Настоящее изобретение можно отнести к области медицины. В частности, настоящее изобретение относится к способу диагностики in vitro колоректального рака и/или его предраковой стадии.
Колоректальный рак (CRC) (также известный как рак толстой кишки, рак прямой кишки или рак толстого кишечника) представляет собой злокачественное образование в толстой или прямой кишке (отделах толстого кишечника). Подавляющее большинство злокачественных опухолей толстого кишечника представляют собой аденокарциномы. Причиной этого является то, что в толстой кишке находится множество желез в тканях. Когда эти железы претерпевают ряд изменений на генетическом уровне, то предсказуемо они переходят от доброкачественного состояния к инвазивному злокачественному образованию в толстой кишке. Аденомы толстого кишечника, в частности, прогрессирующая колоректальная аденома (AA), являются доброкачественным вариантом злокачественных аденокарцином, но все же имеют потенциал к малигнизации, если их не удалить (обычно их удаляют за счет их способности к малигнизации и приводить к раку толстого кишечника).
Скрининг представляет собой эффективный способ профилактики и снижения смертности от колоректального рака, и его рекомендуется проводить в возрасте от 50 до 75 лет. Самый известный и наиболее часто используемый скрининговый тест на колоректальный рак называется фекальным иммунохимическим тестом (FIT). С использованием FIT обнаруживается скрытая кровь в образцах кала, что может быть признаком предракового состояния или онкологического заболевания. Если получены аномальные результаты, то обычно рекомендуется провести колоноскопию, которая позволяет врачу обследовать внутреннюю часть толстой и прямой кишки для постановки диагноза. Небольшие полипы при обнаружении во время колоноскопии могут быть удалены. Если обнаружен большой полип или опухоль, то может быть проведена биопсия для уточнения их злокачественного характера. Гастроэнтеролог использует колоноскопию для обнаружения и удаления этих аденом и полипов, чтобы предотвратить дальнейшее развитие генетических изменений, которые приведут к инвазивной аденокарциноме.
Несмотря на то, как пояснялось выше, FIT в настоящее время используется для скрининга колоректального рака, важно отметить, что FIT обеспечивает низкую чувствительность для выявления AA (примерно 20-30% в зависимости от данных в разных литературных источниках), означая, что большинство пациентов указанного типа могут ошибочно классифицироваться как не имеющие заболевания. Следовательно, FIT не может выявлять аденомы за счет своей низкой чувствительности. Более того, поскольку в FIT используются образцы кала, то метод имеет низкую комплаентность. С другой стороны, колоноскопия представляет собой инвазивный метод, при котором наиболее серьезным осложнением обычно является перфорация желудочно-кишечного тракта. С другой стороны, в настоящее время колоноскопия представляет собой процедуру, включающую анестезию, и применение слабительных средств, которые обычно принимают при подготовке кишечника к колоноскопии, что связано с рядом проблем с пищеварением.
Важно отметить, что способы, используемые в настоящее время для скрининга общей популяции, подверженной риску заболевания CRC или AA, ассоциируются с высоким уровнем ложноположительных результатов. Следовательно, в настоящее время выполняется большое количество ненужных последующих колоноскопий.
Настоящее изобретение обеспечивает четкое решение вышеуказанных проблем, поскольку оно базируется на способе in vitro выявления или скрининга субъектов, подверженных риску заболевания колоректальным раком или колоректальными аденомами (в частности прогрессирующими колоректальными аденомами), с отклонением от уровня концентрации белковых биомаркеров, выделенных из образцов, полученных малоинвазивными процедурами, таких как кровь, сыворотка или плазма. Поскольку способ по настоящему изобретению основан на образцах крови, сыворотки или плазмы, то ожидается, что он улучшит комплаентность субъектов к скринингу на колоректальный рак. Кроме того, способ по настоящему изобретению обеспечивает высокую чувствительность и специфичность, означая, что это надежный и экономичный метод выявления как колоректального рака, так и колоректальных аденом.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу in vitro диагностики, идентификации или скрининга субъектов-людей, подверженных риску заболевания колоректальным раком и/или прогрессирующими колоректальными аденомами, с отклонением от уровня концентрации белковых биомаркеров, выделенных из образцов, полученных малоинвазивными процедурами, таких как кровь, сыворотка или плазма. Способ по изобретению обеспечивает высокую чувствительность и специфичность, означая, что это надежный и экономичный способ обнаружения как колоректального рака, так и колоректальных аденом.
