JP2023538220A - 方法、アレイ、及びそれらの使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、膵臓がん関連病態を診断又は判定するための方法であって、(a)試験されるべき個体からの試料を提供するステップと、(b)表Aに定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって試験試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップと、を含むか、又はそれらからなり、表Aに定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量が、個体における膵臓がん関連病態を示す、方法、膵臓がん関連病態を判定するための使用及び方法、並びに膵臓がんを治療する方法を、それに使用するためのアレイ及びキットと一緒に提供する。

Description

本発明は、膵臓がん関連病態(膵臓がんの存在、膵臓がんのリスクなど)を判定するためのインビトロ方法、並びにそのような方法における使用のためのアレイ及びキットを提供する。
膵がんは、10%未満の5年生存率で比較的稀であるが、非常に致命的ながんである(Ilic and Ilic,2016)。死亡率が高いため、米国におけるがん関連死亡原因の第3位となっている(Rawla et al.,2019)。この悲惨な記録の裏にある1つの要因は、早期かつ疾患特異的な臨床症状の欠如である。診断の時点で、患者はしばしば末期症状を呈し、切除可能な腫瘍を持つ患者は約15~20%に過ぎない(Conlon et al.,1996、Sohn et al.,2000)。より早期に発見された小さな腫瘍の方が、有意に良好な転帰が報告されている。5年生存率は、20mm以下の腫瘍で30%~60%、10mm以下の腫瘍では75%を超えることも報告されている(Shimizu et al.,2005、Kenner et al.,2016)。
膵管腺がん(PDAC)は、全ての膵臓悪性腫瘍の90%以上を占める最も一般的な種類の膵臓がんである(McGuigan et al.,2018)。腫瘍の急速な進行、早期転移、及び従来の化学療法に対する耐性は、PDACの特徴である(Orth et al.,2019)。PDACの治療には外科的完全除去が唯一の根治療法であるため、早期発見のためのバイオマーカーが緊急に必要とされる。PDACのバイオマーカーとして最も評価されているCA19-9は、いくつかの良性疾患(例えば、慢性膵炎及び閉塞性黄疸)における上昇したレベルでの、不適切な特異性及び感度、またルイス血液型の患者(集団の約5~10%)における完全な不在に悩まされている。したがって、血清CA19-9をそれ自体でスクリーニングに使用することは推奨されないが、予後、化学療法への反応、及び術後再発の予測などに関する重要な情報を提供することができる(Ballehaninna and Chamberlain,2011)。
総合すれば、具体的には疾患の早期において、PDACなどの膵臓がんを診断する改善された方法に対する必要性が残り、より早期の診断がPDACを有する患者に対して生存率が増加し、選択された高リスク群ががん発生を検出するための非侵襲的な試験からより大きな恩恵を受けると考えられている。
Rawla et al.,2019 Conlon et al.,1996、Sohn et al.,2000 Shimizu et al.,2005 Kenner et al.,2016 Orth et al.,2019 Ballehaninna and Chamberlain,2011
したがって、本発明の第1の態様は、膵臓がん関連病態を診断又は判定するための方法であって、
(a)試験されるべき個体からの試料を提供するステップと、
(b)表Aに定義される群から選択される1つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって試験試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップと、を含むか、又はそれらからなり、
表Aに定義される群から選択される1つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量が、個体における膵臓がん関連病態を示す、方法を提供する。
好ましい実施形態では、ステップ(b)は、表Aに定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定する試験試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップを含み、表Aに定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、表A(i)~(vi)に定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定する試験試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップを含み、表A(i)~(vi)に定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの、試験試料中の存在及び/若しくは量は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
表A
バイオマーカー(及び利用可能な場合は関連するUniprot ID)
パート(i)
OPG(O00300)/VWF(P04275)
パート(ii)
GSN(P06396)/HADH2(Q99714)
パート(iii)
IGFBP3(P17936)
パート(iv)
補体因子B(P00751)
パート(v)
MUC16(CA125)(Q8WXI7)/FCN2(Q15485)/MASP2(O00187)
パート(vi)
補体C4(P0C0L4/5)
補体C5(P01031)
シスタチンC(P01034)
パート(vii)
糖鎖抗原19-9(CA19-9)
よって、一実施形態では、方法は、試験試料のバイオマーカーシグネチャーを判定することを含み、それは試料が得られる個体に関して診断に達することを可能にする。
「膵臓がん関連病態」とは、膵臓がんの存在自体、膵臓がんを有する又は発症するリスクを含む。具体的には、様々なステージで、膵管腺がん(PDAC)の存在を含む。
特定の実施形態では、本発明の方法は、
(i)早期膵臓がんの診断、及び/又は
(ii)膵臓がん(すなわち、早期若しくは末期)の診断を可能にする。
「バイオマーカー」とは、任意の自然に発生する生物学的分子、又はその成分若しくは断片を含み、その測定は、膵臓がんの診断に有用な情報を提供することができる。よって、表Aの文脈において、バイオマーカーは、タンパク質、又はそのポリペプチド断片若しくは炭水化物部分であり得る。代替的に、バイオマーカーは、タンパク質又はその部分をコードするmRNA、cDNA、又は循環腫瘍DNA分子などの核酸分子であり得る。
「診断」とは、個体における病態の存在又は不在を判定すること(例えば、個体が早期膵臓がん又は末期膵臓がんに罹患しているか否かを判定すること)を含む。
「早期膵臓がん」とは、I期及び/又はII期膵臓がんを含むか、又はそれからなる膵臓がんを含むか、又は意味する。
本発明の方法は、膵臓がん関連病態を有することが疑われる、又は発症するリスクがある任意の個体からの試料を試験するのに好適である。例えば、個体は、膵臓がんを有する又は発症するリスクが高い以下の群:
(i)膵臓がん若しくはある特定の遺伝的素因(例えば、ポイツジェガース症候群)の家族歴を有する個体、
(ii)糖尿病、例えば、初発糖尿病(例えば、II型)と診断された個体、特に50歳以上の個体、並びに/又は
(iii)膵臓がんを示唆する又はそれと一致する症状、例えば、上腹部若しくは上背部の疼痛、食欲不振、体重減少、黄疸(黄色の皮膚及び目、並びに暗色尿)、消化不良、悪心、嘔吐、及び/若しくは極度の疲労(倦怠感)を有する個体、のうちの1つからのものであり得る。
個体はまた、良性の膵臓又は胆道疾患、例えば、急性及び慢性膵炎、糖尿病、肝臓疾患、膵嚢胞、胆石疾患、並びにIgG4疾患を有する個体であり得る。
追加的又は代替的な実施形態では、本方法は、膵臓がん関連病態を有する個体を、膵臓がんを有しないが、膵臓がんを示唆する又はそれと一致する症状を有する個体と区別することに好適である。例えば、膵臓がんを有しない個体であり、区別し得る膵臓がん関連病態を有する個体は、良性の膵臓又は胆道疾患、例えば、急性及び慢性膵炎、糖尿病、肝臓疾患、膵嚢胞、胆石疾患、並びにIgG4疾患を有し得る。
よって、一実施形態では、本発明の方法は、PDACを発症する増加したリスクを有する個体における膵臓異常の検出についての定性的結果を提供する。
特定の実施形態では、本発明の方法は、
(a)早期膵臓がんの診断及び
(b)後期膵臓がんの診断を可能にする。
有利には、本発明の方法はまた、個体における膵臓がんと慢性膵炎との区別を可能にする。
「早期膵臓がん」(又は「早期膵臓がん」)とは、例えば、米国がん合同委員会(AJCC)TNMシステムによって判定される際、I期及び/又はII期膵臓がんを含むか、又はそれらからなる膵臓がんを含むか、又は意味する(例えば、
http://www.cancer.org/cancer/pancreaticcancer/detailedguide/pancreatic-cancer-staging
及びAJCC Cancer Staging Manual(7th ed.),2011,Edge et al.,Springer(これらは、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい)。
TNMがん病期分類システムは、3つの重要な情報に基づく。
・Tは、主要(原発性)腫瘍のサイズ並びにそれが膵臓の外側及び近くの臓器に増殖したかを表す。
・Nは、近くの(局所的)リンパ節への拡散を表す。
・Mは、がんが体の他の臓器に転移(拡散)しているかを示す。(膵臓がん拡散の最も一般的な部位は、肝臓、肺、及び腹膜-消化器周囲の空間である。)
数字又は文字は、T、N、及びMの後に現れ、これらの因子の各々についての詳細を提供する。
T、N、及びMカテゴリーが判定されると、この情報は、0、I、II、III、又はIV(時には文字が続く)の全体的な病期に割り当てるために組み合わされる。このプロセスは、病期群分けと呼ばれる。
0(Tis、N0、M 0)期:腫瘍は、膵管細胞の最上層に限局しており、より深部の組織に浸潤していない。それは膵臓の外側に拡散していない。これらの腫瘍は、上皮内膵臓がんと称されることがある。
IA(T1、N0、M0)期:腫瘍は、膵臓に限局しており、幅2cm以下である(T1)。それは近くのリンパ節(N0)又は遠位部位(M0)まで拡散していない。
IB(T2、N0、M0)期:腫瘍は、膵臓に限局しており、幅2cmより大きい(T2)。それは近くのリンパ節(N0)又は遠位部位(M0)まで拡散していない。
IIA(T3、N0、M0)期:腫瘍は膵臓の外側に増殖しているが、大血管又は神経まで増殖していない(T3)。それは近くのリンパ節(N0)又は遠位部位(M0)まで拡散していない。
IIB(T1-3、N1、M0)期:腫瘍は膵臓に限局しているか、又は膵臓の外側に増殖しているが、大血管又は神経まで増殖していない(T1-T3)。それは近くのリンパ節まで拡散している(N1)が、遠位部位まで拡散していない(M0)。
III(T4、任意のN、M0)期:腫瘍は膵臓の外側に近くの大血管又は神経まで増殖している(T4)。それは、近くのリンパ節(任意のN個)まで拡散している場合、又はしていない場合がある。それは遠位部位まで拡散していない(M0)。
IV(任意のT、任意のN、M1)期:がんは遠位部位まで拡散している(M1)。
代替的又は追加的に、「早期膵臓がん」(又は「早期膵臓がん」)とは、無症候性膵臓がんを含むか、又は意味する。膵臓がんの一般的な主症状は、黄疸、腹痛、体重減少、脂肪便、及び初発糖尿病を含む。例えば、膵臓がんは、症状(例えば、一般的な症状)が観察される又は観察可能になる少なくとも1週間前に、例えば、症状が観察される又は観察可能になる2週間以上、3週間以上、4週間以上、5週間以上、6週間以上、7週間以上、8週間以上、3カ月以上、4カ月以上、5カ月以上、6カ月以上、7カ月以上、8カ月以上、9カ月以上、10カ月以上、11カ月以上、12カ月以上、18カ月以上、2年以上、3年以上、4年以上、又は5年以上前に存在し得る。
よって、「早期膵臓がん」(又は「早期膵臓がん」)とは、従来の臨床方法によって診断されるには不十分なサイズ及び/又は発達段階の膵臓がんを含む。例えば、「早期膵臓がん」又は「初期膵臓がん」とは、膵臓がんが従来の臨床方法によって診断される又は診断可能になる少なくとも1週間前に、例えば、膵臓がんが従来臨床方法によって診断される又は診断可能になる2週間以上、3週間以上、4週間以上、5週間以上、6週間以上、7週間以上、8週間以上、3カ月以上、4カ月以上、5カ月以上、6カ月以上、7カ月以上、8カ月以上、9カ月以上、10カ月以上、11カ月以上、12カ月以上、18カ月以上、2年以上、3年以上、4年以上、又は5年以上前に存在する膵臓がんを含むか、又は意味する。
臨床的な膵臓がん診断のための現代のベストプラクティスは、当業者には周知であろうが、詳細な説明については、Ducreux et al.,2015,’Cancer of the pancreas:ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis,treatment and follow-up’ Annals of Oncology,26(Supplement 5):v56-v68(これは、本明細書に参照により組み込まれる)を参照されたい。
従来の臨床診断(例えば、「従来の臨床方法によって診断される」)とは、(例えば、腹部及び場合によっては局所リンパ節の)CTスキャン、超音波、内視鏡超音波、生検(組織病理学)、及び/又は身体検査を含む。一実施形態では、「従来の臨床診断」(及び同様のもの)とは、Ducreux et al.,2015、上記に記載される膵臓がん診断手順を含む。
従来の臨床診断(及び同様のもの)は、体液(血液、血清、間質液、リンパ液、尿、粘液、唾液、痰、汗など)及び/又は組織中に存在する分子バイオマーカーの使用を含むか、又は除外し得る。
早期膵臓がんが切除可能な膵臓がんであり得ることは当業者には理解されるであろう。
「切除可能な膵臓がん」とは、膵臓がんが外科手術により除去することができる(及び/又はそう考えられる)(すなわち、切除可能である)腫瘍を含むか、又はそれからなることを含むか、又は意味する。例えば、膵臓がんは、膵臓に限定され得る(すなわち、それは膵臓を超えて拡大しない、及び/又は転移していない)。
一実施形態では、早期膵臓がんは、全寸法30mm以下の、例えば、全寸法29mm、28mm、27mm、26mm、25mm、24mm、22mm、21mm、20mm、19mm、18mm、17mm、16mm、15mm、14mm、13mm、12mm、11mm、10mm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、1mm以下、又は0.1mmに等しい腫瘍を含む(すなわち、この実施形態では、早期膵臓がんを有する個体は、任意の寸法30mm超の膵臓がん腫瘍を含まない)。代替的又は追加的に、全寸法30mm以下の膵臓がん腫瘍は、一寸法少なくとも2mmである。代替的又は追加的に、全寸法30mm以下の膵臓がん腫瘍は、全寸法少なくとも2mmである。
当業者によって、本発明の方法は、典型的には、初期診断を提供するために、例えば、膵臓がんを有する又は発症するリスクのある個体を識別するために使用され、その後診断を確認するために更なる臨床調査(生検試験、インビボイメージングなど)が行われ得ることが理解されるであろう。
「試験される試料」、「試験試料」、又は「対照試料」とは、個体から収集又は誘導される組織又は体液試料を含み、試料は、内因性タンパク質及び/又は核酸分子及び/又は炭水化物部分を含む。好ましくは試験される試料は、哺乳動物から提供される。最も好ましくは、哺乳動物は、ヒトである。
本発明の方法で試験される試料は、血液(分画若しくは未分画)、血漿、形質細胞、血清、組織細胞、又は等しく好ましい、細胞若しくは組織試料由来のタンパク質若しくは核酸を含むか、又はそれからなる細胞、組織、又は体液試料(又はその誘導体)であり得る。
一実施形態では、試料は、膵臓組織試料である。代替的又は追加的な実施形態では、試料は、膵臓細胞の試料である。
好ましくは、試料は、血液又は血清試料であり得る。
本発明の方法において、ステップ(b)は、表Aに列挙される1つ以上のバイオマーカー、例えば、表Aに列挙されるバイオマーカーのうちの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、又は13個全ての存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
特定の追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、表Aに列挙される6つ以上のバイオマーカー、例えば、表Aに列挙されるバイオマーカーのうちの少なくとも7、8、9、10、11、12、又は13個全ての存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
本発明の方法において、ステップ(b)は、表A(i)~(vi)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(i)~(vi)に列挙されるバイオマーカーのうちの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、又は12個全ての存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
特定の追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、表A(i)~(vi)に列挙される6つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(i)~(vi)に列挙されるバイオマーカーのうちの少なくとも7、8、9、10、11、又は12個全ての存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、表A(i)~(v)に列挙される3つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(i)~(v)に列挙されるバイオマーカーのうちの少なくとも4、5、6、7、8、又は9個の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、以下のバイオマーカーのうちの1つ以上、例えば、2、3、4、5、6、7、又は8個全て及び/又はその1つ以上の二次標的:OPG、GSN、IGFBP3、補体因子B、MUC16、補体C4、補体C5、シスタチンCの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
任意に、1つ以上の二次標的は、VWF、HADH2、FCN2、MASP2から選択される。
「二次標的」とは、抗体又は他の結合剤によって、一次標的バイオマーカー(直接共濃縮)以外の1つ以上の追加的なバイオマーカー、及び/又は1つ以上の追加的なバイオマーカーと、意図される一次標的バイオマーカー(間接共濃縮)との相互作用により、抗体又は他の結合剤によって結合される1つ以上の追加的なバイオマーカーにオフターゲット結合によって結合される任意の標的を含む。第1の標的が、第2の標的よりも生物学的又は臨床的に関連する必要はないことに留意されたい。
例えば、FCN2及びMASP2は、MUC16に対するscFv抗体がFCN2及びMASP2(直接共濃縮)に結合することも示されたため、MUC16(1)クローンの二次標的である。別の例として、VWFは、同じscFv抗体によって結合されたため、OPG(2)クローンの二次標的であり、これは、VWFと複合体を形成するOPGの能力(間接共濃縮)に起因すると予想される。それらの抗体及びそれらの配列の詳細については、表3及び4を参照されたい。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、以下のバイオマーカー:
OPG、GSN、IGFBP3、補体因子B、MUC16、補体C4、補体C5、シスタチンCの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなり、任意に、VWF、HADH2、FCN2、MASP2から選択される1つ以上の追加的なバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、表Aに列挙されるバイオマーカーの全ての存在及び/若しくは量を(例えば、タンパク質、mRNA、及び/又はctDNAレベルで)測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、OPG、VWF、GSN、IGFBP3、MUC16、FCN2、MASP2のうちの2つ以上の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、並びに/あるいは(ii)OPG及び/又はVWFの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)IGFBP3、並びに/あるいは(iv)補体因子Bの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C4、(vi)補体C5、(vii)シスタチンC、並びに/あるいは(viii)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、並びに(ii)OPG及び/又はVWFの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)IGFBP3、並びに(iv)補体因子Bの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C4、(vi)補体C5、(vii)シスタチンC、並びに(viii)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、VWF、FCN2、及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、OPG、VWF、GSN、IGFBP3、MUC16、FCN2、及び/又はMASP2のうちの1つ以上の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、CA19-9(糖鎖抗原19-9)の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。具体的には、本明細書に記載の方法のいずれかの実施形態は、表A(i)~(vi)に列挙されるバイオマーカーの任意の組み合わせの存在及び/若しくは量を測定することとともに、CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含み得る。CA19-9は、他のバイオマーカーの測定と同じ又は異なる時間で測定され得る。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、CA19-9(糖鎖抗原19-9)の存在及び/若しくは量を測定することを除外する。具体的には、本明細書に記載の方法のいずれかの実施形態は、CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを除外し得る。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、補体因子Bの存在及び/若しくは量を測定することを除外する。具体的には、本明細書に記載の方法のいずれかの実施形態は、補体因子Bの存在及び/若しくは量を測定することを除外し得る。