用于交换关于基因组变异的临床意义的信息的方法和设备

技术领域

本发明描述了用于交换关于基因组变异的临床意义的信息的方法和设备。

背景技术

临床肿瘤学是快速发展的领域，并且因此临床指南可能并不总是代表当前的临床最佳实践或反映最新的研究发现。

例如，越来越多的癌症疗法针对的是癌症细胞中的特定分子异常，即所谓的体细胞变异体。靶向癌症疗法通常仅针对特定实体进行认证，这是由于没有足够的证据可用于其他实体。标签外的抗癌症药物处方——例如在药物被最初认证的实体以外的实体中具有特定的体细胞变异体的癌症患者中——是针对晚期癌症阶段的患者的常规实践。特别是对于已经接受2轮至3轮失败治疗的患者，这通常代表最后的可行选择。

然而，由于通常不清楚哪个患者可能从某种治疗中受益，并且患者中存在的其他遗传变化也可能影响治疗反应，因此难以针对单个患者找到正确的治疗。特别地，对于靶向稀有遗传变异体的药物，临床证据的收集通常具有挑战性且耗时。

如今，体细胞变异体注释通常通过使用内部定制的数据库系统在同一机构内的医生之间交换。其他可能性包括使用电子邮件或其他在线数据共享平台(例如Civic:civicdb.org)，以用于医生和/或科学家之间进行交换。另一选择是在科学期刊中发表病例报告。

发明内容

本发明的目的是改进已知的系统、设备和方法，以利于在交换医学信息方面的改进。

该目的通过根据权利要求的方法和设备来实现。

根据本发明的方法用于交换关于基因组变异的临床意义的信息。使用该方法的环境是数据网络中的通用客户端-服务器系统，其中，该方法在服务器上执行，并且用户和与服务器连接的客户端一起工作。优选的架构是由不同的授权医院和人员可访问的(特别是基于云的)数据库。该方法包括下述步骤：

接收用户的登录数据，

对登录数据进行评估，

在对登录数据的肯定评估之后，例如通过数据网络在用户与设备之间建立加密数据连接，

对于该方法，重要的是呈现数据连接，使得：

a)在基因组变异的背景下接收数据集的情况下，所接收的数据集在存储器中被保存为与该基因组变异背景相关，并且

b)在用户请求与针对基因组变异的搜索查询相关联的情况下，对来自存储器的数据集的集合进行评估，其中，数据集与该基因组变异是背景相关的，并且该集合包括用户被授权接收的这些数据集。将该集合发送至用户。

应当注意，“基因组变异”(即遗传变异体)可以由基因和该基因的变异来标识。用户请求可以包括基因的标识(以接收可能变异体的信息)或者基因和该基因的变异的标识。

关于接收用户的登录数据的步骤，这在现有技术中是众所周知的。通常，用户输入他的用户名以及他的密码。实际上，用户在将登录数据发送至服务器的客户端处输入登录数据。当然，可以替选地使用其他已知的登录例程。关于本发明，可以将表述“用户”和“客户端”同义地使用，这是因为用户使用客户端(计算机终端)连接至服务器，并且输入输入数据以及接收输出数据。

关于对登录数据进行评估的步骤，服务器对用户是否被授权登录(即所输入的密码是否与用户名的正确密码相匹配)进行评估。

关于在对登录数据的肯定评估之后建立至用户的加密数据连接(例如VPN连接)的步骤，明显的是，从技术上讲，服务器建立与用户的客户端的该加密数据连接。该步骤是众所周知的。

在加密通信的过程中(即，在服务器与所述客户端之间)，可以从应当与其他人共享的用户(从他的客户端)接收数据，或者可以在共享的行动中将数据发送至其他用户。每个数据集都应当与基因组变异关联在一起，并且包括关于组治疗的成员、检查、发现、图片、数量、问题以及与医学测量或干预相关的其他主题的信息。数据集的另一可能表述为“注释”或“条目”。