Поскольку способ по изобретению имеет более высокую чувствительность и специфичность по сравнению со способом, используемым в настоящее время (FIT) для скрининга общей популяции, подверженной риску заболевания CRC или AA, то он ассоциируется с более низким процентом ложноположительных результатов. Следовательно, способ, описанный в настоящем изобретении, четко помогает уменьшить количество последующих колоноскопий, тем самым улучшая скрининг или диагностику, используемые в настоящее время, у пациентов. После выполнения способа по изобретению, если определено, что пациенты могут страдать колоректальным раком и/или предраковой стадией, то результат подтверждается колоноскопией. Однако если не установлено, что пациент может страдать колоректальным раком и/или предраковой стадией, то отсутствует необходимость в проведении колоноскопии, и рекомендуется рутинное обследование с использованием способа по изобретению, описанного ниже.
В частности, первый вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу (далее «способ по изобретению») диагностики in vitro колоректального рака и/или его предраковой стадии, который включает: a) измерение уровня концентрации, по меньшей мере, Flt3L в биологическом образце, полученном от субъекта, и b) где, если обнаруживается отклонение или изменение уровня концентрации, по меньшей мере, Flt3L по сравнению с референсным уровнем концентрации, измеренным у здоровых контрольных субъектов, то это указывает на то, что субъект страдает колоректальным раком и/или предраковой стадией.
В особенно предпочтительном варианте осуществления способ по изобретению включает измерение уровня концентрации, по меньшей мере, комбинации [Flt3L и CYFRA21-1] в биологическом образце, полученном от субъекта.
В этом отношении важно учитывать, что все наиболее надежные сигнатуры, заявленные в настоящем изобретении, включают Flt3L, предпочтительно [Flt3L и CYFRA21-1], с получением тем самым различных сигнатур биомаркеров, включающих Flt3L, предпочтительно [Flt3L и CYFRA21-1], такие как [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG], [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и ErbB4] или [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и CLEC2C], с площадью под кривой (AUC) примерно 0,9 для выявления CRC и с хорошей эффективностью также для выявления AA (см. табл. 12). Несмотря на то, что любую из сигнатур, включающих Flt3L, предпочтительно [Flt3L и CYFRA21-1], можно эффективно использовать в соответствии с настоящим изобретением, следующие сигнатуры, содержащие Flt3L, предпочтительно [Flt3L и CYFRA21-1], являются особенно предпочтительными, поскольку они обеспечивают значение AUC выше 0,9 для выявления CRC и хорошую эффективность для выявления AA: [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и ErbB4] (AUC для CRC=0,931) или [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и CLEC2C] (AUC для CRC=0,915) (см. табл. 12).
Второй вариант осуществления настоящего изобретения относится к набору элементов, содержащему реагенты для определения уровня концентрации любой из вышеуказанных сигнатур. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению in vitro набора, содержащего реагенты для определения уровня концентрации Flt3L или комбинации [Flt3L и CYFRA21-1], предпочтительно [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG], [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и ErbB4] или [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и CLEC2C] для диагностики колоректального рака и/или его предраковой стадии.
Согласно способу по изобретению после измерения уровня концентрации любой из вышеуказанных комбинаций биомаркеров получают значение оценки для сигнатуры, и это значение оценки сравнивают с пороговым значением, которое определяет диагностическое правило. Если данное значение оценки выше порогового значения, то соответствующий образец классифицируется как положительный, указывая на то, что пациент может страдать колоректальным раком и/или его предраковой стадией. Пороговое значение было определено для оптимизации показателей чувствительности и специфичности. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления способ по изобретению включает: a) измерение уровня концентрации любой из вышеуказанных комбинаций биомаркеров в биологическом образце, полученном от субъекта, b) обработку значений концентрации для получения оценки риска и c) где, если обнаруживается отклонение или изменение значения оценки риска, полученного для любой из вышеуказанных комбинаций биомаркеров, по сравнению с референсным значением, то это указывает на то, что субъект страдает колоректальным раком и/или предраковой стадией.
Третий вариант осуществления настоящего изобретения относится к применению in vitro любого из вышеуказанных биомаркеров или сигнатур для диагностики колоректального рака и/или его предраковой стадии.
