JP2022179483A - 特定の特徴を有する個体において前立腺癌の存在または不存在を示すための方法 - Google Patents

特定の特徴を有する個体において前立腺癌の存在または不存在を示すための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】前立腺癌または悪性前立腺癌を予測するための改善されたモデルを確立すること。【解決手段】患者試料中の複数のバイオマーカーおよび遺伝子マーカーのレベルを決定し、そして得られた値を所定の式に当てはめることによって、該患者が前立腺癌または悪性前立腺癌に罹患している可能性が高いかどうかを決定することができる。この方法は、前立腺癌または悪性前立腺癌について特に高いリスクを有する複数の遺伝的亜集団を区別することによって改善される。【選択図】なし

Description

発明の分野
本発明は、一般的に、診断マーカーとして有用である可能性を有する種々の形態の遺伝子マーカーおよび種々の形態のタンパク質の検出および同定に関する。特に、本発明は、前立腺癌、特に悪性型(aggressive form)前立腺癌の改善された検出のための複数の診断マーカーの同時使用に関する。より具体的には、本発明は、特定の遺伝的特徴を有する男性の前立腺癌の改善された検出のための複数の診断マーカーの同時使用に関する。
発明の背景
血清中前立腺特異抗原(PSA)の測定は、前立腺癌(PCa)のスクリーニングおよび早期発見に広く用いられている。EUROPEAN UROLOGY 60 (2011) 21-28に掲載されたMarkus Alyおよび共著者による文献“Polygenic Risk Score Improves Prostate Cancer Risk Prediction: Results from the Stockholm-1 Cohort Study”(引用により本明細書中に包含される)で論じられるように、現在の臨床イムノアッセイにより測定可能な血清中PSAは、主に遊離“非複合”形態(遊離PSA)として、またはα-ランチキモトリプシン(ACT)との複合体として存在する。血清中の総PSAに対する遊離PSAの割合は、PCaの検出を顕著に改善することが実証されている。年齢および文書化された家族歴などの他の要因もまた、PCaの検出をさらに改善する可能性がある。PCaに関連する遺伝子マーカー、特に一塩基多型(SNP)の測定は、前立腺癌のスクリーニングおよび早期検出のための新たな様式である。複数のPCa関連SNPの分析は、PSAのようなバイオマーカーと組み合わせて、患者に関する一般的な情報と組み合わせて、いくつかのSNPの組合せを遺伝的スコアにすることによってリスク評価を改善することができる。
前立腺癌のスクリーニングおよび早期検出は複雑な作業であり、今日までに、男性集団の特異的かつ高感度なマッピングに十分に優れていることが証明された単一バイオマーカーはない。従って、PCaのスクリーニングおよび早期検出においてよりよく機能する製剤を製造するために、複数のバイオマーカーレベルを組み合わせる試みがなされてきた。最も一般的な例は、常套のPSA検査であり、これは実際には、“遊離”PSAおよび“総”PSAの評価である。PSAは、1つの“非複合”形態およびPSAがアルファ-ランチキモトリプシンと複合体形成している一形態として存在する。別のそのような例は、引用により本明細書中に包含されるWO03100079(METHOD OF ANALYZING PROENZYME FORMS OF PROSTATE SPECIFIC ANTIGEN IN SERUM TO IMPROVE PROSTATE CANCER DETECTION)に記載されているように、診断目的のための遊離PSA、総PSAおよび1以上のPSAのプロ酵素形態のいくつかの濃度の組合せの使用である。PCaのスクリーニングおよび早期検出のための改善されたパフォーマンスをもたらし得るPSA濃度およびプロ酵素濃度の1つの可能な組み合わせは、phi(prostate health index)指数である。Phiは、引用により本明細書中に包含されるBJU Int. 2011 Nov 11. doi: 10.1111/j.1464-410X.2011.10751.xに掲載されているように、Nichol MBおよび共著者らによるレポート“Cost-effectiveness of Prostate Health Index for prostate cancer detection”に記載のように、PSA検査がボーダーラインであり(例えば、PSA 2-10ng/mL)、かつデジタル直腸診結果が疑わしくない男性のPCaをより良好に検出するために、PSA、遊離PSAおよびPSA前駆体形態[-2]proPSAの組合せとして開発された。別のそのような例は、US2012021925(DIAGNOSTIC ASSAYS FOR PROSTATE CANCER USING PSP94 AND PSA BIOMARKERS)に記載されているように、psp94とPSAとの組合せである。
引用により本明細書中に包含されるClin Cancer Res 2009;15(21):OF1-7に掲載されている、David A. Brownおよび共著者らのレポート“Macrophage INhibitory Cytokine 1: A New Prognostic Marker in Prostate Cancer”に記載されているように、MIC-1を含む、患者がPCaを患っているかどうかを評価するための診断的または予後予測的に価値のある可能性のある他のバイオマーカーが存在している。
PCaリスクの予測のために複数の情報源からの情報を1つのアルゴリズムモデルに組み合わせる試みが、過去に開示されている。Cancer Prev Res (2010)、3(5):611-619(引用により本明細書中に包含させる)に掲載されたRobert Kleinsおよび共著者らの公開レポート“Blood Biomarker Levels to Aid Discovery of Cancer-Related Single-Nucleotide Polymorphisms: Kallikreins and Prostate Cancer”において、著者らは、血液バイオマーカーが新規のSNPの発見をどのように補助することができるかを論じるが、遺伝子型およびバイオマーカーレベルの両方を予測モデルに組み込むことに潜在的な役割があることも示唆している。さらに、このレポートは、遺伝子マーカーおよびバイオマーカーの非相加的な組み合わせが共同して、PCaリスクの推定に予測価値を有するかもしれないという証拠を提供している。後に、Xuおよび共同発明者らは、特許出願WO2012031207(引用により本明細書中に包含させる)において、主に5-アルファ還元酵素阻害薬(例えば、デュタステライドまたはフィナステリド)を用いた化学予防療法に適する対象を同定する目的で、遺伝子マーカーと高悪性型(high grade)前立腺癌を関連付ける方法を開示した。加えて、WO2013172779およびWO2014079865は、全体母集団についてのPCaのリスクを推定するアルゴリズムへの複数の情報源の供給を記載している。同時に、これらの公開された文献は、悪性癌についても、PCaリスクを推定する目的で遺伝情報とバイオマーカー濃度とを組み合わせる従来技術を概説している。
PSAスクリーニングおよび早期検出の現在のパフォーマンスは、感度がおよそ80%、そして特異性がおよそ30%である。およそ65%が不必要な前立腺生検を受けることになり、臨床的に関連のある前立腺癌の15-20%が現在のスクリーニングで見逃されると推定されている。米国だけでも、約100万の生検が毎年行われており、その結果、約192,000症例が新たに診断されている。従って、診断パフォーマンスのわずかな改善もまた、生検が少なくなることによる医療費の大幅な節約と、侵襲的診断手順を受けるヒトを減らす両方につながる。
現在の(スウェーデンにおける)臨床診療は、無症候性および早期前立腺癌の検出のためのバイオマーカーとして総PSAを用いている。前立腺生検でさらに評価するための一般的なカットオフ値は、3ng/mLである。しかしながら、PSAスクリーニングの誤った判断のために、今日、欧州または北アメリカでは組織立ったPSAスクリーニングは推奨されていない。
個体が早い段階で処置を受けるほど、癌が治癒する可能性が高くなるため、個体において悪性前立腺癌 (aggressive PCa)を正確に特定することが特に重要である。しかしながら、統計モデルの開発において十分な数の症例および対照例を提供するためにはより大きなコホートが必要とされるため、aPCaの同定は困難である。それ故に、aPCaの予測モデルの利用可能性は低い。母集団において複数のサブグループのモデルを設計することは、そのようなモデルの設計が可能となるのに必要なコホートサイズが非常に大きいため、さらに困難である。
従って、前立腺癌または悪性前立腺癌を予測するための改善されたモデルを確立することが当技術分野において必要とされている。
発明の概要
本発明は、異なる起源の診断マーカーの組合せが、特定の遺伝的特徴を有する特定の男性亜集団におけるPCa(前立腺癌)またはaPCa(悪性前立腺癌)の検出能を改善し得るという発見に基づいている。癌、特に早期に同定された悪性癌は、より容易に治療可能であるため、この発見は社会にとって多大な費用削減をもたらす可能性がある。
従って、本発明の一側面は、個体における前立腺癌(PCa)の存在または不存在を示す方法であって、以下:
a)PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子解析を実施する工程、ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、そして該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される工程;
b)工程a)において該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定し、特徴付けして、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程;
c)工程a)において該個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
i)該個体における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該個体における所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、一般的なPCa集団総合値を形成し;
iv)一般的なPCa集団総合値を、既知の一般的なPCa集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般的なPCa集団総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程を含む、方法を提供する。
工程b)において、その工程が、
i.該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii.該PCaGS個体において所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii.所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成し;
iv.PCaGS総合値を、既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該PCaGS総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること
である方法もまた提供される。
工程a)において、個体が、約1.2~2のオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子保有者である、および/または2を超えるオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者である場合、個体はPCaGSに属すると決定される、本明細書に記載の方法もまた提供される。該1つまたは複数のSNPが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759およびrsl38213197からなる群より選択されてもよい。
さらに、個体が、それぞれ1.2~2のオッズ比を有する2以上の異なるSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者である場合、該個体はPCaGSに属すると決定される方法が提供される。
工程a)において、個体が少なくとも1つのrs138213197のリスク対立遺伝子を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される方法もまた提供される。工程a)において、個体が閾値を超える遺伝的リスクスコアを有する場合、ここで、該遺伝的リスクスコアが、rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197、rs16860513およびrs7106762からなる群より選択される1以上のSNPに基づく場合、該個体はPCaGSに属すると決定される方法もまた提供される。
別の側面において、本明細書に記載の方法を実施するためのアッセイ装置であって、該アッセイ装置が、少なくとも3つの異なるカテゴリーのリガンドをその上に固定化した固相を含み、ここで、
- 該リガンドの第1のカテゴリーは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、該PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
- 該リガンドの第2のカテゴリーは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、該SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
- 該リガンドの第3のカテゴリーは、1つまたは複数のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPに特異的に結合する、
アッセイ装置を提供する。
本発明のさらなる側面において、それぞれ前記第1、第2および第3のカテゴリーのリガンドに結合した、PCa関連バイオマーカー、PCaに関連するSNP、およびPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPを特異的に検出するための1つまたは複数の検出分子をさらに含む、本明細書に記載のアッセイ装置を含む試験キットを提供する。
本発明のさらに別の側面において、デジタルコンピューターの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータープログラム製品であって、該コンピュータープログラムが、本明細書に記載の方法の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに/または本明細書に記載の別の方法の工程iii)およびiv)を実行するためのソフトウェアコード手段を備えることを特徴とする、コンピュータープログラム製品を提供する。
さらに別の側面において、コンピューターに含まれる処理装置上でコンピューター実行可能命令が実行されるときに、本明細書に記載の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに/または本明細書に記載の工程iii)およびiv)をコンピューターに実行させ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プログラムを提供する。
本明細書に記載のコンピュータープログラムを具現化したコンピューター読み取り可能な記憶媒体を含むコンピュータープログラム製品も提供される。
本明細書に記載の方法の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに/または本明細書に記載音別の方法の工程iii)およびiv)を実行するための手段を備えるデータ処理装置(apparatus or device)も本発明で提供される。
本明細書に記載のアッセイ装置およびコンピュータープログラム製品を含む装置も提供される。
図1は、亜集団の、例えば本明細書で定義されるPCaGSの、特別な取り扱いの理論的根拠の仮説図を示す。
発明の詳細な説明
本発明の目的のため、および明確にするために、以下の定義を用いる:
用語“PSA”は、一般的に、血清中の前立腺特異抗原を意味する。PSAは、異なる形態で存在し、ここで、用語“遊離PSA”は、未結合または別の分子に結合していないPSAを意味し、用語“結合PSA”は、別の分子に結合しているPSAを意味し、そして最後に用語“総PSA”は、遊離PSAと結合PSAの合計を意味する。用語“F/T PSA”は、総PSAに対する未結合PSAの割合である。PSAの分子誘導体も存在し、ここで、用語“proPSA”は、PSAの前駆体不活性型を意味し、“インタクトなPSA”は、インタクトかつ不活性であると認められる追加形態のproPSAを意味する。
用語“診断アッセイ”は、病状の存在または性質の検出を意味する。これは、“診断方法”と互換的に用いられ得る。診断アッセイは、それらの感度および特異性において異なる。
診断ツールの有用性の1つの尺度は、一般的にはROC-AUC統計として知られている、“レシーバー-オペレーター特性曲線下の面積”である。この広く受け入れられている測定法は、該ツールの感度と特異性の両方を考慮に入れている。ROC-AUC測定値は、一般的には、0.5から1.0の範囲であり、ここで、0.5の値は、該ツールが診断値を有さないことを示し、1.0の値は、該ツールが100%の感度および100%の特異性を有することを示す。
用語“感度”は、そのように正しく同定されたPCaまたはaPCaを有する全ての対象の割合を意味する(これは、真陽性の数を真陽性および偽陰性の数の合計で割ったものに等しい)。
用語“特異性”は、そのように正しく同定されたPCaに関して健康な(すなわち、PCaを有しない)全対象の割合を意味する(すなわち、真陰性の数を真陰性および偽陽性の数の合計で割ったものに等しい)。
用語“バイオマーカー”は、例えば診断目的のために、生物学的マーカーとして用いられ得るタンパク質、タンパク質の一部、ペプチドまたはポリペプチドを意味する。
用語“カリクレイン様バイオマーカー”は、遊離型または複合型のいずれかの前立腺特異抗原(PSA)、プロPSA(PSAのアイソフォームの一群)および特に、切断型(-2)プロPSA、インタクトPSA、ヒト前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、およびヒトカリクレイン2(hK2)を含むが、これらに限定されない、タンパク質のカリクレインファミリーに属するか、またはそれに関連する、タンパク質バイオマーカーを意味する。
用語“一塩基多型”(SNP)は、個体の遺伝暗号における定義された遺伝子座の遺伝的特性を意味する。SNPは、PCAのリスク増加に関連している可能性があり、それ故に、個体の診断または予後評価に用いられ得る。一塩基多型データベース(dbSNP)は、両者とも米国にあるNational Human Genome Research Institute (NHGRI)と共同してNational Center for Biotechnology Information (NCBI)によって開発され運営されている、種内および種間の遺伝子変異のアーカイブである。データベースの名前は多型の1つのクラスのみ(すなわち、一塩基多型(SNP))の一群を意味するが、実際にはそれはある範囲の分子変異を含む。収載されたユニークなSNPレコードには全て、参照SNP ID番号(“rs番号”;“refSNPクラスター”)が付与される。本明細書中、SNPは、主にrs番号を用いて特定される。
用語“悪性前立腺癌”(aPCa)は、平均的な前立腺癌疾患よりも深刻な状態を意味する。aPCaは、患者集団の上位4分の1における腫瘍サイズを示す、(a)グリーソンスコア7以上の前立腺癌、(b)腫瘍ステージ3以上の前立腺癌、(c)10ng/mLより大きいPSA値を有する個体における前立腺癌、(d)PSA値が増加している(1年未満の倍増時間の)個体、ならびに(e)コンピューター支援画像分析(例えば、陽電子放出断層撮影(PET)、単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)、コンピューターx線断層撮影(CT)、磁気共鳴映像法(MRI)、超音波イメージングまたは何れか他のコンピューター支援画像分析)を含むが、これらに限定されない、種々の方法で定義され得る。
用語“病歴”とは、何らかの癌疾患に対する過去の検査、診断および/または治療に関する情報を意味する。限定されない病歴の一例は、対象が過去に前立腺の生検によるPCaの存在についての検査を受けたことがあるかどうかである。
用語“総合値”は、パラメーターカテゴリーに関するデータの、該パラメーターカテゴリーの代表値への組み合わせを意味する。総合値は、一般的には、一組の方程式として記載することができ、ここで、異なる方程式は、パラメーターカテゴリーのメンバーの異なるサブセットに対する測定結果が利用可能である場合に、適用可能である。特定のパラメーターカテゴリーの総合値を形成する方法の限定されない一例は、該カテゴリーのメンバーについて利用可能な結果の平均を用いることである。本明細書中、用語“一般的PCa母集団総合値”ならびに“PCaGS総合値”はまた、それぞれのサブグループおよび一般母集団から生じるデータから作成されたときに得られる総合値をさらに定義するためにも用いられる。
本明細書で用いる用語“PCaGS”は、前立腺癌の遺伝的亜集団(Prostate Cancer Genetic Subpopulation)の略語である。この用語は、本明細書中、それらの遺伝的性質(複数可)によって定義される個体の亜集団のことを意味し、ここで、遺伝的性質(複数可)は、“一般的な”前立腺癌母集団から逸脱している性質である。PCaGSサブグループは、SNPの1以上の定義されたリスク対立遺伝子のような定義された遺伝子変化の10未満の、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10などの少数に関連する特定の遺伝的特徴を通して同定されたサブグループとして一般的に定義され得て、ここで、各定義された遺伝子改変単独または複数の定義された遺伝子改変の組合せは、個体がPCaGSサブグループのメンバーであるかどうかを決定する。適切な“PCaGS”の限定的でない例は、rs138213197の少なくとも1つのリスク対立遺伝子を保有する個体である。適切な“PCaGS”の別の限定的でない例は、PCaを少なくとも20%得るための全体的なリスクを同時に高める2つのSNPなどの、2以上を保有する個体である。“PCaGS”は、一般的に、全体母集団の20%未満、さらに多くの場合、母集団の10%未満を占める。PCaGSの例は、PCaのリスクを20%以上増加または低下させることが知られている1つまたは2つの遺伝的性質を個々にまたは共に保有する個体である。従って、一般的に上述したように、少数のSNP(例えば、1、2、3、4または5個のSNP)は、特定のPCaGSのメンバーシップを正確に決定するのに十分であることが多い。場合によっては、定義されたPCaGSの複雑さに応じて、5~10、10~15、さらには15~30個のSNPなど、より多数のSNPが想定され得る。
本明細書中、そのような亜集団(PCaGS)に属する個体が、そのような個体における前立腺癌または悪性前立腺癌の存在または不存在を示すための方法において別々に取り扱われる場合、利点が証明されている。このことは、そのようなグループについて、他の基準および/またはカットオフ値が、本明細書中さらに定義されるように、“一般的な”前立腺癌集団に属する個体よりも前立腺癌または悪性前立腺癌の存在または不存在を示すために好ましく用いられることを意味する。これらの差異が考慮されない場合、この方法がサブグループまたは一般母集団またはその両方に対してより大量の偽陽性および/または偽陰性の結果を生じる危険性がある。
“PCa関連パラメーター”は、本明細書中、PCaGSに属しているかまたはPCaGSに属していない個体において決定され、本明細書で定義の前立腺癌または悪性前立腺癌の存在または不存在を示す方法を改善する、任意のさらなるパラメーターを広く意味することを意図している。PCaGSに属する個体の場合、これは、例えば、PSA値が本明細書で定義されるようにPCaGS集団依存的な方法で測定され取り扱われること(すなわち、一般的なPCa集団の場合とは異なるカットオフ値を用いること)および/またはPCa関連バイオマーカー状態およびPCa関連遺伝状態に関するデータを、前立腺癌または悪性前立腺癌の存在または不存在を示すために総合値に組み合わせ、特定のPCaGS定義のカットオフ値と比較することを意味し得る。
本明細書に記載の方法で行われる“遺伝子分析”は、遺伝的特性の決定、より具体的には個体における前立腺癌または悪性前立腺癌についての1以上の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在の決定を意味する。この遺伝子分析はまた、本明細書中、“PCaGS関連遺伝的状態”の決定と称され得る。“遺伝子分析”工程はまた、本明細書でさらに定義されるように、該個体におけるPCaに関連するSNPの所定量の存在を決定することによってPCa関連の遺伝的状態を決定する工程を含み得る。
用語“パラメーターカテゴリー”は、予測パフォーマンスに関して部分的または完全に重複している、関連バイオマーカーまたは関連SNPなどの関連パラメーターのグループまたはファミリーを意味する。パラメーターカテゴリーの一例は、例えばPSA、総PSA(tPSA)、インタクトPSA(iPSA)、遊離PSA(fPSA)およびhk2を含むカテゴリーである“カリクレイン様バイオマーカー”である。本発明の予測モデルでは、各カテゴリーのメンバーのサブセットのみを使用しているにもかかわらず、各カテゴリーを予測モデルで表すようにするために、各カテゴリーのメンバーのサブセットの測定結果(データ)があれば十分である。用語“パラメーターカテゴリー”は、本明細書中、単に「カテゴリー」と称されることがある。
用語“冗長的に設計されたデータの組み合わせ”は、1つまたは複数のパラメーターカテゴリーまたはそのサブセットについての総合値を形成するための、複数の測定によって得られたデータの組み合わせを意味し、ここで、データの組み合わせは、1つのパラメーターカテゴリーが提示する総合値が、例えば一部のデータが欠落している、または誤っている場合、該カテゴリーについてのデータのサブセットまたは該カテゴリーのデータの完全セットのいずれかに基づいて作成され得るように行われる。
“所定量”が本明細書で言及される場合、これは、一般的に、本明細書で提示される方法または装置で用いられるPCa関連バイオマーカーおよび/またはPCa関連SNPの量に関する。所定量は、生物学的(血中)試料中のPCa関連バイオマーカーの任意の量または濃度(例えば、ng/mlと表される)であり得る。所定量は、個体のPCa状態を推定することを可能にする、特定のSNPについての任意の量または数の対立遺伝子であり得る。所定量のSNPおよびPCa関連バイオマーカーのより具体的な例もまた、本明細書に記載される。
詳細な説明
本発明は、対象における前立腺癌(PCa)または悪性前立腺癌(aPCa)の存在または不存在の推定、検出および/または判定を補助するための診断方法を提供する。本発明は、定義された亜集団(PCaGS-前立腺癌遺伝的亜集団)に合わせてなされている。本発明を男性個体の一般母集団に適用することができるとしても、定義された亜集団について向上したパフォーマンスを有するPCaまたはaPCaの検出のための診断方法を構築することが可能である。従って、本発明の要旨およびここで驚くべきことに示されたことは、理論はともかく、特定の個体が、一般母集団に適用できる診断方法およびカットオフ値を亜集団に属する個体には同じ様には適用できないという特別の生物学的機序を有することが明らかにされたという事実である。本明細書では、これを遺伝的亜集団(PCaGS)と定義する。
本発明は、前立腺癌または悪性前立腺癌の存在または不存在を示すための従前の方法、特に該適応症のためにPCaの遺伝的およびバイオマーカーの状態を利用する方法を改善するためにこの亜集団の相違を利用する。
PCaのリスクを20%以上増加または減少させることが知られている少なくとも1つの単一の遺伝的性質を有する個体は、亜集団PCaGSの例である。最初に報告された亜集団内では、個体は、例えば、N Engl J Med. 2012 Jan 12;366(2):141-9に掲載されたEwing CMおよび共著者らの“Germline mutations in HOXB13 and prostate-cancer risk.”に従前示されている一般母集団よりもPCaまたはaPCaのリスクが高い。1つの単一遺伝子変異によりリスクが大幅に増加するという事実は、その変異が、生物学的機序に重大な悪影響を及ぼすことを意味する。そのような場合、理論はともかく、生物学それ自体が他のバイオマーカーに関して異なる可能性があり、それは翻ってバイオマーカーの伝統的な限界および範囲が亜集団PCaGSには有効でない可能性があるということを意味する。このことは、個体がPCaまたはaPCaを有するリスクが高いかどうかを評価するときに、本明細書でさらに説明するように、一般的母集団とは異なる方法で亜集団PCaGSのメンバーを取扱うことが有益であることを意味する。
従って、本明細書において、個体における前立腺癌(PCa)の存在または不存在を示す方法であって、
a)PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子解析を実施する工程、ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、そして該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される工程;
b)工程a)において該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定および特徴付けして、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程;
c)工程a)において該個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
i)該個体における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該個体における所定量のPCaに関連するSNPのリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、一般的なPCa集団総合値を形成し;
iv)一般的なPCa集団総合値を、既知の一般的なPCa集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般的なPCa集団総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程
を含む方法を提供する。
本明細書において、上記方法の工程b)が2つの選択肢、すなわちi)該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示すこと、またはii)該個体における1以上のさらなるPCa関連パラメーターを決定および特徴付けて、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示すことのいずれかを含む、方法もまた提供される。そのような別法において、工程b)に関連する以下の工程は、工程b)、ii)に関連し得る。
さらに、本明細書において、工程b)が:
i.該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii.該PCaGS個体において所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii.所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成し;
iv.PCaGS総合値を既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該PCaGS総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること
である方法が提供される。
本発明で提供される方法は、前立腺癌または悪性前立腺癌の存在または不存在を示すために用いられ得る。この方法の目的が前立腺癌の存在または不存在を示すことである場合、既知の一般的PCa集団から得られた試料、既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いてカットオフ値を確立することができる。この方法の目的が悪性前立腺癌の存在または不存在を示すことである場合、既知の一般的に悪性PCa集団の試料、既知の悪性PCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いてカットオフ値を確立することができる。
本明細書中、工程a)において、個体が、1.2~2のオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子保有者であるか、および/または2を超えるオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者である場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、方法が提供される。そのような定義に適確な1つまたは複数のSNPは、rs16901979、rs7818556、rs12793759およびrs138213197からなる群より選択される。
さらに、工程a)において、個体が、各SNPが1.2~2のオッズ比を有する2以上の異なるSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者である場合、該個体はPCaGSに属すると決定され得る。
さらなるSNPを以下の表1に示す。表1に列挙されるSNPは、少なくとも1つのコホートにおいて1.2より大きいオッズ比が割り当てられているが、他のコホートにおいては1.2未満のオッズ比が割り当てられていてもよい。従って、表1中の全てのSNPは、PCaGSを定義するのに適した候補である。
Figure 2022179483000001

