JP2020500293A - 大腸癌及び進行性腺腫を検知するためのタンパク質バイオマーカーパネル - Google Patents

大腸癌及び進行性腺腫を検知するためのタンパク質バイオマーカーパネル Download PDF

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Abstract

本明細書には、被験体における進行性腺腫及び大腸癌の診断又は認識に関連するパネルが開示される。開示されたパネル及び関連する方法は、患者の結腸腫瘍状態を予測又は評価するために使用される。これらは、腫瘍の性質、再発、又は処置に対する患者の応答を判定するために使用することができる。前記方法の幾つかの実施形態は、臨床管理に関するレポートを生成する工程を含む。【選択図】図１

Description

関連出願
本出願は、全体において参照により本明細書に組み込まれる２０１６年１０月７日出願の米国仮特許出願第６２／４０５，７７１号、及び、全体において参照により本明細書に組み込まれる２０１７年１月２４日出願の米国特許出願第１５／４１４，４５６号の優先権の利益を主張するものである。
大腸癌は、米国における癌関連の死亡の主な原因であり、２０１３年には１４２，８２０人以上が診断され、５０，０００人以上が亡くなっている。２０１１年の研究によれば、１年あたり推定１２０万の診断例、世界中で６００，０００人の死亡が存在する。
大腸癌（ＣＲＣ）は、結腸、直腸、又は虫垂などの下方胃腸管における制御されない細胞増殖に起因する。ＣＲＣは結腸ポリープから進行し得る。結腸ポリープは典型的に、大腸又は直腸の内膜に生じる良性細胞の集まりを含む。多くの結腸ポリープが悪性でない一方で、ポリープは腺腫へと進行し得る。その後、大腸腺腫は、進行型大腸腺腫に増殖し、そしてＣＲＣへと進行し得る。
年を重ねるとともにＣＲＣを発症させるリスクは増す。新たな症例の９０パーセント及び死亡の９３％は５０歳以上の人で生じる。６０代になると、男性では、４０歳代と比較してＣＲＣを発症させるリスクが１０倍増大する。規則的なスクリーニングにより、進行性の大腸腺腫或いは前癌性のポリープの除去と、初期段階の癌の検出が可能となり、このことは、疾患の効果的な処置における重要な要因である。
ＣＲＣと診断された患者の生存率は、診断された時期に大きく依存する。ＣＲＣは通常、ステージＩからステージＩＶと定義される４つの段階で進行する。ステージＩとＩＩは、異常な細胞増殖が結腸又は直腸に制限される局地的な段階である。ステージＩＩＩは局所的なステージであり、癌が周囲の組織に広がっているが局地的なままであることを意味する。ステージＩＶは遠位性であり、癌が身体の他の臓器、最も一般的な例では肝臓又は肺の全体にわたって広がっていることを示す。ステージＩのＣＲＣと診断された患者では、５年生存率が、ステージＩＶの診断での１３％と比較して、９０％以上であると推測される。初期に見つかれば、ＣＲＣは典型的に癌の外科的除去によって処置される。癌が広がった後、癌の外科的除去は典型的に、その後に化学療法を伴う。
ＣＲＣは、初期段階から転移性の疾患までの典型的に遅い進行、及びその診断に利用可能なツールのための初期段階から転移性疾患および入手可能なツールを考慮すると、最も予防可能な癌の１つである。
ＣＲＣは、少なくとも予防された癌の１つでもある。この大部分は、利用可能なＣＲＣスクリーニング手法への遵守の乏しさに起因する。現在のスクリーニング手法は、糞便サンプル分析、或いは結腸内視鏡検査又はＳ状結腸鏡検査を介した直接観察の何れかに関与し、その何れも遵守率が低い。その結果、処置の成功率が実質的に低下した時点を過ぎて進行した後にのみ、ＣＲＣは大抵検出される。
結腸内視鏡検査とＳ状結腸鏡検査は、依然として結腸癌を検知するための代表的な存在である。しかし、これら検査の非常に侵襲的な性質と費用のせいで、人々にはあまり受け入れられていない。更に、こうした非常に侵襲的な手順は、感染症などの合併症のリスクに被検体を晒すものである。
大腸癌のための最も共通の非侵襲的検査は、便潜血検査（「ＦＯＢＴ」）である。あいにく、その高い無病誤診率に加えて、ＦＯＢＴの感度は約５０％に留まり、初期段階のＣＲＣの検出に関する感度に満たないこともある。癌胎児性抗原（「ＣＥＡ」）、糖鎖抗原１９−９、及び脂質関連シアル酸などの多くの血清マーカーが大腸癌において調査されてきた。しかし、これらの感度が低いことから、全米臨床腫瘍学会は、スクリーニングと診断にはこれらの何れも推薦できないこと、及び、使用する場合に手術後の監視に限定すべきであるという声明を出した。
生存率の著しい上昇のために、ＣＲＣが疾患進行において初期に検知される場合、ＣＲＣは、米国癌協会、即ちＡＣＳが日常的なスクリーニングを推薦する３つの癌のうちの１つである（乳房と子宮頚部癌は別のものである）。米国では、ＣＲＣのスクリーニングは現在、糞便の検査である便潜血検査、即ちＦＯＢＴを用いて、或いは２つの手順：結腸内視鏡検査又はＳ状結腸鏡検査の１つを使用して、ＡＣＳと米国予防医学専門委員会、即ちＵＳＰＳＴＦによって、５０−７５歳の全ての男女に推薦されている。ＣＲＣが初期に診断された場合、５年生存率の改善に対する日常的なスクリーニングの利点があるにもかかわらず、スクリーニングの受診率の遵守は、一部には既存の解決策が限定的であることが理由で低い。
ＣＲＣは大抵、結腸、直腸、又は虫垂などの下方胃腸管における前癌性腺腫から進行する。故に、進行性腺腫（ＡＡ）検出はＣＲＣの早期発見に価値のあるツールである。全てのＡＡがＣＲＣへと進行するわけではないが、個体におけるＡＡの検出は、疾病が最も容易に処置される時、ＣＲＣへの進行の前又は進行して早期に、誤って分割する細胞の凝集体（ｍｉｓ−ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｃｅｌｌ ｃｌｕｓｔｅｒ）を同定及び対処するのに価値のあるツールである。
本明細書には、例えば個体の血液サンプルを使用して、個体のＣＲＣ状態を評価する非侵襲的方法が提供される。幾つかのそのような方法は、個体から循環血液サンプルを得る工程；Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを含むサンプル中のタンパク質のリストを含み、且つ個体からのパネル情報を含むようにバイオマーカーとして個体の年齢と性別も含むバイオマーカーパネルに関するバイオマーカーパネルレベルを得て、ＣＲＣ健康評価を行うために前記パネル情報を使用する工程を含む。幾つかの手法は、前記個体の前記パネル情報を、ＣＲＣなし、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、ステージＩＶのＣＲＣ、及びより一般的に初期のＣＲＣ、進行性ＣＲＣの少なくとも１つなど、既知の大腸癌の状態に相当する基準パネル情報セットと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異ならない場合に、前記個体を、前記大腸癌状態を有していると分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいてパネルレベルを使用する工程、該パネルスコアを、ＣＲＣなし、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、ステージＩＶのＣＲＣ、及びより一般的に初期のＣＲＣ、進行性ＣＲＣの少なくとも１つなど、既知の大腸癌の状態に相当する少なくとも１つの基準パネル情報セットに関するパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異ならない場合に、前記個体を、前記大腸癌状態を有していると分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいて互いに対する選択されたバイオマーカーの比率を使用する工程、該パネルスコアを、ＣＲＣなし、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、ステージＩＶのＣＲＣ、及びより一般的に初期のＣＲＣ、進行性ＣＲＣの少なくとも１つなど、既知の大腸癌の状態に相当する少なくとも１つの基準パネル情報セットに関するパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異ならない場合に、前記個体を、前記大腸癌状態を有していると分類する工程を含む。
幾つかの手法は、前記個体の前記パネル情報を、ＣＲＣなし、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、ステージＩＶのＣＲＣ、及びより一般的に初期のＣＲＣ、進行性ＣＲＣの少なくとも１つなど、既知の大腸癌の状態に相当する基準パネル情報セットと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異なる場合に、前記個体を、前記基準パネルとは異なるＣＲＣ状態を有していると分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいてパネルレベルを使用する工程、該パネルスコアを、ＣＲＣなし、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、ステージＩＶのＣＲＣ、及びより一般的に初期のＣＲＣ、進行性ＣＲＣの少なくとも１つなど、既知の大腸癌の状態に相当する少なくとも１つの基準パネル情報セットに関するパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異なる場合に、前記個体を、前記大腸癌状態を有していないと分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいて互いに対する選択されたバイオマーカーの比率を使用する工程、該パネルスコアを、ＣＲＣなし、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、ステージＩＶのＣＲＣ、及びより一般的に初期のＣＲＣ、進行性ＣＲＣの少なくとも１つなど、既知の大腸癌の状態に相当する少なくとも１つの基準パネル情報セットに関するパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異なる場合に、前記個体を、前記大腸癌状態を有していないと分類する工程を含む。
本明細書に開示される幾つかのＣＲＣパネルは、０．８３、０．８４、０．８５、０．８６、０．８７、０．８８、０．８９、０．９０、又は０．９０より多くなどの、少なくとも０．８３の検証曲線下面積（ＡＵＣ）、即ちパネル試験成功のパラメータを実証する。０％のＮｏ Ｃａｌｌ率が適用される場合、場合によっては、０．８３又は約０．８３のＣＲＣ ＡＵＣ、０．８０又は約０．８０の検証感度、及び０．７１又は約０．７１の検証特異度が観察される。１２．３％又は約１２．３％のＮｏ Ｃａｌｌ率が適用される場合、場合によっては、０．８５又は約０．８５のＣＲＣ ＡＵＣ、０．８０又は約０．８０の検証感度、及び０．７６又は約０．７６の検証特異度が観察される。１８．２％又は約１８．２％のＮｏ Ｃａｌｌ率が適用される場合、場合によっては、０．８５又は約０．８５のＣＲＣ ＡＵＣ、０．８２又は約０．８２の検証感度、及び０．７８又は約０．７８の検証特異度が観察される。２３．２％又は約２３．２％のＮｏ Ｃａｌｌ率が適用される場合、場合によっては、０．８６又は約０．８６のＣＲＣ ＡＵＣ、０．８０又は約０．８０の検証感度、及び０．８３又は約０．８３の検証特異度が観察される。
本明細書には、例えば個体の血液サンプルを使用して、個体の進行性腺腫状態を評価する非侵襲的方法が提供される。幾つかのそのような方法は、個体から循環血液サンプルを得る工程；ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含むサンプル中のタンパク質のリストを含むバイオマーカーパネルに関するバイオマーカーパネルレベルを得る工程、個体からのパネル情報を含むようにバイオマーカーとして個体の年齢を得る工程、及び、ＣＲＣ健康評価を行うために前記パネル情報を使用する工程を含む。幾つかの手法は、前記個体からの前記パネル情報を、既知のＡＡ状態に対応する基準パネル情報セットと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異ならない場合に、前記個体を、前記ＡＡ状態を有していると分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいてパネルレベルを使用する工程、該パネルスコアを、既知のＡＡ状態に対応する基準パネル情報セットのパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異ならない場合に、前記個体を、前記ＡＡ状態を有していると分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいて互いに対する選択されたバイオマーカーの比率を使用する工程、該パネルスコアを、既知のＡＡ状態に対応する基準パネル情報セットのパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異ならない場合に、前記個体を、前記ＡＡ状態を有していると分類する工程を含む。
幾つかの手法は、前記個体からの前記パネル情報を、既知のＡＡ状態に相当する基準パネル情報セットと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異なる場合に、前記個体を、前記基準パネルとは異なるＡＡ状態を有していると分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいてパネルレベルを使用する工程、該パネルスコアを、既知のＡＡ状態に対応する基準パネル情報セットのパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異なる場合に、前記個体を、前記ＡＡ状態を有していないと分類する工程を含む。幾つかの手法は、パネルスコアを得るためのアルゴリズムにおいて互いに対する選択されたバイオマーカーの比率を使用する工程、該パネルスコアを、既知のＡＡ状態に対応する基準パネル情報セットのパネルスコアと比較する工程；及び前記個体の基準パネル情報が前記基準パネル情報セットと著しく異なる場合に、前記個体を、前記ＡＡ状態を有していないと分類する工程を含む。
本明細書に開示される幾つかのＡＡパネルは、０．６９、０．７０、０．７１、０．７２、０．７３、０．７４、０．７５、０．８０、０．８５、又は０．８５より多くなどの、少なくとも０．６９の検証曲線下面積（ＡＵＣ）、即ちパネル試験成功のパラメータを実証する。０％のＮｏ Ｃａｌｌ率が適用される場合、場合によっては、０．６９又は約０．６９のＡＡ ＡＵＣ、０．４４又は約０．４４の検証感度、及び０．８０又は約０．８０の検証特異度が観察される。８．５％又は約８．５％のＮｏ Ｃａｌｌ率が適用される場合、場合によっては、０．６９又は約０．６９のＣＲＣ ＡＵＣ、０．４７又は約０．４７の検証感度、及び０．８０又は約０．８０の検証特異度が観察される。
上記及び本明細書中の開示に照らして、本明細書には、進行性の大腸腺腫と大腸癌の少なくとも１つの診断及び／又は処置のための方法、組成物、キット、コンピューター可読媒体、及びシステムが提供される。本明細書に提供される方法及び組成物を介して、サンプルは個体から得られる。場合によっては、個体は、大腸癌、進行性腺腫、或いはその両方の症状を示さない。一部の個体は、日常の健康の観察又はモニタリングの一部として試験される。代替的に、一部の個体は、大腸癌、進行性腺腫、或いはその両方などの、大腸の健康問題の少なくとも１つの症状を示すことに関して試験される。場合によっては、個体は、大腸癌、進行性腺腫、或いはその両方のリスクにあると同定される。サンプルは、タンパク質、タンパク質と年齢、タンパク質と性別、又はタンパク質と年齢と性別などのマーカーのパネル、例えば、本明細書に開示されるパネル中のマーカーを含む又は該マーカーから成るマーカーのパネルの蓄積レベルを判定するために分析される。多くの場合、パネルは、進行性の大腸腺腫又は大腸癌の存在を示す際に個々に役割を果たすと知られているタンパク質を含むが、他の場合では、パネルは進行性の大腸腺腫又は大腸癌と相関することが知られていないタンパク質（複数可）を含む。しかし、全ての場合、マーカーを同定してパネルへ蓄積すると、個々のマーカー、或いはより小さい又は少ない正確なマーカーのセットのレベルを実質的に上回る、特異度、感度、或いは特異度と感度のレベルがもたらされる。
加えて、本明細書で開示される方法、パネル、及び他の試験は、多くの商用の試験、具体的には多くの現在利用可能な血液ベースの試験の感度、特異度、或いは感度と特異度を著しく上回る。本明細書に開示される方法、パネル、及び他の試験は、容易に実行される更なる利益を有しており、それにより、胃腸の健康評価試験を必要とする個体は、例えば、糞便サンプルを収集する又は結腸内視鏡検査などの侵襲的手順よりむしろ、この試験を行う可能性が高い。パネル蓄積レベルは、例えば、抗体蛍光（ｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）結合アッセイ又はＥＬＩＳＡアッセイを介して、質量分光法分析を介して、抗体セットの蛍光の検出、又はタンパク質蓄積レベルの定量化に代わる手法を介して、様々な実施形態において多くの方法で測定される。
パネル蓄積レベルは、本明細書中の開示と一致する多くの手法によって評価される。例えば、パネル蓄積レベルは、既知の大腸状態の少なくとも１つ、及び最大１０、１００、又は１００より多くの標準を含む陽性対照又は陰性対照の標準と、或いは、進行性の大腸腺腫又は大腸癌の蓄積レベル又は健康な蓄積レベルのモデルと比較され、それにより、分析される個体の健康状態に関する予測が行われる。代替的に又は組み合わせで、パネル結果は、既知の陽性又は既知の陰性の患者サンプルから得たデータ上で訓練され或いは構築される、機械学習又は他のモデルと比較される。場合によっては、パネル分析結果は、パネル分析結果の介入又は代替的な検証に関する推奨を伴う。
従って、本明細書には、進行性の大腸腺腫及び大腸癌の少なくとも１つの診断及び／又は処置に有用なバイオマーカーパネル及びアッセイが提供される。
本明細書には、本明細書に記載されるコンピューター可読媒体と、コンピューター可読媒体を使用するための説明書とを含むキットも提供される。
化学療法、生物学的な治療薬の投与、及び低位前方切徐術又は腹会陰切断などの外科的処置、或いはオストミーなどの多くの治療レジメンが本明細書で企図され、当業者に知られている。
０％のＮｏ Ｃａｌｌを有する主なＣＲＣパネルに関するＡＵＣ曲線を例示する。 １５％のＮｏ Ｃａｌｌを有する主なＣＲＣパネルに関するＡＵＣ曲線を例示する。 ２０％のＮｏ Ｃａｌｌを有する主なＣＲＣパネルに関するＡＵＣ曲線を例示する。 ２５％のＮｏ Ｃａｌｌを有する主なＣＲＣパネルに関するＡＵＣ曲線を例示する。 ０％のＮｏ Ｃａｌｌを有する主なＡＡパネルに関するＡＵＣ曲線を例示する。 １０％のＮｏ Ｃａｌｌを有する主なＡＡパネルに関するＡＵＣ曲線を例示する。 本明細書に記載されるようなＣＲＣパネルのためのＡＵＣを示す細い垂直線と比較した、無作為に生成されたＣＲＣパネル（柱）からの発見ＡＵＣを例示する。 本明細書に記載されるようなＣＲＣパネルのためのＡＵＣを示す細い垂直線と比較した、無作為に生成されたＡＡパネル（柱）からの発見ＡＵＣを例示する。 ＣＲＣパネルメンバーの第１のサブセットに関する、バイオマーカーレベルと全モデルスコアとの相関性を例示する。 ＣＲＣパネルメンバーの第２のサブセットに関する、バイオマーカーレベルと全モデルスコアとの相関性を例示する。 ＣＲＣパネルメンバーの第３のサブセットに関する、バイオマーカーレベルと全モデルスコアとの相関性を例示する。 本明細書中の開示と一致するコンピューターシステムを示す。 （図７におけるような）本明細書に記載されるようなＣＲＣパネルのためのＡＵＣを示す細い垂直線と比較した、無作為に生成されたＣＲＣパネル（柱）からの発見ＡＵＣを例示し、ここで、ＣＥＡ、ＣＯ９、及びＤＰＰＩＶを含むパネルは、これら３つのマーカーを含まないパネルに比べて陰影を付けられている。
本明細書では、例えば、進行性の大腸腺腫（「ＡＡ」）と大腸癌（「ＣＲＣ」）の少なくとも１つの検出によって、大腸の健康の非侵襲的評価のためのバイオマーカーパネル、方法、組成物、キット、及びシステムが記載されている。本明細書に記載されるバイオマーカーパネル、方法、組成物、キット、及びシステムは、被験体が、循環血液から得られたサンプルの非侵襲的アッセイによって、進行性の大腸腺腫とＣＲＣの少なくとも１つなどの大腸状態を抱えている可能性を判定するために使用される。幾つかのこのようなバイオマーカーパネルは、８１％以上もの感度と７８％以上もの特異度で大腸癌などの大腸の健康問題を検知するために非侵襲的に使用される。典型的なＣＲＣバイオマーカーパネルは、マーカーＣ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣと、サンプルを提供する個体の年齢の非タンパク質バイオマーカーとを含む。幾つかのそのようなバイオマーカーパネルは、５０％以上もの感度と８０％以上もの特異度で進行性腺腫などの大腸の健康問題を検知するために非侵襲的に使用される。進行性腺腫の評価に関連する典型的なバイオマーカーパネルは、マーカーＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含み、個体の年齢を得ることも含む。
本明細書で開示されるようなバイオマーカーパネルは、循環血液に由来するタンパク質レベル情報を単独で、或いは、個体の年齢、性別、健康履歴、又は他の特徴などの他の情報と組み合わせて用いて、個体の大腸の健康に関する感度の高い特異的な結論が下されるという特性を共有する。本バイオマーカーパネルの利点は、都合よく非侵襲的に得られたサンプルを用いて、パネルが感度の高い特異的な大腸の健康状態評価を提供するということである。結腸内視鏡検査又はＳ状結腸鏡検査などの侵入的な腹部アッセイから、或いは糞便サンプル材料から得られたデータに頼る必要はない。結果として、遵守率は著しく高まり、大腸の健康問題は進行初期でより容易に認識され、その結果、当該問題がより効率的に処置される。結局、この利点の効果は救済された生命において測定され、且つ、実質的なものである。
本明細書で開示されるようなバイオマーカーパネルは、パネルとしてのその予測値が、その個々のメンバーの予測値よりも実質的に大きくなるように選択される。パネルメンバーは通常、パネルの全体的な健康シグナルに独立して貢献するように、互いに共変動しない。従って、商業上及び医学的に関連する信頼度（感度、特異度、或いは感度と特異度など）が得られるように、パネルは、個体の大腸の健康状態を示す任意の個々の構成要素のパフォーマンスを大幅に上回ることができる。故に、本明細書で開示されるようなパネルにおいて、健康問題を示す複数のパネルメンバーは、例えば、派生するシグナルが効果的な単一のシグナルで２度繰り返されるように２つ以上のメンバーが正確に一致して上昇又は下降するパネルに見られるよりもはるかに強力なシグナルを提供する。これに応じて、本明細書で開示されるようなパネルは単一の構成要素測定値の変動に対して頑強である。例えば、パネルメンバーが互いとは無関係に変動するため、本明細書中のパネルは大抵、パネルの１以上の個々のメンバーが単独で測定される場合には健康リスクが存在することを示さないという事実にもかかわらず、健康のリスクを示す。場合によっては、本明細書中のパネルは、いかなる個々のパネルメンバーもそれ自体では有意なレベルの信頼度で健康のリスクを示さないという事実にもかかわらず、有意なレベルの信頼度で健康のリスクを示す。場合によっては、本明細書中のパネルは、少なくとも１つの個々のメンバーが、健康のリスクが存在しないことを有意なレベルの信頼度で示すという事実にもかかわらず、有意なレベルの信頼度で健康のリスクを示す。
本明細書に記載されるパネルと一致するバイオマーカーは、タンパク質などの個体の血流中で循環する生体分子を含む。個体の年齢又は性別などの人口学的情報を含む容易に利用可能な情報も、場合によっては含まれている。重量、高さ、肥満度指数の他、その他の容易に測定又は獲得された情報を含む生理学的情報も、マーカーとして適格である。とりわけ、本明細書中のパネルの一部は、バイオマーカーとして年齢、性別、或いは年齢と性別に依存する。
本明細書中の多くのバイオマーカーに共通することは、それらが個体において容易に分析されることである。本明細書中のバイオマーカーは、個体の動脈又は静脈から採血によって容易に得られるか、或いは問診によって、又は簡単な生体分析によって得られる。本明細書中のバイオマーカーを容易に得る利点は、結腸内視鏡検査又はＳ状結腸鏡検査などの侵襲的アッセイがバイオマーカー測定に必要ではないということである。同様に、糞便サンプルもバイオマーカー測定には不要である。その結果、本明細書で開示されるようなパネル情報は大抵、診療室への訪問と組み合わせて採血によって容易に得られる。従って、遵守率は糞便サンプル又は侵襲的処置を含む大腸の健康アッセイの遵守率よりもかなり高い。
本明細書で開示される典型的なパネルは、その親タンパク質に認識可能に又は一意的にマッピングされる循環タンパク質又はそのフラグメントを含み、場合によっては、個体の年齢などの容易に得られるバイオマーカーを含む。
パネル要素
一部のバイオマーカーパネルは、本明細書で列挙されるタンパク質マーカーの一部又は全て、そのサブセット、或いは列挙されたマーカーを、追加のマーカー又は生物学的パラメータと組み合わせて含む。大腸癌評価に関連する主なバイオマーカーパネルは、少なくとも４つのマーカー、最大で完全なリストを、単独で、又は追加のマーカーと組み合わせて含んでおり、前記リストは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣから選択され、バイオマーカーとして年齢と性別も含んでいる。進行性腺腫評価に関連する主なバイオマーカーパネルは、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１から選択されたマーカーを含み、更にバイオマーカーとして個体の年齢を含んでいる。主なバイオマーカーパネル、或いは、大腸癌及び進行性腺腫の評価の能力の組み合わせを持つバイオマーカーパネルの組み合わせは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１などのバイオマーカー、或いは、１つ以上のマーカーで除外又は置換される少なくとも１つの個々のマーカーを随意に有するそれらのサブセットを含む。
大抵、ＣＲＣバイオマーカーパネルと進行性腺腫パネルを組み合わせて単一のキット又は単一のバイオマーカーパネルにすることが、好都合又は効率的である。これらの場合、Ｃ９、ＣＥＡ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含む、１１のバイオマーカー、或いはそのサブセット又はより大きなセットを含んでいるキットが確認され、ここで、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣ、又はこれらマーカーを含むサブセット或いはより大きなセットは、大腸癌状態に関して有益であり；ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１、又はこれらマーカーを含むサブセット或いはより大きなセットは、進行性腺腫状態に関して有益であり；及び、Ｃ９、ＣＥＡ、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１は、含まれる場合、大腸癌状態と進行性状態の両方に関して、具体的には患者の年齢と性別に関する情報と組み合わせて有益である。代替的且つ様々な大腸癌バイオマーカーパネルが以下に列挙される。
上記で議論されたパネルと同様に、これらパネル、或いはサブセット又は追加は、進行性腺腫を示すために、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１などのマーカーを随意に使用して、単独で、或いは、上述の進行性腺腫パネルと組み合わせて使用される。典型的なバイオマーカーパネルは、少なくとも４つのマーカー、最大で完全なリストを、単独で、又は追加のマーカーと組み合わせて含んでおり、前記リストは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣから選択され、個体の年齢と性別も含んでいる。
従って、本明細書には、上述のバイオマーカーを含む大腸の健康評価パネルが開示される。パネルは、少なくとも３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、又は１２より多くの本明細書で言及されるバイオマーカーを含む。
同様に、本明細書には、上述のバイオマーカーから成る大腸の健康評価パネルが開示される。パネルは、少なくとも３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、又は１２より多くの本明細書で言及されるバイオマーカーを含む。
バイオマーカー
場合によっては、本明細書に記載されるバイオマーカーパネルは少なくとも３つのバイオマーカーを含む。バイオマーカーは、表１に列挙される１７のバイオマーカーの識別可能なポリペプチド又はフラグメントの群から選択される。本明細書に記載されるバイオマーカーの何れかはタンパク質バイオマーカーであり得る。更に、この例におけるバイオマーカーの群は、場合によっては、表１に見られる特性を備えたポリペプチドを付加的に含むことができる。
典型的なタンパク質バイオマーカーと、利用可能な場合にはそのヒトアミノ酸配列とが、表１に列挙される。タンパク質バイオマーカーは、表１のポリペプチド配列の一意的に同定可能なフラグメントと同様に、表１のポリペプチド配列の完全長の分子を含む。マーカーは有益となるように完全長であり得るが、必ずしもそうである必要はない。多くの場合、フラグメントが表１のポリペプチドに由来するか、表１のポリペプチドを表していると一意的に識別可能な限り、それは本明細書に記載される目的に有益である。
本明細書で企図されるバイオマーカーは、バイオマーカーの配列の８つの残基、９つの残基、１０の残基、２０の残基、５０の残基、又は代替的に５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又はそれ以上のスパンにわたって、表１に列挙されたマーカーと同一のアミノ酸配列を有するポリペプチドを更に含む。バイオマーカーの変異体又は代替的な形態は、例えば、開示されたバイオマーカーをコードする転写物の任意のスプライス変異体によってコードされたポリペプチドを含む。特定の場合、修飾された形態、フラグメント、又はそれらの対応ＲＮＡ或いはＤＮＡは、完全長のタンパク質よりも診断時に優れた差別力を示すことがある。
