專(zhuān)利名稱：利用基因表達(dá)分布圖識(shí)別、監(jiān)控和治療疾病以及鑒定生物學(xué)狀態(tài)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
和
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及基因表達(dá)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，具體的涉及基因表達(dá)數(shù)據(jù)在識(shí)別，監(jiān)控和治療受試者的疾病以及鑒定受試者的生物學(xué)狀態(tài)方面的應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)利用基因表達(dá)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定特定標(biāo)記如特定狀態(tài)的診斷的存在或缺乏，且在一些情況下已經(jīng)描述了特定疾病標(biāo)記的過(guò)量表達(dá)的得分的累積來(lái)提高診斷的精確度或靈敏度。特定患者任意狀態(tài)的信息以及患者對(duì)治療因子或營(yíng)養(yǎng)因子類(lèi)型和劑量的應(yīng)答在今天已經(jīng)成為臨床醫(yī)學(xué)的重要問(wèn)題，不但在保健工業(yè)的醫(yī)療實(shí)踐的效率方面而且提高了患者的結(jié)果和受益。
發(fā)明的概述在第一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種基于來(lái)自受試者的樣品評(píng)價(jià)受試者的生物學(xué)狀態(tài)的方法。所述方法包括從樣品獲得一個(gè)分布數(shù)據(jù)集，分布數(shù)據(jù)集包括一組元素，每個(gè)元素是在一組組分中的不同RNA或蛋白組分的定量測(cè)定的值，其中組分的選擇基于使得組分的測(cè)定能夠評(píng)價(jià)生物學(xué)狀態(tài)；在獲得分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中在大體上可重復(fù)的測(cè)量條件下對(duì)每個(gè)組分進(jìn)行測(cè)定。
在有關(guān)的實(shí)施方案中，提供了一種基于來(lái)自受試者樣品顯示受試者狀態(tài)，如生物學(xué)狀態(tài)的指標(biāo)。此實(shí)施方案包括從樣品獲得一個(gè)分布數(shù)據(jù)集，分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每個(gè)元素是在一組組分中的不同RNA或蛋白組分的定量測(cè)定的值，其中組分的選擇基于使得組分的測(cè)定能夠評(píng)價(jià)生物學(xué)狀態(tài)；以及在獲得分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在大體上可重復(fù)的測(cè)量條件下對(duì)每個(gè)組分進(jìn)行這種測(cè)定；并將分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用到指標(biāo)函數(shù)中提供了分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例到生物學(xué)狀況的單值測(cè)定的映象，來(lái)生成對(duì)應(yīng)于受試者的生物學(xué)狀況的指標(biāo)。在另一個(gè)與上述相關(guān)的實(shí)施方案中，還包括，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率大體上是類(lèi)似的測(cè)定條件下從分布圖數(shù)據(jù)系列獲得針對(duì)每個(gè)組分的測(cè)定。類(lèi)似的另一個(gè)實(shí)施方案可選擇地或另外包括，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率大體上是類(lèi)似的測(cè)定條件下，從分布圖數(shù)據(jù)系列獲得獲得針對(duì)每個(gè)組分的測(cè)定。
在另一個(gè)涉及提供指標(biāo)的實(shí)施方案中，也包括提供指標(biāo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，其通過(guò)相應(yīng)的群體進(jìn)行測(cè)定，使得指標(biāo)相關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行解釋?？蛇x擇地提供標(biāo)準(zhǔn)值包括建立指標(biāo)函數(shù)使得標(biāo)準(zhǔn)值為大約1。同樣選擇性地，相應(yīng)的群體具有至少年齡組，性別，種族，地理位置，飲食習(xí)慣，藥物紊亂，臨床指標(biāo)，藥物處理，身體活動(dòng)，體重和環(huán)境接觸之一的共同特性。
在另一個(gè)相關(guān)的實(shí)施方案中，擴(kuò)增的效率表示為所有組分的百分比，在大約2％的范圍內(nèi)，且選擇性地，大約1％。
另一個(gè)相關(guān)的實(shí)施方案中，測(cè)定條件是可重復(fù)的使得每一組分的測(cè)定針對(duì)樣品測(cè)定的重復(fù)獲得具有一個(gè)離差系數(shù)，其小于大約3％。
在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，該小組包括至少三個(gè)組分且可選擇地少于大約500個(gè)組分。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，被評(píng)價(jià)的生物學(xué)狀態(tài)是關(guān)于受試者的局部組織的且樣品獲自組織或局部組織的不同類(lèi)型的液體。