数据集可以包括关于被授权使用该数据集的用户的信息，然而，这并不总是必要的，这是因为这样的信息的缺失可以解释为所有用户都可以使用该数据集。

在当接收到这样的数据集的情况下，该数据集被保存在(数据)存储器中，其中，该数据集必须被保存为与该基因组变异背景相关。“背景相关”此处意味着必须有可能在与该基因组变异有关联的搜索期间找到数据集。这可以例如通过保存链接至基因组变异的数据集(例如，表征该变异的字符串)或者将该数据集保存在与该基因组变异有关的文件夹中来实现。然而，每个数据库都以背景相关的方式保存数据。服务器(硬件)可以包括具有针对本发明的方法而设计的数据库管理系统的数据库(软件)。

对于背景相关的保存以及对于搜索查询，必须标识(正确指示)基因组变异。可以通过下述优选方法来标识基因组变异：

带有唯一的基因ID，例如，带有Entrez基因ID，

带有唯一的转录物ID或包括参考基因组的特定基因组区域(用于基因组重排和拷贝数变异)，

带有根据序列变异体命名法(HGVS http://varnomen.hgvs.org/)的变异体定义，

此外，重要的信息可以与描述临床可操作性的证据类别的分配一起提供，例如根据AMP(https://www.amp.org/clinical-practice/practice-guidelines/)或ESCAT(https://www.esmo.org/Policy/ESCAT)。证据类别(AMP/ESCAT)作为补充信息是有利的。另外地，优选的是，有可能添加描述变异体以及该变异体在临床背景下应当如何治疗的自由文本(例如，功能和表型意义、药物敏感性或抗性、预后意义、药物遗传学和包括治疗反应的患者随访数据)。作为输入选项的自由文本字段允许用户添加评论。

在用户请求与针对存储在存储器中的基因组变异数据集的搜索查询相关联的情况下，则应当将该数据集发送至用户。然而，在存在被标记为仅由特定用户组使用的数据集的情况下，则不在该组中的用户不应当获得该数据集。因此，在用户登录(参见上文)并输入与基因组变异相关的搜索查询之后，将评估与该基因组变异有关联的数据集的集合进行评估。该数据集的集合包括存储器的与该基因组变异背景相关的数据集，但是可能不包括所有相关数据集。在该评估的过程中，还评估用户被授权接收哪些数据集。用户被授权接收的数据集将被包括在该集合中，用户未被授权接收的数据集将不被包括在该集合中。然后，将该集合发送至用户(即，用户的客户端)。

使用这种方法，可以实现一种系统，该系统允许医学医生和研究人员以快速和标准化的方式交换关于基因组变异(例如体细胞变异体、种系变异体、基因组重排和拷贝数变异)的临床意义的信息。这对于患者和整个医疗保健系统都具有巨大的价值。通过将来自不同临床的知识带给合适的患者来改善患者疗效，不仅避免了不必要的治疗，而且还有助于降低成本。

根据本发明的设备能够交换关于基因组变异的临床意义的信息。替代指定“设备”，可以使用指定“服务器”，这是因为设备在网络中充当服务器。优选地，还可以使用指定“数据库”，这是因为设备充当数据库。

该设备包括：数据接口，其被设计成用于通过网络进行(数字)数据的交换；(数据)存储器，其被设计成用于保存与基因组变异的临床意义有关的数据；以及计算单元，其被设计成用于

对通过数据接口接收的用户的登录数据进行评估，

在对登录数据的肯定评估之后，在用户与设备之间建立加密数据连接，其中，

a)在基因组变异的背景下接收数据集的情况下：

所接收的数据集在存储器中被保存为与该基因组变异背景相关，并且

b)在用户请求与针对基因组变异的搜索查询关联的情况下：

对来自存储器的数据集的集合进行评估，其中，数据集与该基因组变异是背景相关的，并且该集合包括用户被授权接收的这些数据集，并且将该数据集的集合发送至用户。

该设备用作数据网络中的服务器，其中，用户可以经由客户端访问存储在存储器中的信息。服务器优选地执行根据本发明的方法以允许数据集的共享。

上面提到的设备的一些单元或模块可以完全或部分地实现为在设备的处理器上运行的软件模块。主要以软件模块的形式的实现方式可以具有下述优点：可以以相对较小的工作量来更新已经安装在现有系统上的应用，以安装和运行本申请的这些单元。本发明的目的还通过一种计算机程序产品来实现，该计算机程序产品具有可直接加载至设备的存储器中的计算机程序，并且该计算机程序产品包括用于当由设备执行程序时执行本发明方法的步骤的程序单元。除了计算机程序以外，这样的计算机程序产品还可以包括另外的部件，例如，文档和/或附加部件，还包括硬件部件例如硬件密钥(加密狗等)以利于对软件的访问。

