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公開番号2025016475
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024173990,2021509912
出願日2024-10-03,2019-08-21
発明の名称マイクロドメインをフィンガープリントするための、空間的に共登録されたゲノム及びイメージング(SCORGI)データ要素
出願人ユニバーシティオブピッツバーグ-オブザコモンウェルスシステムオブハイヤーエデュケーション,UNIVERSITY OF PITTSBURGH OF THE COMMONWEALTH SYSTEM OF HIGHER EDUCATION
代理人弁理士法人丸山国際特許事務所
主分類G16B 45/00 20190101AFI20250128BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】複数の空間的に共登録されたデータ要素を生成する方法を提供する。
【解決手段】方法は、空間的に共登録された組織セクションの各組について、データ要素の一部として、共登録された組織セクションのイメージングデータセクションから複数のマルチプレックスイメージ乃至ハイパープレックスイメージを得て保存することと、データ要素の一部として、複数のマルチプレックスイメージ乃至ハイパープレックスイメージからイメージデータを生成して保存することと、データ要素の一部として、関連づけられた共登録組織セクションのゲノムデータセクションからゲノムデータを生成して保存することと、を含む。前記データ要素の夫々は、組織サンプルから採取されたコアの隣接位置から得られた一組の共登録された組織セクションに関連づけられて、当該組織セクションから生成され、イメージデータセクション及びゲノムデータセクションを含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
イメージング及びゲノム解析のための複数の組織セクションを作成する方法であって、
組織サンプルから幾つかのコアを得ることと、
各コアについて、該コアから、複数のイメージングデータセクション及び複数のゲノムデータセクションを前記コアの長さに沿って交互に得て、前記イメージングデータセクションのそれぞれを前記ゲノムデータセクションの各１つと関連づけて、隣接する組織セクションのシリアル組を複数形成することと、
を含む、方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
組織セクションの各シリアル組について、イメージングデータセクション及びゲノムデータセクションは、コアの長さに沿って前記コアの直ぐ隣接する部分から得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各イメージングデータセクションは、第１の厚さを有し、各ゲノムデータセクションは、前記第１の厚さよりも大きい第２の厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１の厚さは５μｍであり、第２の厚さは１０～２０μｍである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
各イメージングデータセクション及び各ゲノムデータセクションは、５ｍｍの直径を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
組織サンプルは、腫瘍、局所リンパ節又は遠位転移のサンプルである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各コアからのイメージングデータセクションのそれぞれを、幾つかの第１の組織マイクロアレイ（ＴＭＡ）スライドに固定し、各コアからのゲノムデータセクションのそれぞれを、幾つかの第２の組織マイクロアレイ（ＴＭＡ）スライドに固定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
幾つかのコアは、複数のコアである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
組織サンプルが複数の組織スライスに分割され、複数のコアは、各組織スライスについて、前記組織スライスの分散した領域から得られた複数の組織スライスコアを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
イメージング及びゲノム解析のための組織セクションを含む複数の組織マイクロアレイ（ＴＭＡ）スライドであって、
組織サンプルからの幾つかのコアのそれぞれに対して複数のイメージングデータセクションが固定された幾つかの第１のＴＭＡスライドと、
前記組織サンプルからの前記幾つかのコアのそれぞれに対して複数のゲノムデータセクションが固定された幾つかの第２のＴＭＡスライドと、を含み、
各コアについて、前記複数のイメージングデータセクション及び前記複数のゲノムデータセクションは、前記コアの長さに沿う交互の部分からもたらされ、前記イメージングデータセクションのそれぞれが、前記コアの前記ゲノムデータセクションの各１つと関連づけられて、隣接する組織セクションのシリアル組を複数形成する、複数の組織マイクロアレイ（ＴＭＡ）スライド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の相互参照＞
この出願は、２０１８年８月２２日に出願され、「Spatially CO-Registered Genomic and Imaging (SCORGI) Data Elements for Fingerprinting Microdomains」を発明の名称とする米国仮特許出願第６２／７２１，０１８号について、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれるものとする。