В предпочтительном варианте осуществления предраковая стадия колоректального рака представляет собой прогрессирующую колоректальную аденому.
В предпочтительном варианте осуществления диагноз колоректального рака и/или его предраковой стадии подтверждается методом визуальной оценки, предпочтительно колоноскопией.
В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу in vitro выявления колоректального рака и/или его предраковой стадии, где указанный способ включает: а) получение образца плазмы от пациента-человека; и b) определение присутствия любых из вышеуказанных белковых биомаркеров или сигнатур в образце плазмы, посредством контактирования образца плазмы с антителом, направленным против указанных белковых биомаркеров или сигнатур, и детектирование связывания между белками и антителом.
Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу диагностики и лечения колоректального рака или его предраковой стадии, который включает: а) получение образца плазмы от пациента-человека; b) определение присутствия любых вышеуказанных белковых биомаркеров или сигнатур в образце плазмы; c) диагностирование у пациента колоректального рака или его предраковой стадии, когда детектируется присутствие указанных белковых биомаркеров или сигнатур в образце плазмы; и проведение колоноскопии пациенту с последующим удалением колоректального рака или полипов.
В качестве альтернативы пятый вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу (далее «способ по изобретению») диагностики in vitro колоректального рака и/или его предраковой стадии, который включает: a) измерение уровня концентрации, по меньшей мере, AREG в биологическом образце, полученном от субъекта, и b) где, если обнаруживается отклонение или изменение уровня концентрации, по меньшей мере, AREG по сравнению с референсным уровнем концентрации, измеренным у здоровых контрольных субъектов, то это указывает на то, что субъект страдает колоректальным раком и/или предраковой стадией.
В особенно предпочтительном варианте осуществления способ по изобретению включает измерение уровня концентрации, по меньшей мере, комбинации [AREG и CYFRA21-1] в биологическом образце, полученном от субъекта.
В связи с этим важно учитывать, что все наиболее надежные сигнатуры, заявленные в настоящем изобретении, включают AREG, предпочтительно [AREG и CYFRA21-1], с получением тем самым различных сигнатур биомаркеров, включающих AREG, предпочтительно включающих [AREG и CYFRA21-1], с площадью под кривой (AUC) примерно 0,9 для выявления CRC и также для выявления AA с хорошей эффективностью (см. табл. 12-2). Следовательно, несмотря на то, что любая из сигнатур, включающая AREG, предпочтительно включающая [AREG и CYFRA21-1], может эффективно использоваться в соответствии с настоящим изобретением, следующие сигнатуры, включающие AREG, предпочтительно включающие [AREG и CYFRA21-1], являются особенно предпочтительными, поскольку они обеспечивают значение AUC выше 0,9 для выявления CRC и хорошую эффективность для выявления AA: [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и ErbB4] (AUC для CRC=0,931) или [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и CLEC2C] (AUC для CRC=0,915) (см. табл. 12-2).
Таким образом, в особенно предпочтительном варианте осуществления способ по изобретению включает измерение уровня концентрации, по меньшей мере, комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L], или комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и CLEC2C], или комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и ErbB4], или комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и FasL], или комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и CD147], или комбинацию [AREG, и CYFRA21-1, и HGFR], или комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и ErbB4], или комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и CLEC2C], или комбинации [AREG, и CYFRA21-1, и HGFR, и CD147] в биологическом образце, полученном от субъекта.
В особенно предпочтительном варианте осуществления способ по изобретению включает измерение уровня концентрации, по меньшей мере, комбинации [AREG и CD147], или комбинации [AREG и CLEC2C], или комбинации [AREG и HGFR], или комбинации [AREG, и CD147, и HGFR], в биологическом образце, полученном от субъекта.
Шестой вариант осуществления настоящего изобретения относится к применению in vitro любой из вышеуказанных сигнатур для диагностики колоректального рака и/или его предраковой стадии.
Согласно способу по изобретению после измерения уровня концентрации любой из вышеуказанных комбинаций биомаркеров получают значение оценки для сигнатуры, и данное значение оценки сравнивают с пороговым значением, которое определяет диагностическое правило. Если данное значение оценки выше порогового значения, то соответствующий образец классифицируется как положительный, указывая на то, что пациент может страдать колоректальным раком и/или его предраковой стадией. Пороговое значение было определено для оптимизации показателей чувствительности и специфичности. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления способ по изобретению включает: a) измерение уровня концентрации любой из вышеуказанных комбинаций биомаркеров в биологическом образце, полученном от субъекта, b) обработку значений концентрации для получения оценки риска и c) где, если обнаруживается отклонение или изменение значения оценки риска, полученного для любой из вышеуказанных комбинаций биомаркеров, по сравнению с референсным значением, то это указывает на то, что субъект страдает колоректальным раком и/или предраковой стадией.
