СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СОЛИДНОЙ ЗЛОКАЧЕСТВЕННОЙ ОПУХОЛИ Российский патент 2020 года по МПК G01N33/574 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к обнаружению и идентификации различных форм белков, которые имеют потенциальную применимость в качестве диагностических маркеров. В частности, настоящее изобретение относится к многократному анализу одного или более биомаркеров, где их изменение во времени используется для улучшенного обнаружения солидной злокачественной опухоли, такой как рак предстательной железы. Более конкретно, настоящее изобретение относится к применению, по меньшей мере, двух анализов биомаркеров, проведенных в течение периода времени, соответствующего примерно 0,5-25%, или в частности, примерно от 0,1% до 15%, от типичного времени удвоения объема опухоли для заранее определенного типа солидной злокачественной опухоли, для улучшенного обнаружения солидной злокачественной опухоли.

Уровень техники

Определение сывороточного простат-специфического антигена (ПСА) широко используется для скрининга и раннего выявления рака предстательной железы (РПЖ). Как обсуждалось в открытой публикации Markus Aly et al., «Polygenic risk score improves prostate cancer risk prediction: results from the Stockholm-1 cohort study», опубликованной в European Urology, 60 (2011) 21-28 (которая включена здесь в качестве ссылки), сывороточный ПСА, который определяется имеющимся в настоящее время в клинической практике иммуноанализом, находится преимущественно в виде свободной «некомплексной» формы (свободный ПСА) или в виде комплекса с α1-антихимотрипсином (ACT). Было показано, что отношение свободного к общему ПСА в сыворотке крови значительно повышает выявление РПЖ. Другие факторы, такие как возраст и документированный семейный анамнез, также могут улучшить обнаружение РПЖ. Определение генетических маркеров, связанных с РПЖ, в частности, однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), является развивающимся способом скрининга и раннего выявления рака предстательной железы. Анализ многочисленных SNP, связанных с РПЖ, в комбинации с биомаркерами, такими как ПСА, и общей информацией о пациенте, могут улучшить оценку риска за счет комбинирования нескольких SNP в генетический балл, как описано в международной заявке W02013172779 (которая включена здесь в качестве ссылки).

Скрининг и раннее выявление рака предстательной железы является сложной задачей, и на сегодняшний день ни для одного биомаркера не существует доказательств того, что он является достаточно хорошим для специфического и чувствительного картирования мужского населения. По этой причине, предпринимались попытки по комбинированию уровней биомаркеров для того, чтобы получить формулу, которая «работает» лучше в скрининге и раннем выявлении РПЖ. Наиболее распространенным примером является регулярное проведение анализа ПСА, которое фактически представляет оценку «свободного» ПСА и «общего» ПСА. Другим таким примером является применение комбинаций концентраций свободного ПСА, общего ПСА и одной или более про-ферментных форм ПСА с целью диагностики, как описано в международной заявке W003100079 (Method of analyzing proenzyme forms of prostate specific antigen in serum to improve prostate cancer detection), которая включена здесь в качестве ссылки. Одной возможной комбинацией концентраций ПСА и концентрации про-ферментов, которая может привести к повышению эффективности скрининга и раннего выявления РПЖ, является индекс phi. Индекс phi был разработан как комбинация ПСА, свободного ПСА и предшественника ПСА [-2]проПСА, для лучшего выявления РПЖ у мужчин с пограничным тестом ПСА (например, ПСА 2-10 нг/мл) и неподозрительными результатами пальцевого ректального обследования, как описано в публикации Nichol M.B. et al., «Cost-effectiveness of Prostate Health Index for prostate cancer detection», опубликованной в BJU Int., 2011 Nov 11., doi:10.1111/j. 1464-410X.2011.10751.x., которая включена здесь в качестве ссылки. Другим таким примером является комбинация psp94 и ПСА, как описано в заявке на патент США US2012021925 (Diagnostic assays for prostate cancer using PSP94 and PSA biomarkers).

Существуют и другие биомаркеры с потенциальной диагностической или прогностической ценностью для оценки того, насколько пациент страдает РПЖ, включающие MIC-1, как описано в публикации David A. Brown et al., «Macrophage inhibitory cytokine 1: a new prognostic marker in prostate cancer», опубликованной в Clin. Cancer Res., 2009; 15(21):OFl-7, которая включена здесь в качестве ссылки.

Одним способом, используемым для мониторинга субъекта в отношении риска наличия РПЖ, является установление «времени удвоения ПСА», т.е. определение значения ПСА в различные временные точки (по меньшей мере, две), и на основе значений ПСА расчет теоретического времени, которое потребуется для увеличения значения ПСА с одной единицы до двух единиц. Один пример применения времени удвоения ПСА для субъектов с диагнозом РПЖ описан в публикации Thomsen F.B., Christensen I.J., Brasso K., Roder M.A. и Iversen P., «PSA doubling time as a progression criterion in an active surveillance programme for patients with localised prostate cancer», опубликованной в BJU Int., 2013 Jul 19., doi: 10.1111/bju. 12367, которая включена здесь в качестве ссылки. Вкратце, в данной публикации описывается потенциальное использование времени удвоения ПСА в качестве показателя прогрессирования у пациентов с низким риском рака предстательной железы, контролируемого активным наблюдением. Время удвоения ПСА за менее 3 лет рассматривается в качестве высокого риска, за 3-5 лет представляет средний риск, и время удвоения ПСА в течение более чем 5 лет считается низким риском. Пациентам с высоким риском было рекомендовано определенное лечение, и обсуждались варианты лечения пациентов со средним риском. Однако в публикации было сделано заключение о том, что неточность расчетного времени удвоения ПСА во время активного наблюдения приводит к значительному риску того, что пациенты могут быть неправильно классифицированы согласно определениям риска прогрессирования, что, следовательно, ограничивает его применение в контроле пациентов, находящихся на активном наблюдении. Следовательно, имеется потребность в совершенствовании методов мониторинга субъектов с риском прогрессирования заболевания.

В настоящее время эффективность скрининга ПСА и раннего обнаружения составляет по чувствительности 80% и специфичности 30%. Установлено, что примерно 65% субъектов должны подвергаться ненужной биопсии предстательной железы и что 15-20% случаев клинически значимого рака предстательной железы пропускается в имеющемся в настоящее время скрининге. Только в США ежегодно проводится примерно 1 млн. биопсий, что приводит к диагностике примерно 192000 новых случаев рака. Следовательно, только небольшое повышение диагностической эффективности приведет как к значительной экономии расходов в здравоохранении за счет проведения меньшего количества биопсий, так и меньшим человеческим страданиям от инвазивных диагностических процедур.

В настоящее время обычной клинической практикой (в Швеции) является применение общего ПСА в качестве биомаркера для выявления бессимптомного рака и рака предстательной железы на ранней стадии. Общее пороговое значение для дальнейшей оценки выполнением биопсии предстательной железы составляет 3 нг/мл. Однако за счет негативных последствий скрининга ПСА в настоящее время отсутствует организованный скрининг ПСА, рекомендованный в Европе или Северной Америке.

В целом, это приводит к большому числу субъектов, которые регулярно тестируются на наличие различных форм рака, вызывая стресс у субъектов и дополнительные расходы в системе здравоохранения. Также возможно, что субъекты с явно повышенной предрасположенностью к определенному раковому заболеванию должны посещать врача чаще чем, это делается обычно в настоящее время.

Особенно важно точно определить агрессивную форму рака предстательной железы (АРПЖ) у субъектов, поскольку, чем раньше субъект подвергнется лечению, тем больше вероятность излечения рака. Однако выявление АРПЖ является трудной задачей, частично за счет того, что более крупные когорты пациентов необходимы для обеспечения достаточного числа случаев и контролей в разработке статистических моделей. Следовательно, доступность прогнозирующих моделей для АРПЖ является низкой.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к прогнозирующим моделям для обнаружения солидной злокачественной опухоли, такой как рак предстательной железы (РПЖ), в частности, агрессивной формы рака предстательной железы (APCA), посредством анализа биомаркера, который многократно количественно определяется у субъекта. Настоящее изобретение основано на установлении того факта, что комбинирование диагностических маркеров, определенных в различные временные точки, может улучшить возможность обнаружения солидной злокачественной опухоли в общей популяции. Это может привести к значительной экономии расходов в обществе, поскольку раковые заболевания, которые обнаруживаются на ранней стадии, легче поддаются лечению. Еще более важным является то, что настоящее изобретение основано на установлении того факта, что изменение количества или концентрации биомаркера в течение короткого промежутка времени, такого как биомаркер, связанный с РПЖ, у субъекта, которое не обязательно происходит от наличия или роста опухоли, связано с пониженным риском наличия солидной злокачественной опухоли, такой как РПЖ. Это открытие сделало возможным представить здесь улучшенную и более надежную модель для обнаружения наличия или отсутствия солидной злокачественной опухоли, такой как РПЖ, у субъекта.

Настоящее изобретение представляет способ комбинирования информации по значениям биомаркеров, определенных на разные временные точки, для формирования оценки риска, в частности, для субъектов, у которых рак не диагностирован. Данная оценка рисков повышает возможность определения на индивидуальной основе, подходящее время для следующей стадии мониторинга рака, где следующей стадией может быть новое посещение врача через 1, 3, 6, 12 или 24 месяцев, или проведение немедленной инвазивной диагностики (например, назначение субъекту биопсии), или проведение немедленного визуализирующего обследования субъекта с использованием, например, рентгеновской визуализации, КТ-визуализации, ПЭТ-визуализации, ОФЭКТ-визуализации, МРТ-визуализации или любой другой технологии визуализации, подходящей для цели обнаружения опухоли у указанного субъекта. Настоящее изобретение также может быть применено для субъектов с уже поставленным диагнозом рака, например, для определения того, растет ли опухоль в тех ситуациях, когда прогрессирование рака, как правило, замедленно.

Следовательно, на основе открытий данного изобретения один аспект настоящего изобретения относится к способу обнаружения наличия или отсутствия заранее определенной солидной злокачественной опухоли у субъекта, включающему следующие стадии:

А. Обеспечение, по меньшей мере, одного биологического образца, отобранного у указанного субъекта на первой временной точке;

В. Обеспечение, по меньшей мере, одного биологического образца, отобранного у указанного субъекта на второй временной точке;

С. Определение в указанных, по меньшей мере, двух биологических образцах присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера, связанного с указанной заранее определенной солидной злокачественной опухолью;

D. Комбинирование данных о присутствии или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера, для формирования динамического комбинированного показателя, который отражает изменение присутствия или концентрации биомаркера;

Е. Соотнесение динамического комбинированного показателя с наличием или отсутствием указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли у указанного субъекта сравнением динамического комбинированного показателя с заранее установленным пороговым значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли и доброкачественной опухоли;

где

период времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне от 0,5% до 25% от типичного времени удвоения объема опухоли для указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли; и также

по меньшей мере, один определяемый биомаркер является одним и тем же биомаркером в каждом из биологических образцов.

Также обеспечивается способ обнаружения наличия или отсутствия заранее определенной солидной злокачественной опухоли у субъекта, включающий стадии:

А. Определение, по меньшей мере, в двух биологических образцах от субъекта, отобранных на первой и второй временной точке, присутствие или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера, связанного с указанной заранее определенной солидной злокачественной опухолью;

В. Комбинирование данных о присутствии или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера, для формирования динамического комбинированного показателя, который отражает изменение присутствия или концентрации биомаркера;

С. Соотнесение динамического комбинированного показателя с наличием или отсутствием указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли у указанного субъекта сравнением динамического комбинированного показателя с заранее определенным пороговым значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли и доброкачественной опухоли;

где

период времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне от 0,5% до 25% от типичного времени удвоения объема опухоли для указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли; и также

по меньшей мере, один определяемый биомаркер является одним и тем же биомаркером в каждом из биологических образцов.

Стадия комбинирования данных также может относиться к стадии получения данных для формирования динамического комбинированного показателя, который отражает изменение присутствия или концентрации биомаркера. Следовательно, термины получение и комбинирование могут использоваться в настоящем описании взаимозаменяемо, когда речь идет о любых данных, значениях или комбинированных показателях.

В предпочтительном аспекте способа, описанного здесь, период времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне примерно от 0,1% до 15% от типичного времени удвоения объема опухоли для указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли; например, примерно от 0,1% до 12,5% от типичного времени удвоения объема опухоли для указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

В вышеописанном способе заранее определенное пороговое значение предпочтительно различается между (i) сильно изменчивым присутствием или концентрацией, по меньшей мере, одного биомаркера, который не связан с развитием заранее определенной солидной злокачественной опухоли, и (ii) менее изменчивым присутствием или концентрацией, по меньшей мере, одного биомаркера, который связан с развитием заранее определенной солидной злокачественной опухоли. Следовательно, в вышеописанном способе заранее определенное пороговое значение предпочтительно различается между (i) сильно изменчивым присутствием или концентрацией, по меньшей мере, одного биомаркера, который связан с более низким риском развития заранее определенной солидной злокачественной опухоли, и (ii) менее изменчивым присутствием или концентрацией, по меньшей мере, одного биомаркера, который связан с более высоким риском развития заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

Способ может быть применен к заранее определенной солидной злокачественной опухоли, которая выбрана из группы, состоящей из рака мочевого пузыря, рака молочной железы, колоректального рака, рака эндометрия, рака почки, почечноклеточного рака, рака легкого, рака поджелудочной железы, рака предстательной железы и рака щитовидной железы.

В настоящее время способ предпочтительно применяется для рака предстательной железы (РПЖ), в частности, для агрессивной формы рака предстательной железы (АРПЖ).

Когда способ применяется для РПЖ, такого как АРПЖ, то период времени между первой временной точкой и второй временной точкой, предпочтительно выбран из диапазона от 3 суток до 6 месяцев, более предпочтительно из диапазона примерно от 1 суток до 3 месяцев. Также в данном контексте пригодны периоды времени примерно от 3 суток до 3 месяцев, примерно от 1 недели до 3 месяцев, примерно от 2 недель до 3 месяцев, примерно от 1 суток до 9 недель, примерно от 3 суток до 9 недель, примерно от 1 недели до 9 недель, примерно от 2 недель до 9 недель, примерно от 1 суток до 7 недель, примерно от 3 суток до 7 недель, примерно от 1 недели до 7 недель, или примерно от 2 недель до 7 недель, или как описано здесь в другом месте в отношении РПЖ.

Когда способ применяется для РПЖ, такого как APCA, то, по меньшей мере, один биомаркер выбран из группы, состоящей из простат-специфического антигена (ПСА), свободного ПСА, комплексного ПСА, про-ПСА, интактного ПСА, общего ПСА, простатической кислой фосфатазы человека (РАР), человеческого калликреина 2 (hK2), раннего антигена рака предстательной железы (EPCA), бета-микросемипротеина (MSMB), глутатион S-трансферазы π (GSTP1), α-метилацилкоэнзим А-рацемазы (AMACR), макрофагального ингибирующего цитокина 1 (MIC-1), предпочтительно из группы, состоящей из свободного ПСА, комплексного ПСА, общего ПСА, MSMB, MIC-1.

Вышеописанный способ также может быть применен для рака яичников, и в этом случае определяется присутствие или концентрация биомаркера CA125.

Кроме того, способ может быть применен для колоректального рака. Тогда определяемым биомаркером является СЕА.

В качестве альтернативы способ применяется для рака молочной железы, в этом случае биомаркером является СА 15-3.

Кроме того, способ может быть применен для рака поджелудочной железы, и, по меньшей мере, один биомаркер выбран из группы, состоящей из СА 19-9 и СЕА.

Вышеописанный способ может дополнительно включать:

анализ в указанных, по меньшей мере, двух биологических образцах группу однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), связанных с указанной заранее определенной солидной злокачественной опухолью (SNPst), определением присутствия или отсутствия каждого из множества SNPst;

комбинирование данных, касающихся указанной группы SNPst, для формирования комбинированного показателя SNPst, представляющего SNPst-связанный риск развития заранее определенной солидной злокачественной опухоли;

комбинирование динамического комбинированного показателя и комбинированного показателя SNPst с формированием общего комбинированного показателя; и

соотнесение указанного общего комбинированного показателя с наличием или отсутствием указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли у указанного субъекта сравнением указанного общего комбинированного показателя с заранее определенным пороговым значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли и доброкачественной опухоли.