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、並びに(iii)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、並びに(iv)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)IGFBP3、並びに(iv)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)補体因子B、(iii)IGFBP3、並びに(iv)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)IGFBP3、(iii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2、並びに(iv)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、並びに(v)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C5、並びに(vi)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C5、(vi)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2、並びに(vii)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C5、(vi)シスタチンC、(vii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2、並びに(viii)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C4、(vi)補体C5、(vii)シスタチンC、(viii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2、並びに(ix)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、(v)補体C4、並びに(vi)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)IGFBP3、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、(v)補体C4、並びに(vi)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、(v)補体C4、並びに(vi)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、(v)補体C4、並びに(vi)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)補体因子B、(ii)補体C5、(iii)シスタチンC、(iv)補体C4、並びに(v)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、並びに(ii)OPG及び/又はVWFの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、並びに(iii)補体因子Bの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、並びに(iii)IGFBP3の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)補体因子B、(iii)IGFBP3の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)IGFBP3、並びに(iii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、並びに(iv)IGFBP3の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、並びに(v)補体C5の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C5、並びに(vi)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C5、(vi)シスタチンC、並びに(vii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C4、(vi)補体C5、(vii)シスタチンC、並びに(viii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、並びに(v)補体C4の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)IGFBP3、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、並びに(v)補体C4の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、並びに(v)補体C4の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)補体因子B、(iii)補体C5、(iv)シスタチンC、並びに(v)補体C4の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、表A、パート(i)及び/又はパート(ii)に列挙される1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、表A、パート(i)及び/又はパート(iii)及び/又はパート(v)に列挙される1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、GSN及びOPGの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、GSN、OPG、及びIGFBP3の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、GSN、OPG、補体因子B、及びIGFBP3の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、GSN、OPG、補体因子B、IGFBP3、補体C4、補体C5、シスタチンC、及びMUC16の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、GSN、OPG、IGFBP3、補体C4、補体C5、シスタチンC、及びMUC16の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、VWFの試験試料中の存在及び/若しくは量は、OPGの存在及び/若しくは量に加えて測定される。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、VWFの試験試料中の存在及び/若しくは量は、OPGの存在及び/若しくは量の代わりに測定される。本明細書に記載される本発明の態様の各々の追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、OPGの試験試料中の存在及び/若しくは量は、VWFの存在及び/若しくは量の代わりに測定される。
表3及び5に詳述されるように、本明細書で結合OPGと称される抗体配列は、VWFにも結合し得る。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、OPG及び/又はVWFの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することは、配列番号36の抗体配列によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって置き換えられる。好ましくは、配列番号36の抗体配列によって結合されるタンパク質は、OPG及び/又はVWFである。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、HADH2の試験試料中の存在及び/若しくは量は、GSN(ゲルソリン)の存在及び/若しくは量に加えて測定される。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、HADH2の試験試料中の存在及び/若しくは量は、GSNの存在及び/若しくは量の代わりに測定される。本明細書に記載される本発明の態様の各々の追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、GSNの試験試料中の存在及び/若しくは量は、HADH2の代わりに測定される。
表3及び5に詳述されるように、本明細書で結合GSNと称される抗体配列は、HADH2にも結合し得る。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、GSN及び/又はHADH2の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することは、配列番号20の抗体配列によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって置き換えられる。好ましくは、配列番号20の抗体配列によって結合されるタンパク質は、GSN及び/又はHADH2である。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、FCN2及び/又はMASP2の試験試料中の存在及び/若しくは量は、MUC16(CA125)の存在及び/若しくは量に加えて測定される。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、FCN2及び/又はMASP2の試験試料中の存在及び/若しくは量は、MUC16の存在及び/若しくは量の代わりに測定される。本明細書に記載される本発明の態様の各々の追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、MUC16の試験試料中の存在及び/若しくは量は、FCN2及び/又はMASP2の代わりに測定される。
表3に詳述されるように、本明細書で結合MUC16と称される抗体配列は、FCN2及び/又はMASP2にも結合し得る。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、MUC16、FCN2、及び/又はMASP2の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することは、配列番号30の抗体配列によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって置き換えられる。好ましくは、配列番号30の抗体配列によって結合されるタンパク質は、MUC16、FCN2、及び/又はMASP2である。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、1つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することは、表5及び/又は表6に記載される抗体配列のうちの1つ以上を含む1つ以上の結合剤によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって置き換えられる。
本明細書に記載される本発明の態様のいずれかの追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)において、1つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することは、表5に記載される抗体配列のうちの1つ以上、具体的には、配列番号6、11、13、15、20、30、32、及び36のうちの1つ以上を含む1つ以上の結合剤によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって置き換えられる。
追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、OPGの発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外し得る。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、VWFの発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、GSNの発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、HADH2の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、補体因子Bの発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、IGFBP3の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、補体C4の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、補体C5の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、シスタチンCの発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、MUC16の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、FCN2の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、MASP2の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。代替的又は追加的に、ステップ(b)は、CA19-9の発現を測定することを含む、それからなるか、又はそれを除外する。
よって、追加的又は代替的な実施形態では、ステップ(b)は、
(i)表A、パート(i)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(i)に列挙されるバイオマーカーの両方、及び/又は
(ii)表A、パート(ii)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(ii)に列挙されるバイオマーカーの両方、及び/又は
(iii)表A、パート(iii)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、及び/又は
(iv)表A、パート(iv)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、及び/又は
(v)表A、パート(v)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(v)に列挙されるバイオマーカーのうちの2個若しくは全て、及び/又は
(vi)表A、パート(vi)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(vi)に列挙されるバイオマーカーのうちの2個若しくは全て、及び/又は
(vii)表A、パート(vii)に列挙される1つ以上のバイオマーカー、の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる。
ステップ(b)は、表Aに列挙されていない1つ以上の更なるバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを追加的に含み得、更なるバイオマーカーは、追加的な診断情報を提供し得ることが理解されるであろう。
例えば、ステップ(b)は、表1に列挙される1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを含み得るか、又はそれからなり得る。
例えば、ステップ(b)は、表1におけるバイオマーカーの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11,12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、又は全ての存在及び/若しくは量を測定することを含み得るか、又はそれからなり得る。
別の例として、ステップ(b)は、表2に列挙される1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを含み得るか、又はそれからなり得る。
本発明の第1の態様の1つの好ましい実施形態では、ステップ(b)は、表Aに列挙されるバイオマーカーの全ての存在及び/若しくは量を、例えば、タンパク質レベルで、測定することを含む。このバイオマーカーシグネチャーの使用は、疾患の早期を含む、任意の病期の膵臓がん(すなわち、PDAC)の診断を可能にし、これには、健常な個体と膵臓がんを示唆する又はそれと一致する症状を有する個体を区別することが含まれる。好ましくは、ステップ(b)は、CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含む。
当業者によって、試験される個体からの試料中のバイオマーカーを測定することに加えて、本発明の方法は、1つ以上の対照試料中のそれらの同じバイオマーカーを測定することも含み得ることが理解されるであろう。
よって、一実施形態では、本方法は、
(c)
(i)膵臓がんに罹患していない個体、及び/又は
(ii)良性の膵臓及び/又は胆道疾患、例えば慢性膵炎又は糖尿病、例えば初発糖尿病(例えばII型)に罹患している個体からの1つ以上の(陰性)対照試料を提供するステップと、
(d)ステップ(b)において測定される1つ以上のバイオマーカーの対照試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって、1つ以上の対照試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップと、を更に含むか、又は更にそれらからなり、
ステップ(b)において測定される1つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量が、ステップ(d)において測定される1つ以上のバイオマーカーの対照試料中の存在及び/若しくは量とは異なる場合に、膵臓がん関連病態が識別される。
「対照試料中の存在及び/若しくは量と異なる」とは、試験試料中の1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量が1つ以上の対照試料のそれと(又は同じものを表す事前定義された参照値に対して)異なることを含む。好ましくは、試験試料中の存在及び/若しくは量は、1つ以上の対照試料中の存在及び/若しくは量(又は対照試料の平均)と、1つ以上の対照試料(例えば、陰性対照試料)の少なくとも±5%、例えば、少なくとも±6%、±7%、±8%、±9%、±10%、±11%、±12%、±13%、±14%、±15%、±16%、±17%、±18%、±19%、±20%、±21%、±22%、±23%、±24%、±25%、±26%、±27%、±28%、±29%、±30%、±31%、±32%、±33%、±34%、±35%、±36%、±37%、±38%、±39%、±40%、±41%、±42%、±43%、±44%、±45%、±41%、±42%、±43%、±44%、±55%、±60%、±65%、±66%、±67%、±68%、±69%、±70%、±71%、±72%、±73%、±74%、±75%、±76%、±77%、±78%、±79%、±80%、±81%、±82%、±83%、±84%、±85%、±86%、±87%、±88%、±89%、±90%、±91%、±92%、±93%、±94%、±95%、±96%、±97%、±98%、±99%、±100%、±125%、±150%、±175%、±200%、±225%、±250%、±275%、±300%、±350%、±400%、±500%、又は少なくとも±1000%異なる。
代替的又は追加的に、試験試料中の存在又は量は、対照試料中の平均存在又は量と、対照試料中の平均存在又は量からの少なくとも>1標準偏差、例えば、対照試料中の平均存在又は量からの≧1.5、≧2、≧3、≧4、≧5、≧6、≧7、≧8、≧9、≧10、≧11、≧12、≧13、≧14、又は≧15標準偏差だけ異なる。標準偏差(例えば、直接、二乗和、Welford)を判定するために任意の好適な手段が使用され得るが、一実施形態では、直接法(すなわち、[試料の二乗和から平均を引き、試料数で割ったもの]の平方根)を使用して標準偏差が判定される。
代替的又は追加的に、「対照試料中の存在及び/若しくは量と異なる」によって、我々は、試験試料中の存在又は量が、統計的に有意な方法で対照試料中の量と相関しないことを含む。「統計的に有意な方法で対照試料中の量と相関しない」とは、試験試料中の存在又は量が、対照試料の存在又は量と、>0.001、例えば、>0.002、>0.003、>0.004、>0.005、>0.01、>0.02、>0.03、>0.04>0.05、>0.06、>0.07、>0.08、>0.09、又は>0.1のp値で相関することを意味する又は含む。z検定、t検定、スチューデントのt検定、f検定、マン-ホイットニーU検定、ウィルコクソン符号順位検定、及びピアソンのカイ二乗検定を含む、当業者に知られるp値を判定するための任意の好適な手段を使用することができる。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定されるGSN及び/又はHADH2の量の減少は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定されるIGFBP3の量の減少は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定されるMUC16、FCN2、及び/又はMASP2の量の減少は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定されるOPG及び/又はVWFの量の増加は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定される補体因子Bの量の増加は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定される補体C5の量の増加は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定される補体C4の量の増加は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)で測定されるシスタチンCの量の増加は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、陰性対照試料と比較したステップ(b)において測定されるCA19-9の量の増加は、個体における膵臓がん関連病態を示す。
一実施形態では、本発明の方法は、
(e)膵臓がんに罹患している個体からの1つ以上の(陽性)対照試料を提供するステップと、
(f)ステップ(b)において測定される1つ以上のバイオマーカーの対照試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって、対照試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップと、を更に含み得るか、又は更にそれらからなり得、
ステップ(b)において測定される1つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量が、ステップ(f)において測定される1つ以上のバイオマーカーの対照試料中の存在及び/若しくは量と対応する場合に、膵臓がん関連病態が識別される。
よって、本発明の方法は、ステップ(c)+(d)及び/又はステップ(e)+(f)を含み得る。