Седьмой вариант осуществления настоящего изобретения относится к набору элементов, содержащему реагенты для определения уровня концентрации любой из вышеуказанных сигнатур. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению in vitro набора, включающего реагенты для определения уровня концентрации любой из вышеуказанных комбинаций биомаркеров для диагностики колоректального рака и/ или его предраковой стадии.
В предпочтительном варианте осуществления предраковая стадия колоректального рака представляет собой прогрессирующую колоректальную аденому.
В предпочтительном варианте осуществления диагноз колоректального рака и/или его предраковой стадии подтверждается методом визуальной оценки, предпочтительно колоноскопией.
В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу выявления in vitro колоректального рака и/или его предраковой стадии, где указанный способ включает: а) получение образца плазмы от пациента-человека; и b) определение присутствия любых из указанных белковых биомаркеров или сигнатур в образце плазмы, посредством контактирования образца плазмы с антителом, направленным против указанных белковых биомаркеров или сигнатур, и детектирование связывания между белками и антителом.
Последний вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу диагностики и лечения колоректального рака или его предраковой стадии, который включает: а) получение образца плазмы от пациента-человека; b) определение присутствия любых из вышеуказанных белковых биомаркеров или сигнатур в образце плазмы; c) диагностирование у пациента колоректального рака или его предраковой стадии, когда обнаруживается присутствие указанных белковых биомаркеров или сигнатур в образце плазмы; и проведение колоноскопии пациенту с последующим удалением колоректального рака или полипов.
Для целей настоящего изобретения приводится определение следующих терминов:
- Термин «колоректальный рак» представляет собой заболевание, характеризующееся наличием злокачественной опухоли, происходящей из клеток кишечного тракта ниже тонкого кишечника (т. е. толстого кишечника (толстой кишки), включая слепую кишку, восходящую ободочную кишку, поперечную ободочную кишку, нисходящую ободочную кишку, сигмовидную кишку, и прямую кишку).
- Выражение «колоректальная аденома» относится к аденомам толстого кишечника, также называемым аденоматозными полипами, которые являются доброкачественной и предраковой стадией колоректального рака, но все же имеют высокий риск прогрессирования до колоректального рака.
- Выражение «прогрессирующая колоректальная аденома» относится к аденомам, имеющим размер не менее 10 мм или гистологически имеющим дисплазию высокой степени или ворсинчатый компонент на площади более 20%.
- Выражение «биологический образец, полученный малоинвазивной процедурой» относится к любому образцу, отобранному из тела пациента без необходимости применения травматичных инструментов, кроме тонких игл, используемых для взятия крови у пациента, и, следовательно, без причинения вреда для пациента. В частности, биологический образец, полученный малоинвазивной процедурой, в настоящем изобретении относится к образцам крови, сыворотки или плазмы.
- Выражение «референсный уровень концентрации, измеренный у здоровых контрольных субъектов» относится к «референсному значению» уровня концентрации белков. Если обнаруживается отклонение уровня концентрации белков относительно указанного «референсного уровня концентрации, измеренного у здоровых контрольных субъектов», то это указывает на колоректальный рак или его предраковую стадию. В частности, если уровень концентрации биомаркеров или сигнатур по настоящему изобретению достоверно выше или ниже по сравнению с указанным «референсным значением», то это указывает на колоректальный рак или его предраковую стадию.
- Выражение «оценка риска» относится к значению риска, полученному после обработки одного или более значений концентрации в одно значение (или значение риска), которое представляет вероятность развития заболевания у человека. Данное значение риска должно сравниваться с референсным значением для оценки того, может ли пациент страдать колоректальным раком и/или его предраковой стадией.