在相關(guān)的實(shí)施方案中，生物學(xué)狀態(tài)可以是通過(guò)相應(yīng)基因表達(dá)組的相應(yīng)組分進(jìn)行測(cè)定的任意在表1到12中鑒定的狀態(tài)。每一情況下的組包括至少兩個(gè)，且選擇性地至少三個(gè)，四個(gè)，五個(gè)，六個(gè)，七個(gè)，八個(gè)，九個(gè)或十個(gè)相應(yīng)的基因表達(dá)組的組分。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種基于來(lái)自受試者的樣品顯示受試者炎癥狀態(tài)的指標(biāo)的方法，包括從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，第一分布數(shù)據(jù)集包括很多的元素，每一元素是一組組分的不同RNA或蛋白組分的量的定量測(cè)定，組包括至少兩個(gè)表1的炎癥基因表達(dá)組的組分；(盡管在其它實(shí)施方案中，至少三個(gè)，四個(gè)，五個(gè)，六個(gè)或十個(gè)表1的組的組分可被應(yīng)用在一組中)其中，在獲得第一個(gè)分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率大體上類(lèi)似以及在大體上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行測(cè)定；以及將來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用到指標(biāo)函數(shù)中，所述指標(biāo)函數(shù)提供了從分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例得到生物學(xué)狀態(tài)(在一個(gè)實(shí)施方案中，可以是一種炎癥狀態(tài))一個(gè)單值測(cè)定的映象，使得產(chǎn)生與樣品或受試者的生物學(xué)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。生物學(xué)狀態(tài)可以是利用合適的基因表達(dá)組可進(jìn)行評(píng)價(jià)的任何狀態(tài)；利用炎癥基因表達(dá)組進(jìn)行的炎癥程度的測(cè)定僅僅是一個(gè)實(shí)例。
在其它的實(shí)施方案中，指標(biāo)函數(shù)的映象可進(jìn)一步地基于相應(yīng)基線分布數(shù)據(jù)集的例子，并且來(lái)自相同受試者或來(lái)自具有類(lèi)似或不同生物學(xué)狀態(tài)的樣品或受試者群體的相應(yīng)的基線分布數(shù)據(jù)集的值可被應(yīng)用。另外，建立的指標(biāo)函數(shù)通常可在與增加炎癥有關(guān)的組分表達(dá)增加的例子中以及在與炎癥增加有關(guān)的組分表達(dá)下降的例子中向上偏離標(biāo)準(zhǔn)值。指標(biāo)函數(shù)的建立可選擇性地根據(jù)被測(cè)定的表達(dá)水平與炎癥程度的相關(guān)程度來(lái)估計(jì)組中的組分的表達(dá)值。指標(biāo)函數(shù)的建立可選擇性地通過(guò)考慮臨床觀察的炎癥生物學(xué)或考慮實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)或考慮從與臨床和人口數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布數(shù)據(jù)集的計(jì)算機(jī)分析獲得的關(guān)系。關(guān)于這一點(diǎn)，指標(biāo)函數(shù)的建立可通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述統(tǒng)計(jì)學(xué)方法評(píng)價(jià)此數(shù)據(jù)，來(lái)建立炎癥程度最佳化預(yù)測(cè)的組分表達(dá)值的模型。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，組包括至少一個(gè)與特定的炎性疾病有關(guān)的組分。
如上所述的方法可進(jìn)一步的利用步驟(i)通過(guò)同時(shí)基于至少一種人口數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)的實(shí)例進(jìn)行指標(biāo)函數(shù)的映象和(ii)應(yīng)用來(lái)自第一個(gè)分布數(shù)據(jù)集的值，包括應(yīng)用一組與至少一種人口數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)有關(guān)的值。
在上述方法的另一實(shí)施方案中，在第一位置獲得部分第一個(gè)分布數(shù)據(jù)集且在第二位置應(yīng)用來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值，并且與獲自第一分布數(shù)據(jù)集部分有關(guān)的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞到第二位置從而能夠在第二位置應(yīng)用來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值。
