項173に記載の方法。
- 前記移動させる工程が、前記反応物質1の少なくとも90%までNMPの移動を生じる、請求項173に記載の方法。
- 前記反応物質1の少なくとも1つのメンバーの3’末端領域が、未改変の3’末端領域である、請求項172に記載の方法。
- 請求項172に記載の方法であって、前記第一の反応混合物が、以下:
(a)前記反応物質1の量に対して少なくとも等モルである量のNTP依存性リガーゼと;
(b)前記NTP依存性リガーゼのミカエリス定数(Km)より少なくとも10倍高い量で存在するNTPと;
を含む、方法。 - 前記NTP依存性リガーゼがRNAリガーゼである、請求項178に記載の方法。
- 前記RNAリガーゼが、好熱性のRNAリガーゼである、請求項179に記載の方法。
- 前記NTP依存性リガーゼがATP依存性RNAリガーゼである、請求項179に記載の方法。
- 前記ATP依存性RNAリガーゼがMthRnl、T4 RNAリガーゼ、CircLigase、またはCircLigase IIである、請求項181に記載の方法。
- 前記ATP依存性リガーゼがCircLigaseまたはCircLigase IIである、請求項182に記載の方法。
- 前記NTP依存性リガーゼがGTP依存性RNAリガーゼである、請求項179に記載の方法。
- 前記GTP依存性RNAリガーゼがRtcBである、請求項184に記載の方法。
- 反応物質1の少なくとも1つのメンバーの3’末端領域が、3’末端ブロック基で改変されている、請求項172に記載の方法。
- 前記共有結合の形成を達成する工程が、前記第一の反応混合物に対して、以下:
(a)陽イオンと;
(b)前記反応物質2と;
(c)前記NTPを少なくとも10倍希釈するのに十分な量の液体と、
を添加する工程を包含する、請求項178に記載の方法。 - 前記陽イオンがMn2+である、請求項187に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも10%の第二の末端に対して第二のアダプター配列を連結する工程をさらに包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも50%の第二の末端に対して第二のアダプター配列を連結する工程をさらに包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも70%の第二の末端に対して第二のアダプター配列を連結する工程をさらに包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 前記複数のテンプレート核酸分子のうち少なくとも90%の第二の末端に対して第二のアダプター配列を連結する工程をさらに包含する、請求項154または162に記載の方法。
- 請求項154または162に記載の方法であって、さらに以下:
(a)前記DNAライブラリーのメンバーに対して、標的選択性オリゴヌクレオチド(tso)をハイブリダイズさせる工程であって、前記標的選択性オリゴヌクレオチドが、(i)gDNAのある領域に特異的な配列と、(ii)第二のアダプター配列とを含む、工程と;
(b)ハイブリダイズした前記tsoを伸長して、前記第一および第二のアダプターを含む二本鎖ライブラリーのメンバーを作成する工程と、
を包含する、方法。 - 前記tsoが、癌関連遺伝子のある領域に対して少なくとも70%の同一性または相補性を有する配列を含む、請求項193に記載の方法。
- 前記配列決定が、大規模並列配列決定を包含する、請求項159または162のいずれかに記載の方法。
- 前記連結する工程が、3時間未満行われ得る、反応プロトコールを用いて行われる、請求項154または162に記載の方法。
- 以下:
(a)NTP依存性リガーゼと;
(b)陽イオンと;
(c)NTPと;
(d)請求項____のいずれかに記載の方法を行うための使用説明書と;
を含む、キット。 - 前記NTPがATPである、請求項197に記載のキット。
- 前記NTP依存性リガーゼがATP依存性リガーゼである、請求項198に記載のキット。
- 前記ATP依存性リガーゼがATP依存性RNAリガーゼである、請求項199に記載のキット。
- 前記ATP依存性RNAリガーゼが、MthRnl、T4 RNAリガーゼ、CircLigase、またはCircLigase IIである、請求項200に記載のキット。
- 前記ATP依存性リガーゼがCircLigaseまたはCircLigase IIである、請求項201に記載のキット。
- 前記NTPがGTPである、請求項197に記載のキット。
- 前記NTP依存性リガーゼがGTP依存性リガーゼである、請求項203に記載のキット。
- 前記GTP依存性リガーゼがGTP依存性RNAリガーゼである、請求項204に記載のキット。
- 前記GTP依存性RNAリガーゼがRtcBである、請求項205に記載のキット。
- 被験体の腫瘍から単離された腫瘍ゲノムDNA(gDNA)および前記被験体由来の非腫瘍組織から単離された正常なgDNAを用いて、腫瘍特異的な変異を追跡する方法であって、前記方法は、以下:
(a)予備増幅なしで前記腫瘍gDNAから調製されたDNAライブラリーを配列決定して第一のデータセットを作成する工程と;
(b)予備増幅なしで前記正常なgDNAから調製されたDNAライブラリーを配列決定して第二のデータセットを作成する工程と;
(c)前記第一のデータセットおよび前記第二のデータセットを分析して、前記被験体における1つ以上の腫瘍特異的な変異を同定する工程と;
(d)前記被験体由来の液体サンプルから単離された無細胞DNA中で前記腫瘍特異的な変異の存在または不在を検出する工程と、
を包含する、方法。 - 前記液体サンプルが、血漿、血清、痰、唾液、尿、および汗からなる群より選択される、請求項207に記載の方法。