- «Референсное значение» может представлять собой «пороговое значение» или «отсекающее значение». Обычно «пороговое значение» или «отсекающее значение» можно определить экспериментально, эмпирически или теоретически. Пороговое значение также может быть выбрано произвольно на основе существующих экспериментальных и/или клинических данных, что понятно специалистам в данной области. Пороговое значение необходимо определить для получения оптимальной чувствительности и специфичности в соответствии с функцией теста и соотношением польза/риск (клинические последствия ложноположительных и ложноотрицательных результатов). Предпочтительно, специалист в данной области может сравнивать уровни (или оценки) биомаркеров, полученные в соответствии со способом по изобретению, с определенным пороговым значением. Как правило, оптимальную чувствительность и специфичность (и, следовательно, пороговое значение) можно определить с помощью рабочей характеристической кривой (ROC) на основе экспериментальных данных. Например, после определения уровней биомаркеров в референсной группе можно использовать алгоритмический анализ для статистической обработки измеренных концентраций биомаркеров в биологических образцах, подлежащих тестированию, и, таким образом, получить классификационный стандарт, имеющий статистическую достоверность для классификации образцов. Полное название ROC-кривой представляет собой рабочая характеристическая кривая, которая также известна как операционная характеристическая кривая наблюдателя. Термин в основном используется для клинических биохимических диагностических тестов. ROC-кривая представляет собой комплексный показатель, который отражает непрерывные переменные: частоту истинных положительных результатов (чувствительность) и частоту ложноположительных результатов (1-специфичность). Термин раскрывает взаимосвязь между чувствительностью и специфичностью метода композиции изображения. Серии различных отсекающих значений (пороговые или критические значения, пограничные значения между нормальными и аномальными результатами диагностического теста) устанавливаются как непрерывные переменные для расчета серии значений чувствительности и специфичности. Затем чувствительность используется как вертикальная координата, и специфичность - как горизонтальная координата для построения кривой. Чем выше площадь под кривой (AUC), тем выше точность диагностики. На ROC-кривой точка, ближайшая к дальнему верхнему левому углу координатной диаграммы, является критической точкой, имеющей как высокую чувствительность, так и высокие значения специфичности. Значение AUC ROC-кривой составляет от 1,0 до 0,5. Когда AUC>0,5, то результат диагностики становится все лучше и лучше по мере приближения AUC к 1. Когда AUC находится в диапазоне от 0,5 до 0,7, то точность невысока. Когда AUC составляет от 0,7 до 0,9, то точность хорошая. Когда AUC выше 0,9, то точность довольно высока. Данный алгоритмический метод предпочтительно выполняется с помощью компьютера. Существующее программное обеспечение или системы в данной области техники можно использовать для построения ROC-кривой, например: MedCalc 9.2.0.1 программное обеспечение для медицинской статистики, SPSS 9.0.
- Под термином «содержащий» подразумевается, включая, не ограничиваясь этим, все, что следует за словом «содержащий». Таким образом, использование термина «содержащий» указывает на то, что перечисленные элементы являются необходимыми или обязательными, а другие элементы являются необязательными и могут присутствовать или не присутствовать.
- Под термином «состоящий из» подразумевается «включая и ограничиваясь», все, что следует за выражением «состоящий из». Таким образом, выражение «состоящий из» указывает на то, что перечисленные элементы являются необходимыми или обязательными, и что никакие другие элементы не могут присутствовать.
Для целей настоящего изобретения следующие белки идентифицированы согласно базе данных Uniprot:
Краткое описание фигур
На фиг. 1 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [Flt3L и CYFRA21-1] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC) = 0,865. B) [Flt3L и CYFRA21-1] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC) = 0,606. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
На фиг. 2 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC) = 0,899. B) [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC) = 0,720. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
На фиг. 3 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и ErbB4] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC) = 0,931. B) [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и ErbB4] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC)=0,707. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
На фиг. 4 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и CLEC2C] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC) = 0,915. B) [Flt3L, и CYFRA21-1, и AREG, и CLEC2C] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC)=0,727. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
На фиг. 5 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [AREG и CYFRA21-1] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC) = 0,878. В) [AREG и CYFRA21-1] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC) = 0,722. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
На фиг. 6 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и ErbB4] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC) = 0,931. Б) [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и ErbB4] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC)=0,707. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
На фиг. 7 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и CLEC2C] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC)=0,915. B) [AREG, и CYFRA21-1, и Flt3L, и CLEC2C] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC)=0,727. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
На фиг. 8 - Рабочая характеристическая кривая (ROC) для: A) [AREG, и CYFRA21-1, и CD147, и HGFR] при колоректальном раке. Площадь под кривой (AUC) = 0,888. B) [AREG, и CYFRA21-1, и CD147, и HGFR] при прогрессирующей колоректальной аденоме. Площадь под кривой (AUC)=0,769. Ось X представляет специфичность. Ось Y представляет чувствительность.