Стадия комбинирования данных, касающихся указанной группы SNPst, для формирования комбинированного показателя, также может относиться к стадии получения данных, касающихся указанной группы SNPst, для формирования комбинированного показателя SNPst. Следовательно, как уже указывалось выше, термины получение и комбинирование могут использоваться здесь взаимозаменяемо, когда речь идет о любых данных, значениях или комбинированных показателях.

В вышеописанном способе данные, касающиеся, по меньшей мере, одного биомаркера, предпочтительно комбинируются согласно заранее определенному уравнению с формированием указанного динамического комбинированного показателя.

Кроме того, данные, касающиеся указанной группы SNP, предпочтительно могут комбинироваться согласно заранее определенному уравнению с формированием указанного комбинированного показателя SNPst.

Кроме того, динамический комбинированный показатель и комбинированный показатель SNPst предпочтительно комбинируются согласно заранее определенному уравнению с формированием указанного общего комбинированного показателя.

Настоящее изобретение также относится к компьютерному программному продукту, непосредственно загружаемому во внутреннюю память цифрового компьютера, отличающемуся тем, что указанный компьютерный программный продукт включает средства программного кода, для выполнения, по меньшей мере, стадий D и Е (или, по меньшей мере, стадий В и С, когда способ включает только стадии А-С) вышеописанного способа, такие как стадии А-Е (или стадии A-C) способа.

Предпочтительно компьютерный программный продукт дополнительно содержит средства программного кода, для осуществления способа, включающего формирование комбинированного показателя SNPst, формирование общего комбинированного показателя и соотнесение общего комбинированного показателя с наличием или отсутствием заранее определенной солидной злокачественной опухоли у указанного субъекта, сравнением общего комбинированного показателя с заранее определенным пороговым значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли и доброкачественной опухоли. Преобразование данных в цифровые данные в компьютере дает ранее неизвестную и очень удивительную информацию, которая не была доступна до сих пор.

Способ может дополнительно включать анализ группы SNP, связанных с концентрацией биомаркера (SNPbm), определением присутствия или отсутствия, по меньшей мере, одного SNPbm; комбинирование данных, касающихся указанного SNPbm, для формирования комбинированного показателя SNPbm, и включение указанного комбинированного показателя SNPbm в указанный общий комбинированный показатель.

Способ может дополнительно или альтернативно включать анализ группы SNP, связанных с индексом массы тела указанного субъекта (SNPbmi), определением присутствия или отсутствия, по меньшей мере, одного SNPbmi; комбинирование данных, касающихся указанного SNPbmi, для формирования комбинированного показателя SNPbmi; и включение указанного комбинированного показателя SNPbmi в указанный общий комбинированный показатель.

В способе определение присутствия или отсутствия SNP обычно может быть включено определение числа аллелей указанного SNP.

Способ может дополнительно включать предоставление рекомендаций субъекту изменить пищевые привычки для того, чтобы похудеть, достичь значения ИМТ ниже 30, регулярно заниматься физическими упражнениями и/или бросить курить, если динамический комбинированный показатель или общий комбинированный показатель выше порогового значения.

Способ также может включать сбор семейного анамнеза в отношении заранее определенной солидной злокачественной опухоли, истории лечения, физических данных и/или сопутствующего лечения указанного субъекта; и где указанный семейный анамнез, история лечения, физические данные и/или сопутствующее лечение включаются в объединенные данные, образующие указанный общий комбинированный показатель.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана ROC-кривая, которая иллюстрирует эффективность диагностической модели с использованием значения ПСА или значения ПСА в комбинации с динамикой ПСА. На фиг. 2 представлена гистограмма, показывающая риск для субъекта, имеющего агрессивную форму рака предстательной железы (АРПЖ), в зависимости от изменения значения ПСА.

На фиг. 3 представлена гистограмма, показывающая риск для субъекта, имеющего РПЖ, в зависимости от изменения значения ПСА.

На фиг. 4 представлена гистограмма, показывающая риск для субъекта, имеющего агрессивную форму рака предстательной железы (АРПЖ), в зависимости от изменения значения ПСА, с фокусированием на субъектах с периодом между двумя образцами от 35 суток до 63 суток.

Подробное описание изобретения

Для целей данной заявки и для большей ясности приводятся следующие определения:

Термин «биомаркер» относится к белку, фрагменту белка, пептиду или полипептиду, которые могут быть использованы в качестве биологического маркера, например, для диагностических целей.

Термин «ПСА» относится к сывороточному простат-специфическому антигену в общем смысле. ПСА существует в различных формах, где термин «свободный ПСА» относится к ПСА, который является несвязанным или не связан с другой молекулой, термин «связанный ПСА» относится к ПСА, который связан с другой молекулой, и, наконец, термин «общий ПСА» относится к сумме свободного ПСА и связанного ПСА. Термин «F/T ПСА» представляет отношение несвязанного ПСА к общему ПСА. Существуют также молекулярные производные ПСА, где термин «проПСА» относится к неактивной форме предшественнику ПСА, и «интактный ПСА» относится к дополнительной форме проПСА, которая найдена интактной и неактивной.

Термин «калликреин-подобный биомаркер» относится к белковым биомаркерам, относящимся или связанным с калликреиновым семейством белков, включая, не ограничиваясь этим, простат-специфический антиген (ПСА) в свободной форме или комплексной форме, проПСА (группа изоформ ПСА) и, в частности, усеченную форму (-2)проПСА, интактный ПСА, простатическую кислую фосфатазу человека (РАР) и человеческий калликреин 2 (hK2). Также можно комбинировать значения биомаркеров для формирования искусственного биомаркера, например, формирования отношения биомаркеров. Одним распространенным и неограничивающим примером является использование коэффициента или отношения (свободный ПСА)/(общий ПСА) в качестве искусственного биомаркера.

Термин «однонуклеотидный полиморфизм» (SNP) относится к генетическим характеристикам определенного локуса в генетическом коде субъекта. SNP может быть связан с повышенным риском развития РПЖ, и, следовательно, его можно использовать в диагностических или прогностических оценках субъекта. База данных однонуклеотидных полиморфизмов (dbSNP) представляет собой архив в отношении генетической изменчивости внутри и между различными видами, разработанный и размещенный Национальным центром биотехнологической информации (NCBI) в сотрудничестве с Национальным исследовательским институтом генома человека (NHGRI), обе организации находятся в США. Несмотря на то, что название базы данных предполагает коллекцию только одного класса полиморфизмов (т.е. однонуклеотидных полиморфизмов (SNP)), фактически она содержит ряд молекулярных вариаций. Каждый уникальный представленный SNP получает идентификационный номер SNP («rs#», «кластер refSNP»). В данной заявке SNP в основном идентифицированы с использованием номеров rs#. Следовательно, в рамках настоящей заявки SNP в большей степени используется для обозначения диапазона молекулярной вариации, включенной в dbSNP, чем только однонуклеотидные полиморфизмы. Для целей настоящей заявки термины «SNP» и «SNPs» могут быть использованы взаимозаменяемо, и могут быть использованы для описания единственного и/или множественного числа термина «однонуклеотидный полиморфизм».

Термин «индекс массы тела» (ИМТ) относится к эвристическому прокси-серверу для жира человеческого тела на основе массы и роста субъекта, в соответствии с формулой ИМТ=масса/(рост× рост), где масса представляет массу субъекта, выраженную в килограммах, и рост равен росту субъекта, выраженному в метрах. В норме значение ИМТ у здоровых людей, как правило, находится в пределах от 18,5 до 25, и субъекты, имеющие значение ИМТ > 30, обычно, считаются субъектами с ожирением.

Термин «диагностический тест» относится к выявлению наличия или установлению природы патологического состояния. Он может быть использован взаимозаменяемо с термином «диагностический метод». Диагностические тесты различаются по чувствительности и специфичности.

Одним показателем применимости диагностического инструмента является «площадь под ROC-кривой», которая широко известна как статистика ROC-AUC. Это широко принятый показатель учитывает как чувствительность, так и специфичность инструмента. Показатель ROC-AUC, как правило, находится в диапазоне от 0,5 до 1,0, где значение 0,5 указывает на то, что инструмент не имеет диагностического значения, и значение, равное 1,0, указывает на то, что инструмент обладает 100% чувствительностью и 100% специфичностью.

Термин «чувствительность» относится к доле от всех субъектов с солидной злокачественной опухолью, которые правильно идентифицированы как таковые (которая равна числу истинно положительных результатов, деленное на сумму числа истинно положительных и ложноотрицательных результатов).

Термин «специфичность» относится к доле от всех субъектов, здоровых в отношении солидной злокачественной опухоли (т.е. не имеющих солидную злокачественную опухоль), которые правильно идентифицированы как таковые (которая равна числу истинно отрицательных результатов, деленное на сумму числа истинно отрицательных и ложноположительных результатов).

Термин «группа параметров» относится к группе или семейству родственных параметров, таких как родственные биомаркеры или родственные SNP, которые частично или полностью являются информационно избыточными с точки зрения прогностической эффективности. Одним примером группы параметров являются «SNP, связанные с заранее определенной солидной злокачественной опухолью» (SNPst). В прогностических моделях по настоящему изобретению может быть достаточным иметь результаты измерений (данные) для подгруппы членов каждой группы, с тем, чтобы сделать каждую группу представленной в прогностической модели, хотя и, с использованием только подгруппы членов из соответствующих групп. Термин «группа параметров» иногда относится только к «группе» в настоящей заявке.

Термин «комбинированный показатель» относится к комбинации данных, относящихся к группе параметров в репрезентативном значении для указанной группы параметров. Комбинирование данных обычно может быть выполнено согласно одному или более заранее определенных уравнений. Комбинированный показатель является результатом комбинирования данных согласно одному или более заранее определенных уравнений. Различные уравнения применимы для различных результатов измерений (т.е. данных), в зависимости от того, для какой подгруппы членов группы параметров имеются данные. Один неограничивающий пример способа формирования комбинированного показателя для определенной группы параметров представляет использование среднего значения имеющихся результатов для членов указанной группы. Термин «комбинированный показатель» иногда называют «баллом» в настоящей заявке. Один неограничивающий пример комбинированного показателя представляет «комбинированный показатель биомаркеров». Другим неограничивающим примером комбинированного показателя является «генетический комбинированный показатель» (или «генетический балл»), и конкретнее «комбинированный показатель SNP».

Термин «динамический комбинированный показатель» представляет частный случай комбинированного показателя, где динамический комбинированный показатель включает данные по одному и тому же биомаркеру на различные временные точки, для обеспечения показателя изменения свойств биомаркера в течение определенного периода времени.

Рак представляет широкую группу заболеваний, включающих нерегулируемый рост клеток. При раке клетки делятся и растут бесконтрольно, образуя злокачественные опухоли и проникая в близлежащие области тела. Термин «солидная злокачественная опухоль» определяется как раковое заболевание, при котором злокачественная опухоль находится в определенном месте. Рак мочевого пузыря, рак молочной железы, рак толстой кишки и прямой кишки (колоректальный рак), рак эндометрия, рак почки (почечно-клеточный рак), рак легкого, рак поджелудочной железы, рак предстательной железы и рак щитовидной железы являются неограничивающими примерами различных видов солидных злокачественный опухолей. Лейкоз является примером рака, который не является солидной злокачественной опухолью.

В данном описании термин «заранее определенная солидная злокачественная опухоль» означает определенный тип солидной злокачественной опухоли. Примеры различных типов солидных злокачественных опухолей приведены выше.

Термин «рак предстательной железы (РПЖ)» относится к солидной злокачественной опухоли, находящейся в предстательной железе.

Термин «агрессивная форма рака предстательной железы (АРПЖ)» относится к более тяжелому состоянию, чем средний уровень агрессивности рака простаты. АРПЖ можно определить различными путями, включая, не ограничиваясь этим: (а) рак предстательной железы с баллом по шкале Глисона 7 или выше, (b) рак предстательной железы на третьей стадии или выше, (с) рак предстательной железы у субъекта, имеющего значение ПСА выше 10 нг/мл, (d) субъект, имеющий возрастающее значение ПСА (время удвоения показателя менее одного года) и (е) компьютерный визуализирующий анализ (например, позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) или однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), или рентгеновская компьютерная томография (КТ), или магнитно-резонансная томография (МРТ), или ультразвуковое изображение или любой другой визуализирующий анализ с помощью компьютера), указывает, что размер опухоли больше в квартилях популяции пациентов.

Термин «история болезни» относится к медицинской информации, связанной с историей обследований, диагнозов и/или лечения любого ракового заболевания. Одним неограничивающим примером истории болезни является то, когда субъект ранее был обследован на наличие РПЖ выполнением биопсии предстательной железы.

Настоящее изобретение относится к диагностическим методам с целью оценки, обнаружения и/или определения наличия или отсутствия солидной злокачественной опухоли, такой как агрессивная форма рака предстательной железы у субъекта. Настоящее изобретение может, при необходимости, быть адаптировано к определенным субпопуляциям с целью повышения эффективности и полезности данного изобретения в пределах определенной субпопуляции. Одним неограничивающим примером определенной субпопуляции являются субъекты, имеющие высокий индекс массы тела (ИМТ), например ИМТ > 30.

Основным принципом настоящего изобретения является использование нескольких измерений биомаркера на различных временных точках, таким образом, чтобы улучшить качество диагностики заранее определенной солидной злокачественной опухоли у субъекта. Способ может быть описан как многостадийная процедура, по существу согласно следующему:

получение первого биологического образца от указанного пациента на первой временной точке;

количественное определение в указанном первом биологическом образце присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного определенного биомаркера;

необязательно сбор семейного анамнеза в отношении заранее определенной солидной злокачественной опухоли от указанного пациента;

необязательно сбор физических данных пациента, таких как масса, ИМТ, возраст и тому подобное;

получение второго биологического образца от указанного пациента на второй временной точке, которая имеет место в течение периода времени, соответствующего примерно 0,5-0,25% от типичного времени удвоения объема для заранее определенной солидной злокачественной опухоли;

количественное определение в указанном втором биологическом образце присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного определенного биомаркера;

комбинирование данных по биомаркеру, по меньшей мере, с двух временных точек, для формирования динамического комбинированного показателя, для применения в обнаружении рака предстательной железы на ранней стадии;

определение с использованием указанного динамического комбинированного показателя, одного или в комбинации с дополнительными данными, насколько пациент может страдать заранее определенной солидной злокачественной опухолью.

Способ также может быть описан следующим образом:

количественное определение присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного определенного биомаркера в первом биологическом образце, где первый биологический образец отобран у пациента на первой временной точке;

необязательно сбор семейного анамнеза в отношении заранее определенной солидной злокачественной опухоли от указанного пациента;

необязательно сбор физических данных пациента, таких как масса, ИМТ, возраст и тому подобное;

количественное определение присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного определенного биомаркера во втором биологическом образце от указанного пациента, где второй биологический образец отобран у пациента на второй временной точке, где период времени между первой временной точкой и второй временной точкой соответствует примерно 0,5-0,25% от типичного времени удвоения объема для заранее определенной солидной злокачественной опухоли;

количественное определение в указанном втором биологическом образце присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного определенного биомаркера;

комбинирование данных по биомаркеру, по меньшей мере, с двух временных точек, для формирования динамического комбинированного показателя, для применения в обнаружении рака предстательной железы на ранней стадии;

определение с использованием указанного динамического комбинированного показателя, одного или в комбинации с дополнительными данными, насколько пациент может страдать от заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

В предпочтительном аспекте период времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне примерно от 0,1% до 15% от типичного времени удвоения объема опухоли для заранее определенной солидной злокачественной опухоли, например, примерно от 0,1% до 12,5% от типичного времени удвоения объема опухоли для заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

Отобранные биологические образцы от пациента, включают, не ограничиваясь этим, плазму, сыворотку и мочу. Биологические образцы включают, не ограничиваясь этим, образцы плазмы, сыворотки и мочи.