- 工程(a)または(b)の前記DNAライブラリーが、請求項154または162に記載の方法を用いて調製される、請求項207に記載の方法。
- 前記配列決定が、少なくとも200個の癌関連遺伝子を配列決定する工程を包含する、請求項207に記載の方法。
- 前記癌関連遺伝子が、ABCA1、BRAF、CHD5、EP300、FLT1、ITPA、MYC、PIK3R1、SKP2、TP53、ABCA7、BRCA1、CHEK1、EPHA3、FLT3、JAK1、MYCL1、PIK3R2、SLC19A1、TP73、ABCB1、BRCA2、CHEK2、EPHA5、FLT4、JAK2、MYCN、PKHD1、SLC1A6、TPM3、ABCC2、BRIP1、CLTC、EPHA6、FN1、JAK3、MYH2、PLCB1、SLC22A2、TPMT、ABCC3、BUB1B、COL1A1、EPHA7、FOS、JUN、MYH9、PLCG1、SLCO1B3、TPO、ABCC4、C1orf144、COPS5、EPHA8、FOXO1、KBTBD11、NAV3、PLCG2、SMAD2、TPR、ABCG2、CABLES1、CREB1、EPHB1、FOXO3、KDM6A、NBN、PML、SMAD3、TRIO、ABL1、CACNA2D1、CREBBP、EPHB4、FOXP4、KDR、NCOA2、PMS2、SMAD4、TRRAP、ABL2、CAMKV、CRKL、EPHB6、GAB1、KIT、NEK11、PPARG、SMARCA4、TSC1、ACVR1B、CARD11、CRLF2、EPO、GATA1、KLF6、NF1、PPARGC1A、SMARCB1、TSC2、ACVR2A、CARM1、CSF1R、ERBB2、GLI1、KLHDC4、NF2、PPP1R3A、SMO、TTK、ADCY9、CAV1、CSMD3、ERBB3、GLI3、KRAS、NKX2−1、PPP2R1A、SOCS1、TYK2、AGAP2、CBFA2T3、CSNK1G2、ERBB4、GNA11、LMO2、NOS2、PPP2R1B、SOD2、TYMS、AKT1、CBL、CTNNA1、ERCC1、GNAQ、LRP1B、NOS3、PRKAA2、SOS1、UGT1A1、AKT2、CCND1、CTNNA2、ERCC2、GNAS、LRP2、NOTCH1、PRKCA、SOX10、UMPS、AKT3、CCND2、CTNNB1、ERCC3、GPR124、LRP6、NOTCH2、PRKCZ、SOX2、USP9X、ALK、CCND3、CYFIP1、ERCC4、GPR133、LTK、NOTCH3、PRKDC、SP1、VEGF、ANAPC5、CCNE1、CYLD、ERCC5、GRB2、MAN1B1、NPM1、PTCH1、SPRY2、VEGFA、APC、CD40LG、CYP19A1、ERCC6、GSK3B、MAP2K1、NQO1、PTCH2、SRC、VHL、APC2、CD44、CYP1B1、ERG、GSTP1、MAP2K2、NR3C1、PTEN、ST6GAL2、WRN、AR、CD79A、CYP2C19、ERN2、GUCY1A2、MAP2K4、NRAS、PTGS2、STAT1、WT1、ARAF、CD79B、CYP2C8、ESR1、HDAC1、MAP2K7、NRP2、PTPN11、STAT3、XPA、ARFRP1、CDC42、CYP2D6、ESR2、HDAC2、MAP3K1、NTRK1、PTPRB、STK11、XPC、ARID1A、CDC42BPB、CYP3A4、ETV4、HGF、MAPK1、NTRK2、PTPRD、SUFU、ZFY、ATM、CDC73、CYP3A5、EWSR1、HIF1A、MAPK3、NTRK3、RAD50、SULT1A1、ZNF521、ATP5A1、CDH1、DACH2、EXT1、HM13、MAPK8、OMA1、RAD51、SUZ12、ATR、CDH10、DCC、EZH2、HMGA1、MARK3、OR10R2、RAF1、TAF1、AURKA、CDH2、DCLK3、FANCA、HNF1A、MCL1、PAK3、RARA、TBX22、AURKB、CDH20、DDB2、FANCD2、HOXA3、MDM2、PARP1、RB1、TCF12、BAI3、CDH5、DDR2、FANCE、HOXA9、MDM4、PAX5、REM1、TCF3、BAP1、CDK2、DGKB、FANCF、HRAS、MECOM、PCDH15、RET、TCF4、BARD1、CDK4、DGKZ、FAS、HSP90AA1、MEN1、PCDH18、RICTOR、TEK、BAX、CDK6、DIRAS3、FBXW7、IDH1、MET、PCNA、RIPK1、TEP1、BCL11A、CDK7、DLG3、FCGR3A、IDH2、MITF、PDGFA、ROR1、TERT、BCL2、CDK8、DLL1、FES、IFNG、MLH1、PDGFB、ROR2、TET2、BCL2A1、CDKN1A、DNMT1、FGFR1、IGF1R、MLL、PDGFRA、ROS1、TGFBR2、BCL2L1、CDKN1B、DNMT3A、FGFR2、IGF2R、MLL3、PDGFRB、RPS6KA2、THBS1、BCL2L2、CDKN2A、DNMT3B、FGFR3、IKBKE、MPL、PDZRN3、RPTOR、TNFAIP3、BCL3、CDKN2B、DOT1L、FGFR4、IKZF1、MRE11A、PHLPP2、RSPO2、TNKS、BCL6、CDKN2C、DPYD、FH、IL2RG、MSH2、PIK3C3、RSPO3、TNKS2、BCR、CDKN2D、E2F1、FHOD3、INHBA、MSH6、PIK3CA、RUNX1、TNNI3K、BIRC5、CDX2、EED、FIGF、INSR、MTHFR、PIK3CB、SDHB、TNR、BIRC6、CEBPA、EGF、FLG2、IRS1、MTOR、PIK3CD、SF3B1、TOP1、BLM、CERK、EGFR、FLNC、IRS2、MUTYH、PIK3CG、SHC1、およびTOP2Aからなる群より選択される、請求項210に記載の方法。