在所述方法的一個(gè)實(shí)施方案中，指標(biāo)函數(shù)是項(xiàng)的線性總和，每一項(xiàng)是分布數(shù)據(jù)集的一個(gè)元素的貢獻(xiàn)函數(shù)(contribution function)。此外，貢獻(xiàn)函數(shù)可以是一個(gè)元素或其倒數(shù)的冪的加權(quán)總和，且冪可以是整數(shù)，所以貢獻(xiàn)函數(shù)是一個(gè)元素或其倒數(shù)的多項(xiàng)式?？蛇x擇的，多項(xiàng)式是一個(gè)線性多項(xiàng)式。分布數(shù)據(jù)集可包括選自包括IL1A，IL1B，TNF，IFNG和IL10的組的相應(yīng)組分的至少三個(gè)，四個(gè)或所有的元素。指標(biāo)函數(shù)可以為1/4{IL1A}+1/4{IL1B}+1/4{TNF}+1/4{INFG}1/{IL10}的比例且大括號(hào)內(nèi)的組分表示組分的測(cè)定。
在另外的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種分析與受試者樣品有關(guān)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)獲得炎癥相關(guān)信息的方法，該方法包括獲取樣品的基因表達(dá)分布圖，所述的基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；以及利用基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定樣品的基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)。
在另外一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種監(jiān)控受試者生物學(xué)狀態(tài)的方法，包括獲得來(lái)自每一受試者的一系列樣品不同時(shí)間的的基因表達(dá)分布圖，所述的基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；以及對(duì)于每一系列的樣品而言，利用相應(yīng)的基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定基因表達(dá)分布圖的炎癥指標(biāo)。
在另外一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種測(cè)定至少(i)給受試者施用的因子的有效劑量以及(ii)給受試者施用因子的方案之一的方法，該方法包括獲得受試者樣品的基因表達(dá)分布圖，所述基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；利用基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定樣品的基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)；以及利用基因表達(dá)分布的炎癥指標(biāo)作為建立至少有效劑量和給藥方案之一的指示劑。
在另外一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種指導(dǎo)受試者生物學(xué)狀態(tài)的連續(xù)或改變治療的決定的方法，所述方法包括從受試者樣品獲得基因表達(dá)分布圖，該基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；以及利用基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定用于樣品的基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)。
提供了一種預(yù)測(cè)因暴露于一種因子受試者生物學(xué)狀態(tài)變化的方法，所述方法包括從來(lái)自缺少因子的受試者的第一樣品獲得第一基因表達(dá)分布圖，所述第一基因表達(dá)分布圖是基于炎癥的特征組；從存在因子的受試者的第二樣品獲得第二基因表達(dá)分布圖，所述第二基因表達(dá)分布圖基于相同的特征組；以及利用第一和第二基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定相應(yīng)的第一基因表達(dá)分布圖炎癥指標(biāo)和第二基因表達(dá)分布圖炎癥指標(biāo)。相應(yīng)地，因子可以是一種化合物且該化合物可以是治療性的。
在另外一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種評(píng)價(jià)因子特性的方法，其中的特性至少為純度、效力，質(zhì)量，效力或安全性之一，所述方法包括從暴露于(i)樣品，或(ii)從其中獲得樣品的細(xì)胞群，或(iii)從其中獲得樣品的受試者；的因子的反映的樣品的樣品獲得第一基因表達(dá)分布圖；利用基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)；并在特性測(cè)定中利用基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)。
在另一個(gè)有關(guān)的實(shí)施方案中，提供了一種基于來(lái)自受試者的樣品顯示受試者生物學(xué)狀態(tài)的指標(biāo)的方法。這種實(shí)施方案的方法包括從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，第一分布數(shù)據(jù)集包括很多的元素，每一元素是一組組分中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定，所述組包括至少兩個(gè)表1中炎癥基因表達(dá)組的組分；以及將來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用到指標(biāo)函數(shù)中，所述指標(biāo)函數(shù)提供了從分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例得到生物學(xué)狀態(tài)(在實(shí)施方案中，可以是炎癥狀態(tài))單值測(cè)定的映象，使得來(lái)產(chǎn)生與樣品或受試者的生物學(xué)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。