Количественное определение присутствия или концентрации биомаркеров в биологическом образце может быть осуществлено различными путями. Одним распространенным методом является использование твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), в котором применяются антитела и калибровочная кривая для оценки присутствия и (где это возможно) концентрации выбранного биомаркера. Анализ ELISA является общим и известен в данной области, как это следует из публикации Shiiki N. et al., «Association between saliva PSA and serum PSA in conditions with prostate adenocarcinoma», опубликованной в Biomarkers, 2011 Sep;16(6):498-503, которая включена здесь в качестве ссылки. Другим распространенным методом является использование анализа микрочипов для количественного определения присутствия или концентрации биомаркеров в биологическом образце. Типичный формат анализа микрочипов включает плоское предметное стекло, на которое наносится множество различных захватывающих реагентов (как правило, антител), каждый из которых выбран для специфического захвата одного типа биомаркера, в неперекрывающихся областях на одной стороне предметного стекла. Биологическому образцу дают возможность контактировать в течение определенного периода времени, с областью, где расположены указанные захватывающие реагенты, с последующим промыванием области захватывающих реагентов. На данной временной точке, в случае присутствия искомого биомаркера в биологическом образце, соответствующий захватывающий реагент будет захватывать часть искомого биомаркера и сохранять его прикрепленным к предметному стеклу и после отмывки. Затем, набор детектирующих реагентов для детектирования добавляют в область захватывающих реагентов (которая теперь потенциально удерживает связанные биомаркеры), где указанные детектирующие реагенты способны (i) связываться с биомаркером, представленным на предметном стекле и (ii) продуцировать детектируемый сигнал (обычно посредством конъюгации с флуоресцентным красителем). Для этого, как правило, требуется, чтобы один детектирующий реагент для биомаркера был добавлен на предметное стекло. Существует много других методов, с помощью которых можно проводить количественное определение присутствия или концентрации биомаркера, включая, не ограничиваясь этим, иммунопреципитацию, иммунофлуоресцентный анализ, радиоиммунный анализ и масс-спектрометрию с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI), если упомянуть только несколько их примеров.

Следовательно, также обеспечивается диагностический набор или продукт для применения в осуществлении способа, как здесь определено, содержащий средства для измерения концентрации/присутствия и изменения биомаркера, и/или средства для количественной оценки/определения присутствия SNP и/или вычислительные средства для определения значений и необязательно инструкции по применению. Другие подходящие средства для осуществления указанного способа, как здесь описано, также могут быть полезны в наборе.

Стадию комбинирования данных по биомаркерам, по меньшей мере, с двух временных точек, для формирования динамического комбинированного показателя можно проводить различными способами. Как правило, данные по биомаркеру относятся, по меньшей мере, к частично перекрывающемуся ряду биомаркеров, которые определяются количественно на двух различных временных точках, что дает возможность определить изменение концентрации конкретного биомаркера. Одним возможным неограничивающим методом оценки изменения является определение диапазона принятых временных интервалов для двух временных точек, когда отбирают образцы, и также определение уровня, который следует рассматривать в качестве небольшого изменения. Любое изменение (увеличение или уменьшение) выше, чем небольшой уровень изменения, затем рассматривается в качестве подтверждающего изменения концентрации биомаркера. Изменение также относится здесь к сильно изменяющемуся присутствию или концентрации указанного, по меньшей мере, одного биомаркера. Менее изменяющееся присутствие или концентрация, по меньшей мере, одного биомаркера используется здесь для обозначения отсутствия изменения в присутствии или в концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера.

В качестве практического, неограничивающего примера данного способа, можно определить, когда два образца должны быть отобраны или происходят, в период времени от 10 до 30 суток, и что любое изменение концентрации биомаркера менее чем на 10% рассматривается в качестве небольшого изменения. Другой возможный неограничивающий метод оценки изменения представляет расчет среднего изменения в единицу времени. Следовательно, если два образца получают в течение 10 суток друг от друга, и результаты по концентрации биомаркера в первом образце составляют 10 единиц и результаты второго образца равняются 20 единиц, то изменение составит 1 единицу/сутки.

Определение того, как рассчитывается «изменение концентрации биомаркера», будет оказывать влияние на максимальное время, которое можно рассматривать в качестве «короткого периода времени». Если, например, небольшое изменение концентрации биомаркера рассматривается как изменение (например, изменение, составляющее 3% в любом направлении), то «короткий период времени» должен составлять только 1-4% от времени удвоения объема опухоли, поскольку в противном случае рост опухоли сам по себе может вызвать такое изменение. В качестве еще одного примера: если большее изменение концентрации биомаркера требуется рассматривать в качестве изменения (например, изменение, составляющее 30% в любом направлении), то тогда «короткий период времени» может быть значительно больше (до 25-30% от времени удвоения), поскольку рост опухоли сам по себе займет больше времени, чтобы приблизиться к такому большому изменению.

В соответствии с этим, можно установить характеристики способа, как здесь раскрыто, вначале определением того, как должно быть рассчитано «изменение концентрации биомаркера». Затем этим определением можно руководствоваться для определения подходящего периода времени между отбором образцов (например, между отбором первого и второго образца). В настоящем документе дополнительно описаны примеры того, что можно рассматривать в качестве изменения концентрации биомаркера, а также подходящих периодов времени. Это дополнительно означает, что общий диапазон подходящих периодов времени для осуществления настоящего изобретения является более широким, но в непосредственной близости, чем периоды времени, описанные в настоящем документе.

В связи с этим, могут быть предусмотрены следующие сценарии:

когда концентрация или присутствие биомаркера, такого как РПЖ-связанный биомаркер, в биологическом образце, отобранном на первой временной точке, возрастают по сравнению с концентрацией или присутствием в нормальной популяции, и концентрация или присутствие биомаркера, такого как РПЖ-связанный биомаркер, в биологическом образце, отобранном на второй временной точке, являются примерно постоянными по сравнению с биологическим образцом, полученным на первой временной точке, то это указывает на более высокий риск солидной злокачественной опухоли, такой РПЖ;

когда концентрация или присутствие биомаркера, такого как РПЖ-связанный биомаркер, в биологическом образце, отобранном на первой временной точке, возрастают по сравнению с концентрацией или присутствием в нормальной популяции, и концентрация или присутствие биомаркера, такого как РПЖ-связанный биомаркер, в биологическом образце, отобранном на второй временной точке, изменяются (повышаются или понижаются) по сравнению с биологическим образцом, полученным на первой временной точке, то это указывает на более низкий риск солидной злокачественной опухоли, такой РПЖ;

в зависимости от степени риска, установленного с использованием полученного динамического показателя биомаркера, одного или в комбинации с абсолютной концентрацией биомаркера на первой и второй временных точках, полученные последствия для испытуемого субъекта варьируют: при оценке низкого риска может быть дана рекомендация провести новый тест в течение 3-10 лет, при оценке среднего риска может быть дана рекомендация провести новый тест в течение 1-3 лет, и при оценке высокого риска может быть дана рекомендация указанному субъекту немедленно пройти подтверждающие диагностические процедуры, такие как визуализирующие процедуры или биопсия.

Как указывалось выше, «изменение» концентрации биомаркера может быть определено различными путями.

Логическим обоснованием для оценки одного и того же биомаркера более чем один раз, которая разделена во времени, является определение того, насколько изменяется значение указанного биомаркера. Различные биологические процессы имеют разные временные шкалы. Рак предстательной железы представляет, например, как правило, медленный процесс, который развивается в течение нескольких месяцев или даже лет. Следовательно, раковая опухоль предстательной железы, вероятно, не будет изменять свои свойства в какой-либо значительной степени в течение нескольких суток, нескольких недель или даже нескольких месяцев. Если у субъекта наблюдается повышенный уровень ПСА, и повышенный уровень ПСА остается примерно постоянным в течение относительно короткого периода времени или временного периода (далее определено ниже), то вполне вероятно, что опухоль является причиной повышенного значения ПСА. С другой стороны, если значение ПСА изменяется более чем на 5%, или изменяется более чем на 10%, или изменяется даже более чем на 15-25% или 15-30% в течение относительно короткого периода времени или временного периода, то есть основания полагать, что причиной повышенного значения ПСА являются другие биологические процессы. Воспаление и физические упражнения являются двумя примерами факторов, не связанных с раком, которые могут вызвать повышенный уровень ПСА в краткосрочной перспективе. Кроме того, различные виды лечения могут оказывать влияние на кратковременное значение ПСА, такие как использование нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) для лечения воспаления или применение статинов для лечения высокого кровяного давления, которые можно упомянуть в качестве двух неограничивающих примеров. Аналогичные рассуждения могут быть применены к другим биомаркерам, которые связаны с раком предстательной железы. В общем, многие виды солидных злокачественных опухолей являются медленно растущими, включая, не ограничиваясь этим, рак молочной железы, колоректальный рак, рак яичников и рак легких. Следовательно, краткосрочные изменения присутствия или концентрации соответствующих биологических маркеров, связанных с другими медленно растущими солидными злокачественными опухолями, также могут указывать на то, не связано ли повышенное значение биомаркеров с иным состоянием или процессом, чем рак.

В качестве неограничивающего примера для ПСА, связанного с РПЖ биомаркера, разница примерно 10% или выше между концентрацией или присутствием биомаркера в первом и втором биологическом образце, которые были отобраны на первой и второй временной точке, может рассматриваться в качестве изменения. В соответствии с вышеизложенным, изменение концентрации биомаркера на 10% или ниже тогда рассматривается в качестве примерно постоянной концентрации или постоянного присутствия (без изменений), указывая на более высокий риск развития РПЖ. Уменьшение или увеличение более чем 10% является показателем более низкого риска РПЖ (изменения). В контексте определения изменения как увеличение или уменьшение более чем на 10%, то подходящий период времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне от 1 суток до 7 недель, от 3 суток до 7 недель, или от 1 недели до 7 недель. Другое определение того, что следует рассматривать в качестве изменения, приведет к другому подходящему периоду времени.

Кроме того, данный способ особенно пригоден в тех случаях, когда концентрация биомаркера, по меньшей мере, в одном из образцов, отобранном в течение относительно короткого периода времени, считается низкой в соответствии с клинической практикой.

Изменения присутствия или концентрации связанного с раком биомаркера следует рассматривать в свете типичного развития заранее определенной солидной злокачественной опухоли. Одним параметром, который отражает развитие солидной злокачественной опухоли, является время удвоения объема опухоли. Время удвоения указывает на то, насколько быстрым, т.е. агрессивным и тяжелым, является развитие солидной злокачественной опухоли, и этот параметр сильно варьирует для различных типов рака. Таким образом, практический смысл «изменение за короткий период времени» может различаться в зависимости от того, для какого типа рака данный способ применяется.

В данном случае выражение «короткий период времени», по отношению к изменению концентрации связанного с раком биомаркера, понимается как максимум 30%, более предпочтительно максимум 25%, от типичного времени удвоения объема заранее определенной солидной злокачественной опухоли. Более конкретно, «короткий период времени» находится в диапазоне от 0,1% до 30%, предпочтительно в диапазоне от 0,5% до 25%, или более предпочтительно в диапазоне от 0,1% до 15%, например, примерно от 0,1% до 12,5%, примерно от 0,4% до 9% или примерно от 1% до 7%, или как здесь описано в другом месте в данном контексте, от типичного времени удвоения объема солидной злокачественной опухоли, при условии, что «короткий период времени» составляет, по меньшей мере, 1 сутки, означая, что два последовательных образца не должны быть отобраны, или происходить, в один и тот же день; по меньшей мере, 12 ч (одна ночь) должны пройти между отбором, или происхождением, двух последовательных образцов. Другие примеры подходящих «коротких периодов времени» находятся в диапазоне примерно от 0,5% до 15%, от 1% до 15%, от 2% до 15%, от 0,5% до 12,5%, от 1% до 12,5%, от 2% до 12,5%, от 0,5% до 7%, от 1% до 7% или от 2% до 7%, или, как здесь описано в другом месте в данном контексте, от типичного времени удвоения объема солидной злокачественной опухоли. Более конкретно, «короткий период времени» представляет период типичного времени удвоения объема солидной злокачественной опухоли, равный 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6%, 0,7%, 0,8%, 0,9%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29% или 30%, при условии, что «короткий период времени» составляет, по меньшей мере, 1 сутки, означая, что два последовательных образца не должны быть отобраны, или происходить, в один и тот же день; по меньшей мере, 12 ч (одна ночь) должны пройти между отбором, или происхождением, двух последовательных образцов. В данной заявке выражение «время удвоения объема заранее определенной солидной злокачественной опухоли» альтернативно может относиться к времени удвоения опухолевого объема заранее определенной солидной злокачественной опухоли или времени удвоения объема опухоли для заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

Причина для соотнесения времени между отбором двух различных образцов к типичному времени удвоения объема солидной злокачественной опухоли, заключается в следующем. С учетом постоянного времени клеточного цикла опухоль будет прибавлять в объеме на 22% в течение первых 30% от типичного времени удвоения или на 19% в объеме в течение первых 25% от типичного времени удвоения. Далее с учетом того, что объем опухоли связан с концентрацией биомаркера в кровяном русле, то предполагается, что концентрация биомаркера изменяется менее чем на 22% в течение первых 30% от типичного времени удвоения или менее чем на 19% в течение первых 25% от типичного времени удвоения. Это также означает, что концентрация биомаркера изменяется более чем на 22% в течение первых 30% от типичного времени удвоения или более чем на 19% в течение первых 25% от типичного времени удвоения, за счет необычно агрессивного характера опухолевого заболевания или за счет других биологических причин. В том случае, когда концентрация биомаркера, по меньшей мере, в одном из следующих друг за другом образцов низкая, то вероятность наличия агрессивной формы рака, как правило, низка, полагая, что другие биологические процессы являются наиболее вероятной причиной наблюдаемого изменения. Такие же рассуждения можно применить к любому отрезку времени удвоения.

Рак предстательной железы, как известно, является болезнью с медленным прогрессированием, как обсуждалось в публикации Schmid et al. «Observations on the doubling time of prostate cancer. The use of serial prostate-specific antigen in patients with untreated disease as a measure of increasing cancer volume», опубликованной в журнале Cancer, 1993 Mar 15;71(6):2031-40, которая включена здесь в качестве ссылки. Согласно данной публикации время удвоения объема опухоли превышает 24 месяца для большинства изученных типов рака предстательной железы. В другой публикации, касающейся объема опухоли при раке предстательной железы, раскрывается, что при времени удвоения, равном 2 года, форму рака можно считать агрессивной, в то время как 3- и 4-летнее время удвоения представляет типичные темпы роста большинства диагностированных раковых опухолей предстательной железы (публикация Egawa et al., «Impact of life expectancy and tumor doubling time on clinical significance of prostate cancer in Japan», опубликованная в Jpn. J. Clin. Oncol. (1997), 27 (6): 394-40; которая включена здесь в качестве ссылки).

В случае РПЖ типичное время удвоения, таким образом, составляет примерно 24 месяца. Таким образом, ожидается, что в течение отрезка времени, составляющего 25% от времени удвоения (т.е. примерно 6 месяцев), концентрация биомаркера увеличиться примерно на 19% за счет роста опухоли. При рассмотрении отрезка времени, составляющего 12,5% от времени удвоения (примерно 3 месяца), концентрация биомаркера, как ожидается, увеличиться на 9% за счет роста опухоли. Таким образом, для субъектов со значением общего ПСА ниже примерно 10 нг/мл и с изменением значения ПСА более чем на 19% за период времени, более короткий, чем 6 месяцев, наиболее вероятная причина изменения значения ПСА не связана с ростом опухоли. Таким же образом, значение общего ПСА, изменяющееся более чем на 9% в течение периода времени, более короткого, чем 3 месяца, вероятно, не связано с биологией опухоли.

