JP7138112B2 - 特定の特徴を有する個体において前立腺癌の存在または不存在を示すための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、一般的に、診断マーカーとして有用である可能性を有する種々の形態の遺伝子マーカーおよび種々の形態のタンパク質の検出および同定に関する。特に、本発明は、前立腺癌、特に悪性型(aggressive form)前立腺癌の改善された検出のための複数の診断マーカーの同時使用に関する。より具体的には、本発明は、特定の遺伝的特徴を有する男性の前立腺癌の改善された検出のための複数の診断マーカーの同時使用に関する。
血清中前立腺特異抗原(PSA)の測定は、前立腺癌(PCa)のスクリーニングおよび早期発見に広く用いられている。EUROPEAN UROLOGY 60 (2011) 21-28に掲載されたMarkus Alyおよび共著者による文献“Polygenic Risk Score Improves Prostate Cancer Risk Prediction: Results from the Stockholm-1 Cohort Study”(引用により本明細書中に包含される)で論じられるように、現在の臨床イムノアッセイにより測定可能な血清中PSAは、主に遊離“非複合”形態(遊離PSA)として、またはα-ランチキモトリプシン(ACT)との複合体として存在する。血清中の総PSAに対する遊離PSAの割合は、PCaの検出を顕著に改善することが実証されている。年齢および文書化された家族歴などの他の要因もまた、PCaの検出をさらに改善する可能性がある。PCaに関連する遺伝子マーカー、特に一塩基多型(SNP)の測定は、前立腺癌のスクリーニングおよび早期検出のための新たな様式である。複数のPCa関連SNPの分析は、PSAのようなバイオマーカーと組み合わせて、患者に関する一般的な情報と組み合わせて、いくつかのSNPの組合せを遺伝的スコアにすることによってリスク評価を改善することができる。
本発明は、異なる起源の診断マーカーの組合せが、特定の遺伝的特徴を有する特定の男性亜集団におけるPCa(前立腺癌)またはaPCa(悪性前立腺癌)の検出能を改善し得るという発見に基づいている。癌、特に早期に同定された悪性癌は、より容易に治療可能であるため、この発見は社会にとって多大な費用削減をもたらす可能性がある。
a)PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子解析を実施する工程、ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、そして該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される工程;
b)工程a)において該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定し、特徴付けして、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程;
c)工程a)において該個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
i)該個体における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該個体における所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、一般的なPCa集団総合値を形成し;
iv)一般的なPCa集団総合値を、既知の一般的なPCa集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般的なPCa集団総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程を含む、方法を提供する。
i.該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii.該PCaGS個体において所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii.所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成し;
iv.PCaGS総合値を、既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該PCaGS総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること
である方法もまた提供される。
- 該リガンドの第1のカテゴリーは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、該PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
- 該リガンドの第2のカテゴリーは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、該SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
- 該リガンドの第3のカテゴリーは、1つまたは複数のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPに特異的に結合する、
アッセイ装置を提供する。
本発明の目的のため、および明確にするために、以下の定義を用いる:
用語“PSA”は、一般的に、血清中の前立腺特異抗原を意味する。PSAは、異なる形態で存在し、ここで、用語“遊離PSA”は、未結合または別の分子に結合していないPSAを意味し、用語“結合PSA”は、別の分子に結合しているPSAを意味し、そして最後に用語“総PSA”は、遊離PSAと結合PSAの合計を意味する。用語“F/T PSA”は、総PSAに対する未結合PSAの割合である。PSAの分子誘導体も存在し、ここで、用語“proPSA”は、PSAの前駆体不活性型を意味し、“インタクトなPSA”は、インタクトかつ不活性であると認められる追加形態のproPSAを意味する。
本発明は、対象における前立腺癌(PCa)または悪性前立腺癌(aPCa)の存在または不存在の推定、検出および/または判定を補助するための診断方法を提供する。本発明は、定義された亜集団(PCaGS-前立腺癌遺伝的亜集団)に合わせてなされている。本発明を男性個体の一般母集団に適用することができるとしても、定義された亜集団について向上したパフォーマンスを有するPCaまたはaPCaの検出のための診断方法を構築することが可能である。従って、本発明の要旨およびここで驚くべきことに示されたことは、理論はともかく、特定の個体が、一般母集団に適用できる診断方法およびカットオフ値を亜集団に属する個体には同じ様には適用できないという特別の生物学的機序を有することが明らかにされたという事実である。本明細書では、これを遺伝的亜集団(PCaGS)と定義する。