在實(shí)施這些方法時(shí)，指標(biāo)函數(shù)同樣利用來(lái)自于組的基線分布數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)?；€數(shù)據(jù)系列的每一元素是基于受試者相應(yīng)群體的測(cè)定的組中組分之一的數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。另外，在獲得第一分布數(shù)據(jù)集和基線數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率大體上類(lèi)似以及在大體上可重復(fù)的條件下對(duì)每一組分來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種基于來(lái)自受試者的樣品，用于評(píng)價(jià)受試者的生物學(xué)狀態(tài)的方法。在這些實(shí)施方案中，方法包括從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，第一分布數(shù)據(jù)集包括很多元素，每一元素是在一組所選組分中的不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定以便使得組分的測(cè)定能夠用于生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定；以及從組生成一個(gè)校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，其中每一校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的元素是組的第一分布數(shù)據(jù)的相應(yīng)元素與基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)。
在此實(shí)施方案中，基線數(shù)據(jù)系列的每一元素是基于受試者相應(yīng)群體的測(cè)定的組中組分之一的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定量，且所述校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了一種對(duì)受試者生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。
在一個(gè)類(lèi)似的實(shí)施方案中，提供了一種基于受試者樣品評(píng)價(jià)受試者生物學(xué)狀態(tài)的方法，此實(shí)施方案的方法包括將第一樣品或其部分應(yīng)用到指示細(xì)胞的限定群體中；從指示細(xì)胞獲得含有至少RNAs或蛋白質(zhì)之一的第二樣品；從第二樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，第一分布數(shù)據(jù)集包括許多的元素，每一元素是一組所選組分中的不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定使得能從組分測(cè)定中得到生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定；以及生成組的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，其中校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是組的第一分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素與基線分布數(shù)據(jù)集相應(yīng)元素的函數(shù)，其中基線數(shù)據(jù)系列的每一元素是基于受試者的相應(yīng)群體測(cè)定一個(gè)組中組分的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定量，所述校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了受試者的生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。
此外，另外一個(gè)類(lèi)似的實(shí)施方案提供了一種用于評(píng)價(jià)受因子影響的生物學(xué)狀態(tài)的方法。此實(shí)施方案的方法包括從已經(jīng)施用因子的細(xì)胞的目標(biāo)群體獲得含有至少RNAs或蛋白質(zhì)之一的樣品；從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，第一分布數(shù)據(jù)集包括許多的元素，每一元素是一組所選組分中的不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定使得從組分測(cè)定中能得到生物學(xué)指標(biāo)的測(cè)定；以及生成組的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，其中校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是組的第一分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素與基線分布數(shù)據(jù)集相應(yīng)元素的函數(shù)，其中基線數(shù)據(jù)系列的每一元素是基于受試者的相應(yīng)群體測(cè)定的一個(gè)組中組分的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定量，所述校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了受因子影響的生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。