В соответствии с этим, в настоящем изобретении используется изменение биомаркера, такого как РПЖ-связанный биомаркер, с использованием определения изменения, которое зависит не только от ожидаемого увеличения биомаркера за счет фактического роста опухоли в течение периода времени между отбором двух образцов. Это резко контрастирует с, казалось бы, аналогичными методами, в которых определяется скорость изменения ПСА или оценивается время удвоения ПСА, где допускается, что концентрация биомаркера связана с объемом опухоли и скоростью или временем удвоения, неявно представляющей объем опухоли. Это также видно из, казалось бы, противоречивых результатов, свидетельствующих, что краткосрочное повышение биомаркера является показателем пониженного риска развития рака, в то время как долгосрочное повышение, скорее всего, является показателем повышенного риска развития рака. Этот факт также дополнительно поясняется здесь.

Известно, что концентрация или присутствие некоторых биомаркеров, таких как РПЖ-связанные биомаркеры, у субъекта, зависят не только от наличия или роста опухоли, но также зависят от других биологических процессов. Неожиданным установленным фактом в данном изобретении является то, что при использовании двух биологических образцов, отобранных в течение короткого интервала времени, можно различить наличие повышенной концентрации биомаркера за счет самого рака от повышенной концентрации биомаркера за счет других биологических процессов, тем самым обеспечивая существенное улучшение оценки риска для субъекта. Следовательно, это показано здесь уникальным и надежным способом оценки риска развития заранее определенной солидной злокачественной опухоли, в частности, РПЖ, у субъекта. Способ позволяет значительно сократить период времени между двумя первыми биологическими образцами, в то же время, обеспечивая получение точного представления о состоянии здоровья человека. Такой способ также снижает потребность в проведении ранних инвазивных биопсий у пациентов с высокой концентрацией и присутствием биомаркера на первых стадиях диагностической процедуры обеспечением альтернативного способа определения риска для заранее определенной солидной злокачественной опухоли, такой как РПЖ.

Более короткий предел времени между двумя тестами связан со многими факторами, включающими период полураспада биомаркера в сыворотке крови и продолжительность общих несвязанных с опухолью биологических процессов, вызывающих повышенные уровни биомаркера. Известно, что в случае ПСА физические упражнения, особенно езда на велосипеде, приводят к повышению уровня ПСА в течение примерно двух дней, как раскрыто в публикации Kindermann et al., «Influencing of the PSA concentration in serum by physical exercise (especially bicycle riding)», опубликованной в Urologe A., 2011 Feb;50(2): 188-96, которая включена здесь в качестве ссылки. Биологический период полураспада ПСА в кровотоке после радикальной простатэктомии является двухфазным с начальным быстрым снижением до половины одного компонента в течение примерно двух часов с последующей второй фазой медленного снижения с периодом полураспада примерно 2,7 суток, вся информация взята из публикации Brandle et al., «Serum half-life time determination of free and total prostate-specific antigen following radical prostatectomy a critical assessment», опубликованной в Urology, 1999 Apr;53(4): 722-30, которая включена здесь в качестве ссылки. В совокупности физические упражнения вызывают быстрое высвобождение ПСА, и организму требуется, по меньшей мере, двое суток, чтобы элиминировать из организма высвобожденный ПСА. Быстрое высвобождение ПСА приводит к изменению концентрации ПСА (увеличению), которое может детектироваться сравнением концентрации ПСА в двух пробах, отобранных в один и тот же день, в течение 12 ч. Однако выделение ПСА из организма является более медленным процессом, и, таким образом, существенное изменение (снижение) концентрации ПСА может быть не детектировано, если два образца отобраны в один и тот же день. Таким образом, когда ПСА является биомаркером для тестирования, то самое короткое время между двумя образцами должно составлять, по меньшей мере, 1 сутки, предпочтительно 2, 3 или 4 суток.

В соответствии с вышеприведенным определением, короткий период времени срок или временной период, находится в диапазоне от 0,1% до 30%, предпочтительно в диапазоне от 0,5% до 25%, от 0,1% до 15%, или, как здесь описано в другом месте, от типичного времени удвоения объема солидной злокачественной опухоли, при условии, что «короткий период времени» составляет, по меньшей мере, 1 сутки. Соответственно, в контексте рака предстательной железы, короткий период времени, следовательно, соответствует периоду времени, в диапазоне от 1 суток до 8 месяцев, предпочтительно в диапазоне от 3 суток до 6 месяцев, но еще более предпочтительно в диапазоне примерно от 1 суток до 3,5 месяцев, примерно от 1 суток до 3 месяцев, примерно от 3 суток до 9 недель или примерно от 1 недели до 7 недель, или, как здесь раскрыто в контексте рака предстательной железы. Более конкретно, в способе обнаружения наличия или отсутствия рака предстательной железы у субъекта, период времени между отбором, или происхождением, двух следующих друг за другом биологических образцов находится в диапазоне 1 суток, 2 суток, 3 суток, 4 суток, 5 суток, 1 недели, 2 недель, 3 недель, 1 месяца, 1,5 месяцев, 2 месяцев, 2,5 месяцев, 3 месяцев, 3,5 месяцев, 4 месяцев, 4,5 месяцев, 5 месяцев, 5,5 месяцев, 6 месяцев, 7 месяцев или 8 месяцев, предпочтительно, в диапазоне 3 суток, 4 суток, 5 суток, 1 недели, 2 недель, 3 недель, 1 месяца, 1,5 месяцев, 2 месяцев, 2,5 месяцев, 3 месяцев, 3,5 месяцев, 4 месяцев, 4,5 месяцев, 5 месяцев, 5,5 месяцев или 6 месяцев. В такой короткий период времени или временной период биология опухоли не изменяется в какой-либо значительной степени. Следовательно, если концентрация РПЖ-связанного биомаркера сильно изменяется в течение такого короткого периода времени, то это, вероятно, возникает за счет других состояний или процессов, нежели развития раковой опухоли предстательной железы или изменения в биологии опухоли.

Как упоминалось ранее, определение того, как рассчитывается «изменение концентрации биомаркера», будет оказывать влияние на максимальное время, которое можно рассматривать в качестве «короткого периода времени» или «временного периода», как здесь указывалось. Неограничивающие примеры «коротких периодов времени» или «временных периодов» приведены в экспериментальном разделе, где, в частности, показана применимость периодов времени от одного или нескольких суток до примерно 3 месяцев между отбором первого и второго биологического образца.

Для рака легких типичное время удвоения объема опухоли составляет примерно 160 суток, как сообщается в публикации Kanashiki et al., «Volume doubling time of lung cancers detected in a chest radiograph mass screening program: comparison with CT screening», опубликованной в Oncol. Lett., 2012 Sep.; 4(3):513-516 (которая включена здесь в качестве ссылки). Это означает, что короткий период времени в контексте заболевания рака легких составляет порядка 1-50 суток, например, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 или 50 суток, предпочтительно 1-40 суток.

Подходящие биомаркеры для диагностики РПЖ, такого как АРПЖ, включают, не ограничиваясь этим, простат-специфический антиген (ПСА) в свободной форме или комплексной форме, про-ПСА (группа изоформ ПСА), и в частности, усеченную форму (-2)про-ПСА, интактный ПСА, общий ПСА, простатическую кислую фосфатазу человека (PAP), человеческий калликреин 2 (hK2), ранний антиген рака предстательной железы (EPCA), простатический секреторный белок (PSP94, также известный как бета-микросемипротеин и MSMB), глутатион-S-трансферазу π (GSTP1) и α-метилацилкоэнзим-рацемазу (AMACR). Близкие биомаркеры, которые могут быть полезны для повышения диагностической точности способа, включают макрофагальный ингибирующий цитокин 1 (MIC-1, также известный как GDF-15).

Подходящие биомаркеры для других типов солидных злокачественных опухолей включают, не ограничиваясь следующим.

Рак яичников: антиген CA-125 (CA125 или CA-125)

Колоректальный рак: карциноэмбриональный антиген (СЕА)

Рак молочной железы: муцин-1, также известный как антиген CA 15-3

Рак поджелудочной железы: антиген СА 19-9, CEA.

Как уже обсуждалось ранее, оценка эффективности скрининга РПЖ является трудной. Несмотря на то, что характеристики ROC-AUC обеспечивают некоторое представление об эффективности, желательны дополнительные методы. Одним альтернативным методом оценки эффективности скрининга РПЖ является расчет процента положительных биопсий на определенном уровне чувствительности и сравнение эффективности скрининга с использованием одного ПСА с любым новым способом скрининга. Это, однако, требует, чтобы точно была определена эффективность ПСА.

Один пример осуществления оценки ПСА-скрининга был раскрыт Thompson I.M. et al., в публикации «Assessing prostate cancer risk: results from the Prostate Cancer Prevention Trial», опубликованной в J. Natl. Cancer Inst., 2006 Apr., 19; 98(8):529-534 (которая включена здесь в качестве ссылки). В этой публикации данные биопсии предстательной железы у мужчин, которые принимали участие в Исследовании профилактики рака предстательной железы (PCPT), использовали для определения чувствительности ПСА. В общей сложности 5519 мужчин из группы плацебо в PCPT, подвергшихся биопсии предстательной железы, имели, по меньшей мере, одно измерение ПСА и пальцевое ректальное обследование (DRE) в течение года до проведения биопсии, и прошли, по меньшей мере, два измерения ПСА, проведенных в течение 3 лет до биопсии предстательной железы. В данной публикации указано, что при использовании значения ПСА 3 нг/мл в качестве порога, было пропущено примерно 41% случаев высокодифференцированного рака (т.е. рака с показателем по шкале Глисона 7 или выше).

Второй анализ с использованием той же исследуемой популяции был раскрыт Thompson I.M. et al., в публикации «Operating characteristics of prostate-specific antigen in men with an initial PSA level of 3,0 ng/ml or lower», опубликованной в JAMA, 2005 Jul., 6; 294(1):66-70 (которая включена здесь в качестве ссылки). В данной статье авторы представляют показатель чувствительности и специфичности ПСА для всех случаев рака предстательной железы, по шкале Глисона 7+ и Глисона 8+. При использовании значения 3,1 нг/мл в качестве порога ПСА для биопсии чувствительность равнялась 56,7% и специфичность - 82,3% для опухолей с баллом по шкале Глисона 7+. В данной публикации авторы пришли к заключению, что отсутствует пороговая точка ПСА с наличием одновременно высокой чувствительности и высокой специфичности для мониторинга здоровых мужчин на рак предстательной железы, в большей степени, чем континуум риска рака предстательной железы при всех значениях ПСА. Это показывает сложность с ПСА в качестве скринингового теста, одновременно признавая наличие несомненной связи ПСА с раком предстательной железы.

Одним неизбежным следствием трудностей в получении точных и сопоставимых оценок прогностической эффективности любой конкретной диагностической или прогностической модели в скрининге РПЖ является то, что при расчете относительного улучшения нового способа по сравнению с использованием одного ПСА, рассчитанное относительное улучшение будет варьироваться в зависимости от многих факторов. Одним важным фактором, который влияет на расчетное относительное улучшение, является то, как формируется контрольная группа (то есть известные отрицательные субъекты). Поскольку это неэтично проводить биопсию субъектам, у которых отсутствуют какие-либо признаки РПЖ, то контрольная группа будет выбрана необъективно. Таким образом, относительное улучшение нового способа будет зависеть от того, каким образом была выбрана контрольная группа, и существует несколько точных известных способов формирования контрольных групп. Следовательно, любое установленное улучшение, о котором сообщается, следует рассматривать в свете такой дисперсии. Насколько известно заявителям, они установили, что если относительное улучшение нового способа, как сообщается, составляет 15% по сравнению с одним значением ПСА, с использованием одного точного известного способа выбора контрольной группы, то новый способ будет, по меньшей мере, на 10% лучше, чем одно значение ПСА, с использованием любого другого точного известного способа для выбора контрольной группы.

Для того чтобы стать широко используемым в медицинском сообществе, эффективность скрининга должна соответствовать здравым экономическим преимуществам, принятым в здравоохранении. Грубая оценка заключается в том, чтобы осуществление способа скрининга было примерно на 15% лучше, чем имеющиеся в настоящее время тесты ПСА (т.е. избежание 15% ненужных биопсий) при том же уровне чувствительности, т.е. при обнаружении одинакового количества рака предстательной железы в популяции, что будет давать шанс для широкого использования на текущем уровне затрат в системе здравоохранения. Однако для определенных субпопуляций субъектов новый способ скрининга может иметь также экономические преимущества для более мелких улучшений по сравнению с эффективностью ПСА. Следует отметить, что, несмотря на то значительные усилия были предприняты для поиска комбинированной модели для оценки риска РПЖ (как видно на примере некоторых из упомянутых документов в данной патентной заявке), в настоящее время отсутствует такой комбинированный способ на регулярном уровне применения в Европе. Таким образом, предшествующие известные многопараметрические способы не соответствуют социально-экономическим стандартам, чтобы быть полезными в современном здравоохранении. Способ по настоящему изобретению имеет более высокую эффективность, чем ранее представленные комбинированные способы, и удовлетворяет социально-экономическим потребностям, чтобы вообще быть рассмотренными в системе здравоохранения.

Одним возможным путем получения способа скрининга АРПЖ на соответствие требованиям для широкого использования является объединение информации из нескольких источников. Из краткого обзора уровня, это включает комбинирование значений, полученных в анализе биомаркеров (например, значений ПСА), изменение уровней биомаркера в течение определенного периода времени, анализ генетических профилей (например, профиля SNP), семейный анамнез и другие источники. Комбинирование как таковое имеет возможность давать лучшее диагностическое заключение, чем только любой один из включенных факторов. Попытки объединить значения в многопараметрическую модель для получения лучших диагностических заключений были раскрыты в прошлом, как описано в другом месте в настоящей заявке.

Любой способ скрининга для солидной злокачественной опухоли будет иметь одно или более пороговых значений или отсекающих значений, для определения того, имеет ли субъект более высокий или более низкий риск наличия солидной злокачественной опухоли. Выбор такого одного или более пороговых значений будет зависеть от региональных факторов, таких как способность медицинских специалистов лечить определенный тип рака, система возмещения расходов и также общая продолжительности жизни в регионе. Это означает, что не существует общего способа для определения оптимального порогового значения(й). В большинстве стран желаемым подходом является выбор порогового значения(й), которое обеспечивает чувствительность в примерной области 0,55-0,7 со значением специфичности, по меньшей мере, на уровне 0,6 или чувствительность в примерной области 0,7-0,9 со специфичностью, по меньшей мере, 0,2.

В тех случаях, когда динамический комбинированный показатель объединяют с комбинированным показателем, представляющим генетический статус субъекта, то количественное определение генетического статуса посредством анализа биологического образца, как правило, включает масс-спектрометрический анализ MALDI, основанный на аллель-специфическом удлинении праймера, хотя, другие методы в равной степени применимы. Это относится к любому типу генетического статуса, то есть SNP, связанным с солидной злокачественной опухолью и SNP, связанным с экспрессией биомаркера. Пример того, как генетический статус может быть преобразован в комбинированный показатель и затем объединен с другими источниками информации, был раскрыт в вышеупомянутой заявке на патент W02013172779.

В качестве примера SNP, связанных с солидной злокачественной опухолью, приведены SNP, связанные с РПЖ, которые включают, не ограничиваясь этим, rs12621278 (хромосома 2, локус 2q31.1), rs9364554 (хромосома 6, локус 6q25.3), rs10486567 (хромосома 7, локус 7pl5.2), rs6465657 (хромосома 7, локус 7q21.3), rs2928679 (хромосома 8, локус 8p21), rs6983561 (хромосома 8, локус 8q24.21), rs16901979 (хромосома 8, локус 8q24.21), rs16902094 (хромосома 8, локус 8q24.21), rs12418451 (хромосома 11, локус 11 ql3.2), rs4430796 (хромосома 17, локус 17q12), rs11649743 (хромосома 17, локус 17q12), rs2735839 (хромосома 19, локус 19q13.33), rs9623117 (хромосома 22, локус 22q13.1) и rs138213197 (хромосома 17, локус 17q21).

