NO330906B1

NO330906B1 - In vitro fremgangsmate for pavisning av hoyrisiko HPV indusert celletransformasjon og anvendelsen av denne

Info

Publication number: NO330906B1
Application number: NO20002979A
Authority: NO
Inventors: Attila T Lorincz
Original assignee: Qiagen Gaithersburg Inc
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2011-08-15
Also published as: AU1723299A; BR9814271A; CA2313483A1; DE69830927T2; PT1038022E; EP1038029A2; NO20002980L; AU748022B2; BR9814272A; CA2313483C; US7291455B2; US20070154884A1; US20110097708A1; DK1038022T3; CA2313641A1; DE69830927D1; JP2010136729A; EP1038022B1; US20030091992A1; ATE299946T1

Description

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse angår generelt området cytologiske og molekylære assays og spesielt området assays for påvirkning av sykdom ved å bruke et følsomt assay for diagnose og prognose av HPV-indusert karsinom.

BAKGRUNNEN FOR OPPFINNELSEN

Påvisning og diagnose av sykdommer er av innlysende viktighet for behandling av sykdommen. Flere karakteristika for sykdommer har blitt identifisert og mange blir brukt for å diagnostisere sykdommen. Mange sykdommer følger etter og erkarakterisert vedendringer i tilstanden hos de påvirkende celler. Endringer kan innbefatte ekspresjonen av virale gener i infiserte celler, endringer i ekspre-sjonsmønstrene hos gener i påvirkede celler og endringer i cellemorfologi. Påvisningen, diagnosen og overvåkningen av sykdommer kan bli assistert ved bestemmelsen av slike celletilstander.

Et aspekt av foreliggende oppfinnelse angår human papillomavirus (HPV), som innbefatter godartede epiteliale proliferasjoner i huden og slimhinnene hos mennesker og er assosiert med anogenitale neoplasier og karsinomer. Det intakte DNA hos HPV er supertunet og ligner således en endeløs løkke av tvunnet telefonledning. Inne i dette utstyr er det virale DNA pakket i og omkring proteiner fra cellekjernen, histonene og assosierte peptider til en struktur som ligner cellulær kromatin. (Turek, (1994)). Humane papillomavirus som erkarakteriserttil i dag er assosiert med lesjoner begrenset til epitel-lagene hos huden, eller oral, faryngeal, respiratorisk og, mest viktig anogenital slimhinne. Spesifike humane papillomavirustyper, innbefattende HPV 6 og 11 forårsaker ofte godartede mukosale lesjoner, mens andre typer HPV 16, 18 og et antall andre stammer blir i hovedsak funnet i høy graderte lesjoner og kreft. Alle humane og animalske papillomavirus synes å dele en lignende genetisk organisasjon, selv om det finnes forskjeller i funksjonene hos individuelle virale gener og i deres regulering. Den vanligste genitale HPV-type assosiert med cervikal karsinoma, HPV 16, har blitt studert i størst utstrakt grad.

Alle store åpne leserammer (ORFs) i HPV er i en DNA-kjede. Papillomavirale mRNA synes å bli transkribert alene eller fra en enkelt kjede i infiserte celler. Det virale genom kan bli oppdelt i tre områder, det oppstrøms regulatoriske område (URR), eller langt kontrollområde (LCR) inneholdende kontrollsekvenser for HPV-replikasjon og genekspresjon, det virale tidlige genområde som koder blant annet E2-, E6- og E7-genene, og det sene området som koder for LI- og L2-genene (Turek, (1994)). HPV-genekspresjon i aktiv premalign sykdom eller kreft synes begrenset til de tidlige gener, muligens grunnet cellulær differensieringsstopp, indusert av de virale E6- og E7-gener. Sammenlignet med HPV-infeksjon er E6- og E7-genkontroll i kreft ødelagt av mutasjoner i det virale URR og, i integrerte virale fragmenter ved ødeleggelsen av det virale E2-gen, stabilisering av E6- og E7-mRNA, påvirkning ved det cellulære integrasjonsområde.

Fordi E2-genet er ødelagt eller inaktivert i integrerte HPV-fragmenter i invasive cervikale karsinomer (Cullen, (1991); Durst, (1985); Matsukura, (1989); Schneider-Gådicke, (1986); Schwarz, (1985); Wilczynski, (1988)), har det blitt forutsagt at tap av E2 gir en selektiv vekstfordel til den infiserte celle på grunn av ukontrollert E6- og E7-ekspresjon (Schneider-Gådicke, (1986); Schwarz, (1985)). Faktisk skilles cervikale celler inneholdende replikerende HPV-genomer raskt ut og vokser forbi i kultur av celler som inneholder integrerte virale genomer (Jeon (1995)), men de/den underliggende mekanisme(r) har inntil nylig vært uklar. HPV 16 E2-genproduktene av full lengde er sterke transkripsjonene aktivatorer sammenlignet med HPV 1 E2 ved enkelte virale som enkle syntetiske promoterer (Demeret (1994); Ushikai (1994)).

Park et al (1997) beskriver en fremgangsmåte for påvisning av livmorhalskreft hos koreanske pasienter ved å bestemme og sammenligne gen-uttrykket av E2, E6 og E7 HPV- gener. Her forklares mekanismen bak underuttrykk av E2 i livmorhalskreft, noe som forårsaker tap av reguleringen av E6 og E7 genene. Park beskriver også fordelen ved å detektere HPV- mRNA ved hjelp av revers transkripsjon (RT)- PCR, da dette er mer sensitivt enn DNA-PCR eller Southern Blot. Stoler et al., (1992) viser også at uttrykket av genene E6 og E7 øker ved tap av uttrykk av E2, dette kan gi en profil over den patologiske tilstanden til HPV indusert kreft og tilstanden til det virale DNA. Videre vises det at det eksisterer ulike uttrykksmønster for genen i E-regionen, der alle har overuttrykk av E6 og E7 men er forskjellig i uttrykk av E2, E4 og E5. Uttrykksmønstret er i følge Stoler et al., avhengig av virustype og ikke vevsmorfologi. Higgins et al., (1992) undersøker også uttrykket av HPV genene E2/E4:E6/E7 og angir i den forbindelse et forholdstall for uttrykk av disse genene. Broker et al., (1989) beskriver også ulikheter i uttrykksmønster, som er avhengig av HPV typen. Karlsen et al., (1996) beskriver en metode for å detektere HPV i DNA prøver isolert fra pasienter med invasiv livmorhalskarsinomer.

Genene E6 og E7 er antatt å ha onkogen aktivitet. De kodede proteiner innvirker på og forstyrrer de fysiologiske funksjoner hos cellulære proteiner som er involvert i cel-lecykluskontroll. E6/E7-proteinene hos HPV 16,18 eller relaterte typer er mest effektive i dette henseende. Enkelte av disse aktiviteter fører til genetisk instabilitet hos den konstant infiserte humane celle. Dette øker sannsynligheten for mutasjoner i cellulære proto-onkogener og tumorsuppressorgener, og hjelper således til med tumor-progresjonen. Mutasjoner i cellulære gener som har til oppgave den intracellulære overvåkning av HPV-infeksjoner, integrasjon av viral DNA og delesjoner eller mutasjoner av virale transkripsjonkontroll-sekvenser fører til en vesentlig øket ekspresjon av E6/E7-genene, noe som er et konsistent karakteristikum for høygradert intraepitelial neoplasia og kreft. Den genetiske instabilitet forårsaket av virale onkoproteiner og den autokatalytiske økning i onkoproteinekspresjonen forårsaket av mutasjoner i det virale og cellulære genom, identifiserer viruset som en hoveddrivkraft av progresjonen til karsinom.