在進(jìn)一步的基于最后這些三個(gè)實(shí)施方案的實(shí)施方案中，相應(yīng)的群體可以是健康受試者的群體。任選地，或者相應(yīng)的群體具有至少年齡組，性別，種族，地理位置，飲食習(xí)慣，藥物紊亂，臨床指標(biāo)，藥物治療，身體活動(dòng)，體重和環(huán)境接觸中之一的共同特性。
任選或另外的組包括表1炎癥基因表達(dá)組的至少兩個(gè)組分。(其它的實(shí)施方案使用至少三個(gè)，四個(gè)，五個(gè)，六個(gè)，或十個(gè)這樣的組分)同樣任選或另外的，在獲得第一分布數(shù)據(jù)集和基線數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率大體上類(lèi)似的以及在大體上可重復(fù)的條件下針對(duì)于每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。同樣任選地，當(dāng)在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率大體上是類(lèi)似的以及在大體上可重復(fù)的兩種條件下進(jìn)行這種測(cè)定時(shí)，選擇性地一種不必生成校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，但可直接用第一數(shù)據(jù)系列代替。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種用于評(píng)價(jià)第一因子和第二因子對(duì)生物學(xué)狀態(tài)影響相關(guān)性的方法。這個(gè)實(shí)施方案的方法包括從已經(jīng)分別施用第一和第二因子的第一和第二靶細(xì)胞群分別獲得第一和第二樣品；每一樣品具有至少一種RNAs和蛋白；從第一樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集以及從第二樣品獲得第二分布數(shù)據(jù)集，每一分布數(shù)據(jù)集包括很多的元素，每一元素是所選的組分組中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定使得能夠從組分的測(cè)定獲得生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定；以及生成組的第一校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集和第二分布數(shù)據(jù)集，其中(i)第一校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是組的第一分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素與基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)，其中基線數(shù)據(jù)系列的每一元素是基于受試者的相應(yīng)群體的測(cè)定的組中組分的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定量，和(ii)第二校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是第二分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素與基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)，所述校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了第一因子與第二因子對(duì)生物學(xué)狀態(tài)的影響的相關(guān)性的測(cè)定。
在這個(gè)實(shí)施方案中，在獲得第一分布數(shù)據(jù)集和基線數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率大體上類(lèi)似以及在大體上可重復(fù)的條件下針對(duì)于每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。在另一個(gè)相關(guān)的實(shí)施方案中，第一因子是第一藥物且第二因子是第二藥物。在另一個(gè)相關(guān)的實(shí)施方案中，第一因子是第一藥物且第二因子是一種復(fù)雜混合物。在又一個(gè)相關(guān)的實(shí)施方案中，第一因子是第一藥物且第二因子是一種營(yíng)養(yǎng)藥。


本發(fā)明上述特征通過(guò)參考下列的詳細(xì)說(shuō)明，以及參考圖，將更容易的被理解，其中圖1A顯示了在單個(gè)男性受試者患視神經(jīng)炎期間在不連續(xù)的8天對(duì)其24個(gè)來(lái)自來(lái)源炎癥基因組(顯示在表1中)的基因進(jìn)行分析的結(jié)果。
1B圖解了本發(fā)明實(shí)施方案中的與圖1A的數(shù)據(jù)有關(guān)的炎癥指標(biāo)的應(yīng)用。