「対照試料中の存在及び/若しくは量と対応する」とは、存在及び/若しくは量が陽性対照試料の存在及び/若しくは量と同じであるか、又は1つ以上の陰性対照試料よりも1つ以上の陽性対照試料の存在及び/若しくは量に(又は同じものを表す事前定義された参照値に対して)より近いことを含む。好ましくは、存在及び/若しくは量は、1つ以上の対照試料の存在及び/若しくは量(又は対照試料の平均)の±40%以内、例えば、1つ以上の対照試料(例えば、陽性対照試料)の±39%、±38%、±37%、±36%、±35%、±34%、±33%、±32%、±31%、±30%、±29%、±28%、±27%、±26%、±25%、±24%、±23%、±22%、±21%、±20%、±19%、±18%、±17%、±16%、±15%、±14%、±13%、±12%、±11%、±10%、±9%、±8%、±7%、±6%、±5%、±4%、±3%、±2%、±1%、±0.05%以内、又は0%以内である。
代替的又は追加的に、試験試料中の存在又は量の差は、異なる及び対応するバイオマーカー発現についての標準偏差範囲が重ならない(例えば、隣接するが重ならない)ことを条件として、対照試料中の平均存在又は量からの≦5標準偏差、例えば、対照試料中の平均存在又は量からの≦4.5、≦4、≦3.5、≦3、≦2.5、≦2、≦1.5、≦1.4、≦1.3、≦1.2、≦1.1、≦1、≦0.9、≦0.8、≦0.7、≦0.6、≦0.5、≦0.4、≦0.3、≦0.2、≦0.1、又は0標準偏差である。
代替的又は追加的に、「対照試料中の存在及び/若しくは量と対応する」とは、試験試料中の存在又は量が、統計的に有意な方法で対照試料中の量と相関することを含む。「統計的に有意な方法で対照試料中の量と相関する」とは、試験試料中の存在又は量が、対照試料のそれと≦0.05、例えば、≦0.04、≦0.03、≦0.02、≦0.01、≦0.005、≦0.004、≦0.003、≦0.002、≦0.001、≦0.0005、又は≦0.0001のp値で相関することを意味するか、又はそれを含む。
バイオマーカーの差次的発現(上方調節又は下方調節)、又はその欠如は、当業者に知られる任意の好適な手段によって判定することができる。差次的発現は、少なくとも0.05未満(p=<0.05)、例えば、少なくとも<0.04、<0.03、<0.02、<0.01、<0.009、<0.005、<0.001、<0.0001、<0.00001、又は少なくとも<0.000001のp値に対して判定される。例えば、差次的発現は、サポートベクターマシン(SVM)を使用して判定され得る。
一実施形態では、SVMは、表7に記載されるSVMスクリプトであるか、又はそれから誘導される。
当業者によって、差次的発現が単一のバイオマーカー又は組み合わされて(すなわち、バイオマーカーシグネチャーとして)考慮される複数のバイオマーカーに関連し得ることが理解されるであろう。よって、p値は、単一のバイオマーカー又はバイオマーカーの群と関連し得る。実際に、個別に考慮される場合0.05より大きい差次的発現p値を有するタンパク質は、それにもかかわらず依然として、それらの発現レベルが1つ以上の他のバイオマーカーと組み合わされて考慮される場合、本発明によるバイオマーカーとして有用であり得る。
添付の実施例に例示されるように、組織、血液、血清、又は血漿試験試料中の特定のタンパク質の発現は、個体における膵臓がんを示し得る。例えば、単一試験試料中の特定の血清タンパク質の相対発現は、個体における膵臓がんの存在を示し得る。
代替的又は追加的な実施形態では、ステップ(b)において測定される1つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量は、ステップ(d)及び/又は(f)における測定を表す所定の参照値、すなわち、参照陰性及び/又は陽性対照値に対して比較され得る。
上記で詳述されるように、本発明の方法は、ステップ(b)において試験試料中で測定される1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量を、1つ以上の陰性又は陽性対照試料中で測定することも含み得る。
例えば、1つ以上の陰性対照試料は、試料が得られた時点で、
(a)膵臓がん、例えば、腺がん(例えば、膵管腺がん又は管状乳頭膵腺がん)、膵肉腫、悪性漿液性嚢胞腺腫、腺扁平上皮がん、印環細胞がん、肝がん、コロイドがん、未分化がん、及び破骨細胞様巨細胞を伴う未分化がん、並びに/又は
(b)非がん性膵臓疾患若しくは状態、例えば、急性膵炎、慢性膵炎、及び自己免疫性膵炎、並びに/又は
(c)任意の他の疾患若しくは状態を患っていなかった個体からのものであり得る。
よって、陰性対照試料は、健常な個体から得ることができる。
同様に、1つ以上の陽性対照試料は、試料が得られた時点で、膵臓がん、例えば、腺がん(例えば、膵管腺がん又は管状乳頭膵腺がん)、膵肉腫、悪性漿液性嚢胞腺腫、腺扁平上皮がん、印環細胞がん、肝がん、コロイドがん、未分化がん、及び破骨細胞様巨細胞を伴う未分化がん、並びに/又は非がん性膵臓疾患若しくは状態、例えば、急性膵炎、慢性膵炎、及び自己免疫性膵炎、並びに/又は任意の他の疾患若しくは状態に罹患していた個体からのものであり得る。
本発明の第1の態様の1つの好ましい実施形態では、方法は、個体に対して繰り返される。よって、ステップ(a)及び(b)は、試験された元の試料と異なる時間に収集された同じ個体(又は以前の方法の繰り返し)からの試料を使用して繰り返され得る。そのような繰り返された試験は、例えば、選択された治療計画の有効性を判定するため、及び(適切な場合に)採用される代替的な計画を選択するため、疾患進行を評価することを可能にし得る。
よって、一実施形態では、方法は、使用された以前の試験試料に対して1日~104週、例えば、1週~100週、1週~90週、1週~80週、1週~70週、1週~60週、1週~50週、1週~40週、1週~30週、1週~20週、1週~10週、1週~9週、1週~8週、1週~7週、1週~6週、1週~5週、1週~4週、1週~3週、又は1週~2週に収集された試験試料を使用して繰り返される。
代替的又は追加的に、本方法は、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、10日、2週、3週、4週、5週、6週、7週、8週、9週、10週、15週、20週、25週、30週、35週、40週、45週、50週、55週、60週、65週、70週、75週、80週、85週、90週、95週、100週、104週、105週、110週、115週、120週、125週、及び130週からなる群からの期間毎に収集された試験試料を使用して繰り返され得る。
代替的又は追加的に、本方法は、少なくとも1回、例えば、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、11回、12回、13回、14回、15回、16回、17回、18回、19回、20回、21回、22回、23、24回、又は25回繰り返され得る。
代替的又は追加的に、本方法は、連続的に繰り返される。
一実施形態では、本発明の方法及び/又は従来の臨床的方法を使用して膵臓がんが個体において診断されるまで(すなわち、診断の確認が行われるまで)、方法は繰り返される。
好適な従来の臨床方法は、当該技術分野において周知である。例えば、それらの方法は、Ducreux et al.,2015,’Cancer of the pancreas:ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis,treatment and follow-up’Annals of Oncology,26(Supplement 5):v56-v68及び/又はFreelove & Walling,2006,’Pancreatic Cancer:Diagnosis and Management’American Family Physician,73(3):485-492(これらは、参照により本明細書に組み込まれる)に記載される。よって、膵臓がん診断は、コンピュータ断層撮影(好ましくは、二相螺旋コンピュータ断層撮影)、経腹壁的超音波検査、内視鏡的超音波検査ガイド下微細針吸引、内視鏡的逆行性胆道膵管造影、陽電子放射断層撮影、磁気共鳴イメージング、身体検査、及び生検からなる群から選択される1つ以上の方法を使用して確認され得る。
代替的及び/又は追加的に、膵臓がん診断は、膵臓がんの診断のための既知のバイオマーカーシグネチャーを使用して確認され得る。例えば、膵臓がんは、WO2008/117067A9、WO2012/120288A2、WO2015/067969A2、WO2017/050939A2、WO2017/194613A2、及びWO2018/141804A1からなる群に記載される1つ以上のバイオマーカー又は診断方法で診断され得る。
本発明の方法の1つの好ましい実施形態では、ステップ(a)は、試験される個体からの血清試料を提供することを含み、かつ/又はステップ(b)は、試料中で1つ以上のバイオマーカーのタンパク質若しくはポリペプチドの発現を測定することを含む。よって、試料のバイオマーカーシグネチャーは、タンパク質レベルで判定され得る。
そのような実施形態では、ステップ(b)、(d)、及び/又はステップ(f)は、表Aに列挙されるバイオマーカー(すなわち、タンパク質)に結合することができる1つ以上の第1の結合剤を使用して行われ得る。当業者によって、第1の結合剤が、タンパク質バイオマーカーの1つに対する特異性を有する単一の種又は各々異なるタンパク質バイオマーカーに対する特異性を有する複数の異なる種を含み得るか、又はそれからなり得ることが理解されるであろう。
追加的又は代替的な実施形態では、1つ以上の第1の結合剤は、表5及び/又は表6に定義される抗体配列のうちの1つ以上を含む。
追加的又は代替的な実施形態では、1つ以上の第1の結合剤は、配列番号6、11、13、15、20、30、32、及び36の抗体配列のうちの1つ以上を含む。
追加的又は代替的な実施形態では、1つ以上の第1の結合剤は、配列番号30、32、及び36の抗体配列のうちの1つ以上を含む。
表5に定義される抗体配列の任意の組み合わせは、本発明の方法、例えば、上述のように測定され得るバイオマーカーの異なる組み合わせの各々又はいずれかと相関する組み合わせで使用され得ることが理解されるであろう。
好適な結合剤(結合分子とも称される)は、以下で考察されるように、所与の標的分子に結合するそれらの能力に基づいて、ライブラリーから選択することができる。
1つの好ましい実施形態では、結合剤の少なくとも1種類、より典型的には全ての種類は、その抗体若しくは抗原結合断片、又はそのバリアントを含み得るか、又はそれからなり得る。
抗体の産生及び使用方法は、当該技術分野において周知であり、例えば、Antibodies:A Laboratory Manual,1988,Harlow & Lane,Cold Spring Harbor Press,ISBN-13:978-0879693145,Using Antibodies:A Laboratory Manual,1998,Harlow & Lane,Cold Spring Harbor Press,ISBN-13:978-0879695446 and Making and Using Antibodies:A Practical Handbook,2006,Howard & Kaser,CRC Press,ISBN-13:978-0849335280(それらの開示は参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
よって、断片は、可変重(V)又は可変軽(V)ドメインのうちの1つ以上を含有し得る。例えば、抗体断片という用語は、Fab様分子(Better et al(1988)Science 240,1041)、Fv分子(Skerra et al(1988)Science 240,1038)、V及びVパートナードメインが柔軟なオリゴペプチドを介して連結している一本鎖Fv(scFv)分子(Bird et al(1988)Science 242,423;Huston et al(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85,5879)、及び単離Vドメインを含む単一ドメイン抗体(dAb)(Ward et al(1989)Nature 341,544)を含む。
例えば、結合剤は、scFv分子であり得る。
「抗体バリアント」という用語は、これらに限定されないが、免疫グロブリン軽及び/又は重鎖可変領域及び/又は定常領域のファージディスプレイによって産生される単鎖抗体分子、又は当業者に知られているイムノアッセイフォーマットで抗原に結合することができる他の免疫相互作用分子などの任意の合成抗体、組換え抗体、又は抗体ハイブリッドを含む。
それらの特異的結合部位を保持する抗体断片の合成に含まれる技法の一般的な説明は、Winter & Milstein(1991)Nature 349,293-299に見出される。
抗体ライブラリー(Clackson et al,1991,Nature 352,624-628、Marks et al,1991,J Mol Biol 222(3):581-97)、ペプチドライブラリー(Smith,1985,Science 228(4705):1315-7)、発現cDNAライブラリー(Santi et al(2000)J Mol Biol 296(2):497-508)、アフィボディなどの抗体フレームワーク以外の他のスキャフォールド上のライブラリー(Gunneriusson et al,1999,Appl Environ Microbiol 65(9):4134-40)、又はアプタマーに基づくライブラリー(Kenan et al,1999,Methods Mol Biol 118,217-31)などの分子ライブラリーが、所与のモチーフに特異的な結合分子が本発明の方法における使用について選択される供給源として使用され得る。
便利には、結合剤は、表面上(例えば、マルチウェルプレート又はアレイ上)に固定化され得、例えば、下記の実施例を参照されたい。
本発明の方法の一実施形態では、ステップ(b)、(d)、及び/又はステップ(f)は、1つ以上のバイオマーカーに結合することができる第2の結合剤を含むアッセイを使用して行われ、第2の結合剤は、検出可能部分を含む。例えば、固定化(第1の)結合剤は、最初にタンパク質バイオマーカーをマイクロアレイの表面上に「捕捉」するのに使用され得、次いで第2結合剤は、「捕捉した」タンパク質を検出するのに使用され得る。
第2の結合剤は、抗体又はその抗原結合断片などの(第1の)結合剤に関して上に記載されるとおりであり得る。
当業者によって、試験試料中の1つ以上のバイオマーカー(例えば、タンパク質)が、ステップ(b)を行う前に、検出可能部分で標識され得ることが理解されるであろう。同様に、対照試料中の1つ以上のバイオマーカーは、検出可能部分で標識され得る。
代替的に、又は加えて、第1及び/又は第2の結合剤は、検出可能部分で標識され得る。
「検出可能部分」とは、部分が検出され得るものであり、部分の相対量及び/又は位置(例えば、アレイ上の位置)が判定され得るという意味を含む。
好適な検出可能部分は、当該技術分野において周知である。例えば、検出可能部分は、蛍光部分、発光部分、化学発光部分、放射性部分、酵素部分からなる群から選択され得る。
1つの好ましい実施形態では、検出可能部分は、ビオチンである。
よって、検出可能部分は、特定の条件に曝露される場合に検出され得る、蛍光及び/又は発光及び/又は化学発光部分であり得る。例えば、蛍光部分は、蛍光部分の励起を引き起こすために特定の波長及び強度で放射線(すなわち、光)に曝露される必要があり、それによって検出され得る特定の波長で検出可能な蛍光を放射することを可能にし得る。
代替的に、検出可能部分は、(好ましくは検出不可能な)基質を可視化及び/又は検出することができる検出可能な生成物に変換することができる酵素であり得る。好適な酵素の例は、例えば、ELISAアッセイに関して下記により詳細に考察される。
更なる代替では、検出可能部分は、イメージングに有用である放射性原子であり得る。好適な放射性原子は、シンチグラフィー研究について99mTc及び123Iを含む。他の容易に検出可能な部分としては、例えば、同様に123I、131I、111In、19F、13C、15N、17O、ガドリニウム、マンガン、又は鉄などの磁気共鳴イメージング(MRI)のためのスピン標識が挙げられる。明らかに、検出される薬剤(例えば、本明細書に記載の試験試料及び/若しくは対照試料中の1つ以上のバイオマーカー、並びに/又は選択されたタンパク質の検出に使用される抗体分子など)は、検出可能部分が容易に検出可能となるために、適切な原子同位体を十分に有していなければならない。
血清又は血漿タンパク質を検出するための好ましいアッセイは、モノクローナル及び/又はポリクローナル抗体を使用するサンドイッチアッセイを含む、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、免疫放射アッセイ(IRMA)、及び免疫酵素アッセイ(IEMA)を含む。例示的なサンドイッチアッセイは、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第4,376,110号及び同第4,486,530号にDavidらによって記載されている。スライド上の細胞の抗体染色は、当業者には周知のように、細胞学検査室診断試験において周知の方法で使用され得る。
便利には、アッセイは、典型的には、通常は固相アッセイにおいて、呈色反応生成物を与える酵素の使用を含む、ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)である。西洋ワサビペルオキシダーゼ及びホスファターゼなどの酵素が広く用いられてきた。ホスファターゼ反応を増幅する方法は、NADPを基質として使用して、ここで第2の酵素システムの補酵素として作用するNADを生成することである。Escherichia coli由来のピロホスファターゼは、酵素が組織中に存在せず、安定であり、良好な反応色を与えるので、良好な複合体を提供する。ルシフェラーゼなどの酵素に基づく化学発光システムを使用することもできる。
ELISA法は、当該技術分野において周知であり、例えば、The ELISA Guidebook(Methods in Molecular Biology),2000,Crowther,Humana Press,ISBN-13:978-0896037281(その開示は参照により本明細書に組み入れられる)を参照されたい。
代替的に、ビタミンビオチンとの複合は、それが大きな特異性及び親和性で結合する酵素結合アビジン又はストレプトアビジンとのその反応によってこれを容易に検出することができるので、頻繁に使用される。
1つの好ましい実施形態では、ステップ(b)、(d)、及び/又はステップ(f)は、アレイを使用して行われ得る。
アレイ自体は、当該技術分野において周知である。典型的には、それらは、各々固体支持体の表面上に形成された無限の面積を有する、間隔があいた(すなわち、離散)領域(「スポット」)を有する線形又は二次元構造で形成される。アレイはまた、各ビーズを分子コード若しくはカラーコードによって識別又は連続流において識別することができるビーズ構造とすることができる。分析はまた連続して行うことができ、試料は各々溶液から分子のクラスを吸着する一連のスポット上を通過させる。固体支持体は、典型的には、ガラス又はポリマーであり、最も一般的に使用されるポリマーは、セルロース、ポリアクリルアミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はポリプロピレンである。固体支持体は、チューブ、ビーズ、ディスク、シリコンチップ、マイクロプレート、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜、ニトロセルロース膜、ナイロン膜、他の多孔質膜、非多孔質膜(例えば、とりわけ、プラスチック、ポリマー、パースペックス、シリコン)、複数のポリマーピン、若しくは複数のマイクロタイターウェル、又はタンパク質、ポリヌクレオチド、及び他の好適な分子を固定化するため、並びに/若しくはイムノアッセイを行うために好適である任意の他の表面の形態であり得る。結合プロセスは、当該技術分野において周知であり、一般に、タンパク質分子、ポリヌクレオチドなどを固体支持体に共有結合又は物理吸着する架橋からなる。接触若しくは非接触プリント、マスキング、又はフォトリソグラフィーなどの、周知の技法を使用することによって、各スポットの位置を定義することができる。説明については、Jenkins,R.E.,Pennington,S.R.(2001,Proteomics,2,13-29)及びLal et al(2002,Drug Discov Today 15;7(18 Suppl):S143-9)を参照されたい。
典型的には、アレイは、マイクロアレイである。「マイクロアレイ」とは、少なくとも約100/cm、好ましくは少なくとも約1000/cmの離散領域の密度を有する領域のアレイの意味を含む。マイクロアレイ内の領域は、典型的な寸法、例えば、約10~250μmの範囲の直径を有し、アレイ内の他の領域からほぼ同じ距離だけ離れている。アレイはまた、マクロアレイ又はナノアレイであり得る。
(上記で考察された)好適な結合分子が識別及び単離されると、当業者は、分子生物学の分野で周知の方法を使用してアレイを製造することができる。
アレイフォーマットの例は、下記で実施例及びその中で引用されている参考文献に記載されており、例えば、Steinhauer et al.,2002、Wingren and Borrebaeck,2008、Wingren et al.,2005、Delfani et al.,2016(それらの開示は参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
よって、例示的な実施形態では、本方法は、
(i)試料(例えば、血清)中に存在するバイオマーカーをビオチンで標識することと、
(ii)ビオチン標識タンパク質を、複数のscFvを含むアレイと接触させることであって、複数のscFvが、その表面上の離散した位置に固定化され、scFvが、表A(i)~(vi)におけるタンパク質のうちの1つ以上に対して特異性を有する、接触させることと、
(iii)(表面結合scFv上に固定化された)ビオチン標識タンパク質を、蛍光色素を含むストレプトアビジン複合体と接触させることと、
(iv)アレイ表面上の離散した位置にある色素の存在を検出することと、を含み、
アレイ表面上の色素の発現が、試料中の表Aからのバイオマーカーの発現を示す。
追加的又は代替的な実施形態では、CA19-9の存在及び/若しくは量は、本方法の一部として測定される。CA19-9は、表Aに定義される他のバイオマーカーと一緒に、又は別々に測定され得る。例えば、CA19-9は、別個のELISA法を介して測定され得る。次いで、CA19-9に関するデータは、膵臓がん関連病態を判定するために、表Aに定義される他のバイオマーカーに関するデータと一緒に、又は別個に分析され得る。
代替的な実施形態では、ステップ(b)、(d)、及び/又は(f)は、1つ以上のバイオマーカーをコードする核酸分子の発現を測定することを含む。
核酸分子は、mRNA又はcDNAなどの、遺伝子発現中間体又はその誘導体であり得る。
よって、ステップ(b)、(d)、及び/又は(f)において1つ以上のバイオマーカーの発現を測定することは、サザンハイブリダイゼーション、ノーザンハイブリダイゼーション、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、逆転写酵素PCR(RT-PCR)、定量的リアルタイムPCR(qRT-PCR)、ナノアレイ、マイクロアレイ、マクロアレイ、オートラジオグラフィー、及びin situハイブリダイゼーションからなる群から選択される方法を使用して行われ得る。
例えば、ステップ(b)、(d)、及び/又は(f)における1つ以上のバイオマーカーの発現を測定することは、各々個別に表Aに識別されるバイオマーカーの1つをコードする核酸分子に選択的に結合することができる、1つ以上の結合部分を使用して行われ得る。
便利には、1つ以上の結合部分は、各々DNA、RNA、PNA、LNA、GNA、TNA、又はPMOなどの、核酸分子を含むか、又はそれからなる。
有利には、1つ以上の結合部分は、5~100ヌクレオチド長である。例えば、15~35ヌクレオチド長。
核酸ベースの結合部分は検出可能部分を含み得ることが理解されるであろう。