さらに、個体がPCaのリスクを20%以上増加させることが知られている少なくとも1つの単一の遺伝的特性を保有する場合、または個体が前立腺癌のリスクを合して20%以上増加させる2つの遺伝的特性を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され得る。
PCaまたはaPCaについてのリスクの約20%の増加(またはそれ以上)に関連する遺伝子改変の例としては、rs16901979、rs7818556、rs12793759およびrs138213197が含まれるが、これに限定されない。2つの限定されない例としては、rs16860513およびrs7106762などの、リスクの有意な減少をもたらす遺伝子改変の例もある。さらなる例が以下の表2に記載されている。表2に記載されるSNPは、少なくとも1つのコホートで0.8未満のオッズ比が割り当てられているが、他のコホートでは0.8を超えるオッズ比が割り当てられていてもよい。従って、表2の全てのSNPは、PCaGSを定義するのに適した候補である。
Figure 2022179483000002

工程a)において、個体が少なくとも1つのrs138213197のリスク対立遺伝子を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される方法もまた提供される。この1つのリスク対立遺伝子は、20%を超えるPCaのリスク増加と関係している。工程a)において、個体が閾値を超える(PCaGS)遺伝的リスクスコアを有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される方法もまた提供され、ここで該遺伝的リスクスコアは、rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197、rs16860513およびrs7106762からなる群より選択される1以上のSNPに基づいている。
さらなる側面において、PSA値が、工程b)ii)において個体から得られた生物学的試料において測定され、そしてPCaGS個体における前立腺癌の存在を示すためのPSAカットオフ値が、前立腺癌の存在を示すための標準的な一般的母集団PSAカットオフ値よりも有意に低い、方法が提供される。
この点に関して“有意に低い”とは、例えば、標準カットオフ値よりも少なくとも約10%低い、例えば標準カットオフ値よりも少なくとも約10%、15%、20%、30%、40%、さらには50%低い、例えば領域によっては約4.0ng/mlまたは3.0ng/mlなどの値より少なくとも約10%、15%、20%、30%、40%、さらには50%低いなどであり得る。
標準的PSAカットオフ値と比較して“有意に高い”カットオフ値を用いるべきである可能性もある。これに関して、有意に高い値は、標準カットオフ値よりも少なくとも約10%高い、例えば標準カットオフ値よりも少なくとも約10%、15%、20%、30%、40%、さらには50%高い、例えば領域によっては約4.0ng/mlまたは3.0ng/mlなどの値より少なくとも約10%、15%、20%、30%、40%、さらには50%高いなどであり得る。
一例としては、PSA≧4.0ng/mlが一般母集団のカットオフとして用いられるという仮定の下で、該PCaGS個体についてのPSAカットオフ値は、1.2~2のオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子保有者であると定義されるか、および/または2を超えるオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者であると定義される、例えばrs16901979、rs7818556、rs12793759および/またはrs138213197を保有するPCaGSのメンバーとして定義されるとき、約3.6ng/ml以上であり得て、ここで、約3.6ng/ml以上のPSA値は、該生物学的試料が由来する該PCaGS個体における前立腺癌または悪性前立腺癌の存在のリスク増加を示す。
上記の通り、工程a)において、個体がrs138213197の少なくとも1つのリスク対立遺伝子を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される方法が提供される。PSA値が、工程b)においてrs138213197の少なくとも1つのリスク対立遺伝子を保有する該PCaGS個体から得られた該生物学的試料において測定され、そして該PCaGS個体において前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、上記の通り、前立腺癌の存在を示す標準的な一般的母集団PSAカットオフ値よりも有意に低い、方法もまた提供される。
実施例6の表5、6および7は、それぞれ悪性前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられるPSA=3ng/ml、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられるPSA=3ng/mL、および前立腺癌を検出するために用いられるPSA=4ng/mLのパフォーマンスに匹敵(match)するPCaGS特異的PSAカットオフ値を示す。従って、これらの値は、特定のPCaGSにおいてPCaを検出するための代替PSAカットオフ値として設定することができる。
実施例6のPCaGSは以下を含む:
-HOXB13陽性の個体、すなわち、rs138213197の個体(PCaGS_ex2)
-(rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197)を含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.7より大きい個体(PCaGS_61)
-(rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197、rs16860513、rs7106762)を含むリスクスコアを定義するサブグループの値が0.7より大きい個体(PCaGS_62)
-表1および表2に列挙されたSNPを含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が0.45より大きい個体(PCaGS_63)。
これらのPCaGSの全ては、本明細書の記載により包含される亜集団である。
実施例6に示されるように、PCaGS_ex2個体において悪性PCaを検出するために一般母集団に用いられるような一般的に適用されるPSA=3ng/mLの感度または特異性に匹敵させるために、それぞれ約2.5から約2.7ng/mLおよび約1.3から約1.5ng/mLのPSAカットオフが、そのようなPCaGS個体における悪性PCaの存在を示すために適当であり得る(表5)。表6に示すように、該PCaGS個体(PCaGS_ex2)についてのPSAカットオフ値は、約1.6ng/ml以上であり得て、ここで、約1.6ng/ml以上のPSA値は、選択された感度または特異性に応じて、そして前立腺癌を検出するときに一般母集団に用いられるPSA=3ng/mLのパフォーマンスの匹敵に応じて、該生物学的試料が由来する該PCaGS個体における前立腺癌または悪性前立腺癌の存在のリスクの増大を示し得る。実施例6の表7は、一般母集団において前立腺癌を検出するために4ng/mLの一般的に適用されるPSA値匹敵させるためにどのように同じアプローチをPCaサブグループに適用することができるかを説明する。同様に、他に記載されたPCaGSについてのPSAカットオフ値は、同様に、PSAカットオフ値は、実施例9の表5~7から推定することができる。
従って、さらに、本発明において、PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すためのPSAカットオフ値が、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに合わせるため、それぞれ感度および特異性に関して、約1.8~約2.0ng/mLまたは約1.3~1.5ng/mLである方法が提供される。これは、例えば、実施例6でPCaGS_62として同定されているPCaGSに適用することができる。
該PCaGS個体における悪性前立腺癌の存在を示すためのPSAカットオフ値が、悪性前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに合わせるため、それぞれ感度および特異性に関して、約2.7~約2.9ng/mlまたは約1.4~約1.5ng/mLである方法もまた提供される。これは、実施例6でPCaGS_62として同定されているPCaGSに適用することができる。
該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すためのPSAカットオフ値が、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに合わせるため、それぞれ感度および特異性に関して、約1.5~約1.7ng/mlまたは約1.1~約1.3ng/mLである方法もまた提供される。これは、実施例6でPCaGS_ex2として同定されているPCaGSに適用することができる。
実施例6の表5から7を参照すると、同様の側面が、該表に記載された他のPCaGSに関する本開示によって包含される。
従って、本発明において、個体における前立腺癌(PCa)の存在または不存在を示す方法であって、PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子分析を実施する工程(ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される);ならびに、工程a)において、該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1以上のさらなるPCa関連パラメーターを決定および特徴付けて、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程(ここで、該PCaGS個体における該1以上のさらなるPCa関連パラメーターは、該個体におけるPSA値を測定することを含む)
を含む方法もまた提供される。
本発明は主に、上昇したリスクに関連する遺伝的状態、例えばPCaまたはaPCaを有するリスクの増加に関連し得るDNAの点変異に関して記載されているが、本発明はまた、遺伝的状態がaPCaまたはPCaを有するリスクの低下に関係する場合にも適用可能である。2つのSNP rs16860513およびrs7106762は、PCaまたはaPCaについての有意に減少したリスクに関する2つのSNPの例を表す。そのような側面において、個体がrs16860513またはrs7106762の少なくとも1つのリスク対立遺伝子を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される。
加えて、本発明は主に、DNAの1以上の点変異のためにPCaまたはaPCaのリスクの上昇に関連する遺伝的状態に関して本明細書に記載されているが、本発明はまた、遺伝的状態が、配列中の複数のヌクレオチドの欠失、テロメアの長さの改変、1つまたは複数の染色体の有無、および同様の大規模な遺伝的変化として決定された場合にも適用可能である。そのような側面において、個体が、配列中の複数のヌクレオチドの欠失、テロメア長の改変、1つまたは複数の染色体の有無、および同様の大規模な遺伝子変化を有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される。
第1の工程においてPCaGSが一般母集団から“選別”されているため、一般母集団におけるPCaまたはaPCaの存在または不存在が改善されていることを示す方法もまた本明細書において提供される。
本明細書で提供される方法の基本原理は、個体についての評価された情報の組み合わせ使用が診断の質を改善するような方法でのバイオマーカーと遺伝情報の組み合わせの使用である。
本発明の文脈において有用であるカテゴリー/作用(action)/パラメーターは、以下に記載される。本明細書でさらに定義される方法では、それらのうちのいくつかのみが異なる組み合わせで用いられてもよいことに留意すべきである。
パラメーター/カテゴリー/作用はまた、本明細書中、“PCa関連パラメーター”とも定義される。
・患者からPCaに関する家族歴を収集する(カテゴリー HIST)。
・体重、BMI、年齢などの患者の身体的データを集める(カテゴリー PPD)。
・該患者から多数の生物学的試料を入手する。
・該生物学的試料において、複数(所定量)のバイオマーカーの存在または濃度を定量化する(カテゴリー バイオマーカー)。
・該生物学的試料において、PCaに関連する複数(所定量)のSNPに関して該患者の遺伝的状態を定量化する(カテゴリー SNPpc)。
・該患者が亜集団PCaGSに属するかどうかを判定する。
・早期前立腺癌の検出における使用のためのPCaGS総合値を形成するために、PCaGS依存的な方法で、上記で定義されたカテゴリーの少なくとも2つからのデータを組み合わせる。
・上記PCaGS依存性総合値を単独でまたはさらなるデータと組み合わせて用いることによって、該患者がPCaまたはaPCaに罹患している可能性があるかどうかを決定する。
従って、この方法はさらに、PCaまたはaPCaに関する家族歴、治療歴および該個体からの身体的データを収集することを含み得る(ここで、該家族歴、治療歴および/または身体的データは、前記総合値を形成する組み合わせデータに含まれる)。患者に関する身体的情報は、一般的に、年齢、体重、身長、BMIおよび同様の身体的データが収集される定期検診を通して得られる。
より詳細には、家族歴の収集を含む工程は、密接に関連した男性家族の一員(患者の父親、兄弟または息子など)がPCaまたはaPCaに罹患しているか、または罹患したかどうかの同定を含むがこれらに限定されない。
患者からの生物学的試料の収集は、血漿、血清、末梢白血球細胞からのDNAおよび尿を含むが、これらに限定されない。従って、本明細書では、生物学的試料は血液試料であり得る。
本明細書で提供される方法は、その方法で得られた総合値がカットオフ値よりも大きい場合、および/または該方法の結果をさらに改善するために、追加のステップを含み得る。カットオフ値は、本明細書で定義されるようなカットオフ値のうちのいずれかであり得る。
従って、本明細書において、総合値がカットオフ値よりも大きい場合、生検のために個体を推奨することをさらに含む方法が提供される。方法はまた、総合値がカットオフ値よりも大きい場合に、食習慣を変えること、体重を減らすこと、30未満のBMI値に達すること、定期的に運動すること、および/または喫煙を止めることを個体に推奨することも含み得る。加えて、方法は、PCaに関する家族歴、治療歴、および該個体からの身体的データを収集することを含み得る(ここで、該家族歴、治療歴および/または身体的データは、前記総合値を形成する組み合わせデータに含まれる)。
生物学的試料におけるバイオマーカーの存在または濃度の定量化は、多くの異なる方法で行うことができる。1つの一般的な方法は、選択されたバイオマーカーの存在および(可能であれば)濃度を評価するために、抗体および検量線を用いる酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)の使用である。引用により本明細書中に包含させるBiomarkers. 2011 Sep;16(6):498-503に掲載されたShiiki Nおよび共著者らの文献“Association between saliva PSA and serum PSA in conditions with prostate adenocarcinoma”から明らかであるように、ELISAアッセイは当技術分野において一般的かつ公知である。別の一般的な方法は、生物学的試料中のバイオマーカーの存在または濃度の定量化のためのマイクロアレイアッセイの使用である。一般的なマイクロアレイアッセイは、1種類のバイオマーカーを特異的に捕捉するためにそれぞれ選択された複数の異なる捕捉試薬(一般的には抗体)がスライドの片側の重ならない領域に付着されている平板ガラススライドを含む。生物学的試料は、規定時間の間、該捕捉試薬が位置する領域に接触されて、次いで捕捉試薬の領域を洗浄することにより得られる。この時点で、目的のバイオマーカーが生物学的試料中に存在する場合、対応する捕捉試薬は、該目的のバイオマーカーの画分を捕捉し、洗浄後もスライドガラスに付着させたままにし得る。次いで、捕捉試薬の領域(現在、バイオマーカーが結合されている可能性がある)に一組の検出試薬を添加する(ここで、該検出試薬は、(i)スライドガラス上に提示されるようにバイオマーカーに結合し、そして(ii)検出可能シグナルを生じ得る(通常、蛍光色素への結合によって))。一般的には、バイオマーカーあたり1つの検出試薬がスライドガラスに添加されることが必要とされる。免疫沈降アッセイ、免疫蛍光アッセイ、ラジオイムノアッセイ、およびマトリックス支援レーザー脱離/イオン化(MALDI)を用いた質量分析を含むがこれらに限定されない、バイオマーカーの存在または濃度を定量することができる他の多くの方法があり、いくつかの例を記載する。
従って、本明細書におけるPCaバイオマーカー(複数可)の存在または濃度の測定は、マイクロアレイ技術を用いることによって実施され得る。
生物学的試料の分析による遺伝的状態の定量化は、他の方法が同様に適用可能であるとしても、一般的には対立遺伝子特異的プライマー伸長に基づくMALDI質量分析を含む。これは、これはあらゆる種類の遺伝的状態、すなわちPCaに関連するSNPおよびバイオマーカー発現に関連するSNPの両方に当てはまる。
従って、所定量のSNPの存在または不存在の測定は、MALDI質量分析法を用いて実施することができる。
個体がPCaGSに属しているかどうかの決定は、PCa関連遺伝的状態を決定することの一部として行うことができる。これは、個体がPCaGS亜集団に属するかどうかを決定するために追加の測定またはデータ入力が必要とされないことを意味する。これは、個体がPCa遺伝的亜集団(PCaGS)に属するかどうかを決定するためにPCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1以上の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝的分析を実施することを含む工程が、以下を決定することもまた含み得ることを意味する:i.該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカー(複数可)の存在および濃度;ii.該PCaGS個体におけるPCaに関連するSNPの所定量の1以上のリスク対立遺伝子の存在を決定することによる、PCa関連遺伝的状態;iii.所定量のPCa関連バイオマーカーの存在および濃度に関する該個体からのデータを、PCa関連遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成すること;iv.該総合値を既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料で確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般母集団総合値を該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること。
PCaまたはaPCaを診断するために適するバイオマーカーとしては、遊離形または複合型のいずれかの前立腺特異抗原(PSA)、プロPSA(PSAのアイソフォームの集合)、および特に、切断型(-2)プロPSA、インタクトPSA、ヒト前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、ヒトカリクレイン2(hK2)、早期前立腺癌抗原(EPCA)、前立腺分泌タンパク質(PSP94;ベータ-マイクロセミノタンパク質およびMSMBとしても公知)、グルタチオン S-トランスフェラーゼ π (GSTP1)、ならびにα-メチルアシルコエンザイムAラセマーゼ(AMACR)が挙げられるが、これらに限定されない。該方法の診断精度を改善するのに有用であり得る関連バイオマーカーとしては、マクロファージ阻害サイトカイン1(MIC-1;GDF-15としても公知)が挙げられる。
従って、本明細書中、PCa関連バイオマーカーは、(i)PSA、(ii)全PSA(tPSA)、(iii)遊離PSA(fPSA)、および(iv)hK2からなる群より選択されるカリクレイン様PCaバイオマーカーのうち少なくとも1つ、例えば2つなどの、1以上のカリクレイン様PCaバイオマーカーを含み得る。
本明細書におけるPCa関連バイオマーカーはまた、(i)PSA、(ii)全PSA(tPSA)、(iii)インタクトPSA(iPSA)、(iv)遊離PSA(fPSA)、および(v)hK2からなる群より選択されるカリクレイン様PCaバイオマーカーのうち少なくとも1つ、例えば2つなどの、1以上のカリクレイン様PCaバイオマーカーも含み得る。
PCa関連バイオマーカーはまた、MIC-1および要すれば他のMIC-1関連バイオマーカー、またはバイオマーカーMSMBおよび要すれば他のMSMB関連バイオマーカーも含み得る。
本明細書に上記の通り、少なくとも3個、例えば3個、4個または5個のカリクレイン様バイオマーカーなどのPCa関連バイオマーカーからのデータを該総合値を形成するために用いる方法もまた提供される。そのような方法において、該方法は、該総合値を形成するときに、例えば1、2、3または4個の該PCaバイオマーカーのデータのサブセットなど、少なくとも1個の該PCa関連バイオマーカーのデータのサブセットを無視することを可能にするが、そこでは、該PCa関連バイオマーカーから維持され、該方法に用いられるデータは、総合値を作成するのに十分である。該方法で用いられるカリクレイン様バイオマーカーのようなPCa関連バイオマーカーの量は、少なくとも3つ、場合によっては2つのバイオマーカーであり得る。