a)PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子解析を実施する工程、ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、そして該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される工程;
b)工程a)において該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定および特徴付けして、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程;
c)工程a)において該個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
i)該個体における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該個体における所定量のPCaに関連するSNPのリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、一般的なPCa集団総合値を形成し;
iv)一般的なPCa集団総合値を、既知の一般的なPCa集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般的なPCa集団総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程
を含む方法を提供する。
i.該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii.該PCaGS個体において所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii.所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成し;
iv.PCaGS総合値を既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該PCaGS総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること
である方法が提供される。
-HOXB13陽性の個体、すなわち、rs138213197の個体(PCaGS_ex2)
-(rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197)を含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.7より大きい個体(PCaGS_61)
-(rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197、rs16860513、rs7106762)を含むリスクスコアを定義するサブグループの値が0.7より大きい個体(PCaGS_62)
-表1および表2に列挙されたSNPを含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が0.45より大きい個体(PCaGS_63)。
これらのPCaGSの全ては、本明細書の記載により包含される亜集団である。
を含む方法もまた提供される。
・患者からPCaに関する家族歴を収集する(カテゴリー HIST)。
・体重、BMI、年齢などの患者の身体的データを集める(カテゴリー PPD)。
・該患者から多数の生物学的試料を入手する。
・該生物学的試料において、複数(所定量)のバイオマーカーの存在または濃度を定量化する(カテゴリー バイオマーカー)。
・該生物学的試料において、PCaに関連する複数(所定量)のSNPに関して該患者の遺伝的状態を定量化する(カテゴリー SNPpc)。
・該患者が亜集団PCaGSに属するかどうかを判定する。
・早期前立腺癌の検出における使用のためのPCaGS総合値を形成するために、PCaGS依存的な方法で、上記で定義されたカテゴリーの少なくとも2つからのデータを組み合わせる。
・上記PCaGS依存性総合値を単独でまたはさらなるデータと組み合わせて用いることによって、該患者がPCaまたはaPCaに罹患している可能性があるかどうかを決定する。
本発明において用いられ得るPCaまたはaPCaに関連する好適なSNPとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:
リスト1:
rs138213197、rs7818556、rs6983267、rs10993994、rs12793759、rs16901979、rs9911515、rs1016343、rs7106762、rs6579002、rs16860513、rs5945619、rs16902094、rs10896437、rs651164、rs7679673、rs13265330、rs2047408、rs10107982、rs620861、rs9297746、rs1992833、rs7213769、rs2710647、rs888507、rs17021918、rs12500426、rs2028900、rs7102758、rs16901922、rs6062509、rs2659051、rs12543663、rs4699312、rs11091768、rs3120137、rs6794467、rs10086908、rs2315654、rs12151618、rs747745、rs1009、rs2132276、rs2735839、rs11568818、rs684232、rs9364554、rs2660753、rs10807843、rs1933488、rs17467139、rs12947919、rs2331780、rs1894292、rs2107131、rs6545962、rs11649743、rs758643、rs2297434、rs902774、rs17224342、rs5918762、rs17138478、rs3019779、rs1873555、rs12946864、rs12475433、rs3765065、rs4871779、rs10875943、rs11601037、rs6489721、rs11168936、rs9297756、rs11900952、rs6569371、rs7752029、rs5934705、rs3745233、rs1482679、rs749264、rs6625760、rs5978944、rs2366711、rs5935063、rs10199796、rs2473057、rs4925094、rs3096702、rs12490248、rs4245739、rs10094059、rs306801、rs2823118、rs2025645、rs9359428、rs10178804、rs6090461、rs2270785、rs16901841およびrs2465796;
および/または