Individuelle typer av humane papillomavirus (HPV) som infiserer mukosale overflater har blitt implikert som de forårsakende midler for karsinomer hos cervix, anus, penis, strupehode og munnhulen, tidvis periungale karsinomer så vel som godartede anogenitale vorter. Identifiseringen av spesielle HPV-typer blir brukt for å identifisere pasienter med premaligne lesjoner som har en risiko for progresjon til malign tilstand. Selv om synlige anogenitale lesjoner er til stede hos enkelte personer infisert med humane papillomavirus har hoveddelen av individer med HPV-genital infeksjon ikke klinisk åpenbar sykdom, men analyse av cytomorfologiske trekk som er til stede i cervikale utstrykninger kan bli brukt for å påvise HPV-infeksjonen. Konvensjonelle virale påvisningsassays innbefattende serologiske assays og vekst i cellekultur er ikke kommersielt tilgjengelige, og/eller er ikke egnet for diagnosen og oppsporingen av HPV-infeksjonen. Papanikolautester er et verdifullt påvisningsverktøy, men de unngår en stor del av HPV-infiserte personer.

Således er det et mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe fremgangsmåter for å påvise stadiet av HPV-basert sykdom.

Det er et annet mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe et assay som kan bli kombinert med andre assay for å forbedre nøyaktigheten og påliteligheten av prognostiske og diagnostiske påvisninger av HPV-basert sykdom.

Det er et ytterligere mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en fremgangsmåte for å påvise risikoen for at en pasient infisert med HPV vil utvikle HPV-basert sykdom. Det er et annet mål for foreliggende å fremskaffe en fremgangsmåte for å oppdele pasienter som for tiden er HPV-infisert, men uten påviselig HPV-basert sykdom til dem som har en risiko for progresjon til sykdom og dem som ikke har risiko for progresjon til sykdom.

Det er også et mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en in vitro fremgangsmåte for å identifisere behandlingsmetoder for pasienter som har HPV-basert sykdom.

Enda et annet mål for foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en in vitro fremgangsmåte for å overvåke effektiviteten av behandling av HPV-basert sykdom.

Et ytterligere mål for foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe sett for å påvise stadiet hos HPV-basert sykdom. Et annet mål for foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe computerbasert operasjon, analyse og databehandling av assaydata for å påvise stadiet av HPV-basert sykdom.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse involverer å måle ekspresjonsnivåene av gener involvert i en celletilstand, og sammenligne deres ekspresjon med hverandre eller med referansegener i et spesielt forhold som en indikasjon på sykdomstilstanden hos celleprøven. Foreliggende oppfinnelse kan bli brukt for å påvise stadium eller risiko for en sykdom som indikert av tilstanden hos cellene. Den kan også bli brukt for å assistere eller påvise effektiviteten av en behandling for en sykdom ved å identifisere passende terapi basert på den indikerte celletilstand eller ved å angi enhver endring i tilstanden hos cellene utsatt for behandlingen.

I en form av foreliggende oppfinnelse blir stadium og prognose for en human pappilomavirus(HPV)infeksjon eller HPV-basert sykdom påvist. Denne utførelsesform involverer målingen av ekspresjonsnivået av to eller flere HPV-gener. Gener for dette formål er HPV E6, E7, LI og E2-genene, selv om andre HPV-gener så som El, E4, E5 og L2 også kan bli brukt. Det har blitt oppdaget at ekspresjonsnivået av disse gener, ekspresjonsforholdet av disse gener i forhold til hverandre eller til referansegener eller begge deler er indikatorisk for stadiet av HPV-basert sykdom.

Genekspresjonsnivåer blir benyttet i henhold til foreliggende oppfinnelse til å påvise progresjonen av HPV-infeksjonen fra godartet til ondartet vekst. HPV-infeksjon utvikler seg fra CINI til CIN III og endelig til ondartet kreft. Disse stadier kan bli identifisert ved forholdene av HPV-gener. Spesielt kan overgangen fra CIN I til CIN II/III, dvs. en overgang til pre-malign form bli forutsagt når forholdet i foreliggende oppfinnelse overskrider en. Et forhold på større enn 3 i foreliggende oppfinnelse indikerer en overgang fra pre-malign til malign kreft. Således indikerer et forhold under 1 lavnivå CIN i en HPV-infisert celle. Et forhold mellom en til omkring tre indikerer høygrads-CIN (dvs. CIN III) eller en pre-malign tilstand. Et forhold på over omkring tre er en indikasjon på en HPV-indusert ondartet tilstand.

Foreliggende oppfinnelse omfatter in vitro fremgangsmåte for påvisning av høyrisiko HPV-indusert celletransformasjon hos et individ, kjennetegnet ved at den omfatter trinnene å: måle minst to høyrisiko HPV-uttrykte mRNA-nivåer fra en prøve innhentet fra nevnte individ, hvor mRNA-materialet er valgt fra en første gruppe bestående av E6 og E7 og en andre gruppe bestående av LI og E2;

bestemme ekspresjonsnivået av nevnte HPV mRNA, hvor minst en av nevnte høyrisiko HPV mRNA er valgt fra første gruppe og minst en høyrisiko HPV mRNA er valgt fra andre gruppe;

og sammenligne nevnte minst to høyrisiko HPV mRNA-nivåer for å oppnå et forhold, hvor et forhold større enn 2 er indikatorisk for høyrisiko HPV-indusert celletransformasj on.

Foreliggende oppfinnelse omfatter også anvendelse av fremgangsmåten som nevnt over, hvor nevnte forhold anvendes for å bestemme tilslagstiden av høyrisiko HPV-indusert kreft.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Figur 1 er en påvisningskurve av E6/E7 mRNA vist som antallet celler/brønner mot antallet E6/E7 mRNA/brønn. Figur 2 er en kurve for følsomheten av et HPV LI-assay vist som antallet RNA-molekyler/brønn mot signal til bakgrunnsstøyforholdet minus 1.

Figur 3 er probesekvensen for HPV 16 L2 (SEK.ID NR:2).

Figur 4 er probesekvensen for HPV 16 LI (SEK.ID NR:2).

Figur 5 er probesekvensen for HPV 16 E6/E7 (SEK.ID NR:3).

Figur 6 er probesekvensen for HPV 16 E2 (SEK.ID NR:4).

Figur 7 er probesekvensen for HPV 16 E4 (SEK.ID NR:5).

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse angår identifiseringen og overvåkningen av syke celler. En fremgangsmåte involverer å måle ekspresjonsnivåene av gener involvert i en sykdomstilstand og sammenligne deres ekspresjon med hverandre eller med referansegener som en indikasjon på tilstanden hos cellene. Slike målinger kan bli kombinert med andre assays for å øke nøyaktigheten og påliteligheten av målingene av sykdomstilstanden. En fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse kan bli brukt for å påvise stadiet hos en sykdom som indikert ved tilstanden av cellene. Denne fremgangsmåte kan også bli brukt for å rettlede eller påvise effektiviteten av en behandling for en sykdom ved å identifisere passende behandling basert på den indikerte sykdomstilstand eller ved å angi enhver endring i tilstanden hos cellene som er utsatt for behandlingen.