本明細書中、バイオマーカーPSA、iPSA、tPSA、fPSA、MIC-1、MSMBおよびhK2のうち少なくとも1つの濃度が決定され得る。その後、PCaバイオマーカー濃度および対応するバイオマーカー濃度に関連するSNPの非相加的効果が利用される方法を用いて、総合値を計算することができる。
PCaバイオマーカーの存在または濃度の決定は、本明細書で上記のように、マイクロアレイ技術を用いることによって実施することができる。
本発明による方法における好適なSNP(複数可)
本発明において用いられ得るPCaまたはaPCaに関連する好適なSNPとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:
リスト1:
rs138213197、rs7818556、rs6983267、rs10993994、rs12793759、rs16901979、rs9911515、rs1016343、rs7106762、rs6579002、rs16860513、rs5945619、rs16902094、rs10896437、rs651164、rs7679673、rs13265330、rs2047408、rs10107982、rs620861、rs9297746、rs1992833、rs7213769、rs2710647、rs888507、rs17021918、rs12500426、rs2028900、rs7102758、rs16901922、rs6062509、rs2659051、rs12543663、rs4699312、rs11091768、rs3120137、rs6794467、rs10086908、rs2315654、rs12151618、rs747745、rs1009、rs2132276、rs2735839、rs11568818、rs684232、rs9364554、rs2660753、rs10807843、rs1933488、rs17467139、rs12947919、rs2331780、rs1894292、rs2107131、rs6545962、rs11649743、rs758643、rs2297434、rs902774、rs17224342、rs5918762、rs17138478、rs3019779、rs1873555、rs12946864、rs12475433、rs3765065、rs4871779、rs10875943、rs11601037、rs6489721、rs11168936、rs9297756、rs11900952、rs6569371、rs7752029、rs5934705、rs3745233、rs1482679、rs749264、rs6625760、rs5978944、rs2366711、rs5935063、rs10199796、rs2473057、rs4925094、rs3096702、rs12490248、rs4245739、rs10094059、rs306801、rs2823118、rs2025645、rs9359428、rs10178804、rs6090461、rs2270785、rs16901841およびrs2465796;
および/または
リスト2:
rs582598、rs439378、rs2207790、rs1046011、rs10458360、rs7525167、rs10489871、rs7529518、rs4245739、rs4512641、rs10178804、rs11900952、rs1873555、rs10191478、rs6755901、rs6545962、rs721048、rs2710647、rs12612891、rs2028900、rs1009、rs12233245、rs6760417、rs10496470、rs10199796、rs12475433、rs16860513、rs12151618、rs3765065、rs13017302、rs12988652、rs871688、rs749264、rs3771570、rs4346531、rs6770955、rs12637074、rs2660753、rs13319878、rs6437715、rs2162185、rs1515542、rs2270785、rs9830294、rs1439024、rs6762443、rs888507、rs6794467、rs12490248、rs1477886、rs4833103、rs3796547、rs17779822、rs2366711、rs16849146、rs1894292、rs12640320、rs3805284、rs12500426、rs4699312、rs17021918、rs7679673、rs2047408、rs2647262、rs12506850、rs7658048、rs2078277、rs12505546、rs13113975、rs4246742、rs2736098、rs401681、rs11134144、rs10060513、rs40485、rs2087724、rs1482679、rs16901841、rs1295683、rs2070874、rs7752029、rs2018334、rs9358913、rs1140809、rs409558、rs3096702、rs9267911、rs2025645、rs9359428、rs6569371、rs2813532、rs1933488、rs712242、rs6934898、rs9456490、rs651164、rs3120137、rs9364554、rs9457937、rs10486562、rs10807843、rs7801918、rs6962297、rs2465796、rs6957416、rs7777631、rs2272316、rs6961773、rs2132276、rs13265330、rs16887736、rs2911756、rs2272668、rs2339654、rs1380862、rs9297746、rs12543663、rs10086908、rs16901922、rs1016343、rs17832285、rs16901979、rs4871779、rs10107982、rs16902094、rs620861、rs17467139、rs6983267、rs9297756、rs10094059、rs7818556、rs1992833、rs986472、rs12552397、rs4273907、rs4237185、rs753032、rs11253002、rs2386841、rs10795841、rs10508422、rs7075945、rs10508678、rs539357、rs10826398、rs3818714、rs7090755、rs10993994、rs4382847、rs1891158、rs10887926、rs10788160、rs6579002、rs10832514、rs7358335、rs1944047、rs3019779、rs10896437、rs12793759、rs7106762、rs7102758、rs2449600、rs585197、rs2509867、rs11568818、rs7125415、rs11601037、rs11222496、rs4570588、rs6489721、rs3213764、rs17395631、rs4423250、rs11168936、rs10875943、rs3759129、rs902774、rs1827611、rs4760442、rs11610799、rs6539333、rs11067228、rs7485441、rs6489794、rs4119478、rs17070292、rs2293710、rs17256058、rs1950198、rs2331780、rs7141529、rs12880777、rs17123359、rs785437、rs524908、rs12903579、rs7178085、rs7164364、rs896615、rs11634741、rs9972541、rs12594014、rs11631109、rs1558902、rs8044335、rs2738571、rs885479、rs385894、rs684232、rs4925094、rs17138478、rs11649743、rs2107131、rs7213769、rs12946864、rs306801、rs138213197、rs1863610、rs17224342、rs9911515、rs12947919、rs966304、rs17744022、rs7234917、rs1943821、rs2227270、rs1363120、rs888663、rs1227732、rs1054564、rs4806120、rs11672691、rs758643、rs3745233、rs6509345、rs2659051、rs2735839、rs1354774、rs2691274、rs6090461、rs2297434、rs6062509、rs2315654、rs2823118、rs2838053、rs398146、rs16988279、rs2269640、rs4822763、rs132774、rs747745、rs5978944、rs6530238、rs5934705、rs5935063、rs4830488、rs17318620、rs5945619、rs5945637、rs11091768、rs2473057、rs5918762、rs4844228、rs6625760およびrs17324573;
および/または
リスト3:
rs138213197、rs7818556、rs6983267、rs10993994、rs12793759、rs16901979、rs9911515、rs1016343、rs7106762、rs6579002、rs16860513、rs5945619、rs16902094、rs10896437、rs651164、rs7679673、rs13265330、rs2047408、rs10107982、rs620861、rs9297746、rs1992833、rs7213769、rs2710647、rs888507、rs17021918、rs12500426、rs2028900、rs7102758、rs16901922、rs6062509、rs2659051、rs17832285、rs12543663、rs4699312、rs11091768、rs3120137、rs6794467、rs10086908、rs7141529、rs2315654、rs12151618、rs747745、rs1009、rs2132276、rs2735839、rs11568818、rs684232、rs9364554、rs9830294、rs2660753、rs10807843、rs1933488、rs17467139、rs12947919、rs721048、rs385894、rs2331780、rs1894292、rs2107131、rs6545962、rs11649743、rs758643、rs2297434、rs902774、rs2647262、rs17224342、rs5918762、rs11672691、rs17138478、rs3019779、rs1873555、rs9457937、rs2838053、rs12946864、rs12475433、rs3765065、rs2018334、rs3771570、rs4871779、rs10875943、rs11601037、rs6489721、rs11168936、rs9297756、rs11900952、rs6569371、rs7752029、rs5934705、rs3745233、rs1482679、rs749264、rs6625760、rs5978944、rs2366711、rs5935063、rs10199796、rs2473057、rs4925094およびrs3096702;
および/または
リスト4:
rs10086908、rs1009、rs10094059、rs10107982、rs1016343、rs10178804、rs10199796、rs10807843、rs10875943、rs10896437、rs10993994、rs11091768、rs11168936、rs11568818、rs11601037、rs11649743、rs11900952、rs12151618、rs12475433、rs12490248、rs12500426、rs12543663、rs12793759、rs12946864、rs12947919、rs13265330、rs138213197、rs1482679、rs16860513、rs16901841、rs16901922、rs16901979、rs16902094、rs17021918、rs17138478、rs17224342、rs17467139、rs1873555、rs1894292、rs1933488、rs1992833、rs2025645、rs2028900、rs2047408、rs2107131、rs2132276、rs2270785、rs2297434、rs2315654、rs2331780、rs2366711、rs2465796、rs2473057、rs2659051、rs2660753、rs2710647、rs2735839、rs2823118、rs3019779、rs306801、rs3096702、rs3120137、rs3745233、rs3765065、rs4245739、rs4699312、rs4871779、rs4925094、rs5918762、rs5934705、rs5935063、rs5945619、rs5978944、rs6062509、rs6090461、rs620861、rs6489721、rs651164、rs6545962、rs6569371、rs6579002、rs6625760、rs6794467、rs684232、rs6983267、rs7102758、rs7106762、rs7213769、rs747745、rs749264、rs758643、rs7679673、rs7752029、rs7818556、rs888507、rs902774、rs9297746、rs9297756、rs9359428、rs9364554、rs9911515。
本明細書に記載のSNPのリストのいずれかのSNPの約90%を含むサブセット、あるいは本明細書に列記されるリストのいずれかにおけるSNPの約80%、例えば75%、70%、65%または60%を含むサブセットなどの、SNPの上記のリストのいずれかにおけるSNPのサブセットもまた用いられ得る。これらは、適切な分析機器で同時に検出するために、同じ固体支持体、例えば同じスライドガラス上に置くことができる。リストはまた、他のさらなるSNPも含み得る。それぞれのリストに存在するSNP(複数可)もまた組み合わせることができる。
PCa以外の他のプロセスに関係する好適なSNPとしては、rs3213764、rs1354774、rs2736098、rs401681、rs10788160、rs11067228(全て、PSAの発現レベルに関係している)が挙げられるが、これらに限定されない。パラメーターカテゴリーを“PSAの濃度に関係するSNP”または“PSAの発現レベルに関係するSNP”として定義することも可能であり、それは、PSAの濃度または発現レベルに関係するSNPを含む。このカテゴリーのメンバーのサブセットは、予測モデルでそのようにカテゴリーを表すのに十分であり得る。SNP rs3213764およびrs1354774は、特に遊離PSAの発現レベルに関係する。
PCa以外の他のプロセスに関係する好適なSNPとしてはさらに、rs1363120、rs888663、rs1227732、rs1054564(全て、炎症サイトカインバイオマーカーMIC1の発現レベルに関係している)が挙げられるが、これらに限定されない。パラメーターカテゴリーを、MIC1の濃度または発現レベルに関係するSNPを含む“MIC1の濃度に関係するSNP”または“MIC1の発現レベルに関係するSNP”として定義することが可能である。このカテゴリーのメンバーのサブセットは、予測モデルでそのようにカテゴリーを表すのに十分であり得る。
パラメーターカテゴリーを、遊離形または複合型のいずれかの前立腺特異抗原(PSA)、プロPSA(PSAのアイソフォームの集合)、および特に、切断型(-2)プロPSA、インタクトPSA、ヒト前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、ヒトカリクレイン2(hK2)、早期前立腺癌抗原(EPCA)、前立腺分泌タンパク質(PSP94;ベータ-マイクロセミノタンパク質およびMSMBとしても公知)、グルタチオン S-トランスフェラーゼ π (GSTP1)、α-メチルアシルコエンザイムAラセマーゼ(AMACR)ならびにマクロファージ阻害サイトカイン1(MIC-1;GDF-15としても公知)などの関連バイオマーカーの濃度または発現レベルに関係するSNPを含む“PCaバイオマーカー濃度に関係するSNP”または“PCaバイオマーカー発現レベルに関係するSNP”と定義することが可能である。このカテゴリーのメンバーのサブセットは、予測モデルでそのようにカテゴリーを表すのに十分であり得る。
PCa以外の他のプロセスに関係する好適なSNPとしてはさらに、rs3817334、rs10767664、rs2241423、rs7359397、rs7190603、rs571312、rs29941、rs2287019、rs2815752、rs713586、rs2867125、rs9816226、rs10938397およびrs1558902(全て、個体のBMIに関係している)が挙げられるが、これらに限定されない。BMIに関係する他の好適なSNPは、PLoS One. 2013 Aug 7;8(8):e70735 (引用により本明細書中に包含させる)に掲載されたMaegiおよび共著者らのレポート“Contribution of 32 GWAS-identified common variants to severe obesity in European adults referred for bariatric surgery”に記載されている。パラメーターカテゴリーを、個体のBMIに関係するSNPを含む“BMIの発現レベルに関係するSNP”として定義することが可能である。このカテゴリーのメンバーのサブセットは、予測モデルでそのようにカテゴリーを表すのに十分であり得る。
該方法で用いられるPCaに関連する所定量のSNPが、少なくとも50個のSNP、例えば少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290または300個のSNPである方法が提供される。
本明細書に記載の方法はまた、総合値を形成するとき、SNP(複数可)の、約10%および要すれば約30%までの、例えば約15%、20%または30%のデータのサブセットを無視することを可能にする。
本明細書に記載の方法で用いられるSNP(複数可)は、本明細書に示されるリスト1、2または3のいずれか1つのSNPから選択されるか、または本明細書にさらに記載され得る。
SNPがPCaまたはaPCaに関して本明細書で定義される方法で用いられるとき、このリストは、PSA、遊離PSA、hK2、MIC-1およびMSMBからなる群より選択されるバイオマーカーの1以上、例えばこの群からの1、2、3、4、5または6個、たとえは少なくとも3個のバイオマーカーと組み合わせることができる。
SNPのリストがPCaまたはaPCaの文脈において本明細書で定義される方法で用いられるとき、このリストは、PSA、遊離PSA、インタクトPSA、hK2、MIC-1およびMSMBからなる群より選択されるバイオマーカーの1以上、例えばこの群からの1、2、3、4、5または6個など、例えば少なくとも3個のバイオマーカーと組み合わせることができる。
遺伝的状態の決定は、本明細書において前述したように、MALDI質量分析法を用いて実施することができる。
本明細書で定義される方法を実施するためのアッセイ装置もまた本明細書で提供され、該アッセイ装置は、少なくとも3つの異なるカテゴリーのリガンドをその上に固定化した固相を含み、ここで:
- 該リガンドの第1のカテゴリーは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、該PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
- 該リガンドの第2のカテゴリーは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、該SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
- 該リガンドの第3のカテゴリーは、1つまたは複数のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPに特異的に結合する。
PCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPの例は、rs16901979、rs7818556、rs12793759およびrs138213197である。従って、該アッセイ装置において、第3のカテゴリーは、rs16901979、rs7818556、rs12793759およびrs138213197からなる群より選択されるSNPの少なくとも1つに特異的に結合し得る。あるいは、PCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPは、オッズ比が約0.8未満のSNPを含み得る。他のPCaGSの例もまた、本明細書の他の箇所に提供されており、同様に適用可能である。
さらに、本明細書において、アッセイ装置であって、ここで、PCa関連バイオマーカー(複数可)が、本明細書で上記に定義されたPCa関連バイオマーカーのうちのいずれかであり、リガンドの第2のカテゴリーへのPCa結合に関連するSNP(複数可)が、本明細書で上記に定義された、例えばリスト(リスト1から4)に提示されるようなSNPのうちのいずれかである、アッセイ装置が提供される。
本明細書で定義されるアッセイ装置を含む試験キットもまた提供され、該試験キットはさらに、それぞれ該第1、第2および第3のカテゴリーのリガンドに結合した、PCa関連バイオマーカー、PCaに関連するSNPおよび/またはPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPを特異的に検出するための1以上の検出分子を含む。
一般的に、以下に記載されるような方法ステップのうちの1つまたは複数は、プロセッサおよびメモリを備えるコンピューター内で実行されるときにコンピュータープログラム製品によって提供される。
