JPWO2020160414A5 - - Google Patents
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本明細書に開示される方法の様々なステップまたは本明細書に開示されるシステムによって実施されるステップは、同じ時期もしくは異なる時期、および/または同じ地理的場所もしくは異なる地理的場所、例えば国において実施され得る。本明細書に開示される方法の様々なステップは、同じ人または異なる人々によって実施することができる。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
無細胞DNA(cfDNA)を単離する方法であって、
試験対象から得たcfDNAの複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたcfDNA分子セットが産生され、前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNA分子が、前記捕捉されたcfDNA分子セットにおいて、前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子よりも高い捕捉収率で捕捉される、ステップ
を含む、方法。
(項目2)
無細胞DNA(cfDNA)を単離する方法であって、
試験対象から得たcfDNAに標的特異的プローブセットを接触させるステップであって、前記標的特異的プローブセットが、配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブおよびエピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブを含み、前記標的特異的プローブセットが、前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNAを、前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNAよりも高い捕捉収率で捕捉するように構成され、標的特異的プローブとcfDNAとの複合体が形成される、ステップ、ならびに
標的特異的プローブに結合していないcfDNAから前記複合体を分離し、それによって捕捉されたcfDNA分子セットを提供するステップ
を含む、方法。
(項目3)
前記捕捉されたcfDNA分子セットを、前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記cfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングするステップをさらに含む、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
腫瘍によって産生されたDNAの存在を同定する方法であって、
試験対象からcfDNAを収集するステップ、
前記cfDNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたcfDNA分子セットが産生される、ステップ、
前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、ステップ
を含む、方法。
(項目5)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子より少なくとも2倍高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、項目3から4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、シーケンシング前に前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子と共にプールされる、項目3から5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子および前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、同じシーケンシングセルにおいてシーケンシングされる、項目3から6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記cfDNAが捕捉前に増幅され、必要に応じて前記cfDNAの増幅が、バーコード含有アダプターを前記cfDNAにライゲーションするステップを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記エピジェネティック標的領域セットが、高メチル化可変標的領域セットを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記エピジェネティック標的領域セットが、低メチル化可変標的領域セットを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記エピジェネティック標的領域セットが、断片化可変標的領域セットを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記断片化可変標的領域セットが、転写開始部位領域を含む、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記断片化可変標的領域セットが、CTCF結合領域を含む、項目11または12に記載の方法。
(項目14)
cfDNAの前記複数の標的領域セットを捕捉するステップが、前記cfDNAに、前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブを接触させるステップを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブが、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブより高濃度で存在する、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブが、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブより少なくとも4倍または5倍高い濃度で存在する、項目14に記載の方法。
(項目17)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも2倍大きい、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも10倍大きい、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記試験対象から得た前記cfDNAが、メチル化レベルに基づいて少なくとも2つの分画に分配され、前記方法のその後のステップが各分画について実施される、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記少なくとも2つの分画が、高メチル化分画および低メチル化分画を含み、前記方法が、前記高メチル化分画および前記低メチル化分画を示差的にタグ付けするステップ、または前記高メチル化分画および前記低メチル化分画を別個にシーケンシングするステップをさらに含む、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記高メチル化分画および前記低メチル化分画が示差的にタグ付けされ、前記方法が、シーケンシングステップの前に、示差的にタグ付けされた前記高メチル化分画および示差的にタグ付けされた前記低メチル化分画をプールするステップをさらに含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNA分子ががん関連変異を含むか否かを決定するステップをさらに含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目23)