本明細書で企図されるバイオマーカーは、本明細書に記載されるタンパク質のいずれかの切断型又はポリペプチドフラグメントを更に含む。タンパク質の切断型又はポリペプチドフラグメントは、Ｎ−末端欠失又は切断型、及びＣ−末端欠失又は切断型を含み得る。タンパク質の切断型又はフラグメントは、限定されないが、代替的な翻訳、体外（ｅｘｏ−）及び／又は体内（ｅｎｄｏ−）タンパク質分解、及び／又は分解、例えば、物理的、化学的、及び／又は酵素的なタンパク質分解などによる任意のメカニズムによって発生するフラグメントを含み得る。限定されないが、バイオマーカーは、タンパク質のアミノ酸配列の約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％を表し得るタンパク質、ポリペプチド、或いはペプチドのフラグメントの切断型又はフラグメントを含み得る。
限定されないが、タンパク質の切断型又はフラグメントは、対応する完全長のタンパク質の約５−２０の連続するアミノ酸配列、約１０−５０の連続するアミノ酸、約２０−１００の連続するアミノ酸、約３０−１５０の連続するアミノ酸、或いは約５０−５００の連続するアミノ酸残基を含み得る。
幾つかの例において、フラグメントは、対応する成熟した完全長のタンパク質、或いはその溶解可能又は血漿循環の形態と比較して、例えば、１−約１５のアミノ酸、１−約１０のアミノ酸、或いは１−約５のアミノ酸などの、１−約２０のアミノ酸によって、Ｎ−末端又はＣ−末端で切断される。
ペプチド、ポリペプチド、或いはタンパク質、及びそのフラグメントなどの本開示の任意のタンパク質バイオマーカーは、限定されないが、リン酸化、グリコシル化、脂質化、メチル化、セレノシスチン修飾、システイニル化（ｃｙｓｔｅｉｎｙｌａｔｉｏｎ）、スルホン化、グルタチオン付加、アセチル化、メチオニンスルホキシド或いはメチオニンスルホンへのメチオニンの酸化などの修飾を含む発現後修飾を有するなど、前記マーカー、ペプチド、ポリペプチド、或いはタンパク質、及びフラグメントの修飾された形態を包含してもよい。
幾つかの例において、断片化したタンパク質はＮ−末端及び／又はＣ−末端で切断される。そのような断片化したタンパク質は、Ｎ−末端（ａ、ｂ、ｃ−イオン）及び／又はＣ−末端（ｘ、ｙ、ｚ−イオン）で切断されたタンパク質又はペプチドの、１つ以上又は全ての移行型イオンを含み得る。本明細書で教示されるような典型的なヒトマーカー、核酸、タンパク質、或いはポリペプチドは、ＮＣＢＩ Ｇｅｎｂａｎｋ（ウェブサイトｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖにアクセス可能）又はＳｗｉｓｓｐｒｏｔ／Ｕｎｉｐｒｏｔ（ウェブサイトｕｎｉｐｒｏｔ．ｏｒｇにアクセス可能）の受入番号の下で注釈される通りである。幾つかの例において、上記配列は、本明細書で教示されるようなマーカー、核酸、タンパク質、或いはポリペプチドの前駆体（例えばプレタンパク質）であり、成熟した分子から離れて処理される部分を含み得る。幾つかの例において、１つ以上のアイソフォームしか開示されていないが、配列の全てのアイソフォームが意図されている。
本明細書に列挙されたバイオマーカーの検出用の抗体は市販で入手可能である。本明細書に記載されるバイオマーカーのアッセイに役立つ試薬の供給源の一部のリストが以下の表２に提示される。
本明細書で列挙される任意のバイオマーカーパネルについて、１つ以上の構成要素において異なる変異体バイオマーカーパネルも企図されている。故に、主なＣＲＣパネルＣ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣ、また個体の年齢と性別も含むものに目を向けると、多くの関連するパネルが開示される。これと本明細書で開示される他のパネルについて、列挙されたバイオマーカーパネルのバイオマーカー構成要素の少なくとも８、少なくとも７、少なくとも６、少なくとも５、少なくとも４、少なくとも３、又は少なくとも２つを含む変異体が企図される。
本明細書中の開示と一致する典型的なＣＲＣパネルは、表３に列挙される。また、表３のエントリーに列挙されるマーカーを含むパネルも開示される。
本明細書中の開示と一致する追加の典型的なＣＲＣパネルは、表４に列挙される。また、表４のエントリーに列挙されるマーカーを含むパネルも開示される。場合によっては、表４に列挙されたパネルは、上記表３に列挙されたパネルの代替案として使用することができる。表４はまた、各パネルに対応する曲線下面積値「ＡＵＣ」、感度「Ｓｅｎｓ」、及び特異度「Ｓｐｅｃ」の値を含む。
本明細書中の開示と一致する典型的なＡＡパネルは、表５に列挙される。また、表５のエントリーに列挙されるマーカーを含むパネルも開示される。
本明細書中の開示と一致する典型的なＡＡパネルは、表６に列挙される。また、表６のエントリーに列挙されるマーカーを含むパネルも開示される。場合によっては、表６に列挙されたパネルは、上記表５に列挙されたパネルの代替案として使用することができる。表６はまた、各パネルに対応する曲線下面積値「ＡＵＣ」、感度「Ｓｅｎｓ」、及び特異度「Ｓｐｅｃ」の値を含む。
健康評価分析
本明細書に記載されるバイオマーカーパネル、方法、組成物、及びキットは、被験体から得られた生体サンプル中のバイオマーカーの検出或いは測定に基づいた、進行性の大腸腺腫とＣＲＣの少なくとも１つのためのアッセイを提供する。生体サンプルは、好ましくは個体の動脈又は静脈から採取された血液サンプルである。血液サンプルは、全血サンプル、血漿サンプル、又は血清サンプルであり得る。本明細書で提供される開示は、医学的に現実的なほど信頼できる試験の結果を与える感度と特異度を備えた血液サンプルなどのサンプルから、進行性の大腸腺腫とＣＲＣの少なくとも１つを検知する。本明細書中の健康評価の方法、システム、キット、及びパネルには、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％の感度、並びに少なくとも７０％の特異度がある。こうしたＣＲＣ関連の方法は、生体サンプル中の１５以下のバイオマーカーの測定に基づいて７０％以上の感度と少なくとも７０％の特異度の少なくとも１つを有することができる。場合によっては、本明細書で提供される方法は進行性の大腸腺腫とＣＲＣの少なくとも１つを検知する。そのような方法は、わずか４つのバイオマーカー、５つのバイオマーカー、６つのバイオマーカー、７つのバイオマーカー、８つのバイオマーカー、９つのバイオマーカー、１０のバイオマーカー、１１のバイオマーカー、１２のバイオマーカー、１３のバイオマーカー、１４のバイオマーカー、又は１５のバイオマーカーの測定に基づいて、ＡＡ検出では少なくとも４０％及びＣＲＣ検出では少なくとも７０％の感度と、少なくとも７０％の特異度の少なくとも１つを有することができる。幾つかの好ましい実施形態において、当業者は少なくとも８つのマーカーのバイオマーカーパネルを使用して、大腸癌を評価することができる。幾つかの好ましい実施形態において、当業者は少なくとも４つのバイオマーカーのパネルを使用して、進行性腺腫を評価することができる。一部のバイオマーカーパネルにより、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、又はそれ以上のバイオマーカーを用いた大腸癌及び進行性腺腫両方の評価が可能になる。
場合によっては、本明細書に記載されるバイオマーカーパネル、方法、組成物、及びキットは、ＣＲＣ又は進行性腺腫のリスクの高い個体をスクリーニングするのに有益である。場合によっては、本明細書に記載される方法に基づいて進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの陽性の検出は、追加の診断方法を推奨すべき患者を同定するために使用される。例えば、本明細書中の方法が陽性の結果をもたらす一部の場合には、そのような方法は、結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、独立した癌アッセイ、或いは糞便癌アッセイなどの追加の検査を行うように介護者に警告するために使用される。
本明細書に記載されるバイオマーカーパネル、方法、組成物、及びキットは、結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、或いは結腸組織生検の品質管理測定基準としても有用である。例えば、本明細書に記載される方法に基づく、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの陽性の検出は、結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、又は結腸組織生検の結果を検証するために使用され得る。例えば、結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、或いは結腸組織生検が陰性結果をもたらすが、本明細書に記載される方法が陽性の結果をもたらす場合には、そのような方法は、別の結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、或いは結腸組織生検を行なうか、或いは医薬組成物の投与などの処置レジメンを始めるように介護者に警告するために使用可能である。処置レジメンは本明細書に記載されるような１つ以上の他の処置を含み得る。
本明細書に記載される幾つかの方法は、（ａ）被験体から生体サンプルを得る工程；（ｂ）被験体の生体サンプル中のバイオマーカーのパネルを測定する工程；（ｃ）測定に基づいて被験体の進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在の有無を検出する工程；及び（ｄ）（ｉ）検出に基づいて被験体の進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つを処置する工程、又は（ｉｉ）検出の結果に基づいて結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、或いは大腸の組織生検を被験体に推奨する工程を含む。本明細書に記載される１以上の方法のために、「処置する工程」は、ＣＲＣの処置の開始の推奨を含むレポートを、被験体又はその介護者に提供する工程を含む。本明細書に記載される１つ以上の方法のために、「被験体に結腸内視鏡検査を推奨する工程」とは、ＣＲＣの評価を確認するために、被験体が結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、或いは組織生検を受けるべきであるという推奨を含むレポートを、被験体或いは被験体の介護者に提供する工程を含む。場合によっては、結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、又は組織生検は、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つを除去し、それにより進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つを処置するために使用され得る。
典型的な方法は、（ａ）被験体から得られた生体サンプル中のバイオマーカーパネルの測定値を含むデータを得る工程、（ｂ）測定データに基づいてバイオマーカーパネルの被験体特有のプロファイルを生成する工程、（ｃ）バイオマーカーパネルの被験体特有のプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較する工程、及び（ｄ）上記（ｃ）に基づいて進行性大腸腺腫及び大腸癌の少なくとも１つの可能性を判定する工程を含む。
典型的な方法は、（ａ）被験体から得られた生体サンプル中のバイオマーカーパネルを測定する工程；（ｂ）測定に基づいて被験体の大腸癌及び／又は大腸腺腫の存在の有無を検出する工程；及び（ｃ）検出に基づいて被験体の大腸癌を処置する工程を随意に含む。
典型的な方法は、（ａ）被験体から得られた生体サンプル中のバイオマーカーパネルの測定値を含むデータを得る工程、（ｂ）測定データに基づいてバイオマーカーパネルの被験体特有のプロファイルを生成する工程、（ｃ）バイオマーカーパネルの被験体特有のプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較する工程、及び（ｄ）上記（ｃ）に基づいて進行性大腸腺腫及び大腸癌の少なくとも１つの可能性を判定する工程を含む。本明細書で提供される幾つかの方法は、（ａ）被験体から得られた生体サンプル中のバイオマーカーパネルを測定する工程；（ｂ）測定に基づいて被験体の大腸癌及び／又は大腸腺腫の存在の有無を検出する工程；及び（ｃ）検出に基づいて、結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、並びに被験体の組織生検の少なくとも１つを被験体に推奨する工程を含む。典型的な方法は随意に、被験体の予後を確立するために、大腸癌の診断又は大腸癌のモニタリングを含む。列挙されたタンパク質の１つ或いは組み合わせのレベルは、選択された処置に潜在的に依存して、癌患者の差異的な結果に経時的に関連付けることが可能である。典型的な方法は随意に、被験体からのサンプル中の１つ以上のバイオマーカーの蓄積レベルを、その後の時点で被験体から得られたサンプル中の１つ以上のバイオマーカーの蓄積レベルと比較することにより、被験体の癌の進行をモニタリングする工程を含み、１つ以上のバイオマーカーの発現の差は、被験体の癌の進行を診断するか、或いはその診断を助ける。幾つかの典型的な方法は処置の有効性をモニタリングする工程を含む。場合によっては、処置の有効性をモニタリングするための方法は、処置の少なくとも一部を与える前に被験体からのサンプル中の１つ以上のバイオマーカーの蓄積レベルを、被験体が処置の少なくとも一部を受けた後に被験体から得られたサンプル中の１つ以上のバイオマーカーの蓄積レベルと比較する工程を含み、１つ以上のバイオマーカーの蓄積レベルの差は、処置の有効性を診断するか、或いはその診断を助ける。
被験体のモニタリングは、約３ヶ月、約６ヶ月、約９ヶ月、約１２ヶ月、約１５ヶ月、約１８ヶ月、約２１ヶ月、又は約２４ヶ月より長い期間にわたって行うことができる。例えば、被験体の健康状態及び施された処置の有効性のモニタリングの少なくとも１つは、上述の期間の１つ以上にわたって行うことができる。場合によっては、被験体の試験及び処置の少なくとも１つは、上述の１つ以上の期間の後に繰り返すことができる。例えば、被験体は、約３ヶ月、約６ヶ月、約９ヶ月、約１２ヶ月、約１５ヶ月、約１８ヶ月、約２１ヶ月、又は約２４ヶ月に再試験され得る。
場合によっては、典型的な方法は、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術又は腹会陰切断、及び人工肛門形成術の１つ以上を推奨する工程を含む。場合によっては、典型的な方法は、ロイコボリン、５−ＦＵ、オキサリプラチン（Ｅｌｏｘａｔｉｎ（登録商標））、イリノテカン（Ｃａｍｐｔｏｓａｒ（登録商標））、カペシタビン（Ｘｅｌｏｄａ（登録商標））、セツキシマブ、パニツムマブ、レゴラフェニブ（Ｓｔｉｖａｒｇａ（登録商標））、トリフルリジン、及びチピラシル（Ｌｏｎｓｕｒｆ（登録商標））の１つ以上を被験体に投与することを推奨する工程を含み得る。場合によっては、典型的な方法は、ＦＯＬＦＯＸ：ロイコボリン、５−ＦＵ及びオキサリプラチン（Ｅｌｏｘａｔｉｎ（登録商標））；ＦＯＬＦＩＲＩ：ロイコボリン、５−ＦＵ及びイリノテカン（Ｃａｍｐｔｏｓａｒ（登録商標））；ＣａｐｅＯＸ：カペシタビン（Ｘｅｌｏｄａ（登録商標））及びオキサリプラチン；及びＦＯＬＦＯＸＩＲＩ：ロイコボリン、５−ＦＵ、オキサリプラチン及びイリノテカンの１つ以上を被験体に投与することを推奨する工程を含み得る。場合によっては、典型的な方法は、ＶＥＧＦを標的とする薬物（例えば、ベバシズマブ（Ａｖａｓｔｉｎ（登録商標））、ｚｉｖ−アフリベルセプト（Ｚａｌｔｒａｐ（登録商標））、ラムシルマブ（Ｃｙｒａｍｚａ（登録商標））、及びＥＧＦＲを標的とする薬物（例えばセツキシマブ（Ｅｒｂｉｔｕｘ（登録商標））、パニツムマブ（Ｖｅｃｔｉｂｉｘ（登録商標）））の１つ以上を被験体に投与することを推奨する工程を含み得る。例えば、典型的な方法は、被験体又は被験体の介護者などに書面のレポートを提供する工程を含み、該レポートは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術又は腹会陰切断、及び人工肛門形成術の１つ以上を含む、本明細書に記載のレジメンの１つ以上を受けることを被験体に推奨することを含む。
バイオマーカー測定
バイオマーカーは、本明細書中の開示と一致する多くの手法によって測定される。多くの場合、バイオマーカーは、個体からの血液サンプル中のタンパク質又はタンパク質フラグメントが特異抗体に結合するＥＬＩＳＡアッセイにて生じる相互作用などの免疫学的相互作用によって測定され、結合の程度はサンプル中のタンパク質存在量の尺度として定量化される。本明細書で開示されるようなバイオマーカーパネルを測定することができるＥＬＩＳＡアッセイは、キットとしての本開示の実施形態として企図される。
代替的に、又は組み合わせで、バイオマーカーは必要に応じて、ＭＳ、ＭＳ／ＭＳ、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ、或いは他の質量分析手法などの質量分析法によって測定される。大抵、ＭＳの手法は完全長のタンパク質よりもむしろバイオマーカーのフラグメントを定量化する。しかし、こうした手法は、本明細書で開示されるような大腸の健康状態の評価に十分な精度でバイオマーカーのタンパク質レベルを判定するのに十分である。
パネルパフォーマンスの詳細の一部はアッセイ手法に依存しており、そのため、パネルの中には免疫学的又は質量分析の手法を用いてわずかにより良く機能するものもある。しかし、多くの場合、パネルパフォーマンスがアッセイ方法にあまり依存しないことが観察され、そのため、免疫学的アッセイを用いてわずかにより良く機能するパネルは、それにもかかわらず、質量分光分析を使用して分析されるときに個体の大腸の健康状態に関して有益であり、その逆もしかりである。
一旦、バイオマーカーパネルの発現レベルが判定されると、大腸の健康状態の評価は、サンプルを得る個体について入手可能である。個体のバイオマーカーパネル発現レベルから大腸の健康状態の評価を生成するか、又は該評価に到達するために、当業者は多くの手法を利用可能である。
一部の評価は、大腸癌又は少なくとも１つの進行性腺腫を抱える個体でそうであるように、良好な大腸の健康状態にあると知られている又は独立して検証された個体から、或いは酷い大腸の健康状態にあると知られている又は独立して検証された個体からの基準バイオマーカーパネルレベルなどの基準レベルとの、個体のバイオマーカーパネルレベルの比較に依存する。代替的に又は組み合わせで、個体のバイオマーカーパネルレベルは、共通の既知の大腸の健康状態の複数の個体から構築された基準レベルと比較される。場合によっては、基準は複数の個体からの既知のパネルレベルの平均であるか、或いは代替的に、基準個体で観察されたパネルレベルの範囲によって定義された範囲である。場合によっては、一般的な大腸の健康状態を有している個体間の異常値が、複数の、大部分の、又は全てのパネルレベルに共通しているパネルレベルよりも低い予測値が与えられるように、範囲基準パネルレベルは重み付け範囲である。
より複雑な評価手法では、個体のバイオマーカーパネルレベルは、少なくとも１０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも５００、或いは少なくとも１０００以上の個体などの、一般に知られている大腸の健康状態の多くの個体から構築された基準レベルと比較される。大抵、基準個体は、大腸癌で陽性及び陰性、進行性腺腫で陽性及び陰性など、大腸の健康状態で陽性〜陰性の間の健康状態で均一に分布する。評価は、場合によっては、既知の健康状態の複数の基準と、個体のバイオマーカーパネルレベルの反復又は同時の比較を含む。
代替的に又は組み合わせで、個体のバイオマーカーパネルレベルと基準との間の単一の比較が、少なくとも１０、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも５００、或いは少なくとも１０００以上の個体などの一般に知られている大腸の健康状態の非常に多くの個体からの情報を統合する又は集める結果をもたらすように、複数の既知の基準バイオマーカーパネルレベルは、機械学習モデルなどの計算評価アルゴリズムを訓練するために使用される。そのような基準を作ることで大抵、個体の大腸の健康状態をはるかに速く評価できるか、或いは少ない計算能力で評価することができる。
基準は、当業者に知られている多くの計算手法のいずれかによって複数の基準個体バイオマーカーレベルから生成される。機械学習モデルは、例えば、Ｒなどの任意の数の統計プログラミング言語、Ｐｙｔｈｏｎなどのスクリプト言語、関連する機械学習パッケージ、Ｗｅｋａ又はＪａｖａ（登録商標）、Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ、Ｍａｔｌａｂ、或いはＳＡＳなどのデータマイニングソフトウェアを使用して容易に構築される。
個体のバイオマーカーパネルレベルは、上記で生成されるような基準と、或いは他の方法で当業者によって比較され、出力評価が生成される。多くの出力評価は、本明細書の開示と一致している。出力評価は、感度、特異度、或いは感度と特異度のパラメータによってしばしば狭められる単一の評価を含み、これは大腸の健康状態評価を示す。代替的に又は組み合わせで、個体のバイオマーカーパネルレベル或いはバイオマーカーパネルレベル評価を考慮して、大腸の健康問題に苦しむ可能性の相対的な増加を示すオッズ比などの、追加のパラメータが提供される。
結果は様々に、個体、或いは健康管理の専門家又は他の専門家に提供される。結果には随意に、例えば、結腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、或いは大腸の健康のための他の補足アッセイなどの侵襲的手法或いは糞便サンプルアッセイを使用して、大腸の健康状態評価を確認する又は独立して評価する推奨などの健康上の推薦が伴う。
推奨は、ポリープ切除、放射線療法、化学療法、抗体療法、バイオシミラー治療、又は他の処置レジメンなどの処置レジメンを示す情報、例えば、治療レジメンの成功又は有効性を示す情報といった処置レジメンに関連する情報を随意に含んでいる。レジメンの有効性は、場合によっては、第１の時点で、随意に処置と後の第２の時点の前に、随意に処置例の後に、個体のバイオマーカーパネルレベルの比較によって評価される。バイオマーカーパネルレベルは互いに、基準に対して各々比較され、或いはさもなければ、処置レジメンを継続し、増やし、代替的なレジメンと交換し、或いは大腸癌又は進行性腺腫などの大腸の健康問題への対処の成功により中止しなければならないというように、処置レジメンが有効性を実証するかどうかを判定するために評価される。一部の評価は、処置の前の少なくとも１つの時点と、処置の後の少なくとも１つの時点などの複数の時点での個体のバイオマーカーパネルレベルの比較に依存する。バイオマーカーパネルレベルは、互いに対して、或いは少なくとも１つの基準バイオマーカーパネルレベルに対して比較され、若しくは、互いに対して且つ少なくとも１つの基準バイオマーカーパネルレベルに対して比較される。
バイオマーカーパネル評価
本明細書に記載される幾つかの方法は、生体サンプル中の少なくとも２つのバイオマーカーの各々の量を少なくとも２つのバイオマーカーの各々の基準量と比較する工程を含む。本明細書の幾つかの方法は、被験体中のバイオマーカーパネルのプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較する工程を含む。基準量は、場合によっては、対照被験体中のバイオマーカーの量である。バイオマーカーパネルの基準プロファイルは、場合によっては、対照被験体のバイオマーカープロファイルである。対照被験体は、場合によっては、既知の診断を有している被験体である。例えば、対照被験体は陰性対照被験体であり得る。陰性対照被験体は進行性大腸腺腫に罹っていない被験体であり得る。陰性対照被験体はＣＲＣに罹っていない被験体であり得る。陰性対照被験体は大腸ポリープに罹っていない被験体であり得る。他の例については、対照被験体は陽性対照被験体であり得る。陽性対照被験体は進行性大腸腺腫の確定診断が下りた被験体であり得る。陽性対照被験体はＣＲＣの確定診断が下りた被験体であり得る。陽性対照被験体は、ＣＲＣの任意のステージ（例えば、ステージ０、ステージＩ、ステージＩＩ、ステージＩＩＡ、ステージＩＩＢ、ステージＩＩＣ、ステージＩＩＩ、ステージＩＩＩＡ、ステージＩＩＩＢ、ステージＩＩＩＣ、ステージＩＶ、ステージＩＶＡ、又はステージＩＶＢ）の確定診断が下りた被験体であり得る。基準量はバイオマーカーの予め定められたレベルであり得、予めレベルは対照被験体の測定された量のバイオマーカーに基づいて設定される。
幾つかの基準バイオマーカーパネルのレベルは、ＣＲＣ又はＡＡを有していない１０の個体、或いはＣＲＣの既知のステージ又は既知のＡＡ状態にある１０の個体などの、共通の疾病状態を有している多くの個体に対する平均値を含む。代替的に、場合によっては、基準は、既知のＣＲＣ又はＡＡ状態の個体のセットに対応する、タンパク質蓄積レベルのセット、及び幾つかの実施形態では年齢のセットを含む。これらの場合、レベルは平均化されず、むしろ、患者のレベルは、セットにおける各々の標準又は基準の個体の蓄積レベルの各セットと比較され、患者の蓄積レベルが少なくとも基準セットの蓄積レベルと大きくは異ならない場合に判定がなされる。場合によっては、基準セットは、既知の癌のない状態の個体を含むが、一方で場合によっては、基準セットは、ステージ０、ステージＩ、ステージＩＩ、ステージＩＩＡ、ステージＩＩＢ、ステージＩＩＣ、ステージＩＩＩ、ステージＩＩＩＡ、ステージＩＩＩＢ、ステージＩＩＩＣ、ステージＩＶ、ステージＩＶＡ、又はステージＩＶＢなどの、既知のＣＲＣ又はＡＡのステージ状態の個体を含む。場合によっては、患者のパネル蓄積レベルが、基準の蓄積レベルと一致するか、又は大きくは異ならない場合、患者は疾病を有していると分類される。場合によっては、患者のパネル蓄積レベルが基準の蓄積レベルと大きく異なる場合、患者は疾病を有していないと分類される。
場合によっては、比較する工程は、被験体から得られた生体サンプル中のバイオマーカーの量とバイオマーカーの基準量との間の差を決定する工程を含む。前記方法は、場合によっては、少なくとも１つの測定されたバイオマーカーの基準量と比較した、被験体から得られた生体サンプル中の測定されたバイオマーカーの少なくとも１つの量の偏差（例えば測定された差）に基づいて、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如を検出する工程を含む。場合によっては、前記方法は、正の基準値と比較した被験体から得られた生体サンプルからの少なくとも１つの測定されたバイオマーカーの量（例えば、陽性対照被験体から測定されたバイオマーカーの量）の偏差が小さい場合に、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在を検出する工程を含む。他の場合では、前記方法は、（例えば、陰性対照被験体から測定された）負の基準値と比較した被験体から得られた生体サンプルからの少なくとも１つの測定されたバイオマーカーの量の偏差が大きい場合に、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在を検出する工程を含む。場合によっては、前記方法は、（例えば、陽性対照被験体から測定された）正の基準値と比較した被験体から得られた生体サンプルからの少なくとも１つの測定されたバイオマーカーの量の偏差が大きい場合に、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの欠如を検出する工程を含む。幾つかの例において、前記方法は、（例えば、陰性対照被験体から測定された）陰性基準値と比較した被験体から得られた生体サンプルからの少なくとも１つの測定されたバイオマーカーの量の偏差が小さい場合に、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの欠如を検出する工程を含む。場合によっては、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如の検出は、本明細書に記載されるアルゴリズムによって生成される臨床成績スコアに基づくことができる。場合によって、前記方法は、特徴空間を、大腸癌の存在を予測する特徴値と大腸癌の欠如を予測する特徴値とに分割する分類指標に基づいた、大腸癌の存在又は欠如の検出を含む。場合によっては、前記方法は、偽陽性及び／又は偽陰性を減少させるために、被験体の大腸癌の状態を「未確定（ｕｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）」（例えば、「コールなし（ｎｏ ｃａｌｌ）」）として分類する工程を含む。場合によっては、未確定の大腸癌の状態の患者は、後の時点で再試験される。アルゴリズムは、被験体から得られた生体サンプル中の測定されたバイオマーカーの量とバイオマーカーの基準量との間の偏差を評価するために使用可能である。
場合によっては、分類指標は、被験体の大腸癌の状態を判定するために使用される。例えば、Ｎ測定値を分類指標（例えば、タンパク質及び被験体の年齢を含むバイオマーカー）への入力として与えると、被験体はＮ次元空間における時点として表わされ、ここで各軸は測定値である。場合によっては、分類指標は、Ｎ次元空間を２以上のカテゴリーに分類するＮ−１）−次元形状を定義する。場合によっては、２つのカテゴリーは、癌の被験体及び癌のない被験体である。場合によっては、３つのカテゴリーがある。場合によっては、３つのカテゴリーは、癌の被験体、癌のない被験体、及び被験体の癌状態を確実に判定することができないコールなしの領域である。幾つかの場合では、分類指標は、特定のタンパク質に対するカットオフの（ｃｕｔｏｆｆ’ｓ）「推移」を可能にする。例えば、ｘとｙが共に０を超える、及び２つの軸の各々が癌状態を暗示するタンパク質の蓄積レベルである、境界ｙ＝１／ｘによって定義された分類指標を考慮されたい。そのような場合、タンパク質蓄積レベルが境界より下に低下する（例えば、［０，０］、［２，０．３］など）被験体は全て、疾病を有していない被験体として分類され、一方でタンパク質蓄積レベルが境界を超えている被験体は、疾病を有している被験体として分類される。ｘ軸タンパク質が１の値を有している場合、本例では、ｙ軸タンパク質は、結果として癌診断につながる１を超えた値であるに違いない。しかし、ｘ軸タンパク質が１０の値を有している場合、ｙ軸タンパク質は、結果として癌診断につながる０．１を超える値のみを有している必要がある。本例は、分類指標として（Ｎ−１）−次元形状を使用してｎ次元形状に外挿され得る。