Mange sykdommer erkarakterisert vedspesifike cellulære fenotyper og genekspresjonsmønstre. For eksempel oppviser neoplastiske og cancerøse celler generelt visse distinkte morfologier og vekstkarakteristika. Molekylære karakteristika, så som genmutasjoner og genekspresjonsmønstre er også en god indikator for sykdomsprogresjon. Viralt infiserte celler kan oppvise forskjellige morfologier og gen-ekspresjonsmønstre innbefattende ekspresjon av virale gener. Ved å bruke foreliggende oppfinnelse kan karakteristikaene hos celletilstanden, så som endringer i cellemorfologi eller ekspresjon av gener bli bestemt fra en pasientprøve.

Særtrekkene som skal bli påvist er generelt spesifikke for celletilstanden av interesse og sykdommen som er antatt å være til stede i celleprøven. Slike karakteristika kan generelt bli oppdelt i to typer, cytologiske karakteristika og molekylære karakteristika. Som benyttet heri er cytologiske karakteristika særtrekk som for eksempel total celle-form og utseende. Den primære identifikasjon og klassifisering av mange neoplastiske og cancerøse celler har tradisjonelt blitt utført ved å bruke cytologiske karakteristika. Identifikasjon av cytologiske karakteristika er generelt sen, og krever et relativt høyt tre-ningsnivå og kan generelt ikke bli automatisert. Som benyttet heri er molekylære karakteristika tilstedeværelsen og tilstanden hos spesielle molekyltyper så som proteiner, nukleinsyrer og metabolitter. Slike molekylære karakteristika blir generelt identifisert ved å påvise og måle de spesielle molekyler av interesse.

Særtrekkene som blir undersøkt kan innbefatte ytterligere eller surrogate markørkarakteristika som ikke er en direkte årsak eller resultat av sykdommen, men som er relatert til visse sykdommer og celletilstander. Eksempler på slike ytterligere markører innbefatter polymorfe markører, humane leukocyttantigener (HLA) så som B7 som predisponerer kvinner for cervikale karsinomer, onkogener, p53-mutasjoner, andre kreftmarkører, onkosupressorer, cytokiner, vekstfaktorreseptorer og hormoner. Slike markører kan være til stede i, eller fraværende fra celler som oppviser tilstand- eller sykdomspesifike karakteristika, og slik tilstedeværelse eller fravær kan være indikatorisk for, for eksempel en mer alvorlig eller mindre alvorlig sykdomstilstand. Disse markører kan bli brukt sammen med den beskrevne fremgangsmåte for å angi enten høyere eller lavere risiko for neoplastisk sykdom avhengig av tallet av abnormale skår eller graden av endring i kvantitative markører.

Eksempler på sykdomstilstander for påvisning ved å bruke foreliggende oppfinnelse innbefatter neoplasi og kreft. Disse tilstander av interesse er HPV-basert sykdom - innbefattende HPV-infeksjon, cervikal intraepitelial neoplasi (CIN), og kreft, atypiske skvamøse celler av ubestemmelig viktighet (ASCUS), vorter, kondylomer, epidermo dysplasia verruciformis og andre hudsykdommer, laryngeal papilloma, oral papilloma og konjunktival papilloma.

En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er påvisning og måling av ekspresjonsnivåene av visse HPV-gener. En imponerende mengde data har blitt akkumulert over det siste ti år, som viser at carsinomer i cervix er assosiert med infeksjon av visse typer HPV. Selv om tilstedeværelsen av HPV DNA i en precancerøs lesjon er indikatorisk for en øket relativ risiko for cervikal dysplasi og invasiv carsinom, er det fremdeles vanskelig å forutsi den kliniske oppførsel av precancerøse cervikale lesjoner. Svulster oppstår grunnet akkumuleringen av genetiske endringer som kan aktivere onkogener og/eller inaktivere tumor suppresorgener og/eller gener gener involvert i DNA-skadegjenkjennelse og reparasjon.

Ekspresjonsnivåene av E6 og E7 onkoproteiner kodet av høyrisiko HPV-typer er en mer følsom og nøyaktig måling for potensiell risiko for at en HPV-infeksjon utvikler seg til en cancerøs lesjon. Foreliggende oppfinnelse måler de relative mengder av E6 og/eller E7 ekspresjonsnivåer og E2 og/eller LI i en HPV-infestert lesjon for å bestemme forholdet av E6 og/eller E7 til LI og/eller E2, hvor dette forhold er en direkte måling for risiko og mottakelighet for utviklingen av en cancerøs lesjon. HPV-ekspresjon kan bli målt ved mRNA eller proteinnivåer i cellen.

I et aspekt av oppfinnelsen blir stadium og prognose for en human papillomavirus (HPV)infeksjon eller HPV-basert sykdom undersøkt. Denne utførelsesform av foreliggende oppfinnelse involverer målingen av ekspresjonsnivået av en eller flere HPV-gener som er oppdaget å være relatert til stadiet og naturen av HPV-basert sykdom. Gener som er anvendelige for dette formål innbefatter HPV E6, E7, LI og E2- gener. Det har blitt oppdaget at ekspresjonsnivået av disse gener, forholdet av ekspresjonen av disse gener til hverandre eller til en eller flere andre gener eller begge deler er indikatorisk for stadiet av HPV-basert sykdom. Ekspresjonsnivået er relativt til andre HPV-gener eller ekspresjonsnivåets forhold til et ikke-HPV-gen, referert til heri som et referansegen. Slike referansegener kan være ethvert passende gen (ikke kodet av HPV), og er for eksempel, husholdningsgener eller andre konstituitivt uttrykte gener. Eksempler på referansegener innbefatter aktingener, cytoskeletalegener, histongener, tubulingener, epidermal vekstfaktor for reseptorgener, det normale p53-gen, det normale pRB-gen, cyklingener, p-globingener og glukose-6-fosfatdehydrogenasegener. Ekspresjonen av referansegener kan bli målt i samme celle som nivået for HPV-gener blir målt, eller i hosliggende celler i samme celleprøve. I et slikt tilfelle er referansegenet i en innvendig kontroll for genekspresjon.

Forholdet mellom det relative ekspresjonsnivå av disse gener og tilstanden hos celler infisert med HPV er generelt illustrert i tabell 1 nedenfor.

Det HPV-baserte høygrads CIN referert til i tabellen, er den premaligne tilstand som fører til kreft. Lavgrads CIN er en produktiv viral infeksjon, som har lite ondartet potensiale, men er et offentlig helseproblem med hensyn til spredningen av HPV-infeksjon. Normalt vev refererer til cytologisk normalt vev som er infisert med HPV. Standard for å etablere denne lavere grense for ekspresjon, et nivå under den som er påviselig ved å bruke det hybride innfagningsassay som er beskrevet i WO 93/10263 av Digene. Som benyttet heri refererer E6/E7 seg til E6, E7 eller E6 + E7. Summen av gener som med "E6 + E7" refererer for eksempel til den kombinerte ekspresjon av de samlede gener. Som lett kan bli forstått er hver hovedsykdomstilstand representert av et enestående ekspresjonsmønster av disse tre sett gener. Begge disse tilstander er betraktet som al vorlige medisinske sykdommer. Andre forhold som involverer det relative ekspresjonsnivå av andre HPV-gener (så som El, E4, E5 og L2) og andre ikke-HPV-gener, kan også bli brukt for å undersøke celletilstanden. For eksempel er L2 og E4 ofte assosiert med godartede virale produksjonssykdommer og El er lik i profil til E2 og blir ofte borte i sykdomstilstander. Andre forhold ved ekspresjon av disse HPV-proteiner kan eksistere for andre HPV-baserte sykdommer og den beskrevne fremgangsmåte kan bli brukt for å påvise tilstanden av slike andre sykdommer ved å bruke de passende nivåer og forhold for denne sykdom.