よって、検出可能部分は、蛍光部分、発光部分、化学発光部分、放射性部分(例えば、放射性原子)、又は酵素部分からなる群から選択され得る。
代替的又は追加的に、検出可能部分は、例えば、テクネチウム-99m、ヨウ素-123、ヨウ素-125、ヨウ素-131、インジウム-111、フッ素-19、炭素-13、窒素-15、酸素-17、リン-32、硫黄-35、重水素、トリチウム、レニウム-186、レニウム-188、及びイットリウム-90からなる群から選択される、放射性原子を含み得るか、又はそれからなり得る。
代替的又は追加的に、結合部分の検出可能部分は、蛍光部分であり得る。
更なる態様では、核酸分子は、循環腫瘍DNA分子(ctDNA)である。
ctDNAを検出するのに好適な方法は、現在十分に確立されており、例えば、Lewis et al.,2016,World J Gastroenterol.22(32):7175-7185、及びその中に引用される参考文献(その開示は参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
上で詳述されるように、ステップ(a)(及び/又はステップ(c)及び/又は(e))で提供される試料は、未分画血液、血漿、血清、組織液、膵臓組織、乳汁、胆汁、及び尿からなる群から選択され得る。
便利には、ステップ(a)、(c)、及び/又は(e)で提供される試料は、血清である。
任意に1つ以上の更なるバイオマーカー、例えば、表1からの1つ以上の追加的なバイオマーカーと併せた、表Aにおけるバイオマーカーのいくつか又は全ての適切な選択によって、本発明の方法は、膵臓がんの診断について高い予測精度を示す。
よって、ROC AUC値によって判定される、本方法の予測精度は、少なくとも0.50、例えば、少なくとも0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、又は少なくとも0.99であり得る。
よって、一実施形態では、ROC AUC値によって判定される、本方法の予測精度は、少なくとも0.80、又は好ましくは少なくとも0.83である。
よって、別の実施形態では、ROC AUC値によって判定される、本方法の予測精度は、少なくとも0.90、又は好ましくは少なくとも0.92である。
本発明の方法では、ステップ(b)(及び/又はステップ(d)及び/又は(e))で得られた「生」データは、診断に達する前に1つ以上の分析ステップを経験する。例えば、生データは、1つ以上の対照値に対して標準化される(すなわち、正規化される)必要があり得る。
典型的には、診断は、http://cran.r-project.org/web/packages/e1071/index.html(例えば、e1071 1.5-24)から入手可能なものなどの、サポートベクターマシン(SVM)を使用して行われる。しかしながら、任意の他の好適な手段もまた使用され得る。
サポートベクターマシン(SVM)は、分類及び回帰に使用される一連の関連教師あり学習方法である。各々2つのカテゴリーのうちの1つに属するものとしてマークされた一連の訓練例を考慮して、SVM訓練アルゴリズムは、新たな例が1つのカテゴリー又は他方に該当するかを予測するモデルを構築する。直感的には、SVMモデルは、別々のカテゴリーの例ができるだけ広い明確なギャップで分かれるようにマッピングされた、空間における点としての例を示すものである。新たな例は次いで同じ空間にマッピングされ、それらがギャップのどちら側に該当するかに基づいて、カテゴリーに属すると予測される。
より形式的には、サポートベクターマシンは、高次元又は無限次元の空間に超平面又は超平面の集合を構築し、それは分類、回帰、又は他のタスクに使用することができる。直感的には、一般にマージンが大きいほど分類器の汎化誤差が低くなるので、任意のクラスの最も近い訓練データポイント(いわゆる機能的マージン)まで最も大きな距離を有する超平面によって、良好な分離が達成される。SVMの詳細な情報については、例えば、Burges,1998,Data Mining and Knowledge Discovery,2:121-167を参照されたい。
本発明の一実施形態では、SVMは、既知の疾患状態を有する個体(例えば、膵臓がんを有することが知られている個体、急性炎症性膵炎を有することが知られている個体、慢性膵炎を有することが知られている個体、又は健常であることが知られている個体)からのバイオマーカープロファイルを使用して、本発明の方法を行う前に「訓練」される。そのような訓練試料をかけることによって、SVMは、どのバイオマーカープロファイルが膵臓がんと関連しているかを学習することができる。訓練プロセスが完了すると、SVMは次いで、試験されたバイオマーカー試料が膵臓がんを有する個体からのものであるかどうかを判定することができる。
しかしながら、この訓練手順は、SVMを必要な訓練パラメータで事前プログラムすることによって回避することができる。例えば、診断は、表Aに列挙されるバイオマーカーのいずれか又は全ての測定に基づいて、表7に詳述されるSVMアルゴリズムを使用して既知のSVMパラメータに従って行われ得る。
当業者によって、好適なSVMパラメータは、SVMマシンを適切なデータの選択(すなわち、既知の膵臓がん状態を有する個体からのバイオマーカー測定値)で訓練することによって、表Aに列挙されるバイオマーカーの任意の組み合わせについて判定することができることが理解されるであろう。代替的に、実施例及び図のデータは、当該技術分野で知られる任意の他の好適な統計的方法に従って特定の膵臓がん関連病態を判定するために使用され得る。
好ましくは、本発明の方法は、少なくとも60%の精度、例えば、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%精度を有する。
好ましくは、本発明の方法は、少なくとも60%の感度、例えば、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%感度を有する。本発明の方法は、少なくとも83%の感度を有し得る。
好ましくは、本発明の方法は、少なくとも60%の特異性、例えば、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%特異性を有する。
本発明の方法は、少なくとも95%の特異性を有し得る。
「精度」とは、方法の正確な結果の割合を意味し、「感度」とは、陽性として正確に分類される全ての膵臓がん陽性試料の割合を意味し、「特異性」とは、陰性として正確に分類される全ての膵臓がん陰性試料の割合を意味する。
シグナル強度は、当業者に知られる任意の好適な手段を使用して、例えば、Array-Pro(Media Cybernetics)を使用して定量化され得る。シグナル強度データは、(すなわち、技術的変動を調節するために)正規化され得る。正規化は、当業者に知られる任意の好適な方法を使用して行われ得る。代替的又は追加的に、データは、経験的ベイズアルゴリズムComBatを使用して正規化される(Johnson et al.,2007)。
PCA、ANOVAによるq値計算、及び/又は倍率変化計算などの当該技術分野において周知の方法を使用して、精製データの更なる統計分析が行われ得る。
上記のように、第1の(「トレーニング」)データセットは、膵臓がんの診断のためのバイオマーカーシグネチャーとして役立つ、例えば、表Aからの、バイオマーカーの組み合わせを識別するために使用され得る。トレーニングデータセットの数学的分析は、最も好適なバイオマーカーシグネチャーを判定するために既知のアルゴリズムを使用して行われ得る。所与のバイオマーカーの組み合わせ(シグネチャー)の予測精度は、次に新しい(「検証」)データセットに対して検証することができる。
当業者によって、試験された個体は、任意の民族又は地理的起源のものであり得ることが理解されるであろう。代替的に、試験された個体は、例えば、民族及び/又は地理的起源に基づいて、定義された部分母集団のものであり得る。例えば、試験された個体は、白人及び/又は中国人(例えば、漢民族)であり得る。
典型的には、ステップ(a)、(c)、及び/又は(e)で提供される試料は、膵臓がんの治療(例えば、切除、化学療法、放射線療法)の前に提供される。
一実施形態では、試験される個体は、慢性膵炎、遺伝性膵管腺がん、及びポイツ-ジェガース症候群からなる群から選択される1つ以上の状態を患っている。
診断される膵臓がんは、腺がん、腺扁平上皮がん、印環細胞がん、肝がん、コロイドがん、未分化がん、及び破骨細胞様巨細胞を伴う未分化がんからなる群から選択され得る。好ましくは、膵臓がんは、膵腺がんである。より好ましくは、膵臓がんは、膵外分泌がんとしても知られる膵管腺がんである。
本発明の第1の態様の1つの好ましい実施形態は、膵臓がんを有する個体の陽性診断後に、個体に膵臓がん療法を提供する追加ステップ(g)を含む。
よって、本発明の関連態様は、
(a)本発明の第1の態様による方法を使用して、個体を、膵臓がんを有すると診断するステップと、
(b)そのように診断された個体を膵臓がん療法(例えば、Thota et al.,2014,Oncology 28(1):70-4(その開示が参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい)で治療するステップと、を含む、膵臓がんを有する個体の治療方法を提供する。
膵臓がん療法は、外科手術、化学療法、免疫療法、化学免疫療法、熱化学療法、放射線療法、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。例えば、膵臓がん療法は、AC化学療法、カペシタビン及びドセタキセル化学療法(Taxotere(登録商標))、CMF化学療法、シクロホスファミド、EC化学療法、ECF化学療法、E-CMF化学療法(Epi-CMF)、エリブリン(Halaven(登録商標))、FEC化学療法、FEC-T化学療法、フルオロウラシル(5FU)、GemCarbo化学療法、ゲムシタビン(Gemzar(登録商標))、ゲムシタビン及びシスプラチン化学療法(GemCis又はGemCisplat)、GemTaxol化学療法、イダルビシン(Zavedos(登録商標))、リポソームドキソルビシン(DaunoXome(登録商標))、マイトマイシン(Mitomycin C Kyowa(登録商標))、ミトキサントロン、MM化学療法、MMM化学療法、パクリタキセル(Taxol(登録商標))、TAC化学療法、タキソテール及びシクロホスファミド(TC)化学療法、ビンブラスチン(Velbe(登録商標))、ビンクリスチン(Oncovin(登録商標))、ビンデシン(Eldisine(登録商標))、及びビノレルビン(Navelbine(登録商標))であり得る。
したがって、本発明の更なる態様は、その投与計画が本発明の第1の態様の方法の結果に基づいて決定される、膵臓がんの治療に使用するための抗腫瘍剤(又はその組み合わせ)を提供する。
本発明の関連態様は、膵臓がんの治療における抗腫瘍剤(又はその組み合わせ)の使用を提供し、その投与計画は、本発明の第1の態様の方法の結果に基づいて決定される。
本発明の更なる関連態様は、膵臓がんを治療するための医薬品の製造における抗腫瘍剤(又はその組み合わせ)の使用を提供し、その投与計画は、本発明の第1の態様の方法の結果に基づいて決定される。
よって、本発明はまた、患者に有効量の抗腫瘍剤(又はその組み合わせ)を投与することを含む、膵臓がんを治療する方法も提供し、膵臓がんを治療するのに有効な抗腫瘍剤(又はその組み合わせ)の量は、本発明の第1の態様の方法の結果に基づいて決定される。
一実施形態では、抗腫瘍剤は、アルキル化剤(ATCコードL01a)、代謝拮抗剤(ATCコードL01b)、植物アルカロイド若しくは他の天然産物(ATCコードL01c)、細胞毒性抗生物質若しくは関連物質(ATCコードL01d)、又は別の抗腫瘍剤(ATCコードL01x)を含むか、又はそれからなる。
したがって、一実施形態では、抗腫瘍剤は、ナイトロジェンマスタード類似体(例えば、シクロホスファミド、クロラムブシル、メルファラン、クロルメチン、イホスファミド、トロホスファミド、プレドニムスチン、又はベンダムスチン)、スルホン酸アルキル(例えば、ブスルファン、トレスルファン、又はマンノスルファン)、エチレンイミン(例えば、チオテパ、トリアジコン、又はカルボコン)、ニトロソ尿素(例えば、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、フォテムスチン、ニムスチン、又はラニムスチン)、エポキシド(例えば、エトグルシド)、又は別のアルキル化剤(ATCコードL01ax、例えば、ミトブロニトール、ピポブロマン、テモゾロミド、又はダカルバジン)からなる群から選択されるアルキル化剤を含むか、又はそれからなる。
別の実施形態では、抗腫瘍剤は、葉酸類似体(例えば、メトトレキサート、ラルチトレキセド、ペメトレキセド、又はプララトレキセート)、プリン類似体(例えば、メルカプトプリン、チオグアニン、クラドリビン、フルダラビン、クロファラビン、又はネララビン)、又はピリミジン類似体(例えば、シタラビン、フルオロウラシル(5-FU)、テガフール、カルモフール、ゲムシタビン、カペシタビン、アザシチジン、又はデシタビン)からなる群から選択される代謝拮抗剤を含むか、又はそれからなる。
また更なる実施形態では、抗腫瘍剤は、ビンカアルカロイド若しくはビンカアルカロイド類似体(例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビン、又はビンフルニン)、ポドフィロトキシン誘導体(例えば、エトポシド又はテニポシド)、コルヒチン誘導体(例えば、デメコルシン)、タキサン(例えば、パクリタキセル、ドセタキセル、又はパクリタキセルポリグルメックス)、又は別の植物アルカロイド若しくは天然産物(ATCコードL01cx、例えば、トラベクテジン)からなる群から選択される植物アルカロイド又は他の天然産物を含むか、又はそれからなる。
一実施形態では、抗腫瘍剤は、アクチノマイシン(例えば、ダクチノマイシン)、アントラサイクリン若しくは関連物質(例えば、ドキソルビシン、ダウノルビシン、エピルビシン、アクラルビシン、ゾルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、ピラルビシン、バルルビシン、アムルビシン、又はピキサントロン)、又は別のもの(ATCコードL01dc、例えば、ブレオマイシン、プリカマイシン、マイトマイシン、又はイクサベピロン)からなる群から選択される細胞毒性抗生物質又は関連物質を含むか、又はそれからなる。
更なる実施形態では、抗腫瘍剤は、白金化合物(例えば、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、サトラプラチン、又はポリプラチレン)、メチルヒドラジン(例えば、プロカルバジン)、モノクローナル抗体(例えば、エドレコロマブ、リツキシマブ、トラスツズマブ、アレムツズマブ、ゲムツズマブ、セツキシマブ、ベバシズマブ、パニツムマブ、カツマキソマブ、又はオファツムマブ)、光線力学/放射線療法に使用される増感剤(例えば、ポルフィマーナトリウム、アミノレブリン酸メチル、アミノレブリン酸、テモポルフィン、又はエファプロキシラル)、又はタンパク質キナーゼ阻害剤(例えば、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、スニチニブ、ソラフェニブ、ダサチニブ、ラパチニブ、ニロチニブ、テムシロリムス、エベロリムス、パゾパニブ、バンデタニブ、アファチニブ、マシチニブ、又はトセラニブ)からなる群から選択される抗腫瘍剤を含むか、又はそれからなる。
また更なる実施形態では、抗腫瘍剤は、アムサクリン、アスパラギナーゼ、アルトレタミン、ヒドロキシカルバミド、ロニダミン、ペントスタチン、ミルテフォシン、マソプロコール、エストラムスチン、トレチノイン、ミトグアゾン、トポテカン、チアゾフリン、イリノテカン(カンプトサール)、アリトレチノイン、ミトタン、ペガスパルガーゼ、ベキサロテン、三酸化ヒ素、デニロイキンジフチトックス、ボルテゾミブ、セレコキシブ、アナグレリド、オブリメルセン、シチマジーンセラデノベック、ボリノスタット、ロミデプシン、オマセタキシンメペスクシナート、エリブリン、又はフォリン酸からなる群から選択される抗腫瘍剤を含むか、又はそれからなる。
一実施形態では、抗腫瘍剤は、1つ以上の抗腫瘍剤、例えば、本明細書で定義される1つ以上の抗腫瘍剤の組み合わせを含むか、又はそれからなる。膵臓がんの治療に使用される併用療法の一例は、FOLFIRINOXであり、これは下記の4つの薬剤:
・FOL-フォリン酸(ロイコボリン)、
・F-フルオロウラシル(5-FU)、
・IRIN-イリノテカン(Camptosar)、及び
・OX-オキサリプラチン(Eloxatin)からなる。
よって、上記の方法からの特定の任意の実施形態を組み合わせることによって、本発明は、個体において膵腺がん(例えば、I又はII期)を診断及び治療するための方法を提供し得、当該方法は、
(a)ヒト患者についての血清又は血漿試料を入手又は提供することと、
(b)(例えば、試料を、各々バイオマーカーの1つに対して特異性を有する、1つ以上の抗体、又はその抗原結合断片と接触させ、当該バイオマーカーへの当該抗体又は断片への結合を検出することによって)試料中の表Aからのバイオマーカーのうちの1つ以上(例えば、全て)の存在及び/若しくは量を検出することと、
(c)試料中の1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量に基づいて、患者を膵腺がん(例えば、I又はII期)と診断することと、
(d)有効量の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)を診断された患者に投与、及び/又は膵臓の全部又は一部を外科的に除去、及び/又は放射線療法を施すことと、を含む。
ステップ(b)は、例えば、表Aに列挙されるバイオマーカーの2つ以上、例えば全ての試料中の存在及び/若しくは量を判定することを含み得ることが理解されるであろう。このステップは、本明細書に記載されるように、例えば、アレイプレートの表面上に固定されたバイオマーカーに対して特異性を有する複数のscFvを含む、アレイの使用を含み得る。
本発明の任意の態様の追加的又は代替的な実施形態では、CA19-9の存在及び/若しくは量は、別個の方法、例えば、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)キットによって判定され得る。
ステップ(c)は、診断を確認又は確立するために、1つ以上の更なる臨床調査(生検試料の試験及び/又は患者のインビボイメージングなど)を更に含み得ることが理解されるであろう。
ステップ(d)は、化学療法剤及び/又は外科手術及び/又は放射線療法の組み合わせの投与を含み得ることが理解されるであろう。
1つの好ましい実施形態では、患者は、切除可能な膵腺がん(例えば、I又はII期)と診断され、ステップ(d)は、化学療法(例えば、ゲムシタビン及び/若しくは5-フルオロウラシル)と組み合わされた(例えば、膵頭部を除去するためのWhipple法若しくは膵全摘術を使用する)膵臓の全部若しくは一部の外科的除去を含む。化学療法は外科手術の前及び/又は後に実施され得ることが理解されるであろう。
一実施形態では、そのような方法は、疾患の表現型の提示の前に(すなわち、観察可能な臨床症状が発症する前に)早期膵腺がんの診断を可能にする。よって、方法は、無症候性患者、特に、疾患の家族歴を有するもの、タバコ喫煙者、肥満個体、糖尿病、並びに慢性膵炎、慢性B型肝炎感染症、胆石症、及び/又は関連遺伝的素因(例えば、ポイツ-ジェガース症候群、家族性異型多発母斑黒色腫症候群、リンチ症候群、BRCA1変異、及び/又はBRCA2変異)を有する個体などの膵臓がんを発症するリスクが高いものにおける膵腺がんを診断するのに使用され得る。そのような高リスクの個体の効果的なモニタリングは、膵腺がんの早期診断を可能にし、よって生存の可能性を大幅に増加させることができる。
本発明の別の態様は、膵臓がん療法を対象に投与することを含むか又はそれからなる、対象における膵臓がん関連病態を治療するための方法であって、当該対象が、対象における膵臓がん関連病態の存在を示す本発明のバイオマーカーシグネチャーを有する、方法を提供する。膵臓がん療法は、切除、化学療法、及び/又は放射線療法であり得る。一実施形態では、膵臓がん療法は、本明細書において上記のように、少なくとも1つの抗腫瘍剤の投与を含む。
本方法は、(例えば、治療前に)表Aに定義される群から選択される1つ以上のバイオマーカー(例えば、表Aにおける全てのバイオマーカー)の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することを更に含み得る。本方法は、本明細書において上記のように、(例えば、治療前に)対象からの試験試料のバイオマーカーシグネチャーを判定することを含み得る。
本発明の別の態様は、生物学的試料(例えば、血清試料)における又はその臨床的有意性を有する(例えば、診断及び/又は予後価値を有する)バイオマーカーシグネチャーを検出するための方法であって、本発明の第1の態様に関して上記で定義されるステップ(a)及び(b)を含む、方法を提供する。好ましくは、バイオマーカーシグネチャーは、表Aにおけるバイオマーカーの全てを含むか又はそれらからなる。
本発明の第1の態様に関連する本発明の更なる態様は、膵臓がん関連病態を診断又は判定するための方法であって、
(a)試験されるべき個体からの試料を提供するステップと、
(b)表5及び/又は表6に記載される抗体配列のうちの1つ以上によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって試験試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップと、を含むか、又はそれらからなり、
表5及び/又は表6に記載される抗体配列のうちの1つ以上によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量が、個体における膵臓がん関連病態を示す、方法を提供する。
代替的又は追加的な実施形態では、ステップ(b)は、表5に記載される抗体配列のうちの1つ以上によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定するステップを含む。例えば、配列番号6、11、13、15、20、30、32、及び36のうちの1つ以上を含む1つ以上の結合剤によって結合される1つ以上のタンパク質。
本明細書における本発明の他の態様に関連して説明される全ての実施形態は、本発明のこの更なる態様に等しく適用できる。更に、本発明のこの態様は、本発明の第1の態様の任意の実施形態と組み合わされ得る。例えば、本方法は、ステップ(b)において、表5に記載される抗体配列のうちの1つ以上を含む1つ以上の結合剤によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することとともに、表Aからの2つ以上のバイオマーカーの試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することを含み得る。
一実施形態では、本方法は、抗体配列の配列番号30、32、及び36のうちの1つ以上を含む1つ以上の結合剤によって結合される1つ以上のタンパク質の試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することを含む。
本発明の更なる態様は、表A(i)~(vi)に定義されるバイオマーカーのうちの1つ以上の試料中の存在を検出するための1つ以上の薬剤(上記の結合剤のいずれかなど)を含む、個体における膵臓がん関連病態を診断又は判定するためのアレイを提供し、任意に、CA19-9の存在を検出するための薬剤を更に含む。
よって、アレイは、本発明の第1及びその後の態様による方法を行うのに好適である。
アレイは、タンパク質レベル又は核酸レベルのいずれかで、表Aに定義されるバイオマーカーのうちの1つ以上に(個別に又は集合的に)結合することができる1つ以上の結合剤を含む。
アレイは、1つ以上、好ましくは2つ以上の結合剤を含み得、結合剤は各々、第1の態様で定義されるバイオマーカーに選択的に結合することができる。したがって、アレイは、第1の態様で定義されるバイオマーカーの任意の特定の選択と相関するバイオマーカー特異的結合剤の特定の選択を含み得るか、又はそれからなり得る。