特定の分類モデルの固有のパフォーマンスは、２つのクラスに対するモデルスコアの分布及び分離に依存する。完全なクラス分離は稀な例外であるが、大半の分類モデルは、分類指標スコアの範囲にわたるクラス重複が原因で誤りを生じさせる。例えば、そのような重複は、１つのクラス又は他のクラスにある確率が５０％に近いスコア範囲の中間近くで生じ得る。
そのような重複領域内では、第３のクラスを分類呼び出しの最終的なセットに加えることが、時に都合が良い。第３のクラスは随意に、このスコア領域におけるコールの不確実性を示している。これは、例えば分類スコアの不確定領域を定義することによって実施される。この領域でのスコアを有するサンプルは、「不確定」又は「コールなし」の試験結果を与えられる。この領域を超える又は下回るスコアを有するサンプルは、試験カットオフに対するそれらの位置によって標準の陽性又は陰性の試験結果を与えられる。場合によっては、「コールなし」の割合、又はサンプルが「コールなし」領域に当てはまる頻度は、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約１０％、約１５％、又は約２０％である。具体的に、「コールなし」の割合は約１０％である。不確定領域を分類モデルに加える利点は、分類パフォーマンスが不確定領域の外のサンプルに対して改善され得ることであり、つまり、残りの陽性及び陰性の試験に対する誤りはより少なくなる。しかし、不確定範囲が大きすぎる場合、あまりにも多くの不確定結果が存在する場合がある、試験の値は疑問視され得る。
分類指標の構築
基準分類指標は、任意数の利用可能な技術を使用して当業者によって容易に構築される。基準分類指標は、例えば、既知の大腸の健康状態の個体から得られた、血液サンプルなどの複数のサンプルに対するパネルレベルを分析することによって作成される。大腸癌を有すると知られている又は後にそうであると確認された個体、或いは大腸癌を有していないと知られている又は後にそうであると確認された個体から得られたサンプルを含む、１０００以上ものサンプルが、それらのバイオマーカーパネルのレベルに関して分析された。幾つかのパネルの非タンパク質のバイオマーカー構成要素である年齢も、サンプル収集時に各個体に対して記録される。
場合によっては、各サンプルに対するバイオマーカーパネルのレベルは、健全な大腸の健康状態又は更なる研究を保証する大腸の健康問題を暗示するものとして個体のバイオマーカーパネルのレベルを分類するように、比較のための基準パネルレベルとして個々に使用される。分類されるパネルのレベルは、陽性及び陰性のバイオマーカーパネルのレベル、及び例えば、試験する個体のパネルのレベルが大きくは異ならない各カテゴリーの数字サンプル（ｎｕｍｂｅｒ ｓａｍｐｌｅｓ）によって判断された結果と比較される。
代替的に、分類指標は、バイオマーカーパネルのレベルの収集から構築される。分類指標の構築は当業者に周知である。機械学習モデルは、特に、分類指標を既知の大腸の健康状態のサンプルから得られたパネルレベルのセットから構築するのに有用である。機械学習モデルは、例えば、Ｒなどの任意の数の統計プログラミング言語、Ｐｙｔｈｏｎなどのスクリプト言語、関連する機械学習パッケージ、Ｗｅｋａ又はＪａｖａ（登録商標）、Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ、Ｍａｔｌａｂ、或いはＳＡＳなどのデータマイニングソフトウェアを使用して容易に構築される。
大腸の健康状態の評価における分類指標の実施
本明細書に記載される方法の何れかを実施する際に、比較は随意に、被験体のバイオマーカープロファイルと基準バイオマーカープロファイルとの間の差を判定する工程を含む。該方法は例えば、基準バイオマーカープロファイルと比較した被験体のバイオマーカープロファイルの偏差（例えば、測定された差）に基づいて、進行性大腸腺腫とＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如を検知する工程を含むことができる。例えば、幾つかの方法は、陽性の基準バイオマーカープロファイル（例えば、陽性対照被験体からのパネルバイオマーカーの測定値に基づいたバイオマーカープロファイル）と比較した被験体のバイオマーカープロファイルの偏差が小さい場合に、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在を検出する工程を含む。追加の例として、幾つかの方法は、陰性の基準バイオマーカープロファイル（例えば、陰性対照被験体からのパネルバイオマーカーの測定値に基づいたバイオマーカープロファイル）と比較した被験体のバイオマーカープロファイルの偏差が大きい場合に、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在を検出する工程を含む。場合によっては、前記方法は、陽性基準バイオマーカープロファイルと比較して被験体のバイオマーカープロファイルの偏差が高い場合に、進行性大腸腺腫とＣＲＣの少なくとも１つの欠如を検出する工程を含む。幾つかの例において、前記方法は、陰性基準バイオマーカープロファイルと比較して被験体のバイオマーカープロファイルの偏差が低い場合に、進行性大腸腺腫とＣＲＣの少なくとも１つの欠如を検出する工程を含む。場合によっては、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如の検出は、本明細書に記載されるアルゴリズムによって生成される臨床成績スコアに基づくことができる。アルゴリズムは基準バイオマーカープロファイルに対する被験体のバイオマーカープロファイルとの間の偏差を評価するために使用可能である。
幾つかの方法は、場合によっては被験体における進行性大腸腺腫の存在又は欠如を検出する工程を含む。進行性大腸腺腫は、大腸の進行性大腸腺腫であり得る。本明細書に記載される方法は、１ｃｍを超える寸法を有している進行性腺腫などの、あらゆるサイズの進行性大腸腺腫の存在又は欠如を検出するために使用される。本明細書に記載される方法は、絨毛状、鋸歯状、固着性、又は無茎性の進行性腺腫の存在又は欠如を検出するために使用される。
場合によっては、本明細書に提供される診断法は、生体サンプル中の少なくとも５つのバイオマーカーを含むバイオマーカーパネルを測定する工程を含み、ここで少なくとも３つのバイオマーカーはＡＡＣＴ、ＣＡＴＤ、ＣＥＡ、ＣＯ３、ＣＯ９、ＭＩＦ、ＰＳＧＬ、及びＳＥＰＲを含む。場合によっては、前記方法は、正の基準値と比較して被験体から得られた生体サンプルにおけるＡＡＣＴ、ＣＡＴＤ、ＣＥＡ、ＣＯ３、ＣＯ９、ＭＩＦ、ＰＳＧＬ、及びＳＥＰＲを含むパネルのパネルレベルの偏差が小さい場合に、進行性大腸腺腫の陽性診断を提供する工程を含む。場合によっては、前記方法は、負の基準値と比較して被験体から得られた生体サンプルにおけるＡＡＣＴ、ＣＡＴＤ、ＣＥＡ、ＣＯ３、ＣＯ９、ＭＩＦ、ＰＳＧＬ、及びＳＥＰＲを含むパネルのパネルレベルの偏差が大きい場合に、進行性大腸腺腫の陽性診断を提供する工程を含む。場合によっては、前記方法は、正の基準値と比較して被験体から得られた生体サンプルにおけるＡＡＣＴ、ＣＡＴＤ、ＣＥＡ、ＣＯ３、ＣＯ９、ＭＩＦ、ＰＳＧＬ、及びＳＥＰＲを含むパネルのパネルレベルの偏差が大きい場合に、進行性大腸腺腫の陽性診断を提供する工程を含む。幾つかの場合では、該方法は、負の基準値と比較して被験体から得られた生体サンプルにおけるＡＡＣＴ、ＣＡＴＤ、ＣＥＡ、ＣＯ３、ＣＯ９、ＭＩＦ、ＰＳＧＬ、及びＳＥＰＲを含むパネルのパネルレベルの偏差が小さい場合に、進行性大腸腺腫の陽性診断を提供する工程を含む。
本明細書に開示される方法、組成物、キット、及びシステムは、少なくとも４０％、４１％、４２％、４３％、４４％、４５％、４６％、４７％、４８％、４９％、４０％、５１％、５２％、５３％、５４％、５５％、５６％、５７％、５８％、５９％、６０％、６１％、６２％、６３％、６４％、６５％、７０％、７５％、８０％、又はそれ以上の感度を有する進行性大腸腺腫を検出する。
場合によっては、パネルは、第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーのレベルの比率を含む。従って、場合によっては、本明細書で提供される診断方法は、被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーのレベルの比率を決定する工程を含む。場合によっては、前記方法は、陽性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が低い場合、ＣＲＣの陽性診断を与える工程を含む。場合によっては、前記方法は、陰性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が高い場合、ＣＲＣの陽性診断を与える工程を含む。場合によっては、前記方法は、陽性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が高い場合、陽性診断を与える工程を含む。場合によっては、前記方法は、陰性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が低い場合、ＣＲＣの陽性診断を与える工程を含む。
場合によっては、パネルは、第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーのレベルの比率を含む。従って、場合によっては、本明細書で提供される診断方法は、被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーのレベルの比率を決定する工程を含む。場合によっては、前記方法は、陽性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が低い場合、ＡＡの陽性診断を与える工程を含む。場合によっては、前記方法は、陰性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が高い場合、ＡＡの陽性診断を与える工程を含む。場合によっては、前記方法は、陽性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が高い場合、陽性診断を与える工程を含む。場合によっては、前記方法は、陰性基準値と比較して被験体から得られた生体サンプル中の第２のバイオマーカーのレベルに対する第１のバイオマーカーの比率の偏差が低い場合、ＡＡの陽性診断を与える工程を含む。
被験体におけるＣＲＣの検出のための本明細書に記載される診断法は、７５％を超える、８０％を超える、８５％を超える、９０％を超える、９５％を超える、９６％を超える、９７％を超える、９８％を超える、９９％を超える、又は約１００％の感度を有するＣＲＣを検出する。そのような診断法は、約７０％−１００％の間、約８０％−１００％の間、又は約９０−１００％の間の感度を有するＣＲＣを検出する。そのような診断法は、７０％を超える、７５％を超える、８０％を超える、８５％を超える、９０％を超える、９５％を超える、９６％を超える、９７％を超える、９８％を超える、９９％を超える、又は約１００％の特異度を有するＣＲＣを検出する。そのような診断法は、約５０％−１００％の間、約６０％−１００％の間、約７０％−１００％の間、約８０％−１００％の間、又は約９０−１００％の間の特異度を有するＣＲＣを検出する。特定の実施形態において、そのような診断法は、５０％以上、６０％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上の感度及び特異度を有するＣＲＣを検出する。特定の実施形態において、そのような診断法は、約５０％−１００％の間、約６０％−１００％の間、約７０％−１００％の間、約８０％−１００％の間、又は約９０−１００％の間の感度及び特異度を有するＣＲＣを検出する。
分類指標の全体的パフォーマンスは、場合によっては、本明細書に報告されるようなＲＯＣのＡＵＣによって評価される。ＲＯＣは、全ての考えられるモデルスコアのカットオフポイントで分類指標のパフォーマンスを考慮する。しかし、分類決定がなされる必要があるときに（例えば、この患者は病気を患っているか健康であるか？）、カットオフポイントは２つのグループを定義するために使用される。様々な実施形態において、カットオフポイント以上の分類スコアは陽性（又は病気）として評価され、一方でカットオフポイント未満であれば陰性（又は健康）として評価される。
本明細書に開示された幾つかの分類モデルに関して、分類スコアのカットオフポイントは、検証ＲＯＣ上の最大精度のポイントを選択することによって確立される。ＲＯＣ上の最大精度のポイントは、カットオフポイント又は正しい分類コールの総数が最大限にされるポイントである。本明細書には、陽性及び陰性の分類コールが等しく加重される。複数の最大精度のポイントが、与えられたＲＯＣ上に存在する場合、関連する最大感度を有するポイントが場合によっては選択される。
アルゴリズムに基づく方法
本明細書に記載される方法、組成物、キット、及びシステムは、被験体における進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如を予測するためのアルゴリズムに基づく診断アッセイを利用する。１つ以上のタンパク質バイオマーカー、及び随意に、例えば、年齢、体重、性別、病歴、危険因子、又は家族歴などの１つ以上の被験体の特性の発現レベルは、単独で使用されるか、又は、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如の可能性を予測するために使用される定量的スコアを計算するために機能サブセットへと配される（ａｒｒａｎｇｅｄ）。本明細書の主な実施形態は、主にタンパク質又はポリペプチドのパネルであるバイオマーカーパネルに集中しているが、バイオマーカーパネルの何れかの測定は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、有機代謝産物、或いは無機の分子又は代謝産物（例えば、鉄、マグネシウム、セレニウム、カルシウム、又は他のもの）などの、タンパク質及び非タンパク質の成分を含み得る。
アルゴリズムに基づくアッセイ、及び、本明細書に記載される方法の何れかの実施により提供される関連情報は、被験体における最適な処置の意志決定を促すことができる。例えば、そのような臨床ツールによって、医師又は介護者は、進行性大腸腺腫又は癌腫を有している可能性が低く、且つ故に進行性大腸腺腫又はＣＲＣの処置又はそれらに対するモニタリングの増加を必要としない患者、或いは、進行性大腸腺腫又は癌腫を有している可能性が高く、且つ故に進行性大腸腺腫又はＣＲＣの処置又はそれに対するモニタリングの増加を必要とする患者を識別することができる。
定量的スコアは、場合によっては特定のアルゴリズムの適用によって判定される。本明細書に開示される方法において定量的スコアを計算するために使用されるアルゴリズムは、バイオマーカー又はバイオマーカーの群の発現レベルの値をグループ化する場合がある。加えて、バイオマーカーの特定の群の形成は、定量的スコアに対する、バイオマーカー又はバイオマーカーの亜群（例えば分類指標）の様々な発現レベルの貢献の数学的な増量を促進することができる。本明細書には、定量的スコアを計算するための典型的なアルゴリズムが記載される。
典型的なバイオマーカー、及び、適用可能であるときに、それらのヒトアミノ酸配列は、表１、及び表３−４のパネルに列挙されている。バイオマーカーは、表１のポリペプチド配列の全長分子の他、表１のポリペプチド配列の一意に識別可能なフラグメントも含み得る。マーカーは有益となるように完全長であり得るが、必ずしもそうである必要はない。多くの場合、フラグメントは、表１のポリペプチドに由来するか、又は表１のポリペプチドを表していると一意的に識別可能な限り、本明細書に記載される目的に有益である。
典型的な被験体
進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つを有している可能性を判定したい被験体などの、多くの適格な被験体から、生体サンプルが収集される。被験体は、場合によっては健康且つ無症候性である。被験体の年齢は制限されない。例えば、被験体は、０歳から約３０歳の間、約２０歳から約５０歳の間、或いは約４０歳以上である。様々な場合では、被験体は、健康且つ無症候性であり、０−３０歳、２０−５０歳、或いは約４０歳以上である。被験体は、少なくとも３０歳、少なくとも４０歳、又は少なくとも５０歳である。被験体は、５０歳未満、４０歳未満、又は３０歳未満である。様々な例では、被験体は健康且つ無症性である。様々な例では、被験体は、ＣＲＣ、腺腫、及びポリープの少なくとも１つの家族歴を有していない。様々な例では、被験体は、大腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、または結腸組織生検を受けなかった。様々な例では、被験体は、健康且つ無症性であり、大腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、又は結腸組織生検を受けていない。場合によっては、被験体は、大腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、又は結腸組織生検を受けておらず、ＣＲＣの症状、ＣＲＣの家族歴、及びＣＲＣに対する危険因子の１つ以上を有している。場合によっては、生体サンプルは、定期健診中に被験体から得ることができるか、又はバイオマーカーの基線レベルを確立するため得ることができる。場合によっては、被験体は、大腸癌腫に対する症状を有しておらず、大腸癌腫に対する家族歴を有しておらず、大腸癌腫に対する認識された危険因子を有していない。
場合によっては、被験体は、大腸癌腫に対する症状、大腸癌腫に対する家族歴、及び大腸癌腫に対する認識された危険因子の少なくとも１つを示す。場合によっては、被験体は、スクリーニングアッセイ（例えば、糞便潜血検査又はＳ状結腸鏡検査）、直腸指診、厳格若しくは柔軟な大腸内視鏡検査、ＣＴスキャン、或いは他のＸ線技術によって、ＣＲＣの高いリスクのある又はそれを有していると識別される。例えば、本明細書に記載される１つ以上の方法は、ＣＲＣに対する処置を受けている被験体に対して、被験体が受けている治療又は処置の有効性を判定するために適用される。
典型的な生体サンプル
幾つかの典型的な実施形態における生体サンプルは、循環血液サンプルであるか、或いは個体の静脈又は動脈から得られたサンプルである。サンプルは随意に、血液サンプルから、血漿、血中遊離タンパク質、又は総タンパク質分画を分離するように処理される。サンプルは大抵、保存を容易にするために又は室温での出荷を可能にするために処理されるが、好ましい実施形態では、サンプルは、例えばドライアイスとともに又はその上で冷凍して出荷され、瀉血専門医のオフィスとは別の処理センターでの分析のためにサンプルを貯蔵する。
代表的なサンプル収集プロトコルとして、血清、ＥＤＴＡ血漿、クエン酸血漿、及びバフィーコートに対する血液サンプルが、Ｂｅｃｔｏｎ−Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ， Ｆｒａｎｋｌｉｎ Ｌａｋｅｓ， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ， ＵＳＡ ａｎｄ Ａｌｍｅｃｏ Ａ／Ｓ， Ｅｓｂｊｅｒｇ， Ｄｅｎｍａｒｋからの、エンドトキシン、デオキシリボヌクレアーゼ（ＤＮＡｓｅ−）及びリボヌクレアーゼ（ＲＮＡｓｅ−）のない収集及び取り扱い設備、収集チューブ、及び保存バイアルを使用して、前肘静脈からの軽い止血帯を用いて収集される。血液サンプルは、２１℃で１０分間３，０００ｘＧで遠心分離にかけられ、血清及び血漿は、赤血球及びバフィーコート層からすぐに分離される。白血球及び血小板による汚染は、バフィーコート上に０．５ｃｍの触れられていない血清又は血漿を残すことによって減少され、これは冷凍用に別に移される。分離されたサンプルは全て、保存識別用に特有のバーコードで印をつけられ、これは、ＦｒｅｅｚｅｒＷｏｒｋｓ（登録商標）， Ｓｅａｔｔｌｅ， ＷＡ， ＵＳＡの追跡システムを使用して実行される。分離されたサンプルは、継続的な電子監視下で−８０℃で冷凍される。全手順は、最初のサンプル採取から２時間以内に完了する。
追加の生体サンプルは、限定されないが、以下の１つ以上を含む：尿、便、涙、全血、血清、血漿、血液成分、骨髄、組織、細胞、臓器、唾液、頬スワブ（ｃｈｅｅｋ ｓｗａｂ）、リンパ液、脳脊髄液、病変の滲出液（ｌｅｓｉｏｎ ｅｘｕｄａｔｅｓ）、及び身体によって生成された他の流体。生体サンプルは、場合によっては固体の生体サンプル、例えば組織生検である。生検は固定され、パラフィン包埋され、又は新鮮であり得る。本明細書の多くの実施形態において、好ましいサンプルは、個体の静脈又は動脈から採取された血液サンプル、又はそれらの加工品である。
生体サンプルは随意に、本明細書に記載されるような１つ以上のバイオマーカーの測定を容易にするように、当該技術分野で既知の又はそうでなければ本明細書に記載される手法を使用して処理される。サンプル調製の操作は、例えば、核酸、タンパク質、又は他の巨大分子の抽出などの、細胞又は組織からの細胞内物質の抽出及び／又は分離を含む。本開示の方法と共に使用可能なサンプル調製は、限定されないが、遠心分離、親和性クロマトグラフィー、磁気分離、イムノアッセイ、核酸分析、受容体に基づいた分析、細胞数測定分析、比色測定法、酵素分析、電気泳動分析、電気化学分析、分光学的分析、クロマトグラフィー分析、顕微鏡分析、トポグラフィー分析、熱量測定分析、放射性同位体分析、タンパク質合成分析、組織学的分析、培養分析、及びそれらの組み合わせを含む。
サンプル調製は随意に、適切な溶媒、及び、与えられたアッセイによって濃度レベルの適正範囲が検出されることを保証する量による希釈を含む。
サンプルの細胞間隙から核酸及び巨大分子へのアクセスは、物理的手法、化学的手法のいずれか、又はその両方の組み合わせによって実行される。前記方法の幾つかの適用では、粗製抽出物の分離の後に、多くの場合、核酸、タンパク質、細胞膜粒子などを分離することが望ましい。方法の幾つかの適用では、そのタンパク質を含む核酸と細胞膜粒子を維持することが望ましい。
本明細書に提供される方法の幾つかの適用において、核酸及びタンパク質は、本開示の方法を使用して分析前に生体サンプルから抽出される。抽出は、例えば、洗剤としての溶解産物の使用、超音波処理、又はガラスビーズを使用するボルテックスによって達成される。
分子は、限定されないが、勾配遠心分離（例えば、塩化セシウム勾配、蔗糖勾配、グルコース勾配、又は他の勾配）を使用する技術、遠心分離プロトコル、煮沸、精製キット、及びＴｒｉｚｏｌ又はＤＮＡｚｏｌを使用する方法などの薬剤抽出法（ａｇｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）を用いる液体抽出の使用を含む、当該技術分野において適切な技術を使用して分離され得る。
幾つかのサンプルは、分析のために送られる前に別の場所で部分的に調製される。例えば、瀉血専門医は、クリニック又は病院で血液サンプルを採取する。サンプルは、血漿を生成するために、例えば、抗凝血薬処理したチューブに入れ、且つ遠心分離機にかけることによって部分的に処理され得る。血漿などの部分的に処理されたサンプルは、その後、別の施設に送られ（例えば、氷の上で、又は室温で保存して郵送される）、そこで、バイオマーカーパネルのレベル及び／又はＣＲＣ又は進行性腺腫の健康状態を判定するために、本開示の方法の何れかが実行され得る。
サンプルは、望ましい検出方法に依存して標準の生体サンプル調製に従って調製される。例えば、質量分析による検出のために、患者から得られた生体サンプルは、遠心分離にかけられ、濾過され、免疫親和性カラムにより処理され、分画へと分離され、部分的に消化され得る、及びそれらの組み合わせが行われ得る。様々な分画は、ＬＣＭＳローディングバッファーを含む検出と分析のためのバッファー又は他のタイプのローディング溶液といった適切な担体中で再懸濁されることもある。
バイオマーカー評価
本開示は、生体サンプル中の１つ以上のバイオマーカーパネルを測定する方法を提供する。本明細書に記載されたパネルの何れかのバイオマーカーの１つ以上を検知するために、任意の適切な方法を使用することができる。
場合によっては、特定範囲内にある値のみが報告される。例えば、与えられたカットオフ未満の分析されたタンパク質濃度又は他のバイオマーカーレベルは、場合によってはアッセイの失敗を示すが、一方で、閾値を超える分析されたタンパク質濃度又はバイオマーカーレベルは、疑わしい又は不正確な読み取り値を示し得る。
本明細書に記載される方法に実際に使用される有用な分析物捕捉剤は、限定されないが、粗血清含有抗体、精製された抗体、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、合成抗体、抗体フラグメント（例えばＦａｂフラグメント）などの抗体；タンパク質Ａ、炭水化物結合タンパク質、及び他の反応体などの抗体相互作用剤；タンパク質反応体（例えば、アビジンとその誘導体）；ペプチド；並びに、酵素基質、補助因子、金属イオン／キレート化合物、アプタマー、及びハプテンなどの小さな化学成分が挙げられる。抗体は標的又は固体表面（例えば、バイオチップとカラム）への結合を最適化するように修飾、又は化学処理されてもよい。
バイオマーカーは、場合によっては、イムノアッセイを使用して生体サンプル中で測定される。幾つかのイムノアッセイは、抗原に特異的又は有益に結合するか又はそれを認識する抗体を使用する（例えば、タンパク質又はペプチド上の部位、バイオマーカー標的）。幾つかのイムノアッセイは、抗体を使用して生体サンプルを接触させて抗体がサンプルにおいて抗原と複合体を形成することを可能にする工程、サンプルを洗浄する工程、検出試薬との抗体−抗原複合体を検出する工程を含む。バイオマーカーを認識する抗体は市販で入手可能なことがある。バイオマーカーを認識する抗体は、抗体産生の既知の方法によって生成することができる。
イムノアッセイは、間接測定法を含み、ここで、例えば、第２の標識抗体は、結合されたマーカー特異抗体を検出するために使用され得る。典型的な検知可能な標識は、磁気ビーズ（例えば、ＤＹＮＡＢＥＡＤＳ（商標））、蛍光染料、放射標識、酵素（例えば、ホースラディッシュ過酸化物、アルカリホスファターゼ、及び他の一般に使用されているもの）、並びにコロイド金又は色ガラス或いはプラスチックビーズなどの熱量測定標識を含んでいる。サンプル中のバイオマーカーは競合アッセイ又は阻害アッセイを使用して測定することができ、例えば、マーカーの明瞭なエピトープに結合するモノクローナル抗体は混合物と同時にインキュベートされる。
イムノアッセイを使用して抗原を検出する条件は、使用される特定の抗体に依存する。更に、培養時間は、分析フォーマット、マーカー、溶液の量、濃度などによって変動し得る。イムノアッセイは、室温で実行することができるが、使用される抗体に依存して約０度から摂氏約４０度までなどといった温度範囲で実行可能である。
本開示のバイオマーカーの検出のための分析を調整するために出発基準として使用可能な当該技術分野で知られている様々なタイプのイムノアッセイがある。有用なアッセイは、例えば、酵素結合免疫吸着測定法（ＥＬＩＳＡ）などの酵素免疫測定法（ＥＩＡ）を含み得る。例えば、抗原が固定支持体又は表面に結合可能である場合、抗原はそれを特定の抗体と反応させることにより検知可能であり、抗体は、第２の抗体と反応させるか、又は第１の抗体に直接標識を組み込むことによって、定量化可能である。代替的に、抗体は固体表面及び加えられた抗原に結合可能である。その後、抗原上の明瞭なエピトープを認識する第２の抗体を加え、検知することができる。こうした測定は「サンドイッチアッセイ」と呼ぶことができ、高いバックグラウンド又は非特異的な反応の問題を回避するために使用することができる。こうしたタイプのアッセイは、生体サンプル中の抗原の低い濃度を測定するのに十分なほど高感度且つ再現可能である。
イムノアッセイは、サンプル中のマーカーの存在又は欠如の他に、サンプル中のマーカーの量を判定するために使用される。抗体マーカー複合体の量又は存在を測定する方法は、限定されないが、蛍光、発光、化学発光、吸収度、反射率、透過率、複屈折、又は屈折率（例えば、表面プラズモン共鳴、楕円偏光法、共振ミラー方法、格子結合器導波路方法、又は干渉法）を含む。こうした試薬は、顕微鏡検査法、画像化法、及び非画像化法の様々な形態といった光検知方法と共に使用可能である。電気化学的方法はボルタンメトリーと電流測定方法を含み得る。無線周波方法は多極共振分光法を含み得る。
バイオマーカーの測定は随意に、抗体の使用を伴う。本明細書に記載されるバイオマーカーの何れかに特異的に結合する抗体は、当該技術分野で知られている標準的な方法を使用して調製可能である。例えば、ポリクローナル抗体は、大量の抗体のために、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、又はウマなどの哺乳動物に抗原を注入することにより生産可能である。こうした動物から単離された血液は、ポリクローナル抗体、即ち同じ抗原に結合する多数の抗体を含むことができる。代替的に、ポリクローナル抗体は、卵黄中のポリクローナル抗体の生成のためにニワトリに抗原を注入することにより生産可能である。加えて、抗体は、バイオマーカーのリン酸化形態などのバイオマーカーの修飾形態を認識するように作成可能であり、例えば、抗体はリン酸化の後にチロシン又はセリンを認識することができるが、リン酸塩の欠如下では認識することができない。このように、抗体は特別なバイオマーカーのリン酸化状態を判定するために使用可能である。
抗体は、市販で得られるか、又は十分に確立された方法を使用して生成され得る。抗原の単一のエピトープに特異的な抗体を得るために、抗体を分泌するリンパ球が、動物から分離され、それらを癌細胞株と融合させることによって不死化される。融合細胞は、ハイブリドーマと呼ばれ、絶えず成長することができ、培養中に抗体を分泌することができる。単一のハイブリドーマ細胞は、全て同じ抗体を産生する細胞クローンを生成するために、希釈クローニングにより単離され、こうした抗体はモノクローナル抗体と呼ぶことができる。
ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体は、様々な方法で精製することができる。例えば、抗原親和性クロマトグラフィーを使用して抗体を分離することができ、これは、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、タンパク質Ｌ又は組み換え融合タンパク質、タンパク質Ａ／Ｇなどの、細菌タンパク質に結合され得、その後、どの分画が抗体を含有するかを判定するために溶出液分画の２８０ｎｍでのＵＶ光を介する吸光度の検出が行われる。タンパク質Ａ／Ｇは、ヒトＩｇＧの全てのサブクラスに結合することができ、それによって、サブクラスが判定されていないポリクローナル又はモノクローナルのＩｇＧ抗体を精製することが有用となる。更に、タンパク質Ａ／Ｇは、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＭ及び（場合によってはより小さな程度まで）ＩｇＤに結合することができる。タンパク質Ａ／Ｇは、マウスＩｇＧの全てのサブクラスに結合することができるが、場合によっては、マウスＩｇＡ、ＩｇＭ又は血清アルブミンに結合しない。この特徴によって、ＩｇＡ、ＩｇＭ及び血清アルブミンからの干渉なしに、タンパク質Ａ／ＧをマウスモノクローナルＩｇＧ抗体の精製及び検出に使用することができる。
抗体は、例えば、ＩｇＡ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＭおよびＩｇＧなどの、異なるクラス又はアイソタイプの分子に由来する。ＩｇＡは体液中の分泌のために設計され、一方で、ＩｇＭのような他のものは、細胞表面上で発現するように設計されている。抗体はＩｇＧ抗体であり得る。場合によっては、ＩｇＧは、２つの「重」鎖及び２つの「軽」鎖を含む２つのサブユニットを含む。これらは、対称構造において構築され得、ＩｇＧはそれぞれ、２つの同一の抗原認識ドメインを有することができる。抗原認識ドメインは、重鎖と軽鎖両方からのアミノ酸の組み合わせであり得る。分子は「Ｙ」状におおざっぱに形作られ得、分子のアーム／先端は、抗原を認識する領域又はＦａｂ（フラグメント、抗原結合）領域を含み、一方でＦｃ（結晶化可能なフラグメント）領域のステムは、必ずしも認識に関係せず、かなり一定であり得る。定常領域は、同じアイソタイプの全ての抗体中で同一であるが、異なるアイソタイプの抗体中では異なり得る。
ウエスタンブロットによる分画後にタンパク質を検出するために抗体を使用することも可能である。ウエスタンブロットは、場合によっては、タンパク質又はポリペプチドのバイオマーカーの検出及び／又は測定に使用される。
幾つかの検出方法はフローサイトメトリーを利用することができる。フローサイトメトリーは、バイオマーカーの検出、定量化（細胞カウント）、及び細胞分離に使用することができる、レーザーベースの、生物物理学的技術であり得る。この技術は、健康障害、特に血液癌の診断に使用することができる。一般に、フローサイトメトリーは、流体の流れにおいて単細胞を懸濁する工程を含むことができる。単一波長の光線（通常はレーザー光）は、液体の流れの上へと向けられ得、通過細胞（ｐａｓｓｉｎｇ ｃｅｌｌ）によって引き起こされた散乱光は、電子的検出装置によって検出され得る。本明細書に記載された１つ以上の方法に有用なフローサイトメトリーの方法論は、蛍光活性化細胞分類（ＦＡＣＳ）を含むことができる。ＦＡＣＳは、対象の細胞上の抗原を検出するために蛍光標識抗体を使用することができる。ＦＡＣＳにおける抗体標識の使用のこの追加の特徴によって、具体的な光散乱及び各細胞の蛍光標識細胞の蛍光特性に基づいた同時の多パラメータの分析（ｍｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ）及び定量化が可能となり、対象の細胞の集団の物理的分離の他、従来のフローサイトメトリーも同様に提供する。
広範囲のフルオロフォアをフローサイトメトリーにおいて標識として使用することができる。フルオロフォアは、典型的に、細胞上又はその中で標的機能を認識する抗体に結合することができる。適切な蛍光標識の例としては、限定されないが、フルオレセイン（ＦＩＴＣ）、５，６−カルボキシメチルフルオレセイン、テキサスレッド、ニトロベンズ−２−オキサ−１，３−ジアゾール−４−イル（ＮＢＤ）、及びシアニン色素Ｃｙ３、Ｃｙ３．５、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、及びＣｙ７が挙げられる。Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標）染料、ＤＡＰＩなどのＤＮＡ含有染料（ＤＮＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ｄｙｅ）、及びＨｏｅｃｈｓｔ染料などの他の蛍光標識が、当該技術分野で周知であり、様々な商用源から容易に得ることができる。フルオロフォアはそれぞれ、特徴的なピーク励起及び発光波長を有することができ、発光スペクトルはしばしば重複する。これらの蛍光に対する、吸収及び発光の最大値はそれぞれ、以下であり得る：ＦＩＴＣ（４９０ｎｍ；５２０ｎｍ）、Ｃｙ３（５５４ｎｍ；５６８ｎｍ）、Ｃｙ３．５（５８１ｎｍ；５８８ｎｍ）、Ｃｙ５（６５２ｎｍ：６７２ｎｍ）、Ｃｙ５．５（６８２ｎｍ；７０３ｎｍ）及びＣｙ７（７５５ｎｍ；７７８ｎｍ）。蛍光標識は様々な商用源から得ることができる。量子ドットを従来のフルオロフォアの代わりに使用することができる。検出に使用することができる他の方法は、ランタニド同位体などの同位体標識抗体を含む。
イムノアッセイは随意に免疫組織化学的検査を含む。免疫組織化学的検査は、組織サンプル中の請求されたバイオマーカーの発現を検出するために使用される。抗体は、例えば、放射性標識、蛍光標識、ビオチンなどのハプテン性標識、又はホースラディッシュペルオキシダーゼ或いはアルカリホスファターゼなどの酵素での、抗体自体の直接的な標識化によって検出することができる。代替的に、非標識一次抗体は、抗血清、ポリクローナル抗血清又は一次抗体に特異的なモノクローナル抗体を含む、標識二次抗体と共に使用することができる。免疫組織化学的検査のプロトコルは、当該技術分野に周知であり、プロトコル及び抗体は市販で入手可能である。代替的に、バイオマーカー、その修正バージョン、或いは本明細書に開示されるような結合パートナーに対して抗体が産生され、これは、組織サンプル中のタンパク質の発現レベルを判定するのに有用となる。
バイオマーカーの幾つかの測定は、バイオチップの使用を含む。バイオチップは、多くの巨大分子をスクリーニングするために使用することができる。バイオチップは、固定化された核酸分子、全長タンパク質、抗体、アフィボディ（ａｆｆｉｂｏｄｉｅｓ）（モノクローナル抗体を模倣するように操作された小分子）、アプタマー（核酸ベースのリガンド）、或いは化学化合物を用いて設計することができる。チップは、１つのチップ上の複数の巨大分子タイプを検出するように設計され得る。例えば、チップは、１つのチップ上の核酸分子、タンパク質及び代謝産物を検出するように設計され得る。バイオチップは、単一のサンプル中のパネルバイオマーカーを同時に分析し、これらのバイオマーカーに対する被験体プロファイルを生成するように使用且つ設計され得る。バイオチップの使用によって、複数の分析を実行して、全体的な処理時間及び必要とされるサンプルの量を減少させることが可能になる。
タンパク質のマイクロアレイは、本開示と共に使用することができるバイオチップの特定タイプであり得る。場合によっては、チップは、スライドガラス、ニトロセルロース膜、ビーズ、又はマイクロタイタープレートなどの支持体表面を含み、それに対し捕捉タンパク質のアレイが、固体表面上へと配置されたフォーマットで結合され得る。タンパク質アレイの検出方法は、高度なシグナル及び低バックグラウンドを提供することができる。典型的に蛍光染料で標識された検出プローブ分子は、アレイに加えることができる。プローブと固定化タンパク質との間の反応は、結果として検出可能なシグナルの発光につながり得る。そのようなタンパク質のマイクロアレイは、急速なもので、自動化され、且つ、診断検査に対する高感度のタンパク質バイオマーカーの読み出しを提供することができる。しかし、この技術を用いて使用することができる様々な検出方法があることは、当業者にすぐに認識されるだろう。典型的なマイクロアレイは、分析用マイクロアレイ（捕捉アレイ（ｃａｐｔｕｒｅ ａｒｒａｙｓ）としても知られる）、機能タンパク質マイクロアレイ（標的タンパク質アレイとしても知られる）及び逆相タンパク質マイクロアレイ（ＲＰＡ）を含む。
分析用タンパク質マイクロアレイは、抗体、アプタマー又はアフィボディのライブラリを使用して構築することができる。アレイは、血液、血清又は細胞溶解物などの複合タンパク質溶液で探索する（ｐｒｏｂｅｄ）ことができ、それらは、特異的に結合するタンパク質分子を捕捉することによって機能する。様々な検出システムを使用する、結果として生じる結合反応の分析は、サンプル中の特定のタンパク質の発現レベルに関する情報の他に、結合親和性及び特異度の測定値も提供することができる。このタイプのタンパク質のマイクロアレイは、異なるサンプル中のタンパク質発現を比較することに特に有用であり得る。機能タンパク質のマイクロアレイは、大多数の精製された全長機能タンパク質又はタンパク質ドメインを固定化することによって構築することができ、タンパク質−タンパク質、タンパク質−ＤＮＡ、タンパク質−ＲＮＡ、タンパク質−リン脂質、及びタンパク質−小分子の相互作用を特定する、酵素活性を分析する、抗体を検出する、並びにそれらの特異度を実証するために使用することができる。これらのタンパク質のマイクロアレイのバイオチップは、サンプル中の全プロテオームの生物化学的活性を試験するために使用することができる。
１つ以上のバイオマーカーは、逆相タンパク質マイクロアレイ（ＲＰＡ）を使用して測定することができる。逆相タンパク質マイクロアレイは、マイクロアレイ上に配置され、対象の標的タンパク質に対する抗体で探索され得る、組織及び細胞の溶解物から構築することができる。これらの抗体は、化学発光、蛍光又は比色アッセイで検出することができる。溶解物中のタンパク質に加えて、基準対照ペプチドが、スライドガラス上に印刷されて、タンパク質の定量化が可能となる。ＲＰＡによって、変更されたタンパク質、又は、疾患の結果であり且つ病気になった細胞中に存在し得る他の薬剤の存在の判定が可能になる。
１つ以上のバイオマーカーは、質量分光法（代替的に質量分析法と呼ばれる）を使用して測定することができる。質量分析法（ＭＳ）は、荷電粒子の質量電荷比を測定する分析技術を指し得る。それは主として、サンプル又は分子の元素組成の判定、並びにペプチド及び他の化学化合物などの分子の化学構造の解明に使用することができる。ＭＳは、化学化合物をイオン化することで電荷した分子又は分子フラグメントを生成すること、及び質量電荷比を測定することによって作用する。ＭＳ機器は典型的に、３つのモジュール（１）気相サンプル分子をイオンへと変換することができる（又はエレクトロスプレーイオン化の場合には、溶液中に存在するイオンを気相への移動させる）、イオン源、（２）電磁場を適用することによってイオンを質量で選別する、質量分析器、及び（３）指標量（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｑｕａｎｔｉｔｙ）の値を測定し、それ故、存在する各イオンの存在量（ａｂｕｎｄａｎｃｅｓ）を計算するためのデータを提供する、検出器から成る。
本開示と共に使用される適切な質量分析法は、限定されないが、エレクトロスプレーイオン化質量分析（ＥＳＩ−ＭＳ）、ＥＳＩ−ＭＳ／ＭＳ、ＥＳＩ−ＭＳ／（ＭＳ）ｎ、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ）、表面増強レーザー脱離／イオン化飛行時間型分光測定（ＳＥＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ）、タンデム液体クロマトグラフィー−質量分析（ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ）質量分析、シリコン上の脱離／イオン化（ＤＩＯＳ）、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）、四重極飛行時間型（Ｑ−ＴＯＦ）、大気圧化学イオン化質量分析（ＡＰＣＩ−ＭＳ）、ＡＰＣＩ−ＭＳ／ＭＳ、ＡＰＣＩ−（ＭＳ）、大気圧光イオン化質量分析（ＡＰＰＩ−ＭＳ）、ＡＰＰＩ−ＭＳ／ＭＳ、及びＡＰＰＩ−（ＭＳ）ｎ、四重極質量分析、フーリエ変換質量分析（ＦＴＭＳ）、及びイオントラップ質量分析の１つ以上を含み、ここでｎは０を超える整数であり得る。
ＬＣ−ＭＳは一般に、複合混合物の成分を分解するために使用され得る。ＬＣ−ＭＳ法は一般に、プロテアーゼの消化及び変性（通常、トリプシンなどのプロテアーゼ及び三次構造を変性させる尿素などの変性剤、及びシステイン残基をキャップする（ｃａｐ）ヨードアセトアミドを伴う）に関係し、ペプチド質量のフィンガープリンティングでのＬＣ−ＭＳ又は個々のペプチドの配列を引き出すＬＣ−ＭＳ／ＭＳ（タンデムＭＳ）が後続する。ＬＣ−ＭＳ／ＭＳは、複合サンプルのプロテオミクス解析に使用することができ、ここでペプチド質量は高分解能質量分析計でさえも重複し得る。ヒト血清のような複合生体液のサンプルは、最初にＳＤＳ−ＰＡＧＥゲル又はＨＰＬＣ−ＳＣＸ上で分離され、その後、ＬＣ−ＭＳ／ＭＳが実行されて、１０００を超えるタンパク質の識別が可能となり得る。
複数の質量分析の手法が、本明細書に提供されるような開示の方法と適合するが、幾つかの用途において、選択された対象のタンパク質のサブセットからの生体サンプル中のタンパク質を定量化することが望まれる。本開示と適合する１つのそのようなＭＳ技術は、多重反応モニタリング質量分析（ＭＲＭ−ＭＳ）であるか、又は代替的に選択的反応モニタリング質量分析（ＳＲＭ−ＭＳ）と呼ばれる。
ＭＲＭ−ＭＳ技術には、対象のペプチドから正電荷イオンを選択し、正電荷イオンを断片化し、その後、選択された正電荷断片イオンの存在量を測定するための、三連四重極型（ＱＱＱ）質量分析計が含まれる。この測定は一般に、遷移及び／又は遷移イオンと呼ばれる。
代替的に、又は組み合わせで、ＭＳ分析のために調製されたサンプルは、少なくとも１つの標識されたタンパク質又はポリペプチドで補足され、それにより、標識されたタンパク質又はポリペプチドは、サンプル中のタンパク質又はフラグメントに、又はその付近に遊走する。場合によっては、重同位元素で標識されたタンパク質又はフラグメントがサンプルへと導入され、それにより、標識されたタンパク質又はフラグメントは、サンプル中のタンパク質の標識されていない天然のバージョンの付近ではあるが同一ではない場所に遊走する。標識されたタンパク質の位置及びＭＳ遊走時の標識化の影響の理解により、サンプル中の対応する天然タンパク質を容易に識別することができる。場合によっては、標識されたタンパク質又はタンパク質フラグメントのパネルは、タンパク質のパネルがＭＳデータから容易に分析されるが、同時に、広範なタンパク質又はフラグメントの標的されていないデータも同様に得られるように、採用される。
幾つかの用途において、ＭＲＭ−ＭＳは、高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、及びより最近では超高圧液体クロマトグラフィー（ＵＨＰＬＣ）と関連付けられる。他の用途において、対象のペプチド及びタンパク質の全てに対して望ましいＬＣ−ＭＳ転移測定を行うために、ＭＲＭ−ＭＳはＱＱＱ質量分析計を有するＵＨＰＬＣと関連付けられ得る。
幾つかの用途において、四重極飛行時間型（ｑＴＯＦ）質量分析計、時間−飛行時間型（ＴＯＦ−ＴＯＦ）質量分析計、Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計、四重極Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計、又はあらゆる四重極イオントラップ質量分析計が、１つ以上の対象のペプチドから正電荷イオンを選択するために利用され得る。断片化された正電荷イオンは、その後、対象のペプチド又はタンパク質の定量化に対する正電荷イオンの存在量を判定するために測定され得る。
幾つかの用途において、時間型飛行（ＴＯＦ）、四重極飛行時間型（ｑＴＯＦ）質量分析計、時間−飛行時間型（ＴＯＦ−ＴＯＦ）質量分析計、Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計、又は四重極Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計が、定量化のための断片化なしで対象のタンパク質から正電荷ペプチドイオンの質量及び存在量を測定するために利用される。この用途において、分析物質量測定の精度は、アッセイの選択基準として使用することができる。既知の組成及び濃度の同位体標識された内部標準は、質量分析定量化の方法の一部として使用することができる。
幾つかの適用において、飛行時間型（ＴＯＦ）、四重極飛行時間型（ｑＴＯＦ）質量分析計、時間−時間型飛行（ＴＯＦ−ＴＯＦ）質量分析計、Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計、又は四重極Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計が、定量化のためのタンパク質の質量及び存在量を測定するために使用される。この用途において、分析物質量測定の精度は、アッセイの選択基準として使用することができる。随意に、この用途は、質量分析による分析前にタンパク質のタンパク質消化を使用することができる。既知の組成及び濃度の同位体標識された内部標準は、質量分析定量化の方法の一部として使用することができる。
幾つかの用途において、様々なイオン化技術が、望ましい情報を生成するために本明細書に提供される質量分析計に関連付けられ得る。本開示と共に使用される非限定的で典型的なイオン化技術は、限定されないが、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）、脱離エレクトロスプレーイオン化（ＤＥＳＩ）、直接支援リアルタイム（Ｄｉｒｅｃｔ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ）（ＤＡＲＴ）、表面支援レーザー脱離イオン化（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）（ＳＡＬＤＩ）、又はエレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）を含む。
幾つかの用途において、ＨＰＬＣ及びＵＨＰＬＣは、多くの他のペプチド及びタンパク質の分離技術が質量分光分析前に実行され得る質量分析計に関連付けられ得る。マトリックスバックグラウンドからの望ましい分析物（例えばペプチド又はタンパク質）の分離に使用することができる幾つかの典型的な分離技術は、限定されないが、タンパク質又はペプチドの逆相液体クロマトグラフィー（ＲＰ−ＬＣ）、ＭＡＬＤＩ前のオフライン液体クロマトグラフィー（ＬＣ）、一次元ゲル分離、二次元ゲル分離、強力な陽イオン交換（ＳＣＸ）クロマトグラフィー、強力な陰イオン交換（ＳＡＸ）クロマトグラフィー、弱い陽イオン交換（ＷＣＸ）、及び弱い陰イオン交換（ＷＡＸ）を含む。上記の技術の１つ以上は、質量分光分析前に使用することができる。
１つ以上のバイオマーカーは、マイクロアレイを使用して測定することができる。差次的遺伝子発現も特定され、又はマイクロアレイ技術を使用して確認され得る。故に、発現プロファイルのバイオマーカーは、マイクロアレイ技術を使用して、新しい又は固定された組織において測定することができる。この方法では、対象のポリヌクレオチド配列（ｃＤＮＡ及びオリゴヌクレオチドを含む）は、マイクロチップ基板上に蒔かれるか、又は配され得る。その後、配された配列は、対象の細胞又は組織から特異的なＤＮＡプローブでハイブリダイズすることができる。ｍＲＮＡのソースは、生体サンプルから単離された総ＲＮＡであり得、対応する正常な組織又は細胞株が差次的発現を判定するために使用され得る。
１つ以上のバイオマーカーは、配列決定によって測定することができる。差次的遺伝子発現も特定され、又は配列決定技術を使用して確認され得る。故に、発現プロファイルのバイオマーカーは、配列決定技術を使用して、新しい又は固定されたサンプルにおいて測定することができる。この方法では、対象のポリヌクレオチド配列（ｃＤＮＡ及びオリゴヌクレオチドを含む）は、配列決定ライブラリを合成するためのテンプレートとして使用することができる。ライブラリは配列決定され得、読み取り値が適切な基準にマッピングされ得る。ｍＲＮＡのソースは、生体サンプルから単離された総ＲＮＡであり得、対応する正常な組織又は細胞株が差次的発現を判定するために使用され得る。典型的な配列決定技術は、例えば、エマルジョンＰＣＲ（Ｒｏｃｈｅ ４５４からのピロシーケンス、Ｉｏｎ Ｔｏｒｒｅｎｔからの半導体シーケンシング、Ｌｉｆｅ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓからのライゲーションによるＳＯＬｉＤシーケンシング、Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓからの合成による配列決定、フローセル上の架橋増幅（ｂｒｉｄｇｅ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（例えばＳｏｌｅｘａ／１１１ｕｍｉｎａ）、Ｗｉｌｄｆｉｒｅ技術（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）による等温増幅、又はローリングサークル増幅によって生成されたロロニー（ｒｏｌｏｎｉｅｓ）／ナノボール（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ， Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ， Ｐｏｌｏｎａｔｏｒ）を含むことができる。Ｈｅｌｉｓｃｏｐｅ（Ｈｅｌｉｃｏｓ）、ＳＭＲＴ技術（Ｐａｃｉｆｉｃ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）又はナノポアシーケンシング（Ｏｘｆｏｒｄ Ｎａｎｏｐｏｒｅ）などの配列決定技術は、適切な配列決定プラットフォームであり得る事前のクローン増幅なしで、単一の分子の直接的な配列決定を可能にする。配列決定は、標的富化を用いて又はそれなしで実行され得る。場合によっては、サンプルからのポリヌクレオチドは、配列決定前に及び／又はその間に適切な手段によって増幅される。
ｃＤＮＡクローンのＰＣＲ増幅されたインサートは、濃密アレイ（ｄｅｎｓｅ ａｒｒａｙ）において基質に適用することができる。好ましくは、少なくとも１０，０００のヌクレオチド配列が基質に適用され得る。それぞれ１０，０００の要素でマイクロチップ上に固定化されたマイクロアレイ遺伝子は、ストリンジェントな条件下でのハイブリダイゼーションに適し得る。蛍光標識ｃＤＮＡプローブは、対象の組織から抽出されたＲＮＡの逆転写による蛍光ヌクレオチドの取り込みによって生成され得る。チップに適用された標識ｃＤＮＡプローブは、アレイ上のＤＮＡの各スポットに特異度を有してハイブリダイズする。非特異的に結合されたプローブを除去するためのストリンジェントな洗浄後に、マイクロアレイチップは、共焦点レーザー顕微鏡などのデバイスによって、又はＣＣＤカメラなどの別の検出方法によってスキャンされ得る。各々の配された要素のハイブリダイゼーションの定量化は、対応するｍＲＮＡの存在量の評価を可能にする。二色蛍光を用いて、ＲＮＡの２つのソースから生成される別々に標識されたｃＤＮＡプローブは、アレイに一対でハイブリダイズすることができる。各々の特定された遺伝子に対応する２つのソースからの転写物の相対存在量は、それ故、同時に判定することができる。マイクロアレイ分析は、製造業者のプロトコルに従って、市販の機器によって実行することができる。
遺伝子発現のパターンを特徴づけ、密接に関連するｍＲＮＡを区別し、及びＲＮＡ構造を分析するために、薬物処置と共に又はそれなしで、正常な腫瘍組織において、異なるサンプル集団中のｍＲＮＡレベルを比較するために使用され得るｑＲＴ−ＰＣＲを使用して、１つ以上のバイオマーカーが測定され得る。ＲＴ−ＰＣＲによる遺伝子発現プロファイルにおける第一の工程は、生体サンプルからＲＮＡを抽出する工程であり得、その後、ｃＤＮＡへのＲＮＡテンプレートの逆転写及びＰＣＲ反応による増幅が後続する。逆転写反応は一般に、発現プロファイリングの目標に依存して、特異的なプライマー、ランダムヘキサマー、又はオリゴ−ｄＴプライマーを使用してプライミングされ得る。逆転写酵素は、トリ骨髄芽球症ウイルス（ａｖｉｌｏ ｍｙｅｌｏｂｌａｓｔｏｓｉｓ ｖｉｒｕｓ）逆転写酵素（ＡＭＶ−ＲＴ）及び／又はモロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素（ＭＬＶ−ＲＴ）であり得る。
ＰＣＲ工程は、様々な耐熱性のＤＮＡ依存性ＤＮＡポリメラーゼを使用することができるが、典型的に、５’−３’ヌクレアーゼ活性を有するが３’−５’プルーフリーディングエンドヌクレアーゼ活性を欠く、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼを利用する。故に、ＴａｑＭａｎ（商標）ＰＣＲは典型的に、Ｔａｑ又はＴｔｈポリメラーゼの５’−ヌクレアーゼ活性を利用し、その標的アンプリコンに結合されたハイブリダイゼーションプローブを加水分解するが、同等な５’ヌクレアーゼ活性を有する酵素も使用することができる。ＰＣＲ反応の典型的なアンプリコンを生成するために、２つのオリゴヌクレオチドプライマーが使用され得る。第３のオリゴヌクレオチド、すなわちプローブは、２つのＰＣＲプライマー間に位置するヌクレオチド配列を検出するように設計され得る。プローブは、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ酵素によって非伸長可能（ｎｏｎ−ｅｘｔｅｎｄｉｂｌｅ）であり得、レポーター蛍光染料及び消光蛍光染料で標識され得る。２つの染料がプローブ上にあるときに共に近くに位置付けられる場合、レポーター色素からのあらゆるレーザー誘起発光が消光色素によって消光され得る。増幅反応中に、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ酵素は、テンプレート依存的な方法でプローブを切断することができる。結果として生じたプローブ断片は、溶液中に切り離され（ｄｉｓａｓｓｏｃｉａｔｅ）、放出されたレポーター染料からのシグナルは、第２のフルオロフォアの消光効果から解放され得る。レポーター染料の１つの分子は、合成された各々の新しい分子のために自由にされ（ｌｉｂｅｒａｔｅｄ）、消光されていないレポーター染料の検出は，データの定量的解釈のための基準を提供することができる。
ＴａｑＭａｎ（商標）ＲＴ−ＰＣＲは、例えば、ＡＢＩ ＰＲＩＳＭ ７７００（商標）Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（商標）（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ−Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ， Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ， Ｃａｌｉｆ．， ＵＳＡ）、又はＬｉｇｈｔｃｙｃｌｅｒ（Ｒｏｃｈｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ， Ｍａｎｎｈｅｉｍ， Ｇｅｒｍａｎｙ）などの、市販の機器を使用して実行することができる。好ましい実施形態において、５’ヌクレアーゼ手順は、ＡＢＩ ＰＲＩＳＭ ７７００（商標）Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（商標）などの、リアルタイム定量的ＰＣＲデバイス上で実行される。システムは、サーモサイクラー、レーザー、電荷結合素子（ＣＣＤ）、カメラ及びコンピューターを含む。システムは、機器を実行するための及びデータを分析するためのソフトウェアを含む。５’−ヌクレアーゼのアッセイデータは最初に、Ｃｔ、即ち閾値サイクルとして表わされる。上に議論されるように、蛍光値は、全てのサイクル中に記録され、増幅反応におけるその時点（ｐｏｉｎｔ）まで増幅された産物の量を表わす。蛍光シグナルが統計的に有意なものとして最初に記録される時点が、閾値サイクル（Ｃｔ）であり得る。
誤差及びサンプル間の変動の影響を最小限にするために、ＲＴ−ＰＣＲが内部標準を使用して実行され得る。内部標準は、異なる組織間において一定レベルで表わされ得、実験的な治療による影響を受けない。遺伝子発現のパターンを正規化するために最も頻繁に使用されるＲＮＡは、ハウスキーピング遺伝子グリセルアルデヒド−３‐リン酸塩−デヒドロゲナーゼ（ＧＡＰＤＨ）及びベータアクチンに対するｍＲＮＡである。
ＲＴ−ＰＣＲ技術のより最近の変更は、二重標識の蛍光発生プローブ（即ちＴａｑＭａｎ（商標）プローブ）によってＰＣＲ産物蓄積を測定することができる、リアルタイム定量的ＰＣＲを含み得る。リアルタイムＰＣＲは、各標的配列に対する内部競合相手が正規化に使用され得る定量的競合ＰＣＲと、サンプル内に含有された正規化遺伝子又はＲＴ−ＰＣＲに対するハウスキーピング遺伝子を使用する定量的比較ＰＣＲとの両方に適合性があり得る。更なる詳細は、例えば、Ｈｅｌｄ ｅｔ ａｌ．， Ｇｅｎｏｍｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ６：９８６−９９４（１９９６）を参照されたい。
データの正規化
本明細書に開示される方法、システム、キット、及び組成物において使用される測定データは、随意に正規化される。正規化は、遺伝子又はタンパク質の発現の処理及び検出に関係する系統的変動測定の望まれないソースを除去するべく、例えば、分析された遺伝子又はタンパク質レベルの差及び使用されるテンプレートの質の変動を補正するプロセスを指す。系統的変動の他のソースは、研究室の処理条件に起因する。
幾つかの例において、正規化方法は、研究室の処理条件の正規化に使用される。本開示の方法と共に使用され得る研究室の処理の正規化の非限定的な例は、限定されないが、以下を含む：データ生成プロセスの間に使用される機器、試薬、及び設備の間の系統的差の考慮（ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ ｆｏｒ）、及び／又はデータ収集の日時又は時間の経過。