Ved å bruke informasjon om nivåene og forholdene av HPV-gener i forskjellige celletilstander kan sykdomstilstanden bli påvist på flere måter. I enkelte tilfeller er tilstedeværelsen eller fraværet av påviselig ekspresjon indikatorisk for sykdomstilstanden i de infiserte celler. For eksempel er mangel på E2-ekspresjon (når HPV er til stede) indikatorisk på høygrads CIN eller kreft. I andre tilfeller kan en endring eller forskjell i ekspresjon av et HPV-produkt være indikatorisk på endring som opptrer i den infiserte celletilstand. For eksempel kan et øket ekspresjonsnivå for E6 og E7 - i forhold til en tidligere prøve eller en referanseprøve - være indikatorisk på høygrads CIN eller kreft. En endring i forholdet mellom E6/E7-ekspresjonen og E2-ekspresjonen bli brukt for å identifisere lavgrads CIN eller et skift fra normale celler til lavgrads CIN. Mange andre kombinasjoner for sammenligning er også mulige, og andre kombinasjoner kan bli avledet fra informasjonen i tabell 1 for bruk i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse.

En måte hvorved forhold av HPV-gener kan bli relatert til HPV-baserte sykdomstilstander er ved referanse til to grupper HPV-gener. For dette formål innbefatter gruppe 1 gener eller gensett E6, E7 og E6+E7. Gruppe 2 gener eller gensett innbefatter LI, L2, E4 og enhver kombinasjon derav. Gruppe 3 gener eller gensett innbefatter El, E2, E5 og enhver kombinasjon derav. Anvendelige ekspresjonsforhold innbefatter forhold mellom medlemmer av gruppe 1 til medlemmer av gruppe 2 eller gruppe 3. Eksempler på disse forhold er

(E6+E7)/(L1+L2),E6/L1,E7/L1,E6/L2,E7/L2,(E6+E7)/L1,(E6+E7)/L2),E6/(L1+L2), og E7/(L1+L2). For slike forhold er enhver verdi på mindre enn to indikatorisk for godartet human papillomavirusinfeksjon eller lavgrads intra-epitelial neoplasi. Denne type infeksjon er også klassifisert som CIN I. HPV-infeksjoner som utvikler seg forbi CIN I indikerer at celletransformasjonen har inntruffet og cancerøs vekst har startet. Disse sistnevnte infeksjoner (CIN II/III) har forhold som er større enn 2. Et ekspresjonsforhold på mer enn to er indikatorisk på høygrads intra-epitelial neoplasi eller pre-malign kreft. Et ekspresjonsforhold på mer enn to (dvs. som overskrider 4 og

opp til uendelig) er indikatorisk på kreft. Foretrukne forhold for anvendelse i foreliggende oppfinnelse er (E6+E7)/

(L1.(E6+E7)/(L1+L2),(E6+E7+E2+E4)/(L1+L2),(E6+E7)/(E2+E4), (E6+E7)/(E2.(E6+E7+E2-E4)/(L1+L2).

Det finnes flere måter hvorved målte ekspresjonsnivå av HPV-gener kan bli sammenlignet og kategorisert. For eksempel hvor tilstedeværelsen eller fraværet av ekspresjonen er indikatorisk for celletilstanden blir ekspresjonen av HPV-genet analysert uten referanse til ekspresjonsnivået av andre gener. Hvor relative ekspresjonsnivå av et HPV-gen er indikatorisk for celletilstanden blir det målte ekspresjonsnivå sammenlignet for eksempel med ekspresjonsnivået av samme type HPV-gen i en forskjellig celleprøve (så som en tidligere celleprøve fira samme kilde eller referanseceller som inneholder HPV) med ekspresjonsnivået av en forskjellig type HPV-gen i samme eller en forskjellig celleprøve med ekspresjonsnivået av et ikke-HPV referansegen i samme celleprøve eller med ekspresjonsnivået av et ikke-HPV referansegen i referanseceller.

Nivået og forhold av ekspresjonen av HPV-gener sammenlignet med nivåene av de samme gener i en cellelinje som inneholder HPV (så som HeLa eller CaSki) kan måles. Slike cellelinjer gir en standard mot hvilken, ekspresjonsnivåer av HPV-gener i cel-leprøver blir sammenlignet. Slike sammenligninger blir brukt for å finne og sammenligne de absolutte ekspresjonsnivåer av disse HPV-proteiner med dem i en standard eller komparativ cellelinje. Andre cellelinjer som er anvendelige for dette formål er ikke-cancerøse cellelinjer infisert med HPV-16 (så som W12) eller HPV-31 (så som CIN-612; Meyers (1992)).

Ekspresjonsnivåene og forholdene av HPV-gener blir også sammenlignet med referansegener så som husholdningsgener eller andre konstitutivt uttrykte gener i samme celler eller i referanseceller, så som en cellelinje. For eksempel blir ekspresjonsnivåene av HPV-genet og referansegenet målt i samme celleprøve. Slike målinger gir en internkontroll av det totale ekspresjonsnivå i en celleprøve og blir brukt for å regne ut et korrigert nivå for ekspresjon av HPV-genet for å tillate mer nøyaktige sammenligninger av ekspresjonsnivået mellom forskjellige celleprøver. En form for korreksjon blir referert til som normalisering. Således kan ekspresjonsnivået av en eller flere HPV-gener bli målt i to eller flere celleprøver sammen med ekspresjonsnivået av samme referansegen i hver av celleprøvene. Ekspresjonsnivået av HPV-genene blir så normalisert med hverandre basert på forskjeller, om noen, mellom det målte ekspresjonsnivå av referansegenet i hver av prøvene.

I enkelte stadier av HPV-basert sykdom er ekspresjonen av et spesielt HPV-gen lav eller upåviselig. Slik mangel på upåviselig ekspresjon blir brukt heri for å identifisere ekspresjonsmønsteret som virker som prognostisk eller diagnostiske indikatorer. Ekspresjonen av andre HPV-gener blir funnet i parallell eller i samme assay for å gi en kontroll for mangelen på ekspresjon av en eller flere av genene som skal undersøkes. Dette blir fulgt av måling av ekspresjonen av flere HPV-gener sammen eller i parallell. For eksempel er måling av ekspresjonsnivået av HPV E6-, E7-, LI-, E4- og E2-genene i parallell anvendelig siden minst én av disse gener blir uttrykt i alle stadiene av HPV-basert sykdom. I en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse gir forholdet E6/E7 til L1/L2 en indikator på sannsynligheten for å utvikle kreft fra HPV-infeksjonen. På denne måte blir indikativ informasjon samlet opp så vel som å gi en intern kontroll. Tilstedeværelsen av LI, L2 og E4 i kombinasjon er også indikatorisk for godartet sykdom, mens fraværet av El og/eller E2 er indikatorisk på neoplastisk potensiale.

Sammenligningstypene som er beskrevet ovenfor kan også bli brukt med andre gener og andre sykdomstilstander. Det vil si det målte ekspresjonsnivået hos et gen av interesse kan for eksempel bli sammenlignet med ekspresjonsnivået av samme type gen i en forskjellig celleprøve (så som en tidligere celleprøve fra samme kilde eller passende referanseceller) med ekspresjonsnivået av en forskjellig type gen i samme eller en forskjellig celleprøve med ekspresjonsnivået av et referansegen i samme celleprøve eller med ekspresjonsnivået av et referansegen i referanseceller.