rs582598、rs439378、rs2207790、rs1046011、rs10458360、rs7525167、rs10489871、rs7529518、rs4245739、rs4512641、rs10178804、rs11900952、rs1873555、rs10191478、rs6755901、rs6545962、rs721048、rs2710647、rs12612891、rs2028900、rs1009、rs12233245、rs6760417、rs10496470、rs10199796、rs12475433、rs16860513、rs12151618、rs3765065、rs13017302、rs12988652、rs871688、rs749264、rs3771570、rs4346531、rs6770955、rs12637074、rs2660753、rs13319878、rs6437715、rs2162185、rs1515542、rs2270785、rs9830294、rs1439024、rs6762443、rs888507、rs6794467、rs12490248、rs1477886、rs4833103、rs3796547、rs17779822、rs2366711、rs16849146、rs1894292、rs12640320、rs3805284、rs12500426、rs4699312、rs17021918、rs7679673、rs2047408、rs2647262、rs12506850、rs7658048、rs2078277、rs12505546、rs13113975、rs4246742、rs2736098、rs401681、rs11134144、rs10060513、rs40485、rs2087724、rs1482679、rs16901841、rs1295683、rs2070874、rs7752029、rs2018334、rs9358913、rs1140809、rs409558、rs3096702、rs9267911、rs2025645、rs9359428、rs6569371、rs2813532、rs1933488、rs712242、rs6934898、rs9456490、rs651164、rs3120137、rs9364554、rs9457937、rs10486562、rs10807843、rs7801918、rs6962297、rs2465796、rs6957416、rs7777631、rs2272316、rs6961773、rs2132276、rs13265330、rs16887736、rs2911756、rs2272668、rs2339654、rs1380862、rs9297746、rs12543663、rs10086908、rs16901922、rs1016343、rs17832285、rs16901979、rs4871779、rs10107982、rs16902094、rs620861、rs17467139、rs6983267、rs9297756、rs10094059、rs7818556、rs1992833、rs986472、rs12552397、rs4273907、rs4237185、rs753032、rs11253002、rs2386841、rs10795841、rs10508422、rs7075945、rs10508678、rs539357、rs10826398、rs3818714、rs7090755、rs10993994、rs4382847、rs1891158、rs10887926、rs10788160、rs6579002、rs10832514、rs7358335、rs1944047、rs3019779、rs10896437、rs12793759、rs7106762、rs7102758、rs2449600、rs585197、rs2509867、rs11568818、rs7125415、rs11601037、rs11222496、rs4570588、rs6489721、rs3213764、rs17395631、rs4423250、rs11168936、rs10875943、rs3759129、rs902774、rs1827611、rs4760442、rs11610799、rs6539333、rs11067228、rs7485441、rs6489794、rs4119478、rs17070292、rs2293710、rs17256058、rs1950198、rs2331780、rs7141529、rs12880777、rs17123359、rs785437、rs524908、rs12903579、rs7178085、rs7164364、rs896615、rs11634741、rs9972541、rs12594014、rs11631109、rs1558902、rs8044335、rs2738571、rs885479、rs385894、rs684232、rs4925094、rs17138478、rs11649743、rs2107131、rs7213769、rs12946864、rs306801、rs138213197、rs1863610、rs17224342、rs9911515、rs12947919、rs966304、rs17744022、rs7234917、rs1943821、rs2227270、rs1363120、rs888663、rs1227732、rs1054564、rs4806120、rs11672691、rs758643、rs3745233、rs6509345、rs2659051、rs2735839、rs1354774、rs2691274、rs6090461、rs2297434、rs6062509、rs2315654、rs2823118、rs2838053、rs398146、rs16988279、rs2269640、rs4822763、rs132774、rs747745、rs5978944、rs6530238、rs5934705、rs5935063、rs4830488、rs17318620、rs5945619、rs5945637、rs11091768、rs2473057、rs5918762、rs4844228、rs6625760およびrs17324573;
および/または
rs138213197、rs7818556、rs6983267、rs10993994、rs12793759、rs16901979、rs9911515、rs1016343、rs7106762、rs6579002、rs16860513、rs5945619、rs16902094、rs10896437、rs651164、rs7679673、rs13265330、rs2047408、rs10107982、rs620861、rs9297746、rs1992833、rs7213769、rs2710647、rs888507、rs17021918、rs12500426、rs2028900、rs7102758、rs16901922、rs6062509、rs2659051、rs17832285、rs12543663、rs4699312、rs11091768、rs3120137、rs6794467、rs10086908、rs7141529、rs2315654、rs12151618、rs747745、rs1009、rs2132276、rs2735839、rs11568818、rs684232、rs9364554、rs9830294、rs2660753、rs10807