计算机可读介质例如存储棒、硬盘或其他可运输或永久安装的载体可以用于运输和/或存储计算机程序产品的可执行部件，使得可以从设备的处理器单元读取这些可执行部件。处理器单元可以包括一个或更多个微处理器或其等同物。

本发明的特别有利的实施方式和特征由从属权利要求给出，如以下描述所揭示。可以适当地组合不同权利要求类别的特征，以给出本文未描述的另外的实施方式。

根据优选方法，在接收数据集的情况下，检查该数据集以用于关于某些用户的授权的信息，并且当保存时相应地进行标记。该检查可以通过算法来执行。授权可以是分层的，例如只读和读/写或读/评论或读/速率。

利用关于授权用户的信息，也意味着或至少可以优选地指定用户组。这具有可以选择性地共享数据(即可以与特定用户或用户组共享数据)的优点。例如，在三个医院中工作的组的研究数据可以仅在该组中共享，并且对于其他用户是不可见的。然而，通过相应地提供授权可以与更大的团体共享一些结果，例如通过将其标记为对于所有用户均可访问。

优选地，某些用户的授权指示哪些用户被授权读取数据和/或修改数据。可以将数据标记为仅特定用户可以读取它们并且另外地这些用户的子组可以修改数据，其中，优选的修改是数据的更改(例如修正)和/或添加，特别是评论、评级、或附加数据例如测量的附加值。

根据优选方法，用户可以向存储器中的数据集添加评论，该评论可以是文本或评级，例如拇指朝上/拇指朝下或带有星星。然后将该评论保存为与该数据集背景相关。因此，所评论的数据集包括该评论。优点特别在于，用户可以对注释(数据集)进行评级，并且可以在其他数据集之前向用户示出最佳数据集。

根据优选方法，针对保存在存储器中的数据集，添加时间戳和/或有关来源的信息。因此，注释(数据集)可以具有时间戳，并且可以链接至特定的医生或机构。

根据允许版本控制的优选方法，跟踪对数据集的更改，并且优选地，在请求之后将对数据集的更改的历史发送至用户。因此，根据本发明的设备被设计成跟踪更改，并且不断更新最新发展和临床最佳实践。这种对更改的跟踪(例如在诸如Word的办公程序中)是众所周知的。

根据优选方法，可以更改关于数据集的授权用户的信息，优选地在于，在数据集的背景下接收该信息，并且根据该信息来调整关于该数据集的授权的信息。优选的是，仅开发该数据集的用户才能更改授权信息，或者至少授权用户可以更改这些授权信息。

根据优选方法，特别地，通过算法(例如，AI)来检查所接收的数据集的内容，并且根据该检查的结果来保存数据集。此处，重点不在于授权，而在于其他内容。优选的是，检查数据集以用于关于主题的信息，特别是关于用户、来源、研究计划、药物、体部位或疾病的信息，并且该数据集被保存为与包括相同主题(和相同基因组变异)的其他数据集背景相关。

根据优选方法，用户能够将用户身份与基因组变异链接。用户身份是关于通信的用户的身份。这可以例如是用户名或IP(互联网地址)。优选的是，当新的数据集被保存为与该基因组变异背景相关时，向该用户发送通知。

根据优选方法，根据用户的评论例如用户评级和/或根据证据水平对数据集进行排名。

根据优选方法，所有用户使用标准化的输入接口，特别是输入掩码。这具有确保参与机构和医生提供可靠且标准化的数据集的优点。

根据优选方法，通过下述项中的一项或更多项来标识基因组变异：

唯一的基因ID，

唯一的转录物ID或包括参考基因组的特定基因组区域，

根据序列变异体命名法的变异体定义，

其中，优选地，用户有可能添加

描述临床可操作性的证据类别的分配，以及/或者

描述变异体以及该变异体在临床背景下应当如何治疗的自由文本。

另外，该系统允许医生对由其他授权人员添加的注释进行评论和评级。

在根据本发明的优选设备中，该设备的部件是数据网络的一部分，其中，该数据网络优选地包括互联网和/或基于云的计算系统的一部分，其中优选地，根据本发明的设备在该基于云的计算系统中实现。例如，系统的部件是数据网络的一部分，其中优选地，数据网络和提供图像数据的医学成像系统彼此进行通信。这样的网络解决方案可以经由互联网平台和/或在基于云的计算系统中实现。