従って、デジタルコンピューターの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータープログラム製品もまた本明細書で提供され、ここで該コンピュータープログラム製品は、該個体における前立腺癌または悪性前立腺癌の存在または不存在を示すために、所定量のPCa関連バイオマーカー(複数可)の存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCa関連遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値または一般PCa母集団総合値のいずれかを形成することに関連する複数の工程、ならびに該PCaGS総合値または一般PCa母集団総合値を、それぞれ既知のPCaGS/PCaの不存在の対照試料および既知の一般PCa母集団PCa/PCaの不存在の対照試料で確立された所定のカットオフ値と比較することにより該個体におけるPCaまたは悪性PCaの存在を関連付けることに関する工程を少なくとも実施するためのソフトウェアコード手段を含む。従って、本明細書中、デジタルコンピューターの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータープログラム製品が提供され、ここで、該コンピュータープログラムは、上記の工程で実行するためのソフトウェアコード手段を含む。
本方法の上記の工程はまた、上記の工程のデータから総合値を形成または計算するようにプログラムされたコンピューターを用いて行われると記載することができ、その後、該方法は、該総合値を、該個体におけるPCaまたは侵襲性PCaの存在または不存在に相関させるようにプログラムされたコンピューターを用いて行われる。
従って、さらに、そのような計算を実行する、またはそのような総合値を形成する、および/または上記のように相関ステップを実行する、実行可能命令を有する非一時的な有形のコンピューター可読記憶媒体も提供される。
本明細書で定義されるアッセイ装置およびコンピュータープログラム製品を含む装置もまた本明細書で提供される。
前述の通り、PCaスクリーニング効率のパフォーマンスの評価は困難である。ROC-AUCの特徴はパフォーマンスに関していくらかの洞察を提供するが、さらなる方法が望ましい。PCaスクリーニングのパフォーマンスを評価するための1つの代替法は、所与の感度レベルで陽性生検の割合を計算し、PSA単独を用いたスクリーニングのパフォーマンスを任意の新規のスクリーニング方法と比較することである。しかしながら、これはPSAのパフォーマンスが正確に定義されていることを必要とする。
PSAスクリーニングのパフォーマンス評価の一例は、J Natl Cancer Inst. 2006 Apr 19;98(8):529-34 (引用により本明細書中に包含させる)に掲載された、IM Thompsonおよび共著者らのレポート“Assessing prostate risk: results from the Prostate Cancer Prevention Trial”に記載されている。このレポートにおいて、前立腺癌予防試験(PCPT)に参加した男性からの前立腺生検データを用いて、PSAの感度を決定した。合計で、前立腺生検を受けたPCPTのプラセボ群の5519名の男性は、生検前の1年間に少なくとも1回のPSA測定およびデジタル直腸検査(DRE)を受け、前立腺生検が含まれる前の3年間に少なくとも2回のPSA測定を受けた。このレポートは、カットオフとして3ng/mLのPSA値を用いるとき、約41%の悪性の癌(すなわち、Gleason score(グリーソンスコア)7以上の癌)が見逃され得ることを記載している。
同じ試験集団を用いた第2の分析が、JAMA. 2005 Jul 6;294(1):66-70 (引用により本明細書中に包含させる)に掲載された、IM Thompsonおよび共著者らのレポート“Operating characteristics of prostate-specific antigen in men with an initial PSA level of 3.0 ng/ml or lower”に記載されている。このレポートにおいて、著者らは、全ての前立腺癌、グリーソンスコア7+および8+に対するPSAの感度および特異性の推定値を提示している。生検についてPSAカットオフ値として3.1ng/mLを用いるとき、グリーソンスコア7+の腫瘍について、56.7%の感度および82.3%の特異性が推定された。このレポートにおいて、著者らは、前立腺癌について健康な男性をモニターするための高感度および高特異性を同時に有するPSAのカットポイントは存在せず、むしろPSAの全ての値で前立腺癌リスクのつながりがあると結論づけている。これは、PSAと前立腺癌との関連性を依然として認めながら、スクリーニング試験としてのPSAの併用を示唆している。
PCaのスクリーニングにおいて任意の所与の診断モデルまたは予後モデルの予測パフォーマンスの正確かつ比較可能な推定値を得ることにおける困難性の1つの必然的な結果は、PSA単独の使用と比較して新規方法の相対的改善を計算するとき、計算された相対的改善が多くの因子によって異なり得ることである。計算された相対的改善に影響を与える1つの重要な因子は、対照群(すなわち、陰性として知られる)をどのようにして得るかである。PCaの兆候がない対象に生検を実施することは非倫理的であるため、対照群はバイアスを有して選択され得る。従って、新規方法の相対的な改善は、対照群がどのように選択されたかによって変わり、そして対照群を選択するための多くの公正な既知の方法が存在している。それ故に、報告された推定値の改善は全て、そのような変動を考慮して理解されるべきである。本発明者らの知る限りでは、本発明者らは、対照群を選択するための1つの公正な既知の方法を用いて、新規な方法の相対的改善がPSA値単独と比較して15%であると報告されると推定し、該新規な方法は、対照群を選択するための他の公正な既知の方法を用いたPSA値単独よりも少なくとも10%優れているであろう。
社会で広く用いられるようになるためには、スクリーニングのパフォーマンスがリーズナブルな健康上の経済的合理性を満たさなければならない。大まかな概算では、同じ感度レベルでPSAよりも約15%優れたパフォーマンスの(すなわち、不要な生検の15%を回避する)スクリーニング方法は、すなわち、集団内の同数の前立腺癌を検出する方法は、公衆衛生システムの現在のコストレベルで広く普及する可能性を有し得る。しかしながら、個体の定義された亜集団について、新規のスクリーニング方法は、PSA値のパフォーマンスと比較して小さな改善に対しても経済的な利点を有し得る。PCaリスクの推定のための組み合わせモデルを見出すことに多大な努力が払われてきたとしても(本特許出願における引例のいくつかに例示されているように)、たった1つのそのような組み合わせ方法が、現在、スウェーデンのストックホルムで限定的に導入されていることが特記される。ヨーロッパでは現在、そのような組み合わせ方法を常用していない。従って、以前の既知のマルチパラメトリック方法は、現代の健康管理において有用であるという社会経済的基準を一般に満たしていない。本発明の方法は、以前に提示された組み合わせ方法よりも優れたパフォーマンスを有し、ヘルスケアシステムによって全く考慮されるべき社会経済的パフォーマンス要件を満たしている。
データの組み合わせは、(例えば、ROC-AUCを用いて測定されるように)線型結合が診断パフォーマンスを向上させる、データの線形組み合わせなどの結果の任意の種類のアルゴリズム的組合せであり得る。診断推定をなし得るモデルに組み合わせるための他の可能な方法には、(これらに限定されないが)非線形多項式、サポートベクターマシン、ニューラルネットワーク分類器、判別分析、ランダムフォレスト、勾配ブースト、部分最小二乗法、リッジ回帰、Lasso回帰、elastic net法、k-近傍法が含まれる。さらに、Springer Series in Statistics、ISBN 978-0387848570(引用により本明細書中に包含される)に掲載されているT Hastie、R TibshiraniおよびJ Friedmanによる著書“The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction, Second Edition”は、特定の結果を予測または分類するためにデータを組み合わせるための多くの好適な方法を記載している。
異なるカテゴリーからのデータを、患者がPCaまたはaPCaに罹患している可能性があるかどうかを示す単一の値に変換するアルゴリズムは、好ましくは非線形関数であり、ここで、異なるカテゴリーの依存性が該方法の診断パフォーマンスをさらに向上させるために用いられる。例えば、1つの重要な依存性は、選択されたバイオマーカーの測定レベルと、該バイオマーカーの予想される発現レベルに関係する任意の関連遺伝子マーカーとを組み合わせたものである。高濃度のバイオマーカーが患者試料中に見いだされ、同時に該患者が低レベルの該バイオマーカーを有することを遺伝的に素因とする場合、高レベルのバイオマーカーの重要性が増す。同様に、高レベルの該バイオマーカーを有すると遺伝的に素因がある患者において、バイオマーカーレベルが正常より明らかに低い場合、この矛盾する結果(finding)は、バイオマーカーレベルの解釈の重要性を増大させる。通常のまたは悪性PCaのリスクを予測するために用いられるアルゴリズムは、変換された変数を用いる、例えばlog10(PSA)値を用いることにより、利点を有し得る。変換は、特に、正規分布から明らかに逸脱している分布を有する変数に対して有益である。可能な変数変換としては、対数、逆数、平方および平方根が挙げられるが、これらに限定されない。各変数をゼロ平均および単位変動に対して中央にそろえることはさらに一般的である。
本明細書で定義されるような方法の一部としてデータの組み合わせをどのように実施できるかについての例は、例えば、(出願人による)WO2014079865に記載されており、さらに本明細書に記載されている。
データの組み合わせは様々な方法で実施することができるが、本発明の一般的な手順は以下の限定されない方法で説明することができる。
一般的な場合において、パラメーターカテゴリーに属するバイオマーカーに関するデータは、パラメーターカテゴリー自体に関係するリスクに関する総合値を形成するために所定の式に従って組み合わされ得る。1つの限定されない例は、バイオマーカーカテゴリーのメンバーについての全ての利用可能な測定値(データ)の平均値を計算し、そして該平均値を該バイオマーカーカテゴリーを表す総合値として用いることである。この方法は、多くのバイオマーカーメンバーがそのカテゴリーに属するか否かにかかわらず、明らかに適用され得る。あるカテゴリーに含まれるバイオマーカーのうち1つについてのデータしか入手できない場合は、それ自体でバイオマーカーカテゴリーを表すために用いることができる。バイオマーカーについて、データの組み合わせの段階で一般的に用いられる測定値は、生物学的試料中に見いだされる該バイオマーカーの濃度である。例えば、バイオマーカーPSAおよびHK2について、これは最も一般的には、単位ng/mLで表される血液試料中のバイオマーカーの濃度である。
遺伝的スコア(すなわち、遺伝的総合値、またはより具体的にはSNP総合値)の計算は、一般的に、パラメーターカテゴリーに含まれる各個々のSNPについての所定のオッズ比に基づく。各SNPについて、オッズ比、すなわち、SNPを保有する(すなわち、SNPにより定義されるリスク対立遺伝子を有する)個体が試験中の疾患または病状を有する可能性は、予め決定される。SNPのオッズ比の決定は、通常、既知の病状または疾患を有する何千人もの対象を伴う大規模前向き研究で行われる。
個体の遺伝的スコアは、限定されない例としては、以下のアルゴリズムに従ってコンピューター計算され得る:試験時の個体について、各SNPは以下の方法で処理される。各SNPについて、個体は、2つのSNPリスク対立遺伝子(該SNPについてホモ接合陽性)、1つのリスク対立遺伝子(該SNPについてヘテロ接合陽性)またはゼロリスク対立遺伝子(該SNPについてホモ接合陰性)を保有し得る。SNPについての対立遺伝子の数は、該SNPについてのオッズ比の自然対数と乗算されて、その特定のSNPについてのリスク評価値を形成する。これは、特定のSNPについて陰性である(すなわち、SNPリスク対立遺伝子を有さない)個体は、該特定のSNPからのリスク寄与を有し得ないことを意味する。この方法は、測定データが利用可能である全てのSNPについて繰り返される。全てのリスク評価値が計算されると、測定データが利用可能であるSNPについてのリスク寄与の平均が計算され、そして該個体についての遺伝的スコア、すなわち、SNPの特定のカテゴリーに関する遺伝学的総合値として用いられる。この方法は、SNPカテゴリーに属するSNPメンバーの数に関係なく、明らかに適用することができる。この方法は、個体が特定の高リスクまたは低リスクのサブグループのメンバーであるかどうかを定義するために、定義された(しばしば非常に高リスクまたは非常に低リスク)SNPの小さなサブセットにさらに適用され得る。
PCaまたはaPCaを発症するリスクを予測するモデルにおいて、1つ以上のカットオフ値が定義されていることが多い。カットオフ値の選択は、そのような疾患のリスク、および疾患を有しない個体を誤って陽性と診断すること(偽陽性)に関連するリスクを含むが、これらに限定されない、多くの要因によって変わる。一般的なケースでは、予測モデルは、通常、単調関数 Y=f(x1、x2、… ,xN)であり、ここで、疾患を有すると推定されるリスクは、Yの値の増加を相関している。これは、カットオフ値が低レベルに設定されている場合、試験では多数の偽陽性の結果が生じるが、一方で実際に疾患を有するほとんどの個体が検出され得ることを意味する。カットオフレベルが高い値に設定されている場合、カットオフレベルより高いY値を有する個体は非常に高い確率で疾患を有し得るが、疾患を有する多数の個体が陰性の検査結果を受け得る(すなわち、多数の偽陰性の結果)のと、逆のことが起こる。カットオフレベルの選択は、(a)疾患を有する個体の欠落と(b)疾患を有しない個体の処置とのバランスをとることの社会経済的結果を含む多くの要因によって変わる。
亜集団の特別な取り扱いのための1つの理論的根拠を仮想図に示す(図1)。図1は、24個のシミュレーションデータ点を示し、そのうち20個は単純な直線関係101に従い、4個のデータ点102はより大きいグループから逸脱している。この24個のデータ点の完全なデータセットが母集団を表し、XとYとの間の直線関係が24個のデータ点の完全なデータセットに適用されると仮定する。この結果、点線110が得られる。数学的には正しいが、部分102の逸脱した特性が数学的モデルに大きく影響するので、点線110はデータの大部分(部分101)を正確に説明することができない。図1のこの仮説の図解は、明確にするために誇張されているが、サブグループまたは亜集団の特別な取り扱いの数学的背景を示している。遺伝子およびタンパク質バイオマーカーの母集団ベースのスクリーニングのような大規模なデータセット内では、得られたデータは、測定実体(entities)と観察結果との間の単純な関係に本質的に従う優勢な(dominating)亜集団と不均一である(heterogeneous)ことが多い(例えば、バイオマーカー濃度および疾患状態が一例として記載される)。優勢な亜集団に加えて、明らかに異なる応答パターンを示すより小さな亜集団が存在し得る。102のような逸脱しているサブグループまたは亜集団を同定し排除する能力は、優勢なサブグループ101についての予測モデルのパフォーマンスを改善し得る。
実際に適用すると、例えば予期しない技術的問題、人的ミス(ヒューマンエラー)またはその他の予期しない一般的でない理由により、1回または数回の測定が失敗することが時折起こり得る。そのような場合、個体用に得られたデータセットは不完全になり得る。一般的には、そのような不完全なデータセットは、評価するのが困難であるかさらには不可能でさえあり得る。しかしながら、本発明は、その多くが部分冗長性(partially redundant)の多数の特徴の測定に依存している。これは、データセットが不完全な個体に対しても、多くの場合、本発明による高品質の評価を作成することが可能であることを意味する。このことは、例えばカリクレイン様バイオマーカーが相関しており、部分冗長性であるカテゴリー内で特にあてはまる。従って、技術的には、カリクレインバイオマーカーの寄与がカリクレインスコア(または、カリクレイン値)にまとめられる、アルゴリズム的二段階アプローチを適用することが可能である。次いで、第二段階において、このカリクレインスコアを他のデータ(例えば、遺伝スコア、年齢および家族歴などが幾つかの限定されない例として挙げられる)と組み合わせてPCaに関する診断または予後に関する記述を作成する。2つの限定されない例として記載される、BMIに関係する遺伝子マーカーまたはトランスフォーミング増殖因子βスーパーファミリー(MIC-1を含む構造的に関係する細胞調節タンパク質の大きなファミリー)に関するタンパク質バイオマーカーなどの他のクラスのマーカーについても同様の2段階手順を実施することができる。
遺伝的リスクスコアはまた、例えば、予期しない技術的問題、人為的ミスまたはその他の予期せぬ稀な理由によるわずかなデータ損失にも影響を受けにくい。リスクスコアへの1つのSNPの寄与は通常他のどのSNPとも相関していないため、これは冗長性によるものではない。SNPの場合、各SNPによるリスク変化は小さく、条件に関連する複数のSNPを協調して用いることによってのみ、前記条件に対するリスク変化はモデルパフォーマンスに影響を与えるのに十分大きくなる。これは、結果全体に対する1つのSNPの影響が一般的に小さく、少数のSNPを省略しても、全体的な遺伝的スコアのリスク評価が大きく変わることは通常ないことを意味している。大規模な遺伝測定における一般的なデータ損失は1~2%程度であり、これは、遺伝スコアが100の異なるSNPからなる場合、個体の一般的な遺伝的特徴付けがこれらのSNPの約98~99の情報を提供し得ることを意味する。当技術分野の現在の技術では、国際公開2014079865(引用により本明細書中に包含させる)に開示されているように、いくつかのモデルは、5~7%の情報損失、または7~15%、さらには15~30%といったデータのより大きな損失に耐えることが示されている。従って、本発明の方法はまた、本明細書の他の箇所で定義されているように、冗長的に設計されたデータの組み合わせにも基づく。
複数の情報源からの情報を組み合わせるための1つの好ましい方法が、EUROPEAN UROLOGY 60 (2011) 21-28(引用により本明細書中に包含させる)に掲載されたMarkus Aly および共著者らによる公的レポート“Polygenic Risk Score Improves Prostate Cancer Risk Prediction: Results from the Stockholm-1 Cohort Study”に記載されている。生検時の各SNPとPCaとの関連性を、Cochran-Armitage傾向検定を用いて評価した。ロジスティック回帰モデルを用いて、95%信頼区間の対立遺伝子オッズ比(OR)をコンピューター計算した。各患者について、各SNPにおけるリスク対立遺伝子の数(0、1または2)に、そのSNPのORの対数を乗算して、遺伝的リスクスコアを作成した。PCa診断と評価されたリスク因子との関連を、ロジスティック回帰分析で調べた。非遺伝的情報に関連するモデルの部分は、対数変換されたトータルPSA、対数変換されたトータルPSAに対するフリーPSAの比(free-to-total PSA ratio)、生検時の年齢、およびPCaの家族歴(有りまたは無し)を含んでいた。生検でのPCaの予測される確率を推定するために、10倍の交差検証を繰り返した。ROC-AUC値についての95%信頼区間は、正規近似を用いて構築された。全ての報告されたp値は、両側仮説に基づいている。
いくつかのケースにおいて、統計的に妥当な方法で悪性前立腺癌をエンドポイントとして用いることが可能であるように必要なコホートサイズのために、前立腺癌一般と悪性前立腺癌亜集団とを区別することが必ずしも可能ではない。しかしながら、可能な場合には、前立腺癌一般と悪性前立腺癌とを区別するための多くの合理的な理由がある。ほとんどの場合、前立腺癌はゆっくりと進行する疾患である。ほとんどの男性が人生の後半で診断されるという事実は、前立腺癌と診断された男性の大部分が他の原因で死亡することを意味する。従って、生検の前に、個体が前立腺癌、特に悪性前立腺癌に罹患するリスクが高いかどうかを推定する能力は、例えば、個体にライフスタイルを変えるように動機付けることを可能にする。喫煙を止めること、30未満のBMI値に達すること、および定期的に運動すること(週のうち3~6日、およそ30分間)は、一般的に、前立腺癌を含む重症疾患の状態での生存を促進するすべての要因である。従って、個体がPCaまたはaPCaのリスクが高いことが判明した場合は、喫煙をやめるよう、BMI<30に達するよう、および運動を開始するよう、該個体に示唆する理由である。別の重要な側面は、食事の問題である。食事を変えることによって、PCaの発症は低減または遅延し得る。J Nutr. 2013 Feb;143(2):189-96(引用により本明細書中に包含させる)に掲載されている文献“Whole milk intake is associated with prostate-specific mortality among U.S. male physicians.”においてSongおよび共著者らにより報告されているように、食事摂取量の減少はPCa発症リスクを減らすことを示唆する証拠がある。緑茶の摂取および大豆製品の摂取のプラスの効果についても同様の証拠がある。従って、個体がPCaまたはaPCaのリスクが高いことが判明した場合は、該個体に、乳製品の摂取量を減らし、緑茶および大豆ベースの製品の摂取量を増やすことを提案するのがその理由である。
本発明はこの実施例部分によりさらに例示されるが、それらに限定されることを意図されない。
実施例セクション
実施例1
第一の実施例において、PCaGS_ex1サブグループを以下のように定義した:

PCaGS_ex1メンバーは、以下の一方または両方を有する:
1.2から2までのオッズ比を有するSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子キャリア
2を超えるオッズ比を有するSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子キャリア。
本実施例で用いたデータセットは、STHLM3治験からの4384名分を含み、各個人について、254の異なるSNPの遺伝子型(上記リスト2)、タンパク質バイオマーカー濃度(総PSA、遊離総PSA、遊離インタクトPSA、hK2、MSMBおよびMIC1の)、家族歴、年齢、前立腺体積および直腸指診の結果が知られていた。308名(7%)が、PCaGS亜集団のメンバーであった。これらの308名のうち、60名(19%)が、グリーソンスコア(Gleason)7+の癌を有した。
4384名のコホートには、民族的背景に関する情報は含まれていなかったが、ストックホルムに居住地住所(residential address)を有し、治験時に50~70歳の男性の無作為に選択されたコホートであった。スウェーデンは、多文化社会である。2012年には、約70万人の居住者(合計約900万人中)が、ヨーロッパ以外で、主にアジアで生まれていた。ヨーロッパ以外で生まれたスウェーデンの居住者の年齢プロファイルは、ネイティブの人口とは明らかに異なるため、より高年齢(すなわち、前立腺癌治験に適した年齢)がより優勢である。このことは、コホートの集団がさまざまな民族から明確に影響を受けていることを意味する。
測定された254のSNPのうち、オッズ比が1.2より大きいものは次のとおりである:

rs16901979はオッズ比1.44を有する。
rs7818556はオッズ比1.33を有する。
rs12793759はオッズ比1.29を有する。
rs138213197(HOXB13)はオッズ比3.5を有する。
PCaGS_ex1亜集団のバイオマーカー特性を、残りの4076名のコホート(そのうち701名(17%)が、グリーソンスコア7+の癌を有した)と比較するとき、以下の相違が見出された:

PSAのパフォーマンスは、残りのコホートと比較して、PCaGS_ex1では明らかに異なった:PCaGSグループでは、PSA単独が、0.76のAUC(残りのコホートでの0.60のAUCと比較して)を有した。実際に、PSA>4ng/mLを有するPCaGS _ex1個体の47%がまた、グリーソンスコア7+の癌を有したが、PSA>4を有する男性の残りのコホートでは、31%のみがグリーソンスコア7+の癌を有した。
別の明確な相違はMIC-1であった:PCaGS_ex1亜集団において、平均値より低い値は癌リスクの増加と関連し、一方、残りのコホートでは、平均値より高い値が癌リスクの増加と関連した。
バイオマーカーの反応が変化するという事実は、PCaGS_ex1亜集団は、ゲノムの主要な変異によって暫定的に引き起こされる基礎的な生物学に違いを有することを示している。これは、PCaGS_ex1亜集団を、残りの母集団とは異なる方法で処理することにより、より向上した診断パフォーマンスがPCaGS_ex1亜集団について得られ得ることを意味する。PCaGS_ex1グループの診断パフォーマンスを向上させる単純だが強力な方法の1つは、PCaGS_ex1グループについて1つのPCaGS_ex1-特有のPSAカットオフ値を用い、PCaGS_ex1亜集団のメンバーではない個体に従来のPSAカットオフ値を用いることである。
遺伝的リスクの高いグループであるPCaGS_ex1bのメンバーを定義する別の方法は、以下の1以上に適格であることをメンバーに要求することである:

1.2から2までのオッズ比を有するSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子キャリア
2つの異なるSNPであって、各SNPが1.2から2までのオッズ比を有する、ヘテロ接合体リスク対立遺伝子キャリア
2を超えるオッズ比を有するSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子キャリア。
722名(17%)が、PCaGS_ex1b亜集団のメンバーであった。これらの722名のうち、149名(21%)が、グリーソンスコア7+の癌を有した。
PCaGS_ex1b亜集団のバイオマーカー特性を一般的な母集団と比較するとき、PSA値のカットオフは異なっていることが有益であり得る。世界の一部の地域では、フォローアップ診断手順のカットオフとしてPSA=4ng/mLを適用している。PCaGS_ex1bサブグループで一般的母集団と同等のパフォーマンスを達成するためには、PCaGS_ex1bについてのPSAカットオフを、グリーソンスコア6以上と定義される前立腺癌を検出するためのパフォーマンスの比較に基づいて、約3.6ng/mLにする必要があり得る。本実施例で用いた患者材料に基づいて、69名(コホートの1.5%)がPCaGS_ex1bサブグループに属し、3.6ng/mLから4ng/mLのPSA値を有する対象であって、これらの69名は、もし彼らが一般母集団の方法に従って処理される場合、フォローアップ処理のため脱落したであろう。
この分析に用いられるコホートは、低いPSA値にわずかに偏っており、PCaGS_ex1bのPSAカットオフはおおよそ自然のものであることを意味することが特記される。PCaGS_ex1bのPSAカットオフの適当な値を確認するには、異なるコホートでの繰り返しが望ましいであろう。
実施例2
第二の実施例において、実施例1と同じデータセットを用いて、PCaGS_ex2サブグループを、rs138213197(HOXB13)の少なくとも1つのリスク対立遺伝子を担持する個体として定義した。PSA値が4.0ng/mLを超える個体の分布を表3に示す:
Figure 2022179483000003