1つの好ましい実施形態では、アレイは、タンパク質レベルで表Aに定義されるバイオマーカーの1つ以上に(個別に又は集合的に)結合することができる、1つ以上の抗体、又はその抗原結合断片を含む。例えば、アレイは、タンパク質レベルで表A(i)~(vi)に定義されるバイオマーカーの全てに(集合的に)結合することができるscFv分子を含み得、並びに任意に、アレイは、CA19-9に結合するための薬剤を更に含み得る。
代替的な実施形態では、アレイは、以下のバイオマーカー:
(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C4、(vi)補体C5、(vii)シスタチンC、並びに(viii)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2、並びに任意に、表1からの1つ以上の追加的なバイオマーカーに(個別に又は集合的に)結合することができる、1つ以上の抗体、又はその抗原結合断片を含む。
追加的又は代替的な実施形態では、アレイは、CA19-9に結合することができる、1つ以上の抗体、又はその抗原結合断片を含む。しかしながら、CA19-9は、別々に測定され得る。
アレイは1つ以上の陽性及び/又は陰性対照試料を含み得ることが理解されるであろう。例えば、便利には、アレイは、陽性対照試料としてウシ血清アルブミン、及び/又は陰性対照試料としてリン酸緩衝食塩水を含む。
便利には、アレイは、表5における抗体の1つ以上、例えば、全てを含む。
有利には、アレイは、表6における抗体の1つ以上、例えば、全てを含む。
本発明の更なる態様は、個体における膵臓がん関連病態を判定するためのバイオマーカーとしての、表Aに定義される群から選択される1つ以上のバイオマーカーの使用を提供する。
追加的又は代替的な実施形態では、使用は、以下のバイオマーカー:
(i)GSN及び/又はHADH2、(ii)OPG及び/又はVWF、(iii)補体因子B、(iv)IGFBP3、(v)補体C4、(vi)補体C5、(vii)シスタチンC、並びに(viii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2を含み、任意に、CA19-19及び/又は表1からの1つ以上の追加的なバイオマーカーを含む。
例えば、表Aに定義されるバイオマーカー(例えば、タンパク質)の全ては、個体における膵臓がんの存在を判定するための診断シグネチャーとして一緒に使用され得る。
本発明の更なる態様は、個体における膵臓がん関連病態を診断又は判定するためのキットであって、
(a)本発明によるアレイ、又はそれを作製するための構成要素と、
(b)上記に定義される(例えば、本発明の第1又はその後の態様における)方法を行うための指示と、を含む、キットを提供する。
本発明の更なる態様は、個体における膵臓がん関連病態を診断又は判定するためのキットの調製における、本明細書に(例えば、表Aに又は具体的には表A(i)~(vi))記載されるバイオマーカーへの1つ以上の結合部分の使用を提供する。よって、キットなどの調製において、各々異なるバイオマーカーを標的とする、複数の異なる結合部分が使用され得る。一実施形態では、結合部分は、本明細書に記載される、抗体又はその抗原結合断片(例えば、scFv)である。
本発明の更なる態様は、個体における膵臓がんを治療する方法であって、
(a)本発明の第1又はその後の態様のいずれかに定義される方法に従って膵臓がん関連病態を判定するステップと、
(b)個体に、膵臓がん療法を提供するステップと、を含む、方法を提供する。
例えば、膵臓がん療法は、外科手術(例えば、切除)、化学療法、免疫療法、化学免疫療法、及び熱化学療法(上記参照)からなる群から選択され得る。
本発明の更なる態様は、例えば、ステップ(c)(及びその後の発現測定ステップ)の発現データを解釈し、それによって膵臓がん関連病態を診断又は判定するための、本発明の方法を行うためのコンピュータプログラムを提供する。コンピュータプログラムは、プログラム化SVMであり得る。コンピュータプログラムは、当業者に知られる好適なコンピュータ可読キャリアに記録され得る。好適なコンピュータ可読キャリアは、コンパクトディスク(CD-ROM、DVD、Blu-ray(登録商標)などを含む)、フロッピーディスク、フラッシュメモリドライブ、ROM、又はハードディスクドライブを含み得る。コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムを実行するのに好適なコンピュータにインストールされ得る。
本発明の特定の態様を具体化する好ましい非限定的な実施例を、以下の図面を参照して説明する。
8プレックスバイオマーカーシグネチャーのためのVolcanoプロットプロットは、選択されたバイオマーカーシグネチャーに含まれる8つのタンパク質について、log2の変化率(PDAC対対照)に対してプロットされた逆未調整log10 P値を示す。HADH2(3)scFvクローンは、主にゲルソリン(GSN)の差異的発現を反映し、OPG(2)及びMUC16(1)クローンは、それぞれ、VWF及びFCN2/MASP2の差異的発現も反映し得ることに留意されたい。 健常対照対PDAC I~IV期の分類分類は、異なるPDAC期の患者試料からの健常対照に関する。データは、CA19-9 ELISAと組み合わせた8プレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。結果は、ROC曲線及びそれらの対応するAUC値として提示される。 症候性対照対PDAC I~IV期の分類分類は、異なるPDAC期の患者試料からの症候性対照に関する。データは、CA19-9 ELISAと組み合わせた8プレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。結果は、ROC曲線及びそれらの対応するAUC値として提示される。 全ての対照対PDAC I~IV期の分類全ての対照(健常及び対症療法)対異なるPDAC期の患者試料の分類。データは、CA19-9 ELISAと組み合わせた8プレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。合計で、1113個の試料を分析した。この分析は、全ての対照からPDACを分化させる0.94のSVM ROC AUC値をもたらす。 全ての対照対PDAC I/II期の分類分類は、初期PDAC期(I/II)の患者試料からの全ての対照(健常及び対症療法)に関する。データは、CA19-9 ELISAと組み合わせた8プレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。この分析は、全ての対照から89のPDAC I期及びII期を分化させる0.95のSVM ROC AUC値をもたらす。 慢性膵炎対PDAC I/II期の分類分類は、初期PDAC期(I/II)の患者試料からの慢性膵炎対照(症候性対照のサブグループ)に関する。データは、CA19-9 ELISAと組み合わせた8プレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。結果は、ROC曲線及びそれらの対応するAUC値として提示される。 PDAC I~IV期対家族性/遺伝性対照の分類PDAC(全ての病期)を有する患者対家族性/遺伝性対照からの血清試料の盲検化検証における分類。データは、CA19-9評価と組み合わせたマルチプレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。この分析は、家族性/遺伝性対照(n=203)から、PDAC試料(I~IV期;n=167)を分化させる0.94のROC AUC値をもたらす。 PDAC I/II期対家族性/遺伝性対照の分類早期(I/II期)PDACを有する患者対家族性/遺伝性対照からの血清試料の盲検化検証における分類。データは、CA19-9評価と組み合わせたマルチプレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。この分析は、家族性/遺伝性対照(n=203)から、早期PDAC試料(I/II期;n=56)を分化させる0.92のROC AUC値をもたらす。 PDAC I~IV期対健常対照の分類PDAC(全ての病期)を有する患者対健常対照からの血清試料の盲検化検証における分類。データは、CA19-9評価と組み合わせたマルチプレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。この分析は、健常対照(n=221)から、PDAC試料(I~IV期;n=167)を分化させる0.95のROC AUC値をもたらす。 PDAC I~II期対健常対照の分類早期(I/II期)PDACを有する患者対健常対照からの血清試料の盲検化検証における分類。データは、CA19-9評価と組み合わせたマルチプレックスマイクロアレイベースの分析によって導出されている。この分析は、健常対照(n=221)から、早期PDAC試料(I/II期;n=56)を分化させる0.93のROC AUC値をもたらす。 平均決定値の分布PDAC(全ての病期)試料、遺伝性/FPCリスク群試料(PanFamと指定)、及び健常対照のそれぞれの平均決定値の盲検化検証における分布。このプロットは、3つのサブグループの各々からの個体の頻度を、0.25の決定値間隔に分割したものである。
実施例1
背景
膵管腺がん(PDAC)は、10%未満の5年生存率で最も進行性悪性腫瘍のうちの1つである。早期検出のためのびまん性症状及びバイオマーカーの欠如は、しばしば後期診断をもたらし、高い死亡率を説明する。より早期のPDAC検出を可能にするバイオマーカーパネルは、患者管理及び生存率の向上に大きな価値がある。
方法
PDACに関連するバイオマーカーシグネチャーを解読するために、組換え抗体マイクロアレイプラットフォームを利用した。最初に、183個の独自の標的に対する396個の一本鎖可変断片(scFv)を、PDACを非PDAC対照から区別するそれらの能力について評価した。データマイニング後、38個のscFvを、その後の多施設共同研究に含めるように選択した。38プレックスマイクロアレイを使用して、315個のPDAC(I~IV期)、310個の健常対照、及び488個の症候性対照からなる血清試料セット(n=1113)をプローブした。米国及び欧州の7つの参考場所で患者及び健常ボランティアから試料を収集した。
結果
マルチパラメータ分析の生物統計分析を使用して、早期PDACの検出のための新規の8プレックスバイオマーカーシグネチャーを誘導した。CA19-9アッセイと組み合わせると、シグネチャーパネルは、0.95のROC-AUCを有する、早期PDAC(I及びII期)対全ての対照(健常及び症候性)を検出することができた。
結論
新規の8プレックスバイオマーカーシグネチャーは、確立されたCA19-9バイオマーカーに有意な直交情報を追加し、高予測性能を有する早期PDACの検出を可能にする。これは、膵臓がんの早期診断の可能性、及びそれによって外科的に切除可能な腫瘍の増加速度を明らかに指摘する。
略語
AUC、曲線下面積;CV、変動係数;ELISA、酵素結合免疫吸着アッセイ;IP-MS、免疫沈降質量分析;LASSO、最小絶対値縮小選択演算子;MWCO、分画分子量;MT-PBS、1%乳及び1% Tween-20を含むPBS;PBS、リン酸緩衝生理食塩水;PDAC、膵管腺がん;RF、ランダムフォレスト;ROC、受信者動作特性;RT、室温;scFv、一本鎖断片変数;SVM、サポートベクターマシン;T-PBS、0.05% Tween-20を含むPBS
概論
この多施設症例対照研究において、PDAC I~IV期患者の血清を、ImmunoviaのIMMray(商標)組換え抗体マイクロアレイプラットフォームを使用して、CA19-9アッセイと組み合わせて分析し、早期PDACと重複する警戒すべき症状を伴うセカンダリーケアで提示される臨床的に関連する対照からI/II期膵臓がんを識別することができるバイオマーカーシグネチャーを識別した。
患者は、膵臓がんの診断が行われる前に、少なくとも12カ月間症状を示し得る(Haeno et al,2012、Hippisley-Cox and Coupland,2012 Stapley et al,2012)。University College London(UCL)の最近の研究では、英国の大規模なプライマリーケアデータベースであるThe Health Improvement Network(THIN)を調査した。この研究では、PDAC患者が診断の1年前に一般医を訪れる頻度が平均で3倍高く、腹痛(39%)、黄疸(36%)、便通の変化(30%)、又は消化不良(21%)などの症状を伴っていることが示された(Keane et al,2014i、Keane et al,2014ii)。現在、膵臓がんの疑いのある患者は、一般に有効性及び転帰が低い多数の紹介経路によって調査されている。
懸念される臨床集団を適切に反映した症候性対照試料を収集し、その後使用することにより、結果の臨床翻訳可能性を最大化することを目指した。健常対照者との比較のみに基づく研究では、懸念される疾患に対して非特異的なバイオマーカーシグネチャー、及び意図された臨床環境における検査の性能を表す可能性が低い感度及び特異性の推定値につながり得る。
方法
試料収集
全血清試料は、2016年~2019年の間に、米国及び欧州の7つの膵臓疾患参照施設にて収集された。この研究における試料を提供した施設は、UCL Institute for Liver and Digestive Health,London UK、University of Pittsburgh,Division of Gastroenterology,Hepatology & Nutrition,Pittsburgh,USA、New York University Langone Health,Perlmutter Cancer Center,New York,USA、Beth Israel Deaconess Medical Center(BIDMC),Pancreas and Liver Institute,Boston,USA、Ramon y Cajal Institute for Health Research(IRYCIS),Madrid,Spain、Vaxjo Central Hospital,Department of Transfusion Medicine,Sweden、及びHallands Hospital Varberg,Department of Transfusion Medicine,Swedenであった。
研究コホートのデモグラフィック
UCLからの試料は、30個のPDAC、79個の糖尿病対照、及び409個の非糖尿病症候性対照を含んだ。ピッツバーグ大学からの試料は、169個のPDAC及び15個の健常対照を含んだ。IRYCISからの試料は、44個のPDAC及び50個の健常対照を含んだ。60個のPDAC試料が、Perlmutter Cancer Centerからのものであり、12個のPDAC試料が、BIDMCからのものであった。最後に、141人の健常対照がVaxjoの病院から、48人がVarbergの病院から、56人が商業的な情報源(Folio Conversant)から得られた。
症候性対照試料は、PDACを示唆する懸念される症状(例えば、腹痛及び黄疸)を有するが、その後、様々な良性の膵臓及び胆道疾患、例えば、急性及び慢性膵炎、肝臓疾患、膵嚢胞、胆石疾患、並びにIgG4疾患と診断された個体から収集した。
CA19-9アッセイ
血清CA19-9レベルは、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)キット(CanAg CA19-9 EIA、Fujirebio Diagnostics、Goteborg、Sweden)を使用して判定した。CA19-9のレベルは、既知の濃度の参照標準物質を用いて、同じアッセイで生成された参照曲線から補間することによって計算した。全てのCA19-9アッセイは、製造元の説明書に従って複製して行った。
試料ビオチン化
血清試料を、ビオチンで標識した。簡単に、血清を、PBS中で約8g/lの総タンパク質濃度まで1:9に希釈し、1.1mMのEZ-Link NHS-PEG4-ビオチン(Thermo Fisher Scientific)で標識した。溶液を4℃で2時間反応させ、次いで0.5MのTris-HCl(pH8.0)を添加してクエンチした。ビオチン化された血清試料を等分し、更なる分析まで-20℃で保存した。
抗体マイクロアレイ作製
抗体マイクロアレイは、33個の異なる抗原に対する38個のヒト組換えscFvを含んだ(表1)。
scFv抗体は、厳密なスクリーニング及び選択プロトコルを使用して大規模なファージディスプレイライブラリーから選択されており、全て、好ましい抗原結合特性及び高いオンチップ機能性を提供することが示されている足場に基づいている(Steinhauer et al.,2002、Sall et al.,2016)。加えて、選択された抗体の特異性は、純粋なタンパク質、純粋なタンパク質の混合物、並びにi)既知のレベルの標的分析物、ii)既知のレベルの特定のタンパク質でスパイクされた、及び/又はiii)標的タンパク質を枯渇させた血清試料を使用して検証されている。質量分析(親和性プルダウン実験)、ELISA、Meso Scale Discovery(MSD)サイトカインアッセイ、サイトメトリービーズアッセイ、並びにスパイキング及びブロッキング実験などの直交法もまた、抗体特異性を評価するために利用されている(Soderlind et al.,2000、Ingvarsson et al.,2007、Wingren and Borrebaeck,2008、Borrebaeck and Wingren,2011、Carlsson et al.,2011)。
Hisタグ付きscFvを、E.coliのペリプラズムで産生し、His MultiTrap HP 96ウェルフィルタープレート(GE Healthcare Life Science)を使用して、固定化金属イオン親和性クロマトグラフィー(IMAC)によって精製した。7K MWCO樹脂を含むZeba(商標)スピン脱塩96ウェルスピンプレート(Thermo Fisher Scientific)を使用して、溶出バッファーをPBSと交換した。Pierce Coomassie(Bradford)タンパク質アッセイキット(Thermo Fisher Scientific)を使用して、タンパク質濃度を推定した。タンパク質の純度は、8~16%のCriterion TGX Stain-Freeゲル(Bio-Rad)を使用して、SDS-PAGEによって評価した。抗体マイクロアレイを、非接触プリンター(sciFLEXARRAYER SX;Scienion)を使用して、黒色のMaxiSorpスライド(Nunc、Thermo Fisher Scientific)上に作製した。アレイレイアウトは、スポットオンザフライ(spot-on-the-fly)オプションを使用して、1つのPDC(ガラスピエゾディスペンスキャピラリー)でプリントした。14個の同一のアレイを、各スライド上に7個のアレイの2列でプリントした。
各アレイは、300μmのスポット間中心距離及び140μmのスポット直径を有する14×18のスポットからなっていた。各アレイは、6つの同一のセグメントからなっていた。全scFvを、各セグメントに1つのレプリケートで6つのスポット複製にプリントした。オンチップscFv濃度は、個々のクローンの結合特性に応じて、40~193μg/mLの範囲であった。加えて、いくつかのスポット位置を「負の参照スポット対照」として空にし、1つの参照マーカー(ビオチン化BSA)を使用して、自動グリッドアライメントプロセスを誘導したが、いかなる定量的目的のためではなかった。プリントされたマイクロアレイスライドを、マイクロアレイアッセイで使用する前に、少なくとも5日間、22℃及び40%相対湿度で、気候制御室内で暗く保管した。
免疫沈降質量分析(IP-MS)
scFv抗体の標的結合を検証し、血清中の潜在的な相互作用タンパク質を識別するために、親和性プルダウンアッセイを行った。簡潔に述べると、精製されたヒスチジンタグ付きscFvを、磁性ニッケルビーズ(MagneHis Ni粒子、Promega)上に固定した。抗体当たり4つの技術的複製を使用し、非コーティングされたビーズを、ビーズへの非特異的結合を減算するための陰性対照として含めた。scFvでコーティングしたビーズを、プールした正常ヒト血清(PBS中で14倍希釈した)で20分間インキュベートした。ビーズを3回洗浄して、非特異的結合を減弱させた。
捕捉したタンパク質をビーズから溶出し、トリプシンで37℃で一晩消化した。トリプシン活性をギ酸の添加によってクエンチし、消化した試料を速度真空中で乾燥させた。乾燥させたペプチドを、UltraMicroSpin C18カラム(Nest群)を使用して洗浄し、LC-MS/MS分析のために0.1%ギ酸中で再懸濁した。
ナノLCシステム(Thermo Fisher Scientific)に結合したQ-Exactive HF-X質量分析計を使用して、ペプチドプールを分析した。Xcaliburソフトウェアv.3.0を使用して、Q-Exactive HF-Xからデータを制御及び取得した。得られたデータのペプチド識別は、THISP2データベース(http://www.peptideatlas.org/thisp/)に対する検索のためにMascot Server(v.2.4.1)を使用して、及びProteiosソフトウェア環境(http://www.proteios.org)を介して、Dinosaurを使用して、MS1レベルでのペプチドの定量化を使用して実施した。
得られたバイオマーカーシグネチャーに焦点を当てて、親和性プルダウンアッセイは、3つのscFvの潜在的な二次標的を識別した(表3)。相互作用タンパク質は、抗体によるオフターゲット結合の結果(直接共濃縮)又は意図した標的と別のタンパク質との相互作用によるもの(間接共濃縮)のいずれかであり得る(Fredolini et al.,2019)。したがって、フォンウィルブランド因子(VWF)は、オステオプロテゲリン(OPG)に対するscFvによって捕捉された。OPGは、VWFと複合体を形成することができることが報告されており(Shahbazi et al.,2007)、これは、共濃縮の間接的な経路が指摘されている。更に、最初にHADH2に対するscFv抗体は、ゲルソリン(GSN)に結合し、MUC16(CA125)に対するscFv抗体は、補体レクチン経路成分であるフィコリン-2(L-フィコリン;FCN2)及びマンナン結合レクチンセリンプロテアーゼ2(MASP2)に暫定的に結合することが示された。
マイクロアレイアッセイ
一般に、各マイクロアレイスライド上で12個の患者試料を分析した。試料の配置は無作為化であつたが、PDAC及び対照試料の分布は、スライド及び実行でほぼ同じであった。疾患ステータスとは別に、試料は、サブグループ(例えば、病期又は糖尿病の有無にかかわらず)、性別、年齢群、コホート、及び収集年に基づいても層別化された。各スライド上の2つのアレイを、スライド正規化目的のために対照試料(健常個体からの血清のプール)に使用した。各アッセイ実行において、2つのマイクロアレイスライドを、品質管理(QC)の目的で専用に使用した。
各マイクロアレイスライドをハイブリダイゼーションガスケット(Schott)に載置し、滅菌PBS(MT-PBS)中の1w/v%乳、1v/v%Tween-20で室温で2時間絶えず撹拌しながらブロックした。その間、標識血清試料のアリコートを氷上で解凍し、その後MT-PBSで1:50に希釈した。スライドを滅菌PBS(T-PBS)中0.05%Tween-20で4回洗浄し、続いてガスケットのウェルに希釈血清試料を添加した。
試料をスライド上で室温で2時間絶えず撹拌しながらインキュベートした。次に、スライドをT-PBSで4回洗浄し、MT-PBS中の1μg/mlのストレプトアビジンAlexa-647(Life Technologies)で室温で1時間絶えず撹拌しながらインキュベートし、再度T-PBSで4回洗浄した。最後に、スライドをハイブリダイゼーションガスケットから取り外し、dHOに浸漬し、N流下で乾燥させた。スライドを、10μm/ピクセルの解像度を使用して、635nmのレーザー励起波長で、マイクロアレイ蛍光スキャナーであるInnoScan 710 AL(Innopsys)で直ちにスキャンした。