843、rs1933488、rs17467139、rs12947919、rs721048、rs385894、rs2331780、rs1894292、rs2107131、rs6545962、rs11649743、rs758643、rs2297434、rs902774、rs2647262、rs17224342、rs5918762、rs11672691、rs17138478、rs3019779、rs1873555、rs9457937、rs2838053、rs12946864、rs12475433、rs3765065、rs2018334、rs3771570、rs4871779、rs10875943、rs11601037、rs6489721、rs11168936、rs9297756、rs11900952、rs6569371、rs7752029、rs5934705、rs3745233、rs1482679、rs749264、rs6625760、rs5978944、rs2366711、rs5935063、rs10199796、rs2473057、rs4925094およびrs3096702;
および/または
rs10086908、rs1009、rs10094059、rs10107982、rs1016343、rs10178804、rs10199796、rs10807843、rs10875943、rs10896437、rs10993994、rs11091768、rs11168936、rs11568818、rs11601037、rs11649743、rs11900952、rs12151618、rs12475433、rs12490248、rs12500426、rs12543663、rs12793759、rs12946864、rs12947919、rs13265330、rs138213197、rs1482679、rs16860513、rs16901841、rs16901922、rs16901979、rs16902094、rs17021918、rs17138478、rs17224342、rs17467139、rs1873555、rs1894292、rs1933488、rs1992833、rs2025645、rs2028900、rs2047408、rs2107131、rs2132276、rs2270785、rs2297434、rs2315654、rs2331780、rs2366711、rs2465796、rs2473057、rs2659051、rs2660753、rs2710647、rs2735839、rs2823118、rs3019779、rs306801、rs3096702、rs3120137、rs3745233、rs3765065、rs4245739、rs4699312、rs4871779、rs4925094、rs5918762、rs5934705、rs5935063、rs5945619、rs5978944、rs6062509、rs6090461、rs620861、rs6489721、rs651164、rs6545962、rs6569371、rs6579002、rs6625760、rs6794467、rs684232、rs6983267、rs7102758、rs7106762、rs7213769、rs747745、rs749264、rs758643、rs7679673、rs7752029、rs7818556、rs888507、rs902774、rs9297746、rs9297756、rs9359428、rs9364554、rs9911515。
- 該リガンドの第1のカテゴリーは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、該PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
- 該リガンドの第2のカテゴリーは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、該SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
- 該リガンドの第3のカテゴリーは、1つまたは複数のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPに特異的に結合する。
実施例1
第一の実施例において、PCaGS_ex1サブグループを以下のように定義した:
PCaGS_ex1メンバーは、以下の一方または両方を有する:
1.2から2までのオッズ比を有するSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子キャリア
2を超えるオッズ比を有するSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子キャリア。
rs16901979はオッズ比1.44を有する。
rs7818556はオッズ比1.33を有する。
rs12793759はオッズ比1.29を有する。
rs138213197(HOXB13)はオッズ比3.5を有する。
PSAのパフォーマンスは、残りのコホートと比較して、PCaGS_ex1では明らかに異なった:PCaGSグループでは、PSA単独が、0.76のAUC(残りのコホートでの0.60のAUCと比較して)を有した。実際に、PSA>4ng/mLを有するPCaGS _ex1個体の47%がまた、グリーソンスコア7+の癌を有したが、PSA>4を有する男性の残りのコホートでは、31%のみがグリーソンスコア7+の癌を有した。
1.2から2までのオッズ比を有するSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子キャリア
2つの異なるSNPであって、各SNPが1.2から2までのオッズ比を有する、ヘテロ接合体リスク対立遺伝子キャリア
2を超えるオッズ比を有するSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子キャリア。
第二の実施例において、実施例1と同じデータセットを用いて、PCaGS_ex2サブグループを、rs138213197(HOXB13)の少なくとも1つのリスク対立遺伝子を担持する個体として定義した。PSA値が4.0ng/mLを超える個体の分布を表3に示す:
第三の実施例において、実施例1と同じデータセットが用いられ、PCaGS_ex3サブグループは、3つのSNPによって定義された:rs7818556(オッズ比=1.33)、rs9911515(オッズ比=0.8813)、rs620861(オッズ比=0.9359)。これらの3つのSNPは、以下の式に従ってサブセットスコア変数に組み合わされ、その後PCaGS_ex3サブグループの定義に用いられた:
サブセットスコア=sum(<リスク対立遺伝子の数> * log(オッズ比))
PCaGS_ex3= サブセットスコア<-0.20を有する個体