これは、4.0ng/mLを超えるPSA値を有するPCaGS_ex2サブグループの個体の場合、前立腺癌(グリーソンスコア6以上)を有する確率がおよそ79%であり、悪性前立腺癌(グリーソンスコア7以上)を有する確率がおよそ48%であることを意味する。これに対して、PCaGS_ex2サブグループのメンバーではなく、4.0を超えるPSA値を有する個体は、前立腺癌である確率が42%であり、悪性前立腺癌である確率が22%である。PSA>4のとき、PCaGS_ex2グループが非常に高いリスクプロファイルを示すこの特定の場合において、侵襲的な診断手順(前立腺生検など)を回避し、すぐに治療に進むことが正当な場合がある。
世界の一部の地域では、フォローアップ診断手順のカットオフとしてPSA=3ng/mLを適用している。基準値としてカットオフ値3ng/mLを用いて、PCaGS_ex2亜集団のPSA値特性を一般母集団と比較するとき、PCaGS_ex2亜集団のPSAカットオフは、同等のパフォーマンスを達成するために約1.6ng/mLである必要がある(グリーソンスコア7以上と定義される悪性前立腺癌を検出するためのパフォーマンスの比較に基づいて)。
この分析に用いられるコホートには、rs138213197分析の観点から、PSA>1ng/mLのバイアスがないことが特記される。
実施例3
第三の実施例において、実施例1と同じデータセットが用いられ、PCaGS_ex3サブグループは、3つのSNPによって定義された:rs7818556(オッズ比=1.33)、rs9911515(オッズ比=0.8813)、rs620861(オッズ比=0.9359)。これらの3つのSNPは、以下の式に従ってサブセットスコア変数に組み合わされ、その後PCaGS_ex3サブグループの定義に用いられた:

サブセットスコア=sum(<リスク対立遺伝子の数> * log(オッズ比))
PCaGS_ex3= サブセットスコア<-0.20を有する個体
式中、“sum”は、サブセットスコアが、3つのSNPの、リスク対立遺伝子数とlog(オッズ比)の積の合計であることを示す。サブセットスコア値は、-0.39から+0.57の範囲である。血液タンパク質バイオマーカーhk2のパフォーマンスは、サブセットスコア値によって変化した:サブセットスコア<-0.2の個体では(n=926)、hk2は0.60のAUC値を有し、一方、残りのコホート(サブセットスコア≧-0.2;n=3433の個体)では、hk2は、0.59のAUC値を有した。AUCは、解釈しにくい(difficult-to-interpret)値であり、わずかな増加であっても臨床的には価値があり得る。すべての状況下で、この実施例は、あるクラスの情報(この特定の場合における遺伝的サブセットスコア)が、異なるクラスの情報(この特定の場合の血液タンパク質バイオマーカー)のパフォーマンスを決定するのに役立つため、複数のサブグループを処理することが有益であることを示している。
この分析に用いられるコホートは、低いPSA値に対してわずかに偏っており、このことは、この発見がおおよそ自然であることを意味する。報告された値を確認するには、異なるコホートでの繰り返しが望ましいであろう。
実施例4
第四の実施例において、実施例1と同じデータセットが用いられ、各個体について、約100の異なるSNPの遺伝子型(rs10086908、rs1009、rs10094059、rs10107982、rs1016343、rs10178804、rs10199796、rs10807843、rs10875943、rs10896437、rs10993994、rs11091768、rs11168936、rs11568818、rs11601037、rs11649743、rs11900952、rs12151618、rs12475433、rs12490248、rs12500426、rs12543663、rs12793759、rs12946864、rs12947919、rs13265330、rs138213197、rs1482679、rs16860513、rs16901841、rs16901922、rs16901979、rs16902094、rs17021918、rs17138478、rs17224342、rs17467139、rs1873555、rs1894292、rs1933488、rs1992833、rs2025645、rs2028900、rs2047408、rs2107131、rs2132276、rs2270785、rs2297434、rs2315654、rs2331780、rs2366711、rs2465796、rs2473057、rs2659051、rs2660753、rs2710647、rs2735839、rs2823118、rs3019779、rs306801、rs3096702、rs3120137、rs3745233、rs3765065、rs4245739、rs4699312、rs4871779、rs4925094、rs5918762、rs5934705、rs5935063、rs5945619、rs5978944、rs6062509、rs6090461、rs620861、rs6489721、rs651164、rs6545962、rs6569371、rs6579002、rs6625760、rs6794467、rs684232、rs6983267、rs7102758、rs7106762、rs7213769、rs747745、rs749264、rs758643、rs7679673、rs7752029、rs7818556、rs888507、rs902774、rs9297746、rs9297756、rs9359428、rs9364554、rs9911515)、タンパク質バイオマーカー濃度(総PSA、遊離総PSA、遊離インタクトPSA、hK2、MSMBおよびMIC1の)、家族歴、年齢、前立腺容積および直腸指診の結果が知られていた。308名(7%)が、PCaGS亜集団のメンバーであった。これら308名のうち、60名(19%)がグリーソンスコア7+の癌を有した。
本実施例の目的は、多数のSNPに含まれる冗長性レベルを示すことである。
データセットを、(a)全てのSNPが含まれる場合;(b)90%(無作為に選択)のSNPが含まれる場合;(c)80%(無作為に選択)のSNPが含まれる場合、および(d)70%(無作為に選択)のSNPが含まれる場合について、予測パフォーマンス(AUC値を用いて測定)を評価した。各包含レベルのSNP(100%包含を除く)について、予測パフォーマンスの評価を9回繰り返した(SNPの無作為に選択された異なるサブセットを用いて)。全てのSNPを含むモデルのパフォーマンスは、グリーソン6以上の(通常のおよび悪性)前立腺癌を検出するためのAUCについて0.667であって、グリーソン7以上の前立腺癌(悪性前立腺癌のみ)を検出するためのAUCについて0.740であった。全ての無作為に削減されたデータセットのうち、グリーソン6以上を検出するための最小のAUC値は0.664であった。全ての無作為に減らされたデータセットのうち、グリーソン7以上を検出するための最小のAUC値は0.737であった。従って、全体的な観点から、SNPの最大30%の損失は、グリーソン6以上およびグリーソン7以上の前立腺癌を検出する能力に悪影響を与えない。
実施例5
第五の実施例において、同じ治験の後の時点で収集された生データセット(実施例1で記載された民族的背景のほぼ同じ組み合わせを用いた)が用いられ、この更新された生データセットは、7千名以上のデータを含んだ。この生データセットは、PSA値<3ng/mLの全ての個体を除外することで減らされ、分析のために4035名が残された。このうち66名が、HOXB13キャリア(rs138213197)であった。悪性前立腺癌(グリーソンスコア≧7)の全体的なリスクは、HOXB13キャリアで0.3であり、66名中20名がグリーソンスコア≧7の悪性前立腺癌を有したことを意味する。
次のモデルを用いて、HOXB13が特定の方法で処理されないモデルが開発された:

式1:
log(p/(1-p))=-4.24551005+0.14843733*mic1-0.38243626*msmb+12.55589194*hk2+1.28151969*intact psa +0.19889028*total psa -1.32888043*free psa -3.83565211*ratio+0.05372347*age+0.11347054*score+0.36517819*fh-1.29112652*prevBiop+1.09543252*dre-0.02766189*volume

式中、mic1、msmb、hk2、intact psa、total psa、およびfree psaは、それぞれのタンパク質の血中バイオマーカー濃度を意味する;式中、ratioは、free psa/total psaである;式中、scoreは、全体的な遺伝的リスクを反映した遺伝的複合スコアである;式中、fhは、家族歴(父親/兄弟がPCaと診断されている場合は1、そうでない場合は0である)を意味する;式中、dreは、直腸指診の結果である(陽性の場合は1、そうでない場合は0である);そして、式中、volumeは、前立腺体積である。
このモデルを用いて、HOXB13キャリアの全体的なリスクが0.24であると推定され、これは過小評価である。
次に、HOXB13キャリアが明確に処理されるモデルが開発された。これは、一般母集団とHOXB13サブグループとを区別する用語が該モデルに含まれることを意味する。

式2:
log(p/(1-p))=-4.26698201 + 0.14991726*mic1-0.38454609*msmb+12.39441889*hk2+1.29100995*intact psa+0.19610494 total psa-1.31565142*free psa-3.90198926*ratio+0.05417630*age+0.09326416*score+0.36655549*fh-1.28523130*prevBiop+1.09301427*dre-0.02746414*volume+0.41023941*hoxb13

式中、mic1、msmb、hk2、intact psa、total psa、およびfree psaは、それぞれのタンパク質の血中バイオマーカー濃度を意味する;式中、ratioは、free psa/total psaである;式中、scoreは、全体的な遺伝的リスクを反映した遺伝的複合スコアである;式中、fhは、家族歴(父親/兄弟がPCaと診断されている場合は1、そうでない場合は0である)を意味する;式中、dreは、直腸指診の結果である(陽性の場合は1、そうでない場合は0である);式中、volumeは、前立腺体積である;そして、式中、hoxb13は、該個体がhoxb13リスク対立遺伝子キャリアであるかどうか(キャリアである場合は1、そうでない場合は0)を示す。従って、上記式の最終項(0.41023941*hoxb13)は、HOXB13陽性男性の遺伝的サブグループのリスクレベルを調整し得る。
HOXB13サブグループと残りの集団を区別するこのHOXB13モデルを用いて、HOXB13キャリアの全体的なリスクは0.3と推定され、これは、リスクの正確な推定である。
HOXB13陰性個体に対する2つのモデルのパフォーマンスはほぼ同じである。どちらの場合も、悪性前立腺癌の全体的なリスクは、0.15と正確に推定された。HOXB13サブグループのサイズが小さいため、母集団の残りについてモデルを改善する可能性が制限される。
実施例6
実施例1に記載のコホートは、実施例2が含まれ、PCaGSを定義するのに適した他の潜在的なハイリスクSNPのグループを用いて補正された、より広範な分析にかけられた。
PCaGS_ex2 = 実施例2で定義されている = HOXB13陽性個体(n=146)
PCaGS_61 = (rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197)を含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.7より大きい個体(n=248)
PCaGS_62 = (rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197、rs16860513、rs7106762)を含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.7より大きい個体(n=222)
PCaGS_63 = 表1および表2に列記されたSNPを含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.45より大きい個体(n=277)。
表4は、全体コホートおよび4つの定義されたPCaGSの両方に適用される、前立腺癌の存在を示す(グリーソンスコア6以上)PSA単独の感度(sens)および特異性(spec)を示す。一般的に用いられるPSAカットオフ 3ng/mLでは、全体コホートに適用されたPSAの感度は約75%であり、特異性は約24%であった。上記の実施例5の式1などの、多数のタンパク質バイオマーカー、遺伝子スコア、および臨床情報を含むモデルは、同じ感度で約2倍の特異性(すなわち、約48%の特異性)を有した。PCaGS_ex2は、一般的に適用されるPSAカットオフ=3ng/mLの感度と匹敵させるために、約1.6ng/mLのPSAカットオフを必要とし得る(実施例2で上記の通り)。PCaGS_ex2を、一般的に適用されるPSAカットオフ=3ng/mLの特異性に匹敵させるために、1.2-1.3ng/mLのPCaGS特異的PSAカットオフが必要とされ得る。亜集団PCaGS_61の場合、一般母集団で一般的に適用されるPSAカットオフ=3ng/mLの感度および特異性に匹敵させるには、約2.0ng/mLおよび約1.4-1.5ng/mLのPCaGS特異的PSAカットオフが必要とされる。同様に、亜集団PCaGS_62の場合、約1.9ng/mLおよび約1.4ng/mLのPCaGS特異的PSAカットオフは、一般母集団で一般的に適用されるPSAカットオフ=3ng/mLの感度および特異性に匹敵し、またPCaGS_63の場合、約2.6ng/mLおよび約2.4-2.5ng/mLの特異的PSAカットオフが、一般母集団で通常適用されるPSAカットオフ=3ng/mLの感度および特異性に匹敵する。
PSA=4ng/mLを一般母集団に一般的に適用されるPSAカットオフとして用いて、同様の推論を行うことができ、一般母集団についてのPSA=4ng/mLの感度または特異性を模倣する他のPCaGS特異的PSAカットオフがもたらされる。
これはまた、上記の実施例5の式1のような複雑なリスク評価方程式から一般母集団が利点を得る一方で、PCaGS_ex2などの特定の亜集団は、1.6から1.8ng/mLの間のカットオフ値を有するPSA単独のパフォーマンスが、一般母集団に適用される複雑なモデルと同様であるため、実質的により単純なリスク方程式にあてはめられ得ることも意味する。従って、上記の実施例5の式1において、ほぼ全ての要素の測定およびデータ収集は、診断パフォーマンスを大幅に損なうことなく、代替として、PCaGS_ex2亜集団では省略され得る。必要なデータ量に対するこのような制限により、コストが削減され(実施される必要のある測定がより少ない)、結果を個体に報告する時間が短縮される可能性がある(収集された種々の測定の多数の結果を待つ必要がない)。
Figure 2022179483000004

悪性PCa(グリーソンスコア7以上と定義される)の検出と同じ分析法を実施するとき、一般母集団に適用されるPSA=3ng/mLのパフォーマンスを維持するための好適なPCaGS PSAカットオフ値を表5に示す。また、この場合、上記の実施例5の式1と同様の複雑なリスク評価方程式は、一般母集団でPSA=3ng/mLを用いた場合と比較して、2倍の特異性をもたらし得る。言い換えると、一般母集団に適用された実施例5の式1のような複雑なリスク評価方程式は、感度82%で約50%の特異性を有し、一方、一般母集団でPSA=3ng/mLを用いた場合、特異性は約26%であり、感度は約82%である。
Figure 2022179483000005