前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子が、がん関連エピジェネティック改変またはコピー数変動(例えば、局所的増幅)を含むかまたは示すかを決定するステップをさらに含み、前記方法は、必要に応じて前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子ががん関連エピジェネティック改変およびコピー数変動(例えば、局所的増幅)を含むかまたは示すかを決定するステップを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目24)
前記がん関連エピジェネティック改変が、1つまたは複数の高メチル化可変標的領域において高メチル化を含む、項目23に記載の方法。
(項目25)
前記がん関連エピジェネティック改変が、CTCF結合の1つまたは複数の摂動を含む、項目23または24に記載の方法。
(項目26)
前記がん関連エピジェネティック改変が、転写開始部位の1つまたは複数の摂動を含む、項目23から25のいずれか一項に記載の方法。
(項目27)
配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブおよびエピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブを含む、腫瘍細胞によって産生されたcfDNAを捕捉するための標的特異的プローブの収集物であって、前記配列可変標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率が、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率より少なくとも2倍高い、標的特異的プローブの収集物。
(項目28)
前記配列可変標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率が、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率より少なくとも4倍または5倍高い、項目27に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目29)
前記エピジェネティック標的領域セットが、高メチル化可変標的領域プローブセットを含む、項目27または28に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目30)
前記エピジェネティック標的領域セットが、低メチル化可変標的領域プローブセットを含む、項目27から30のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目31)
エピジェネティック標的領域プローブセットが、断片化可変標的領域プローブセットを含む、項目27から30のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目32)
前記断片化可変標的領域プローブセットが、転写開始部位領域プローブを含む、項目31に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目33)
前記断片化可変標的領域プローブセットが、CTCF結合領域プローブを含む、項目31または32に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目34)
前記配列可変標的領域セットに少なくとも10個の領域が存在し、前記エピジェネティック標的領域セットに少なくとも100個の領域が存在する、項目27から33のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目35)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも2倍大きい、項目27から34のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目36)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも10倍大きい、項目35に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目37)
前記配列可変標的領域セットのフットプリントが、少なくとも25kBまたは50kBである、項目27から36のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目38)
前記プローブが単一の溶液中に存在する、項目27から37のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目39)
捕捉されたcfDNAを含む組成物であって、前記捕捉されたcfDNAが、捕捉された配列可変標的領域および捕捉されたエピジェネティック標的領域を含み、前記配列可変標的領域の濃度が、前記エピジェネティック標的領域の濃度より高く、前記濃度が前記配列可変標的領域および前記エピジェネティック標的領域のフットプリントサイズに関して正規化されている、組成物。
(項目40)
前記捕捉されたcfDNAが配列タグを含む、項目39に記載の組成物。
(項目41)
前記配列可変標的領域の濃度が、前記エピジェネティック標的領域の濃度より少なくとも4倍または5倍高い、項目39から40のいずれか一項に記載の組成物。
(項目42)
前記エピジェネティック標的領域が、高メチル化可変標的領域、低メチル化可変標的領域、転写開始部位領域、およびCTCF結合領域のうちの1つ、2つ、3つ、または4つを含み、必要に応じて前記エピジェネティック標的領域がメチル化対照標的領域をさらに含む、項目39から41のいずれか一項に記載の組成物。
(項目43)
対象ががんを有する可能性を決定する方法であって、
a.試験対象からcfDNAを収集するステップ;
b.前記cfDNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたcfDNA分子セットが産生される、ステップ;
c.前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、ステップ;