アッセイは、関連条件下で発現レベルが大きく異ならない、即ち、その特定のサンプルタイプにおいて安定した且つ一貫した発現レベルを有すると知られている、特定の正規化する標準の遺伝子又はタンパク質の発現を組み込むことによって正規化を提供することができる。本開示と共に使用することができる適切な正規化の遺伝子及びタンパク質は、ハウスキーピング遺伝子を含む。例えば、Ｅ． Ｅｉｓｅｎｂｅｒｇ， ｅｔ ａｌ．， Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ １９（７）：３６２−３６５ （２００３）を参照。幾つかの用途において、基準遺伝子としても言及される、正規化するバイオマーカー（遺伝子及びタンパク質）はまた、進行性大腸腺腫又はＣＲＣのない対照被験体と比較して、進行性大腸腺腫又はＣＲＣの被験体において有意義に異なる発現レベルを示さないと知られている。幾つかの用途において、使用され得る、及びデータ正規化での使用のための既知の特性を有する物質を表わし得る、安定同位体標識の標準を加えることが有用であり得る。他の用途において、標準の固定サンプルは、機器及び日々の測定変動性を考慮するために各分析バッチを用いて測定することができる。
臨床転帰スコア
識別するバイオマーカー及び随意に被験体特性をサブ選択する（ｓｕｂ−ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ）ための、及び類モデルを構築するための機械学習アルゴリズムが、臨床転帰スコアを判定するために本明細書の幾つかの方法及びシステムにおいて使用される。これらのアルゴリズムは、限定されないが、弾性ネットワーク、ランダムフォレスト、サポートベクトルマシン、及びロジスティク回帰を含む。これらのアルゴリズムは、重要なバイオマーカー特徴の選択を助け、基礎的な測定値を、例えば、臨床転帰、疾患リスク、疾患可能性、疾患の存在又は欠如、処置反応、及び／又は疾患状態の分類に関するスコア又は確率へと変換することができる。
臨床転帰スコアは、被験体から得られた生体サンプル中の少なくとも２つのバイオマーカーのレベルを少なくとも２つのバイオマーカーの基準レベルと比較することによって判定される。代替的に又は組み合わせで、臨床転帰スコアは、バイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較することによって判定される。大抵、基準レベル又は基準プロファイルは、既知の診断を表わす。例えば、基準レベル又は基準プロファイルは、進行性大腸腺腫の陽性診断を表わす。基準レベル又は基準プロファイルは、ＣＲＣの陽性診断を表わすことができる。別の例として、基準レベル又は基準プロファイルは、進行性大腸腺腫の陰性診断を表わす。同様に、基準レベル又は基準プロファイルは、ＣＲＣの陰性診断を表わすことができる。
場合によっては、スコアの増加は、以下の１つ以上の可能性の増加を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨。場合によっては、定量的スコアの減少は、以下の１つ以上の可能性の増加を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨。
基準プロファイルに対する患者からの類似したバイオマーカープロファイルは、しばしば以下の１つ以上の可能性の増加を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨。幾つかの用途において、基準プロファイルに対する患者からの類似していないバイオマーカープロファイルは、以下の１つ以上を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨の可能性の増加。
１つ以上のバイオマーカー閾値の増加は、しばしば以下の１つ以上の可能性の増加を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨。幾つかの用途において、１つ以上のバイオマーカー閾値の減少は、以下の１つ以上の可能性の増加を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨。
定量的スコア、１つ以上のバイオマーカー閾値、類似したバイオマーカープロファイル値の少なくとも１つの増加は、以下の１つ以上の可能性の増加を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨。同様に、定量的スコア、１つ以上のバイオマーカー閾値、類似したバイオマーカープロファイル値の少なくとも１つ、又はそれらの組み合わせの減少は、以下の１つ以上の可能性の増加を示す：乏しい臨床転帰、良好な臨床転帰、高リスクの疾患、低リスクの疾患、完全寛解、部分寛解、安定した疾患、無反応、及び疾患管理に対する処置の推奨。
臨床転帰スコアは随意に、処置中に引き出された追加情報に基づいて更新される。そのような更新は、しばしば他のバイオマーカーの追加を含む。そのようなバイオマーカーは、追加のタンパク質、代謝産物蓄積レベル、被験体の物理的特性（例えば、年齢、人種、体重、人口統計学的履歴）、被験体の病歴（例えば、進行性大腸腺腫の家族歴、タンパク質パネルの以前の定量的スコア）を含む。そのような更新は、試験感度の調整を含むことができる。そのような更新は、試験感度の調整を含むことができる。そのような更新は、試験閾値の調整を含むことができる。そのような更新は、予測された臨床転帰の調整を含むことができる。
例えば、場合によっては、進行性大腸腺腫のリスクのある患者は、本明細書に開示されるようなパネルを使用して試験される。患者は、進行性大腸腺腫を有するものとして又は有する傾向があるものとして分類され得る。場合によっては、本明細書に開示されたタンパク質パネルの閾値は、患者の年齢などの、追加のバイオマーカーに基づいて更新される。例えば、６０歳以上の患者は、６０歳未満の患者より、進行性大腸腺腫を有する傾向が多い。それ故、タンパク質パネルの陽性的中率は、６０歳未満の集団よりも６０歳以上の集団における方がより高くなり得る。場合によっては、タンパク質パネルにおけるタンパク質に対する閾値は、例えば、６０歳未満の集団よりも６０歳以上の集団において閾値を低下させることによって、これを反映させるために追加のバイオマーカー（例えば年齢）に基づいて変更され得る。患者の個人の閾値は、前の試験結果に基づいて更新され得る。例えば、患者は、不確定又は陽性の臨床転帰スコアを有し得る。そのような患者は追加の試験を推奨され得る。そのような患者は大腸内視鏡検査を推奨され得る。そのような追加の試験及び大腸内視鏡検査は、陰性に戻り得（ｃｏｍｅ ｂａｃｋ）、不確定又は陽性の臨床転帰スコアの持続によって、患者の閾値はそれらの持続する不確定又は陽性の臨床転帰スコアを反映するために更新され得る。
場合によっては、試験の特異度及び感度は追加のバイオマーカーに基づいて調整される。例えば、本明細書に開示されたタンパク質パネルは、与えられた遺伝的又は人種的なバックグラウンドを有する個体の集団において異なる感度又は特異度を有し得る。場合によっては、追加のバイオマーカーに基づいて、臨床転帰スコアは、試験の変化する感度又は特異度を反映するために調節され得る。
処置及び診断のレジメン
本明細書には、進行性大腸腺腫の存在又は欠如の検出、及びその処置のための本明細書に記載される方法の何れかを実施するための処置及び診断のレジメンが提供される。
本明細書には、大腸癌の存在又は欠如を検出する方法が提供される。本明細書に開示された方法は、大腸癌のための試験を実施する工程、大腸内視鏡検査を実施する工程であって、その間に、検出された大腸癌を外科的に切除するか、そうでなければ除去する工程、及び後日２回目の大腸癌のための試験を実施する工程を含むことができる。第２の試験は陽性であり、第２の大腸内視鏡検査が実行され得る。場合によっては、第２の大腸内視鏡検査は、固着性の大腸癌を探索し、モニタリングする工程を含むことができる。場合によっては、第２の大腸内視鏡検査は、固着性の大腸癌を探索し、外科的に除去する工程を含むことができる。場合によっては、大腸癌のための第２の試験は陽性であり、追加の処置レジメンが推奨され得る。場合によっては、大腸癌のための第２の試験は陰性であり、追加の試験が推奨され得る。場合によっては、進行性大腸腺腫のための第２の試験は陰性であり、与えられた期間の間のより頻繁な試験が推奨され得る。
化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、及び外科的介入などの多数の処置レジメンが、本明細書で企図される。処置レジメンは、陽性の結果、例えば大腸癌に対して陽性の結果に応じて実行され得る。処置レジメンは、進行性大腸腺腫に対して陽性の結果に応じて実行され得る。外科的介入は、例えば、検出されたポリープを除去するためのポリープ切除を含み得る。場合によっては、外科的介入は、大腸の一部を取り除くための部分的な結腸切除を含み得る。場合によっては、外科的介入は低位前方切徐術又は腹会陰切断及び人工肛門形成術を含み得る。場合によっては、処置レジメンは、ロイコボリン、５−ＦＵ、オキサリプラチン（Ｅｌｏｘａｔｉｎ（登録商標））、イリノテカン（Ｃａｍｐｔｏｓａｒ（登録商標））、カペシタビン（Ｘｅｌｏｄａ（登録商標））、セツキシマブ、パニツムマブ、レゴラフェニブ（Ｓｔｉｖａｒｇａ（登録商標））、トリフルリジン、及びチピラシル（Ｌｏｎｓｕｒｆ（登録商標））の１つ以上を被験体に投与する工程を含み得る。場合によっては、処置レジメンは、ＦＯＬＦＯＸ：ロイコボリン、５−ＦＵ及びオキサリプラチン（Ｅｌｏｘａｔｉｎ（登録商標））；ＦＯＬＦＩＲＩ：ロイコボリン、５−ＦＵ及びイリノテカン（Ｃａｍｐｔｏｓａｒ（登録商標））；ＣａｐｅＯＸ：カペシタビン（Ｘｅｌｏｄａ（登録商標））及びオキサリプラチン；及びＦＯＬＦＯＸＩＲＩ：ロイコボリン、５−ＦＵ、オキサリプラチン及びイリノテカンの１つ以上を被験体に投与する工程を含み得る。場合によっては、処置レジメンは、ＶＥＧＦを標的とする薬物（例えば、ベバシズマブ（Ａｖａｓｔｉｎ（登録商標））、ｚｉｖ−アフリベルセプト（Ｚａｌｔｒａｐ（登録商標））、ラムシルマブ（Ｃｙｒａｍｚａ（登録商標））、及びＥＧＦＲを標的とする薬物（例えばセツキシマブ（Ｅｒｂｉｔｕｘ（登録商標））、パニツムマブ（Ｖｅｃｔｉｂｉｘ（登録商標）））の１つ以上を被験体に投与する工程を含み得る。
本明細書に記載されるような１つ以上の処置レジメンは、単独で、或いは別のものと組み合わせて施すことができる。例えば、処置レジメンは、放射線治療、免疫療法、及び化学療法の１つ以上と組み合わせた悪性組織の除去を含み得る。場合によっては、１より多くの処置レジメンが施されてもよい。場合によっては、処置レジメンは繰り返されてもよい。例えば、被験体は、本明細書に記載される１以上の期間の後、最初の処置レジメンの後などにモニタリングされてもよく、適切な場合に追跡の処置レジメンが施され得る。
場合によっては、陽性の臨床転帰スコアは、薬物治療レジメンの推奨につながり得る。例えば、陽性の臨床転帰スコアは、Ｗｎｔ経路阻害剤が被験体に投与されるべきであるという推奨につながり得る。Ｗｎｔ経路阻害剤が投与された後、進行性大腸腺腫に対する第２の試験が被験体に施され得る。陰性の又はそれほど重度ではない臨床転帰スコアは、処置が有効であることを示すことができる。第２の陽性の又はより重度の臨床転帰スコアは、処置が有効ではないことを示すことができる。
コンピューターシステム
本明細書には、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如を検出するための本明細書に記載された方法の何れかを実施するためのコンピューターシステムが提供される。本明細書にはまた、ＣＲＣの存在又は欠如を検出するためのコンピューターシステムが提供される。本明細書に開示されたコンピューターシステムは、記憶装置を含む。記憶装置は、被験体の生体サンプルからのバイオマーカーパネルの測定を含むデータを受信するように構成され得る。バイオマーカーパネルは、本明細書に記載されたあらゆるバイオマーカーパネルであり得る。例えば、バイオマーカーパネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを含み、また個々の年齢と性別も含む群から選択された少なくとも２つのバイオマーカーを含み得る。随意に、バイオマーカーパネルは、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含み、場合によっては追加のバイオマーカーとして年齢を含む。場合によっては、バイオマーカーパネルは表３から選択され、表４から選択され、表５から選択され、表６から選択され、或いは表３、表４、表５及び表６の少なくとも２つのバイオマーカーの組み合わせである。
本明細書に開示されたコンピューターシステムは、測定データに基づいて本明細書に記載されたバイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルを作成すること、バイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較すること、及び被験体における進行性大腸腺腫の可能性を判定することの少なくとも１つを実行するためのコンピューター実行可能コードを含む。本明細書に開示されたコンピューターシステムは、測定データに基づいて本明細書に記載されたバイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルを作成すること、バイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較すること、及び被験体におけるＣＲＣの可能性を判定することの少なくとも１つを実行するためのコンピューター実行可能コードを含む。
更に、本明細書には、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如を検出するための本明細書に記載された方法の何れかを実施するためのコンピューターシステムが提供される。例えば、本明細書には、進行性大腸腺腫の存在又は欠如を検出するためのコンピューターシステムが提供される。本明細書にはまた、ＣＲＣの存在又は欠如を検出するためのコンピューターシステムが提供される。本明細書に開示されたコンピューターシステムは、記憶装置を含む。記憶装置は、被験体の生体サンプルからのバイオマーカーパネルの測定を含むデータを受信するように構成され得る。バイオマーカーパネルは、本明細書に記載されたあらゆるバイオマーカーパネルであり得る。例えば、バイオマーカーパネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ及びＴＦＲＣを含み、また個々の年齢と性別も含み、或いは、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ及びＴＩＭＰ１を含む群から選択された少なくとも２つのバイオマーカーを含む群から選択された少なくとも２つのバイオマーカー、又は、表３、表４、表５及び表６の少なくとも２つのバイオマーカーの組み合わせなどの、表３、表４、表５、及び表６の少なくとも１つのバイオマーカーパネルを含み得る。
本明細書に開示されたコンピューターシステムは、随意に、測定データに基づいて本明細書に記載されたバイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルを作成すること、バイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較すること、及び被験体における進行性大腸腺腫の可能性を判定することの少なくとも１つを実行するためのコンピューター実行可能コードを含む。本明細書に開示されたコンピューターシステムは、随意に、測定データに基づいて本明細書に記載されたバイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルを作成すること、バイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルをバイオマーカーパネルの基準プロファイルと比較すること、及び被験体におけるＣＲＣの可能性を判定することの少なくとも１つを実行するためのコンピューター実行可能コードを含む。
本明細書に記載されたコンピューターシステムは随意に、本明細書に記載されたアルゴリズムの何れかを実行するためのコンピューター実行可能コードを含む。コンピューターシステムはさらに、大腸内視鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査、又は大腸組織生検を推奨するための、及び／又は処置を推奨するための、進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如を通信するレポートを提供するためのコンピューター実行可能コードを含むことができる。幾つかの実施形態において、コンピューターシステムは、コンピューター可読媒体に含まれた命令を実行する。
幾つかの実施形態において、プロセッサーは、１つ以上の制御装置、計算ユニット、及び／又はコンピューターシステムの他のユニットに関連付けられるか、又はファームウェアに埋め込まれる。幾つかの実施形態において、方法の１つ以上の工程は、ハードウェアで実施される。幾つかの実施形態において、方法の１つ以上の工程は、ソフトウェアで実施される。ソフトウェアルーチンは、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、磁気ディスク、レーザーディスク（登録商標）、或いは本明細書に記載される又は当該技術分野で既知の他の記憶媒体などの、コンピューター可読メモリユニットに保存され得る。ソフトウェアは、例えば、電話回線、インターネット、ワイヤレス接続などの通信チャネルを含む、あらゆる既知の通信方式によって、又はコンピューター可読ディスク、フラッシュドライブなどの移送可能媒体によってコンピューティングデバイスに通信され得る。本明細書に記載された方法の１つ以上の工程は、ファームウェア、ハードウェア、ソフトウェア、又はファームウェア、ハードウェア、及びソフトウェアの任意の組み合わせにおいて順に実行され得る、様々な操作、ツール、ブロック、モジュール、及び技術として実施され得る。ハードウェアで実施されるときに、ブロック、操作、技術などの幾つか又は全ては、例えば、特定用途向け蓄積回路（ＡＳＩＣ）、カスタム集積回路（ＩＣ）、フィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、又はプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）において実施され得る。
図１０は、本明細書に記載された方法を実施するのに適した典型的なコンピューターシステム（１０００）を描写する。コンピューターシステム（１０００）は、本明細書に記載された典型的な方法を実施するようにプログラムされているセントラルコンピューターサーバー（１００１）を含む。セントラルコンピューターサーバー（１００１）は、シングルコアプロセッサー、マルチコアプロセッサー、又は並行処理用の複数のプロセッサーであり得る、中央処理装置（ＣＰＵ、「プロセッサー」でもある）（１００５）を含む。セントラルコンピューターサーバー（１００１）はまた、メモリ（１０１０）（例えば、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ）；電子記憶装置（１０１５）（例えばハードディスク）；１つ以上の他のシステムと通信するための通信用インターフェース（１０２０）（例えばネットワークアダプター）；及びキャッシュ、他のメモリ、データ記憶装置、及び／又は電子表示アダプターを含み得る、周辺機器（１０２５）を含む。メモリ（１０１０）、記憶装置（１０１５）、インターフェース（１０２０）、及び周辺機器（１０２５）は、マザーボードなどの通信バス（実線）を介してプロセッサー（１００５）と通信している。記憶装置（１０１５）は、データを保存するためのデータ記憶装置であり得る。セントラルコンピューターサーバー（１００１）は、通信用インタフェース（１０２０）の助けによってコンピューターネットワーク（「ネットワーク」）（１０３０）に動作可能に接続される。ネットワーク（１０３０）は、インターネット、イントラネット及び／又はエクストラネット、インターネットと通信しているイントラネット及び／又はエクストラネット、テレコミュニケーション又はデータネットワークであり得る。幾つかの場合におけるネットワーク（１０３０）は、セントラルコンピューターサーバー（１００１）の助けにより、ピアツーピア・ネットワークを実施することができ、これによって、セントラルコンピューターサーバー（１００１）に接続されたデバイスは、クライアント又はサーバーとして働くことが可能であり得る。
記憶装置（１０１５）は、被験体のレポートなどのファイル、及び／又は介護者との通信、配列決定データ、個体に関するデータ、又は本明細書中の開示に関連付けたデータのあらゆる態様を保存することができる。
サーバーは、ネットワーク（１０３０）を介して１つ以上の遠隔コンピューターシステムと通信することができる。１つ以上の遠隔コンピューターシステムは、例えば、パーソナルコンピューター、ラップトップ、タブレット、電話、スマートフォン、又は携帯情報端末であり得る。
幾つかの状況において、システム（１０００）は単一のサーバー（１００１）を含む。他の状況において、システムは、イントラネット、エクストラネット及び／又はインターネットを介して互いに通信している複数のサーバーを含む。
サーバー（１００１）は、例えば、多型、変異、病歴、家族歴、人口統計データ及び／又は潜在的に関連する他の情報などの、被験体からの患者情報である測定データを保存するのに適している。そのような情報は、記憶装置（１０１５）又はセントラルコンピューターサーバー（１００１）上に保存することができ、そのようなデータはネットワークを通して送信することができる。
本明細書に記載されるような方法は、場合によっては、サーバー（１００１）の電子記憶位置、例えば、メモリ（１０１０）又は電子記憶装置（１０１５）上に保存された、マシン（又はコンピュータープロセッサー）実行可能コード（又はソフトウェア）によって実施される。使用中に、コードはプロセッサ（１００５）によって実行され得る。場合によっては、コードは、電子記憶装置（１０１５）から取得され、プロセッサ（１００５）による容易なアクセスのためのメモリ（１０１０）上に保存することができる。幾つかの状況において、電子記憶装置（１０１５）は除外することができ、マシン実行可能命令がメモリ（１０１０）に保存される。代替的に、コードは、第２のコンピューターシステム（１０４０）上で実行することができる。
サーバー（１００１）などの本明細書に提供されるシステム及び方法の態様は、プログラミングにおいて具体化され得る。この技術の様々な態様は、典型的に一種の機械可読媒体上で運ばれる又はそれに統合される機械（又はプロセッサ）実行可能コード及び／又は関連データの形で、「製品」又は「製造用品」として考慮され得る。マシン実行可能コードは、電子記憶装置、そのようなメモリ（例えば、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）又はハードディスクに保存することができる。「記憶」型の媒体は、様々な半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブなどの、コンピューターやプロセッサーの有形メモリ、或いはその関連するモジュールの何れか又は全てを含むことができ、これらは、ソフトウェアのプログラミングのためにいかなる時も非一時的な記憶を提供し得る。ソフトウェアの全て又は一部は、インターネット又は様々な他の電気通信ネットワークを介して時々通信される。そのような通信は、例えば、１つのコンピューター又はプロセッサーから別のものへの、例えば、管理サーバー又はホストコンピュータからアプリケーションサーバーのコンピュータプラットフォームへのソフトウェアのローディングを可能にし得る。故に、ソフトウェア要素を有し得る別のタイプの媒体は、有線及び光地上通信のネットワーク、並びに様々なエアリンクを介した、ローカル装置間の物理インターフェースにわたって使用されるものなどの含む、光波、電波、及び電磁波を含む。有線又は無線のリンク、光リンクなどの、そのような波を運ぶ物理要素は、ソフトウェアを有する媒体としても考えられ得る。本明細書で使用されるように、非一時的な、有形の「記憶」媒体に制限されない限り、コンピューター又はマシン「可読媒体」などの用語は、実行のためにプロセッサーに命令を提供することに関与する媒体を指すことができる。
したがって、コンピューター実行可能コードなどのマシン可読媒体は、限定されないが、有形記憶媒体、搬送波媒体、又は物理的な送信媒体を含む、多くの形態をとり得る。不揮発性記憶装置媒体は、例えば、システムを実施するために使用され得るものなどの、コンピューターなどにおける記憶デバイスのいずれかなどの、光ディスク又は磁気ディスクを含むことができる。有形送信媒体は以下を含むことができる：同軸ケーブル、銅線、及びファイバーオプティクス（コンピューターシステム内にバスを含むワイヤーを含む）。搬送波送信媒体は、無線周波（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成されたものなどの、電気信号又は電磁気信号、或いは音波又は光波の形態をとり得る。それ故、コンピューター可読媒体の共通の形態は、例えば、以下を含む：フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、他の光学媒体、パンチカード、ペーパーテープ（ｐａｐｅｒ ｔａｍｅ）、ホールのパターンを備えた（ｗｉｔｈ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｈｏｌｅｓ）他の物理的記憶媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、他のメモリチップ又はカートリッジ、データ又は命令を運ぶ搬送波、そのような搬送波を運ぶケーブル又はリンク、又は、コンピューターがプログラミングコード及び／又はデータを読む他の媒体を含む。コンピューター可読媒体のこれらの形態の多くは、実行のためにプロセッサーに１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを運ぶことに関係し得る。
進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如の検出、被験体レポートの作成、及び／又は介護者へのレポートの通信の結果は、グラフィカルユーザーインターフェースなどのユーザーインターフェースの助けでユーザーに提示され得る。
コンピューターシステムは、例えば、サンプル収集、サンプル処理、測定データを生成するために本明細書に記載される１つ以上のタンパク質の量の測定、測定データを生成するためのタンパク質の別のタンパク質に対する比率の判定、測定データと基準量との比較、バイオマーカーパネルの被験体に特異的なプロファイルの作成、被験体に特異的なプロファイルと基準プロファイルとの比較、病歴の受信、医療記録の受信、本明細書に記載される１つ以上の方法によって得られた測定データの受信及び保存、（例えば、本明細書に記載されるアルゴリズムの実行による）進行性大腸腺腫及びＣＲＣの少なくとも１つの存在又は欠如を判定するための前記測定データの分析、レポートの作成、及び受信者への結果の報告を含む、本明細書に記載される方法の１つ以上の工程を実施するために使用され得る。
クライアントサーバー及び／又はリレーショナルデータベースのアーキテクチャは、本明細書に記載された方法の何れかにおいて使用することができる。一般に、クライアントサーバーアーキテクチャは、ネットワーク上のコンピューター又はプロセスがそれぞれ、クライアント又はサーバーのいずれかである、ネットワークアーキテクチャである。サーバーコンピューターは、ディスクドライブ（ファイルサーバー）、プリンター（プリントサーバー）、又はネットワークトラフィック（ネットワークサーバー）の管理に対する専用の高性能コンピューターであり得る。クライアントコンピューターは、ＰＣ（パーソナルコンピューター）又はユーザーがアプリケーションを実行するワークステーションの他に、本明細書に開示されるような例となる出力デバイスを含むことができる。クライアントコンピューターは、ファイル、デバイス、及び更に処理パワーなどのリソースのためのサーバーコンピューターに依存し得る。サーバーコンピューターは、データベース機能性の全てを処理する。クライアントコンピューターは、フロントエンドのデータ管理を処理するソフトウェアを有することができ、ユーザーからデータ入力を受信することができる。
計算を実行した後に、プロセッサーは、計算などからの出力を、例えば、入力デバイス又は記憶装置に、同じ又は異なるコンピューターシステムの別の記憶装置に、或いは出力デバイスに戻すことができる。プロセッサーからの出力は、データディスプレイ、例えば、ディスプレイスクリーン（例えば、デジタルデバイス上のモニター又はスクリーン）、プリントアウト、データ信号（例えばパケット）、グラフィカルユーザーインターフェース（例えばウェブページ）、アラーム（例えば、フラッシングライト又はサウンド）、或いは上記の何れかの組み合わせによって表示され得る。一実施形態において、出力は、ネットワーク（例えば無線ネットワーク）を通して出力デバイスに伝送される。出力デバイスは、データ処理コンピューターシステムから出力を受信するためにユーザーによって使用され得る。出力がユーザーによって受信された後、ユーザーは、ユーザーが医療関係者である場合の医学的処置などの、行動指針を決定又は実行することができる。幾つかの実施形態において、出力デバイスは入力デバイスと同じデバイスである。典型的な出力デバイスは、限定されないが、電話、無線電話、携帯電話、ＰＤＡ、フラッシュメモリドライブ、光源、音波発生装置、ファックス、コンピューター、コンピューターモニター、プリンター、ｉＰｏｄ（登録商標）、及びウェブページを含む。ユーザーステーションは、サーバーによって処理された情報を出力するためにプリンター又はディスプレイモニターと通信し得る。そのようなディスプレイ、出力デバイス、及びユーザーステーションは、被験体又はその介護者に警告を送信するために使用され得る。
本開示に関するデータは、受信者による受信及び／又はレビューのためにネットワーク又は接続を介して送信することができる。受信者は、限定されないが、レポートが属する被験体；又はその介護者、例えば、医療従事者、管理者、他の医療専門家、或いは他の介護人；及び／又は遺伝子型決定分析を実行した又は命令した人又は実体；遺伝子カウンセラーであり得る。受信者はまた、そのようなレポートを保存するためのローカルシステム又はリモートシステム（例えば、サーバー又は「クラウドコンピューティング」アーキテクチャの他のシステム）であり得る。一実施形態において、コンピューター可読媒体は、生体サンプルの分析の結果の送信に適した媒体を含む。
キット