第四の実施例において、実施例1と同じデータセットが用いられ、各個体について、約100の異なるSNPの遺伝子型(rs10086908、rs1009、rs10094059、rs10107982、rs1016343、rs10178804、rs10199796、rs10807843、rs10875943、rs10896437、rs10993994、rs11091768、rs11168936、rs11568818、rs11601037、rs11649743、rs11900952、rs12151618、rs12475433、rs12490248、rs12500426、rs12543663、rs12793759、rs12946864、rs12947919、rs13265330、rs138213197、rs1482679、rs16860513、rs16901841、rs16901922、rs16901979、rs16902094、rs17021918、rs17138478、rs17224342、rs17467139、rs1873555、rs1894292、rs1933488、rs1992833、rs2025645、rs2028900、rs2047408、rs2107131、rs2132276、rs2270785、rs2297434、rs2315654、rs2331780、rs2366711、rs2465796、rs2473057、rs2659051、rs2660753、rs2710647、rs2735839、rs2823118、rs3019779、rs306801、rs3096702、rs3120137、rs3745233、rs3765065、rs4245739、rs4699312、rs4871779、rs4925094、rs5918762、rs5934705、rs5935063、rs5945619、rs5978944、rs6062509、rs6090461、rs620861、rs6489721、rs651164、rs6545962、rs6569371、rs6579002、rs6625760、rs6794467、rs684232、rs6983267、rs7102758、rs7106762、rs7213769、rs747745、rs749264、rs758643、rs7679673、rs7752029、rs7818556、rs888507、rs902774、rs9297746、rs9297756、rs9359428、rs9364554、rs9911515)、タンパク質バイオマーカー濃度(総PSA、遊離総PSA、遊離インタクトPSA、hK2、MSMBおよびMIC1の)、家族歴、年齢、前立腺容積および直腸指診の結果が知られていた。308名(7%)が、PCaGS亜集団のメンバーであった。これら308名のうち、60名(19%)がグリーソンスコア7+の癌を有した。
第五の実施例において、同じ治験の後の時点で収集された生データセット(実施例1で記載された民族的背景のほぼ同じ組み合わせを用いた)が用いられ、この更新された生データセットは、7千名以上のデータを含んだ。この生データセットは、PSA値<3ng/mLの全ての個体を除外することで減らされ、分析のために4035名が残された。このうち66名が、HOXB13キャリア(rs138213197)であった。悪性前立腺癌(グリーソンスコア≧7)の全体的なリスクは、HOXB13キャリアで0.3であり、66名中20名がグリーソンスコア≧7の悪性前立腺癌を有したことを意味する。
式1:
log(p/(1-p))=-4.24551005+0.14843733*mic1-0.38243626*msmb+12.55589194*hk2+1.28151969*intact psa +0.19889028*total psa -1.32888043*free psa -3.83565211*ratio+0.05372347*age+0.11347054*score+0.36517819*fh-1.29112652*prevBiop+1.09543252*dre-0.02766189*volume
式中、mic1、msmb、hk2、intact psa、total psa、およびfree psaは、それぞれのタンパク質の血中バイオマーカー濃度を意味する;式中、ratioは、free psa/total psaである;式中、scoreは、全体的な遺伝的リスクを反映した遺伝的複合スコアである;式中、fhは、家族歴(父親/兄弟がPCaと診断されている場合は1、そうでない場合は0である)を意味する;式中、dreは、直腸指診の結果である(陽性の場合は1、そうでない場合は0である);そして、式中、volumeは、前立腺体積である。
式2:
log(p/(1-p))=-4.26698201 + 0.14991726*mic1-0.38454609*msmb+12.39441889*hk2+1.29100995*intact psa+0.19610494 total psa-1.31565142*free psa-3.90198926*ratio+0.05417630*age+0.09326416*score+0.36655549*fh-1.28523130*prevBiop+1.09301427*dre-0.02746414*volume+0.41023941*hoxb13
式中、mic1、msmb、hk2、intact psa、total psa、およびfree psaは、それぞれのタンパク質の血中バイオマーカー濃度を意味する;式中、ratioは、free psa/total psaである;式中、scoreは、全体的な遺伝的リスクを反映した遺伝的複合スコアである;式中、fhは、家族歴(父親/兄弟がPCaと診断されている場合は1、そうでない場合は0である)を意味する;式中、dreは、直腸指診の結果である(陽性の場合は1、そうでない場合は0である);式中、volumeは、前立腺体積である;そして、式中、hoxb13は、該個体がhoxb13リスク対立遺伝子キャリアであるかどうか(キャリアである場合は1、そうでない場合は0)を示す。従って、上記式の最終項(0.41023941*hoxb13)は、HOXB13陽性男性の遺伝的サブグループのリスクレベルを調整し得る。
実施例1に記載のコホートは、実施例2が含まれ、PCaGSを定義するのに適した他の潜在的なハイリスクSNPのグループを用いて補正された、より広範な分析にかけられた。
PCaGS_ex2 = 実施例2で定義されている = HOXB13陽性個体(n=146)
PCaGS_61 = (rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197)を含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.7より大きい個体(n=248)
PCaGS_62 = (rs16901979、rs7818556、rs12793759、rs138213197、rs16860513、rs7106762)を含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.7より大きい個体(n=222)
PCaGS_63 = 表1および表2に列記されたSNPを含むリスクスコアを定義するPCaGSの値が、0.45より大きい個体(n=277)。
本発明は以下の態様を含む。