Подходящие SNP, связанные с РПЖ, дополнительно включают, не ограничиваясь этим, rs11672691, rs11704416, rs3863641, rs12130132, rs4245739, rs3771570, rs7611694, rs1894292, rs6869841, rs2018334, rsl6896742, rs2273669, rsl933488, rs11135910, rs3850699, re11568818, rs1270884, rs8008270, rs4643253, rs684232, rs11650494, rs7241993, rs6062509, rs1041449 и rs2405942.

Подходящие SNP, связанные с РПЖ, дополнительно включают, не ограничиваясь этим, rs138213197, как описано в публикации Ewing C.M. et al., «Germline mutations in HOXB13 and prostate-cancer risk», опубликованной в N. Engl. J. Med., 2012 Jan. 12; 366(2):141-149 (которая включена здесь в качестве ссылки), 1100delC (22q12.1) и I157T (22q12.1), как описано в публикации Cybulski C. et al., «A novel founder CHEK2 mutation is associated with increased prostate cancer risk», опубликованной в Cancer Res., 2004 Apr. 15, 64(8):2677-2679 (которая включена здесь в качестве ссылки) и 657del5 (8q21), как описано в публикации Cybulski C. et al., «NBS1 is a prostate cancer susceptibility gene», опубликованной в Cancer Res., 2004 Feb. 15, 64(4):1215-1219 (которая включена здесь в качестве ссылки). Данную группу параметров можно определить как «SNP, связанные с РПЖ», которая включает SNP, связанные с РПЖ. Подходящие члены включают (не ограничиваясь этим) SNP, перечисленные выше. Подгруппа членов данной группы должна быть достаточной для того, чтобы представить группу, как таковую в прогнозирующей модели.

SNP, подходящие для исследования в контексте РПЖ, дополнительно включают SNP, связанные с иными процессами, чем РПЖ. Такие SNP включают, не ограничиваясь этим, rs3213764, rs2736098, rs1354774, rs401681, rs10788160, rs11067228, все имеющие отношение к уровню экспрессии ПСА. Данную группу параметров можно определить как «SNP, связанные с концентрацией ПСА» или «SNP, связанные с уровнем экспрессии ПСА», которая включает SNP, связанные с концентрацией или уровнем экспрессии ПСА. Подгруппа членов данной группы должна быть достаточной для того, чтобы представить группу, как таковую в прогнозирующей модели. SNP rs3213764 и rs1354774 относятся, в частности, к уровню экспрессии свободного ПСА.

Подходящие SNP, связанные с процессами, иными, чем РПЖ, дополнительно включают, не ограничиваясь этим, rs1363120 rs888663, rs1227732, rs1054564, все имеют отношение к уровню экспрессии цитокина воспаления биомаркера MIC1. Данную группу параметров можно определить, как «SNP, связанные с концентрацией MIC-1» или «SNP, связанные с уровнем экспрессии MIC-1», которая включает SNP, связанные с концентрацией или уровнем экспрессии MIC1. Подгруппа членов данной группы должна быть достаточной для того, чтобы представить группу, как таковую в прогнозирующей модели.

Данную группу параметров можно определить, как «SNP, связанные с концентрацией биомаркера РПЖ» или «SNP, связанные с уровнем экспрессии биомаркера РПЖ», которая включает SNP, связанные с концентрацией или уровнем экспрессии соответствующих биомаркеров, таких как простат-специфический антиген (ПСА) в свободной форме или комплексной форме, про-ПСА (группа изоформ ПСА), и в частности, усеченная форма (-2)про-ПСА, интактный ПСА, общий ПСА, простатическая кислая фосфатаза человека (PAP), человеческий калликреин 2 (hK2), ранний антиген рака предстательной железы (EPCA), простатический секреторный белок (PSP94, также известный как бета-микросемипротеин и MSMB), глутатион-S-трансфераза π (GSTP1) и α-метилацилкоэнзим-рацемаза (AMACR) и макрофагальный игибирующий цитокин 1 (MIC-1, также известный как GDF-15). Подгруппа членов данной группы должна быть достаточной для того, чтобы представить группу, как таковую в прогнозирующей модели.

Подходящие SNP, связанные с иными процессами, чем РПЖ, дополнительно включают, не ограничиваясь этим, rs3817334, rs10767664, rs2241423, rs7359397, rs7190603, rs571312, rs29941, rs2287019, rs2815752, rs713586, rs2867125, rs9816226, rs10938397 и rs1558902, все имеют отношение к ИМТ субъекта. Другие подходящие SNP, связанные с ИМТ, раскрыты в публикации Magi et al., «Contribution of 32 GWAS-identified common variants to severe obesity in European adults referred for bariatric surgery», опубликованной в PLoS One., 2013 Auh. 7; 8(8):e70735 (которая включена здесь в качестве ссылки). Данную группу параметров можно определить, как «SNP, связанные с уровнем экспрессии ИМТ», которая включает SNP, связанные с ИМТ субъекта. Подгруппа членов данной группы должна быть достаточной для того, чтобы представить группу, как таковую в прогнозирующей модели.

Предпочтительный набор SNP, которые будут использоваться в оценке наличия или отсутствия рака предстательной железы, такого как агрессивная форма рака предстательной железы у субъекта, представляет 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, RS1 1253002, 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 и rs17324573. Несмотря на то, что использование полного списка является предпочтительным, любая подгруппа из этого списка подходит для использования в оценке наличия или отсутствия агрессивной формы рака предстательной железы у субъекта. Подгруппа из списка SNP, указанных в настоящем изобретении, может содержать примерно 95% или 90%, или 85%, или 80%, или 75%, или 70%, SNP в списке. Список также может содержать другие дополнительные SNP, указанные в настоящем документе. SNP, входящие в этот список (все или подгруппа, содержащая примерно 95% или 90%, или 85%, или 80%, или 75%, или 70% SNP в этом списке), могут быть размещены на одной и той же твердой подложке, например, на одном и том же предметном стекле, для одновременного обнаружения в подходящем аналитическом инструменте.

Еще более предпочтительный набор SNP, связанных с РПЖ, дополнительно включает, не ограничиваясь этим, 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, rs1 1168936, rs9297756, rs11900952, rs6569371, rs7752029, rs5934705, rs3745233, rs1482679, rs749264, rs6625760, rs5978944, rs2366711, rs5935063, rs10199796, rs2473057, rs4925094 и rs3096702, или их подгруппа. Предпочтительно, когда этот набор SNP используется в способе, как здесь определено, в контексте РПЖ, то этот список комбинируют с одним или более биомаркерами, выбранными из группы, состоящей из: ПСА, свободный ПСА, интактный ПСА, hK2, MIC-1 и MSMB, например, 1, 2, 3, 4, 5 или 6 из данной группы, например, по меньшей мере, тремя биомаркерами, из которых два представляют ПСА и свободный ПСА. Несмотря на то, что использование полного списка SNP является предпочтительным, любая подгруппа из этого списка подходит для применения в оценке наличия или отсутствия агрессивной формы рака предстательной железы у субъекта. Список может также содержать другие дополнительные SNP, упомянутые в настоящем документе.

Подгруппа из списка SNP, указанных в настоящем изобретении, может содержать примерно 95% или 90%, или 85%, или 80%, или 75%, или 70%, SNP в списке.

Дополнительные SNP, которые необязательно включаются, выбраны из группы, состоящей из rs12490248, rs4245739, rs10094059, rs306801, rs2823118, rs2025645, rs9359428, rs10178804, rs6090461, rs2270785, rs16901841, rs2465796, rs17256058, rs16849146, rs2269640, rs8044335, rs6530238, rs712242, rs9267911, rs11134144, rs12880777, rs7090755, rs132774, rs17779822, rs398146, rs4844228, rs4237185, rs7125415, rs1439024, rs6770955, rs11253002, rs4822763, rs2162185, rs12640320, rs5945637, rs3818714, rs6762443, rs10508678, rs2272668, rs2227270, rs6437715, rs3759129, rs1891158, rs7358335, rs12988652, rs3796547 rs7234917, rs6509345, rs966304, rs1515542, rs11631109, rs871688, s4382847, rs9972541, rs13113975, rs4119478, rs1380862, rs7529518, rs785437, RS1 140809, rs4830488, rs10458360, rs2738571, RS1 1634741, rs1950198, rs539357, rs16887736, rs7658048, RS1 1222496, rs2207790, rs12506850, rs4512641, rs2813532, rs6934898, rs582598, rs10191478, rs10486562, rs17395631, rs7525167, rs12637074, rs10887926, rs7485441, rs1944047, rs7178085, rs17318620, rs10489871, rs2691274, rs6962297, rs1827611, rs4806120, rs7164364, rs2293710, rs13017302, rs4570588, rs2386841, rs40485, rs524908, rs10795841, rs4273907, rs12612891, rs10496470, rs6755901, rs1943821. rs13319878, rs6957416, rs12552397, rs6489794, rs4346531, rs7777631, rs1046011, rs16988279, rs986472, rs10508422, rs9456490, rs1295683, rs2449600, rs7075945, rs9358913, rs1477886, rs753032, rs409558, rs4246742, rs10060513, rs17070292, rs10826398, rs17744022, rs7801918, rs885479, rs1863610, rs3805284, rs10832514, rs2509867, rs2070874, rs2339654, rs12903579, rs11610799, rs2272316, rs6961773, rs2078277, rs17324573, rs6760417, rs2911756, rs12233245, rs896615, rs4760442, rs2087724, rs439378, rs4833103, rs6539333, rs4423250, rs12594014, rs17123359, rs12505546 и rs585197, или их подгруппы.

Комбинирование данных может представлять любой вид алгоритма комбинирования результатов, таких как линейное комбинирование данных, где линейное комбинирование способствует повышению диагностической эффективности (например, как определено с помощью ROC-AUC). Другие возможные способы комбинирования в модель, способную обеспечивать диагностическую оценку, включают (не ограничиваясь этим) нелинейные полиномиалы, алгоритм машины поддержки вектора, нейросетевые классификаторы, дискриминантный анализ, алгоритм «случайный лес», градиентный бустинг, частичные наименьшие квадраты, гребневая регрессия, лассо, эластичные сетки, метод к-ближайших соседей. Кроме того, в монографии T. Hastie, R. Tibshirani and J. Friedman «The Elements of statistical learning: data mining, inference and prediction, Second Edition», опубликованной Springer Series in Statistics, ISBN 978-0387848570 (которая включена здесь в качестве ссылки) описано множество подходящих методов для комбинирования данных в целях прогнозирования или классификации конкретного результата.

Алгоритм, который превращает данные из различных групп в одно значение, указывающее на то, насколько пациент склонен страдать солидной злокачественной опухолью, предпочтительно представляет нелинейную функцию, где зависимость различных групп используется для дальнейшего повышения диагностической эффективности способа. Алгоритм, используемый для прогнозирования риска в отношении наличия солидной злокачественной опухоли, дополнительно может извлечь пользу от применения преобразованных переменных, например, используя значения log10 (ПСА) для РПЖ. Преобразование особенно полезно для переменных с распределением, которое явно отклоняется от нормального распределения. Возможные преобразования переменных включают, не ограничиваясь этим, логарифм, инверсию, квадрат и квадратный корень. Также является общим центрировать каждую переменную с нулевым средним и единичной дисперсией.

В случае РПЖ существует много рациональных причин для различения рака предстательной железы в целом и агрессивной формы рака предстательной железы. В большинстве случаев рак предстательной железы является медленно прогрессирующим заболеванием. Тот факт, что у большинства мужчин болезнь диагностируется по жизни поздно, означает, что большое число мужчин с диагнозом рак предстательной железы умирает от других причин. Таким образом, возможность оценить, насколько субъект имеет повышенный риск агрессивной формы рака предстательной железы, до проведения биопсии, делает возможным, например, мотивировать субъекта на изменение образа жизни. Бросить курить, достичь значения ИМТ ниже 30 и регулярно заниматься физическими упражнениями (в течение примерно 30 мин 3-6 дней в неделю) -все это является факторами, которые в целом способствует выживаемости при тяжелом заболевании, включая рак предстательной железы. Другим важным аспектом являются проблемы с питанием. Посредством изменения питания развитие РПЖ можно замедлить. Имеются данные, которые позволяют предположить, что снижение потребления пищи может снизить риск возникновения рака предстательной железы, о чем сообщили в своей публикации Song et al., «Whole milk intake is associated with prostate cancer-specific mortality among U.S. male physicians», опубликованной в J. Nutr. 2013 Feb.; 143(2):189-196 (которая включена здесь в качестве ссылки). Подобный факт в отношении положительных эффектов имеется для потребления зеленого чая и потребления соевых продуктов. Следовательно, если установлено, что субъект имеет повышенный риск развития АРПЖ, то есть основание предложить указанному субъекту уменьшить потребление молочных продуктов и увеличить потребление зеленого чая и продуктов на соевой основе. Для других видов солидных злокачественных опухолей аналогичные рекомендации в равной степени пригодны.

Принцип измерения одного и того же биомаркера более чем один раз в течение периода времени, который является коротким по сравнению с биологией солидной злокачественной опухоли, может быть представлен в виде клинической дорожной карты, где имеется заранее определенная последовательность событий в процессе определения того, насколько субъект имеет солидную злокачественную опухоль. В случае РПЖ примерная последовательность действий может быть следующей. Первоначальный тест может представлять анализ образца крови, в котором определяется значение ПСА. Данный первоначальный тест обычно проводится при посещении врача. Если значение ПСА выше верхнего порогового значения, то у субъекта имеется высокий риск наличия РПЖ. Если значение ПСА выше нижнего порогового значения, но ниже верхнего порогового значения, то один и тот же образец крови также анализируют на выбранный ряд других соответствующих белковых биомаркеров и выбранное количество SNP для обеспечения дополнительной информации о риске наличия РПЖ у субъекта. В тех случаях, когда результат первоначального анализа (независимо от того, было использовано только значение ПСА или комбинация ПСА и дополнительного белкового биомаркера и SNP) указывает на то, что риск РПЖ очень высок, то субъект может быть немедленно направлен к специалисту. В тех случаях, когда результат первоначального анализа указывает на то, что риск РПЖ высок, то субъекту может быть рекомендован визит к врачу (посещение врача в последующий период наблюдения) в течение 3-9 недель. Во время такого визита к врачу, может быть проведено целый ряд анализов для того, чтобы дополнительно повысить возможность определения того, что у субъекта имеется РПЖ, включая (не ограничиваясь этим) отбор и анализ второго образца крови с тем, чтобы обеспечить основу для определения динамики изменения биомаркера, измеренного во время первого испытания, а также получение показателей по дополнительным биомаркерам и дополнительным SNP, проведение пальцевого ректального обследования (DRE) и/или обследования с целью установления объема предстательной железы, например, с помощью ультразвукового исследования. В некоторых случаях может оказаться возможным скорректировать значения одной определяемой группы показателей посредством использования второй определяемой группы показателей. Например, известно, что ПСА продуцируется в ткани предстательной железы, и большая предстательная железа, следовательно, будет продуцировать больше ПСА, чем небольшая предстательная железа. Благодаря использованию показателя объема предстательной железы, значение ПСА, следовательно, может быть скорректировано для субъектов с необычно большой или маленькой предстательной железой. Это позволит в дальнейшем оказать помощь в дифференциальной диагностике доброкачественной гиперплазии предстательной железы и РПЖ. В общем, учитывая дополнительную информацию, полученную на одном или более дополнительных визитах к врачу, можно определить с большей долей вероятности, что субъект имеет риск наличия РПЖ. Также могут быть определены другие подходящие действия, например, еще один запланированный визит к врачу в отдаленном будущем для пациентов с низким риском, в ближайшем будущем для пациентов с более высоким риском, немедленное выполнение субъекту процедуры биопсии предстательной железы или даже немедленное обращение к лечению.

