JP2022512634A - Pde4d7及びdhx9発現に基づく術前のリスク層別化 - Google Patents
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Abstract
Description
-被験体から得られた生物学的試料中のホスホジエステラーゼ4D変異体7(PDE4D7)の遺伝子発現プロファイルの決定工程;
-前記被験体から得られた同一又は別の生物学的試料中のDExH-ボックスヘリカーゼ9(DHX9)の遺伝子発現プロファイルの決定工程;及び
-前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルに基づく、前記被験体の術前予後リスクスコアの決定工程;
を含む。
-前記術前予後リスクスコアに基づく前記被験体の一次治療の提案工程を含む、ことが好ましく、ここで、前記一次治療は、(i)少なくとも前立腺部分切除術; (ii)放射線治療、ホルモン療法、化学療法、及びそれらの併用から選択される積極的治療;並びに(iii)積極的サーベイランスからなる群から選択される。
-ヒトヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ1(HPRT1)、チューブリン-α-1b(TUBA1B)、ヒトプミリオRNA結合ファミリーメンバー(PUM1)、及びヒトTATAボックス結合タンパク質(TBP)からなる群から選択された1又はそれ以上の参照遺伝子による、前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び/又は前記DHX9の遺伝子発現プロファイルの正規化工程を含む。ここで、前記術前予後リスクスコアは、前記正規化された遺伝子発現プロファイルに基づいて決定される。
TNGEP=(((GENE_norm+A)*B)+1) (1)
(式中、「TNGEP」は変換された正規化された遺伝子発現プロファイルであり、「GENE_norm」は正規化されたPDE4D7又はDHX9遺伝子発現プロファイル値であり、A及びBは変数であり、「GENE_norm」を所望の値範囲にマッピングするために適当に選択される)のように決定される。
N(CqPDE4D7)=Mean(Cqref_genes)-(CqPDE4D7) (2)
(式中、N(CqPDE4D7)はPDE4D7の正規化された遺伝子発現プロファイル値(定量サイクル、Cq)、Mean(Cqref_genes)は1又はそれ以上の参照遺伝子のPCR Cq値の算出平均であり、CqPDE4D7はPDE4D7のPCR Cq値である)
を適用して、生成されうる。
同様に、DHX9についての正規化されたCq値は、以下の:
N(Cq DHX9)=Mean(Cqref_genes)-(CqDHX9) (3)
(式中、N(CqDHX9)はDHX9の正規化された遺伝子発現プロファイル値(定量サイクル、Cq)、Mean(Cqref_genes)は1又はそれ以上の参照遺伝子のPCR Cq値の算出平均、CqDHX9はDHX9のPCR Cq値である)
を適用することにより生成されうる。
前立腺がん被験体から得られた生物学的試料中のホスホジエステラーゼ4D変異体7(PDE4D7)についての遺伝子発現プロファイルを決定するための、少なくとも1つのプライマー及び/又はプローブ;
前記被験体から得られた同一又は別の生物学的試料中のDExH-ボックスヘリカーゼ9(DHX9)についての遺伝子発現プロファイルを決定するための、少なくとも1つのプライマー及び/又はプローブ;及び
場合によっては、ヒトヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ1(HPRT1)、チューブリン-α-1b(TUBA1B)、ヒトプミリオRNA結合ファミリーメンバー(PUM1)、及びヒトTATAボックス結合タンパク質(TBP)からなる群から選択される1又はそれ以上の参照遺伝子についての遺伝子発現プロファイルを決定するための、少なくとも1つのプライマー及び/又はプローブ;
を含む、診断キットが提供され、
ここで、前記診断キットは、さらに、PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及びDHX9の遺伝子発現プロファイルに基づいて術前予後リスクスコアを計算するための命令を含み、前記命令は、コンピュータにより実行される場合、コンピュータプログラム製品に格納されて、以下の:
-前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルに基づく、被験体の術前予後リスクスコアの決定工程、を含む方法を実行し、ここで、場合によっては、前記方法は、以下の:
-前記1又はそれ以上の参照遺伝子による、PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び/又はDHX9の遺伝子発現プロファイルの正規化工程、を含み、ここで、場合によっては、前記術前予後リスクスコアは、前記正規化された遺伝子発現プロファイルに基づいて決定される。
-被験体から得られた生物学的試料中のPDE4D7の遺伝子発現プロファイルを決定すること、
-前記被験体から得られた前記生物学的試料と同一又は別の生物学的試料中のDHX9の遺伝子発現プロファイルを決定すること、及び
-前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルに基づいて、被験体の術前予後リスクスコアを決定すること、を含む。
-ホスホジエステラーゼ4D変異体7(PDE4D7)の遺伝子発現プロファイル及びDExH-ボックスヘリカーゼ9(DHX9)の遺伝子発現プロファイルに基づいて、前立腺がん被験体の術前予後リスクスコアを決定すること、を含む、方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラムが提供され、
ここで、前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイルは、被験体から得られた生物学的試料中で決定されており、かつ、前記DHX9の遺伝子発現プロファイルは、被験体から得られた前記生物学的試料と同一又は別の生物学的試料中で決定されていた。
図1は、前立腺がん被験体の手術前リスク層別化の方法の実施形態のフローチャートを概略的及び例示的に示す。
この方法は工程S100で開始する。
工程S102では、1又はそれ以上の生物学的試料は、前立腺がんと診断された第1セットの患者(被験体)から各々得られる。好ましくは、前立腺がんのモニタリングは、当該前立腺がん患者から、生物学的試料を得た後、少なくとも1年、少なくとも2年、又は約5年の期間で実施される。
この方法は、S116で終了する。
表2に示す人口統計学的特性を有する根治的前立腺全摘除術(RP)患者コホートを採用した。RP患者コホートについて、ドイツの単一の大規模臨床センターで2000~2004年に連続的に手術を受けた患者575例から、切除された前立腺の代表的な腫瘍領域から小さな生検パンチ(約1mm×2mm)で組織を採取した。
RT-qPCR(定量的リアルタイムPCR)用のオリゴヌクレオチドプライマー及びプローブ、RNA抽出、並びに統計分析からの試料を含めるための品質管理及び手順を含む全ての用いた実験室方法は、Bottcher R.らに既載の通りであり、又は、DHX9の場合は、標準的な方法(Illumina,Inc.)によりRNA次世代配列決定(NGS RNAseq)に基づいた。関心対象の遺伝子及び参照遺伝子の測定のRT-qPCRで用いられるプライマー及びプローブも、表1に示す。NGS RNAseqの場合、得られたFastQファイルをヒトゲノムにアラインさせて、標準的な方法により処理した。各遺伝子について、得られたTPM(転写産物/キロベース百万;http://www.rna-seqblog.com/rpkm-fpkm-and-tpm-clearly-explained(2018年10月7日検索)参照)の形での遺伝子発現値である。
PDE4D7及びDHX9発現のロジスティック回帰モデル
PDE4D7とDHX9の発現値をロジスティック回帰モデルで用いた組み合わせモデルを作成した。以下の表1に示すように、従属変数は、完全な5年の転帰を有するRP患者コホートの481例(169件;35.14%)のサブコホートにおいて、前立腺がん手術後の5年生化学的再発(BCR)として採用された。logit(p)回帰関数をp=1/(1+e^(-logit(p)))に変換し、個々の患者が術後5年以内に生化学的再発を経験する確率pを算出した。表2~6は、PDE4D7及びDHX9の発現値を組み合わせるロジスティック回帰モデリングの結果を示す。表1は、コホートサイズ(#481)及び5年生化学的再発(BCR)を伴う陽性例数と5年BCRがない陰性例数の観点から、ロジスティック回帰モデルの入力を示す。表2は、モデル適合に関する情報を提供し、表3は、回帰モデルの係数(又は重み)と各々の統計量の概要を示す。表4は、PDE4D7及びDHX9のオッズ比の概要を示し、表5及び6は、「PDE4D7及びDHX9」回帰モデルの分類表及びROC曲線分析のデータの概要を示す。
併用モデルは、生化学的再発(BCR)、臨床的再発(局所転移及び/又は遠隔転移への進行)(CR)、及び前立腺がん特異的死亡等、術後の様々な臨床的に関連する終点予測に検証された。併用モデルの予後的パワーを、同様の様々な臨床的に関連する終点について、PDE4D7又はDHX9のみの予後的パワーと比較した。