〔2〕個体における前立腺癌(PCa)の存在または不存在を示す方法であって、
a)PCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することを含む、該個体から得られた生物学的試料の遺伝子解析を実施する工程、ここで、該1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が該試料中に存在する場合、該個体はPCaGSに属すると決定され、そして該SNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子が該試料中に存在しない場合、該個体はPCaGSに属さないと決定される工程;
b)工程a)において該個体がPCaGSに属すると決定された場合、該PCaGS個体における1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定し、特徴付けして、該PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程;
c)工程a)において該個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
i)該個体における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該個体における所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、一般的なPCa集団総合値を形成し;
iv)一般的なPCa集団総合値を、既知の一般的なPCa集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該一般的なPCa集団総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程
を含む、方法。
〔3〕工程b)において、その工程が、
i)該PCaGSの個体から得られた生物学的試料中の所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)該PCaGS個体においてPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の所定量の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する該個体からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する該個体からのデータと組み合わせて、PCaGS総合値を形成し;
iv)PCaGS総合値を既知のPCaGSの対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、該PCaGS総合値を、該個体におけるPCaの存在または不存在と相関させること
である、前記〔1〕に記載の方法。
〔4〕該前立腺癌が悪性前立腺癌である、前記〔1〕または〔2〕に記載の方法。
〔5〕工程a)において、個体が、1.2~2のオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのホモ接合体リスク対立遺伝子保有者であるか、2を超えるオッズ比を有する1つまたは複数のSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者であるか、および/または各SNPが1.2~2のオッズ比を有する2以上の異なるSNPのヘテロ接合体リスク対立遺伝子保有者である場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、前記〔1〕から〔3〕のいずれか一項に記載の方法。
〔6〕1つまたは複数のSNPが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759およびrsl38213197からなる群より選択される、前記〔4〕に記載の方法。
〔7〕工程a)において、個体が閾値を超える遺伝的リスクスコアを有する場合、ここで、該遺伝的リスクスコアが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759、rsl38213197、rsl6860513およびrs7106762からなる群より選択される1つまたは複数のSNPに基づく場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、前記〔1〕から〔3〕のいずれか一項に記載の方法。
〔8〕前立腺特異抗原(PSA)値が、工程b)において該個体から得られた生物学的試料において測定される、前記〔1〕から〔6〕のいずれか一項に記載の方法。
〔9〕PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、前立腺癌の存在を示す標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、前記〔7〕に記載の方法。
〔10〕該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.8から約2.0ng/mlまたは約1.3から約1.5ng/mLである、前記〔8〕に記載の方法。
〔11〕工程a)において、個体が少なくとも1つのリスク対立遺伝子rsl38213197を保有する場合、該個体はPCaGSに属すると決定される、前記〔1〕から〔4〕のいずれか一項に記載の方法。
〔12〕PSA値が、工程b)において、該PCaGS個体から得られた生物学的試料において測定される、前記〔10〕に記載の方法。
〔13〕該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、前立腺癌の存在を示すための標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、前記〔11〕に記載の方法。
〔14〕該PCaGS個体における前立腺癌の存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、前立腺癌を検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.5から約1.7ng/mLまたは約1.1から約1.3ng/mLである、前記〔12〕に記載の方法。
〔15〕所定量のPCa関連バイオマーカーが、1つまたは複数のカリクレイン様PCaバイオマーカーを含み、少なくとも1つ、例えば2つのカリクレイン様PCaバイオマーカーが、(i)PSA、(ii)全PSA(tPSA)、(iii)遊離PSA(fPSA)、および(iv)hK2からなる群より選択される、前記〔1〕から〔13〕のいずれか一項に記載の方法。
〔16〕PCa関連バイオマーカーが、MIC-1および要すれば他のMIC-1関連バイオマーカー、またはバイオマーカーMSMBおよび要すれば他のMSMB関連バイオマーカーを含む、前記〔1〕から〔14〕のいずれか一項に記載の方法。