続きを表示（約 2,500 文字）【０００２】
＜政府との契約＞
本発明は、国立保健研究機構（ＮＩＨ）の認可番号ＣＡ２０４８２６に基づく政府支援を受けてなされたものである。政府は本発明について所定の権利を有する。
【０００３】
＜発明の分野＞
本発明は、デジタル病理学に関するもので、具体的には、腫瘍及び／又は関連組織からマイクロドメイン(microdomains)をフィンガープリントするために、空間的に共登録されたゲノム及びイメージング（ＳＣＯＲＧＩ）データ要素を作成するための方法であって、固体腫瘍における空間的不均一性を特徴づけるための新規な腫瘍サンプリング戦略を含む方法、並びにそれを採用したデジタル病理学システムに関するものである。
【背景技術】
【０００４】
＜関連技術の説明＞
デジタル病理学とは、組織学的に染色された組織サンプルの取得、保存、表示のことを言い、当初は、セカンドオピニオンテレパソロジー、免疫染色の解釈、手術中テレパソロジーなどのニッチ用途において、支持を獲得している。一般的には、生検サンプルから、３～５０枚ものスライドからなる大量の患者データが生成され、病理医は、顕微鏡下で視覚的に評価するが、デジタル技術を用いると高精細モニターで見ることによって評価することができる。手作業を伴うため、現在のワークフロー実務では、時間がかかり、エラーが発生しやすく、主観的になる。
【０００５】
癌は異種遺伝子型疾患である。ヘマトキシリン及びエオジン（Ｈ＆Ｅ）において、染色された組織画像の不均一性(heterogeneity)は、上皮内癌、浸潤性癌、脂肪組織、血管、正常な腺管などの様々な組織学的構造の存在によって特徴づけられる。さらに、多くの悪性腫瘍の場合、分子及び細胞の不均一性は、異なる患者の腫瘍の間で、また、一人の患者における新生物の異なる部位の間で、また、単一の腫瘍内でみられる顕著な特徴である。腫瘍内の不均一性には、表現型の異なる癌細胞クローン亜集団及び腫瘍微小環境（ＴＭＥ）を含む他の細胞型が関与している。これらの癌細胞クローン亜集団及びその他の細胞型には、局所骨髄(local and bone marrow)由来の間質幹細胞及び前駆細胞、腫瘍促進性又は腫瘍殺傷性の免疫炎症性細胞のサブクラス、癌関連線維芽細胞、内皮細胞及び末梢細胞が含まれる。ＴＭＥは、進化する生態系とみなされることができる。この生態系では、癌細胞がこれらの他の細胞型と異型相互作用を行い、利用可能な資源を利用して増殖及び生存する。この観点から、ＴＭＥ内の細胞型間の空間的関係（すなわち、空間的不均一性）は、疾患の進行及び治療抵抗性の主な要因の一つであると考えられる。したがって、具体的疾患の亜型（サブタイプ）を適切に診断し、個々の患者に最適な治療法を特定するために、ＴＭＥ内の空間的不均一性を画定することが不可欠である。
【０００６】
今日まで、腫瘍内の不均一性は３つの主要な手法を用いて検討されてきた。第１の手法は、腫瘍の特定領域からコアサンプルを採取し、集団平均を測定することである。サンプルの不均一性は、全エクソーム解析、エピジェネティクス、プロテオミクス、メタボロミクスなどの技術を用いて、腫瘍内の複数のコアを解析することによって測定される。第２の手法は、組織から細胞を分離した後、上記の方法、ＲＮＡシーケンシング、イメージング又はフローサイトメトリーを用いた「単一細胞解析(single cell analysis)」を含む。第３の手法は、光顕微鏡イメージングの空間分解能を使用して、空間的コンテキストを維持し、分子特異的なラベルと組み合わせて、その場(in situ)で細胞内のバイオマーカーを測定するものである。これらの手法はすべて、それぞれがある程度の有効性をもたらすが、様々な欠点と限界を有する。
【０００７】
さらに、腫瘍の不均一性の臨床的意義を評価する上で最大の課題の１つは、単一細胞レベルでのサンプルの空間的解析のためのツールが欠如しており、臨床的及び分子的に適切な注釈が付されたサンプルセットにおけるゲノム測定とプロテオーム測定を統合するためのツールが限られていることである。
【０００８】
それゆえ、腫瘍内不均一性分野における特徴づけ(characterization)に改善の余地がある。
【発明の概要】
【０００９】
一実施形態において、イメージング及びゲノム解析(imaging and genomic analysis)のための複数の組織セクション(tissue sections)を作成する方法を提供する。この方法は、組織サンプルから幾つかのコア(a number of cores)を得ることと、各コアについて、コアから、複数のイメージングデータセクションと複数のゲノムデータセクションをコアの長さに沿って交互に得て、イメージングデータセクションのそれぞれをゲノムデータセクションの各１つと関連づけて、隣接する組織セクションのシリアル組(serial pairs)を複数形成することと、を含む。
【００１０】
別の実施形態では、イメージング及びゲノム解析のための組織セクションを含む複数の組織マイクロアレイ（ＴＭＡ）スライドを提供する。複数のＴＭＡスライドは、組織サンプルからの幾つかのコアのそれぞれに対して複数のイメージングデータセクションが固定された幾つかの第１のＴＭＡスライドと、組織サンプルからの幾つかのコアのそれぞれに対して複数のゲノムデータセクションが固定された幾つかの第２のＴＭＡスライドを含む。各コアは、複数のイメージングデータセクション及び複数のゲノムデータセクションが、コアの長さに沿って交互に配置されており、各イメージングデータセクションは、コアのゲノムデータセクションの各１つと関連づけられて、シリアル組の隣接する組織セクションを複数形成している。
（【００１１】以降は省略されています）

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