d.前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップから、核酸シーケンサーによって生成された複数の配列リードを得るステップ;
e.前記複数の配列リードを1つまたは複数の参照配列にマッピングして、マッピングされた配列リードを生成するステップ;
f.前記配列可変標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードを処理して、前記対象ががんを有する可能性を決定するステップ
を含む、方法。
(項目44)
以下:
通信ネットワークを通して、捕捉されたcfDNA分子セットをシーケンシングするステップから、核酸シーケンサーによって生成された複数の配列リードを受信する通信インターフェースであって、前記捕捉されたcfDNA分子セットが、cfDNA試料から複数の標的領域セットを捕捉することによって得られ、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、前記配列可変標的領域に対応する前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記捕捉されたcfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、通信インターフェース;ならびに
少なくとも1つの電子プロセッサーによって実行された場合に、
(i)前記通信ネットワークを通して、前記核酸シーケンサーによって生成された前記配列リードを受信するステップ;
(ii)前記複数の配列リードを1つまたは複数の参照配列にマッピングして、マッピングされた配列リードを生成するステップ;
(iii)前記配列可変標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードを処理して、対象ががんを有する可能性を決定するステップ
を含む方法を実行する非一過性コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読媒体を含むかまたはそれにアクセスすることが可能なコントローラー
を含む、システム。
(項目45)
前記試験対象ががんを有するとすでに診断されて1つまたは複数の以前のがん処置を受けており、必要に応じて前記cfDNAが前記1つまたは複数の以前のがん処置後の1つまたは複数の予め選択された時点で得られ、前記方法が、前記捕捉されたcfDNA分子セットをシーケンシングするステップであって、配列情報セットが産生される、ステップを含む、項目1から26のいずれか一項に記載の方法。
(項目46)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの捕捉されたDNA配列よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、前述の項目に記載の方法。
(項目47)
前記配列情報セットを使用して予め選択された時点で腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAの存在または非存在を検出するステップをさらに含む、項目46または46に記載の方法。
(項目48)
前記試験対象の前記腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAの存在または非存在を示すがん再発スコアを決定するステップをさらに含み、必要に応じて前記がん再発スコアに基づいてがん再発状態を決定するステップをさらに含み、がん再発スコアが既定の閾値であるかもしくはそれより上であると決定される場合、前記試験対象の前記がん再発状態はがん再発のリスクがあると決定され、または前記がん再発スコアが前記既定の閾値より下である場合、前記試験対象の前記がん再発状態はがん再発のリスクが低いと決定される、前述の項目に記載の方法。
(項目49)
前記試験対象の前記がん再発スコアを、既定のがん再発閾値と比較するステップをさらに含み、前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より上である場合、前記試験対象はその後のがん処置の候補として分類され、または前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より下である場合、前記試験対象はその後のがん処置の候補ではないと分類される、項目48に記載の方法。
(項目50)
試験対象におけるがん再発のリスクを決定する方法であって、
(a)がんを有すると診断された前記試験対象からの腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAを、前記試験対象に対する1つまたは複数の以前のがん処置後の1つまたは複数の予め選択された時点で収集するステップ;
(b)前記DNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたDNA分子セットが産生される、ステップ;
(c)前記捕捉されたDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされ、配列情報セットが産生される、ステップ;
(d)前記配列情報セットを使用して予め選択された時点で腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAの存在または非存在を検出するステップ;ならびに
(e)前記試験対象の前記腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAの存在または非存在を示すがん再発スコアを決定するステップであって、前記がん再発スコアが既定の閾値であるかもしくはそれより上であると決定される場合、前記試験対象のがん再発状態はがん再発のリスクがあると決定され、または前記がん再発スコアが前記既定の閾値より下である場合、前記試験対象の前記がん再発状態はがん再発のリスクが低いと決定される、ステップ
を含む、方法。
(項目51)
試験対象をその後のがん処置の候補であると分類する方法であって、
(a)がんを有すると診断された前記試験対象からの腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAを、前記試験対象に対する1つまたは複数の以前のがん処置後の1つまたは複数の予め選択された時点で収集するステップ;
(b)前記DNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたDNA分子セットが産生される、ステップ;
(c)前記DNA分子セットから複数の捕捉されたDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされ、配列情報セットが産生される、ステップ;
(d)前記配列情報セットを使用して1つまたは複数の予め選択された時点で腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAの存在または非存在を検出するステップ;
(e)前記腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAの存在または非存在を示すがん再発スコアを決定するステップ;ならびに