Подробное описание изобретения
Пример 1. Материалы и методы
Пример 1.1. Популяция в исследовании
В общей сложности 96 субъектов из восьми испанских госпиталей (Госпиталь де Бургос, Госпиталь де Виго, Госпиталь де Доности, Госпиталь де Оренсе, Госпиталь дель Бьерсо, Госпиталь де Бельтвигте и Госпиталь де Сарагоса) были перспективно включены в данное исследование: 64 пациента с впервые поставленным диагнозом спорадическая колоректальная неоплазия (32 с CRC и 32 с AA) и 32 здоровых субъекта без онкологического заболевания в анамнезе и с недавно проведенной колоноскопией, подтверждающей отсутствие колоректальных неопластических поражений. Пациенты с АА имели аденомы размером не менее 10 мм или гистологически имели дисплазию высокой степени или>20% ворсинчатого компонента. Характеристики участников приведены в табл. 1. Образцы крови отбирали перед эндоскопией или хирургической операцией у всех субъектов.
Клинико-патологическая характеристика исследуемой когорты
Стадия TNM
Исследование было одобрено комитетом по институциональной этике в каждой больнице, и от всех участников было получено письменное информированное согласие в соответствии с Хельсинкской декларацией.
Пример 1.2. Получение образцов
Десять мл цельной крови от каждого участника отбирали в пробирки с ЭДТА К2. Образцы крови помещали при 4°C для отделения плазмы. Образцы центрифугировали при 1600 g в течение 10 мин при 4°C для осаждения клеток крови, и плазму переносили в другие пробирки с последующим центрифугированием при 16000 g в течение 10 мин при 4°C для полного удаления клеточных компонентов.
Пример 1.3. Молекулярный анализ
Концентрацию биомаркеров в образцах плазмы определяли с использованием коммерческого набора для ELISA (иммуноферментный анализ) и CLIA (хемилюминесцентный иммуноанализ), и следуя соответствующим указаниям производителя. HGFR и ErbB4 анализировали с использованием набора для ELISA производства Cloud clone Corp. Уровень CD147, CLEC2C, Flt3L и FasL измеряли с использованием набора для ELISA производства Elabscience. В случае IFNgamma использовали набор ELISA производства Abcam. CLIA, CYFRA21-1 и AREG анализировали с использованием набора для анализа CLIA производства Cloud Clone Corp.
Пример 1.4. Количественная оценка данных
На стадии количественного определения белков образцы обрабатывали с использованием соответствующего набора (ELISA/CLIA) и распределяли по экспериментальным таблицам. Каждая таблица содержала также контрольные данные, использованные для построения стандартной кривой. Данные по флуоресценции, полученные в каждом анализе (выраженные в виде целых чисел), были скорректированы на фон для каждого образца и количественно определяли с использованием стандартной кривой, построенной с использованием полиномиальной регрессионной модели степени 2.
Пример 1.5. Статистический анализ
При анализе учитывали три группы субъектов. CRC (субъекты с диагнозом колоректальный рак), AA (субъекты с диагностированной прогрессирующей аденомой) и CTL (субъекты без заболевания).
Необработанные количественные данные преобразовали посредством применения функции квадратного корня, и затем центрирования и масштабирования так, чтобы после преобразования каждый белковый показатель имел среднее значение 0 и стандартное отклонение 1. Значения количественной оценки обобщены в табл. 2 и табл. 3, где каждый белок описан как медианное значение и интерквартильный размах в различных рассматриваемых группах.
Нормальность данных подтверждали критерием Шапиро-Уилка, и, следовательно, критерий суммы рангов Уилкоксона использовали для сравнения либо случаев CRC, либо случаев AA против субъектов, входящих в группу CTL.
Диагностическую эффективность отдельных белков и некоторых их комбинаций оценивали по их рабочим характеристическим кривым (ROC) и площади под ROC-кривыми (AUC). Кроме того, чувствительность, специфичность, положительные прогностические и отрицательные прогностические значения (PPV и NPV) для различных тестов рассчитывали в оптимальной точке отсечения, определенной оптимальным индексом Юдена (или, что эквивалентно, точке ROC, которая максимизирует сумму чувствительности и специфичность).