Ekspresjon av gener av interesse, så som HPV E6-, E7-, LI-, E4- og E2-genene kan bli undersøkt ved å bruke enhver egnet metode. For eksempel kan RNA bli påvist ved å bruke hybridiserings-, amplifiserings- eller sekvenseringsteknikker og protein kan bli påvist ved å bruke spesifikke antistoff. Mange teknikker for spesifik påvisning av genekspresjon ved påvisning av ekspresjonsprodukter er kjent og kan bli brukt med den beskrevne fremgangsmåte. En teknikk for å påvise og måle ekspresjonsnivået av gener av interesse er påvisning av RNA transkribert fra genene av interesse. For mest pålitelige sammenligninger bør ekspresjonsnivåer som skal bli sammenlignet bli målt ved å bruke samme teknikk og bli utført på samme måte.

For hybridiseringspåvisning av HPV nukleinsyrer kan en blanding av prober som er spesifikke for disse sekvenser fira forskjellige HPV-typer bli brukt. Dette sikrer at fremgangsmåten vil påvise ekspresjon uavhengig av typen HPV som er involvert. For enkelte formål kan det være ønskelig å anvende prober som er utformet for sekvensen av en viss HPV-type eller en blanding av prober for kun enkelte HPV-typer. Slike prober kan, eller kan ikke være typespesifike avhengig av forskjellene mellom sekvensene av HPV-nukleinsyrene som skal påvises. En anvendelig blanding for dette formål ville innbefatte prober for HPV-typer som er nærmere assosiert med en progresjon til kreft. HPV-typene som mest vanlig er assosiert med cervikal kreft er typene 16 og 18.

Anvendelige teknikker for å måle ekspresjonsnivået av et gen av interesse i en celleprøve innbefatter hybrid innfangningsteknikken beskrevet i WO 93/10263 av Digene, PCR in situ hybridiseringsteknikker beskrevet av (Nuovo, 1997)), forgrenede DNA-assays (Chernoff (1997)), transkripsjonsmediert amplifisering (TMA); Stoflet

(1988)), og polymerase kjedereaksjon (PCR), ligase kjedereaksjon (LCR), selv-vedlikeholdt sekvensreplikasjon (3SR), nukleinsyresekvensbasert amplifisering (NASBA), kjedeerstatningsamplifikasjon (SDA), og amplifikasjon med Q(5-replikase (Birkenmeyer og Mushahwar, (1991); Landegren, (1993)).

Mange assays for påvisning og måling av genekspresjonsprodukter er kjent og kan bli tilpasset for bestemmelsen av ekspresjonsnivået av gener av interesse i det beskrevne assay. For eksempel kan mange av teknikkene for påvisningen av HPV generelt eller ekspresjon av andre HPV-gener beskrevet nedenfor også bli tilpasset for bruk i det beskrevne assay for påvisningen av ekspresjon av HPV-gener E6, E7, LI, E4 og E2. Mange HPV-påvisnings- og typebestemmelsesassays som kan bli brukt i den beskrevne fremgangsmåte er kjent, innbefattende assays som involverer Southern blots, dot blots, irt situ hybridisering, polymerase kjedereaksjon og oppløsningshybridisering. Mant

(1997) beskriver PCR-assays benyttet for å identifisere DNA fra spesifike HPV-typer. Cope (1997) beskriver en PCR-basert test som bruker en konsensusprimer og et hybridinnfangningsassay (HCA) for påvisning av HPV-typer.

Hybridinnfangningsassayet er også beskrevet i WO 93/10263 av Digene. Hybridinnfangningsassayet er en anvendelig metode for påvisning av HPV og for å bestemme HPV-type i kombinasjon med beskrevne assay.

Swan (1997) beskriver et HPV-påvisningsassay som benytter den 5' til 3' eksonukleolytiske aktivitet av Taq DNA polymerase for å øke signalet fra fluorescente fargestoff ved å frigjøre dem fra genotypespesifike prober i løpet av PCR. Lizardi

(1997) beskriver en fremgangsmåte for å påvise HPV ved å bruke irt situ hybridisering med ikke-radioaktive prober og visualisering med konvensjonell klar-felt eller fluorescensmikroskopi, eller laserskanning konfokal mikroskopi. Zehbe [1](1997) beskriver en modifisert versjon av in situ hybridisering for påvisning av HPV som involverer signalamplifikering. Leiserowitz (1997) beskriver anvendelse av revers transkriptase-polymerase kjedereaksjon for å påvise HPV. Zehbe [2](1997) beskriver et ikke-isotopisk, enzymtilknyttet immunosorbent assaybasert sandwich innfangningshybridiseringsassay for HPV-påvisning.

RNA kan bli analysert direkte med oppløsningsbaserte prosedyrer. Cellene ble først lysert ved å tilsette et proteolytisk enzym til cellene inneholdt i brønner hos en mikrotiterplate. Ikke-begrensende eksempler på enzymer for anvendelser i foreliggende oppfinnelse innbefatter proteinase K eller Pronase. Celler kan også bli utsatt for detergenslysering eller osmotisk lysering eller en fransk presse. Etter inkubering ble biotinylerte DNA-prober tilsatt til hver brønn. RNA:DNA-hybridene ble fanget inn på en fast fase ved overføring til streptavidinbelagte mikroplater. Alkalisk fosfatasekonjugerte antistoff til RNA:DNA-hybrider ble tilsatt til hver brønn i hybridiseringsmikroplaten og signaler ble dannet ved å tilsette et kjemiluminescent reagens så som CDP-Star® med Emerald II (Tropix) til hver brønn. Signalet ble avlest fra mikroplaten. Den oppløsningsbaserte DNA-analysen ble utført på lignende måte med RNA-analysen, bortsett fra at mikrotiterplatene ble belagt med anti-RNA:DNA hybrid antistoff og probene var RNA-prober.

Andre metoder for påvisning og undersøkelse av HPV-infeksjoner som kan bli brukt i den beskrevne metode er beskrevet i US patent nr. 5,415,995, 4,777,239, 5,484,699, 4,983,728, 5,527,898, 5,364,758, 5,639,871, 5,501,947, 5,665,533, 4,748,109, 5,623,932, 5,665,571 og 5,648,459. Dette er kun eksempler på HPV-påvisning på typebestemmelsesassays som kan bli brukt i kombinasjon med det beskrevne molekylære assay. Mange av teknikkene beskrevet ovenfor kan også bli tilpasset for bruk i det beskrevne assay for påvisning av ekspresjon av HPV-gener.

Det beskrevne assay og andre assays kan også bli kombinert i sekvens. Det vil si først kan en type assay bli utført og så avhengig av resultatene kan et annet assay bli utført. For eksempel kan et assay for å påvise HPV (eller HPV-type) bli utført først, og derpå, dersom HPV er til stede kan det beskrevne molekylære assay bli utført. Som et annet eksempel kan det beskrevne molekylære assay bli utført først og dersom resultatene av assayet er indikative for en høy grad av CIN eller kreft, kan et cytologisk assay eller en biopsi bli utført. Slike sekvensielle kombinasjoner er spesielt anvendelige for å begrense mer utstrakt undersøkelse hos pasienter og prøver som blir identifisert som å ha høy risiko.

Anvendelige sekvensielle rekkefølger for assays er (1) et HPV-assay fulgt av et assay for en eller flere andre markører, fulgt av et cytologisk eller histologisk assay; (2) et cytologisk eller histologisk assay fulgt av et HPV-assay eller et assay for en eller flere andre markører fulgt av et HPV-assay eller et assay for en eller flere markører (hva som enn ikke hadde blitt utført først); (3) et cytologisk eller histologisk assay fulgt av et kombinert eller samtidig HPV- og markørassay; (4) et kombinert eller samtidig HPV-og markørassay fulgt av et cytologisk eller histologisk assay; og (5) påvisning av HPV, påvisning av HPV-type, et HPV-assay og et cytologisk eller histologisk assay. Hver kombinasjon av assays blir fulgt av en bekreftelse ved å bruke de kombinerte assayresultater av celletilstanden, sykdomstilstand, pasientstatus, pasientprognose eller annen bekreftelse som beskrevet heri.