(f)前記試験対象の前記がん再発スコアを既定のがん再発閾値と比較し、それによって、前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より上である場合、前記試験対象を前記その後のがん処置の候補であると分類し、または前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より下である場合、前記試験対象を治療の候補ではないと分類するステップ
を含む、方法。
(項目52)
腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAが無細胞DNAである、項目50から51のいずれか一項に記載の方法。
(項目53)
前記がん再発スコアに基づいて前記試験対象の無病生存(DFS)期間を決定するステップをさらに含む、項目48から52のいずれか一項に記載の方法。
(項目54)
前記配列情報セットが、配列可変標的領域配列を含み、前記がん再発スコアを決定するステップが、配列可変標的領域配列に存在するSNV、挿入/欠失、CNV、および/または融合の量を示す少なくとも第1のサブスコアを決定するステップを含む、項目45から53のいずれか一項に記載の方法。
(項目55)
前記配列情報セットが、エピジェネティック標的領域配列を含み、前記がん再発スコアを決定するステップが、前記エピジェネティック標的領域配列における異常な配列リードの量を示す第2のサブスコアを決定するステップを含む、項目45から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目56)
腫瘍細胞を起源とすることを示す、1つまたは複数の特色を示す前記配列情報セットにおけるリードの割合から腫瘍DNAの割合を決定するステップをさらに含む、項目45から55のいずれか一項に記載の方法。
(項目57)
前記腫瘍DNAの割合に少なくとも部分的に基づいてがん再発スコアを決定するステップをさらに含み、10 -11 ~1または10 -10 ~1の範囲の既定の値より大きいまたはそれに等しい腫瘍DNAの割合が、前記がん再発スコアをがんの再発に関して陽性であると分類するために十分である、項目56に記載の方法。
(項目58)
前記配列情報セットが、配列可変標的領域配列およびエピジェネティック標的領域配列を含み、前記がん再発スコアを決定するステップが、配列可変標的領域配列に存在するSNV、挿入/欠失、CNV、および/または融合の量を示す第1のサブスコアと、エピジェネティック標的領域配列における異常な配列リードの量を示す第2のサブスコアとを決定するステップ、ならびに前記第1のサブスコアおよび前記第2のサブスコアを組み合わせて前記がん再発スコアを提供するステップを含む、項目45から57のいずれか一項に記載の方法。
(項目59)
前記第1のサブスコアおよび前記第2のサブスコアを組み合わせるステップが、閾値(例えば、配列可変標的領域における変異の既定の数(例えば、>1)より大きい、およびエピジェネティック標的領域における異常な(例えば、腫瘍)リードの既定の割合より大きい)を各々のサブスコアに独立して適用するステップを含むか、または機械学習分類器を訓練して複数の陽性および陰性訓練試料に基づいて状態を決定するステップを含む、項目58に記載の方法。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
無細胞DNA(cfDNA)を単離する方法であって、
試験対象から得たcfDNAの複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたcfDNA分子セットが産生され、前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNA分子が、前記捕捉されたcfDNA分子セットにおいて、前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子よりも高い捕捉収率で捕捉される、ステップ
を含む、方法。
(項目2)
無細胞DNA(cfDNA)を単離する方法であって、
試験対象から得たcfDNAに標的特異的プローブセットを接触させるステップであって、前記標的特異的プローブセットが、配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブおよびエピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブを含み、前記標的特異的プローブセットが、前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNAを、前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNAよりも高い捕捉収率で捕捉するように構成され、標的特異的プローブとcfDNAとの複合体が形成される、ステップ、ならびに
標的特異的プローブに結合していないcfDNAから前記複合体を分離し、それによって捕捉されたcfDNA分子セットを提供するステップ
を含む、方法。
(項目3)
前記捕捉されたcfDNA分子セットを、前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記cfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングするステップをさらに含む、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
腫瘍によって産生されたDNAの存在を同定する方法であって、
試験対象からcfDNAを収集するステップ、
前記cfDNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたcfDNA分子セットが産生される、ステップ、
前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、ステップ
を含む、方法。
(項目5)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子より少なくとも2倍高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、項目3から4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、シーケンシング前に前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子と共にプールされる、項目3から5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子および前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、同じシーケンシングセルにおいてシーケンシングされる、項目3から6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記cfDNAが捕捉前に増幅され、必要に応じて前記cfDNAの増幅が、バーコード含有アダプターを前記cfDNAにライゲーションするステップを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記エピジェネティック標的領域セットが、高メチル化可変標的領域セットを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記エピジェネティック標的領域セットが、低メチル化可変標的領域セットを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記エピジェネティック標的領域セットが、断片化可変標的領域セットを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記断片化可変標的領域セットが、転写開始部位領域を含む、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記断片化可変標的領域セットが、CTCF結合領域を含む、項目11または12に記載の方法。