Оценки, использованные для получения ROC-AUC и остальных значений эффективности, получали с использованием модели одномерной логистической регрессии для отдельных белков и моделей многомерной логистической регрессии для различных комбинаций рассматриваемых белков. 95% доверительный интервал для AUC получали с использованием методологии Делонга как для отдельных маркеров, так и для их комбинации.
Пример 2. Результаты
Пример 2.1. Результаты по отдельным маркерам
Были определены различные показатели для оценки отдельных белков, а также для следующих сравнений: CRC/AA против CTL. Можно отметить, что AREG, CYFRA21-1 и Flt3L достоверно различаются между группами CRC и CTL, и их AUC статистически значимо отличается от 0,5 (поскольку их 95% доверительный интервал не включает 0,5). В случае группы AA, то AREG также показывает статистические различия по сравнению с группой CTL.
В табл. 2 и 3 приведены показатели для отдельных белков, включая значение p из теста Уилкоксона (p.Wilc), площадь под ROC-кривой (AUC) и чувствительность (Sens.), Специфичность (Spec.) и положительные (VPP) и отрицательные (VPN) прогностические значения, вычисленные в точке отсечения ROC-кривой с оптимальным индексом Юдена. Столбец, обозначенный «знак», для биомаркеров с p-значением <0,25, указывает, насколько высокие уровни маркера повышают или снижают риск заболевания (+ и - соответственно).
Пример 2.2. Наилучшие комбинации биомаркеров
С целью улучшения индивидуальной диагностической эффективности комбинации белков были исследованы с помощью следующей процедуры: на основе маркеров с p<0,25 в сравнении CRC против CTL (табл. 3) или AA против CTL (табл. 4), авторы изобретения использовали многомерную логистическую регрессию, чтобы исследовать все возможные комбинации двух, трех и четырех из этих белков, взятых одновременно.
В табл. 4, 5, 5-2, 6 и 6-2 приведены значения AUC, полученные для комбинаций двух, трех и четырех биомаркеров соответственно, в сравнении CRC против CTL.
Flt3L+CYFRA21-1
AREG+CYFRA21-1
Flt3L+CYFRA21-1
AREG+CYFRA21-1
В табл. 7, 8 и 9 приведены значения AUC, полученные для комбинаций двух, трех и четырех биомаркеров, соответственно для сравнения AA против CTL.
На основе их соответствующих значений AUC были отобраны наилучшие модели. В табл. 10 и 10-2 приведены наилучшие результаты для CRC. В табл. 11 и 11-2 приведены наилучшие результаты для AA. Включены показатели для лучших комбинаций белков, включая площадь под кривой ROC (AUC), чувствительность (Sens.), специфичность (Spec.), а также положительные (PPV) и отрицательные (NPV) прогностические значения, вычисленные в точке отсечения ROC-кривой с использованием оптимального индекса Юдена.
Наконец, табл. 12 и 12-2 были разработаны, чтобы показать перекрытие наиболее важных сигнатур, заявленных в настоящем изобретении. Ясно показано, что все наилучшие сигнатуры включают [Flt3L и CYFRA21-1] и [AREG и CYFRA21-1].