Hvor resultatene av opprinnelige assays enten er flertydige eller antyder et mer alvorlig stadium av sykdommen, er ytterligere assays nyttige for å klargjøre og bekrefte de opprinnelige resultater. For eksempel, hvor en celleprøve er en mosaikk med enkelte celler godartet infisert med HPV og andre som oppviser en høy grad av neoplasi eller kreft, kan et assay som måler ekspresjon av HPV-gener gi tvetydige resultater. Ved å følge opp med et morfologisk assay, kan tilstedeværelsen av den høye grad av neoplastiske eller cancerøse celler bli etablert. I dette tilfelle er fordelen med den beskrevne metode at kun enkelte av celleprøvene som blir undersøkt (dem med enten tvetydige eller alvorlige resultater) behøver å bli undersøkt videre.

Den beskrevne in vitro fremgangsmåte kan også bli kombinert med behandlingsregimer. For eksempel antyder resultatet i det beskrevne assay eller fremgangsmåte som er indikatoriske for en høy grad av CIN eller kreft at antiviral terapi vil være ineffektiv siden disse stadier av sykdommen ofte blir fulgt av integrasjon av HPV i genomet. På den annen side antyder assay eller metoderesultater som er indikatoriske for normal eller lavgradsstadier av sykdom antivirale behandlinger siden HPV generelt ikke blir integrert i disse stadier. Antivirale behandlinger innbefatter for eksempel medikamenter eller terapeutiske vaksiner. Hvor resultater av den beskrevne in vitro fremgangsmåte indikerer en godartet celletilstand kan behandling bli unngått i det hele tatt. Muligheten for å foreta slike vurderinger pålitelig og nøyaktig er en vesentlig fordel ved det beskrevne assay.

Den beskrevne in vitro fremgangsmåte kan innbefatte kombinasjonen av et molekylært assay som beskrevet ovenfor med ethvert annet assay for å påvise en sykdom eller tilstand hos celler i en celleprøve. For eksempel kan et molekylært assay som måler nivået eller graden av ekspresjon av HPV-gener bli kombinert med cytologiske assays, histologiske assays, bestemmelse av typen HPV som er til stede, bestemmelse av nivået av HPV som er til stede, assays som påviser andre cellulære markører så som onkoproteiner eller tumorsuppresorer eller kombinasjoner av disse assays. Slike assays er kjent og blir brukt for diagnose av HPV-infeksjon eller HPV-basert sykdom, samt bekreftelse av stadiet av sykdommen. Resultater fra et molekylært assay og ett eller flere ytterligere assays kan bli kombinert for å øke påliteligheten av enhver undersøkelse, prognose, diagnose eller overvåkning av HPV-basert sykdom. Denne mulighet for kombinasjon er et spesielt anvendelig aspekt av den beskrevne fremgangsmåte siden de molekylære HPV-assays som er beskrevet ovenfor gir informasjon om HPV-basert sykdom som er distinkt i forhold til andre assays. Hvor multiassays peker i samme prognostiske eller diagnostiske retning blir påliteligheten av undersøkelsen øket. Ytterligere kombinasjoner innbefatter et cytologisk assay, og det beskrevne molekylære assay et assay for å bestemme HPV-type og det beskrevne molekylære assay samt en kombinasjon av et cytologisk assay, et typebestemmende assay, et assay for å påvise kreftmarkører og det beskrevne molekylære assay. Kombinerte assays kan bli utført på enhver måte og i enhver tidsmessig sammenheng. For eksempel kan forskjellige assays bli utført i parallell eller samtidig. Slike assays kan bli utført på enhver måte så som på samme apparatur av samme person med forskjellige apparaturer, eller i samme eller forskjellige beliggenheter.

Cytologiske assays for anvendelse ved påvisning av stadium av HPV-basert sykdom er kjent og kan bli brukt i den beskrevne fremgangsmåte. Det veletablerte papputstryk og hematoksylin og eosinfarginger (H&E) er foretrukne eksempler. Anvendelsen og analysen av papputstryk og H&E-farginger er velkjent innen faget.

En celleprøve slik uttrykket blir brukt heri er i hovedsak en samling av celler fra en pasient. En fremgangsmåte for å oppnå celler er via non-invasive metoder, som blir definert heri som oppnådd uten å oppnå en pasient. Eksempler på non-invasive metoder er, for eksempel, prøver oppnådd fra urin eller en nasal epitelial, cervikal eller annen celleoverflateskrapning. Pasientceller kan også bli oppnådd på annen måte, innbefattende for eksempel nålbiopsi eller vevsbiopsi.

Celleprøven kan bli preservert i et oppsamlingsmedium som muliggjør en kombinasjon av to eller flere assays av forskjellige karakteristika relatert til en celletilstand av

interesse. Som benyttet heri refererer assayet eller assayene til påvisning eller målingen av spesifike karakteristika hvis resultater kan bli kombinert med andre slike målinger av andre karakteristika til en total vurdering av en celle mistenkt for å være infisert med en eller flere sykdommer. Disse assays kan, for eksempel innbefatte en kombinasjon av morfologisk analyse og mengdebestemmelse av en spesiell RNA eller DNA eller protein hviss nivå gir en spesifik indikasjon på tilstedeværelsen eller progresjonen av en sykdom. Alternativt kan, for eksempel oppsamlingsmediet bli brukt til å kombinere et

assay som identifiserer morfologien av celler i en celleprøve med ett eller flere assays som identifiserer HPV-typen som er involvert, og, for eksempel som identifiserer hvorvidt HPV-typen som er identifisert er en høyrisiko eller en lavrisiko HPV-type for utviklingen av HPV-indusert celletransformasjon og kreft.

For eksempel innbefatter kilder av celleprøver for å undersøke HPV-basert sykdom, cervix, vagina, vulva, anus, penis, strupehode, munnhulen, lymfeknuter, maligne avleiringer i enhver del av det menneskelige legeme, og epidermis; der hvor alle er kjente steder for HPV-infeksjon og patologi.

Celleprøver for anvendelse i foreliggende oppfinnelse kan bli samlet opp og lagret i flytende medium. Eksempler på anvendelige oppsamlingsmedier er STM (Digene), PreservCyt® (Cytyc) og CytoRich™ (Autocyte). Disse medier (PreservCyt® og CytoRich™) ble utviklet for innsamling av cytologiske prøver, men kan bli tilpasset for anvendelse med molekylære assays.

Celleprøver for anvendelse i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan bli fiksert eller prosessert på enhver måte som er konsistent med assayene som skal utføres. For eksempel kan både cytologiske og molekylære assays bli utført ved å bruke celler fiksert på et fast substrat så som for eksempel et objektiv. Kravene for at assayene kan utføres vil generelt identifisere prøveprosesseringen som skal bli brukt.

Foreliggende oppfinnelse kan passende bli utført ved å bruke sett som innbefatter ett eller flere materialer som er nødvendige for fremgangsmåten, så som reagenser og prø-veoppsamling samt håndteringsmaterialer. For eksempel kan sett innbefatte celleoppsamlingsmedium, prøvepreserveringsreagenser, reagenser for spesifik påvisning av DNA og/eller ekspresjonsprodukter (RNA eller proteiner) og én eller flere av E2-, E4-, E5-, E6-, El-, LI - eller L2-genene samt prøvehåndteringsbeholdere. Anvendelige reagenser for påvisning av ekspresjon av HPV-genene er nukleinsyre-prober for disse gener. Ett sett kan også innbefatte kontrollprøver eller reagenser eller reagenser eller materialer for å utføre andre assays som skal kombineres med det beskrevne assay. I tillegg kan settene inneholde reagenser for separasjonen av RNA og/eller DNA fira andre cellulære komponenter.