(項目14)
cfDNAの前記複数の標的領域セットを捕捉するステップが、前記cfDNAに、前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブを接触させるステップを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブが、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブより高濃度で存在する、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブが、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブより少なくとも4倍または5倍高い濃度で存在する、項目14に記載の方法。
(項目17)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも2倍大きい、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも10倍大きい、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記試験対象から得た前記cfDNAが、メチル化レベルに基づいて少なくとも2つの分画に分配され、前記方法のその後のステップが各分画について実施される、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記少なくとも2つの分画が、高メチル化分画および低メチル化分画を含み、前記方法が、前記高メチル化分画および前記低メチル化分画を示差的にタグ付けするステップ、または前記高メチル化分画および前記低メチル化分画を別個にシーケンシングするステップをさらに含む、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記高メチル化分画および前記低メチル化分画が示差的にタグ付けされ、前記方法が、シーケンシングステップの前に、示差的にタグ付けされた前記高メチル化分画および示差的にタグ付けされた前記低メチル化分画をプールするステップをさらに含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNA分子ががん関連変異を含むか否かを決定するステップをさらに含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目23)
前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子が、がん関連エピジェネティック改変またはコピー数変動(例えば、局所的増幅)を含むかまたは示すかを決定するステップをさらに含み、前記方法は、必要に応じて前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子ががん関連エピジェネティック改変およびコピー数変動(例えば、局所的増幅)を含むかまたは示すかを決定するステップを含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目24)
前記がん関連エピジェネティック改変が、1つまたは複数の高メチル化可変標的領域において高メチル化を含む、項目23に記載の方法。
(項目25)
前記がん関連エピジェネティック改変が、CTCF結合の1つまたは複数の摂動を含む、項目23または24に記載の方法。
(項目26)
前記がん関連エピジェネティック改変が、転写開始部位の1つまたは複数の摂動を含む、項目23から25のいずれか一項に記載の方法。
(項目27)
配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブおよびエピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブを含む、腫瘍細胞によって産生されたcfDNAを捕捉するための標的特異的プローブの収集物であって、前記配列可変標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率が、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率より少なくとも2倍高い、標的特異的プローブの収集物。
(項目28)
前記配列可変標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率が、前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な前記標的結合プローブの捕捉収率より少なくとも4倍または5倍高い、項目27に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目29)
前記エピジェネティック標的領域セットが、高メチル化可変標的領域プローブセットを含む、項目27または28に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目30)
前記エピジェネティック標的領域セットが、低メチル化可変標的領域プローブセットを含む、項目27から30のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目31)
エピジェネティック標的領域プローブセットが、断片化可変標的領域プローブセットを含む、項目27から30のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目32)
前記断片化可変標的領域プローブセットが、転写開始部位領域プローブを含む、項目31に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目33)
前記断片化可変標的領域プローブセットが、CTCF結合領域プローブを含む、項目31または32に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目34)