该方法还可以包括“云计算”的元件。在“云计算”的技术领域中，IT基础设施是通过数据网络提供的，例如，存储空间或处理能力和/或应用软件。用户与“云”之间的通信是借助于数据接口和/或数据传输协议来实现的。

在“云计算”的背景下，在根据本发明的方法的优选实施方式中，发生经由数据信道(例如，数据网络)向“云”提供数据。该“云”包括(远程)计算系统，例如，通常不包括用户的本地机器的计算机集群。具体地，该云可以由医学设施利用，该医学设施还提供医学成像系统。具体地，图像获取数据经由RIS(放射信息系统)或PACS(图片存档和通信系统)被发送至(远程)计算机系统(“云”)。

在根据本发明的系统的优选实施方式的范围内，在“云”侧存在上述单元(数据接口、存储器、计算单元)。优选的系统还包括经由数据信道(例如数据网络，特别被配置为RIS或PACS)连接至系统的本地计算单元。本地计算单元包括用于接收数据的至少一个数据接收接口。此外，优选的是，本地计算机另外地具有传输接口以便向系统发送数据。

优选的设备包括登录接口，该登录接口被设计成管理用户的登录过程，优选地被设计成验证凭证、查询用户组和/或查询用户组访问权限。

优选的设备包括查询接口，该查询接口被设计成管理数据集的输出，优选地被设计成标识基因组变异体、验证基因名称、验证变异体名称，以及/或者基于访问权限、基因名称、变异体名称和/或基因组变异体的标识来查询变异体数据。

优选的设备包括更新接口，该更新接口被设计成管理数据集的更改，优选地被设计成验证治疗信息，以及/或者将治疗和/或评论特别是评级插入数据集中。

本发明的一个优点是可以以及时、可靠且标准化的方式交换注释。通过提供对提出的注释进行评论和评级的可能性，可以创建附加证据。此外，所提出的注释仅与授权的诊所和合作伙伴共享。用户可以限定谁应当能够看到某些注释，即，该系统可以用于在机构内部、机构或更大团体之间进行本地共享注释。

医师可以将变异体注释(数据)添加至本发明数据库，另一医师可以看到所提出的注释，并对所提出的注释进行评论和评级。

尽管本发明在对抗癌症方面是非常有利的，但是关于具有遗传意义的所有疾病(例如心血管疾病)也是有利的。

附图说明

根据以下结合附图考虑的详细描述，本发明的其他目的和特征将变得明显。然而，应当理解，附图仅仅是为了说明的目的，而不是作为本发明的限制的定义而设计的。

图1示出了根据本发明的优选方法的过程流程图。

图2(包括图2A和图2B)示出了根据本发明的优选方法的数据流。

图3示出了根据本发明的实施方式的简化设备。

图4示出了根据本发明的实施方式的设备的内部架构。

具体实施方式

在图中，相同的附图标记始终指代相同的对象。图中的对象不一定按比例绘制。

图1示出了根据本发明的用于交换关于基因组变异的临床意义的信息的优选方法的过程流程图。

在步骤I中，接收用户U1的登录数据L(例如参见图2)。

在步骤II中，对登录数据L进行评估，其中，在该示例中登录数据L是正确的并且用户U1已登录。

在步骤III中，建立至用户U1的加密数据连接C。

在步骤IV中，在基因组变异的背景下接收数据集D，并且所接收的数据集D在存储器3中被保存为与该基因组变异背景相关。

在步骤V中，接收与针对基因组变异的搜索查询相关联的用户请求R，并且确定来自存储器3的数据集D的集合S，其中，数据集与该基因组变异是背景相关的，并且该集合包括授权用户U1接收的这些数据集，并且将该集合发送至用户U1。