Для того, чтобы использовать краткосрочный динамический комбинированный показатель в практическом контексте, он может быть описан как часть программы мониторинга риска в отношении солидных злокачественных опухолей. Такая программа может быть разработана для любой солидной злокачественной опухоли, но будет описана неограничивающим образом в качестве программы мониторинга рака предстательной железы. Большинство солидных злокачественных опухолей, включая рак предстательной железы, являются относительно редкими в молодом возрасте. Таким образом, как правило, субъекты приглашаются принять участие в программе мониторинга по достижении определенного возраста, когда болезнь становится все более распространенным явлением. Для рака предстательной железы, подходящий возраст, чтобы принять участие в программе мониторинга, составляет от 45 лет до 55 лет. Наиболее вероятной отправной точкой для субъекта является предоставление биологического образца, возможно, образца крови, в котором количественно определяют белковые биомаркеры и/или генетические биомаркеры, указывающие на риск наличия заболевания. Для рака предстательной железы определение концентрации ПСА является очень подходящим анализом. Также может быть полезным определить концентрацию других биомаркеров, связанных с раком предстательной железы, таких как калликреин-подобные биомаркеры, MSMB, GSTP1, AMACR, и MIC-1. Также может быть подходящим определить генетические характеристики субъекта, например, определение того, является ли субъект носителем HOXB13 SNP (rs138213197), который даже один указывает, что человек имеет в 3-4 раза более высокий риск развития рака предстательной железы, чем средний субъект. Кроме того, может быть подходящим комбинировать измерения с информацией о пациенте, такой как возраст, семейный анамнез и сопутствующие заболевания (упомянуты только несколько неограничивающих примеров). Результаты первоначальных тестов определения белковых и генетических биомаркеров комбинируются в индивидуальную оценку риска наличия заболевания. На основе оценки риска субъект может быть классифицирован и обработан различными методами. Если оценка риска указывает, что имеется значительно более низкий риск, чем средний, то можно рекомендовать, например, чтобы другой тест был проведен после 2-5-кратного типичного времени удвоения объема опухоли. Для рака предстательной железы характерное время удвоения опухоли составляет примерно 2 года, поэтому в данном случае может быть целесообразной рекомендация о проведении повторного испытания в течение 4-10 лет. Если оценка риска указывает на средний риск, то можно рекомендовать, например, чтобы другой тест был проведен после 1-2-кратного удвоения типичного объема опухоли, которое при раке предстательной железы составляет 2-4 года. Если оценка риска указывает на повышенный риск, то можно рекомендовать, например, чтобы субъект обратился к врачу для первоначального обследования. Наконец, вероятно, будут случаи, когда оценка риска настолько высока, что данный субъект может непосредственно подвергнуться современным диагностическим процедурам (биопсии, ПЭТ-сканированию и т.п.) или даже лечению. В случае рака предстательной железы одно значение ПСА в некоторых случаях служит в качестве биомаркера, используемого для определения того, к какой категории относится субъект, где группа с низким риском имеет значение ПСА ниже 1 нг/мл, группа со средним риском имеет значение ПСА в диапазоне от 1 до 3-4 нг/мл, группа с высоким риском имеет значение ПСА в диапазоне от 3-4 до примерно 10 нг/мл, и критический риск имеет значение ПСА выше примерно 10 нг/л. Один только уровень ПСА имеет среднюю диагностическую эффективность, и последние раскрытия показали, что диагностическую эффективность можно повысить комбинированием значения ПСА со значениями других белковых биомаркеров и генетических биомаркеров, например, как описано в международных заявках W02013172779 и W02014079865.

Субъектам, которые имеют повышенный, но не критический риск наличия болезни, как правило, следует рекомендовать визит к врачу в течение периода, составляющего примерно 10% от времени удвоения, то есть в течение примерно 2-3 месяцев для рака предстательной железы. Во время такого визита, субъект, вероятно, будет обследован и могут быть проведены дополнительные анализы. Во время такого визита также можно провести второй анализ на белковые биомаркеры, которые использовались при первоначальной оценке риска, чтобы получить данные, необходимые для динамического комбинированного показателя. В случае рака предстательной железы было бы полезно провести повторное определение ПСА и других калликреин-подобных биомаркеров для улучшения оценки риска посредством краткосрочного динамического комбинированного показателя ПСА. Заключение врача и результаты дополнительных анализов являются более точной оценкой риска, и могут привести к тому, что субъекту будет рекомендовано пройти дополнительные диагностические процедуры (например, процедуру биопсии), или непосредственно перейти к лечению, или перевести субъекта в категорию более низкого риска, где проведение повторного анализа оправдано в 1-2- или даже 2-10-кратном типичном времени удвоения солидной злокачественной опухоли.

Когда субъект вступает в такую структурированную мониторинговую программу, то вероятность того, что солидная злокачественная опухоль будет выявлена ​​на ранней стадии, повышается, что, в свою очередь, (в среднем) приводит к более «мягкому» лечению, меньшему числу больничных дней и улучшению статистики выживаемости для субъектов, у которых реально развивается солидная злокачественная опухоль.

Следовательно, в еще одном аспекте изобретение относится к способу обнаружения наличия или отсутствия РПЖ у субъекта, включающему:

А. Определение присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного связанного с РПЖ биомаркера, такого как (общий) ПСА, в первом биологическом образце от субъекта, отобранном на первой временной точке;

В. В случае определения многих биомаркеров, комбинирование данных о присутствии или концентрации биомаркерных показателей в комбинированный показатель или биомаркерный показатель, и затем

i) если биомаркерный показатель (для измерения одного биомаркера) или комбинированный показатель (для измерения многих биомаркеров) в указанном первом биологическом образце ниже или равен заранее определенному низкому уровню риска, который отражает низкий риск развития рака предстательной железы, то рекомендуется провести еще один анализ в течение 3-10 лет (зеленый свет),

или

ii) если биомаркерный показатель (для измерения одного биомаркера) или комбинированный показатель (для измерения многих биомаркеров) в указанном первом биологическом образце выше или равен заранее определенному высокому уровню риска, который отражает высокий риск развития рака предстательной железы, то указанному субъекту рекомендуется выполнить подтверждающую диагностическую процедуру, такую как биопсия (красный свет), или

iii) если биомаркерный показатель (для измерения одного биомаркера) или комбинированный показатель (для измерения многих биомаркеров) в указанном первом биологическом образце, находится между низким уровнем риска и высоким уровнем риска, то указанный биологический образец подвергают дополнительной оценке в последующем периоде наблюдения или тестированию для определения того, насколько:

а) указанный субъект имеет высокий риск и должен быть направлен на подтверждающую диагностическую процедуру, такую как биопсия (красный свет), или

b) указанный субъект имеет средний риск в отношении рака предстательной железы, то рекомендуется провести еще один анализ в течение 1-3 лет (желтый свет),

где дополнительная оценка в последующем периоде наблюдения, проводимая с биологическим образцом, полученным на первой временной точке, включает измерение в указанном биологическом образце присутствия или концентрации одного или более биомаркеров, выбранных из группы, состоящей из: ПСА, свободного ПСА, интактного ПСА, hK2, MIC-1 и MSMB и/или определение присутствия или отсутствия генетических SNP-маркеров, выбранных из группы, состоящей из: 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 и rs3096702, или их подгруппы, для определения того, имеет ли указанный субъект средний риск (желтый свет) или высокий риск (красный свет), комбинированием всех полученных результатов, относящихся к субъекту,

где дополнительная оценка в последующем периоде наблюдения необязательно проводится на второй временной точке, если необходимо определить уровень риска, где указанная оценка, проводимая на второй временной точке, включает одно или более из следующего: пальцевое ректальное обследование (DRE) (на визите у врача), определение объема предстательной железы (на визите у врача), сбор истории болезни пациента; и/или определение присутствия или концентрации биомаркера в биологическом образце, отобранном на указанной второй временной точке, и затем комбинирование всех полученных результатов, связанных с субъектом, например, комбинированием данных, основанных на: присутствии или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера в первом биологическом образце, отобранном на первой временной точке, и/или одного или более результатов оценки в последующем периоде наблюдения, для формирования комбинированного показателя и сравнение его с заранее определенным пороговым значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли предстательной железы и доброкачественной опухоли, отражающим высокий риск или средний риск рака предстательной железы (красный свет или желтый свет), где, по меньшей мере, один биомаркер является одним и тем же биомаркером в каждом из биологических образцов.

Указанная дополнительная оценка в последующем периоде наблюдения дополнительно также может включать определение присутствия или отсутствия одного или более генетических SNP-маркеров, выбранных из группы, состоящей из rs12490248, rs4245739, rs10094059, rs306801, rs2823118, rs2025645, rs9359428, rs10178804, rs6090461, rs2270785, rs16901841, rs2465796, rs17256058, rs16849146, rs2269640, rs8044335, rs6530238, rs712242, rs9267911, rs11134144, rs12880777, rs7090755, rs132774, rs17779822, rs398146, rs4844228, rs4237185, rs7125415, rs1439024, rs6770955, rs11253002, rs4822763, rs2162185, rs12640320, rs5945637, rs3818714, rs6762443, rs10508678, rs2272668, rs2227270, rs6437715, rs3759129, rs1891158, rs7358335, rs12988652, rs3796547, rs7234917, rs6509345, rs966304, rs1515542, rs11631109, rs871688, s4382847, rs9972541, rs13113975, rs4119478, rs1380862, rs7529518, rs785437, rs1140809, rs4830488, rs10458360, rs2738571, rs11634741, rs1950198, rs539357, rs16887736, rs7658048, rs11222496, rs2207790, rs12506850, rs4512641, rs2813532, rs6934898, rs582598, rs10191478, rs10486562, rs17395631, rs7525167, rs12637074, rs10887926, rs7485441, rs1944047, rs7178085, rs17318620, rs10489871, rs2691274, rs6962297, rs1827611, rs4806120, rs7164364, rs2293710, rs13017302, rs4570588, rs2386841, rs40485, rs524908, rs10795841, rs4273907, rs12612891, rs10496470, rs6755901, rs1943821. rs13319878, rs6957416, rs12552397, rs6489794, rs4346531, rs7777631, rs1046011, rs16988279, rs986472, rs10508422, rs9456490, rs1295683, rs2449600, rs7075945, rs9358913, rs1477886, rs753032, rs409558, rs4246742, rs10060513, rs17070292, rs10826398, rs17744022, rs7801918, rs885479, rs1863610, rs3805284, rs10832514, rs2509867, rs2070874, rs2339654, rs12903579, rs11610799, rs2272316, rs6961773, rs2078277, rs17324573, rs6760417, rs2911756, rs12233245, rs896615, rs4760442, rs2087724, rs439378, rs4833103, rs6539333, rs4423250, rs12594014, rs17123359, rs12505546 и rs585197, или их подгруппы.

Данные, касающиеся присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера в биологическом образце, отобранном на указанной второй временной точке, полезны для создания данных, необходимых для формирования динамического комбинированного показателя в качестве следующей стадии.

Подгруппа из списка SNP может содержать примерно 95% или 90%, или 85%, или 80%, или 75%, или 70%, SNP в списке. Список также может содержать другие дополнительные SNP, упомянутые в настоящем документе. SNP в данном списке (все или подгруппа, содержащая примерно 95% или 90%, или 85%, или 80% или 75% или 70%, SNP в данном списке), могут быть размещены на одной и той же твердой подложке, например, на одном и том же предметном стекле, для одновременного обнаружения в подходящем аналитическом инструменте.

В одном из аспектов дополнительная оценка в последующем периоде наблюдения, проводимая на второй временной точке, также включает оценку риска, включающую комбинирование данных относительно присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера в указанных образцах, отобранных на первой и второй временной точке, где указанный, по меньшей мере, один определяемый биомаркер представляет один и тот же биомаркер в каждом из биологических образцов, и где период времени между отбором первого и второго биологического образца, составляет примерно три месяца, для формирования динамического комбинированного показателя, который отражает изменение присутствия или концентрации биомаркера в указанных биологических образцах между первой и второй временной точками. Каким образом рассчитывается данный динамический комбинированный показатель, описано выше в данном документе. Другие периоды времени, упомянутые в настоящем документе в отношении РПЖ, также применимы к настоящему способу.

Далее изобретение будет иллюстрировано в последующем экспериментальном разделе. Примеры, приведенные в нем, являются только иллюстративными и не ограничивающими настоящее изобретение.

Пример 1

Для иллюстрации настоящего изобретения, был исследован комплект данных, включающий данные по 436 субъектам, которые были подвергнуты скринингу в отношении рака предстательной железы в клиническом испытании STHLM3. Выбранные субъекты отвечали следующим критериям:

а. Первоначальный анализ ПСА по значению общего ПСА был ниже 10 нг/мл.

b. Субъект был выбран для выполнения биопсии.

c. Во время биопсии, был отобран второй образец крови и был проведен второй анализ ПСА, и определено соответствующее значение ПСА.

d. Изменение значения ПСА было ниже 100%.

Субъекты были допущены к биопсии и второму анализу ПСА, как правило, в течение 10-30 суток, но в некоторых случаях время между первоначальным анализом ПСА и вторым определением ПСА составляло два или три месяца. В этой когорте у 175 субъектов изменение значений ПСА составляло менее чем 10%. У 129 субъектов значения ПСА были снижены на 10-73% по сравнению с первоначальным значением ПСА, и 101 имели значения ПСА, которые повысились на 10-100% по сравнению с первоначальным значением ПСА. На основе этого комплекта данных, было отмечено, что субъекты с небольшой разницей между первоначальным и вторым анализом ПСА доминировали с точки зрения диагностики рака предстательной железы. Из 116 субъектов, имеющих небольшую изменчивость ПСА, у 18% был AРПЖ. У субъектов со снижением значения ПСА у 12% был AРПЖ, и у субъектов с ростом значения ПСА у 12% имел место AРПЖ.

Для того чтобы проиллюстрировать, каким образом данный обнаруженный факт может быть применен в системе скрининга рака предстательной железы, были применены две различные модели для прогнозирования риска для субъекта, имеющего результаты биопсии по шкале Глисона 7 или выше. Балл по шкале Глисона 7 или выше является показателем прогрессирующего рака предстательной железы. Первая модель основана только на первоначальном значении ПСА, т.е.

Y1= значение 1 ПСА

Модель Y1 оценивали на ее способность прогнозировать агрессивную форму рака предстательной железы с помощью ROC-кривой, где ROC-AUC был определен как равный 0,57, при использовании первого значения ПСА. Во второй модели первоначальное значение ПСА комбинировали с динамикой изменения ПСА, то есть изменением значения ПСА, основанном на повторном определении ПСА, чтобы сформировать динамический комбинированный показатель, Y2, который отражает изменение концентрации ПСА.

Y2=1+0,7* значение 1 ПСА - 10,9* ABS ((значение 2 ПСА - значение 1 ПСА)/значение 1 ПСА),

где значение 1 ПСА является результатом первого анализа ПСА, значение 2 ПСА является результатом второго анализа ПСА и ABS (х) обозначает абсолютное значение параметра х. Модель Y2 оценивали на ее способность прогнозировать агрессивную форму рака предстательной железы и ROC-AUC определяли на значении 0,64.

ROC-кривые для двух моделей приведены на фигуре 1, где сплошная кривая 100 показывает модель Y2 и пунктирная кривая 110 показывает модель Y1.

Таким образом, субъекты со стабильным уровнем ПСА (изменение менее чем примерно 10%) имели более высокую частоту рака предстательной железы с баллом по шкале Глисона 7 (т.е. агрессивной формы рака предстательной железы), чем субъекты, имеющие варьирующее значение ПСА. Снижающееся значение ПСА между двумя тестами свидетельствует о более низком риске развития агрессивной формы рака предстательной железы. Удивительно, но также повышение уровня ПСА в период времени 2-12 недель свидетельствует о более низком риске агрессивной формы рака предстательной железы по сравнению с устойчивым значением ПСА. Таким образом, с помощью второго анализа ПСА в течение 3 месяцев от первоначального определения ПСА, можно лучше оценить, насколько требуется выполнение биопсии.