前記配列可変標的領域セットに少なくとも10個の領域が存在し、前記エピジェネティック標的領域セットに少なくとも100個の領域が存在する、項目27から33のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目35)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも2倍大きい、項目27から34のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目36)
前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも10倍大きい、項目35に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目37)
前記配列可変標的領域セットのフットプリントが、少なくとも25kBまたは50kBである、項目27から36のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目38)
前記プローブが単一の溶液中に存在する、項目27から37のいずれか一項に記載の標的特異的プローブの収集物。
(項目39)
捕捉されたcfDNAを含む組成物であって、前記捕捉されたcfDNAが、捕捉された配列可変標的領域および捕捉されたエピジェネティック標的領域を含み、前記配列可変標的領域の濃度が、前記エピジェネティック標的領域の濃度より高く、前記濃度が前記配列可変標的領域および前記エピジェネティック標的領域のフットプリントサイズに関して正規化されている、組成物。
(項目40)
前記捕捉されたcfDNAが配列タグを含む、項目39に記載の組成物。
(項目41)
前記配列可変標的領域の濃度が、前記エピジェネティック標的領域の濃度より少なくとも4倍または5倍高い、項目39から40のいずれか一項に記載の組成物。
(項目42)
前記エピジェネティック標的領域が、高メチル化可変標的領域、低メチル化可変標的領域、転写開始部位領域、およびCTCF結合領域のうちの1つ、2つ、3つ、または4つを含み、必要に応じて前記エピジェネティック標的領域がメチル化対照標的領域をさらに含む、項目39から41のいずれか一項に記載の組成物。
(項目43)
対象ががんを有する可能性を決定する方法であって、
a.試験対象からcfDNAを収集するステップ;
b.前記cfDNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたcfDNA分子セットが産生される、ステップ;
c.前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、ステップ;
d.前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップから、核酸シーケンサーによって生成された複数の配列リードを得るステップ;
e.前記複数の配列リードを1つまたは複数の参照配列にマッピングして、マッピングされた配列リードを生成するステップ;
f.前記配列可変標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードを処理して、前記対象ががんを有する可能性を決定するステップ
を含む、方法。
(項目44)
以下:
通信ネットワークを通して、捕捉されたcfDNA分子セットをシーケンシングするステップから、核酸シーケンサーによって生成された複数の配列リードを受信する通信インターフェースであって、前記捕捉されたcfDNA分子セットが、cfDNA試料から複数の標的領域セットを捕捉することによって得られ、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、前記配列可変標的領域に対応する前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記捕捉されたcfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、通信インターフェース;ならびに
少なくとも1つの電子プロセッサーによって実行された場合に、
(i)前記通信ネットワークを通して、前記核酸シーケンサーによって生成された前記配列リードを受信するステップ;
(ii)前記複数の配列リードを1つまたは複数の参照配列にマッピングして、マッピングされた配列リードを生成するステップ;
(iii)前記配列可変標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードを処理して、対象ががんを有する可能性を決定するステップ
を含む方法を実行する非一過性コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読媒体を含むかまたはそれにアクセスすることが可能なコントローラー
を含む、システム。
(項目45)
前記試験対象ががんを有するとすでに診断されて1つまたは複数の以前のがん処置を受けており、必要に応じて前記cfDNAが前記1つまたは複数の以前のがん処置後の1つまたは複数の予め選択された時点で得られ、前記方法が、前記捕捉されたcfDNA分子セットをシーケンシングするステップであって、配列情報セットが産生される、ステップを含む、項目1から26のいずれか一項に記載の方法。
(項目46)
前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの捕捉されたDNA配列よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、前述の項目に記載の方法。
(項目47)
前記配列情報セットを使用して予め選択された時点で腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAの存在または非存在を検出するステップをさらに含む、項目46または46に記載の方法。
(項目48)
前記試験対象の前記腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAの存在または非存在を示すがん再発スコアを決定するステップをさらに含み、必要に応じて前記がん再発スコアに基づいてがん再発状態を決定するステップをさらに含み、がん再発スコアが既定の閾値であるかもしくはそれより上であると決定される場合、前記試験対象の前記がん再発状態はがん再発のリスクがあると決定され、または前記がん再発スコアが前記既定の閾値より下である場合、前記試験対象の前記がん再発状態はがん再発のリスクが低いと決定される、前述の項目に記載の方法。
(項目49)
前記試験対象の前記がん再発スコアを、既定のがん再発閾値と比較するステップをさらに含み、前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より上である場合、前記試験対象はその後のがん処置の候補として分類され、または前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より下である場合、前記試験対象はその後のがん処置の候補ではないと分類される、項目48に記載の方法。
(項目50)
試験対象におけるがん再発のリスクを決定する方法であって、