例如，第一医院中的医生在NSCLC和EGFR抑制剂的患者的治疗方面已经积累了很多经验。他们已经观察到某些患者倾向于发生抗性突变，并且需要密切监控。医生决定将该重要信息添加至通用注释资源中。第二医院中的医生没有很多NSCLC患者，并且也没有观察到以前在第一医院中观察到的行为。现在，第二医院中的医生可以从第一医院中收集的知识中受益，并且监控与相应数据库条目中描述的简档相匹配的患者。

在另一示例中，第一医院中的医生已经治疗了带有罕见的遗传变异体的患者，该罕见的遗传变异体仅在文献中被部分地描述过。医生决定在小鼠模型中测试不同的治疗选择，并且最终利用最有希望的替选方案来治疗患者。医生将他们的工作记录在通用注释数据库中。第二医院中的医生半年后有患者有相同遗传变异体。现在，医生可以从由第一医院中的医生进行的观察中受益，并且节省了在治疗患者方面的宝贵时间。

图2(包括图2A和图2B)示出了根据本发明的优选方法的数据流。第一医院H1中的医生(用户U1)已经对关于带有EGFR T790M突变的患者的治疗进行了观察，但是有关意义尚不确定，并且只想与某个第二医院H2分享该观察。因此，医生(用户U1)针对带有“基因：EGFR”和“变异体：T790M”的基因组变异体创建了新条目(数据集D)，其中意义为：对酪氨酸抑制剂的抗性发展，以及有关替选疗法奥斯替尼(Osimertinib)的信息。另外，数据集D包括数据集D应当仅与第二医院H2共享的有关授权A的信息。

然后将新条目发送至数据库1并且保存在数据库1中。

第二医院H2中的医生(用户U2)有EGFR基因T790M突变的患者，并且寻找替选治疗选择。数据库1返回带有第一医院H1中的医生的新条目的与基因：EGFR、变异体：T790M相匹配的条目列表。第二医院H2中的医生(用户U2)检查并编辑(排名)新条目。然后，将已编辑的条目保存在数据库1中或在数据库1中进行更新。

第三医院H3中的医生(用户U3)对EGFR基因感兴趣，并且搜索“基因：EGFR”。数据库1返回与基因：EGFR相匹配的条目列表，但是T790M突变的新条目对用户U3不可用，这是因为他未被授权。

图3示出了根据本发明的实施方式的用于数据网络5的服务器1形式的简化设备1。设备1包括：数据接口2，其被设计成用于通过网络5进行数据的交换；存储器3，其被设计成用于保存与基因组变异的临床意义有关的数据；以及计算单元4。计算单元4被设计成用于对通过数据接口2接收的用户U1、U2、U3的登录数据L(例如参见图2)进行评估，从而在对登录数据L的肯定评估之后，在用户U1、U2、U3与设备1之间建立加密数据连接C，其中，在基因组变异的背景下接收数据集D的情况下，所接收的数据集D在存储器3中被保存为与该基因组变异背景相关，并且在用户请求R与针对基因组变异的搜索查询相关联的情况下，对用户U1、U2、U3被授权接收的来自存储器3的与该基因组变异背景相关的数据集D的集合S进行评估，并且将该集合S发送至用户U1、U2、U3。

图4示出了根据本发明的实施方式的设备1的内部架构(例如参见图3)。该设备包括三个接口，即登录接口6、查询接口7和更新接口8，它们可以被实现为计算单元4中的软件模块。

用户U1向登录接口6发送包括登录别名和密码的登录数据L。登录接口6管理登录过程，并且返回有关用户组和用户统计的信息。

然后，用户U1向查询接口7输入查询输入(基因名称和/或(可选)变异体名称)。查询接口7管理查询过程，并且将变异体细节和变异体治疗信息输出至用户U1。

然后，用户U1向管理数据集D的更改的更新接口8发送包括评级、有关收藏夹的信息或新治疗信息的更新输入(评论)。更新接口8向用户U1返回确认。

尽管已经以优选实施方式及其变型的形式公开了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以对本发明做出许多附加的修改和变型。为了清楚起见，应当理解，贯穿本申请，“一个”或“一种”的使用并不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或元件。“单元”或“设备”的提及并不排除多于一个单元或设备的使用。