本開示はまたキットを提供する。場合によっては、本明細書に記載されたキットは、１つ以上の組成物、試薬、及び／又は本明細書に記載された１つ以上のバイオマーカーを測定及び／又は検出するためのデバイスコンポーネントを含む。本明細書に記載されるようなキットは、本明細書に提供される方法の何れかを実施するための説明書を更に含むことができる。キットは更に、抗体結合蛍光アッセイ、ＥＬＩＳＡアッセイ、イムノアッセイ、タンパク質チップ又はマイクロアレイ、質量分析、免疫組織化学的検査、フローサイトメトリー、或いはハイコンテンツな細胞スクリーニングなどの様々なアッセイタイプによってバイオマーカーの検出を可能にする試薬を含むことができる。キットはまた、本明細書に記載された方法を実施するためのコンピューター実行可能コードを含むコンピューター可読媒体を含むことができる。
幾つかの実施形態において、本明細書に提供されるキットは、本開示において別記されるバイオマーカーに対する抗体を含む。キットは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１からなる群から選択されるバイオマーカーに対してそれぞれ反応的な少なくとも２つの抗体を含み得る。キットは、表３のパネルのタンパク質、及び随意に、年齢と随意に性別を示すための形態を検出するための抗体を含み得る。場合によっては、本明細書に提供されるキットは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣに対する抗体を含む。他の場合、本明細書で提供されたキットは、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１に対する抗体を含む。キットは、表５のパネルのタンパク質、及び随意に、年齢と随意に性別を示すための形態を検出するための抗体を含み得る。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載されたキットは、パッケージング材を含む。本明細書で使用されるように、用語「パッケージング材」は、キットのコンポーネントを収容する物理構造を指すことができる。パッケージング材は、キットコンポーネントの無菌性を維持することができ、そのような目的に一般に使用される材料（例えば紙、コルゲートファイバー（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ｆｉｂｅｒ）、ガラス、プラスチック、箔、アンプルなど）で作ることができる。キットはまた、緩衝剤、防腐剤、又はタンパク質／核酸安定化剤を含む。キットは、患者から生体サンプルを得るためのコンポーネントを含む。そのようなコンポーネントの非限定的な例は、グローブ、皮下注射針又はシリンジ、管、生体サンプルを保持するためのチューブ又は容器、殺菌成分（例えば、イソプロピルアルコールの拭き取り繊維（ｗｉｐｅｓ）、又は滅菌ガーゼ）、及び／又は冷却材料（例えば、フリーザーパック、ドライアイス、又は氷）であり得る。
場合によっては、本明細書に開示されたキットは、開示された方法の何れかに従って使用される。
不確定分類コールの取り込み（ＮｏＣ方法）
特定の分類モデルの固有のパフォーマンスは、２つのクラスに対するモデルスコアの分布及び分離に依存する。完全なクラス分離は稀な例外であるが、大半の分類モデルは、分類指標スコアの範囲にわたるクラスの重複が原因で誤りを生じさせる。例えば、そのような重複は、１つのクラス又は他のクラスにおける確率が５０％に近いスコア範囲の中間近くで生じ得る。
そのような重複領域内では、第３のクラスを分類コールの最終的なセットに加えることが、都合が良く；第３のクラスは、このスコア領域におけるコールの不確実性を示す。これは、例えば分類スコアの不確定領域を定義することによって実施され得る。この領域でのスコアを有するサンプルは、「不確定」又は「コールなし」の試験結果を与えられる。この領域を超える又は下回るスコアを有するサンプルは、試験カットオフに対するそれらの位置によって標準の陽性又は陰性の試験結果を与えられる。不確定領域を分類モデルに加える利点は、分類パフォーマンスが不確定領域の外のサンプルに対して改善され得ることであり、つまり、残りの陽性及び陰性の試験に対する誤りはより少なくなる。しかし、不確定範囲が大きすぎる場合、あまりにも多くの不確定結果が存在する場合があり、試験の値は疑問視され得る。
幾つかの分析において、本明細書でＮｏＣ（「コールなし」）と称されると、分類モデルを有する不確定領域を用いる効果が調べられた。これらの分析の１つにおいて、「コールなし」の結果を受けるように標的とされたサンプルの割合は１０％に設定された。１０％のサンプルを有する不確定の領域（ＮｏＣ領域）に対する最適なスコア範囲を判定するために、特異度は、以下のように＞＝９０％の感度で最大化された：１０％のサンプルの全ての起こり得る隣接するセットは、分類指標スコア範囲にわたり判定された。各セットに関して、１０％のサンプルの関連するセットがコールなしと印を付けられた。これらのサンプルは分析セットから取り除かれ、ＲＯＣ曲線はサンプルの残り９０％から生成された。その後、＞＝９０％の感度での最大の特異度が判定され、問題のＮｏＣ領域に関する評価スコアとして使用された。この様式で全てのＮｏＣ領域が評価された後、基準最小感度スコアを与えられた最高の特異度スコアを有する領域が、最適なＮｏＣ領域として選択された。このＮＯＣ領域を定めるスコア範囲は、関連する１０％のコールなしのサンプルの上方及び下方の分類スコアから得られた。
他のバイオマーカーパネルに関連する本明細書で開示されるパネルの特徴
本明細書で開示されるパネルは個々のマーカー或いは無作為に生成されたパネルよりも大幅に優れている。本明細書に記載されるパネルの少なくとも一部のメンバーは癌に関与するが、本明細書中のパネルは任意の当該技術分野での教示から無作為に導かれるパネルよりもはるかに優れている。このことは、個々のメンバー、無作為に生成されたパネルと比較した、及び任意の個々の健康状態評価のための個々のマーカーの予測不可能性を考慮した、パネルパフォーマンスの調査によって例証される。
パネルは、文献から選択された１８７の潜在的なバイオマーカーの元々の候補プールから構築された。２７４のメンバーの年齢と性別の一致した発見サンプルセットを使用して、標的とされた質量分光法を用いて、発見サンプルセットの２７４のメンバーの健康状態と共に共変動する元々のセットから３１のバイオマーカーを同定した。この３１のメンバーのセットは１８７のメンバーの元々の候補プールの無作為選択ではなく、３１のメンバーのセットは当該技術分野の任意の教示に基づいて、元々の１８７のメンバーの候補プールから選択されなかった。それにもかかわらず、３１のメンバーのパネルは、場合によっては、関連具術において識別され得るマーカーの代わりとして機能し得る。
３１のバイオマーカーのキュレーション済み（ｃｕｒａｔｅｄ）セットはタンパク質のセットを同定するために更に狭められた。元々の３１のバイオマーカーのうち２７のセットを使用して、４，５０７のサンプルを実行し、新たな分類指標のセットを生成した。２７のバイオマーカーの２つは、試薬の強度に対する懸念があるため品質が乏しいと考慮され、その結果２５のバイオマーカーのセットがもたらされ、そのうち１５が分類指標の構築労力に含まれていた。強力な力の方法を使用して、構築労力の一部である数百万の分類指標のパフォーマンス、及びタンパク質の発見セットに対するこの効果を評価した。
２５のメンバーのセットは、別の年齢と性別の一致した３００のメンバーのサンプルセットに対して試験され、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを含む８つのメンバーのパネルなどの本明細書で開示されるようなＣＲＣパネルにたどり着いた。このパネル及び同様のパネルが、元々の１８７のメンバーの候補プールから選択された。パネルは独立して導かれたサンプルの分析の繰り返しによりたどり着いた。
本明細書中のバイオマーカーパネルは、１８７のメンバー候補プールのように、一般に癌に個々に関与するバイオマーカーの任意の無作為選択よりもはるかに良く機能する。即ち、当業者が文献中で利用可能なバイオマーカーの列挙から始めて、個体における大腸癌又は進行性腺腫などの大腸の健康問題を分析するために使用するバイオマーカーパネルを無作為に集める場合、或いは当業者に入手可能な教示を考慮して集める場合ですら、当業者は本明細書で開示されるようなバイオマーカーにたどり着くことはない。本明細書で開示されるバイオマーカーパネルは、無作為に選択されたパネルや当該技術を考慮して選択されたパネルよりもはるかに優れている。
本明細書に記載されるバイオマーカーパネルは、１８７のメンバー候補プールなどの、一般に癌に個々に関与する任意の個々の構成要素マーカーよりもはるかに良く機能する。幾つかの個体バイオマーカーはＣＲＣ又は進行性腺腫を示すが、本明細書で開示されるようなバイオマーカーパネルをはるかに下回る感度と特異度を持つ。列挙されていない、或いは本明細書の開示から当業者には容易に明白ではない個々のバイオマーカー又はバイオマーカーの組み合わせを使用することは、本開示に準じて企図されていない。
タンパク質マーカーの凝集だけでは、本明細書で開示されるパネルのパフォーマンスのレベルは達成されない。この主張の例証において、無作為なパネルが、２５のマーカーの標的にされ富化されたセットから生成され、それらのパフォーマンスは本明細書中のパネルのものと比較される（図７−８を参照）。富化された２５のメンバーのセットは、富化されていない親の１８７のマーカーのセットから生成されたものよりもはるかによく機能するパネルをもたらすことは既に予想されている。本明細書中のパネルは、示されるように、タンパク質マーカーの既に富化されたセットから無作為に生成されたパネルよりもはるかに優れていることが分かる。こうした無作為なパネルは、癌検出に関連するとして当該技術分野で言及されるような１８７のメンバーのリストから既に富化されているため、当業者が当該技術分野から到達するパネルを表していない。
本明細書中のバイオマーカーパネルは、単にその個々の構成要素の収集よりも信頼でき、感度と得意性が高い結果をもたらす。即ち、場合によっては、個々のバイオマーカーは、医学的に関連する感度と特異度の程度で個々に有益でないレベルで検知されるが、バイオマーカーパネルのレベルは、それにもかかわらず、医学的にすぐに使用可能な信頼度で大腸の健康状態評価を与える。場合によっては、パネルのいかなる個々のバイオマーカーも、経過観察を正当化する健康問題を個々に示すレベルでは存在しないが、本明細書で示されるように評価されたバイオマーカーパネルは、全体として、経過観察を正当化する健康問題を示す評価を与える。
本明細書中のバイオマーカーは、場合によっては、その構成バイオマーカーのものとは質的に異なる結果をもたらす。即ち、場合によっては、パネルの１つ以上の個々のバイオマーカーは、矛盾するバイオマーカーを含む、パネルのレベルによって全体として示された健康状態に矛盾する大腸の健康状態を個々に示すレベルで存在する。そのような場合、例えば、結腸内視鏡検査による、或いは糞便サンプル分析による独立した健康状態評価は、矛盾する個々のマーカーによって提供される健康状態評価よりもむしろ、パネル評価を支持するということがしばしば見られる。
表７に対する言及を行う。その表において、患者のＣＲＣリスクの判定におけるＣＲＣパネルの使用のためのデータが確認される。ＣＲＣバイオマーカーパネルが、構成するバイオマーカーレベルを独立して見ることに起因する予測とは一致しない予測を提供することが観察される。陰影のある細胞は、異なる患者サンプルにおいて同じ測定が異なる患者ＣＲＣ状態コールに対応する状態を強調する。
タンパク質ＣＥＡ、及び年齢のマーカーは、単一の測定レベルが連続するサンプルにおいて異なる結論の一因となった例において、以下の表７において陰影を付けられている。ＣＥＡは、多数の癌状態における癌の状況に対応すると知られている。しかし、以下の表で実証されるように、本明細書に開示されるようなパネルは、個々のマーカー構成要素を超える精度のレベルをもたらし、これにより、それでもなおシグナルマーカーからの異常なシグナルが、正確な全体のパネル健康状態コールに通じることができる。
ＣＥＡが独立して使用された場合、表７の第１及び第２のエントリーは共通の健康状態コールを有すると予期される。しかし、本明細書で開示されるようなパネル分析を使用して、当業者は個々のパネルバイオマーカーの独立した検査により予想される結果とは質的に異なる結果に到達する。以下の表７で提示されるようなこのデータは、本明細書に記載されるパネルが単に量的に優れているわけではないが、場合によっては、更にその個々のバイオマーカー構成要素と質的に異なることもあるという事実を強調する。
従って、本明細書で開示されたバイオマーカーパネルは、文献によって教示されるような候補マーカーの無作為の収集よりも優れて機能すると理解される。本明細書で開示されるバイオマーカーパネルは更に統計的によりよく機能するものと理解され、場合によっては、その個々のバイオマーカー構成要素が機能するよりも質的に異なるように機能し、それにより、バイオマーカーパネルからの健康状態の評価は全体としてより正確であるか、或いは、場合によっては、１以上の個体バイオマーカー構成要素とは質的に異なる結果を提供する。
追加のインビトロの統計分析
本明細書中の開示は、個体からサンプルを得る工程、及び循環タンパク質又はポリペプチドの存在又は蓄積レベルから前記サンプルを分析する工程を含む方法に対する言及を行う。代替的な実施形態において、方法は、サンプルソースとは無関係にインビトロのサンプル上で実行される。これら実施形態において、同様の又は同一のパネル、検出工程、及び統計分析が実行されるが、これら実施形態は個体からの採血を詳述しない。むしろサンプルは、起源とは無関係に、研究所設定又は他の実験設定で得られ、且つ、本明細書に開示されるような下流分析のためにパネル情報を得るための分析にさらされる。これら実施形態において、サンプルは最終的にヒト患者由来であってもよいが、サンプルソースは、請求項がヒト患者に対する作用を詳述しないように、関連する請求項では詳述されない。代わりに、請求項は、研究所で得られたインビトロのサンプルに対する分析の実行を詳述する。
図に対する追加の言及
本明細書中の開示は、明細書及び添付の請求項全体にわたり説明され、図によって支持されている。図をより詳しく参照すると、以下が観察される。
図１では、主なＣＲＣパネルに対するＡＵＣプロットが確認される。パネルは、１２３４５６の種子及び１０，０００のブートストラップイテレーションを備えた、０．８２７８の検証ＡＵＣ（０．７８７９−０．８６４６の９５％のＡＵＣ信頼区間）を示す。プロット上には、７１％の特異度で８０％の感度のパネルのパフォーマンスが表されている。繰り返されたパネル試験において、パネルは、０．７９の感度では７５のクラスＩ／ＩＩ ＣＲＣ血液サンプルのうち５９を正確に分類し、０．８１の感度では７３のクラスＩＩＩ／ＩＶサンプルのうち５８を正確に分類し、フィッシャー検定のＰ値は０．８３９である。
個々のパネル構成要素もＡＵＣプロット上に表されている。パネルは実質的に個々のメンバーよりも性能が優れていることが観察され、個々のパネル構成要素は以下のようなＡＵＣ値を示している：ＣＯ９ ０．７３；ＣＥＡ ０．７０；Ａ１ＡＧ ０．７０；ＤＰＰ４ ０．６８；ＳＡＡ ０．６８；ＡＧＥ ０．６７；ＴＦＲＣ ０．６３；ＰＫＭ２ ０．６１；性別 ０．５９；ＭＩＦ ０．５３。
図２では、１５％のＮｏＣを伴う図１の主なＣＲＣパネルに対するＡＵＣプロットが確認される。パネルは、１２３４５６の種子及び１０，０００のブートストラップイテレーションを備えた、０．８４７２の検証ＡＵＣ（０．８０５２−０．８８５１の９５％のＡＵＣ信頼区間）を示す。プロット上には、７６％の特異度で８０％の感度のパネルのパフォーマンスが表されている。繰り返されたパネル試験において、パネルは、０．７９の感度では６３のクラスＩ／ＩＩ ＣＲＣ血液サンプルのうち５０を正確に分類し、０．８０の感度では６６のクラスＩＩＩ／ＩＶサンプルのうち５３を正確に分類し、フィッシャー検定のＰ値は０．８３９である。ＡＵＣプロットは０．８５であり、Ｖａｌ ＮｏＣは１２．３％であった（ＨＥＲＥ：検証ＮｏＣ？）。
個々のパネル構成要素もＡＵＣプロット上に表されている。パネルは実質的に個々のメンバーよりも性能が優れていることが観察され、個々のパネル構成要素は以下のようなＡＵＣ値を示している：ＣＯ９ ０．７３；ＣＥＡ ０．７０；Ａ１ＡＧ ０．７０；ＤＰＰ４ ０．６８；ＳＡＡ ０．６８；ＡＧＥ ０．６７；ＴＦＲＣ ０．６３；ＰＫＭ２ ０．６１；性別 ０．５９；ＭＩＦ ０．５３。
図３では、２０％のＮｏＣを伴う図１の主なＣＲＣパネルに対するＡＵＣプロットが確認される。パネルは、１２３４５６の種子及び１０，０００のブートストラップイテレーションを備えた、０．８５４６の検証ＡＵＣ（０．８１１３−０．８９３９の９５％のＡＵＣ信頼区間）を示す。プロット上には、７８％の特異度で８２％の感度のパネルのパフォーマンスが表されている。繰り返されたパネル試験において、パネルは、０．７９の感度では５７のクラスＩ／ＩＩ ＣＲＣ血液サンプルのうち４５を正確に分類し、０．７４の感度では７３のクラスＩＩＩ／ＩＶサンプルのうち５４を正確に分類し、フィッシャー検定のＰ値は０．４８５である。ＡＵＣプロットは０．８５であり、Ｖａｌ ＮｏＣは１８．２％であった。
個々のパネル構成要素もＡＵＣプロット上に表されている。パネルは実質的に個々のメンバーよりも性能が優れていることが観察され、個々のパネル構成要素は以下のようなＡＵＣ値を示している：ＣＯ９ ０．７３；ＣＥＡ ０．７０；Ａ１ＡＧ ０．７０；ＤＰＰ４ ０．６８；ＳＡＡ ０．６８；ＡＧＥ ０．６７；ＴＦＲＣ ０．６３；ＰＫＭ２ ０．６１；性別 ０．５９；ＭＩＦ ０．５３。
図４では、２５％のＮｏＣを伴う図１の主なＣＲＣパネルに対するＡＵＣプロットが確認される。パネルは、１２３４５６の種子及び１０，０００のブートストラップイテレーションを備えた、０．８６１８の検証ＡＵＣ（０．８１６−０．９０２の９５％のＡＵＣ信頼区間）を示す。プロット上には、８３％の特異度で８０％の感度のパネルのパフォーマンスが表されている。繰り返されたパネル試験において、パネルは、０．７５の感度では４８のクラスＩ／ＩＩ ＣＲＣ血液サンプルのうち３６を正確に分類し、０．８４の感度では６１のクラスＩＩＩ／ＩＶサンプルのうち５１を正確に分類し、フィッシャー検定のＰ値は０．３３８である。ＡＵＣプロットは０．８６であり、Ｖａｌ ＮｏＣは２３．２％であった。
個々のパネル構成要素もＡＵＣプロット上に表されている。パネルは実質的に個々のメンバーよりも性能が優れていることが観察され、個々のパネル構成要素は以下のようなＡＵＣ値を示している：ＣＯ９ ０．７８；ＣＥＡ ０．７７；Ａ１ＡＧ ０．７６；ＤＰＰ４ ０．７３（逆転された）；ＳＡＡ ０．７４；ＡＧＥ ０．７１；ＴＦＲＣ ０．６６；ＰＫＭ２ ０．６１；性別 ０．５８；ＭＩＦ ０．５５。
図５では、主なＡＡパネルに対するＡＵＣプロットが確認される。パネルは、１２３４５６の種子及び１０，０００のブートストラップイテレーションを備えた、０．６８８３の検証ＡＵＣ（０．６２３３−０．７４７８の９５％のＡＵＣ信頼区間）を示す。プロット上には、０．６９のＡＵＣと共に８０％の特異度で４４％の感度のパネルのパフォーマンスが表されている。
個々のパネル構成要素もＡＵＣプロット上に表されている。パネルは実質的に個々のメンバーよりも性能が優れていることが観察され、個々のパネル構成要素は以下のようなＡＵＣ値を示している：ＭＩＦ ＰＫＭ２ ０．７３；ＣＡＴＤ ＭＩＦ ０．７０；ＧＥＬＳ ＰＫＭ２ ０．７０；ＣＬＵＳ ＰＫＭ２ ０．６８；ＤＰＰ４ ＧＤＦ１５ ０．６８；ＣＡＴＤ ＴＩＭＰ１ ０．６７；ＣＡＴＤ ＴＦＲＣ ０．６３；Ａ１ＡＴ ＡＧＥ ０．６１；ＡＡＣＴ ＣＡＴＤ ０．５９。
図６では、主なＡＡパネルに対するＡＵＣプロットが確認される。パネルは、１２３４５６の種子及び１０，０００のブートストラップイテレーションを備えた、０．６９７５の検証ＡＵＣ（０．６３３−０．７５８２の９５％のＡＵＣ信頼区間）を示す。プロット上には、０．６９のＡＵＣ及び８．５％のＶａｌ ＮｏＣと共に８０％の特異度で４７％の感度のパネルのパフォーマンスが表されている。
個々のパネル構成要素もＡＵＣプロット上に表されている。パネルは実質的に個々のメンバーよりも性能が優れていることが観察され、個々のパネル構成要素は以下のようなＡＵＣ値を示している：ＭＩＦ ＰＫＭ２ ０．６５；ＣＡＴＤ ＭＩＦ ０．６２；ＧＥＬＳ ＰＫＭ２ ０．６０；ＣＬＵＳ ＰＫＭ２ ０．５８；ＤＰＰ４ ＧＤＦ１５ ０．５８；ＣＡＴＤ ＴＩＭＰ１ ０．５７；ＣＡＴＤ ＴＦＲＣ ０．５３；Ａ１ＡＴ ＡＧＥ ０．５３；ＡＡＣＴ ＣＡＴＤ ０．５１。
図７では、１０００の無作為に選択された１０−特徴のＣＲＣ分類指標の分析が確認される。分類指標は、ＣＲＣ及びＡＡに関連するマーカーの２５−メンバーの前駆体セットから選択された。Ｙ軸は０−８０に及ぶ２０の間隔での頻度を示し、Ｘ軸は０．０５の間隔で０．７０−０．８５に及ぶ発見ＡＵＣを示す。各パネルに関して、ＡＵＣ値が判定され、与えられたＡＵＣ値のパネルの頻度はＡＵＣ値に応じてプロットされた。ＡＵＣ値は、０．７７〜０．７９のＡＵＣ値でのピークパネル頻度と共に、０．７１〜０．８４に及んだ。各カラムの高さは、２５の富化されたバイオマーカーのセットから無作為に選択されたパネルが示されたＡＵＣを提示した頻度を示す。図７は、図７のパネルが描くプールが既に高性能マーカーに対して富化されているため、当該技術分野におけるマーカーのランダムセクションから生成され得るＡＵＣの過大評価である。右端の細い線は、本明細書に開示されるような主なＣＲＣパネルにより示される発見ＡＵＣを示す。これらの結果は、ＣＲＣ検出における関連性のために実質的に富化されたマーカーセットから選択されたときでさえ、本明細書に開示される主なパネルが無作為に選択されたパネルよりも実質的に性能が優れていることを示している。
図１１では、上記図７の改良版であり、そこでは、ＣＥＡ、ＣＯ９及びＤＰＰＩＶを含むパネルは陰影付きの黒色である。分類指標は、ＣＲＣ及びＡＡに関連するマーカーの２５−メンバーの前駆体セットから選択された。Ｙ軸は０−８０に及ぶ２０の間隔での頻度を示し、Ｘ軸は０．０５の間隔で０．７０−０．８５に及ぶ発見ＡＵＣを示す。各パネルに関して、ＡＵＣ値が判定され、与えられたＡＵＣ値のパネルの頻度はＡＵＣ値に応じてプロットされた。ＡＵＣ値は、０．７７〜０．７９のＡＵＣ値でのピークパネル頻度と共に、０．７１〜０．８４に及んだ。各カラムの高さは、２５の富化されたバイオマーカーのセットから無作為に選択されたパネルが示されたＡＵＣを提示した頻度を示す。図７は、図７のパネルが描くプールが既に高性能マーカーに対して富化されているため、当該技術分野におけるマーカーのランダムセクションから生成され得るＡＵＣの過大評価である。右端の細い点線は、本明細書に開示されるような主なＣＲＣパネルにより示される発見ＡＵＣを示す。ＤＰＰＩＶ、ＣＥＡ及びＣＯ９を含むパネルは、全体として図７のパネルのプールの最高の性能のサブセットにおいて過剰に表されるものと一致して、図の右下側にのみ存在する。ＤＰＰＩＶ、ＣＥＡ及びＣＯ９を含むパネルは、０．７９〜０．８４に及ぶＡＵＣ値を示す。３つの最高のＡＵＣカテゴリーは独占的に、それらの１０のコンポーネントの中でＤＰＰＩＶ、ＣＥＡ、及びＣＯ９を含むパネルから成る。ＤＰＰＩＶ、ＣＥＡ及びＣＯ９を含むパネルの大部分は、図７の完全に無作為化されたパネルセットの０．７７〜０．７９の最も豊富なパネル頻度よりも大きな、少なくとも０．８０のＡＵＣ値を有している。これらの結果は、図７におけるように、ＣＲＣ検出における関連性のために実質的に富化されたマーカーセットから選択されたときでさえ、本明細書に開示される主なパネルが無作為に選択されたパネルよりも実質的に性能が優れていることを示しており、更に、追加のマーカーがＣＲＣ検出における関連性のために実質的に富化されたマーカーセットから選択されるとしても、ＣＥＡ、ＣＯ９、及びＤＰＰＩＶを含む主なパネルは、これらマーカーを含まないパネルよりも予想外に優れて実行されることを示している。この分析は１０のメンバーのパネルに対し実行されるが、４、５、６、７、８、９、１１、１２、１３、１４、１５、又はそれ以上のマーカーのパネルなど、他のサイズのパネルに広く適用可能と主張される。
図８では、１０００の無作為に選択された９−特徴のＡＡ分類指標の分析が確認される。分類指標は、ＣＲＣ及びＡＡに関連するマーカーの２５−メンバーの前駆体セットから選択され、マーカー値は、主なＡＡ分類指標におけるように９の別個の特徴へと数学的に組み合わされる。Ｙ軸は頻度を示し、Ｘ軸は発見ＡＵＣを示す。各カラムの高さは、２５の富化されたバイオマーカーのセットから無作為に選択されたパネルが示されたＡＵＣを提示した頻度を示す。右端の細い線は、本明細書に開示されるような主なＡＡパネルにより示される発見ＡＵＣを示す。これらの結果は、ＡＡ検出における関連性のために実質的に富化されたマーカーセットから選択されたときでさえ、本明細書に開示される主なパネルが無作為に選択されたパネルよりも実質的に性能が優れていることを示している。
図９Ａ−９Ｃでは、個々のマーカー対数２濃度（９Ａ、９Ｂ）又は年齢或いは性別（９Ｃ）に対するＣＲＣモデルスコアのグラフが確認される。マーカー同一性は各パネルの上部に示される。モデルスコアはＹ軸上に示される。各点は、その濃度、及び、メンバーであるモデルのスコアにマッピングされる。正及び負のコール間の境界はＹ軸上で−２．５にある。Ｙ＝−２．５未満の点は、Ｙ＝−２．５より上の点よりも暗く陰影を付けられている。
図９Ａ−９Ｃから、個々のＣＲＣマーカーが全体的なパネル予測に対する様々な程度の相関性を示すことが確認される。Ａ１ＡＧ、ＣＥＡ、ＣＯ９、ＰＫＭ２、ＳＡＡ、ＴＲＦＣ、及び年齢に関して、濃度又は量と疾患コールとの間に顕著な正の相関性がある。ＭＩＦ及びＤＰＰＩＶに関して、相関性は負である。
しかし、相関性が弱いこと、及び、全体的なＣＲＣモデルの疾患コールを明確に予測する明らかな濃度又は蓄積レベルがないことも、確認される。例えば、図９ＡのＡ１ＡＧを参照すると、濃度と正のＣＲＣモデルコールとの間に一般的な正の相関性が確認される。しかし、非常に多くの例外が存在する。具体的に、２９〜３０の濃度で、通常の相関性に従わない多数の点が確認される。即ち、２９の濃度では、それにもかかわらずＣＲＣ陽性モデルに相当する多数の点が存在するが、３０の濃度では、それにもかかわらずＣＲＣ陰性モデルに相当する多数の点が存在する。
同様に、ＴＦＲＣ蓄積レベルを確認すると、濃度とＣＲＣモデルの正の予測との間に一般的に正の相関性が確認される。しかし、最高の濃度でさえ、高いＴＦＧＲ濃度が負のパネル結果にマッピングされるサンプルが確認される。
図１０では、本明細書に開示される方法及びパネルと一致するコンピューターシステムが確認される。
参照技術及び定義
本出願の全体にわたって、様々な実施形態が範囲の形式で提示され得る。範囲の形式における記載は単に利便性と簡潔さのためのものであり、本開示の範囲に対する確固たる制限として解釈されるべきでないことを、理解されたい。従って、範囲の記載は、全ての可能なサブ範囲、同様にその範囲内の個々の数値を具体的に開示したものと考慮されねばならない。例えば、１〜６などの範囲の記載は、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６といった、具体的に開示されたサブ範囲、同様に、例えば１、２、３、４、５、及び６といった範囲内にある個々の数字を有すると、考慮されねばならない。これは、範囲の広さにかかわらず適用される。
本開示の実施は、他に示されない限り、当業者の考え得る範囲内にある、免疫学、生化学、化学、分子生物学、微生物学、細胞生物学、ゲノミクス、及び組み換えＤＮＡの従来技術を利用することができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Ｓａｍｂｒｏｏｋ， Ｆｒｉｔｓｃｈ ａｎｄ Ｍａｎｉａｔｉｓ， ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＣＬＯＮＩＮＧ： Ａ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ ＭＡＮＵＡＬ， ４ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ （２０１２）； ＣＵＲＲＥＮＴ ＰＲＯＴＯＣＯＬＳ ＩＮ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＢＩＯＬＯＧＹ （Ｆ． Ｍ． Ａｕｓｕｂｅｌ， ｅｔ ａｌ． ｅｄｓ．， （１９８７））； ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ ＭＥＴＨＯＤＳ ＩＮ ＥＮＺＹＭＯＬＯＧＹ （Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ， Ｉｎｃ．）： ＰＣＲ ２： Ａ ＰＲＡＣＴＩＣＡＬ ＡＰＰＲＯＡＣＨ （Ｍ． Ｊ． ＭａｃＰｈｅｒｓｏｎ， Ｂ． Ｄ． Ｈａｍｅｓ ａｎｄ Ｇ． Ｒ． Ｔａｙｌｏｒ ｅｄｓ． （１９９５））， ＣＵＬＴＵＲＥ ＯＦ ＡＮＩＭＡＬ ＣＥＬＬＳ： Ａ ＭＡＮＵＡＬ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ ＡＮＤ ＳＰＥＣＩＡＬＩＺＥＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ， ６ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ （Ｒ． Ｉ． Ｆｒｅｓｈｎｅｙ， ｅｄ． （２０１０）， 及びＬａｎｇｅ， ｅｔ． ａｌ．， Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ． ４：Ａｒｔｉｃｌｅ ２２２ （２００８）を参照。
パネルを含む幾つかの大腸の健康アッセイは、例えば、全体において参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年１０月１３日公開の米国特許出願公開ＵＳ２０１６／０２９９１４４に記載されている。
本明細書及びの特許請求の範囲で使用されるように、「ａ」、「ａｎｄ」、及び「ｔｈｅ」は、内容が他に明確に示していない限り、複数の参照を含む。例えば、用語「サンプル」は複数のサンプルを含み、その混合物も含む。
用語「判定すること（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「測定すること（ｍｅａｓｕｒｉｎｇ）」、「評価すること（ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ）」、「評価すること（ａｓｓｅｓｓｉｎｇ）」、「分析すること（ａｓｓａｙｉｎｇ）」、及び「分析すること（ａｎａｌｙｚｉｎｇ）」は頻繁に、測定の形態を指すように、本明細書で互換的に使用され、且つ１つの要素の存在の有無を判定する工程（例えば、検出）を含む。これらの用語は、量的、質的、又は定的且つ質的な測定を含み得る。評価は代替的に、相対的又は絶対的である。「〜の存在を検出すること」は、何らかの量を判定すること、同様に、その存在の有無を判定することを含む。