圖2是在9個(gè)不同顯著的臨床轉(zhuǎn)折點(diǎn)計(jì)算的相同炎癥指標(biāo)的圖解說(shuō)明。
圖3顯示了通過(guò)指標(biāo)鑒定的用800mg的布洛芬對(duì)單獨(dú)的供體進(jìn)行單劑量治療的結(jié)果。
圖4顯示了五個(gè)用圖解表示的不同狀態(tài)計(jì)算的評(píng)價(jià)急性炎癥的指標(biāo)。
圖5顯示了監(jiān)控上呼吸道感染(URI)進(jìn)展的病毒應(yīng)答指標(biāo)。
圖6和7利用基因表達(dá)分布圖比較了兩個(gè)不同群體(相對(duì)于表1的炎癥基因表達(dá)組的48個(gè)位點(diǎn))。
圖8通過(guò)縱向研究比較了正常群體與類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎群體。
圖9比較兩個(gè)正常群體，一個(gè)縱向和另一個(gè)橫向。
圖10顯示了一正常群體的不同個(gè)體的基因表達(dá)值。
圖11顯示了在八個(gè)月期間進(jìn)行每月一次的分析，單個(gè)受試者的四個(gè)基因各自的表達(dá)水平(表1的炎癥基因表達(dá)組的)。
圖12和13類(lèi)似地顯示了在每種情況下不同的單個(gè)受試者(在每種情況下基于感覺(jué)好且不攝取藥物進(jìn)行選擇)的48個(gè)基因(表1的炎癥基因表達(dá)組)各自的表達(dá)水平，在圖12的情況下每周分析一次持續(xù)四周，在圖13的情況下每月分析一次持續(xù)四個(gè)月。
圖14顯示了利用表1中炎癥基因表達(dá)組所分析的隨著時(shí)間的進(jìn)展給施用抗炎類(lèi)固醇對(duì)單個(gè)受試者的炎癥基因表達(dá)的影響。
圖15，以類(lèi)似于圖14的方式，顯示了隨著時(shí)間的進(jìn)展通過(guò)從施用單劑量強(qiáng)的松(prednisone)的受試者的全血樣品，對(duì)(表1的炎癥基因表達(dá)組的)5個(gè)基因的表達(dá)的影響。
圖16同樣顯示了隨著時(shí)間的進(jìn)展對(duì)患有類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的受試者施用TNF-抑制化合物對(duì)基因表達(dá)的影響，但這里的表達(dá)與以前測(cè)定的正常(即，未確診的，健康的)群體的同源位點(diǎn)平均數(shù)相比較(與圖6和7相關(guān))。
圖17A進(jìn)一步說(shuō)明了群體中炎癥基因表達(dá)的一致性。
圖17B顯示了獲自未確診群體的指標(biāo)值的正態(tài)分布。
圖17C圖解了如圖17B中的相同指標(biāo)的應(yīng)用，其中正常群體的炎癥中值已經(jīng)設(shè)定到零且正常和患病受試者被標(biāo)在相對(duì)于中值的標(biāo)準(zhǔn)偏差單位。
圖18以類(lèi)似于圖17A的方式繪制了類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的兩個(gè)不同的(應(yīng)答者v非-應(yīng)答者)6人-受試者群體與圖17A中相同的7個(gè)位點(diǎn)的基因表達(dá)分布圖。
圖19因此圖解了用于評(píng)價(jià)對(duì)用氨甲喋呤傳統(tǒng)治療無(wú)良好應(yīng)答的單個(gè)患有類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的受試者的炎癥指標(biāo)的應(yīng)用。
圖20類(lèi)似地圖解了用于評(píng)價(jià)對(duì)用氨甲喋呤傳統(tǒng)治療無(wú)良好應(yīng)答的三個(gè)患有類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的受試者的炎癥指標(biāo)的應(yīng)用。
圖21-23各自顯示了用于患有類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，接受三種單獨(dú)治療方案的受試者的國(guó)際基群的炎癥指標(biāo)。
圖24圖解了用于評(píng)價(jià)患有腸炎的單個(gè)受試者的炎癥指標(biāo)的應(yīng)用。
圖25顯示了用布洛芬體外處理的全血的24個(gè)位點(diǎn)(表1的炎癥基因表達(dá)組)的基因表達(dá)分布圖與使用其它非類(lèi)固醇抗炎藥物(NSAIDs)的對(duì)比。
圖26圖解了兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性抗炎化合物的作用如何進(jìn)行客觀、定量、準(zhǔn)確和可重復(fù)性地比較。
圖27到41圖解了基因表達(dá)組在傳染性疾病的早期識(shí)別和監(jiān)控中的應(yīng)用。
圖27利用一種新的24個(gè)基因的細(xì)菌基因表達(dá)組，來(lái)鑒別宿主生物系統(tǒng)中不同的細(xì)菌狀態(tài)。
圖28顯示了獲自三個(gè)不同來(lái)源S.pyogenes，B.subtilis，和S.aureus.的單個(gè)位點(diǎn)，IFNG到LTA的差異表達(dá)。
圖29和30分別顯示了全血中的炎癥48A和48B位點(diǎn)(分別與上述討論的圖6和7)對(duì)施用革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性生物兩個(gè)小時(shí)之后的應(yīng)答。
圖31和32分別對(duì)應(yīng)于圖29和30并與其相似，區(qū)別在與在給藥6小時(shí)之后進(jìn)行監(jiān)控。
圖33比較了用大腸桿菌(E.coli)和用不含生物體的大腸桿菌濾液誘導(dǎo)的基因表達(dá)應(yīng)答。