Пример 2

Для того чтобы проиллюстрировать, что изобретение имеет более общий характер, был изучен комплект данных, включающий данные по 326 субъектам, которые были подвергнуты скринингу на рак предстательной железы в клиническом исследовании STHLM3. Выбранные субъекты отвечали следующим критериям:

а. Первоначальный анализ ПСА по значению общего ПСА был ниже 10 нг/мл. В тоже время определяли значения MIC-1 и MSMB.

b. Субъект был выбран для выполнения биопсии.

c. Во время биопсии был отобран второй образец крови и был проведен второй анализ крови, и определены соответствующие значения ПСА, MIC-1 и MSMB.

d. Изменение значения ПСА было ниже 100%.

Субъекты были допущены к биопсии и второму анализу ПСА, как правило, в течение 1 месяца, но в некоторых случаях время между первоначальным анализом ПСА и вторым определением ПСА составляло два или три месяца. Примерно у 13% субъектов в данной когорте имел место AРПЖ. Как показано в таблице 1, три биомаркера в данной когорте имели четкие различия с точки зрения вариационной модели в зависимости от состояния раковой опухоли. В отношение биомаркера MIC-1, то из 213 субъектов, у которых отсутствовал рак предстательной железы, у 43% было стабильное значение MIC-1 (определяется как изменение менее чем на 10%) при сравнении результатов двух различных анализов. У 37% из этих субъектов было четко уменьшающееся значение (т.е. концентрация биомаркера MIC-1 снижалась более чем на 10%, когда результат второго теста сравнивали с первым). У остальных 20% из этих субъектов отмечали повышение концентрации MIC-1 более чем на 10%, когда результат второго теста сравнивали с первым. Среди 44 субъектов с подтвержденной агрессивной формой рака предстательной железы, у 50% была стабильная концентрация MIC-1, когда результат второго теста сравнивали с первым, это большая доля, чем в группе субъектов, у которых не было рака предстательной железы. Данный факт указывает на то, что стабильное значение MIC-1 в некоторой степени коррелирует с повышенным риском наличия AРПЖ. В отношение биомаркера MSMB, то у 17% субъектов, у которых не было рака, отмечали стабильные значения MSMB, в то время как у 31% субъектов с AРПЖ имели место стабильные значения MSMB. Это указывает на то, что стабильное значение MSMB коррелирует с повышенным риском наличия AРПЖ. То же самое справедливо для общего ПСА, который у 38% субъектов без рака имел стабильное значение, по сравнению с 60% субъектами с AРПЖ. В общем, этот пример показывает, что вывод о том, что стабильное значение белкового биомаркера в течение 1-3 месяцев коррелирует с повышенным риском наличия агрессивной формой рака предстательной железы, и не ограничивается ПСА, но справедливо и для других белковых биомаркеров, включая MSMB и MIC-1.

Таблица 1.

MIC-1 MSMB Общий ПСА Рак отсутствует N=213 N=193 N=197 Снижение более чем на 10% 37% 23% 34% Стабильный уровень 43% 17% 38% Повышение более чем на 10% 20% 60% 29% Бал по шкале Глисона=7 или 8 или 9 N=44 N=39 N=40 Снижение более чем на 10% 32% 18% 20% Стабильный уровень 50% 31% 60% Повышение более чем на 10% 18% 51% 20%

Пример 3

После отбора образцов у пациентов в течение более длительного времени, комплект данных из примера 1 был увеличен до данных по 1616 субъектам, которые были подвергнуты скринингу на рак предстательной железы в клиническом исследовании STHLM3. Исследованы значения для этих субъектов. Выбранные субъекты отвечали следующим критериям:

а. Первоначальный анализ ПСА по значению общего ПСА был ниже 10 нг/мл.

b. Субъект был выбран для проведения биопсии.

c. Во время биопсии был отобран второй образец крови и был проведен второй анализ ПСА, и определено соответствующее значение ПСА.

d. Изменение значения ПСА было ниже 100%.

Субъекты были допущены к биопсии и второму тесту ПСА, как правило, в течение 10-30 суток, но в некоторых случаях время между первоначальным анализом ПСА и вторым определением ПСА составляло два или три месяца. На фигуре 2 показан риск развития АРПЖ (ось Y), который определяли баллом по шкале Глисона=7, 8, 9 или 10, в зависимости от степени изменения значения ПСА. У субъектов, которые имели почти одинаковое значение ПСА, то есть значение, изменяющееся менее чем на 10% вверх или 10% вниз, риск возникновения АРПЖ был выше на 16% (т.е. 0,16 по шкале оси Y). Для субъектов, у которых уровень ПСА снижался более чем на 10% в течение короткого промежутка времени между отбором двух образцов крови, риск наличия АРПЖ был четко ниже на 16%, фактически приближаясь к 3% для субъектов с самым большим снижением. Для субъектов, которые имели увеличение значения ПСА более чем на 10%, риск был ниже, чем у субъектов, которые не имели или имели незначительное изменение значения ПСА. Снижение риска, связанного с повышением уровня ПСА, было четким и значительным, но не так выраженным, как для снижения уровня ПСА. При оценке того, какие интервалы времени давали наилучшие показатели с точки зрения способности прогнозирования АРПЖ, было отмечено, что наилучший временной интервал составлял 14-42 суток. Для субъектов, которые имели срок разделения между образцами крови 14-42 суток, отношение шансов для повышения ПСА более чем на 10% составляло 0,63-0,66, и для снижения более чем на 10% отношение шансов составило 0,29-0,44. Для более коротких промежутков времени повышение и уменьшение значения ПСА более чем на 10% связано с более низким риском АРПЖ, но здесь повышение значения ПСА более чем на 10% было более сильным показателем снижения риска (отношение шансов=0,29) по сравнению со снижением ПСА более чем на 10% (отношение шансов=0,54). При более длинных интервалах времени между отбором образцов крови, возможность прогнозировать наличие АРПЖ постепенно уменьшается. При периоде разделения между двумя образцами, составляющем 49 суток, явное изменение значения ПСА (более чем на 10%) было слабо связано с более низким риском АРПЖ, и при периоде разделения 56 суток изменение значения ПСА какая-либо возможность прогнозировать АРПЖ отсутствовала, при условии определения изменения, как увеличение или уменьшение более чем на 10%.

Пример 4

Комплект данных из примера 3 оценивали на способность прогнозирования рака предстательной железы в целом. На фигуре 3 показан риск развития РПЖ (ось Y), в этом случае определяемый как балл по шкале Глисона=6, 7, 8, 9 или 10, в зависимости от степени изменения значения ПСА. Риск наличия РПЖ для субъекта, который имеет стабильное значение ПСА (определяется как изменение менее чем на 10% вверх или вниз), составляет более 40%. Риск для субъекта, который имеет изменяющиеся значения ПСА, повышение более чем на 10% или снижение более чем на 10%, составляет примерно 30%. Это означает, что изменение показателя ПСА указывает на низкий риск рака предстательной железы в целом.

Пример 5

Комплект данных из примера 3 оценивали с использованием другого определения изменения. Во-первых, выбрали определение изменения значения ПСА, составляющее более чем 30% (т.е. повышение более чем 30% или снижение более чем на 30%). Во-вторых, оценивали субъектов, которые имели период между первым и вторым образцами, равным 35-63 суток. На фигуре 4 показан риск АРПЖ (ось Y), в данном случае определяемый как балл по шкале Глисона=7, 8, 9 или 10, в зависимости от степени изменения значения ПСА для субъектов, которые имели период между первым и вторым образцами 35-63 суток. Риск наличия РПЖ для субъекта, который имеет стабильное значение ПСА (определяется как изменение менее чем на 30% вверх или вниз), составляет более 7-20%. Риск для субъекта, который имеет изменяющееся значение ПСА, повышение более чем на 30% или снижение более чем на 30%, составляет примерно 5%. Это означает, что большая изменчивость ПСА свидетельствует о пониженном риске развития агрессивной формы рака предстательной железы для субъектов, у которых прошло 35-63 суток между двумя образцами.

Пример 6

В клиническом исследовании STHLM3 оценивали программу мониторинга рака предстательной железы. Данный пример основан на значительной части исследования, где 47610 субъектов вступили в исследование, и у них была отобран первый образец крови. Этот первый образец крови был первоначально охарактеризован в отношении ПСА и значения свободного ПСА. Для субъектов с ПСА ниже 1 нг/мл риск рака предстательной железы является низким, и в этом случае должна быть дана рекомендация провести еще один тест на ПСА в течение 3-10 лет. Это было сообщено этим субъектам как зеленый свет. Для субъектов, имеющих значение ПСА выше или равное 10 нг/мл, риск рака предстательной железы является высоким, и должна быть дана рекомендация выполнить биопсию. Это было сообщено этим субъектам как красный свет. Для субъектов со значением ПСА в диапазоне от 1 до 10 нг/мл, образец крови должен быть подвергнут дополнительному последующему тестированию в периоде последующего наблюдения, включающему определение 6 биомаркеров (ПСА, свободный ПСА, интактный ПСА, hK2, MIC-1 и MSMB) и 254 генетических SNP-маркеров (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, RS1 1601037, rs6489721, RS1 1168936, rs9297756, RS1 1900952, 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, rs2465796, rs17256058, rs16849146, rs2269640, rs8044335, rs6530238, rs712242, rs9267911, rs11134144, rs12880777, rs7090755, rs132774, rs17779822, rs398146, rs4844228, rs4237185, rs7125415, rs1439024, rs6770955, rs11253002, rs4822763, rs2162185, rs12640320, rs5945637, rs3818714, rs6762443, rs10508678, rs2272668, rs2227270, rs6437715, rs3759129, rs1891158, rs7358335, rs12988652, rs3796547 rs7234917, rs6509345, rs966304, rs1515542, rs11631109, rs871688, s4382847, rs9972541, rs13113975, rs4119478, rs1380862, rs7529518, rs785437, RS1 140809, rs4830488, rs10458360, rs2738571, rs11634741, rs1950198, rs539357, rs16887736, rs7658048, rs11222496, rs2207790, rs12506850, rs4512641, rs2813532, rs6934898, rs582598, rs10191478, rs10486562, rs17395631, rs7525167, rs12637074, rs10887926, rs7485441, rs1944047, rs7178085, rs17318620, rs10489871, rs2691274, rs6962297, rs1827611, rs4806120, rs7164364, rs2293710, rs13017302, rs4570588, rs2386841, rs40485, rs524908, rs10795841, rs4273907, rs12612891, rs10496470, rs6755901, rs1943821, rs13319878, rs6957416, rs12552397, rs6489794, rs4346531, rs7777631, rs1046011, rs16988279, rs986472, rs10508422, rs9456490, rs1295683, rs2449600, rs7075945, rs9358913, rs1477886, rs753032, rs409558, rs4246742, rs10060513, rs17070292, rs10826398, rs17744022, rs7801918, rs885479, rs1863610, rs3805284, rs10832514, rs2509867, rs2070874, rs2339654, rs12903579, rs11610799, rs2272316, rs6961773, rs2078277, rs17324573, rs6760417, rs2911756, rs12233245, rs896615, rs4760442, rs2087724, rs439378, rs4833103, rs6539333, rs4423250, rs12594014, rs17123359, rs12505546 и rs585197). Несмотря на то, что использование полного списка является предпочтительным, любая подгруппа из этого списка подходит для использования в оценке наличия или отсутствия агрессивной формы рака предстательной железы у субъекта. Предпочтительные его части также упоминаются в настоящем документе. Также подгруппа из списка SNP может содержать примерно 95% или 90%, или 85%, или 80%, или 75%, или 70%, из указанного списка SNP. SNP в этом списке (все или подгруппа, содержащая примерно 95% или 90%, или 85%, или 80% или 75% или 70%, этого списка SNP), могут быть размещены на одной и той же твердой подложке, например, на одном и том же предметном стекле, для одновременного обнаружения в подходящем аналитическом инструменте.

Кроме того, на визите к врачу было проведено пальцевое ректальное обследование (DRE) и определение объема предстательной железы. История болезни пациента была собрана из отдельных, хотя, и электронных вопросников. На основании результатов дополнительных измерений и обследований, оценивали балл риска:

Биомаркеры, кумулятивно добавленные ROC-AUC

Общий ПСА 0,61

Возраст 0,61

Семейная история 0,61

Предыдущие биопсии 0,61

Генетическая оценка 0,66

MSMB 0,67

MIC1 0,67

Свободный ПСА 0,70

Интактный ПСА 0,72

HK2 0,72

Объем предстательной железы 0,76

DRE 0,76

В исследовании STHLM3 44% участников получили сообщение о зеленом свете, т.е. они имели значение ПСА ниже 1 нг/мл. Примерно 1% субъектов имели значение ПСА 10 нг/мл и выше, и, следовательно, получили сообщение о красном свете и направление на выполнение процедуры биопсии предстательной железы. Остальные 55% субъектов имели значение ПСА от 1 до 10 нг/мл, и для этих субъектов был проведен расширенный анализ биомаркеров. Риск развития рака оценивали с помощью следующего уравнения:

ln(р/(1-р))=1,64-0,39* sqrt (FUmicl) - 1,09* sqrt (FUmsmb)+6,98* FUhk2-0,075* sqrt T (FUpsa) - 2,03* sqrt (FUfreePsaTF) - 2,74* sqrt (FUpsa/FUfreepsa ))+4,1 FUintactPsa - 0,42* sqrt (INpsa)+2,51* sqrt (INfreePsa) - 9,4* sqrt (INfreepsa/INpsa)+0,063* возраст+0,50* FUgeneticScore+0,069* семейный анамнез - 0,43* предыдущая биопсия+0,95* DRE - 0,45* sqrt (объем)

где ln(р/(1-р)) представляет логарифм отношения шансов, связанных с агрессивной формой рака предстательной железы (определяется как балл по шкале Глисона 7 или выше), где FUmicl, FUmsmb, FUhk2, FUpsa, FUfreepsa, FUintactPSA относятся к значениям MIC-1, MSMB, hK2, ПСА, свободного ПСА и интактного ПСА (в условных единицах, которые тесно связаны с нг/мл), полученных в периоде последующего наблюдения, где FUgeneticScore относится к генетической оценке, полученной в периоде последующего наблюдения, где INpsa и INfreepsa относятся к значениям ПСА и свободного ПСА, полученным в первом анализе первого образца крови (в единицах нг/мл), где DRE и объем относятся к результату пальцевого ректального обследования (1 или 0) и объему предстательной железы (в мл), где возраст указывает возраст (в годах) субъекта, где семейный анамнез указывает, что у отца или брата субъекта был рак предстательной железы (1 или 0), и где предыдущая биопсия указывает, что у субъекта проводили предыдущую (отрицательную) биопсию (1 или 0).

Уравнение для расчета логарифма отношения шансов может быть несколько изменено без ущерба для общей эффективности. Как следует из списка ROC-AUC возрастает, когда кумулятивно добавляются различные носители информации, ни один из которых не является абсолютно критическим, возможно, за исключением значения общего ПСА. Это означает, что если один биомаркер (например, интактный ПСА) или один носитель информации (например, возраст) исключается из набора данных и создается новое уравнение для расчета логарифма отношения шансов, то общая эффективность будет почти такой же, как представлено для полного уравнения в этом примере. Удаление нескольких биомаркеров и/или носителей информации, в частности, более чем 3 биомаркера и/или носителя информации, будет оказыватьь заметное влияние на эффективность.

Логарифм отношения шансов наличия рака предстательной железы объединяли со значением ПСА для определения того, что субъект имел средний риск развития рака предстательной железы, что приводило к рекомендации выполнить еще один тест ПСА через 1-3 года, переданной как желтый свет. Если у субъекта имел место повышенный риск развития рака предстательной железы, то давалась рекомендация выполнить биопсию, которая сообщалась как красный свет. Значения, используемые для различения желтого света от красного света, сообщенные в этом примере, зависят от пороговых значений (ПСА > 3 нг/мл или (логарифм отношения шансов)> -2,2). Полученная в результате чувствительность составляет примерно 0,85 и специфичность - примерно 0,45. В клинической практике выбранные пороговые значения, используемые для рекомендации субъектам выполнить биопсию, зависят от многих региональных факторов. Одной неограничивающей возможностью является, например, использование значения ПСА > 4 нг/мл или (логарифм отношения шансов) > -1,3, который будет иметь более низкую чувствительность (примерно 0,6), но более высокую специфичность (примерно 0,76), чем пороговые значения, используемые в данном примере.