データ取得、品質管理、及び前処理
グリッドアライメント及びスポットシグナル定量は、当社独自のソフトウェアプラットフォームであるImmunovia Evaluation System(IES)を使用して実施した。スポット信号強度は、定円法を使用して定量化した。
いかなる複製も適用されたZフィルタリングの合格基準に合格せず、位置の失敗としてフラグが立てられない限り、各データポイントは、6つの複製スポットのバックグラウンドを差し引いたシグナルの中央値を表した。この場合、最悪の実行中の複製が排除され、代わりに残った複製の中央値が使用された。信号強度のLog2値を使用し、データに補完を適用しなかった。
次のステップでは、データを正規化した。正規化アプローチを使用して、スライド間の変動は、抗体毎に、各マイクロアレイのスライドの正規化因子を計算することで処理した。この因子は、試験全体にわたって各スライド上の同じ位置に適用された技術的複製(健常個体からの血清プール)のシグナルに基づいていた。
計算は全て、R環境(R Core Team(2019)で行われた。R:統計学的計算の言語及び環境。R Foundation for Statistical Computing、Vienna,Austria)。データ正規化後、異常値の検出/除去は、各配列の強度分布とプールされたデータの分布との間のKolmogorov-Smirnov統計を計算する配列QualityMetrics Rパッケージ(Kauffmann et al.,2009、Kauffmann and Huber,2010)を通して実行された。最後に、データ分析の前に、CA19-9(log2も変換された)のELISAデータをデータセットに追加した。
全体として、36人のドナーからの試料は、品質管理及び前処理中に除去され、最終データセットには1113人からのデータが含まれていた。
データ分析
注目すべきことに、この研究で使用される38個のscFvベースのマイクロアレイは、396個のscFv抗体を含む先行の発見実行に由来した(表2)。この目的のために、データを、訓練(50%)及び試験セット(50%)に分配した。次いで、特徴選択ステップを訓練セット上で実施し、選択されたバイオマーカーの予測性能を、試験セットのみを使用して評価した(データは示さず)。
このようにして、PDACの検出のための候補プローブとして38個のscFv抗体(33個の固有のタンパク質に対する)を識別した。今回の研究では、いくつかの新規の独立した試料コホートを使用することによって、これらのscFvの有用性を検証し、タンパク質バイオマーカーのリストを更に縮小することを試みることが目的であった。この目的のために、意図した用途の候補scFvを評価するための3つの主要な基準に焦点を当てた。これらの3つの主要なカテゴリーは、(i)症例と対照との間の相対発現(倍率変化)の差、(ii)予測性能、及び(iii)分析性能及び堅牢性であった。これは、所定の一部のデータで行われている。
したがって、まず、各scFv抗体を、倍率変化(FC)の強度及び方向に関して評価した。所与の抗体のFCは、2つの群(すなわち、PDAC及び対照)の平均、log2形質転換された値の差である。第二に、scFv抗体の予測性能を、多変量及び依存的特徴選択を適用して、ランダムフォレスト(RF)及び最小絶対収縮及び選択演算子(LASSO)アルゴリズムによって返される可変重要性を使用して評価した。第3のステップにおいて、堅牢な分析性能を示すプローブを選択するために、各scFv抗体を可変性(マイクロアレイ間及びアッセイ内CV値として表される)の観点から評価した。加えて、最適に凝縮されたバイオマーカーシグネチャーを解読するために、他の抗体との高レベルの相関を示すscFvを除去して、冗長性を最小限に抑えた。
続いて、得られたバイオマーカーシグネチャーの分類性能を、サポートベクターマシンアルゴリズム(SVM)を使用して評価し、結果を、様々な群比較(例えば、PDAC対健常対照)の受信者動作特性(ROC)曲線を生成することによって評価し、対応する曲線下面積(AUC)値を計算した。分類モデルを構築する場合、データを、試料の70%を含む訓練セット及び試料の30%を含む試験セットに分けた。多数の相互検証を実施し、各潜在モデルについてROC AUC、感度、及び抗体の特異性の値を計算した。モデルの予測性能を、バイオマーカーの異なるサブセットについて評価し、CA19-9をシグネチャーに加えた場合と加えなかった場合の両方について評価した(表4)。
結果
組換え抗体マイクロアレイは、わずかな量の液体生検(通常は血清又は血漿)における複数の分析物の並列分析のための固定化抗体誘導体に基づいている。今回の研究は、33個の異なる抗原に対する38個の一本鎖可変断片(scFv)を含む抗体マイクロアレイに基づいていた(表1)。これらの38個のscFvは、396個のscFv(表2)のレパートリーから、方法セクション(データは示せず)に記載される以前の発見研究によって選択された。前述したように、本研究に含まれる全てのscFv抗体は、マイクロアレイスライド上で乾燥させた状態で保持した場合に適切な吸着特性及び高い機能安定性を示すことが示されている足場上に構築されている(Steinhauer et al.,2002、Sall et al.,2016)。
米国及び欧州のいくつかの異なる施設から1113個の血清試料を使用して、この研究は、我々の知る限り、これまでに実施された膵臓がんを予測するためのバイオマーカーパネルの最大の多施設分析のうちの1つを表す。加えて、この研究は、2つの重要な態様において、膵臓がんに関する以前の親和性プロテオミクス研究(例えば、Wingren et al.,2012、Gerdtsson et al.,2015、Mellby et al.,2018)とは異なる。第一に、この研究は、高密度マイクロアレイではなく、情報量の多いプローブのみからなる低減された38プレックスのマイクロアレイに基づいており、第二に、この研究で使用される試料セットは、試験の意図した臨床使用集団を表すために慎重に選択された多数(n=488)の症候性対照を含んでいた。
生成されたマイクロアレイデータにより、バイオマーカーシグネチャーを8つの固有のタンパク質に縮合することができた(表3)。方法セクションに詳細に記載されるように、これは、個々のscFv抗体のFC値、予測性能、及び分析変動性を評価することによって行われた。図1は、対応するscFv抗体クローンのデータセット全体(PDAC対全ての対照)のvolcanoプロットを示す。
派生した8プレックスシグネチャーの分類性能を、様々な群比較のためのROC曲線を生成することによって評価し、対応するAUC値を計算した。図2~4は、それぞれ、PDAC対健常対照、PDAC対症候性対照、及びPDAC対全ての対照の分類のROC曲線を示す。8プレックスマイクロアレイシグネチャーをCA19-9アッセイからのデータと組み合わせた場合、0.96、0.93、及び0.94のAUC値を達成した。
最も重要なことに、8プレックスシグネチャーとCA19-9アッセイからのデータとの組み合わせを使用する場合に、初期PDAC(I/II期)と全ての対照(健常及び症候性)との試料の区別について、0.95のROC-AUC値を計算した(図5)。
初期PDAC対膵炎の鑑別診断は特に困難であり得るため(Kloppel and Adsay,2009)、このサブグループ分析に関して、バイオマーカーシグネチャーの分類能力を試験した。今回の研究では慢性膵炎試料の数(n=56)が限られているが、データは、ここで0.92のROC-AUC(図6)で、慢性膵炎を早期I/II期PDACと区別することができることを示唆している。
考察
この研究において、8つのタンパク質の組換え抗体マイクロアレイベースのバイオマーカーシグネチャーは、血清CA19-9分析の予測性能を著しく改善し、PDACと早期PDACを伴う症状において重複する様々な良性疾患との間の識別を強化することができることが示された。重要なことに、プロテオミクスマルチプレックス分析をCA19-9 ELISAと組み合わせることにより、早期I/II期PDAC患者試料を、0.95のROC-AUCを有する全ての対照から分離することができることを実証し得る。これらの結果は、アーカイブ検体を使用するときに生じ得る試料の収集、処理、及び保管からの多くの潜在的なバイアスを回避するために、米国及び欧州の7つの異なる膵臓疾患関連施設から収集された血清試料(n=1113)を使用して達成されたことを強調されるべきである(Zhang and Chan,2005)。
シアリルルイスA四糖エピトープ(炭水化物抗原19-9;CA19-9)は、膵臓がんのために最も広く臨床的に使用されている腫瘍マーカーであるが、単独では、診断に必要な感度及び特異性を欠いており、スクリーニング目的では推奨されていない。CA19-9は、37U/mLのアッセイカットオフ値を使用する場合、膵臓がんに対する81%の感度中央値及び90%の特異性を有することが報告されているが、一方で、閾値を100U/mLに増加させると、特異性は98%に改善するが、感度は68%に減少する(Steinberg,1990)。しかしながら、その後に、引用された分析は主に健常対象を対照として含むため、懸念される臨床集団を反映していないことが指摘されている(Poruk et al.,2013)。CA19-9の精度が臨床的により関連性の高い文脈で再評価されたとき、CA19-9の見かけの機能的感度及び特異性は、37U/mlの従来の臨床的カットオフで各々約80%であった。
CA19-9測定をマルチパラメトリックマイクロアレイ分析と組み合わせることにより、臨床的に関連する対照からPDAC試料を識別する95%の特異性及び83%の感度をもたらすSVMモデルアルゴリズムを生成し得る。CA19-9は、いくつかの良性疾患(膵炎、肝硬変、胆管炎、及び閉塞性黄疸を含む)において増加するため、関連する対照の使用は、潜在的なPDACバイオマーカーの臨床的有用性を評価するために役立つ。この文脈では、I期及びII期PDAC試料が、0.92のROC-AUCで慢性膵炎と区別され得ることを実証し得る(図6)。更に、CA19-9単独を使用した場合と比較して、PDACを症候性対照から分離するときに、複合シグネチャーがROC-AUC値を約5%増加させたことを観察した。
疾患のより高い有病率を有する患者群における膵臓がんの発症の早期検出の補助として、SVMモデルアルゴリズムの優れた適用性を見出す。これらの高リスク群は、そのような診断アプローチの臨床的有用性及び意図される使用、例えば、(i)膵臓がん又はある特定の遺伝性素因の家族歴を有する個体(Singhi et al.,2019)、(ii)糖尿病の最初の3年以内にPDACを発症する最大8倍増加したリスクを有する、50歳を超えた年齢の遅発型糖尿病患者(Chari et al.,2005、Batabyal et al.,2014)、並びに(iii)背痛及び腹部の痛み、黄疸、並びに体重減少などの膵臓がんを潜在的に示唆する漠然としているが警戒すべき症状を有する患者(Keane et al.,2014i)を含み得る。
総合すれば、高リスク患者群におけるPDACの診断試験は、悪性腫瘍の早期発見の可能性を有し、これは、増加した腫瘍の切除に大きく寄与し、それによってがん特異的死亡率の全体的な低下に寄与し得る(Pelaez-Luna et al.,2007)。
前述のように、最高の特異性/感度の組み合わせをもたらすマイクロアレイベースのバイオマーカーシグネチャーは、8つの異なるタンパク質に向けられている(表3)。これらのタンパク質のうちの3つ、すなわち、GSN、IGFBP3、及びOPGは、膵臓がんに関与することがこれまでに報告されている(Ni et al.,2008、Yoneyama et al.,2016、Shi et al.,2014)。PDAC血清試料において、OPGの増加した発現レベルを観察したが、GSN及びIGFBP3の低下したレベルを観察した(図1)。これは、このトピックに関する一般的な文献に従っているように見える。しかしながら、異なる抗体は、異なる形態の循環分析物(すなわち、遊離、複合体、及び断片化)を認識し得るため、矛盾する結果は、必ずしも予想外ではない。
MUC16(CA125)の血清レベルは、卵巣がんの診断、早期再発の検出、及び治療の治療効果のモニタリングのために使用される古典的な腫瘍マーカーである(Felder et al.,2014)。膵臓がんにおけるMUC16の関与に関する報告は、はるかに少ない。しかしながら、MUC16は、CA19-9が上昇していない膵臓がんの症例、特にルイス抗原が陰性である患者において診断値を有するように思われる(Liu et al.,2016)。
シグネチャー内のいくつかの補体タンパク質(例えば、C4、C5、及び因子B)の存在は、膵臓がんにおける補体系の重要な役割を指摘する。補体の文献におけるがん関連情報は比較的まばらであるが、膵臓疾患における補体の関与が認識されている(Bettac et al.,2017)。本質的に複雑ではあるが、補体活性化は、一般的にはがんに対する防護とみなされている。シグネチャーにFCN2及びMASP2が関与している可能性は、PDACにおけるレクチン誘導経路の新規の役割を示唆する。FCN2は、レクチン補体経路を誘発するためにMASP2と直接会合することがこれまでに示されている(Lacroix et al.,2009)。
最後に、PDAC試料中のVWF及びシスタチンCの増加した血清レベルを観察した(図1)。VWFは血液凝固に大きな役割を果たしており、多くの割合のPDAC患者に影響を与える静脈血栓塞栓症(VTE)の問題に関与し得ると思われる(Faille et al.,2018)。シスタチンCは、システインプロテアーゼ、カテプシンBの阻害剤であり、糸球体濾過率を推定するための確立された臨床マーカーである(Ferguson et al.,2015)。しかしながら、シスタチンCは以前からがんに関与しており、膵液試料のグローバルプロテオーム分析においてPDACの候補マーカーとして識別された(Kos et al.,2000、Gronborg et al.,2004)。しかしながら、膵臓がんの診断のためのシグネチャーを作成するために、そのようなバイオマーカーの測定を組み合わせて使用することは、以前には提案されていなかった。
要約すれば、我々の結果は、8プレックス組換え抗体マイクロアレイ試験からのデータとCA19-9アッセイのデータを組み合わせることで、I期及びII期PDACを有する患者由来の試料を高い予測性能で検出することができることを実証する。したがって、これは、血清バイオマーカーシグネチャーを使用して、膵臓がんをより早期に診断する可能性を示している。
この試験レジメンは、高リスク集団の監視及び早期膵臓がんを示唆する症状を有する患者の診断のために、プライマリーケア及びセカンダリーケアの臨床医が容易に利用することができるようにすることが想定されている。
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A)早期PDAC対ChrP分類
##「早期PDAC」及び「慢性膵炎」を「凍結」SVMアプローチを使用して比較する際に分類タスクを実施する。ここでは、トレーニングセット(データの60%)上に1つのsvmモデルを作成し、試験セット(40%)を使用して予測する。
x = Subset_Early_CP
y = Subset_Early_CP$stage_grp
set.seed(2020)
train_idx = createDataPartition(Subset_Early_CP$stage_grp, p = .6)$Resample1
#table(y[-train_idx])
#モデルを作成して、予測を実行する
mod = svm(x = as.data.frame(x)[train_idx,FinalSig], y = factor(y[train_idx]), kernel=”linear”,probability = TRUE)
prediction = as.data.frame(attr(predict(mod, as.data.frame(x)[-train_idx,FinalSig], decision.values = TRUE,probability = TRUE),”probabilities”))$Early
#プロットを開始するためにpdfコマンドを呼び出す
pdf(file = ”ROC_Early_CP_Plot_FrozenSVM.pdf”)
my_roc = roc(controls = prediction[y[-train_idx] != ”Early”], cases = prediction[y[-train_idx] == ”Early”], plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(”Strat 2b, 8-signature”,”: ”,”Array + CA19-9, Early PDAC vs.PC”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
dev.off()
(B)ROC曲線分析
##特許出願で提示されたROC AUCプロットに関するSVMスクリプトの詳細
thresh_to_sen <- function(my_roc, threshold){
return(sensitivity = sum(my_roc$cases<threshold)/length(my_roc$cases))

thresh_to_spe <- function(my_roc, threshold){
return(sum(my_roc$controls>threshold)/length(my_roc$controls))

subROCs = function(dataset, sig, my_main, threshold_sig,threshold_sig_CA19,threshold_CA19){
dataset$ca19_9 = -dataset$ca19_9
dataset$primary_diagnosis = gsub(” ”,”_”, dataset$primary_diagnosis)
sig_roc_res_list = list()
for(i in 1:1000){
#ランダムトレーニング及び試験
dataset_train_idx = createDataPartition(times = 1,y = paste(dataset$site,dataset$primary_diagnosis,sep = ”_”),p = .70,list = FALSE)
dataset_train_data = dataset[dataset_train_idx,] %>% arrange(dx)
dataset_test_data = dataset[-dataset_train_idx,] %>% arrange(dx)
dataset_mod_short = e1071::svm(dataset_train_data[,c(sig)], y = as.factor(dataset_train_data$dx), kernel = ”linear”,probability = TRUE)
dataset_mod_short_ca19_9 = e1071::svm(dataset_train_data[,c(sig, ”ca19_9”)], y = as.factor(dataset_train_data$dx), kernel = ”linear”,probability = TRUE)
arr_t_pred = attr(predict(dataset_mod_short, newdata = dataset_train_data[,sig], decision.values = TRUE), ”decision.values”)[,1]
ca_arr_pred = attr(predict(dataset_mod_short_ca19_9, newdata = dataset_train_data[,c(sig, ”ca19_9”)], decision.values = TRUE), ”decision.values”)[,1]
arr_pred = attr(predict(dataset_mod_short, newdata = dataset_test_data[,sig], decision.values = TRUE), ”decision.values”)[,1]
ca_arr_pred = attr(predict(dataset_mod_short_ca19_9, newdata = dataset_test_data[,c(sig, ”ca19_9”)], decision.values = TRUE), ”decision.values”)[,1]
# tr_pred = arr_t_pred
# te_pred = arr_pred
# tr_y = as.factor(dataset_train_data$dx)
# te_y = as.factor(dataset_test_data$dx)
dv = arr_pred
ca19_9_dv = ca_arr_pred
y = dataset_test_data$dx
sig_roc_res_list[[i]] = tibble(
sample_name = dataset_test_data$sample_name,
dv,
ca19_9_dv,
ca19_9 = dataset_test_data$ca19_9,
dv_rank = rank(dv),
ca19_9_dv_rank = rank(ca19_9_dv),
y,
primary_diagnosis = dataset_test_data$primary_diagnosis)

sigs_roc_res = do.call(rbind,sig_roc_res_list)
sig_rank_res = sigs_roc_res %>% group_by(sample_name,y,primary_diagnosis) %>%
nest() %>%
mutate(ca19_9_dv_mean = map_dbl(data,function(x) mean(x$ca19_9_dv))) %>%
mutate(dv_mean = map_dbl(data,function(x) mean(x$dv)))
#サブグループ分析
sub_roc_data = left_join(sig_rank_res, dataset %>% select(sample_name, Original_Kit_ID, primary_diagnosis, sub_group,symp_diabetes, gender, age, site, collection_date, ca19_9))
sub_roc_data$stage_grp = ”None”
sub_roc_data$stage_grp[sub_roc_data$sub_group %in% c(”Stage IA”,”Stage IB”,”Stage IIA”,”Stage IIB”) ] = ”Early”
sub_roc_data$stage_grp[sub_roc_data$sub_group %in% c(”Stage III”,”Stage IV”) ] = ”Late”
#全て
par(mfrow=c(1,3))
all_sig_roc = pROC::roc(sig_rank_res$y,sig_rank_res$dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array data, All”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
all_sig_roc_ca = pROC::roc(sig_rank_res$y,sig_rank_res$ca19_9_dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array + CA19-9, All”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