用語「パネル」、「バイオマーカーパネル」、「タンパク質パネル」、「分類指標モデル」、及び「モデル」は、バイオマーカーのセットを指すように本明細書で互換的に使用され得、ここで、バイオマーカーのセットは少なくとも２つのバイオマーカーを含む。例示的なバイオマーカーは、特定のタンパク質に固有に又は明確にマッピングされるタンパク質、又はタンパク質のポリペプチドフラグメントである。しかし、例えばサンプルを提供する個体の年齢又は性別といった、追加のバイオマーカーも考慮される。バイオマーカーパネルは頻繁に、被験体の健康状態、疾患、又は疾病を予測可能であり、及び／又はそれらの情報を与える。
バイオマーカーパネルの「レベル」は、パネルの構成要素マーカーの絶対的且つ相対的なレベル、及びパネルの構成要素バイオマーカーの相対的なパターンを指す。
用語「大腸癌」及び「ＣＲＣ」は、互換的に使用される。用語「大腸癌状態」、「ＣＲＣ状態」は、被験体の疾患の状態を指し得る。ＣＲＣ状態のタイプの例は、限定されないが、大腸癌、疾患（例えばポリープ又は腺癌）の存在の有無、患者の疾患（例えば癌腫）の段階、及び疾患の処置の効果を含む、被験体の癌のリスクを含む。
用語「質量分析計」は、気相イオンの質量−対−電荷（ｍ／ｚ）の比率に翻訳され得るパラメータを測定する、気相イオン分光計を指し得る。質量分析計は通常、イオン源及び質量アナライザを含む。質量分析計の例は、飛行時間、磁場セクタ、四重極フィルタ、イオントラップ、イオンサイクロトロン共鳴、静電気セクターアナライザー、及びこれらの混成である。「質量分析」は、気相イオンを検出するための質量分析計の使用を指し得る。
用語「タンデム質量分析計」は、イオン混合物中のイオンを含むイオンの、ｍ／ｚに基づく弁別又は測定の２つの連続段階を実行可能な質量分析計を指し得る。前記フレーズは、タンデムインスペースのイオンのｍ／ｚに基づく弁別又は測定の２つの連続段階を実行可能な、２つの質量アナライザを持つ質量分析計を含む。前記フレーズは更に、タンデムインタイムのイオンのｍ／ｚに基づく弁別又は測定の２つの連続段階を実行可能な、１つの質量アナライザを持つ質量分析計を含む。前記フレーズは故に、Ｑｑ−ＴＯＦ質量分析計、イオントラップ質量分析計、イオントラップ−ＴＯＦ質量分析計、ＴＯＦ−ＴＯＦ質量分析計、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計、静電気セクタ−磁場セクタ質量分析計、及びそれらの組み合わせを明確に含む。
用語「バイオチップ」は、吸着体が付けられる全体的に水平な表面を持つ固形基質を指し得る。場合によっては、バイオチップの表面は、複数のアドレス処理可能な位置を含み、その位置の各々は、そこに吸着体を結合することもある。バイオチップは、プローブインターフェースに係合し、及びそれ故プローブとして機能するように適合され得る。タンパク質バイオチップは、ポリペプチドの捕捉に適しており、アドレス処理可能位置にてクロマトグラフィー吸着体又は生体特異度吸着体が付く表面を含む。マイクロアレイチップは通常、ＤＮＡ及びＲＮＡ遺伝子発現検出に使用される。
用語「バイオマーカー」及び「マーカー」は本明細書で互換的に使用され、且つ、診断が望まれる疾患（例えばＣＲＣ）を抱える被験体から得たサンプルに異なって存在するポリペプチド、遺伝子、核酸（例えばＤＮＡ及び／又はＲＮＡ）を指し、或いは、疾患を抱えない対照被験体（例えば、負の診断又はＣＲＣが検出不能である人、正常又は健康な被験体、或いは異なる時点で同じ被験体由来）から得た比較可能なサンプル又は比較可能なデータと比較して、患者の年齢情報又は性別情報などの、サンプル獲得の有無にかかわらず被験体から得られた他のデータを指し得る。本明細書中の一般的なバイオマーカーは、タンパク質、特定のタンパク質に固有に又は確実にマッピングされるタンパク質フラグメント（又は、上記のＳＡＡ等の場合、密接に関連したタンパク質の対又は群）、アミノ酸配列の遷移イオン、或いは、リン酸化、グリコシル化、又は他の翻訳後或いは同時翻訳の修飾などのタンパク質の１つ以上の修飾を含む。加えて、タンパク質バイオマーカーは、タンパク質、タンパク質フラグメント、又はアミノ酸配列の遷移イオンの結合パートナーであり得る。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」は頻繁に、アミノ酸残基のポリマーに関連して本明細書で互換的に使用される。タンパク質は通常、コーディングのオープンリールから翻訳され、或いはその成熟形態へと処理されるような完全長のポリペプチドを指し、一方でポリペプチド又はペプチドは非公式に、特定のタンパク質へと固有に又は同一にマッピングされるタンパク質の分解フラグメント又は処理フラグメントを指す。ポリペプチドは、隣接したアミノ酸残基のカルボキシル基とアミノ基との間のペプチド結合により共に結合される、アミノ酸の単一の線状ポリマー鎖であり得る。ポリペプチドは、例えば、炭水化物の追加やリン酸化などにより修飾され得る。タンパク質は１以上のポリペプチドを含み得る。
「イムノアッセイ」は、抗原（例えばマーカー）に特異的に結合するために抗体を使用するアッセイである。イムノアッセイは、抗原を単離、標的化、及び／又は定量化するために特定の抗体の特異的な結合特性を使用することにより特徴化され得る。
用語「抗体」は、免疫グロブリン遺伝子により実質的にコード化されたポリペプチドリガンド、又はそのフラグメントを指し、これはエピトープに特異的に結合し且つそれを認識する。抗体は、例えば、無傷の免疫グロブリン、又は、様々なペプチダーゼによる消化により生成された多数の十分に特徴付けられたフラグメントとして存在する。これは例えば、Ｆａｂ’’及びＦ（ａｂ）’’２のフラグメントを含む。本明細書で使用されるように、用語「抗体」はまた、全体の抗体の修飾により生成された抗体フラグメント、又は組み換えＤＮＡ方法を使用しデノボ合成された抗体フラグメントの何れかを含む。それはまた、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、又は単鎖抗体を含む。抗体の「Ｆｃ」部分は、１以上の重鎖定常領域ドメインを含むが重鎖可変領域を含まない、免疫グロブリン重鎖の部分を指し得る。
用語「腫瘍」は、異常な細胞増殖又は分裂を示す細胞などの、癌性又は非癌性細胞によって形成され得る固形又は液体で満ちた病変或いは構造を指し得る。用語「質量」及び「小節」は、「腫瘍」と共に頻繁に同義的に使用される。腫瘍は悪性腫瘍又は良性腫瘍を含む。悪性腫瘍の一例は、形質転換細胞を含むと知られる癌腫であり得る。
用語「結合パートナー」は、分子の対、典型的には特異的結合を示す生体分子の対を指し得る。タンパク質間相互作用は、２以上のタンパク質間で、それらが頻繁に自身の生体機能を行うよう共に結合したときに生じ得る。タンパク質間の相互作用は、大多数の生体機能にとって重要である。例えば、細胞の外部からのシグナルは、シグナル伝達分子のタンパク質間相互作用によりその細胞の内部へとリガンド受容体タンパク質を介して媒介される。例えば、分子結合パートナーは、限定されないが、受容体及びリガンド、抗体及び抗原、ビオチン及びアビジン、並びにその他を含む。
用語「対照基準」は、未知の疾病に関連したバイオマーカーの量と比較するために使用され得る既知の疾病に関連した、既知の又は決められた量のバイオマーカーを指し得る。対照基準はまた、非定常状態分子の値を較正又は標準化するために使用され得る、定常状態分子を指し得る。対照基準値は、バイオマーカー濃度の組み合わせ、又は濃度の範囲の組み合わせなどの、因子の組み合わせ又は因子の範囲の組み合わせから計算された値であり得る。
用語「被験体」、「個体」、又は「患者」は頻繁に、本明細書で互換的に使用される。「被験体」は、発現された遺伝物質を含む生物学的実体であり得る。生物学的実体は、例えば、細菌、ウイルス、真菌類、及び原生動物を含む、植物、動物、又は微生物であり得る。被験体は、インビボで得られたか、又はインビトロで培養された生物学的実体の組織、細胞、及びそれらの子孫であり得る。被験体は哺乳動物であり得る。哺乳動物はヒトであり得る。被験体は、疾患に対する高いリスクがあると診断されるか、又はそうであると疑われることもある。疾患は癌であり得る。癌はＣＲＣ（ＣＲＣ）であり得る。場合によっては、被験体は必ずしも、疾患に対して高いリスクがあると診断されず、又はそうであると疑われることはない。
用語「インビボ」は、被験体の身体に生じる事象を説明するために使用される。
用語「エクスビボ」は、被験体の身体の外部に生じる事象を説明するために使用される。「エクスビボ」アッセイは被験体に対して実行されない。むしろ、被験体とは別のサンプルに対して実行される。サンプルに対し実行された「エクスビボ」アッセイの一例は、「インビトロ」アッセイである。
用語「インビトロ」は、検査試薬を保持するために容器に含まれて生じる事象を説明するために使用され、それにより、それは物質が得られる生きた生物学的ソースの有機体から分離される。インビトロのアッセイは、生きている又は死んでいる細胞が利用される、細胞ベースのアッセイを包含し得る。インビトロのアッセイはまた、無傷の細胞が利用されない無細胞アッセイを包含し得る。
用語「特異度」又は「無病正診率」は、疾病を正確に除外する試験の能力を指し得る。例えば、診断試験において、試験の特異度は、疾患を患っていないと分かっている患者の比率であり、この患者の疾患に関する試験結果は陰性である。場合によっては、これは、集団における健康な個体の総数（即ち、試験結果が陰性であり疾患を患っていない患者と、試験結果が陽性であり疾患を患っていない患者との合計）に対する、真の陰性（即ち、疾患を患っていない、試験結果が陰性である患者）の比率を判定することにより、計算される。
用語「感度」又は「有病正診率」は、疾病を正確に識別する試験の能力を指し得る。例えば、診断試験において、試験の感度は、疾患を患っていると分かっている患者の比率であり、この患者の疾患に関する試験結果は陽性である。場合によっては、これは、疾病を患う集団における個体の総数（即ち、試験結果が陽性であり疾病を患う患者と、試験結果が陰性であり疾患を患っていない患者との合計）に対する、真の陽性（即ち、疾病を患う、試験結果が陽性である患者）の比率を判定することにより、計算される。
感度と特異度との間の量的な関係は、異なる診断上のカットオフが選択されるにつれて変化し得る。この変動は、ＲＯＣ曲線を用いて表わすことができる。ＲＯＣ曲線のＸ軸は、（１−特異度）として算出可能なアッセイの無病誤診率を示す。ＲＯＣ曲線のＹ軸は、アッセイに対する感度を報告する。これにより、与えられた特異度に対するアッセイの感度を容易に判定することができ、その逆も然りである。
本明細書で使用されるように、用語「約」の付く数字は、その数字のプラス又はマイナス１０％の数字を指す。用語「約」の付く範囲は、最低値のマイナス１０％、及び最大値のプラス１０％の範囲を指す。
本明細書で使用されるように、用語「処置」又は「処置すること」は、レシピエントにおける有益な又は望ましい結果を得るための医薬的又はその他の介入レジメンに関連して使用される。有益な又は望ましい結果は、限定されないが、治療効果及び／又は予防効果を含む。治療効果は、処置される症状、又は根本的な障害の根絶又は寛解を指し得る。また、治療効果は、被験体が未だに根本的な障害による影響を受けるかもしれないことにもかかわらず、被験体に改善が観察されるように、根本的な障害に関連した生理学的症状の１以上の根絶又は寛解により達成され得る。予防効果は、疾患又は疾病の出現を遅延、予防、又は排除すること、疾患又は疾病の症状の発症を遅延又は排除すること、疾患又は疾病の進行を遅くする、止める、又は逆転させること、或いはそれらの任意の組み合わせを含む。予防効果に関して、特定の疾患を進行させる危険のある被験体、又は、疾患の生理学的症状の１以上を報告する被験体は、たとえこの疾患の診断が行われなかったとしても、処置を受けることがある。
番号付きの実施形態
以下の実施形態は、本明細書に開示される特徴の組み合わせの非限定的な順列を詳述する。特徴の組み合わせのその他の順列も考慮される。１．個体の大腸の健康リスク状態を評価する方法であって、該方法は、前記個体から循環血液サンプルを得る工程；表３と表５の少なくとも１つに示されるバイオマーカーパネルに関するバイオマーカーパネルレベルを得る工程、及び大腸の健康リスク状態を評価する工程を含む、方法。２．生体サンプルを分析する方法であって、該方法は、前記バイオマーカーパネルに関するパネル情報を判定するために、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを含むバイオマーカーパネルの各タンパク質に関する前記生体サンプル中のタンパク質レベルを得る工程；前記パネル情報を基準パネル情報と比較する工程であって、前記基準パネル情報は既知の大腸癌状態に相当する、工程；及び前記パネル情報が前記基準パネル情報と大いに異ならない場合に前記生体サンプルを陽性の大腸癌リスク状態を有するものと分類する工程であって、前記生体サンプルは循環血液サンプル由来である、工程を含む、方法。３．前記バイオマーカーパネルは個体の年齢及び性別の少なくとも１つを更に含む、実施形態２に記載の方法。４．前記既知の大腸癌状態は、初期のＣＲＣ及び進行性ＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態２に記載の方法。５．前記既知の大腸癌状態は、ステージ０のＣＲＣ、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、及びステージＩＶのＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態２に記載の方法。６．前記バイオマーカーパネルは１５未満のタンパク質を含む、実施形態２に記載の方法。７．前記バイオマーカーパネルは８未満のタンパク質を含む、実施形態２に記載の方法。８．前記分類する工程は、少なくとも８０％の感度と少なくとも７１％の特異度を有する、実施形態２に記載の方法。９．前記分類する工程に応じて処置レジメンを実行する工程を更に含む、実施形態２に記載の方法。１０．前記処置レジメンは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む、実施形態９に記載の方法。１１．前記分類する工程の結果のレポートを健康管理医に送る工程を更に含む、実施形態２に記載の方法。１２．前記レポートは少なくとも８０％の感度を示す、実施形態２に記載の方法。１３．前記レポートは少なくとも７１％の特異度を示す、実施形態２に記載の方法。１４．前記レポートは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む処置レジメンの推奨を示す、実施形態１１に記載の方法。１５．前記レポートは結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態１１に記載の方法。１６．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１１に記載の方法。１７．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１１に記載の方法。１８．前記分類する工程に応じて便癌アッセイを実行する工程を更に含む、実施形態２に記載の方法。１９．３ヶ月以上の期間にわたり継続的なモニタリングを行う工程を更に含む、実施形態２に記載の方法。２０．３ヶ月〜２４ヶ月の期間にわたり継続的なモニタリングを行う工程を更に含む、実施形態２に記載の方法。２１．前記タンパク質レベルを得る工程は、前記生体サンプルを質量分光分析にさらす工程を含む、実施形態２に記載の方法。２２．前記タンパク質レベルを得る工程は、前記生体サンプルをイムノアッセイ分析にさらす工程を含む、実施形態２に記載の方法。２３．生体サンプルを分析する方法であって、該方法は、前記バイオマーカーパネルに関するパネル情報を判定するために、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含むバイオマーカーパネルの各タンパク質に関する前記生体サンプルのタンパク質レベルを得る工程；前記パネル情報を基準パネル情報と比較する工程であって、前記基準パネル情報は既知の進行性腺腫状態に相当する、工程；及び前記パネル情報が前記基準パネル情報と大いに異ならない場合に前記血液サンプルを陽性の進行性腺腫リスク状態を有するものと分類する工程であって、前記生体サンプルは循環血液サンプル由来である、工程を含む、方法。２４．前記バイオマーカーパネルは個体の年齢及び性別の少なくとも１つを更に含む、実施形態２３に記載の方法。２５．前記バイオマーカーパネルは１５未満のタンパク質を含む、実施形態２３に記載の方法。２６．前記バイオマーカーパネルは８未満のタンパク質を含む、実施形態２３に記載の方法。２７．前記分類する工程は、少なくとも４４％の感度と少なくとも８０％の特異度を有する、実施形態２３に記載の方法。２８．前記分類する工程に応じて処置レジメンを実行する工程を更に含む、実施形態２３に記載の方法。２９．前記処置レジメンは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む、実施形態２８に記載の方法。３０．前記分類する工程の結果のレポートを健康管理医に送る工程を含む、実施形態２３に記載の方法。３１．前記レポートは少なくとも４４％の感度を示す、実施形態２に記載の方法。３２．前記レポートは少なくとも８０％の特異度を示す、実施形態２に記載の方法。３３．前記レポートは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む処置レジメンの推奨を示す、実施形態３０に記載の方法。３４．前記レポートは結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態３０に記載の方法。３５．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態３０に記載の方法。３６．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態３０に記載の方法。３７．便癌アッセイを実行する工程を更に含む、実施形態２３に記載の方法。３８．３ヶ月以上の期間にわたり継続的なモニタリングを行う工程を更に含む、実施形態２３に記載の方法。３９．３ヶ月〜２４ヶ月の期間にわたり継続的なモニタリングを行う工程を更に含む、実施形態２３に記載の方法。４０．前記タンパク質レベルを得る工程は、前記生体サンプルを質量分光分析にさらす工程を含む、実施形態２３に記載の方法。４１．前記タンパク質レベルを得る工程は、前記生体サンプルをイムノアッセイ分析にさらす工程を含む、実施形態２３に記載の方法。４２．インビトロで生成されたデータを分析する方法であって、該方法は：プロセッサーによって、生体サンプルに相当するパネル情報を保管する工程であって、前記パネル情報は、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを含むバイオマーカーパネルの各タンパク質に関するタンパク質レベルを含む、工程；前記プロセッサーによって、前記パネル情報を基準パネル情報と比較する工程であって、前記基準パネル情報は既知の大腸癌状態に相当する、工程；及び前記プロセッサーによって、前記パネル情報が前記基準パネル情報と大いに異ならない場合に前記パネル情報を陽性の大腸癌リスク状態を有するものと分類する工程を含む、方法。４３．前記バイオマーカーパネルは個体の年齢及び性別の少なくとも１つを更に含む、実施形態４２に記載の方法。４４．前記既知の大腸癌状態は、初期のＣＲＣ及び進行性ＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態４２に記載の方法。４５．前記既知の大腸癌状態は、ステージ０のＣＲＣ、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、及びステージＩＶのＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態４２に記載の方法。４６．前記バイオマーカーパネルは１５未満のタンパク質を含む、実施形態４２に記載の方法。４７．前記バイオマーカーパネルは８未満のタンパク質を含む、実施形態４２に記載の方法。４８．前記分類する工程は、少なくとも８０％の感度と少なくとも７１％の特異度を有する、実施形態４２に記載の方法。４９．前記プロセッサーは更に、前記陽性の大腸癌リスク状態を示すレポートを生成する用に構成される、実施形態４２に記載の方法。５０．前記レポートは更に、前記分類する工程に応じて処置レジメンに関する推奨を示す、実施形態４９に記載の方法。５１．前記処置レジメンは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む、実施形態４９に記載の方法。５２．前記レポートは少なくとも８０％の感度を示す、実施形態４９に記載の方法。５３．前記レポートは少なくとも７１％の特異度を示す、実施形態４９に記載の方法。５４．前記レポートは結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態４９に記載の方法。５５．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態４９に記載の方法。５６．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態４９に記載の方法。５７．インビトロで生成されたデータを分析する方法であって、該方法は：ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含むバイオマーカーパネルの各タンパク質に関するタンパク質レベルを含むパネル情報を保管する工程；前記パネル情報を基準パネル情報と比較する工程であって、前記基準パネル情報は既知の進行性腺腫状態に相当する、工程；及びによって、前記パネル情報が前記基準パネル情報と大いに異ならない場合に前記パネル情報を陽性の進行性腺腫リスク状態を有するものと分類する工程を含む、方法。５８．前記バイオマーカーパネルは個体の年齢及び性別の少なくとも１つを更に含む、実施形態５７に記載の方法。５９．前記バイオマーカーパネルは１５未満のタンパク質を含む、実施形態５７に記載の方法。６０．前記バイオマーカーパネルは８未満のタンパク質を含む、実施形態５７に記載の方法。６１．前記分類する工程は、少なくとも４４％の感度と少なくとも８０％の特異度を有する、実施形態５７に記載の方法。６２．前記陽性の進行性腺腫状態を示すレポートを生成する工程を更に含む、実施形態５７に記載の方法。６３．前記レポートは更に、前記分類する工程に応じて処置レジメンに関する推奨を示す、実施形態６２に記載の方法。６４．前記処置レジメンは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む、実施形態６３に記載の方法。６５．前記レポートは少なくとも４４％の感度を示す、実施形態６２に記載の方法。６６．前記レポートは少なくとも８０％の特異度を示す、実施形態６２に記載の方法。６７．前記レポートは結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態６２に記載の方法。６８．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態６２に記載の方法。６９．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態６２に記載の方法。７０．インビトロで生成されたデータを分析するためのコンピューターシステムであって、該コンピューターシステムは：（ａ）生体サンプルからのバイオマーカーパネル中の各タンパク質のタンパク質レベルの測定値を含むパネル情報を受け取るためのメモリユニットであって、バイオマーカーパネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ及びＴＦＲＣを含む、メモリユニット；（ｂ）前記パネル情報を基準パネル情報と比較するためのコンピューター実行可能命令であって、前記基準パネル情報は既知の大腸癌状態に相当する、コンピューター実行可能命令；及び（ｃ）前記パネル情報が前記基準パネル情報と大いに異ならない場合に前記パネ
ル情報を陽性の大腸癌状態を有するものと分類するためのコンピューター実行可能命令を含む、コンピューターシステム。７１．前記陽性の大腸癌状態のレポートを生成するためのコンピューター実行可能命令を更に含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７２．前記バイオマーカーパネルは個体の年齢及び性別の少なくとも１つを更に含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７３．前記既知の大腸癌状態は、初期のＣＲＣ及び進行性ＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７４．前記既知の大腸癌状態は、ステージ０のＣＲＣ、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、及びステージＩＶのＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７５．前記バイオマーカーパネルは１５未満のタンパク質を含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７６．前記バイオマーカーパネルは８未満のタンパク質を含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７７．前記分類する工程は、少なくとも８０％の感度と少なくとも７１％の特異度を有する、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７８．前記陽性の大腸癌リスク状態を示すレポートを生成する工程を更に含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。７９．前記レポートは更に、前記分類する工程に応じて処置レジメンに関する推奨を示す、実施形態７８に記載のコンピューターシステム。８０．前記処置レジメンは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む、実施形態７９に記載のコンピューターシステム。８１．前記レポートは少なくとも８０％の感度を示す、実施形態７８に記載のコンピューターシステム。８２．前記レポートは少なくとも７１％の特異度を示す、実施形態７８に記載のコンピューターシステム。８３．前記レポートは結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態７８に記載のコンピューターシステム。８４．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態７８に記載のコンピューターシステム。８５．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態７９に記載のコンピューターシステム。８６．ユーザーに前記レポートを通信又は表示するように構成されたユーザーインターフェースを更に含む、実施形態７０に記載のコンピューターシステム。８７．インビトロで生成されたデータを分析するためのコンピューターシステムであって、該コンピューターシステムは：（ａ）生体サンプルからのバイオマーカーパネル中の各タンパク質のタンパク質レベルの測定値を含むパネル情報を受け取るためのメモリユニットであって、バイオマーカーパネルは、ＣＬＵ、ＣＴＳＤ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含む、メモリユニット；（ｂ）前記パネル情報を基準パネル情報と比較するためのコンピューター実行可能命令であって、前記基準パネル情報は既知の進行性腺腫状態に相当する、コンピューター実行可能命令；及び（ｃ）前記パネル情報が前記基準パネル情報と大いに異ならない場合に前記パネル情報を陽性の進行性腺腫状態を有するものと分類するためのコンピューター実行可能命令を含む、コンピューターシステム。８８．前記バイオマーカーパネルは個体の年齢及び性別の少なくとも１つを更に含む、実施形態８７に記載のコンピューターシステム。８９．前記バイオマーカーパネルは１５未満のタンパク質を含む、実施形態８７に記載のコンピューターシステム。９０．バイオマーカーパネルは８未満のタンパク質を含む、実施形態８７に記載のコンピューターシステム。９１．前記分類する工程は、少なくとも８０％の感度と少なくとも７１％の特異度を有する、実施形態８７に記載のコンピューターシステム。９２．前記陽性の進行性腺腫状態のレポートを生成するためのコンピューター実行可能命令を更に含む、実施形態８７に記載のコンピューターシステム。９３．前記レポートは更に、前記分類する工程に応じて処置レジメンに関する推奨を示す、実施形態９２に記載のコンピューターシステム。９４．前記処置レジメンは、化学療法、放射、免疫療法、生物学的治療薬の投与、ポリープ切除、部分的な結腸切除、低位前方切徐術、又は腹部会陰部切除、及び人工肛門形成術の少なくとも１つを含む、実施形態９３に記載のコンピューターシステム。９５．前記レポートは少なくとも４４％の感度を示す、実施形態９２に記載のコンピューターシステム。９６．前記レポートは少なくとも８０％の特異度を示す、実施形態９２に記載のコンピューターシステム。９７．前記レポートは結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態９２に記載のコンピューターシステム。９８．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態９２に記載のコンピューターシステム。９９．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態９２に記載のコンピューターシステム。１００．個体の大腸の健康を評価する方法であって、該方法は：前記個体から循環血液サンプルを得る工程；及びＣ９、ＣＥＡ、ＯＲＭ１、及びＤＰＰ４を含む、前記サンプル中のタンパク質のリストの各メンバーのタンパク質レベルを検出する工程を含む、方法。１０１．