圖34類(lèi)似于圖33，但比較的應(yīng)答僅僅大腸桿菌濾和已經(jīng)加入多粘菌素B的大腸桿菌濾液進(jìn)行刺激。
圖35圖解了在給藥2、6和24小時(shí)之后用S.aureus誘導(dǎo)的基因表達(dá)應(yīng)答。
圖36到41比較了用E.coli和S.aureus在不同的濃度和時(shí)間誘導(dǎo)的基因表達(dá)。
具體實(shí)施方案的詳細(xì)描述定義下面的術(shù)語(yǔ)除非上下文另有要求應(yīng)該具有所顯示的含義″算法″是一組用于描述生物學(xué)狀態(tài)的規(guī)則。規(guī)則系列可被定義僅僅為代數(shù)的但同樣包括要求特定領(lǐng)域知識(shí)，專(zhuān)家解釋或其它臨床指標(biāo)的可選擇的或多重的判定觀點(diǎn)。
“因子”是一種“組合物”或一種“刺激物”，如那些在這里定義的術(shù)語(yǔ)，或一種組合物和一種刺激物的混合。
定量RT-PCR分析的上下文中的“擴(kuò)增”是DNA復(fù)制數(shù)目的功能其被追蹤來(lái)提供其濃度的定量測(cè)定。“擴(kuò)增”在這里是指定量測(cè)定技術(shù)的靈敏度和特異性的程度。相應(yīng)地，擴(kuò)增提供了在擴(kuò)增效率和用于測(cè)定所有組分的靈敏度和再現(xiàn)性大體上類(lèi)似的條件下被評(píng)價(jià)的組分濃度的測(cè)定。
“基線分布數(shù)據(jù)集”是一組由生物樣品(或樣品的群體)在期望的生物學(xué)狀態(tài)下評(píng)價(jià)產(chǎn)生的與基因表達(dá)組的組分有關(guān)也即被用作數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)目的的值。期望的生物學(xué)狀態(tài)可以是，例如，受試者(受試者的群體)在暴露于因子之前或存在未經(jīng)治療的疾病或沒(méi)有疾病的狀態(tài)?？蛇x擇的，或另外的，期望的生物學(xué)狀態(tài)可以是受試者或受試者群體的健康狀態(tài)?？蛇x擇的，或另外的，期望的生物學(xué)狀態(tài)可以是與基于至少年齡組，性別，種族，地理位置，飲食，藥物紊亂，臨床指標(biāo)，給藥方法，身體活動(dòng)，體重，和環(huán)境曝露的之一所選擇的群體受試者有關(guān)的生物學(xué)狀態(tài)。
受試者的″生物學(xué)狀態(tài)″是受試者在被觀察中的相關(guān)范圍的狀態(tài)，且此范圍可包括能夠被監(jiān)控狀態(tài)變化的受試者的任何方面，諸如健康狀態(tài)，疾病包括癌癥；外傷；衰老；傳染；組織變性；發(fā)育階段；身體健全；肥胖癥，以及情緒。如可被觀察到的，在這里狀態(tài)可以是慢性的或急性的或簡(jiǎn)單瞬變的。此外，目的生物學(xué)狀態(tài)可以是顯示整個(gè)的生物或細(xì)胞群體或可以是局限于具體的器官諸如，皮膚，心臟，眼睛或血液)，但在任一情況下，狀態(tài)可被通過(guò)細(xì)胞的作用群體的樣品直接監(jiān)控或者通過(guò)受試者其它地方的樣品被間接地監(jiān)控。術(shù)語(yǔ)“生物學(xué)狀態(tài)”包括“生理學(xué)狀態(tài)”。
受試者的“體液”包括血液，尿，脊髓液，淋巴液，粘膜分泌液，前列腺液，精液，血淋巴或本領(lǐng)域已知的受試者的其它體液。
“校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集”是組中所給組分的第一分布數(shù)據(jù)集的元素和基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)。
“臨床指標(biāo)”是評(píng)價(jià)細(xì)胞集合或生物集合的生理學(xué)狀態(tài)的單獨(dú)使用的或連同其它數(shù)據(jù)一起使用的任意生理數(shù)據(jù)。此術(shù)語(yǔ)包括臨床前指標(biāo)。
“組合物”包括任意物理狀態(tài)或混合物理狀態(tài)的化合物，營(yíng)養(yǎng)藥，藥物，順勢(shì)療法制劑，對(duì)抗療法制劑，自然療法制劑，化合物的混合物，毒素，食物，食品增補(bǔ)劑，礦物質(zhì)，和復(fù)雜混合物。
從樣品“獲得”分布數(shù)據(jù)集包括測(cè)定一組與基因表達(dá)組的組分有關(guān)的值(i)通過(guò)直接測(cè)定生物樣品中的此種組分或(ii)通過(guò)測(cè)定已暴露于原始樣品或獲自原始樣品的物質(zhì)的第二生物樣品中的此種組分。
在一組組分中的“不同的RNA或蛋白組分”是基因的不同表達(dá)產(chǎn)物，是RNA或蛋白?；虻摹氨磉_(dá)”產(chǎn)物包括由信使RNA翻譯產(chǎn)生的基因產(chǎn)物RNA或是蛋白。
“基因表達(dá)組”是用實(shí)驗(yàn)方法鑒定的組分系列，每一組分是基因的不同表達(dá)產(chǎn)物，RNA或蛋白質(zhì)，其中系列組分的選擇基于使得它們的測(cè)定提供了對(duì)目的生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。
“基因表達(dá)分布”是一組由評(píng)價(jià)生物樣品(或樣品群體)產(chǎn)生的與基因表達(dá)組的組分有關(guān)的值。
“基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)”是提供從基因表達(dá)分布圖的一個(gè)實(shí)例推出炎癥狀態(tài)的單值測(cè)定的的指標(biāo)函數(shù)映象的值。
受試者的“健康狀態(tài)”包括心理的，情緒的，身體的，精神上的，對(duì)抗療法的，自然療法的和順勢(shì)療法的狀態(tài)。