all_sig_roc_caonly = pROC::roc(dataset$dx,dataset$ca19_9, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”CA19-9, All”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
#PDAC v健常
PDAC_v_healthy = subset(sub_roc_data, y == ”PDAC” | primary_diagnosis ==”Healthy_Control”)
dataset$stage_grp = ”None”
dataset$stage_grp[dataset$sub_group %in% c(”Stage IA”,”Stage IB”,”Stage IIA”,”Stage IIB”) ] = ”Early”
dataset$stage_grp[dataset$sub_group %in% c(”Stage III”,”Stage IV”) ] = ”Late”
PDAC_v_healthy_ca = subset(dataset, dx == ”PDAC” | primary_diagnosis ==”Healthy_Control”) %>% select(ca19_9,dx)
if(length(unique(PDAC_v_healthy$y ))>1){
pvh_sig_roc = pROC::roc(PDAC_v_healthy$y,PDAC_v_healthy$dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array data, PDAC vs.Healthy”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
pvh_sig_roc_ca = pROC::roc(PDAC_v_healthy$y,PDAC_v_healthy$ca19_9_dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array + CA19-9, PDAC vs.Healthy”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
pvh_sig_roc_caonly = pROC::roc(PDAC_v_healthy_ca$dx,PDAC_v_healthy_ca$ca19_9, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”CA19-9, PDAC vs.Healthy”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)

#PDAC v症候性
PDAC_v_symptomatic = subset(sub_roc_data, y == ”PDAC” | primary_diagnosis ==”No_PDAC_Control”)
PDAC_v_symptomatic_ca = subset(dataset, dx == ”PDAC” | primary_diagnosis ==”No_PDAC_Control”) %>% select(ca19_9,dx)
if(length(unique(PDAC_v_symptomatic$y ))>1){
pvs_sig_roc = pROC::roc(PDAC_v_symptomatic$y,PDAC_v_symptomatic$dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array data, PDAC vs.Symptomatic”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
pvs_sig_roc_ca = pROC::roc(PDAC_v_symptomatic$y,PDAC_v_symptomatic$ca19_9_dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array + CA19-9, PDAC vs.Symptomatic”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
pvs_sig_roc_caonly = pROC::roc(PDAC_v_symptomatic_ca$dx,PDAC_v_symptomatic_ca$ca19_9, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”CA19-9, PDAC vs.Symptomatic”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)

#PDAC v早期
Early_PDAC_v_Ctrl = subset(sub_roc_data, y == ”Control” | stage_grp == ”Early”)
Early_PDAC_v_Ctrl_ca = subset(dataset, dx == ”Control” | stage_grp == ”Early”) %>% select(ca19_9,dx)
if(length(unique(Early_PDAC_v_Ctrl$y ))>1){
pve_sig_roc = pROC::roc(Early_PDAC_v_Ctrl$y, Early_PDAC_v_Ctrl$dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array data, Early PDAC vs.Ctrls”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
pve_sig_roc_ca = pROC::roc(Early_PDAC_v_Ctrl$y,Early_PDAC_v_Ctrl$ca19_9_dv_mean, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”Array + CA19-9, Early PDAC vs.Ctrls”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)
pve_sig_roc_caonly = pROC::roc(Early_PDAC_v_Ctrl_ca$dx,Early_PDAC_v_Ctrl_ca$ca19_9, plot = TRUE, print.auc = TRUE, main = paste0(my_main,”: ”,”CA19-9, Early PDAC vs.Ctrls”))
points(.95,.8, pch = 20, col = ”red”)
lines(x = c(1,.95,.95), y = c(.8,.8,1), col = ”red”,lty = ”dotted”)

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SEN_SEP_RES = rbind(AUC_RES,SPE_RES,SEN_RES)
return(SEN_SEP_RES)
実施例2
目的:膵管腺がん(PDAC)の早期検出を目的とした、CA19-9と組み合わせた8プレックス抗体マイクロアレイベースのバイオマーカーパネルの臨床予測性能を検証すること。
研究デザイン:この検証は、米国及び欧州の11の施設で前向き研究で収集された591個の血清試料を含む盲検症例対照試験として実施した。試料は、それぞれ、167人のPDAC患者、遺伝性若しくは家族性膵臓がん(FPC)のリスクのある203人の個体、及び221人の健常個体に由来した。
主な成果測定:PDACの検出のためのロックされた試験モデルの感度、特異性、並びに陽性及び陰性の予測値。
結果:8つの血清バイオマーカーのパネルは、CA19-9評価と組み合わせて、98%の特異性及び85%の感度を有する遺伝性/FPCリスク群に属する個体から初期PDAC(I/II期)患者を効果的に分離した。全てのPDAC病期(I~IV期)の試料を分類に含めると、98%の特異性及び87%の感度が達成された。
結論:血清試料の前向き研究の多施設での収集に関する盲検実験プロトコルを使用して、新たに提案されたバイオマーカーパネルの検証された臨床性能が、開発経路に沿って見られる結果と一致していることを示す。確立された分類子は、すでに疾患の早期で膵臓がんを有するリスクのある個体を識別するための臨床的に有用な試験の要件を満たす。
概論
膵管腺がん(PDAC)は、高い死亡率を有する進行性悪性腫瘍である。PDACは、米国で4番目に一般的ながん死の原因であり、2021年には60,000件の事故症例及び48,000人の死亡が予測される(Siegel et al,2021)。患者の10%未満は、診断後5年間生存する(Ilic and Ilic,2016)。この予後不良の主な理由は、たった10~20%の患者が診断時に切除可能な疾患を呈する一方、大半の患者(50~60%)は、転移性疾患を有することである(Scheufele et al,2019)。
予防的及び早期発見の手段を採用することができるように、PDACを発症するリスクが高い個体を識別することが重要である。主として外科的に切除可能な腫瘍の数が多いため、膵臓に局在しているときに疾患を検出することができれば、5年生存率は、40%と高いことが報告されている(Matsuno et al,2004)。
ほとんどの膵臓がんは散発的に発生するが、新生物のサブセットは、遺伝性及び家族性素因を有する患者に発生する。疾患の家族性又は遺伝性形態は、症例の10~15%を占める(Copur et al,2020)。いくつかの生殖細胞変異は、PDACの増加したリスクに関連していることが示されている。例えば、BRCA1、BRCA2、CDKN2A、及びミスマッチ修復遺伝子が関与する生殖細胞変異は、患者をPDACにかかりやすくする素因である(Petersen,2016)。家族性膵臓がん(FPC)は、2人以上の第一度近親者に膵臓がん患者がおり、既知の生殖細胞変異又は遺伝性遺伝症候群との関連はないものと定義される。FPCは、PDAC症例の4~10%を占める(Copur et al,2020)。
この実施例は、前向き研究で収集されたPDAC及び対照試料のセットを使用して、第1の実施例からの凝集9-バイオマーカーシグネチャー(CA19-9を含む)の完全に独立した盲検化を説明する。試験の臨床的有用性を実証するために、対照試料の大部分は、遺伝性及びFPCリスク群に属する対象に由来している。この研究は、PanFAM-1(clinicaltrials.gov)に指定された進行中の臨床試験に関する。
方法
試料収集
全血清試料は、2019年~2021年の間に、米国及び欧州の11の膵臓疾患参照施設にて収集された。この研究の試料の米国の施設は、Mount Sinai School of Medicine、Beth Israel Deaconess Medical Center、University of Pittsburgh Medical Center、BioIVT LLC.、Discovery Life Sciences Inc.、Massachusetts General Hospital、及びUniversity of Pennsylvaniaであった。試料を提供する欧州の施設は、スウェーデンではSahlgrenska University Hospital and Vaxjo Central Hospital、フィンランドではHelsinki University Hospital、及びスペインではRamon y Cajal University Hospitalであった。
人口学的情報
試料は、それぞれ、167個のPDAC(そのうち56個のI及びII期)、203個の遺伝性/FPCリスク群対照、及び221個の健常対照を含んだ。ドナーの年齢中央値は、PDAC試料で70歳、遺伝性/FPCリスク群対照で59歳、及び健常対照で49歳であった。PDAC試料のドナーの性別分布は、58%男性/42%女性、遺伝性/FPCリスク群のドナーでは36%男性/64%女性、健常対照では52%男性/48%女性であった。
試料のランダム化及び盲検化
血清試料は、結果が確定するまで、検査技師、臨床検査責任者、及び医療責任者に盲検化された。加えて、試料の順序は、分析バイアスを最小限に抑えるために、ビオチン化及びマイクロアレイ分析のためにバッチ内でランダム化された。
CA19-9アッセイ
電気化学発光イムノアッセイ技術を使用して、cobas e411分析器(Roche Diagnostics、Mannheim,Germany)によって血清CA19-9レベルを測定した。全てのCA19-9アッセイは、検証された器具及び定義されたSOPを使用して、製造元の説明書に従って行った。
試料ビオチン化
血清試料をビオチンで二重に標識した。簡単に、血清を、PBS中で約8g/lの総タンパク質濃度まで1:9に希釈し、1.1mMのEZ-Link NHS-PEG4-ビオチン(Thermo Fisher Scientific)で標識した。ビオチン化を4℃で2時間進行させ、次いで0.5MのTris-HCl(pH8.0)を添加してクエンチした。標識された血清試料を等分し、更なる分析まで-20℃で保存した。
抗体マイクロアレイ作製
抗体マイクロアレイは、様々な腫瘍抗原及び補体系成分に対する8つの組換えscFvを含んだ。Hisタグ付きscFvを、E.coliのペリプラズムで産生し、His MultiTrap HP 96ウェルフィルタープレート(GE Healthcare Life Science)を使用して、固定化金属イオン親和性クロマトグラフィー(IMAC)によって精製した。7K MWCO樹脂を含むZeba(商標)スピン脱塩96ウェルスピンプレート(Thermo Fisher Scientific)を使用して、溶出バッファーをPBSと交換した。Pierce Coomassie(Bradford)タンパク質アッセイキット(Thermo Fisher Scientific)を使用して、タンパク質濃度を推定した。タンパク質の純度は、8~16%のCriterion TGX Stain-Freeゲル(Bio-Rad)を使用して、SDS-PAGEによって評価した。抗体マイクロアレイを、非接触プリンター(sciFLEXARRAYER SX;Scienion)を使用して、黒色のMaxiSorpスライド(Nunc、Thermo Fisher Scientific)上に作製した。アレイレイアウトは、スポットオンザフライ(spot-on-the-fly)オプションを使用して、1つのPDC(ガラスピエゾディスペンスキャピラリー)でプリントした。12個の同一のアレイを、各スライド上に7個のアレイの2列でプリントした。
各アレイは、350μmのスポット間中心距離及び140μmのスポット直径を有する6×10のスポットからなっていた。各アレイは、3つの同一のセグメントからなっていた。全てのscFvを、各セグメントに2つの複製で6つのスポット複製にプリントした。オンチップscFv濃度は、個々のクローンの結合特性に応じて、52~217μg/mLの範囲であった。加えて、各アレイで、陰性対照(PBS)の6つの複製、及び参照マーカー(ビオチン化BSA)の6つの複製をスポットした。プリントされたマイクロアレイスライドを、マイクロアレイアッセイで使用する前に、少なくとも5日間、22℃及び40%相対湿度で、気候制御室内で暗く保管した。
マイクロアレイアッセイ
一般に、各マイクロアレイスライド上で二重で6個の患者試料を分析した。各アッセイ実行において、2つのマイクロアレイススライドを、品質管理(QC)及び正規化目的で専用に使用した。
各マイクロアレイスライドをハイブリダイゼーションガスケット(Schott)に載置し、滅菌PBS(MT-PBS)中の1w/v%乳、1v/v%Tween-20で室温(RT)で2時間絶えず撹拌しながらブロックした。その間、標識血清試料のアリコートを氷上で解凍し、その後MT-PBSで1:50に希釈した。スライドを滅菌PBS(T-PBS)中0.05%Tween-20で4回洗浄し、続いてガスケットのウェルに希釈血清試料を添加した。
試料をスライド上で室温で2時間絶えず撹拌しながらインキュベートした。次に、スライドをT-PBSで4回洗浄し、MT-PBS中の1μg/mlストレプトアビジンAlexa-647(Life Technologies)で室温で1時間絶えず撹拌しながらインキュベートし、再度T-PBSで4回洗浄した。最後に、スライドをガスケットから取り外し、水に浸漬し、N流下で乾燥させた。スライドを、10μm/ピクセルの解像度を使用して、635nmのレーザー励起波長で、マイクロアレイ蛍光スキャナーであるInnoScan 710 AL(Innopsys)で直ちにスキャンした。
データ取得、正規化、及び品質管理
データ取得、正規化、及び品質管理は、当社独自のソフトウェアプラットフォームであるImmunovia Evaluation System LDT(IES LDT)で自動的に生成された。より詳細には、グリッドアライメント及びスポットシグナル定量は、定円法を使用して実施した。
いかなる複製も適用されたZフィルタリングの合格基準に合格せず、位置の失敗としてフラグが立てられない限り、各データポイントは、6つの複製スポットのバックグラウンドを差し引いたシグナルの中央値を表した。この場合、最悪の実行中の複製が排除され、代わりに残った複製の中央値が使用された。信号強度のLog2値を使用し、データに補完を適用しなかった。
バッチ間の変動は、scFv抗体毎に、各マイクロアレイアッセイバッチの正規化因子を自動計算することによって処理した。これらの因子は、専用のQCスライド上に置かれた6つの血清プール(それぞれ健常個体から3つ、PDAC患者から3つ)のシグナルに基づいていた。
いくつかの品質管理(QC)ステップを、正規化の前後の両方で自動的に適用し、QCステップに合格した試料のみを更に評価した。合計で、1つの試料を除去し、最終的なデータセットには591人からのデータが含まれていた。
CA19-9アッセイデータをデータセットに追加し、各患者試料の決定値(DV)の観点から試料結果を8プレックスバイオマーカーシグネチャー及びCA19-9値に基づいて自動的に計算した。結果は、非盲検及び最終結果検証のために、Orchard Harvest Laboratory Information System(Orchard Software Corporation)に自動的にアップロードされた。
データ分析
感度、特異性、並びに陽性及び陰性予測値(それぞれ、PPV及びNPV)は、事前定義及びロックされたモデルアルゴリズム、並びに試料分類のためのDVカットオフを使用して計算した。受信者動作特性(ROC)曲線及びそれに対応する曲線下面積(AUC)値は、以前に確立されたロックモデルアルゴリズムを使用して異なる診断群について計算した。
結果
合計58個の試料がモデルアルゴリズムの定義したDVの境界範囲に該当し、分類を割り当てることができなかった。他の全ての試料を正常にアッセイし、分類した。これにより、研究の完了及び試料情報の非盲検化後に分析のために、144個のPDAC(そのうち46個のI及びII期)、183個の家族性/遺伝性対照、及び206個の健常対照を残した。
検証研究の結果を、様々な群比較のためのROC曲線を生成することによって評価し、対応するAUC値を、8プレックスマイクロアレイ分析からのデータをCA19-9アッセイからのデータと組み合わせたときに計算した。図7~8は、それぞれ、遺伝性/FPCリスク群に属する対照に対して、PDACの全病期(I~IV)の分類では0.94のAUC値、及びPDACの早期(I/II)では0.92のAUC値を示す。事前定義されたモデルカットオフを適用すると、PDACの全病期を含む比較で感度87%及び特異性98%が達成され、最も重要なことは、データは、早期PDAC患者と遺伝性又はFPCのリスクがある(ただし、現在悪性疾患を有しない)個体を区別するための感度85%及び特異性98%をもたらす(表8)。
図9~10は、PDAC試料を健常対照(HC)から区別するための、対応するROC曲線及びAUC値を示す。0.95(PDAC I~IV期対HC)及び0.93(PDAC I/II期対HC)のAUC値は、試験の開発中に観察されたものと良好に一致する(Mellby et al,2018)。
更に、試験の陽性及び陰性予測値(PPV及びNPV)を評価した(表8)。PPV及びNPVは、疾患の有病率を通じた感度及び特異性に関連する(Trevethan,2017)。特定の遺伝子症候群又はPDACと診断された第一度近親者の数に応じて、遺伝性/FPCのリスクがある集団の有病率は、1~3%で変動し得る。表8には、1%及び3%の有病率での試験のPPV及びNPVの計算の結果をそれぞれ示す。3%の有病率において、PPVは、早期(I/II)PDACの検出について62%である。PPVは有病率に正比例するため、この値は、1%と大幅に低い。早期(I/II)PDACの検出のためのNPVは、両方の有病率レベルにおいて高い(99.5及び99.8%)。
図11は、それぞれ、PDAC患者、遺伝性又は家族性膵臓がんのリスクがある個体、及び健常ドナーからの試料の決定値の分布を示す。DVは、試験モデルの出力スコアであり、カットオフ値との組み合わせにより、患者試料がPDACに対して陽性であるか陰性であるかを知らせる。興味深いことに、PDACと他の2つの群との間には明確な区別があるが、遺伝性又は家族性膵臓がんのリスクがある個体と健常なドナーとの間には有意な重複があるが、リスク群の個体の総合的な健常状態はより悪い。PDAC患者の決定値には、異なる病期の存在及び疾患の遺伝的に不均一な性質を反映し得る幅広い分布がある(Juiz et al,2019)。
考察
近年、PDAC患者の生殖系列遺伝子検査及び家族歴分析の利点についての認識が増加し、高リスクの個体(広義には、5%を超える生涯リスクを有する個体)を識別するのに役立つ。膵臓がんを発症する一般的な平均生涯リスクは、低すぎる(米国では約1.6%)ため、集団ベースのスクリーニングを行うことができない。比較として、疾患の影響を受ける2つの第一度近親者を有する個体における膵臓がんを発症する推定生涯リスクは、約8%である(Klein et al,2004)。高リスクの個体の識別は、治癒の可能性のある段階でPDACを検出する機会を提供する。
しかしながら、膵臓の監視及びスクリーニングの対象となるべき患者及び個体の群については、現在のところ一般的な合意はない。2020年、Cancer of the Pancreas Screening(CAPS)コンソーシアムは、49人の多分野の専門家の臨床経験に基づいて、膵臓がんスクリーニングのためのコンセンサスガイドラインの更新を発表した(Goggins et al,2020)。コンソーシアムは、高リスク群:膵臓がんとの少なくとも1つの第一度近親者を有する個体であって、膵臓がんとの第一度近親者もまた有する個体、ポイツジェガース症候群の全ての患者、生殖系列CDKN2A変異の全ての担体、及び少なくとも1つの影響を受ける第一度血縁を有する生殖系列BRCA1、BRCA2、PALB2、ATM、MLH1、MSH2、又はMSH6遺伝子変異の担体、でのスクリーニングを推奨している。
PDACの高リスクの個体の監視には、典型的には、超音波内視鏡検査、コンピュータ断層撮影、及び/又は磁気共鳴画像が含まれる。当社の検証済み試験は、これらの画像検査法と組み合わせて、診断を確認又は確立することができる。専門医に紹介されるがん症例の数を増加させ、その紹介された集団内のがんの有病率を増加させることができる試験は、良性紹介の数を最小限に抑えることによって、非常に有用であるはずである。
要約すると、この盲検化検証研究からのデータは、8プレックス抗体マイクロアレイアッセイが、CA19-9測定と組み合わせて、98%の特異性及び85%の感度で早期(I及びII期)にPDACを検出することを実証している。これらの結果は、この壊滅的な疾患の影響を受ける患者の治療可能性を大幅に拡大し、転帰を改善する可能性を有している。
実施例2の追加の参考文献
Copur MS,Talmon GA,Wedel W,Hart JD,Merani S,Vargasi LM(2020)Hereditary vs Familial Pancreatic Cancer:Associated Genetic Syndromes and Clinical Perspective.Oncology(Williston Park)34(6):196-201.