- 前記腫瘍特異的な変異のプロファイルを連絡するレポートを作成する工程をさらに包含する、請求項207に記載の方法。
- 工程(d)が、複数の時点で行われる、請求項207に記載の方法。
- 1つの時点が、癌治療の最初の施行の前であり、かつ第二の時点が前記最初の施行に引き続く、請求項213に記載の方法。
- 前記複数の時点で腫瘍特異的な変異のプロファイルを連絡するレポートを作成する工程をさらに包含する、請求項213に記載の方法。
- 前記レポートが、前記腫瘍特異的変異の1つを保有する遺伝子を標的にする1つ以上の治療候補のリストを含む、請求項212または215に記載の方法。
- 前記レポートが前記gDNAを単離する工程から1週で作成される、請求項212に記載の方法。
- 前記変異が、コピー数変動を含む、請求項207に記載の方法。
- 前記検出する工程が、前記無細胞DNAを配列決定する工程を包含する、請求項207に記載の方法。
- 請求項219に記載の方法であって、前記無細胞DNA中に存在する少なくとも10個の癌関連遺伝子を配列決定する工程を包含し、ここで前記少なくとも10個の癌関連遺伝子のうちの1つが、請求項207の工程c)において、腫瘍特異的な変異を保有していると同定される、方法。
- 請求項219に記載の方法であって、前記無細胞DNA中に存在する少なくとも100個の癌関連遺伝子を配列決定する工程を包含し、ここで前記少なくとも100個の癌関連遺伝子のうちの1つが、請求項207の工程c)において、腫瘍特異的な変異を保有していると同定される、方法。
- 前記配列決定する工程が、請求項159または162に記載の方法を包含する、請求項219に記載の方法。
- アンプリコンの感度のよい検出のためのオリゴヌクレオチドプローブであって、以下:
(a)検出可能部分と;
(b)クエンチャー部分と;
(c)50℃未満の融点(Tm)と、
を含む、オリゴヌクレオチドプローブ。 - 前記プローブが、8〜30の長さのヌクレオチドを有する、請求項223に記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 前記検出可能部分が、55℃以上の温度でクエンチされる、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 前記プローブが、55℃を超える周囲温度で相補的なテンプレート核酸に対してハイブリダイズしない、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 前記プローブが、テンプレート鎖に対してハイブリダイズされない場合、前記クエンチャー部分が、前記検出可能部分をクエンチする、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 前記Tmが30℃〜45℃の間である、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- フルオロフォア部分およびクエンチャー部分が、少なくとも7ヌクレオチド離れて隔てられる、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- TMを増強する塩基ヌクレオチドを含む、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 前記TMを増強する塩基ヌクレオチドが、ロックドヌクレオチドかまたは架橋ヌクレオチドである、請求項230に記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 前記検出可能部分がフルオロフォアを含む、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 少なくとも15ヌクレオチドの長さを有する、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 少なくとも40%のGC含量を有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 80%未満のGC含量を有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 50%未満のGC含量を有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 40%未満のGC含量を有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 15ヌクレオチド未満の長さを有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 40%未満のGC含量を有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 少なくとも40%であるGC含量を有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 40%〜80%の間であるGC含量を有している、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 40%未満のGC含量を有しており、かつさらにロックドヌクレオチドまたは架橋されたヌクレオチドを含む、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブ。