悪性PCaをエンドポイントとして用いるとき、サブグループ化の効果がさらに明確になる。PCaGS_ex2にPSAカットオフ1.85のみを適用する場合、診断パフォーマンスは、特定の亜集団についての実施例5の式1と同様の複雑なリスク評価方程式よりも優れている。
そのため、PSA値が利用可能である限り、PCaGS_ex2サブグループに対して実施例5の式1に類似した複雑なリスク評価方程式を適用することは必須ではない。2.6ng/mLのPSAカットオフ値が、実施例5の式1と同様のパフォーマンスの複雑なリスク評価方程式よりも優れている場合、PCaGS_61についても同様のことが言える。2.4ng/mLのPSAカットオフ値である場合、PCaGS_62についても同様のことが言える。
以下にて、本発明者らは、一般母集団に用いられるが、上記の4つのPCaGSの悪性PCaまたはPCaを検出するために、PSA=3ng/mLおよび4ng/mLそれぞれのパフォーマンスに匹敵するPSA PCaGSカットオフ値を、提供する。
Figure 2022179483000006


Figure 2022179483000007

本実施例は、バイオマーカーの完全に異なるカットオフ値の利点を受け得る遺伝的亜集団(PCaGS)を定義するのを可能にすることを示している。本実施例はまた、特定の亜集団が、実施例5の式1と同様の複雑なリスク評価方程式を用いるのを可能にするために、バイオマーカーまたはSNPの完全なパネルを必要としないことも示している。このことは、複雑なリスク評価方程式を用いるために必要なデータが、特定のサブグループの場合、診断パフォーマンスを損なうことなく省略できることを意味する。
本発明は、発明者らに現在知られている最良の形態を構成する好ましい態様に関して説明されているが、当業者には、本明細書に添付される特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更および修正がなされ得ることが明らかであることが特記される。
本発明は、発明者らに現在知られている最良の形態を構成する好ましい態様に関して説明されているが、当業者には、本明細書に添付される特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更および修正がなされ得ることが明らかであることが特記される。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕個体における前立腺癌(PCa)の存在または不存在を示す方法であって、
a)PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子解析を実施する工程、ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、そして該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される工程;
b)工程a)において該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定し、特徴付けして、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程;
c)工程a)において該個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
i)該個体における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該個体における所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、一般的なPCa集団総合値を形成し;
iv)一般的なPCa集団総合値を、既知の一般的なPCa集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般的なPCa集団総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程
を含む、方法。
〔2〕工程b)において、その工程が、
i)該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該PCaGS個体においてPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の所定量の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成し;
iv)PCaGS総合値を既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該PCaGS総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること
である、前記〔1〕に記載の方法。
〔3〕該前立腺癌が悪性前立腺癌である、前記〔1〕または〔2〕に記載の方法。
〔4〕工程a)において、個体が、1.2~2のオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子保有者であるか、2を超えるオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者であるか、および/または各SNPが1.2~2のオッズ比を有する2以上の異なるSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者である場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、前記〔1〕から〔3〕のいずれか一項に記載の方法。
〔5〕1つまたは複数のSNPが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759およびrsl38213197からなる群より選択される、前記〔4〕に記載の方法。
〔6〕工程a)において、個体が閾値を超える遺伝的リスクスコアを有する場合、ここで、該遺伝的リスクスコアが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759、rsl38213197、rsl6860513およびrs7106762からなる群より選択される1つまたは複数のSNPに基づく場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、前記〔1〕から〔3〕のいずれか一項に記載の方法。
〔7〕前立腺特異抗原(PSA)値が、工程b)において該個体から得られた生物学的試料において測定される、前記〔1〕から〔6〕のいずれか一項に記載の方法。
〔8〕PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、前立腺癌の存在を示す標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、前記〔7〕に記載の方法。
〔9〕該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.8から約2.0ng/mlまたは約1.3から約1.5ng/mLである、前記〔8〕に記載の方法。
〔10〕工程a)において、個体が少なくとも1つのリスク対立遺伝子rsl38213197を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、前記〔1〕から〔4〕のいずれか一項に記載の方法。
〔11〕PSA値が、工程b)において、該PCaGS個体から得られた生物学的試料において測定される、前記〔10〕に記載の方法。
〔12〕該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、前立腺癌の存在を示すための標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、前記〔11〕に記載の方法。
〔13〕該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.5から約1.7ng/mLまたは約1.1から約1.3ng/mLである、前記〔12〕に記載の方法。
〔14〕所定量のPCa関連バイオマーカーが、1つまたは複数のカリクレイン様PCaバイオマーカーを含み、少なくとも1つ、例えば2つのカリクレイン様PCaバイオマーカーが、(i)PSA、(ii)全PSA(tPSA)、(iii)遊離PSA(fPSA)、および(iv)hK2からなる群より選択される、前記〔1〕から〔13〕のいずれか一項に記載の方法。
〔15〕PCa関連バイオマーカーが、MIC-1および要すれば他のMIC-1関連バイオマーカー、またはバイオマーカーMSMBおよび要すれば他のMSMB関連バイオマーカーを含む、前記〔1〕から〔14〕のいずれか一項に記載の方法。
〔16〕少なくとも3つ、例えば4つまたは5つのPCa関連バイオマーカーからのデータが、該総合値を形成するために用いられる、前記〔14〕または〔15〕に記載の方法。
〔17〕該総合値を形成するとき、該PCa関連バイオマーカーの少なくとも1つのデータのサブセットを無視する、例えば該PCaバイオマーカーの1つ、2つ、3つまたは4つのデータのサブセットを無視することを可能にする、前記〔1〕から〔16〕のいずれか一項に記載の方法。
〔18〕該方法で用いられるPCaに関連する所定量のSNPが、少なくとも約50SNPである、例えば少なくとも約55、60、65、60、75、80、85、90、95、100、105、1 10、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290または300SNPである、前記〔1〕から〔17〕のいずれか一項に記載の方法。
〔19〕遺伝的総合値を形成するとき、SNPの約10%から最大30%まで、例えば15%、20%または30%のデータのサブセットを無視することを可能にする、前記〔1〕から〔18〕のいずれか一項に記載の方法。
〔20〕総合値がカットオフ値よりも大きい場合、個体を生検のために推奨することをさらに含む、前記〔1〕から〔19〕のいずれか一項に記載の方法。
〔21〕総合値がカットオフ値より大きい場合、食習慣を変える、体重を減らす、30未満のBMI値に達する、定期的に運動する、および/または喫煙を止めることを個体に推奨することをさらに含む、前記〔1〕から〔20〕のいずれか一項に記載の方法。
〔22〕該個体から、PCaに関する家族歴、治療歴、および身体的データを収集することをさらに含み、ここで、該家族歴、治療歴および/または身体的データは、該総合値を形成する組み合わせデータに含まれる、前記〔1〕から〔21〕のいずれか一項に記載の方法。
〔23〕少なくとも3つの異なるカテゴリーのリガンドをその上に固定化した固相を含む、前記〔1〕から〔22〕のいずれか一項に記載の方法を実施するためのアッセイ装置であって、ここで、
- 該リガンドの第1のカテゴリーは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、該PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
- 該リガンドの第2のカテゴリーは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、該SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
- 該リガンドの第3のカテゴリーは、1つまたは複数のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPに特異的に結合する、
アッセイ装置。
〔24〕第3のカテゴリーのリガンドが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759、およびrsl38213197からなる群より選択される少なくとも1つのSNPに特異的に結合する、前記〔23〕に記載のアッセイ装置。
〔25〕PCa関連バイオマーカーが前記〔14〕から〔17〕のいずれか一項に記載の通りであり、かつ第2のカテゴリーのリガンドに結合するSNPが前記〔18〕から〔19〕のいずれか一項に記載の通りである、前記〔23〕または〔24〕に記載のアッセイ装置。
〔26〕それぞれ前記第1、第2および第3のカテゴリーのリガンドに結合した、PCa関連バイオマーカー、PCaに関連するSNP、およびPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPを特異的に検出するための1つまたは複数の検出分子をさらに含む、前記〔23〕から〔25〕のいずれか一項に記載のアッセイ装置を含む試験キット。
〔27〕前記〔1〕に記載の方法の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに/または前記〔2〕に記載の方法の工程iii)およびiv)を実行するための手段を備えるデータ処理装置。
〔28〕コンピューターに含まれる処理装置上でコンピューター実行可能命令が実行されるときに、前記〔1〕に記載の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに前記〔2〕に記載の工程iii)およびiv)をコンピューターに実行させ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プログラム。
〔29〕前記〔28〕に記載のコンピュータープログラムを具体化したコンピューター読み取り可能な記憶媒体を含むコンピュータープログラム製品。
〔30〕前記〔23〕から〔25〕のいずれか一項に記載のアッセイ装置と、前記〔29〕に記載のコンピュータープログラム製品とを備える装置。

Claims (30)

  1. 個体における前立腺癌(PCa)の存在または不存在を示す方法であって、
    a)PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子解析を実施する工程、ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、そして該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される工程;
    b)工程a)において該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定し、特徴付けして、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程;
    c)工程a)において該個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
    i)該個体における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
    ii)該個体における所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
    iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、一般的なPCa集団総合値を形成し;
    iv)一般的なPCa集団総合値を、既知の一般的なPCa集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般的なPCa集団総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程
    を含む、方法。
  2. 工程b)において、その工程が、
    i)該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
    ii)該PCaGS個体においてPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の所定量の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
    iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成し;
    iv)PCaGS総合値を既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該PCaGS総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること
    である、請求項1に記載の方法。
  3. 該前立腺癌が悪性前立腺癌である、請求項1または2に記載の方法。
  4. 工程a)において、個体が、1.2~2のオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子保有者であるか、2を超えるオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者であるか、および/または各SNPが1.2~2のオッズ比を有する2以上の異なるSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者である場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 1つまたは複数のSNPが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759およびrsl38213197からなる群より選択される、請求項4に記載の方法。
  6. 工程a)において、個体が閾値を超える遺伝的リスクスコアを有する場合、ここで、該遺伝的リスクスコアが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759、rsl38213197、rsl6860513およびrs7106762からなる群より選択される1つまたは複数のSNPに基づく場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前立腺特異抗原(PSA)値が、工程b)において該個体から得られた生物学的試料において測定される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、前立腺癌の存在を示す標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、請求項7に記載の方法。
  9. 該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.8から約2.0ng/mlまたは約1.3から約1.5ng/mLである、請求項8に記載の方法。
  10. 工程a)において、個体が少なくとも1つのリスク対立遺伝子rsl38213197を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  11. PSA値が、工程b)において、該PCaGS個体から得られた生物学的試料において測定される、請求項10に記載の方法。
  12. 該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、前立腺癌の存在を示すための標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、請求項11に記載の方法。
  13. 該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.5から約1.7ng/mLまたは約1.1から約1.3ng/mLである、請求項12に記載の方法。
  14. 所定量のPCa関連バイオマーカーが、1つまたは複数のカリクレイン様PCaバイオマーカーを含み、少なくとも1つ、例えば2つのカリクレイン様PCaバイオマーカーが、(i)PSA、(ii)全PSA(tPSA)、(iii)遊離PSA(fPSA)、および(iv)hK2からなる群より選択される、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
  15. PCa関連バイオマーカーが、MIC-1および要すれば他のMIC-1関連バイオマーカー、またはバイオマーカーMSMBおよび要すれば他のMSMB関連バイオマーカーを含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 少なくとも3つ、例えば4つまたは5つのPCa関連バイオマーカーからのデータが、該総合値を形成するために用いられる、請求項14または15に記載の方法。
  17. 該総合値を形成するとき、該PCa関連バイオマーカーの少なくとも1つのデータのサブセットを無視する、例えば該PCaバイオマーカーの1つ、2つ、3つまたは4つのデータのサブセットを無視することを可能にする、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 該方法で用いられるPCaに関連する所定量のSNPが、少なくとも約50SNPである、例えば少なくとも約55、60、65、60、75、80、85、90、95、100、105、1 10、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290または300SNPである、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 遺伝的総合値を形成するとき、SNPの約10%から最大30%まで、例えば15%、20%または30%のデータのサブセットを無視することを可能にする、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 総合値がカットオフ値よりも大きい場合、個体を生検のために推奨することをさらに含む、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 総合値がカットオフ値より大きい場合、食習慣を変える、体重を減らす、30未満のBMI値に達する、定期的に運動する、および/または喫煙を止めることを個体に推奨することをさらに含む、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 該個体から、PCaに関する家族歴、治療歴、および身体的データを収集することをさらに含み、ここで、該家族歴、治療歴および/または身体的データは、該総合値を形成する組み合わせデータに含まれる、請求項1から21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 少なくとも3つの異なるカテゴリーのリガンドをその上に固定化した固相を含む、請求項1から22のいずれか一項に記載の方法を実施するためのアッセイ装置であって、ここで、
    - 該リガンドの第1のカテゴリーは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、該PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
    - 該リガンドの第2のカテゴリーは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、該SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
    - 該リガンドの第3のカテゴリーは、1つまたは複数のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPに特異的に結合する、
    アッセイ装置。
  24. 第3のカテゴリーのリガンドが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759、およびrsl38213197からなる群より選択される少なくとも1つのSNPに特異的に結合する、請求項23に記載のアッセイ装置。
  25. PCa関連バイオマーカーが請求項14から17のいずれか一項に記載の通りであり、かつ第2のカテゴリーのリガンドに結合するSNPが請求項18から19のいずれか一項に記載の通りである、請求項23または24に記載のアッセイ装置。
  26. それぞれ前記第1、第2および第3のカテゴリーのリガンドに結合した、PCa関連バイオマーカー、PCaに関連するSNP、およびPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPを特異的に検出するための1つまたは複数の検出分子をさらに含む、請求項23から25のいずれか一項に記載のアッセイ装置を含む試験キット。
  27. 請求項1に記載の方法の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに/または請求項2に記載の方法の工程iii)およびiv)を実行するための手段を備えるデータ処理装置。
  28. コンピューターに含まれる処理装置上でコンピューター実行可能命令が実行されるときに、請求項1に記載の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに請求項2に記載の工程iii)およびiv)をコンピューターに実行させ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プログラム。
  29. 請求項28に記載のコンピュータープログラムを具体化したコンピューター読み取り可能な記憶媒体を含むコンピュータープログラム製品。
  30. 請求項23から25のいずれか一項に記載のアッセイ装置と、請求項29に記載のコンピュータープログラム製品とを備える装置。
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