〔17〕少なくとも3つ、例えば4つまたは5つのPCa関連バイオマーカーからのデータが、該総合値を形成するために用いられる、前記〔14〕または〔15〕に記載の方法。
〔18〕該総合値を形成するとき、該PCa関連バイオマーカーの少なくとも1つのデータのサブセットを無視する、例えば該PCaバイオマーカーの1つ、2つ、3つまたは4つのデータのサブセットを無視することを可能にする、前記〔1〕から〔16〕のいずれか一項に記載の方法。
〔19〕該方法で用いられるPCaに関連する所定量のSNPが、少なくとも約50SNPである、例えば少なくとも約55、60、65、60、75、80、85、90、95、100、105、1 10、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290または300SNPである、前記〔1〕から〔17〕のいずれか一項に記載の方法。
〔20〕遺伝的総合値を形成するとき、SNPの約10%から最大30%まで、例えば15%、20%または30%のデータのサブセットを無視することを可能にする、前記〔1〕から〔18〕のいずれか一項に記載の方法。
〔21〕総合値がカットオフ値よりも大きい場合、個体を生検のために推奨することをさらに含む、前記〔1〕から〔19〕のいずれか一項に記載の方法。
〔22〕総合値がカットオフ値より大きい場合、食習慣を変える、体重を減らす、30未満のBMI値に達する、定期的に運動する、および/または喫煙を止めることを個体に推奨することをさらに含む、前記〔1〕から〔20〕のいずれか一項に記載の方法。
〔23〕該個体から、PCaに関する家族歴、治療歴、および身体的データを収集することをさらに含み、ここで、該家族歴、治療歴および/または身体的データは、該総合値を形成する組み合わせデータに含まれる、前記〔1〕から〔21〕のいずれか一項に記載の方法。
〔24〕少なくとも3つの異なるカテゴリーのリガンドをその上に固定化した固相を含む、前記〔1〕から〔22〕のいずれか一項に記載の方法を実施するためのアッセイ装置であって、ここで、
- 該リガンドの第1のカテゴリーは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、該PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
- 該リガンドの第2のカテゴリーは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、該SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
- 該リガンドの第3のカテゴリーは、1つまたは複数のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPに特異的に結合する、
アッセイ装置。
〔25〕第3のカテゴリーのリガンドが、rsl6901979、rs7818556、rsl2793759、およびrsl38213197からなる群より選択される少なくとも1つのSNPに特異的に結合する、前記〔23〕に記載のアッセイ装置。
〔26〕PCa関連バイオマーカーが前記〔14〕から〔17〕のいずれか一項に記載の通りであり、かつ第2のカテゴリーのリガンドに結合するSNPが前記〔18〕から〔19〕のいずれか一項に記載の通りである、前記〔23〕または〔24〕に記載のアッセイ装置。
〔27〕それぞれ前記第1、第2および第3のカテゴリーのリガンドに結合した、PCa関連バイオマーカー、PCaに関連するSNP、およびPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPを特異的に検出するための1つまたは複数の検出分子をさらに含む、前記〔23〕から〔25〕のいずれか一項に記載のアッセイ装置を含む試験キット。
〔28〕前記〔1〕に記載の方法の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに/または前記〔2〕に記載の方法の工程iii)およびiv)を実行するための手段を備えるデータ処理装置。
〔29〕コンピューターに含まれる処理装置上でコンピューター実行可能命令が実行されるときに、前記〔1〕に記載の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)、ならびに前記〔2〕に記載の工程iii)およびiv)をコンピューターに実行させるためのコンピューター実行可能命令を含むコンピュータープログラム。
〔30〕前記〔28〕に記載のコンピュータープログラムを具体化したコンピューター読み取り可能な記憶媒体を含むコンピュータープログラム製品。
〔31〕前記〔23〕から〔25〕のいずれか一項に記載のアッセイ装置と、前記〔29〕に記載のコンピュータープログラム製品とを備える装置。
Claims (16)
- 前立腺癌(PCa)遺伝的亜集団(PCaGS)に属する個体から得た生物学的試料を分析して、前記個体におけるPCaの存在または不存在を示す、インビトロで行う方法であって、下記工程:
a)個体から得た生物学的試料の遺伝子解析を実施して、前記試料中のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定する工程であって、前記SNPの1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が前記試料中に存在する場合、前記個体はPCaGSに属すると決定され、そして前記SNPの1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が前記試料中に存在しない場合、前記個体はPCaGSに属さないと決定され、PCaGSに関連する前記SNPが、rs16901979、rs7818556、rs12793759およびrs138213197からなる群より選択される工程;
b)工程a)において前記個体がPCaGSに属すると決定された場合、前記PCaGS個体から得た生物学的試料において、1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定し、特徴付けして、前記PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程であって、前記試料における1つまたは複数の追加の前記PCa関連パラメーターを決定し、特徴付けすることが、前記試料の前立腺特異抗原(PSA)値を測定すること、および、前記測定されたPSA値を、前記PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示すためのPCaGS特異的PSAカットオフ値と比較することを含む工程;
を含む、方法。 - PCaGS個体におけるPCaの存在を示すPSAカットオフ値が、PCaの存在を示す標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、請求項1に記載の方法。