- 前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブであって、ABCA1、BRAF、CHD5、EP300、FLT1、ITPA、MYC、PIK3R1、SKP2、TP53、ABCA7、BRCA1、CHEK1、EPHA3、FLT3、JAK1、MYCL1、PIK3R2、SLC19A1、TP73、ABCB1、BRCA2、CHEK2、EPHA5、FLT4、JAK2、MYCN、PKHD1、SLC1A6、TPM3、ABCC2、BRIP1、CLTC、EPHA6、FN1、JAK3、MYH2、PLCB1、SLC22A2、TPMT、ABCC3、BUB1B、COL1A1、EPHA7、FOS、JUN、MYH9、PLCG1、SLCO1B3、TPO、ABCC4、C1orf144、COPS5、EPHA8、FOXO1、KBTBD11、NAV3、PLCG2、SMAD2、TPR、ABCG2、CABLES1、CREB1、EPHB1、FOXO3、KDM6A、NBN、PML、SMAD3、TRIO、ABL1、CACNA2D1、CREBBP、EPHB4、FOXP4、KDR、NCOA2、PMS2、SMAD4、TRRAP、ABL2、CAMKV、CRKL、EPHB6、GAB1、KIT、NEK11、PPARG、SMARCA4、TSC1、ACVR1B、CARD11、CRLF2、EPO、GATA1、KLF6、NF1、PPARGC1A、SMARCB1、TSC2、ACVR2A、CARM1、CSF1R、ERBB2、GLI1、KLHDC4、NF2、PPP1R3A、SMO、TTK、ADCY9、CAV1、CSMD3、ERBB3、GLI3、KRAS、NKX2−1、PPP2R1A、SOCS1、TYK2、AGAP2、CBFA2T3、CSNK1G2、ERBB4、GNA11、LMO2、NOS2、PPP2R1B、SOD2、TYMS、AKT1、CBL、CTNNA1、ERCC1、GNAQ、LRP1B、NOS3、PRKAA2、SOS1、UGT1A1、AKT2、CCND1、CTNNA2、ERCC2、GNAS、LRP2、NOTCH1、PRKCA、SOX10、UMPS、AKT3、CCND2、CTNNB1、ERCC3、GPR124、LRP6、NOTCH2、PRKCZ、SOX2、USP9X、ALK、CCND3、CYFIP1、ERCC4、GPR133、LTK、NOTCH3、PRKDC、SP1、VEGF、ANAPC5、CCNE1、CYLD、ERCC5、GRB2、MAN1B1、NPM1、PTCH1、SPRY2、VEGFA、APC、CD40LG、CYP19A1、ERCC6、GSK3B、MAP2K1、NQO1、PTCH2、SRC、VHL、APC2、CD44、CYP1B1、ERG、GSTP1、MAP2K2、NR3C1、PTEN、ST6GAL2、WRN、AR、CD79A、CYP2C19、ERN2、GUCY1A2、MAP2K4、NRAS、PTGS2、STAT1、WT1、ARAF、CD79B、CYP2C8、ESR1、HDAC1、MAP2K7、NRP2、PTPN11、STAT3、XPA、ARFRP1、CDC42、CYP2D6、ESR2、HDAC2、MAP3K1、NTRK1、PTPRB、STK11、XPC、ARID1A、CDC42BPB、CYP3A4、ETV4、HGF、MAPK1、NTRK2、PTPRD、SUFU、ZFY、ATM、CDC73、CYP3A5、EWSR1、HIF1A、MAPK3、NTRK3、RAD50、SULT1A1、ZNF521、ATP5A1、CDH1、DACH2、EXT1、HM13、MAPK8、OMA1、RAD51、SUZ12、ATR、CDH10、DCC、EZH2、HMGA1、MARK3、OR10R2、RAF1、TAF1、AURKA、CDH2、DCLK3、FANCA、HNF1A、MCL1、PAK3、RARA、TBX22、AURKB、CDH20、DDB2、FANCD2、HOXA3、MDM2、PARP1、RB1、TCF12、BAI3、CDH5、DDR2、FANCE、HOXA9、MDM4、PAX5、REM1、TCF3、BAP1、CDK2、DGKB、FANCF、HRAS、MECOM、PCDH15、RET、TCF4、BARD1、CDK4、DGKZ、FAS、HSP90AA1、MEN1、PCDH18、RICTOR、TEK、BAX、CDK6、DIRAS3、FBXW7、IDH1、MET、PCNA、RIPK1、TEP1、BCL11A、CDK7、DLG3、FCGR3A、IDH2、MITF、PDGFA、ROR1、TERT、BCL2、CDK8、DLL1、FES、IFNG、MLH1、PDGFB、ROR2、TET2、BCL2A1、CDKN1A、DNMT1、FGFR1、IGF1R、MLL、PDGFRA、ROS1、TGFBR2、BCL2L1、CDKN1B、DNMT3A、FGFR2、IGF2R、MLL3、PDGFRB、RPS6KA2、THBS1、BCL2L2、CDKN2A、DNMT3B、FGFR3、IKBKE、MPL、PDZRN3、RPTOR、TNFAIP3、BCL3、CDKN2B、DOT1L、FGFR4、IKZF1、MRE11A、PHLPP2、RSPO2、TNKS、BCL6、CDKN2C、DPYD、FH、IL2RG、MSH2、PIK3C3、RSPO3、TNKS2、BCR、CDKN2D、E2F1、FHOD3、INHBA、MSH6、PIK3CA、RUNX1、TNNI3K、BIRC5、CDX2、EED、FIGF、INSR、MTHFR、HADH、RPP30、ZFP3、PIK3CB、SDHB、TNR、BIRC6、CEBPA、EGF、FLG2、IRS1、MTOR、PIK3CD、SF3B1、TOP1、BLM、CERK、EGFR、FLNC、IRS2、MUTYH、PIK3CG、SHC1、およびTOP2Aからなる群より選択される遺伝子中に含まれる少なくとも10個の連続ヌクレオチドのヌクレオチド配列に対して少なくとも70%の相補性または同一性を有する配列を含む、オリゴヌクレオチドプローブ。
- 少なくとも1つのプライマー/プローブセットを含む反応混合物であって、ここで前記プライマー/プローブセットは、以下:
(a)第一の位置でゲノム領域に対してハイブリダイズするように設計されたフォワードプライマーと;
(b)請求項1〜243のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブと、
を含む、反応混合物。 - 前記ゲノム領域に対して第二の位置でハイブリダイズするように設計されたリバースプライマーをさらに含んでいる、請求項244に記載の反応混合物。
- 前記オリゴヌクレオチドプローブが、前記フォワードプライマーのTmよりも少なくとも15℃低いTmを有する、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記オリゴヌクレオチドプローブが、前記第一のプライマーのTmおよび前記第二のプライマーのTmの平均よりも少なくとも15℃低いTmを有する、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記オリゴヌクレオチドプローブが、前記第一の位置と前記第二の位置との間に位置する第三の位置で前記ゲノム領域にハイブリダイズするように設計されている、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記リバースプライマーが、前記フォワードプライマーの量よりも少なくとも2倍〜10倍少ない量で存在する、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記リバースプライマーが、前記フォワードプライマーの量とは2倍以下異なる量で存在する、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 生物学的サンプルから単離された核酸サンプルをさらに含んでいる、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記生物学的サンプルが、被験体から単離されたサンプルである、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記被験体がヒト被験体である、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記ヒト被験体が、ある疾患について診断されるか、ある疾患を有すると疑われるか、またはある疾患についてのリスクが増大していると疑われる、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記疾患が癌である、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記テンプレート核酸がゲノム領域を含む、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記テンプレート核酸がDNA、RNAまたはcDNAを含む、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- ポリメラーゼをさらに含んでいる、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記ポリメラーゼがDNAポリメラーゼである、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記請求項のいずれかに記載の反応混合物であって、以下:
(a)第一のテンプレート核酸と;
(b)ある量のフォワードプライマーと;
(c)第二の量のリバースプライマーであって、前記リバースプライマーの第二の量は、前記フォワードプライマーの前記量よりも少なくとも2倍〜10倍少ない、第二の量のリバースプライマーと;
(d)オリゴヌクレオチドプローブと、
を含む、反応混合物。 - 複数のプライマー/プローブセットを含む、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記複数のプライマー/プローブセットの各々が、ゲノムDNAの異なる領域に特異的である、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記ゲノム領域が、疾患関連の変異と関連している、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記変異が、コピー数変動を含む、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記変異が、一塩基多型(SNP)、挿入、欠失、または逆位を含む、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記フォワードプライマーまたは前記リバースプライマーの1つが、前記SNP、前記挿入、前記欠失、または前記逆位を覆う、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記オリゴヌクレオチドプローブが、前記SNP、前記挿入、前記欠失、または前記逆位を覆う、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記疾患が癌である、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記請求項のいずれかに記載の反応混合物であって、前記プライマー/プローブセットが複数のオリゴヌクレオチドプローブを含み、ここで各々のオリゴヌクレオチドプローブが、前記ゲノム領域の任意の他の対立遺伝子を含む配列と比較して、前記ゲノム領域の1つの特異的対立遺伝子を含む配列に対して、より大きいアビディティで結合するように設計された対立遺伝子特異的プローブであり、ここで各々の対立遺伝子特異的なプローブが、異なる対立遺伝子に特異的である、反応混合物。