(a)がんを有すると診断された前記試験対象からの腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAを、前記試験対象に対する1つまたは複数の以前のがん処置後の1つまたは複数の予め選択された時点で収集するステップ;
(b)前記DNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたDNA分子セットが産生される、ステップ;
(c)前記捕捉されたDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされ、配列情報セットが産生される、ステップ;
(d)前記配列情報セットを使用して予め選択された時点で腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAの存在または非存在を検出するステップ;ならびに
(e)前記試験対象の前記腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAの存在または非存在を示すがん再発スコアを決定するステップであって、前記がん再発スコアが既定の閾値であるかもしくはそれより上であると決定される場合、前記試験対象のがん再発状態はがん再発のリスクがあると決定され、または前記がん再発スコアが前記既定の閾値より下である場合、前記試験対象の前記がん再発状態はがん再発のリスクが低いと決定される、ステップ
を含む、方法。
(項目51)
試験対象をその後のがん処置の候補であると分類する方法であって、
(a)がんを有すると診断された前記試験対象からの腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAを、前記試験対象に対する1つまたは複数の以前のがん処置後の1つまたは複数の予め選択された時点で収集するステップ;
(b)前記DNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたDNA分子セットが産生される、ステップ;
(c)前記DNA分子セットから複数の捕捉されたDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされ、配列情報セットが産生される、ステップ;
(d)前記配列情報セットを使用して1つまたは複数の予め選択された時点で腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来するDNAの存在または非存在を検出するステップ;
(e)前記腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAの存在または非存在を示すがん再発スコアを決定するステップ;ならびに
(f)前記試験対象の前記がん再発スコアを既定のがん再発閾値と比較し、それによって、前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より上である場合、前記試験対象を前記その後のがん処置の候補であると分類し、または前記がん再発スコアが前記がん再発閾値より下である場合、前記試験対象を治療の候補ではないと分類するステップ
を含む、方法。
(項目52)
腫瘍細胞を起源とするまたはそれに由来する前記DNAが無細胞DNAである、項目50から51のいずれか一項に記載の方法。
(項目53)
前記がん再発スコアに基づいて前記試験対象の無病生存(DFS)期間を決定するステップをさらに含む、項目48から52のいずれか一項に記載の方法。
(項目54)
前記配列情報セットが、配列可変標的領域配列を含み、前記がん再発スコアを決定するステップが、配列可変標的領域配列に存在するSNV、挿入/欠失、CNV、および/または融合の量を示す少なくとも第1のサブスコアを決定するステップを含む、項目45から53のいずれか一項に記載の方法。
(項目55)
前記配列情報セットが、エピジェネティック標的領域配列を含み、前記がん再発スコアを決定するステップが、前記エピジェネティック標的領域配列における異常な配列リードの量を示す第2のサブスコアを決定するステップを含む、項目45から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目56)
腫瘍細胞を起源とすることを示す、1つまたは複数の特色を示す前記配列情報セットにおけるリードの割合から腫瘍DNAの割合を決定するステップをさらに含む、項目45から55のいずれか一項に記載の方法。
(項目57)
前記腫瘍DNAの割合に少なくとも部分的に基づいてがん再発スコアを決定するステップをさらに含み、10 -11 ~1または10 -10 ~1の範囲の既定の値より大きいまたはそれに等しい腫瘍DNAの割合が、前記がん再発スコアをがんの再発に関して陽性であると分類するために十分である、項目56に記載の方法。
(項目58)
前記配列情報セットが、配列可変標的領域配列およびエピジェネティック標的領域配列を含み、前記がん再発スコアを決定するステップが、配列可変標的領域配列に存在するSNV、挿入/欠失、CNV、および/または融合の量を示す第1のサブスコアと、エピジェネティック標的領域配列における異常な配列リードの量を示す第2のサブスコアとを決定するステップ、ならびに前記第1のサブスコアおよび前記第2のサブスコアを組み合わせて前記がん再発スコアを提供するステップを含む、項目45から57のいずれか一項に記載の方法。
(項目59)
前記第1のサブスコアおよび前記第2のサブスコアを組み合わせるステップが、閾値(例えば、配列可変標的領域における変異の既定の数(例えば、>1)より大きい、およびエピジェネティック標的領域における異常な(例えば、腫瘍)リードの既定の割合より大きい)を各々のサブスコアに独立して適用するステップを含むか、または機械学習分類器を訓練して複数の陽性および陰性訓練試料に基づいて状態を決定するステップを含む、項目58に記載の方法。
Claims (14)
- 対象ががんを有する可能性を決定する方法であって、
a.メチル結合ドメインを使用して、試験対象から得られたcfDNAをメチル化レベルに基づき2つまたはそれより多くの分画に分配するステップ;
b.前記cfDNAから複数の標的領域セットを捕捉するステップであって、前記複数の標的領域セットが、配列可変標的領域セットおよびエピジェネティック標的領域セットを含み、捕捉されたcfDNA分子セットが産生され、前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNA分子は、前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子よりも高い捕捉収率で前記捕捉されたcfDNA分子セットにおいて捕捉される、ステップ;
c.前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップであって、前記配列可変標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの前記捕捉されたcfDNA分子よりも高いシーケンシング深度までシーケンシングされる、ステップ;