Foreliggende oppfinnelse kan bli utført ved å bruke anordninger tilpasset til fremgangsmåten. Flere anordninger for å utføre lignende assays er kjent og i bruk og kan bli tilpasset for anvendelse med de beskrevne assays og fremgangsmåte. For eksempel er innretninger kjent for automatisering av alt eller en del av prøveassayer og prøvehåndtering i assayer.

Alt eller deler av den beskrevne metode kan bli kontrollert eller utført ved å bruke spesialdataprogrammer. De oppsamlede data fra den beskrevne in vitro fremgangsmåte og data fra ethvert annet assay benyttet i kombinasjonen kan bli slått sammen, analysert og ført ut i forskjellige former og for forskjellige formål ved å bruke spesialdataprogrammer. Slike programmer kan bli brukt med, eller kombinert i andre pasient eller databehandlings computerprogrammer. Anvendbarheten av et slikt program øker med antall målinger eller funn som skal kombineres og den relative viktighet av hver type måling i den totale vurdering. Computerprogrammer for anvendelse med den beskrevne fremgangsmåte kan bli brukt på standard datamaskiner eller kan bli innkorporert i spesialdatamaskiner eller automatiserte anordninger for å kontrollere den beskrevne fremgangsmåte, håndtering og analysering av data fra den beskrevne fremgangsmåte eller begge deler.

EKSEMPLER

Eksemplene heri er ment å eksemplifisere de forskjellige aspekter av utførelsen av oppfinnelsen.

Eksempel 1; Generelle metoder for nukleinsyreanalyse.

Assayet for nukleinsyrer følger i generelt prinsipp fremgangsmåten for å påvise HIV RNA fra the Digene Hybrid Capture HIV Test, beskrevet i WO 93/10263 av Digene. Kort angitt etter ly sis ble 50u.l probeblanding (inneholdende DNA biotinylert probe) tilsatt til hver brønn. Platen ble forseglet og inkubert ved 65°C i 2 timer for at hybridisering skulle inntreffe. Etter hybridisering ble prøver overført til en strepavidinbelagt mikroplate, og 25 ul antihybrid antistoff ble tilsatt til hver brønn. Platen ble omrørt ved 1100 RPM i 1 time ved romtemperatur. Brønner ble vasket 6 ganger med 65^ vaskebuffer fulgt av en vask ved å bruke destillert vann. 100 ui av et kjemiluminescent substrat ble tilsatt til hver brønn og platen ble inkubert ved romtemperatur i 30 minutter. Platen ble så avledet i DML 2000 luminometer. Dataene ble så uttrykt som signal til bakgrunnsstøy.Ved å bruke en kalibreringskurve ble det kjemiluminescente signal som ble dannet av hver prøve omdannet til mRNA-kopier pr. celle. Assayet beskrevet ovenfor kan bli foretatt på enten hele lyserte celler eller nuk-leinsyre adskilt fra andre cellulære komponenter.

Eksempel 2; Mengdebestemmelse av HPV

Dette eksempel illustrerer målingen av HPV E6/E7-ekspresjon for anvendelse i den beskrevne fremgangsmåte. En in vitro fremgangsmåte for å påvise og mengdebestemme HPV mRNA, innbefattende E6/E7 og mRNA har blitt utviklet. Dette eksempel måler ekspresjon i CaSkl-celler, men fremgangsmåten er generelt anvendelig for andre cellelinjer og kliniske prøver. CaSki-celler inneholder et integrert høyrisiko HPV 16-genom (omkring 600 kopier/celle). CaSki-celler ble opprettholdt i subkonfluens i RMPI 1640 medium inneholdende 10% FBS og 10 mM natriumpyruvat. For dette eksempel ble CaSki-celler dyrket til konfluens og ble fjernet fra skålene med behandling med 0,1% trypsin-0,5 mM EDTA. Ved å bruke trypan blått ble levedyktige celler telt opp under mikroskopi. Celler ble sådd ut i 10 ul volumer ved slutt-konsentrasjoner på 10, IO<2>,103,IO<4>og IO<5>celler pr. brønn i en polystyren, vevskulturbehandlet 96 brønnplate. Hver fortynning ble utført og utsådd i triplikat. Cellene ble lysert med Proteinase K (30 enheter) i en Tris-EDTA-bufret SDS). Plateoppløsningene (20 mM Tris pH 7,4, 20 mM EDTA og 0,5' ble forseglet, omrørt i 30 sekunder ved 1100 RPM og inkubert ved 37°C i 30 minutter. Testen for HPV mRNA følger i generelt prinsipp fremgangsmåten for å påvise HIV RNA med Digene Hybrid Capture HIV Test, beskrevet i WO 93/10263 av Digene. Kort angitt, etter lysis ble 50 ul probeblanding (inneholdende E6/E7 DNA biotinylert probe) tilsatt til hver brønn. Platen ble forseglet og inkubert ved 65°C i 1,5 timer for at hybridisering skulle inntreffe. Etter hybridisering ble prøver overført til en strepavidinbelagt mikroplate, og 25 ul av anti-hybrid antistoff ble tilsatt til hver brønn. Platen ble omrørt ved 1100 RPM i 1 time ved romtemperatur. Brønner ble vasket 6 ganger med 65 °C vaskebuffer, fulgt av en vask ved å bruke destillert vann. 100(4.1 av kjemiluminescent substrat ble tilsatt til hver brønn og platen ble inkubert ved romtemperatur i 30 minutter. Platen ble så avlest i DML 2000 luminometer. Dataene ble så uttrykt som signal til bakgrunnsstøy. Ved å bruke en kalibreringskurve, ble det kjemiluminescente signal dannet av hver prøve omdannet til mRNA-kopier pr. celle. Dataene for den direkte påvisning av HPV mRNA fra CaSki-celler er vist i figur 1. Denne fremgangsmåte er eksemplifisert av påvisningen og mengdebestemmelsen av E6/E7-mRNA, men har også blitt anvendt for å mengdebestemme andre mRNA-molekyler (for eksempel HPV LI mRNA) fra CaSki-celler (figur 2).

Eksempel 3; Mengdebestemmelse av HPV mRNA ved å bruke preservativ oppsamlingsmediiim.