図5は、独立したデータセット(Taylor B.S. et al., “Integrative genomic profiling of human prostate cancer”, Cancer Cell, Vol. 18, No. 1, pages 11 to 22, 2010によるデータ)における前立腺がん手術後の転移を予測する併用モデル(表16の「PDE4D7及びDHX9」として示される)の独立した試験を示す。表16に示したように、PDE4D7及びDHX9について、転移クラスAUC(曲線下面積)は0.736と算出された。標準誤差は0.0777、95%信頼区間は0.651~0.809であった。
PDE4D7とDHX9の併用モデル及び術後の臨床リスクスコアCAPRA-Sを、追加のロジスティック回帰モデル(以下に「PDE4D7及びDHX9とCAPRA-S」と記載)の作成に用いた。以下の表19に示すように、従属変数を、Tayler B.S.ら(上記参照)の独立データにおいて、前立腺がん手術後の転移クラスとして採用した。logit(p)回帰関数をp=1/(1+e^(-logit(p)))に変換し、個々の患者が術後に転移を経験する確率pを計算した。表20~26は、PDE4D7及びDHX9とCAPRA-Sスコアを組み合わせるロジスティック回帰モデルの結果を示す。表19には、ロジスティック回帰モデルの入力値を、試料サイズ(#129)、転移陽性例数、転移陰性例数で示した。表20は、モデル適合に関する情報を提供し、表21は、回帰モデルの係数(又は重み)の概要を、各々の統計量と共に示す。表22は、PDE4D7及びDHX9のオッズ比とCAPRA-Sスコアの概要を示し、表23及び24は、回帰モデルの較正試験の結果を示す(Hosmer&Lemeshow試験による)。最後に、表25及び26は、「PDE4D7&DHX9&CAPRA-S」回帰モデルの分類表及びROC曲線分析のデータの概要を示す。
原発性限局性前立腺がんの治療法の決定は、主に将来の疾患進行リスクと平均余命の組み合わせによる。提供されたデータから、PDE4D7とDHX9の併用を術前リスクスコアに用いると、PDE4D7を予後マーカーとして単独で用いるよりも価値が高まることが示される。このように、DHX9は、治療法の意思決定を支援するがん特異的生存の予測及び、術後の生化学的再発又は転移への臨床的再発への疾患特異的転帰に関する臨床予測モデルにおけるPDE4D7への予後的価値を付加しうる。
Claims (13)
- 前立腺がん被験体の術前リスク層別化の方法であって、以下の:
-被験体から得られた生物学的試料中のホスホジエステラーゼ4D変異体7(PDE4D7)の遺伝子発現プロファイルの決定工程;
-前記被験体から得られた同一又は別の生物学的試料中のDExH-ボックスヘリカーゼ9(DHX9)の遺伝子発現プロファイルの決定工程;及び
-前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルに基づく、前記被験体の術前予後リスクスコアの決定工程;
を含む、方法。 - 前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルは、前立腺がん被験体の集団に由来する回帰関数と組み合わされる、請求項1に記載の方法。
- さらに、以下の:
-前記術前予後リスクスコアに基づく前記被験体の一次治療の提案工程を含む、請求項1に記載の方法であって、
ここで、前記一次治療は、(i)少なくとも前立腺部分切除術; (ii)放射線治療、ホルモン療法、化学療法、及びそれらの併用から選択される積極的治療;並びに(iii)積極的サーベイランスからなる群から選択される、方法。 - さらに、以下の:
-ヒトヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ1(HPRT1)、チューブリン-α-1b(TUBA1B)、ヒトプミリオRNA結合ファミリーメンバー(PUM1)、及びヒトTATAボックス結合タンパク質(TBP)からなる群から選択された1又はそれ以上の参照遺伝子による、前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び/又は前記DHX9の遺伝子発現プロファイルの正規化工程;
を含む、請求項1に記載の方法であって、
ここで、前記術前予後リスクスコアは、前記正規化された遺伝子発現プロファイルに基づいて決定される、方法。 - 前記1又はそれ以上の参照遺伝子は、HPRT1、TUBA1B、PUM1、及びTBPの少なくとも2つ、又は少なくとも3つ、又はすべてを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び/又は前記DHX9の遺伝子発現プロファイルの決定工程は、前記生物学的試料から抽出されたRNAに対してRT-qPCRを行うことを含み、ここで、Cq値が、PDE4D7及び/又はDHX9、並びに前記1又はそれ以上の参照遺伝子の各々について決定され、かつ、前記術前リスクスコアの決定工程は、PDE4D7及び/又はDHX9のCq値を前記1又はそれ以上の参照遺伝子の各々のCq値を用いて正規化し、かつ、前記正規化されたCq値に基づいて前記術前リスクスコアを計算することを含む、請求項5に記載の方法。