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ IN VITRO ДИАГНОСТИКИ ИЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА ИЛИ ЕГО ПРЕДРАКОВОЙ СТАДИИ | 2020 |
|
RU2831090C2 |
УЛУЧШЕННЫЙ СПОСОБ СКРИНИНГА, ДИАГНОСТИКИ И/ИЛИ МОНИТОРИНГА КОЛОРЕКТАЛЬНОЙ НЕОПЛАЗИИ НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ, АДЕНОМЫ НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ И/ИЛИ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА | 2020 |
|
RU2834789C2 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОРНК В ПЛАЗМЕ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РАННИХ СТАДИЙ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА | 2012 |
|
RU2611189C2 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОРНК В ПЛАЗМЕ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РАННИХ СТАДИЙ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА | 2012 |
|
RU2662975C1 |
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА ИЗ ОБРАЗЦА КАЛА ЧЕЛОВЕКА С ПОМОЩЬЮ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ПЦР, ПРАЙМЕРОВ И НАБОРА | 2015 |
|
RU2692555C2 |
Способ применения информации о сложной группе биомаркеров для диагностики злокачественной опухоли легкого у субъекта, диагностический набор и вычислительная система с её использованием | 2017 |
|
RU2687578C2 |
Способ диагностики/скрининга колоректального рака, основанный на одновременном количественном определении онкомаркеров белковой природы, антител к гликанам, иммуноглобулинов G, А и М в крови человека на биологическом микрочипе | 2015 |
|
RU2625018C2 |
БИОЛОГИЧЕСКИЙ МАРКЕР ОПУХОЛИ | 2014 |
|
RU2670768C9 |
СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ СКРИНИНГОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ НАЛИЧИЯ КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА | 2018 |
|
RU2698854C1 |
ЛЕЧЕНИЕ РАКА | 2015 |
|
RU2651469C1 |
Предложенная группа изобретений относится к медицине, а именно к онкологии. Предложены способы диагностики in vitro колоректального рака или его предраковой стадии. Предложено применение комбинаций Flt3L и CYFRA21-1, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и ErbB4, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и CLEC2C in vitro в биологическом образце, полученном от пациента, для диагностики колоректального рака или его предраковой стадии и соответствующий набор элементов и его применение для диагностики колоректального рака или его предраковой стадии. Предложенная группа изобретений обеспечивает высокую чувствительность и специфичность диагностики колоректального рака или его предраковой стадии за счет выявления комбинации Flt3L и CYFRA21-1, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и ErbB4, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и CLEC2C в биологическом образце, полученном от субъекта. 6 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил., 12 табл., 2 пр.
1. Способ диагностики in vitro колоректального рака или его предраковой стадии, который включает: a) измерение уровня концентрации комбинации Flt3L и CYFRA21-1 в биологическом образце, полученном от субъекта, и b) где, если обнаружено отклонение или изменение уровня концентрации, по меньшей мере, комбинации Flt3L и CYFRA21-1 по сравнению с референсным уровнем концентрации, измеренным у здоровых контрольных субъектов, то это указывает на то, что субъект страдает колоректальным раком или предраковой стадией.
2. Способ по п. 1, где предраковая стадия колоректального рака представляет собой прогрессирующую колоректальную аденому.
3. Способ диагностики in vitro колоректального рака или его предраковой стадии, который включает: a) измерение уровня концентрации, по меньшей мере, комбинации Flt3L и CYFRA21-1 и AREG, или комбинации Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и ErbB4, или комбинации Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и CLEC2C в биологическом образце, полученном от субъекта, и b) где, если обнаружено отклонение или изменение уровня концентрации, по меньшей мере, одной комбинации, указанной на стадии а), по сравнению с референсным уровнем концентрации, измеренным у здоровых контрольных субъектов, то это указывает на то, что субъект страдает колоректальным раком или предраковой стадией.
4. Способ по п. 3, где предраковая стадия колоректального рака представляет собой прогрессирующую колоректальную аденому.
5. Применение комбинации Flt3L и CYFRA21-1 in vitro в биологическом образце, полученном от пациента, для диагностики колоректального рака или его предраковой стадии.
6. Применение in vitro комбинации Flt3L и CYFRA21-1 и AREG, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и ErbB4, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и CLEC2C в биологическом образце, полученном от пациента, для диагностики колоректального рака или его предраковой стадии.
7. Набор элементов для диагностики колоректального рака или его предраковой стадии, содержащий реагенты для определения уровня концентрации, по меньшей мере, комбинации, выбранной из списка: Flt3L и CYFRA21-1, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и ErbB4, или Flt3L и CYFRA21-1 и AREG и CLEC2C.
8. Применение набора по п. 7 для диагностики колоректального рака или его предраковой стадии.
9. Применение по п. 8, где предраковая стадия колоректального рака представляет собой прогрессирующую колоректальную аденому.
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ РАКА ТОЛСТОЙ КИШКИ И НАБОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2008 |
|
RU2374647C1 |
US 2014220006 A1, 07.08.2014 | |||
CHEN H | |||
et al | |||
Development and validation of a panel of five proteins as blood biomarkers for early detection of colorectal cancer | |||
Clinical Epidemiology | |||
Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами | 1924 |
|
SU2017A1 |
CHEN H | |||
et al | |||
Автоматический огнетушитель | 0 |
|
SU92A1 |
Авторы
Даты
2024-11-22—Публикация
2020-02-28—Подача