CaSki cellelinje ble trypsinisert ved inkubering med 0,25% Trypsin-EDTA i 5 minutter ved 31°C. Celler ble pelletert fra suspensjonen med sentrifugering ved 800 rpm i 3 minutter i Sorvall RT 6000 sentrifuge. Cellepellet ble resuspendert i 500 ul av 1 x PBS og talt opp under mikroskop Trypanblå oppløsning. Celler ble fortynnet til 50 og 500 celler/ul i 1 x PBS. 10u.l av hver cellekonsentrasjon, innbefattende nullpunkt (10 ul av 1 x PBS) ble tilsatt i 3 ml PreservCyt-reagens. 100 ul av prøveomdanningsbuffer ble tilsatt til hvert rør for å hjelpe til med å visualisere cellepelleten. Alle prøver ble blandet grundig og ble sentrifugert ned ved 3800 rpm i 15 minutter i Sorvall RT 6000 sentrifuge. Supernatanter ble kastet og rør ble tømt ved inversjon på Kimtowels i 2 til 5 minutter på benken. Alle pelleter ble resuspendert med 50ul av lysisreagenset (50 enheter Proteinase K) og blandingen ble overført til platen belagt med streptavidin. Platen ble dekket med plateforsegleren og ble inkubert ved 37<*>^ i 30 minutter (varme-blokkering) med omrøring hvert 15 minutt. 50 (il av hver E6/E7 RNA kalibrering ble tilsatt i tilegnede brønner ved 0, IO<3>, IO<4>,10<5>, IO<6>, IO<7>og 10<8>molekyler pr. brønn for å konstruere kalibreringskurve for mRNA i prøven. 50 ul av probeblandingen ble tilsatt til hver brønn. Platen ble dekket med plateforsegleren og ble omrørt i 1 minutt ved 1100 rpm på bordplateirsteren. Prøver ble inkubert ved 65^ i 1,5 time (hybridiseringsreaksjon) i varmeblokkere. Platen ble overført til bordplateristeren og ble inkubert i 1 time med omristing ved 1100 rpm ved romtemperatur (innfagningsreaksjon). 25 ul av påvisningsreagens 1 ble tilsatt i hver brønn, og platen ble inkubert uten omrøring i 1 time ved romtemperatur.

Innholdet av platen ble kastet og platen ble vasket kraftig 6 ganger med vaskebuffer ved 65°C og 1 gang med avionisert vann ved romtemperatur. Platen ble tømt i Kimtowels og 100 ul av påvisningsreagens 2 ble tilsatt til hver brønn. Platen ble inkubert i 30 minutter ved romtemperatur, dekket fra lyset. Mot slutten av inkuberingstiden ble platen avlest på Digene DML 2000 luminometer og dataene ble uttrykt som signal til bakgrunnsstøy.

Eksempel 4; Sammenligning av ekspresjonen av E6/ E7 RNA og LI RNA i cellelinjer inneholdende episomal og integrert HPV 16 DNA.

Undersøkte cellelinjer

De følgende cellelinjer ble undersøkt i henhold til fremgangsmåten skissert ovenfor. HaCaT: en immortalisert human keratinocytt cellelinje (Boukamp (1988)).

SiHa: en human kreftcellelinje (Friedl. (1970)).

W12: en ikke-tumorigen human cervikal keratinocytt cellelinje (Stanley (1989)).

HPV infeksjonsstatus:

HaCaT-celler ble infisert med HPV 16 ved fremgangsmåten til White et al., (White

(1998)) for å danne et episomal (ikke-integrert, totalsekvens, ikke-spleiset) HPV-infeksjon. Omtrent 1 kopi av HPV 16 var til stede for hver 40 celler. Disse celler er betraktet som å representere et tidlig infeksjonsstadium eller CIN 1 (cervikal intreaepitelial neoplasia). W12-celler inneholder omtrent 100 kopier av episomal HPV 16 DNA og representerer premaligne, immortaliserte celler eller CIN II eller CIN III. SiHa-celler inneholder 1-2 kopier av HPV 16 integrert i genomet. Disse celler er regnet for å representere kreft.

Fremgangsmåte

RNA-analysen ble foretatt i henhold til eksempel 1 eller den følgende fremgangsmåte. Enkeltkjedede biotinylerte DNA-prober inneholdende de spesifikke HPV 16-gensekvenser ble fremstilt. For HaCaT og SiHa cellelinjer ble celler dyrket til konfluens, celler ble innhøstet og det totale RNA ble renset ved å bruke RNeasy-settet (Qiagen Inc., Santa Clarita, CA). For W12 ble hele celler benyttet for analyse. RNA-kalibratorer inneholdende hele HPV-genomet ble fremstilt ved å transkribere (+) sense RNA fira et plasmid inneholdende det fullstendige HPV 16-genom med T7 RNA-polymerase. Dette RNA ble så fortynnet til IO3, IO<4>,10<5>, IO6 og IO<7>kopier pr. 50(U. Porsjoner av cellulært RNA ble fortynnet til 50 ul og så ble 50 (il av probeblanding (inneholdende den biotinylerte, enkeltkjedede DNA-probe) tilsatt og hybridisert til RNA-prøvene i 2 timer ved 65°C. Hybridiseringsreaksjonene ble overført til en streptavidinbelagt mikroplate og 25 (il av påvisningsreagens 1 ble tilsatt til hver brønn.

(Påvisningsreagens 1 inneholder det alkalisk-fosfatase-anti-RNA:DNA-monoklonale antistoffkonjugat). I løpet av en 1 times inkubering med risting ble RNA:DNA-hybrider innfanget på den streptavidinbelagte plate og ble samtidig omsatt med anti-hybrid antistoffkonjugatet. Etter flere vasketrinn ble et kjemiluminescent substrat (Tropix CDP-star med Emerald) tilsatt til brønnene og lysutslippet ble målt i et mikroplateluminometer etter 30 minutters inkubering ved romtemperatur.

Mengdebestemmelse

Mengdebestemmelsen av HPV mRNA ble utført som følger. Resultatene fra RNA-kalibratorene ble benyttet for å konstruere standardkurver. Regresjonsligningen ble regnet ut fra logaritmen av kopiene mot logaritmen av signal til bakgrunnsstøy minus en [(S/N)-l)]. Regresjonsligningene ble så benyttet for å regne ut antallet kopier mRNA i de cellulære RNA-prøver.

Forholdsresultater

Forholdene av HPV 16 E6, El, E2, EA, LI og L2 ble regnet ut for hver celletype. Resultatene er vist i tabell 2. Disse resultater viser at i et episomalt tidlig stadium av infeksjonen er forholdet (E6+E7)/L1 omkring 0,7, i den premaligne immortaliserte cellelinje er forholdet omkring 4, og i den cancerøse cellelinje nærmer forholdet seg uendelig.

Claims

1. In vitro fremgangsmåte for påvisning av høyrisiko HPV-indusert celletransformasjon hos et individ,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter trinnene å: måle minst to høyrisiko HPV-uttrykte mRNA-nivåer fira en prøve innhentet fira nevnte individ, hvor mRNA-materialet er valgt fira en første gruppe bestående av E6 og E7 og en andre gruppe bestående av LI og E2; bestemme ekspresjonsnivået av nevnte HPV mRNA, hvor minst en av nevnte høyrisiko HPV mRNA er valgt fra første gruppe og minst en høyrisiko HPV mRNA er valgt fra andre gruppe; og sammenligne nevnte minst to høyrisiko HPV mRNA-nivåer for å oppnå et forhold, hvor et forhold større enn 2 er indikatorisk for høyrisiko HPV-indusert celletransformasj on.

2. In vitro fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor nevnte celletransformasjon er indikatorisk for høyrisiko HPV-indusert neoplastisk endring eller neoplasi.

3. In vitro fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor nevnte celletransformasjon er indikatorisk for høyrisiko HPV-indusert kreft eller HPV-indusert igangsetting av kreft.

4. In vitro fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor et forhold større enn 4 er indikatorisk for høyrisiko HPV-indusert kreft eller HPV-indusert igangsetting av kreft.

5. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor nevnte forhold anvendes for å bestemme tilslagstiden av høyrisiko HPV-indusert kreft.

6. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor nevnte forhold anvendes for å overvåke stadiet av høyrisiko HPV-indusert sykdom.

7. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor nevnte forhold anvendes for å påvise høyrisiko HPV-indusert kreft.

8. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor nevnte forhold anvendes til å forutsi risikoen for angrep av HPV-indusert sykdom.