- 以下の:
前立腺がん被験体から得られた生物学的試料中のホスホジエステラーゼ4D変異体7(PDE4D7)についての遺伝子発現プロファイルを決定するための、少なくとも1つのプライマー及び/又はプローブ;
前記被験体から得られた同一又は別の生物学的試料中のDExH-ボックスヘリカーゼ9(DHX9)についての遺伝子発現プロファイルを決定するための、少なくとも1つのプライマー及び/又はプローブ;及び
場合によっては、ヒトヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ1(HPRT1)、チューブリン-α-1b(TUBA1B)、ヒトプミリオRNA結合ファミリーメンバー(PUM1)、及びヒトTATAボックス結合タンパク質(TBP)からなる群から選択される1又はそれ以上の参照遺伝子についての遺伝子発現プロファイルを決定するための、少なくとも1つのプライマー及び/又はプローブ;
を含む、診断キットであって、
ここで、前記診断キットは、さらに、PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及びDHX9の遺伝子発現プロファイルに基づいて術前予後リスクスコアを計算するための命令を含み、前記命令は、コンピュータにより実行される場合、コンピュータプログラム製品に格納されて、以下の:
-前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルに基づく、被験体の術前予後リスクスコアの決定工程、を含む方法を実行し、ここで、場合によっては、前記方法は、以下の:
-前記1又はそれ以上の参照遺伝子による、PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び/又はDHX9の遺伝子発現プロファイルの正規化工程、を含み、ここで、場合によっては、前記術前予後リスクスコアは、前記正規化された遺伝子発現プロファイルに基づいて決定される、診断キット。 - 前記術前予後リスクスコアを計算するための命令は、前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルを、前立腺がん被験体の集団から得られた回帰関数と組み合わせるための命令を含む、請求項7に記載の診断キット。
- 前立腺がん被験体の術前リスク層別化の方法における、請求項7又は8に記載の診断キットの使用。
- 前立腺がん被験体の術前リスク層別化におけるホスホジエステラーゼ4D変異体7(PDE4D7)の遺伝子発現プロファイル及びDExHボックスヘリカーゼ9(DHX9)の遺伝子発現プロファイルの使用であって、以下の:
-被験体から得られた生物学的試料中のPDE4D7の遺伝子発現プロファイルを決定すること、
-前記被験体から得られた前記生物学的試料と同一又は別の生物学的試料中のDHX9の遺伝子発現プロファイルを決定すること、及び
-前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルに基づいて、被験体の術前予後リスクスコアを決定すること、
を含む、使用。 - 前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルは、前立腺がん被験体の集団に由来した回帰関数と組み合わされる、請求項10に記載の使用。
- コンピュータによりプログラムが実行される場合、コンピュータに以下の:
-ホスホジエステラーゼ4D変異体7(PDE4D7)の遺伝子発現プロファイル及びDExH-ボックスヘリカーゼ9(DHX9)の遺伝子発現プロファイルに基づいて、前立腺がん被験体の術前予後リスクスコアを決定すること、を含む、方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラムであって、
ここで、前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイルは、被験体から得られた生物学的試料中で決定されており、かつ、前記DHX9の遺伝子発現プロファイルは、被験体から得られた前記生物学的試料と同一又は別の生物学的試料中で決定されていた、
コンピュータプログラム。 - 前記PDE4D7の遺伝子発現プロファイル及び前記DHX9の遺伝子発現プロファイルは、前立腺がん被験体の集団から得られた回帰関数と組み合わされる、請求項12に記載のコンピュータプログラム。
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