Goggins M,Overbeek KA,Brand R,Syngal S,Del Chiaro M,Bartsch DK,Bassi C,Carrato A,Farrell J,Fishman EK,Fockens P,Gress TM,van Hooft JE,Hruban RH,Kastrinos F,Klein A,Lennon AM,Lucas A,Park W,Rustgi A,Simeone D,Stoffel E,Vasen HFA,Cahen DL,Canto MI and Bruno M(2020)International Cancer of the Pancreas Screening(CAPS)consortium.Management of patients with increased risk for familial pancreatic cancer:updated recommendations from the International Cancer of the Pancreas Screening(CAPS)Consortium.Gut 69(1):7-17.
Juiz NA,Iovanna J and Dusetti N(2019)Pancreatic Cancer Heterogeneity Can Be Explained Beyond the Genome.Front Oncol.2019 9:246.
Klein AP,Brune KA,Petersen GM,Goggins M,Tersmette AC,Offerhaus GJ,Griffin C,Cameron JL,Yeo CJ,Kern S,Hruban RH(2004)Prospective risk of pancreatic cancer in familial pancreatic cancer kindreds.Cancer Res.64(7):2634-8.
Matsuno S,Egawa S,Fukuyama S,Motoi F,Sunamura M,Isaji S,Imaizumi T,Okada S,Kato H,Suda K,Nakao A,Hiraoka T,Hosotani R and Takeda K(2004)Pancreatic Cancer Registry in Japan:20 years of experience.Pancreas 28(3):219-30.
Scheufele F,Hartmann D and Helmut Friess(2019)Treatment of pancreatic cancer-neoadjuvant treatment in borderline resectable/locally advanced pancreatic cancer.Transl Gastroenterol Hepatol.4(32).
Petersen GM(2016)Familial pancreatic cancer.Semin Oncol.43(5):548-553.
Siegel RL,Miller KD,Fuchs HE and Jemal A(2021)Cancer Statistics,2021.CA Cancer J Clin.71(1):7-33.
Trevethan R.(2017)Sensitivity,Specificity,and Predictive Values:Foundations,Pliabilities,and Pitfalls in Research and Practice.Front Public Health 5:307.

Claims (83)

  1. 膵臓がん関連病態を診断又は判定するための方法であって、
    (a)試験されるべき個体からの試料を提供するステップと、
    (b)表Aに定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの前記試験試料中の存在及び/若しくは量を測定するステップと、を含むか又はそれらからなり、
    表Aに定義される群から選択される前記2つ以上のバイオマーカーの前記試験試料中の存在及び/若しくは量が、前記個体における前記膵臓がん関連病態を示す、方法。
  2. 前記膵臓がん関連病態が、
    (i)膵臓がんの診断、
    (ii)早期膵臓がんの診断、からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記膵臓がん関連病態が、早期膵臓がんである、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  4. 前記方法が、I期又はII期膵臓がんの診断のためのものである、請求項3に記載の方法。
  5. 前記方法が、膵臓がん関連病態を有する個体を、膵臓がんを有しないが、膵臓がんを示唆する又はそれと一致する症状を有する個体と区別するための方法であって、任意に、前記膵臓がんを有しない個体が、良性の膵臓又は胆道疾患、例えば、急性及び慢性膵炎、糖尿病、肝臓疾患、膵嚢胞、胆石疾患、並びにIgG4疾患を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  6. ステップ(a)中の前記試料が、
    (a)膵臓がん若しくはある特定の遺伝的素因(例えば、ポイツジェガース症候群)の家族歴を有する個体、
    (b)糖尿病(例えば、初発糖尿病、とりわけ、50歳以上の者)と診断された個体、及び/又は
    (c)膵臓がんを示唆する又はそれと一致する症状を有する個体、のリスク群のうちの1つ以上の個体からのものである、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  7. ステップ(a)中の前記試料が、良性の膵臓又は胆道疾患、例えば、急性及び慢性膵炎、糖尿病、肝臓疾患、膵嚢胞、胆石疾患、並びにIgG4疾患を有する個体からのものである、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  8. ステップ(b)が、表A(i)~(vi)に列挙される2つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(i)~(vi)に列挙される前記バイオマーカーのうちの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、又は12個の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  9. ステップ(b)が、表Aに列挙される6つ以上のバイオマーカー、例えば、表Aに列挙される前記バイオマーカーのうちの少なくとも7、8、9、10、11、12、又は13個の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  10. ステップ(b)が、表A(i)~(v)に列挙される3つ以上のバイオマーカー、例えば、表A(i)~(v)に列挙される前記バイオマーカーのうちの少なくとも4、5、6、7、8、又は9個の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  11. ステップ(b)が、表A、パート(i)及び/又はパート(iii)及び/又はパート(v)に列挙される1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  12. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、並びに(ii)GSN及び/又はHADH2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  13. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、並びに(iii)IGFBP3の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  14. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)IGFBP3、並びに(iii)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  15. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、(iii)IGFBP3、並びに(iv)補体因子Bの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  16. ステップ(b)が、VWF、FCN2、及び/又はMASP2の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  17. ステップ(b)が、バイオマーカー:(i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、(iii)IGFBP3、(iv)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2、のうちの2つ以上の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  18. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、(iii)IGFBP3、(iv)補体因子B、(v)MUC16及び/又はFCN2及び/又はMASP2、(vi)補体C4、(vii)補体C5、並びに(viii)シスタチンCの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  19. ステップ(b)が、以下のバイオマーカーのうちの2つ以上、及び/又はその1つ以上の二次標的:OPG、GSN、IGFBP3、補体因子B、MUC16、補体C4、補体C5、シスタチンCの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなり、任意に、前記1つ以上の二次標的が、VWF、HADH2、FCN2、MASP2から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  20. ステップ(b)が、以下のバイオマーカー:OPG、GSN、IGFBP3、補体因子B、MUC16、補体C4、補体C5、シスタチンCの存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなり、任意に、VWF、HADH2、FCN2、MASP2から選択される1つ以上のバイオマーカーの存在及び/若しくは量を測定することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  21. ステップ(b)が、CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  22. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、並びに(iii)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  23. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、(iii)IGFBP3、並びに(iv)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  24. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)IGFBP3、(iii)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2、並びに(iv)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  25. ステップ(b)が、(i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、(iii)IGFBP3、(iv)補体因子B、(v)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2、(vi)補体C4、(vii)補体C5、(viii)シスタチンC、並びに(ix)CA19-9の存在及び/若しくは量を測定することを含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  26. ステップ(b)が、表1に列挙される1つ以上のバイオマーカー、例えば、表1中の前記バイオマーカーのうちの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、又は33の存在及び/若しくは量を測定することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  27. ステップ(b)が、表Aに列挙される前記バイオマーカーの全ての存在及び/若しくは量を(例えば、タンパク質、mRNA、及び/又はctDNAレベルで)測定することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  28. (c)
    i.膵臓がんに罹患していない個体、及び/又は
    ii.良性の膵臓及び/又は胆道疾患に罹患している個体からの1つ以上の対照試料を提供するステップと、
    (d)ステップ(b)において測定される前記1つ以上のバイオマーカーの前記対照試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって、前記1つ以上の対照試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップと、を更に含むか、又は更にそれらからなり、
    ステップ(b)において測定される前記1つ以上のバイオマーカーの前記試験試料中の存在及び/若しくは量が、ステップ(d)において測定される前記1つ以上のバイオマーカーの前記対照試料中の存在及び/若しくは量とは異なる場合に、前記膵臓がん関連病態が識別される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  29. (e)膵臓がんに罹患している個体からの1つ以上の対照試料を提供するステップと、
    (f)ステップ(b)において測定される前記1つ以上のバイオマーカーの前記対照試料中の存在及び/若しくは量を測定することによって、前記対照試料のバイオマーカーシグネチャーを判定するステップと、を更に含むか、又は更にそれらからなり、
    ステップ(b)において測定される前記1つ以上のバイオマーカーの前記試験試料中の存在及び/若しくは量が、ステップ(f)において測定される前記1つ以上のバイオマーカーの前記対照試料中の存在及び/若しくは量と対応する場合に、前記膵臓がん関連病態が識別される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  30. 膵臓がんに罹患していない前記個体が、健常個体である、請求項29に記載の方法。
  31. 膵臓がんに罹患している前記1つ以上の個体が、腺がん(例えば、膵管腺がん又は管状乳頭膵腺がん)、膵肉腫、悪性漿液性嚢胞腺腫、腺扁平上皮がん、印環細胞がん、肝がん、コロイドがん、未分化がん、及び破骨細胞様巨細胞を伴う未分化がんからなる群から選択される膵臓がんに罹患している、請求項29又は30に記載の方法。
  32. 前記膵臓がんが、膵管腺がんである、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  33. ステップ(b)が、1つ以上のバイオマーカーのタンパク質又はポリペプチドの発現を測定することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  34. ステップ(b)、(d)、及び/又はステップ(f)が、表Aに列挙されるバイオマーカータンパク質又はポリペプチドに結合することができる1つ以上の第1の結合剤を使用して行われる、請求項33に記載の方法。
  35. 前記1つ以上の第1の結合剤が、表5及び/又は表6に定義される抗体配列のうちの1つ以上を含む、請求項34に記載の方法。
  36. 前記1つ以上の第1の結合剤が、配列番号6、11、13、15、20、30、32、及び36、からなる群から選択される1つ以上の抗体配列を含む、請求項35に記載の方法。
  37. 前記1つ以上の第1の結合剤が、前記抗体配列である配列番号30、32、及び36のうちの1つ以上を含む、請求項35に記載の方法。
  38. 前記第1の結合剤が、抗体又はその抗原結合断片を含むか、又はそれからなる、請求項33~37のいずれか一項に記載の方法。
  39. 前記抗体又はその抗原結合断片が、組換え抗体又はその抗原結合断片である、請求項38に記載の方法。
  40. 前記抗体又はその抗原結合断片が、scFv、Fab、免疫グロブリン分子の結合ドメインからなる群から選択される、請求項35~38のいずれか一項に記載の方法。
  41. 前記第1の結合剤が、表面上に固定される、請求項34~40のいずれか一項に記載の方法。
  42. 前記試験及び/又は対照試料中の前記1つ以上のバイオマーカーが、検出可能部分で標識される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  43. 前記検出可能部分が、蛍光部分、発光部分、化学発光部分、放射性部分、酵素部分からなる群から選択される、請求項42に記載の方法。
  44. 前記検出可能部分が、ビオチンである、請求項42又は43に記載の方法。
  45. ステップ(b)、(d)、及び/又はステップ(f)が、前記1つ以上のバイオマーカーに結合することができる第2の結合剤を含むアッセイを使用して行われ、前記第2の結合剤が、検出可能部分を含む、請求項33~44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記第2の結合剤が、抗体又はその抗原結合断片を含むか、又はそれからなる、請求項45に記載の方法。
  47. 前記抗体又はその抗原結合断片が、組換え抗体又はその抗原結合断片である、請求項46に記載の方法。
  48. 前記抗体又はその抗原結合断片が、scFv、Fab、免疫グロブリン分子の結合ドメインからなる群から選択される、請求項46又は47に記載の方法。
  49. 前記検出可能部分が、蛍光部分、発光部分、化学発光部分、放射性部分、酵素部分からなる群から選択される、請求項45~48のいずれか一項に記載の方法。
  50. 前記検出可能部分が、蛍光部分(例えば、Alexa Fluor色素、例えば、Alexa647)である、請求項49に記載の方法。
  51. 前記方法が、ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)を含むか、又はそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  52. ステップ(b)、(d)、及び/又はステップ(f)が、アレイを使用して行われる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  53. 前記アレイが、マクロアレイ、マイクロアレイ、ナノアレイからなる群から選択される、請求項52に記載の方法。
  54. 前記方法が、
    (i)前記試料中に存在するバイオマーカーをビオチンで標識することと、
    (ii)前記ビオチン標識タンパク質を、複数のscFvを含むアレイと接触させることであって、前記複数のscFvが、その表面上の離散した位置に固定化され、前記scFvが、表A(i)~(vi)におけるタンパク質のうちの1つ以上に対して特異性を有する、接触させることと、
    (iii)(前記scFv上に固定化された)前記ビオチン標識タンパク質を、蛍光色素を含むストレプトアビジン複合体と接触させることと、
    (iv)前記アレイ表面上の離散した位置にある前記色素の存在を検出することと、を含み、
    前記アレイ表面上の前記色素の発現が、前記試料中の表Aからのバイオマーカーの発現を示す、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  55. ステップ(b)、(d)、及び/又は(f)が、前記1つ以上のバイオマーカーをコードする核酸分子の発現を測定することを含む、請求項1~32のいずれか一項に記載の方法。
  56. ステップ(b)、(d)、及び/又は(f)において前記1つ以上のバイオマーカーの発現を測定することが、1つ以上の結合剤を使用して行われ、各々個別に表Aに識別される前記バイオマーカーのうちの1つをコードする核酸分子に選択的に結合することができる、請求項55に記載の方法。
  57. ステップ(a)、(c)、及び/又は(e)で提供される前記試料が、未分画血液、血漿、血清、組織液、膵臓組織、乳汁、胆汁、及び尿からなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  58. ステップ(a)、(c)、及び/又は(e)で提供される前記試料が、未分画血液、血漿、及び血清からなる群から選択される、請求項57に記載の方法。
  59. ステップ(a)、(c)、及び/又は(e)で提供される前記試料が、血清である、請求項57又は58に記載の方法。
  60. ROC AUC値によって判定される、前記方法の予測精度が、少なくとも0.50、例えば、少なくとも0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、又は少なくとも0.99である、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  61. ROC AUC値によって判定される、前記方法の予測精度が、少なくとも0.83である、請求項60に記載の方法。
  62. 前記診断を確認又は確立するために、1つ以上の更なる臨床調査(生検試料の試験及び/又は患者のインビボイメージングなど)を更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  63. 前記個体が膵臓がんと診断される場合に、前記方法が、前記個体に膵臓がん療法を提供するステップ(g)を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  64. 前記膵臓がん療法が、外科手術、化学療法、放射線療法、免疫療法、化学免疫療法、熱化学療法、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項63に記載の方法。
  65. 前記膵臓がん療法が、化学療法(例えば、ゲムシタビン及び/若しくは5-フルオロウラシル)と組み合わされた(例えば、膵頭部を除去するためのWhipple法若しくは膵全摘術を使用する)膵臓の全部若しくは一部の外科的除去を含むか、又はそれからなる、請求項63又は64に記載の方法。
  66. ステップ(b)において表Aに定義される群から選択される1つ以上のバイオマーカーの前記試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することが、表5に記載される前記抗体配列のうちの1つ以上によって結合される1つ以上のタンパク質の前記試験試料中の存在及び/若しくは量を測定することで置き換えられる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  67. 表Aに定義される前記バイオマーカーのうちの1つ以上の前記個体からのタンパク質及び/又は核酸試料中の存在を検出するための1つ以上の薬剤を含む、個体における膵臓がんの存在又はそれを有するリスクを判定するための、アレイ。
  68. 試料中の、表Aに定義される前記バイオマーカーのうちの1つ以上の存在を検出するための前記1つ以上の薬剤が、請求項34~44又は56のいずれか一項に定義される1つ以上の結合剤である、請求項67に記載のアレイ。
  69. 前記アレイが、表A(i)~(vi)に定義される前記バイオマーカーの全てに結合することができる薬剤を含み、任意に、前記アレイが、表Aに定義される前記バイオマーカーの全てに結合することができる薬剤を含む、請求項67又は68に記載のアレイ。
  70. 前記アレイが、以下のバイオマーカー:
    (i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、(iii)IGFBP3、(iv)補体因子B、(v)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2、(vi)補体C4、(vii)補体C5、並びに(viii)シスタチンC、に結合することができる薬剤を含み、任意に、表1からの1つ以上の追加的なバイオマーカーを含む、請求項67又は68に記載のアレイ。
  71. 前記アレイが、前記タンパク質レベルで前記バイオマーカーの全てに結合することができる抗体又はその抗原結合断片を含む、請求項67~70のいずれか一項に記載のアレイ。
  72. 前記アレイが、表5に識別される前記抗体のうちの1つ以上を含む、請求項67~71のいずれか一項に記載のアレイ。
  73. 前記アレイが、表6において前記抗体のうちの1つ以上を含む、請求項67~72のいずれか一項に記載のアレイ。
  74. 個体における膵臓がんの存在又はそれを有するリスクを判定するためのバイオマーカーとしての、表Aに定義される群から選択される2つ以上のバイオマーカーの使用。
  75. 前記2つ以上のバイオマーカーが、以下のバイオマーカー:
    (i)OPG及び/又はVWF、(ii)GSN及び/又はHADH2、(iii)IGFBP3、(iv)補体因子B、(v)MUC16、FCN2、及び/又はMASP2、(vi)補体C4、(vii)補体C5、並びに(viii)シスタチンC、を含み、任意に、前記使用が、CA19-9及び/又は表1からの1つ以上の追加的なバイオマーカーの使用を追加的に含む、請求項74に記載の使用。
  76. 表Aに定義される前記バイオマーカーの全てが、個体における膵臓がんの存在を判定するための診断シグネチャーとして一緒に使用される、請求項74又は75に記載の使用。
  77. (a)請求項67~73のいずれか一項に記載のアレイ、又はそれを作製するための構成要素と、
    (b)請求項1~66のいずれか一項に定義される前記方法を行うための指示と、を含む、膵臓がんの存在又はそれを有するリスクを判定するための、キット。
  78. 個体における膵臓がんを治療する方法であって、
    (a)請求項1~66のいずれか一項に定義される前記方法に従って膵臓がんを診断するステップと、
    (b)前記個体に、膵臓がん療法を提供するステップと、を含む、方法。
  79. ステップ(a)が、前記診断を確認又は確立するために、1つ以上の更なる臨床調査(生検試料の試験及び/又は前記患者のインビボイメージングなど)を更に含む、請求項78に記載の方法。
  80. 前記膵臓がん療法が、外科手術(例えば、切除)、化学療法、免疫療法、化学免疫療法、及び熱化学療法からなる群から選択される、請求項78又は79に記載の方法。
  81. 前記膵臓がん療法が、化学療法(例えば、ゲムシタビン及び/若しくは5-フルオロウラシル)と組み合わされた(例えば、膵頭部を除去するためのWhipple法若しくは膵全摘術を使用する)膵臓の全部若しくは一部の外科的除去を含む、請求項78~80のいずれか一項に記載の方法。
  82. 実質的に本明細書に記載されるように個体における膵臓がんの存在を判定するための方法又は使用。
  83. 実質的に本明細書に記載されるように個体における膵臓がんの存在を判定するためのアレイ又はキット。
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