- 前記対立遺伝子特異的なプローブの各々が、スペクトル的に別個のフルオロフォアを各々含む、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記請求項のいずれかに記載の反応混合物であって、ここで任意の他の対立遺伝子に対する前記対立遺伝子特異的プローブの結合エネルギーと比較した、前記1つの特異的な対立遺伝子に対する対立遺伝子特異的プローブの結合エネルギーにおける相違は、前記ゲノム領域に対する前記プローブの全体的な結合エネルギーの1%超である、反応混合物。
- 前記オリゴヌクレオチドプローブが、ビーコンプローブである、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 前記オリゴヌクレオチドプローブがプレアデス(Pleiades)プローブである、前記請求項のいずれかに記載の反応混合物。
- 以下:
(a)前記請求項のいずれかに記載の反応混合物を複数の反応容積に分割する工程と;
(b)前記反応容積中の少なくとも1つにおいて、複数回の温度サイクリングを含むPCR増幅反応を行う工程であって、ここで前記オリゴヌクレオチドプローブが、前記PCR増幅反応の有効性に影響しない工程と、
を包含する、方法。 - 前記請求項のいずれかに記載の方法であって、ここで前記オリゴヌクレオチドプローブが、前記PCR増幅反応のアニーリング段階または伸長段階の間にテンプレート核酸にもPCR反応生成物にもハイブリダイズしない、方法。
- 前記請求項のいずれかに記載の方法であって、前記反応容積の少なくとも1つを50℃未満まで冷却する工程をさらに包含し、ここで前記冷却によって、オリゴヌクレオチドプローブに対して少なくとも70%の相補性を有する配列を含む核酸に対する、前記オリゴヌクレオチドプローブのハイブリダイゼーションが可能になる、方法。
- 前記請求項のいずれかに記載の方法であって、前記反応容積の少なくとも1つを37℃未満まで冷却する工程をさらに包含し、ここで前記冷却によって、オリゴヌクレオチドプローブに対して少なくとも70%の相補性を有する配列を含む核酸に対する、前記オリゴヌクレオチドプローブの量のうち少なくとも70%のハイブリダイゼーションが可能になる、方法。
- 前記分割によって、平均で1分子未満のテンプレート核酸を含む各々の反応容積が生じる、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 指数関数的PCR増幅反応および線形PCR増幅反応を、前記反応容積のうちの少なくとも1つの中で行う工程を包含する、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記指数関数的PCR増幅反応および前記線形PCR増幅反応が、前記反応容積中から成分を添加することも除去することもなく逐次的に起こる、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PCR増幅反応によって、増幅生成物のうち少なくとも50%が一本鎖増幅生成物になる、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記反応容積が液滴である、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記ハイブリダイゼーションによって、前記オリゴヌクレオチドプローブからの蛍光の放出が生じる、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記反応容積のうちの少なくとも1つの中で前記蛍光の存在または不在を検出する工程をさらに包含する、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記反応容積中の前記蛍光の強度を測定する工程を包含する、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 蛍光陽性の反応容積の数および/または画分を決定する工程をさらに包含する、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 蛍光陽性の反応容積の前記数および/または画分に基づいて前記サンプル中の1つ以上の変異の存在、不在または量を決定する工程を包含する、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記1つ以上の変異が、SNP、欠失、挿入、または逆位を含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記1つ以上の変異が、遺伝子のコピー数変動を含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記1つ以上の変異が、疾患関連の変異を含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記疾患が癌である、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記請求項のいずれかに記載の方法であって、前記1つ以上の変異が、ABCA1、BRAF、CHD5、EP300、FLT1、ITPA、MYC、PIK3R1、SKP2、TP53、ABCA7、BRCA1、CHEK1、EPHA3、FLT3、JAK1、MYCL1、PIK3R2、SLC19A1、TP73、ABCB1、BRCA2、CHEK2、EPHA5、FLT4、JAK2、MYCN、PKHD1、SLC1A6、TPM3、ABCC2、BRIP1、CLTC、EPHA6、FN1、JAK3、MYH2、PLCB1、SLC22A2、TPMT、ABCC3、BUB1B、COL1A1、EPHA7、FOS、JUN、MYH9、PLCG1、SLCO1B3、TPO、ABCC4、C1orf144、COPS5、EPHA8、FOXO1、KBTBD11、NAV3、PLCG2、SMAD2、TPR、ABCG2、CABLES1、CREB1、EPHB1、FOXO3、KDM6A、NBN、PML、SMAD3、TRIO、ABL1、CACNA2D1、CREBBP、EPHB4、FOXP4、KDR、NCOA2、PMS2、SMAD4、TRRAP、ABL2、CAMKV、CRKL、EPHB6、GAB1、KIT、NEK11、PPARG、SMARCA4、TSC1、ACVR1B、CARD11、CRLF2、EPO、GATA1、KLF6、NF1、PPARGC1A、SMARCB1、TSC2、ACVR2A、CARM1、CSF1R、ERBB2、GLI1、KLHDC4、NF2、PPP1R3A、SMO、TTK、ADCY9、CAV1、CSMD3、ERBB3、GLI3、KRAS、NKX2−1、PPP2R1A、SOCS1、TYK2、AGAP2、CBFA2T3、CSNK1G2、ERBB4、GNA11、LMO2、NOS2、PPP2R1B、SOD2、TYMS、AKT1、CBL、CTNNA1、ERCC1、GNAQ、LRP1B、NOS3、PRKAA2、SOS1、UGT1A1、AKT2、CCND1、CTNNA2、ERCC2、GNAS、LRP2、NOTCH1、PRKCA、SOX10、UMPS、AKT3、CCND2、CTNNB1、ERCC3、GPR124、LRP6、NOTCH2、PRKCZ、SOX2、USP9X、ALK、CCND3、CYFIP1、ERCC4、GPR133、LTK、NOTCH3、PRKDC、SP1、VEGF、ANAPC5、CCNE1、CYLD、ERCC5、GRB2、MAN1B1、NPM1、PTCH1、SPRY2、VEGFA、APC、CD40LG、CYP19A1、ERCC6、GSK3B、MAP2K1、NQO1、PTCH2、SRC、VHL、APC2、CD44、CYP1B1、ERG、GSTP1、MAP2K2、NR3C1、PTEN、ST6GAL2、WRN、AR、CD79A、CYP2C19、ERN2、GUCY1A2、MAP2K4、NRAS、PTGS2、STAT1、WT1、ARAF、CD79B、CYP2C8、ESR1、HDAC1、MAP2K7、NRP2、PTPN11、STAT3、XPA、ARFRP1、CDC42、CYP2D6、ESR2、HDAC2、MAP3K1、NTRK1、PTPRB、STK11、XPC、ARID1A、CDC42BPB、CYP3A4、ETV4、HGF、MAPK1、NTRK2、PTPRD、SUFU、ZFY、ATM、CDC73、CYP3A5、EWSR1、HIF1A、MAPK3、NTRK3、RAD50、SULT1A1、ZNF521、ATP5A1、CDH1、DACH2、EXT1、HM13、MAPK8、OMA1、RAD51、SUZ12、ATR、CDH10、DCC、EZH2、HMGA1、MARK3、OR10R2、RAF1、TAF1、AURKA、CDH2、DCLK3、FANCA、HNF1A、MCL1、PAK3、RARA、TBX22、AURKB、CDH20、DDB2、FANCD2、HOXA3、MDM2、PARP1、RB1、TCF12、BAI3、CDH5、DDR2、FANCE、HOXA9、MDM4、PAX5、REM1、TCF3、BAP1、CDK2、DGKB、FANCF、HRAS、MECOM、PCDH15、RET、TCF4、BARD1、CDK4、DGKZ、FAS、HSP90AA1、MEN1、PCDH18、RICTOR、TEK、BAX、CDK6、DIRAS3、FBXW7、IDH1、MET、PCNA、RIPK1、TEP1、BCL11A、CDK7、DLG3、FCGR3A、IDH2、MITF、PDGFA、ROR1、TERT、BCL2、CDK8、DLL1、FES、IFNG、MLH1、PDGFB、ROR2、TET2、BCL2A1、CDKN1A、DNMT1、FGFR1、IGF1R、MLL、PDGFRA、ROS1、TGFBR2、BCL2L1、CDKN1B、DNMT3A、FGFR2、IGF2R、MLL3、PDGFRB、RPS6KA2、THBS1、BCL2L2、CDKN2A、DNMT3B、FGFR3、IKBKE、MPL、PDZRN3、RPTOR、TNFAIP3、BCL3、CDKN2B、DOT1L、FGFR4、IKZF1、MRE11A、PHLPP2、RSPO2、TNKS、BCL6、CDKN2C、DPYD、FH、IL2RG、MSH2、PIK3C3、RSPO3、TNKS2、BCR、CDKN2D、E2F1、FHOD3、INHBA、MSH6、PIK3CA、RUNX1、TNNI3K、BIRC5、CDX2、EED、FIGF、INSR、MTHFR、HADH、RPP30、ZFP3、PIK3CB、SDHB、TNR、BIRC6、CEBPA、EGF、FLG2、IRS1、MTOR、PIK3CD、SF3B1、TOP1、BLM、CERK、EGFR、FLNC、IRS2、MUTYH、PIK3CG、SHC1、およびTOP2Aからなる群より選択される1つ以上の遺伝子の変異を含む、方法。
- 前記1つ以上の変異が、DDR2、EGFR、AURKA、VEGFA、FGFR1、CDK4、EFBB2、CDK6、JAK2、MET、BRAF、ERBB3、SRC、HADH、RPP30、およびZFP3からなる群より選択される1つ以上の遺伝子の変異を含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記サンプル中の前記変異の存在、不在および/またはレベルのプロファイルを連絡するレポートを作成する工程を包含する、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記変異を標的にする治療剤の説明をさらに含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 癌の処置を必要とする被験体における癌を処置する方法であって、前記方法は、以下:
(a)前記被験体から生物学的サンプルを得る工程と;
(b)前記生物学的サンプルから単離された核酸サンプルから、MET、FGFR1、FGFR2、FLT3、HER3、EGFR、mTOR、CDK4、HER2、RET、HADH、ZFP3、DDR2、AURKA、VEGFA、CDK6、JAK2、BRAF、およびSRCからなる群より選択される少なくとも5つの遺伝子中でのコピー数変動(CNV)の存在または不在を決定する工程と;
(c)前記決定する工程に基づいて、被験体特異的なCNVプロファイルを作成する工程と;
(d)前記被験体特異的なCNVプロファイルに基づいて、前記被験体の癌治療を選択する工程と;
を包含する、方法。 - 前記CNVの存在または不在を決定する工程が、請求項274〜289のいずれかに記載の方法の使用を包含する、請求項296に記載の方法。
- デジタルPCRアッセイが、前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブの使用を包含する、請求項296に記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドプローブが、配列番号61、64、67、70、73、76、79、82、85、88、91、94、97、100、103、106、109、112、115、または118のいずれかに記載のヌクレオチド配列を含む、請求項298に記載の方法。
- デジタルPCRアッセイが、前記請求項のいずれかに記載のプライマーの使用を包含する、請求項296に記載の方法。
- 前記プライマーが、配列番号59、60、62、63、65、66、68、69、71、72、74、75、77、78、80、81、83、84、86、87、89、90、92、93、95、96、98、99、101、102、104、105、107、108、110、111、113、114、116、または117のいずれかに記載のヌクレオチド配列を含む、請求項300に記載の方法。
- 少なくとも10、12または18個の遺伝子中のCNVの存在または不在を決定する工程を包含する、請求項296に記載の方法。
- 前記生物学的サンプルが、前記癌に由来する核酸を保有すると疑われる、請求項296に記載の方法。
- 前記生物学的サンプルが、固体組織サンプルである、請求項296に記載の方法。
- 前記固体組織サンプルが、ホルマリン固定され、パラフィン包埋されたサンプルである、請求項296に記載の方法。
- 前記生物学的サンプルが液体の生物学的サンプルである、請求項296に記載の方法。
- 前記液体の生物学的サンプルが、血液、血清、血漿、尿、汗、涙、唾液、および痰からなる群より選択される、請求項296に記載の方法。
- コンピュータシステムであって、以下:
(a)サンプルからデータを受容するように構成されたメモリユニットであって、ここで前記データが前記請求項のいずれかに記載の方法によって作成される、メモリユニットと;
(b)前記データの分析のためのコンピュータ実行可能な命令と;
(c)前記分析に基づいて、前記サンプル中の変異の存在、不在または量を決定するためのコンピュータ実行可能な命令と;
を備える、コンピュータシステム。 - 前記請求項のいずれかに記載のコンピュータシステムであって、前記サンプル中の変異の前記存在、不在または量のレポートを作成するためのコンピュータ実行可能な命令をさらに備える、コンピュータシステム。
- 前記請求項のいずれかに記載のコンピュータシステムであって、前記サンプル中の変異の前記存在、不在または量に基づいて治療の選択肢のレポートを作成するためのコンピュータ実行可能な命令をさらに備える、コンピュータシステム。
- 前記請求項のいずれかに記載のコンピュータシステムであって、前記レポートをユーザーに対して連絡または提示するように構成されたユーザーインターフェースをさらに備える、コンピュータシステム。
- キットであって、以下:
(a)少なくとも1つのプライマー/プローブセットであって、ここで前記プライマー/プローブセットが、(i)第一の位置でゲノム領域に対してハイブリダイズするように設計されたフォワードプライマー、(ii)第二の位置で前記ゲノム領域に対してハイブリダイズするように設計されたリバースプライマー、および(iii)前記請求項のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドプローブであって、前記オリゴヌクレオチドプローブが、前記第一の位置と第二の位置との間に位置する第三の位置で前記ゲノム領域に対してハイブリダイズするように設計されているオリゴヌクレオチドプローブを含む、プライマー/プローブセットと;
(b)使用説明書と;
を含む、キット。 - 配列番号4〜21、23、24、61、64、67、70、73、76、79、82、85、88、91、94、97、100、103、106、109、112、115、または118のいずれかに示されるオリゴヌクレオチドプローブ。
- 配列番号1948〜5593のいずれかに示される標的選択性オリゴヌクレオチド。
- 配列番号25または26に示される配列を有するオリゴヌクレオチドプライマー。
- 配列番号1〜3、22、27〜58、59、60、62、63、65、66、68、69、71、72、74、75、77、78、80、81、83、84、86、87、89、90、92、93、95、96、98、99、101、102、104、105、107、108、110、111、113、114、116、または117のいずれかに示される配列を有するオリゴヌクレオチドプライマー。
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