前記個体の前記タンパク質レベルが既知の大腸癌リスク状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、大腸癌状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態１００に記載の方法。１０２．前記個体に対し結腸内視鏡検査を行う工程を更に含む、実施形態１０１に記載の方法。１０３．前記既知の大腸癌状態は、初期のＣＲＣ及び進行性ＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態１０１に記載の方法。１０４．前記既知の大腸癌状態は、ステージ０のＣＲＣ、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、及びステージＩＶのＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態１０１に記載の方法。１０５．前記個体に処置レジメンを実行する工程を更に、実施形態１０１の方法。１０６．前記処置レジメンはポリープ切除術を含む、実施形態１０５に記載の方法。１０７．前記処置レジメンは照射を含む、実施形態１０５に記載の方法。１０８．前記処置レジメンは化学療法を含む、実施形態１０５に記載の方法。１０９．前記タンパク質のリストは、ＳＡＡ、ＴＦＲＣ、ＰＫＭ、及びＭＩＦの少なくとも１つを含む、実施形態１００に記載の方法。１１０．前記タンパク質のリストは、ＳＡＡ、ＴＦＲＣ、ＰＫＭ、及びＭＩＦの少なくとも２つを含む、実施形態１００に記載の方法。１１１．前記タンパク質のリストは、ＳＡＡ、ＴＦＲＣ、ＰＫＭ、及びＭＩＦの各々を含む、実施形態１００に記載の方法。１１２．前記個体の年齢及び性別の少なくとも１つを得る工程を更に含む、実施形態１００に記載の方法。１１３．前記検出の結果のレポートを健康管理医に送信する工程を更に含む、実施形態１００に記載の方法。１１４．前記レポートは前記個体の結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態１１３に記載の方法。１１５．前記レポートは前記個体のポリープ切除術の推奨を示す、実施形態１１３に記載の方法。１１６．前記レポートは前記個体の放射の推奨を示す、実施形態１１３に記載の方法。１１７．前記レポートは前記個体の化学療法の推奨を示す、実施形態１１３に記載の方法。１１８．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１１３に記載の方法。１１９．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１１３に記載の方法。１２０．前記タンパク質のリストは１５未満のタンパク質を含む、実施形態１００に記載の方法。１２１．前記タンパク質のリストは８未満のタンパク質を含む、実施形態１００に記載の方法。１２２．個体の大腸の健康を評価する方法であって、該方法は：前記個体から循環血液サンプルを得る工程；ＯＲＭ及びＭＩＦを含む、前記サンプル中のタンパク質のリストの各メンバーのタンパク質レベルを検出する工程；及び前記個体の年齢を得る工程を含む、方法。１２３．前記個体の前記タンパク質レベルが既知の大腸癌リスク状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、大腸癌状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態１２２に記載の方法。１２４．前記個体に対し結腸内視鏡検査を行う工程を更に含む、実施形態１２３に記載の方法。１２５．前記既知の大腸癌状態は、初期のＣＲＣ及び進行性ＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態１２３に記載の方法。１２６．前記既知の大腸癌状態は、ステージ０のＣＲＣ、ステージＩのＣＲＣ、ステージＩＩのＣＲＣ、ステージＩＩＩのＣＲＣ、及びステージＩＶのＣＲＣの少なくとも１つを含む、実施形態１２３に記載の方法。１２７．前記個体に処置レジメンを実行する工程を更に含む、実施形態１２３の方法。１２８．前記処置レジメンはポリープ切除術を含む、実施形態１２７に記載の方法。１２９．前記処置レジメンは照射を含む、実施形態１２７に記載の方法。１３０．前記処置レジメンは化学療法を含む、実施形態１２７に記載の方法。１３１．前記タンパク質のリストは、ＳＡＡ、ＣＥＡ、ＰＫＭ、ＤＰＰ４、及びＣ９の少なくとも１つを含む、実施形態１２２に記載の方法。１３２．前記タンパク質のリストは、ＳＡＡ、ＣＥＡ、ＰＫＭ、ＤＰＰ４、及びＣ９の少なくとも２つを含む、実施形態１２２に記載の方法。１３３．前記タンパク質のリストは、ＳＡＡ、ＣＥＡ、ＰＫＭ、ＤＰＰ４、及びＣ９の少なくとも３つを含む、実施形態１２２に記載の方法。１３４．前記タンパク質のリストは、ＳＡＡ、ＣＥＡ、ＰＫＭ、ＤＰＰ４、及びＣ９の各々を含む、実施形態１２２に記載の方法。１３５．前記個体の性別を得る工程を更に含む、実施形態１２２に記載の方法。１３６．前記検出の結果のレポートを健康管理医に送信する工程を更に含む、実施形態１２２に記載の方法。１３７．前記レポートは前記個体の結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態１３６に記載の方法。１３８．前記レポートは前記個体のポリープ切除術の推奨を示す、実施形態１３６に記載の方法。１３９．前記レポートは前記個体の放射の推奨を示す、実施形態１３６に記載の方法。１４０．前記レポートは前記個体の化学療法の推奨を示す、実施形態１３６に記載の方法。１４１．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１３６に記載の方法。１４２．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１３６に記載の方法。１４３．前記タンパク質のリストは１５未満のタンパク質を含む、実施形態１２２に記載の方法。１４４．前記タンパク質のリストは８未満のタンパク質を含む、実施形態１２２に記載の方法。１４５．個体の大腸の健康を評価する方法であって、該方法は：前記個体から循環血液サンプルを得る工程；及びＭＩＦ、ＰＫＭ、ＣＴＳＤ、ＧＥＬＳ、及びＣＬＵＳを含む、サンプル中のタンパク質のリストの各メンバーのタンパク質レベルを検出する工程を含む、方法。１４６．前記個体の前記タンパク質レベルが既知の進行性腺腫状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、進行性腺腫状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態１４５に記載の方法。１４７．前記個体に対し結腸内視鏡検査を行う工程を更に含む、実施形態１４６に記載の方法。１４８．前記個体に処置レジメンを実行する工程を更に含む、実施形態１４６の方法。１４９．前記処置レジメンはポリープ切除術を含む、実施形態１４８に記載の方法。１５０．前記処置レジメンは照射を含む、実施形態１４８に記載の方法。１５１．前記処置レジメンは化学療法を含む、実施形態１４８に記載の方法。１５２．前記タンパク質のリストは、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＴＩＭＰ１、ＴＥＲＣ、及びＡ１ＡＴの少なくとも１つを含む、実施形態１４５に記載の方法。１５３．前記タンパク質のリストは、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＴＩ
ＭＰ１、ＴＥＲＣ、及びＡ１ＡＴの少なくとも２つを含む、実施形態１４５に記載の方法。１５４．前記タンパク質のリストは、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＴＩＭＰ１、ＴＥＲＣ、及びＡ１ＡＴの少なくとも３つを含む、実施形態１４５に記載の方法。１５５．前記タンパク質のリストは、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＴＩＭＰ１、ＴＥＲＣ、及びＡ１ＡＴの各々を含む、実施形態１４５に記載の方法。１５６．前記個体の性別を得る工程を更に含む、実施形態１４５に記載の方法。１５７．前記検出の結果のレポートを健康管理医に送信する工程を更に含む、実施形態１４５に記載の方法。１５８．前記レポートは前記個体の結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態１５７に記載の方法。１５９．前記レポートは前記個体のポリープ切除術の推奨を示す、実施形態１５７に記載の方法。１６０．前記レポートは前記個体の放射の推奨を示す、実施形態１５７に記載の方法。１６１．前記レポートは前記個体の化学療法の推奨を示す、実施形態１５７に記載の方法。１６２．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１５７に記載の方法。１６３．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１５７に記載の方法。１６４．前記タンパク質のリストは１５未満のタンパク質を含む、実施形態１４５に記載の方法。１６５．前記タンパク質のリストは８未満のタンパク質を含む、実施形態１４５に記載の方法。１６６．個体の大腸の健康を評価する方法であって、該方法は：前記個体から循環血液サンプルを得る工程；ＰＫＭ、ＭＩＦ、及びＣＴＳＤを含む、サンプル中のタンパク質のリストの各メンバーのタンパク質レベルを検出する工程を含む方法。及び前記個体の年齢を得る工程を含む、方法。１６７．前記個体の前記タンパク質レベルが既知の進行性腺腫状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、進行性腺腫状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態１６６に記載の方法。１６８．前記個体に対し結腸内視鏡検査を行う工程を更に含む、実施形態１６７に記載の方法。１６９．前記個体に処置レジメンを実行する工程を更に含む、実施形態１６７の方法。１７０．前記処置レジメンはポリープ切除術を含む、実施形態１６９に記載の方法。１７１．前記処置レジメンは照射を含む、実施形態１６９に記載の方法。１７２．前記処置レジメンは化学療法を含む、実施形態１６９に記載の方法。１７３．前記タンパク質のリストは、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＧＳＮ、及びＴＩＭＰ１の少なくとも１つを含む、実施形態１６６に記載の方法。１７４．前記タンパク質のリストは、ＣＬＵ、ＴＦＣＲ、ＤＰＰ４、ＳＥＲＰＩＮＡ３、及びＧＤＦ１５の少なくとも１つを含む、実施形態１７３に記載の方法。１７５．前記個体の性別を得る工程を更に含む、実施形態１６６に記載の方法。１７６．前記検出の結果のレポートを健康管理医に送信する工程を更に含む、実施形態１６６に記載の方法。１７７．前記レポートは前記個体の結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態１７６に記載の方法。１７８．前記レポートは前記個体のポリープ切除術の推奨を示す、実施形態１７６に記載の方法。１７９．前記レポートは前記個体の放射の推奨を示す、実施形態１７６に記載の方法。１８０．前記レポートは前記個体の化学療法の推奨を示す、実施形態１７６に記載の方法。１８１．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１７６に記載の方法。１８２．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１７６に記載の方法。１８３．前記タンパク質のリストは１５未満のタンパク質を含む、実施形態１６６に記載の方法。１８４．前記タンパク質のリストは８未満のタンパク質を含む、実施形態１６６に記載の方法。１８５．個体の大腸の健康を評価する方法であって、該方法は：前記個体から循環血液サンプルを得る工程；ＤＰＰＩＶ、ＣＯ９、及びＣＥＡを含む、サンプル中のタンパク質のリストの各メンバーのタンパク質レベルを検出する工程を含む、方法。１８６．前記個体の前記タンパク質レベルが既知の大腸癌リスク状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、大腸癌状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態１８５に記載の方法。１８７．前記個体に対し結腸内視鏡検査を行う工程を更に含む、実施形態１８５又は１８６に記載の方法。１８８．前記個体に処置レジメンを実行する工程を更に含む、実施形態１８５乃至１８７の何れか１つに記載の方法。１８９．前記処置レジメンはポリープ切除術を含む、実施形態１８８に記載の方法。１９０．前記処置レジメンは照射を含む、実施形態１８８に記載の方法。１９１．前記処置レジメンは化学療法を含む、実施形態１８８に記載の方法。１９２．前記タンパク質のリストは、ＯＲＭ１、ＭＩＦ、ＰＫＭ２、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣの少なくとも１つを更に含む、実施形態１８５に記載の方法。１９３．前記タンパク質のリストは、ＯＲＭ１、ＭＩＦ、ＰＫＭ２、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを更に含む、実施形態１８５に記載の方法。１９４．前記個体に関する年齢情報を得る工程を含む、実施形態１８５に記載の方法。１９５．前記個体に関する性別情報を得る工程を含む、実施形態１８５に記載の方法。１９６．前記個体に関する年齢情報と性別情報を得る工程を含む、実施形態１８５に記載の方法。１９７．前記検出の結果のレポートを健康管理医に送信する工程を更に含む、実施形態１８５乃至１９６の何れか１つに記載の方法。１９８．前記個体の前記タンパク質レベル、年齢及び性別が全体として、既知の大腸癌リスク状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、大腸癌状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態１９５乃至１９７の何れか１つに記載の方法。１９９．前記レポートは前記個体の結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態１８５に記載の方法。２００．前記レポートは前記個体のポリープ切除術の推奨を示す、実施形態１９７に記載の方法。２０１．前記レポートは前記個体の放射の推奨を示す、実施形態１９７に記載の方法。２０２．前記レポートは前記個体の化学療法の推奨を示す、実施形態１９７に記載の方法。２０３．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１９７に記載の方法。２０４．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態１９７に記載の方法。２０５．前記タンパク質のリストは１５未満のタンパク質を含む、実施形態１８５乃至２０４の何れか１つに記載の方法。２０６．前記タンパク質のリストは８未満のタンパク質を含む、実施形態１８５に記載の方法。２０７。２０８．個体の大腸の健康を評価する方法であって、該方法は：前記個体から循環血液サンプルを得る工程；ＣＡＴＤ、ＴＦＲＣ、及びＴＩＭＰ１を含む、サンプル中のタンパク質のリストの各メンバーのタンパク質レベルを検出する工程を含む、方法。２０９．前記個体の前記タンパク質レベルが既知の進行性腺腫状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、進行性腺腫状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態２０８に記載の方法。２１０．前記個体に対し結腸内視鏡検査を行う工程を更に含む、実施形態２０８又は２０９に記載の方法。２１１．前記個体に処置レジメンを実行する工程を更に含む、実施形態２０８乃至２１０の何れか１つに記載の方法。２１２．前記処置レジメンはポリープ切除術を含む、実施形態２１１に記載の方法。２１３．前記処置レジメンは照射を含む、実施形態２１１に記載の方法。２１４．前記処置レジメンは化学療法を含む、実施形態２１１に記載の方法。２１５．前記タンパク質のリストは、ＭＩＦ、ＣＬＵＳ、ＰＫＭ２、ＤＰＰＩＶ、ＧＤＦ１５、ＧＥＬＳ、Ａ１ＡＴ、及びＡＡＣＴの少なくとも１つを更に含む、実施形態２０８に記載の方法。２１６．前記タンパク質のリストは、ＭＩＦ、ＣＬＵＳ、ＰＫＭ２、ＤＰＰＩＶ、ＧＤＦ１５、ＧＥＬＳ、Ａ１ＡＴ、及びＡＡＣＴを更に含む、実施形態２０８に記載の方法。２１７．前記個体に関する年齢情報を得る工程を含む、実施形態２０８に記載の方法。２１８．前記個体に関する性別情報を得る工程を含む、実施形態２０８に記載の方法。２１９．前記個体に関する年齢情報と性別情報を得る工程を含む、実施形態２０８に記載の方法。２２０．前記検出の結果のレポートを健康管理医に送信する工程を更に含む、実施形態２０８乃至２１９の何れか１つに記載の方法。２２１．前記個体の前記タンパク質レベル及び年齢が全体として、既知の進行性腺腫リスク状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、進行性腺腫状態を有していると診断する工程を更に含む、実施形態２０８乃至２１９の何れか１つに記載の方法。２２２．前記レポートは前記個体の結腸内視鏡検査の推奨を示す、実施形態２２０に記載の方法。２２３．前記レポートは前記個体のポリープ切除術の推奨を示す、実施形態２２０に記載の方法。２２４．前記レポートは前記個体の放射の推奨を示す、実施形態２２０に記載の方法。２２５．前記レポートは前記個体の化学療法の推奨を示す、実施形態２２０に記載の方法。２２６．前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態２２０に記載の方法。２２７．前記レポートは便癌アッセイを受けることの推奨を示す、実施形態２２０に記載の方法。２２８．前記タンパク質のリストは１５未満のタンパク質を含む、実施形態２０８乃至２２７の何れか１つに記載の方法。２２９．前記タンパク質のリストは１０未満のタンパク質を含む、実施形態２０８乃至２２７の何れか１つに記載の方法。
本明細書中の開示の更なる理解は、以下の実施形態に対する言及を通じて得られる。
実施例１
大腸癌のリスクのある患者を、本明細書に記載されるようなパネルを使用して試験する。血液サンプルを患者から採取する。血液サンプルを施設に郵送し、そこでは、血漿が調製され、パネルのメンバーを検出するために抗体蛍光結合アッセイを用いてタンパク質蓄積レベルが測定され、パネルのメンバーは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、少なくとも８１％の感度及び少なくとも７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。結腸内視鏡検査を推奨し、大腸癌の証拠を個体において検出する。
実施例２
実施例１の患者に、外科的介入を含む処置レジメンを処方する。血液サンプルを外科的介入前に患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、少なくとも８１％の感度、少なくとも７８％の特異度、及び３１％の陽性予測値で患者を、大腸癌を患っていると分類する。
血液サンプルを外科的介入の後に患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。
実施例３
実施例１の患者に、５−ＦＵ投与を含む化学療法介入を含む処置レジメンを処方する。血液サンプルを化学療法介入前に患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。
血液サンプルを化学療法処置中に毎週の間隔で患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較する。経時的な患者のパネル結果は、癌が化学療法処置に応答し、大腸癌が処置レジメンの完了によりこれ以上検出可能とならないことを示す。
実施例４
実施例１の患者に、経口カペシタビン投与を含む化学療法介入を含む処置レジメンを処方する。血液サンプルを化学療法介入前に患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。
血液サンプルを化学療法処置中に毎週の間隔で患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。経時的な患者のパネル結果は、癌が化学療法処置に応答し、大腸癌が処置レジメンの完了によりこれ以上検出可能とならないことを示す。
実施例５
実施例１の患者に、経口オキサリプラチン投与を含む化学療法介入を含む処置レジメンを処方する。血液サンプルを化学療法介入前に患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。
血液サンプルを化学療法処置中に毎週の間隔で患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較する。経時的な患者のパネル結果は、癌が化学療法処置に応答し、大腸癌が処置レジメンの完了によりこれ以上検出可能とならないことを示す。
実施例６
実施例１の患者に、ベバシズマブと組み合わせた経口オキサリプラチン投与を含む化学療法介入を含む処置レジメンを処方する。血液サンプルを化学療法介入前に患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。
血液サンプルを化学療法処置中に毎週の間隔で患者から採取し、タンパク質蓄積レベルをパネルに対して測定し、パネルは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較する。経時的な患者のパネル結果は、癌が化学療法処置に応答し、大腸癌が処置レジメンの完了によりこれ以上検出可能とならないことを示す。
実施例７
大腸癌のリスクのある患者を、本明細書に記載されるようなパネルを使用して試験する。血液サンプルを患者から採取し、パネルのメンバーを検出するためにＥＬＩＳＡキットにおいて試薬を使用してタンパク質蓄積レベルを測定し、パネルのメンバーは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。結腸内視鏡検査を推奨し、大腸癌の証拠を個体において検出する。
実施例８
大腸癌のリスクのある患者を、本明細書に記載されるようなパネルを使用して試験する。血液サンプルを患者から採取し、パネルのメンバーを検出するために質量分析法を使用してタンパク質蓄積レベルを測定し、パネルのメンバーは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌を患っていると分類する。結腸内視鏡検査を推奨し、大腸癌の証拠を個体において検出する。
実施例９
大腸癌のリスクのある１０００人の患者を、本明細書に記載されるようなパネルを使用して試験する。血液サンプルを患者から採取し、パネルのメンバーを検出するためにタンパク質蓄積レベルを測定し、パネルのメンバーは、Ｃ９、ＣＥＡ、ＤＰＰ４、ＭＩＦ、ＯＲＭ１、ＰＫＭ、ＳＡＡ、ＴＦＲＣを含む他、患者の性別及び年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、８１％の感度及び７８％の特異度で患者を、大腸癌カテゴリーへと分類する。結腸内視鏡検査を、陽性として分類された患者に推奨する。大腸癌を抱えていると分類された患者のうち８０％が、大腸癌を抱えていることが独立して観察される。大腸癌を抱えていると分類された患者のうち２０％が、結腸内視鏡検査を介して確認される、独立した追跡試験を介して大腸癌を抱えていることが後に分かった。
実施例１０
進行性腺腫のリスクのある患者を、本明細書に記載されるようなパネルを使用して試験する。血液サンプルを患者から採取する。血液サンプルを施設に郵送し、そこでは、血漿が調製され、パネルのメンバーを検出するために抗体蛍光結合アッセイを用いてタンパク質蓄積レベルが測定され、パネルのメンバーは、ＳＥＲＰＩＮＡ１、ＳＥＲＰＩＮＡ３、ＣＴＳＤ、ＣＬＵ、ＤＰＰ４、ＧＤＦ１５、ＧＳＮ、ＭＩＦ、ＰＫＭ、ＴＩＭＰ１、ＴＦＲＣを含む他、及び患者の年齢を考慮に入れている。患者のパネル結果を既知の状態のパネル結果と比較し、患者を、進行性腺腫のリスクが有ると分類する。
実施例１１−非侵襲性の正確な大腸の健康アッセイの臨床的有用性
反抗的な患者は、ＣＲＣの症状を実証したが、結腸内視鏡検査を拒絶した。患者のプライマリーケアの医師は、ＳｉｍｐｌｉＰｒｏの大腸健康評価試験を命じた。結果は、患者がＣＲＣ及びＡＡに対する高いリスクがあることを示した。患者は家族と相談し、結腸内視鏡検査を予定するように説得された。結腸内視鏡検査は、ポリープ及び初期段階の癌性の塊を明らかにし、その全てを処置中に取り除いた。追跡の大腸健康評価は、患者に癌がないことを示した。患者の初期段階の癌性の塊はおそらく、結腸内視鏡検査及び同時のポリープ切除なしに、高い死亡の可能性を伴う進行性疾患へと進行した。
この実施例は、感度が高く且つ特異的であり、及び容易に準拠される、非侵襲性の大腸の健康アッセイを提供することの公の利益を実証する。この実施例は、結腸内視鏡検査を受けることに対する抵抗が一般的であること、及び、比較的早く処置された時に検出されない初期段階の癌がもたらされる場合に重度の健康結果を備え得ることを実証する。
実施例１２−非侵襲性の正確な大腸の健康アッセイの臨床的有用性
反抗的な患者は、ＣＲＣの症状を実証したが、６ヶ月以上にわたり結腸内視鏡検査を遅らせた。患者のプライマリーケアの医師は、ＳｉｍｐｌｉＰｒｏの大腸健康評価試験を命じた。結果は、患者がＣＲＣ及びＡＡに対する高いリスクがあることを示した。患者は結腸内視鏡検査を予定した。手術中に、６ｃｍの悪性の塊が特定され、取り除かれた。追跡の大腸健康評価は、患者に癌がないことを示した。患者の初期段階の癌性の塊はおそらく、結腸内視鏡検査及び同時のポリープ切除なしに、高い死亡の可能性を伴う進行性疾患へと進行した。
この実施例は、感度が高く且つ特異的であり、及び容易に準拠される、非侵襲性の大腸の健康アッセイを提供することの公の利益を実証する。この実施例は、結腸内視鏡検査を受けることに対する抵抗が一般的であること、及び、比較的早く処置された時に検出されない初期段階の癌がもたらされる場合に重度の健康結果を備え得ることを実証する。
本開示の好ましい実施形態が、本明細書に示され、記載されているが、このような実施形態がほんの一例として提供されることは、当業者に明白となる。多数の変形、変更、及び置き換えは、本開示から逸脱することなく、当業者によって現在想到されるものである。本明細書に記載される開示の実施形態の様々な代案が、本開示の実施において利用されるかもしれないことを理解されたい。以下の特許請求の範囲は本開示の範囲を定義するものであり、これら特許請求の範囲及びその同等物の範囲内の方法及び構造は、それにより包含されることが、意図されている。

Claims (28)

  1. 個体の大腸の健康を評価する方法であって、該方法は：
    前記個体から循環血液サンプルを得る工程；
    ＤＰＰＩＶ、ＣＯ９、及びＣＥＡを含む、サンプル中のタンパク質のリストの各メンバーのタンパク質レベルを検出する工程
    を含む方法。
  2. 前記個体の前記タンパク質レベルが既知の大腸癌リスク状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、大腸癌状態を有していると診断する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記個体に対し結腸内視鏡検査を行う工程を更に含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記個体に処置レジメンを実行する工程を更に含む、請求項２の方法。
  5. 前記処置レジメンはポリープ切除術を含む、請求項４に記載の方法。
  6. 前記処置レジメンは照射を含む、請求項４に記載の方法。
  7. 前記処置レジメンは化学療法を含む、請求項４に記載の方法。
  8. 前記タンパク質のリストは、ＯＲＭ１、ＭＩＦ、ＰＫＭ２、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記タンパク質のリストはＴＦＲＣを含む、請求項１に記載の方法。
  10. 前記タンパク質のリストはＳＡＡを含む、請求項１に記載の方法。
  11. 前記タンパク質のリストはＰＫＭ２を含む、請求項１に記載の方法。
  12. 前記タンパク質のリストはＭＩＦを含む、請求項１に記載の方法。
  13. 前記タンパク質のリストはＯＲＭ１を含む、請求項１に記載の方法。
  14. 前記タンパク質のリストは、ＯＲＭ１、ＭＩＦ、ＰＫＭ２、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを更に含む、請求項１に記載の方法。
  15. 前記タンパク質のリストは、ＯＲＭ１、ＭＩＦ、ＰＫＭ２、ＳＡＡ、及びＴＦＲＣを更に含み、年齢と性別も評価される、請求項１に記載の方法。
  16. 前記個体に関する年齢情報を得る工程を含む、請求項１に記載の方法。
  17. 前記個体に関する性別情報を得る工程を含む、請求項１に記載の方法。
  18. 前記個体に関する年齢情報と性別情報を得る工程を含む、請求項１に記載の方法。
  19. 前記個体の前記タンパク質レベル、年齢及び性別の情報が総体的に、既知の大腸癌リスク状態に相当する基準パネル情報セットと著しく異ならないとき、前記個体を、大腸癌状態を有していると診断する工程を含む、請求項１に記載の方法。
  20. 検出の結果のレポートを健康管理医に送信する工程を更に含む、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記レポートは前記個体の結腸内視鏡検査の推奨を示す、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記レポートは前記個体のポリープ切除術の推奨を示す、請求項２０に記載の方法。
  23. 前記レポートは前記個体の照射療法の推奨を示す、請求項２０に記載の方法。
  24. 前記レポートは前記個体の化学療法の推奨を示す、請求項２０に記載の方法。
  25. 前記レポートは独立した癌アッセイを受けることの推奨を示す、請求項２０に記載の方法。
  26. 前記レポートは糞便癌アッセイを受けることの推奨を示す、請求項２０に記載の方法。
  27. 前記タンパク質のリストは１５未満のタンパク質を含む、請求項１に記載の方法。
  28. 前記タンパク質のリストは８未満のタンパク質を含む、請求項１に記載の方法。
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