d.前記捕捉されたcfDNA分子をシーケンシングするステップから、核酸シーケンサーによって生成された複数の配列リードを得るステップ;
e.前記複数の配列リードを1つまたは複数の参照配列にマッピングして、マッピングされた配列リードを生成するステップ;
f.前記配列可変標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードを処理して、前記対象ががんを有する可能性を決定するステップ
を含む、方法。 - 前記cfDNAが、前記捕捉するステップの前および/または後に増幅され、必要に応じて、cfDNA増幅は、バーコード含有アダプターを前記cfDNAにライゲーションするステップを含む、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2つまたはそれより多くの分画が、
i)示差的にタグ付けされ、集合的な試料調製および/またはシーケンシングのために共にプールされる、および/または
ii)高メチル化および低メチル化分画を含む、
請求項1または請求項2に記載の方法。 - 前記cfDNAの複数の標的領域セットを捕捉するステップが、前記cfDNAに、前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブを接触させることを含み、例えば、前記配列可変標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブは、
i)前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブより高濃度、例えば、(a)少なくとも2倍高い濃度、または(b)少なくとも4倍または5倍高い濃度で存在する、および/または
ii)前記エピジェネティック標的領域セットに対して特異的な標的結合プローブよりも高い標的結合親和性を有する、
前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 前記配列可変標的領域セットの捕捉されたcfDNA分子が、シーケンシング前に前記エピジェネティック標的領域セットの捕捉されたcfDNA分子と共にプールされる、および/または前記配列可変標的領域セットの捕捉されたcfDNA分子および前記エピジェネティック標的領域セットの捕捉されたcfDNA分子が、同じシーケンシングセルにおいてシーケンシングされる、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記エピジェネティック標的領域セットが、
i)高メチル化可変標的領域セット、
ii)低メチル化可変標的領域セット、
iii)メチル化対照標的領域セット、および/または
iv)断片化可変標的領域セットであって、例えば、転写開始部位領域および/またはCTCF結合領域を含む、断片化可変標的領域セット
を含む、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。 - i)前記配列可変標的領域セットが、少なくとも10、20、30、または35個のがんに関係する遺伝子からの標的領域を含む、および/または
ii)前記配列可変標的領域セットのフットプリントが、少なくとも25kBまたは50kBである、
前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 前記エピジェネティック標的領域セットのフットプリントが、
i)前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも2倍大きい、または
ii)前記配列可変標的領域セットのサイズより少なくとも10倍大きい、
前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 前記配列可変標的領域セットの捕捉されたcfDNA分子が、前記エピジェネティック標的領域セットの捕捉されたcfDNA分子より
i)少なくとも2倍高いシーケンシング深度、
ii)少なくとも3倍高いシーケンシング深度、
iii)4~10倍高いシーケンシング深度、または
iv)4~100倍高いシーケンシング深度
までシーケンシングされる、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 前記配列可変標的領域セットに少なくとも10個の領域が存在し、前記エピジェネティック標的領域セットに少なくとも100個の領域が存在する、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- i)前記配列可変標的領域セットに対応するcfDNA分子ががん関連変異を含むか決定するステップ;および/または
ii)前記エピジェネティック標的領域セットに対応するcfDNA分子が、がん関連エピジェネティック改変および/またはコピー数変動(例えば、局所的増幅)を含むかまたは示すかを決定するステップであって、例えば、前記がん関連エピジェネティック改変は、1つもしくは複数の高メチル化可変標的領域における高メチル化、CTCF結合の1つもしくは複数の摂動、および/または転写開始部位の1つもしくは複数の摂動を含む、ステップ
をさらに含む、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 前記メチル結合ドメインが、固相支持体上に固定される、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 以下:
通信ネットワークを通して、捕捉されたcfDNA分子セットをシーケンシングするステップから、核酸シーケンサーによって生成された複数の配列リードを受信する通信インターフェースであって、前記捕捉されたcfDNA分子セットが、請求項1のステップ(a)および(b)に従って得られる、通信インターフェース;ならびに
少なくとも1つの電子プロセッサーによって実行された場合に、
(i)前記通信ネットワークを通して、前記核酸シーケンサーによって生成された前記配列リードを受信するステップ;
(ii)前記複数の配列リードを1つまたは複数の参照配列にマッピングして、マッピングされた配列リードを生成するステップ;
(iii)前記配列可変標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードおよび前記エピジェネティック標的領域セットに対応する前記マッピングされた配列リードを処理して、対象ががんを有する可能性を決定するステップ
を含む方法を実行する非一過性コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読媒体を含むかまたはそれにアクセスすることが可能なコントローラー
を含む、システム。 - 前記試験対象ががんを有するとすでに診断されており、必要に応じて、前記試験対象は、1つまたは複数の以前のがん処置を受けたことがあり、さらに必要に応じて、前記cfDNAが、前記1つまたは複数の以前のがん処置後の1つまたは複数の予め選択された時点で得られている、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
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