- 前記PCaGS個体におけるPCaの存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、PCaを検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.9から約2.1ng/mL(1.8±0.1)または約1.3から約1.5ng/mL(1.4±0.1)である、請求項2に記載の方法。
- 工程a)において、前記試料に少なくとも1つのリスク対立遺伝子rs138213197が存在する場合、前記個体がPCaGSに属すると決定される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PCaGS個体におけるPCaの存在を示すPSAカットオフ値が、PCaの存在を示すための標準的な一般母集団のPSAカットオフ値よりも有意に低い、例えば標準的カットオフ値よりも少なくとも約10%、例えば10%、20%、30%、40%またはさらには50%低い、請求項4に記載の方法。
- 前記PCaGS個体におけるPCaの存在を示すPSAカットオフ値が、それぞれ感度および特異性に関して、PCaを検出するための一般母集団に用いられる約3ng/mLのPSAのパフォーマンスに匹敵する、約1.5から約1.7ng/mLまたは約1.1から約1.3ng/mLである、請求項5に記載の方法。
- 個体から得た生物学的試料を分析して、前記個体における前立腺癌(PCa)の存在または不存在を示す、インビトロで行う方法であって、
a)個体から得た生物学的試料の遺伝子解析を実施して、前記試料中のPCa遺伝的亜集団(PCaGS)に関連する一塩基多型(SNP)の1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定する工程であって、前記SNPの1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が前記試料中に存在する場合、前記個体はPCaGSに属すると決定され、そして前記SNPの1つまたは複数の定義されたリスク対立遺伝子が前記試料中に存在しない場合、前記個体はPCaGSに属さないと決定され、PCaGSに関連する前記SNPが、rs16901979、rs7818556、rs12793759およびrs138213197からなる群より選択される工程;
b)工程a)において前記個体がPCaGSに属すると決定された場合、前記PCaGS個体から得た生物学的試料において、1つまたは複数のさらなるPCa関連パラメーターを決定し、特徴付けして、前記PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示す工程であって、前記試料における1つまたは複数の追加の前記PCa関連パラメーターを決定し、特徴付けすることが、前記試料の前立腺特異抗原(PSA)値を測定すること、および、前記測定されたPSA値を、前記PCaGS個体におけるPCaの存在または不存在を示すためのPCaGS特異的PSAカットオフ値と比較することを含む工程;
c)工程a)において前記PCaGS個体がPCaGSに属していないと決定された場合、
i)前記個体から得た生物学的試料における所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度を決定し;
ii)前記個体から得た生物学的試料における所定量のPCaに関連するSNPの1つまたは複数のリスク対立遺伝子の存在または不存在を決定することにより、PCaに関連する遺伝的状態を決定し;
iii)所定量のPCa関連バイオマーカーの存在または濃度に関する前記試料からのデータを、PCaに関連する遺伝的状態に関する前記試料からのデータと組み合わせて、一般的PCa母集団総合値を形成し;
iv)一般的PCa母集団総合値を、既知の一般的PCa母集団の対照試料およびPCaの不存在の対照試料を用いて確立された所定のカットオフ値と比較することによって、前記一般的PCa母集団総合値を、前記個体におけるPCaの存在または不存在と相関させる工程
を含む、方法。 - 前記PCaが悪性前立腺癌である、請求項7記載の方法。
- 所定量のPCa関連バイオマーカーが、1つまたは複数のカリクレイン様PCaバイオマーカーを含み、少なくとも1つ(例えば2つ)のカリクレイン様PCaバイオマーカーが、(i)PSA、(ii)全PSA(tPSA)、(iii)遊離PSA(fPSA)、および(iv)hK2からなる群より選択され、
さらなるPCa関連バイオマーカーが、マクロファージ阻害サイトカイン1(MIC-1)または他のMIC-1関連バイオマーカー、または前立腺分泌タンパク質(MSMB)または他のMSMB関連バイオマーカーを任意に含んでいてもよい、請求項7または8に記載の方法。 - 前記方法で用いられるPCaに関連する所定量のSNPが、少なくとも約50SNP(例えば少なくとも約55、60、65、60、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290または300SNP)である、請求項7から9のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも3つの異なるカテゴリーのリガンドを含む、請求項7から10のいずれか一項に記載の方法を実施するためのアッセイ装置であって、ここで、
- 第1のカテゴリーの前記リガンドは、所定量のPCa関連バイオマーカーに特異的に結合し、前記PCa関連バイオマーカーのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、
- 第2のカテゴリーの前記リガンドは、PCaに関連する所定量のSNPに特異的に結合し、前記SNPのそれぞれに特異的に結合する複数の異なるリガンドを含み、そして
- 第3のカテゴリーの前記リガンドは、PCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPであるrs16901979、rs7818556、rs12793759およびrs138213197の全てに特異的に結合する、
アッセイ装置。 - それぞれ前記第1、第2および第3のカテゴリーのリガンドに結合した、PCa関連バイオマーカー、PCaに関連するSNP、およびPCa遺伝的亜集団(PCaGS)SNPを特異的に検出するための1つまたは複数の検出分子をさらに含む、請求項11に記載のアッセイ装置を含む試験キット。
- 請求項7に記載の方法の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)を実行するための手段を備えるデータ処理装置。
- コンピューターに含まれる処理装置上でコンピューター実行可能命令が実行されるときに、請求項7に記載の少なくとも工程c)iii)およびc)iv)をコンピューターに実行させるためのコンピューター実行可能命令を含むコンピュータープログラム。
- 請求項14に記載のコンピュータープログラムを具体化したコンピューター読み取り可能な記憶媒体を含むコンピュータープログラム製品。
- 請求項11に記載のアッセイ装置と、請求項15に記載のコンピュータープログラム製品とを備える装置。
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