Примерно из 26000 субъектов, которые находились в категории ПСА 1-10 нг/мл, примерно 7000 было рекомендовано выполнить биопсию. Биопсию проводили через 1-12 недель после первой пробы крови и чаще через 2-7 недель после первой пробы крови. Когда субъект приходил для проведения биопсии, то отбирали кровь для постановки второго теста, и он был подвергнут последующему определению биомаркеров, описанных выше. В исследовании всем субъектам выполняли биопсию независимо от результатов определения биомаркеров во втором образце крови, и примерно 61% биопсий был отрицательным, в 22% случаев был обнаружен рак предстательной железы с баллом по шкале Глисона 6, и в 17% случаях была выявлена агрессивная форма рака предстательной железы с баллом по шкале Глисона 7 или выше.

Если вышеописанная процедура должна проводиться с использованием только значения ПСА в качестве показателя, насколько следует рекомендовать биопсию, то количество рекомендаций по поводу биопсии будет увеличиваться, и число отрицательных биопсий будет возрастать. С использованием порогового значения ПСА 4,0 нг/мл в качестве имеющейся в настоящее время стандартной процедуры для направления на биопсию (которая настоящее время имеется в клинической практике в Швеции), способ, описанный в данном примере, позволит сэкономить 37% биопсий на том же уровне чувствительности в отношении агрессивной формы рака предстательной железы, то есть потребуется на 37% меньше биопсий для определения такого же количества агрессивных форм рака, по сравнению с одним ПСА. В данной последовательности действий оценка риска для каждого субъекта может быть изменена во время получения результатов по второму образцу крови (отобранному во время биопсии), чтобы использовать краткосрочную динамику ПСА для уточнения оценки риска. Динамический комбинированный показатель ПСА (ПСАkcv) может быть сформировано следующим образом:

ПСАkcv=1, если (второй ПСА-первый ПСА)/первый ПСА* 100> 10

ПСАkcv=1, если (второй ПСА-первый ПСА)/первый ПСА* 100 <-10

В противном случае ПСАkcv=0

Добавление ПСАkcv к оценке риска дает возможность улучшить диагностическую эффективность примерно с 0,01 до 0,03 единиц ROC-AUC, и приведет к дальнейшему сокращению количества биопсий, необходимых для сохранения дополнительных процентов биопсий на том же уровне чувствительности в отношении агрессивной формы рака предстательной железы, по сравнению с одним ПСА. С этической точки зрения, важно отметить, что данное изобретение было начато в ходе клинических испытаний, и также то, что испытание как таковое не может быть изменено после того, как оно началось. Кроме того, только после того, как имеется доступ к ретроспективным данным после завершения испытания, может быть подтверждено, что краткосрочная динамика ПСА действительно является существенным показателем риска рака предстательной железы.

Несмотря на то, что изобретение было описано при обращении к его предпочтительному варианту осуществления, который представляет наилучший вариант в настоящее время, известный заявителям, следует понимать, что могут быть сделаны различные изменения и модификации, как должно быть очевидно специалисту с обычной квалификацией в данной области техники, не отступая от объема настоящего изобретения, представленного в прилагаемой формуле изобретения.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использована для обнаружения наличия или отсутствия солидной злокачественной опухоли у субъекта, такой как рак предстательной железы (РПЖ). Для этого у субъекта на первой и второй временных точках отбирают биологический образец. Затем определяют присутствие по меньшей мере одного биомаркера солидной злокачественной опухоли. Биомаркер выбирают из макрофагального ингибирующего цитокина 1 (mic-1), общего ПСА и бета-микросемипротеина (msmb). Формируют комбинированный показатель, отражающий изменение концентрации биомаркера между временными точками. При этом промежуток времени между временными точками составляет от 10 дней до 3 месяцев. Сравнивают комбинированный показатель со значением в контрольном образце. Также предложен способ обнаружения наличия или отсутствия РПЖ у субъекта. Группа изобретений позволяет проводить первоначальную диагностику рака простаты у субъекта. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил., 6 пр.

1. Способ обнаружения наличия или отсутствия заранее определенной солидной злокачественной опухоли у субъекта, включающий:

А. Обеспечение, по меньшей мере, одного биологического образца, отобранного у указанного субъекта на первой временной точке;

В. Обеспечение, по меньшей мере, одного биологического образца, отобранного у указанного субъекта на второй временной точке;

С. Определение в указанных, по меньшей мере, двух биологических образцах присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера, связанного с указанной заранее определенной солидной злокачественной опухолью;

D. Комбинирование данных о присутствии или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера для формирования комбинированного показателя, который отражает изменение присутствия или концентрации указанного по меньшей мере, одного биомаркера между первой временной точкой и второй временной точкой;

Е. Соотнесение комбинированного показателя с наличием или отсутствием указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли у указанного субъекта сравнением комбинированного показателя с заранее определенным значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли и доброкачественной опухоли;

где

по меньшей мере, один определяемый биомаркер является одним и тем же биомаркером в каждом из биологических образцов;

указанная солидная злокачественная опухоль представляет собой рак предстательной железы (РПЖ); и

промежуток времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне от 10 дней до 3 месяцев,

где указанный, по меньшей мере, один биомаркер выбран из группы, состоящей из макрофагального ингибирующего цитокина 1 (MIC-1), общего ПСА и бета-микросемипротеина (MSMB).

2. Способ по п. 1, где период времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне от 0,1% до 15% от типичного времени удвоения объема опухоли для указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

3. Способ по п. 1, где период времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне от 0,1% до 12,5% от типичного времени удвоения объема опухоли для указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

4. Способ по любому из пп. 1-3, где указанное заранее определенное значение различается между (i) сильно изменчивым присутствием или концентрацией, по меньшей мере, одного биомаркера, который не связан с развитием заранее определенной солидной злокачественной опухоли, и (ii) менее изменчивым присутствием или концентрацией, по меньшей мере, одного биомаркера, который связан с развитием заранее определенной солидной злокачественной опухоли.

5. Способ по любому из пп. 1-4, где указанная солидная злокачественная опухоль представляет агрессивную форму рака предстательной железы (АРПЖ).

6. Способ по п. 1 или 5, где период времени между первой временной точкой и второй временной точкой составляет от 3 суток до 6 месяцев.

7. Способ по п. 1 или 5, где период времени между первой временной точкой и второй временной точкой составляет от 1 суток до 3 месяцев.

8. Способ по п. 7, где период времени между первой временной точкой и второй временной точкой составляет от 1 суток до 7 недель и разница 10% (увеличение или уменьшение) или более в концентрации или присутствии простат-специфического антигена (ПСА) в первом и втором биологическом образце, отобранных на первой и второй временной точке, рассматривается в качестве изменения, указывающего на более низкий риск наличия РПЖ, и изменение на 10% или меньше в концентрации или присутствии простат-специфического антигена (ПСА) в первом и втором биологическом образце, отобранных на первой и второй временной точки, указывает на более высокий риск наличия рака предстательной железы.

9. Способ по п. 1, где указанный, по меньшей мере, один биомаркер выбран из группы, состоящей из свободного ПСА, комплексного ПСА, общего ПСА, MSMB, MIC-1.

10. Способ по п. 1, где по меньшей мере, один указанный биомаркер выбирают из группы, состоящей из свободного ПСА, интактного ПСА, hK2, MIC-1 и MSMB.

11. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

анализ в указанных, по меньшей мере, двух биологических образцах группы однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), связанных с указанной заранее определенной солидной злокачественной опухолью (SNPst), определением присутствия или отсутствия каждого из множества SNPst;

комбинирование данных, касающихся указанной группы SNPst, для формирования комбинированного показателя SNPst, представляющего SNPst-связанный риск развития заранее определенной солидной злокачественной опухоли;

комбинирование комбинированного показателя и комбинированного показателя SNPst с получением общего комбинированного показателя; и

соотнесение указанного общего комбинированного показателя с наличием или отсутствием указанной заранее определенной солидной злокачественной опухоли у указанного субъекта сравнением указанного общего комбинированного показателя с заранее определенным значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли и доброкачественной опухоли.

12. Способ по п. 1, где данные, касающиеся, по меньшей мере, одного биомаркера, комбинируются согласно заранее определенному уравнению с формированием указанного комбинированного показателя.

13. Способ по п. 11, где данные, касающиеся указанной категории SNP, комбинируются согласно заранее определенному уравнению с формированием указанного комбинированного показателя SNPst.

14. Способ по п. 11, где указанный динамический комбинированный показатель и комбинированный показатель SNPst объединяются согласно заранее определенному уравнению с формированием указанного общего комбинированного показателя.

15. Способ по п. 1, где, по меньшей мере, стадии D и E, такие как стадии A-E, осуществляют с помощью компьютерного программного продукта во внутренней памяти цифрового компьютера.

16. Способ по п. 15, где компьютерный продукт содержит средства программного кода для осуществления способа по п. 11.

17. Способ обнаружения наличия или отсутствия РПЖ у субъекта, включающий:

А. Определение присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного связанного с РПЖ биомаркера, такого как ПСА или общий ПСА, в первом биологическом образце от субъекта, отобранном на первой временной точке;

В. В случае определения множества биомаркеров комбинирование данных о присутствии или концентрации биомаркерных показателей в комбинированный показатель или биомаркерный показатель, и затем

i) если биомаркерный показатель для измерения одного биомаркера или комбинированный показатель для измерения множества биомаркеров в указанном первом биологическом образце ниже или равен заранее определенному низкому уровню риска, который отражает низкий риск развития рака предстательной железы, то рекомендуется провести еще один анализ в течение 3-10 лет (зеленый свет),

или

ii) если биомаркерный показатель для измерения одного биомаркера или комбинированный показатель для измерения множества биомаркеров в указанном первом биологическом образце выше или равен заранее определенному высокому уровню риска, который отражает высокий риск развития рака предстательной железы, то указанному субъекту рекомендуется выполнить подтверждающую диагностическую процедуру, такую как биопсия (красный свет), или

iii) если биомаркерный показатель для измерения одного биомаркера или комбинированный показатель для измерения множества биомаркеров в указанном первом биологическом образце находится между низким уровнем риска и высоким уровнем риска, то указанный биологический образец подвергают дополнительной оценке в последующем периоде наблюдения или тестированию для определения того, насколько:

а) указанный субъект имеет высокий риск и должен быть направлен на подтверждающую диагностическую процедуру, такую как биопсия (красный свет), или

b) указанный субъект имеет средний риск в отношении рака предстательной железы, то рекомендуются провести еще один анализ в течение 1-3 лет (желтый свет),

где дополнительная оценка в последующем периоде наблюдения, проводимая с биологическим образцом, полученным на первой временной точке, включает измерение в указанном биологическом образце присутствия или концентрации одного или более биомаркеров, выбранных из группы, состоящей из: ПСА, свободного ПСА, интактного ПСА, hK2, MIC-1 и MSMB и/или определение присутствия или отсутствия генетических SNP-маркеров, выбранных из группы, состоящей из: 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 и rs3096702, или их подгруппы для определения того, имеет ли указанный субъект средний риск (желтый свет) или высокий риск (красный свет), комбинированием всех полученных результатов, относящихся к субъекту,

и затем проведение дополнительной оценки в последующем периоде наблюдения, проводимой на второй временной точке, для определения уровня риска, где указанная оценка, проводимая на второй временной точке, включает одно или более из следующего: пальцевое ректальное обследование (DRE), определение объема предстательной железы, сбор истории болезни пациента; и определение присутствия или концентрации биомаркера в биологическом образце, отобранном на указанной второй временной точке, и затем комбинирование всех полученных результатов, связанных с субъектом, такое как комбинирование данных, основанных на: присутствии или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера в первом биологическом образце, отобранном на первой временной точке, и/или одного или более результатов оценки в последующем периоде наблюдения, для формирования комбинированного показателя и сравнение его с заранее определенным значением, установленным с контрольными образцами с известным диагнозом заранее определенной солидной злокачественной опухоли предстательной железы и доброкачественной опухоли, отражающим высокий риск или средний риск рака предстательной железы (красный свет или желтый свет), где, по меньшей мере, один биомаркер является одним и тем же биомаркером в каждом из биологических образцов, где

промежуток времени между первой временной точкой и второй временной точкой находится в диапазоне от 1 дня до 8 месяцев.

18. Способ по п. 17, где дополнительная оценка в последующем периоде наблюдения дополнительно включает определение присутствия или отсутствия одного или более генетических SNP-маркеров, выбранных из группы, состоящей из rs12490248, rs4245739, rs10094059, rs306801, rs2823118, rs2025645, rs9359428, rs10178804, rs6090461, rs2270785, rs16901841, rs2465796, rs17256058, rs16849146, rs2269640, rs8044335, rs6530238, rs712242, rs9267911, rs11134144, rs12880777, rs7090755, rs132774, rs17779822, rs398146, rs4844228, rs4237185, rs7125415, rs1439024, rs6770955, rs11253002, rs4822763, rs2162185, rs12640320, rs5945637, rs3818714, rs6762443, rs10508678, rs2272668, rs2227270, rs6437715, rs3759129, rs1891158, rs7358335, rs12988652, rs3796547, rs7234917, rs6509345, rs966304, rs1515542, rs11631109, rs871688, s4382847, rs9972541, rs13113975, rs4119478, rs1380862, rs7529518, rs785437, rs1140809, rs4830488, rs10458360, rs2738571, rs11634741, rs1950198, rs539357, rs16887736, rs7658048, rs11222496, rs2207790, rs12506850, rs4512641, rs2813532, rs6934898, rs582598, rs10191478, rs10486562, rs17395631, rs7525167, rs12637074, rs10887926, rs7485441, rs1944047, rs7178085, rs17318620, rs10489871, rs2691274, rs6962297, rs1827611, rs4806120, rs7164364, rs2293710, rs13017302, rs4570588, rs2386841, rs40485, rs524908, rs10795841, rs4273907, rs12612891, rs10496470, rs6755901, rs1943821, rs13319878, rs6957416, rs12552397, rs6489794, rs4346531, rs7777631, rs1046011, rs16988279, rs986472, rs10508422, rs9456490, rs1295683, rs2449600, rs7075945, rs9358913, rs1477886, rs753032, rs409558, rs4246742, rs10060513, rs17070292, rs10826398, rs17744022, rs7801918, rs885479, rs1863610, rs3805284, rs10832514, rs2509867, rs2070874, rs2339654, rs12903579, rs11610799, rs2272316, rs6961773, rs2078277, rs17324573, rs6760417, rs2911756, rs12233245, rs896615, rs4760442, rs2087724, rs439378, rs4833103, rs6539333, rs4423250, rs12594014, rs17123359, rs12505546 и rs585197, или их подгруппы.

19. Способ по п. 17 или 18, где подгруппа SNP составляет, по меньшей мере, 90% SNP в данном списке.

20. Способ по п. 17 или 18, где подгруппа SNP составляет, по меньшей мере, 95% SNP в данном списке.

21. Способ по одному из пп. 17, 18, где дополнительная оценка в периоде последующего наблюдения, проводимая на второй временной точке, также включает оценку риска, включающую комбинирование данных относительно присутствия или концентрации, по меньшей мере, одного биомаркера в указанных биологических образцах, отобранных на первой и второй временной точке, для формирования комбинированного показателя, который отражает изменение присутствия или концентрации биомаркера в указанных биологических образцах между первой и второй временной точками, где указанный, по меньшей мере, один биомаркер представляет один и тот же биомаркер в каждом из биологических образцов и где период времени между первым и вторым биологическим образцом составляет три месяца.