“指標(biāo)”是算術(shù)或數(shù)學(xué)上獲得的數(shù)值特性，其用于簡(jiǎn)單化或公開(kāi)或告知較復(fù)雜的定量信息的分析。疾病或群體的指標(biāo)可通過(guò)將具體的算法用于多個(gè)具有普通生物學(xué)狀態(tài)的受試者或樣品來(lái)測(cè)定。
這里所用的“炎癥”通常是用語(yǔ)言描述的醫(yī)學(xué)感覺(jué)且可以是急性的或慢性的；簡(jiǎn)單的或間接的；局部化的或傳播的；由很多化學(xué)的，物理的或生物的因子或混合的因子激發(fā)或維持的細(xì)胞和組織的應(yīng)答。
“炎癥狀態(tài)”被用于表明受試者由于炎癥產(chǎn)生的相應(yīng)生物學(xué)狀態(tài)，或說(shuō)明炎癥的程度。
基于基因的普通組的“大量”的數(shù)據(jù)系列是多個(gè)數(shù)據(jù)充分地大能允許來(lái)得到基于相同組的數(shù)據(jù)組的實(shí)例的統(tǒng)計(jì)上顯著的結(jié)論。
即將給藥組合物的受試者的“正常的”狀態(tài)是指受試者給藥之前的狀態(tài)，即使受試者碰巧遭受一種疾病。
基因的“組”是包括至少兩個(gè)組分的基因的系列。
來(lái)自受試者的“樣品”可包括通過(guò)包括靜脈穿刺，排泄，射精，按摩，活體解剖，針抽，灌洗樣品，刮擦，手術(shù)切割或干預(yù)等手段或其它本領(lǐng)域已知的手段取自受試者的單個(gè)細(xì)胞或多細(xì)胞或細(xì)胞碎片或部分體液。
“特征分布圖”是用實(shí)驗(yàn)方法鑒定的所選基因表達(dá)分布圖的子集，用于鑒別生物學(xué)狀態(tài)，因子或作用的生理機(jī)制。
“特征組”是基因表達(dá)組的子集，其中的組分被選擇來(lái)允許生物學(xué)狀態(tài)，因子或作用生理機(jī)制的鑒別。
“受試者”是在觀察中的體內(nèi)，離體或體外的細(xì)胞，組織，或生物體，人或非人。當(dāng)我們基于來(lái)自受試者的樣品評(píng)價(jià)受試者的生物學(xué)狀態(tài)時(shí)，我們包括利用來(lái)自人受試者的血液或其它樣品來(lái)評(píng)價(jià)人受試者的狀態(tài)；但我們同樣包括，例如，利用血樣本身來(lái)評(píng)價(jià)，例如，治療或因子對(duì)樣品的作用。
“刺激”包括(i)監(jiān)控的與受試者物理的相互作用，例如紫外線A或B，或用于周期性情感失調(diào)的光照療法，或用補(bǔ)骨脂素治療牛皮癬或用包埋的放射性晶粒治療黑素瘤，其它的射線照射，和(ii)任何受試者的物理的，心理的，情緒的，或精神上的活力或不活動(dòng)性。
“治療”包括所有無(wú)論生物學(xué)的，化學(xué)的，物理的，超自然的，或上述的混合，意欲維持或改變受試者的被監(jiān)控的生物學(xué)狀態(tài)的干預(yù)。
PCT專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)WO 01/25473，2001年4月12日公開(kāi)，名稱為“利用校準(zhǔn)基因表達(dá)分布圖鑒定生物學(xué)狀態(tài)或因子的系統(tǒng)和方法”，由本發(fā)明人申請(qǐng)的，在這里通過(guò)引用作為參考，公開(kāi)了通過(guò)利用基因表達(dá)組來(lái)評(píng)價(jià)(i)生物學(xué)狀態(tài)(包括健康和疾病)和(ii)一種或多種因子對(duì)生物學(xué)狀態(tài)的作用(包括健康，毒性，治療方法和藥物相互作用)。
尤其是，基因表達(dá)組可用于測(cè)定可分別或混合配制的天然或合成的組合物或刺激物或混合物的治療效果；個(gè)體或群體中的毒理作用的預(yù)測(cè)和組合物或混合物的劑量效果；測(cè)定如何兩種或多種不同因子在單個(gè)治療中給藥的可能的互相影響使得能夠檢測(cè)任何協(xié)同的，加成的，負(fù)面的，中和的或毒性的活性；依據(jù)信息分布數(shù)據(jù)集來(lái)提供用于選擇受試者前的新的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)臨床和臨床試驗(yàn)以揭示疾病狀況；以及在實(shí)施階段1或2試驗(yàn)之前對(duì)于這些患者進(jìn)行初步的劑量研究。這些基因表達(dá)組可被用于獲自受試者的樣品來(lái)評(píng)價(jià)它們的生物學(xué)狀態(tài)。
基因表達(dá)組的選擇基于組中的RNA或蛋白組分的定量測(cè)定能夠得到受試者生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定的方式來(lái)進(jìn)行。在一種方案中，使用校準(zhǔn)的分布數(shù)據(jù)集。校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是(i)基因表達(dá)組的不同的組分的測(cè)定和(ii)基線量的函數(shù)。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)組分的定量測(cè)定是在可重復(fù)的條件下(測(cè)定的可重復(fù)度超過(guò)20％，且優(yōu)選地5％或更好，更優(yōu)選的為3％或更好)進(jìn)行時(shí)可獲得有價(jià)值的和出乎意料的結(jié)果。對(duì)于本說(shuō)明書(shū)和下面的權(quán)利要求書(shū)而言，我們將超過(guò)20％的測(cè)定的可重復(fù)度認(rèn)為是提供“大體上可重復(fù)的”的測(cè)定條件。尤其是，所希望的，每次對(duì)應(yīng)于特定樣品中的組分的表達(dá)水平的測(cè)定被獲得，大體上相同的測(cè)定應(yīng)產(chǎn)生大體上相同的表達(dá)水平。在此方式中，基因表達(dá)組中組分的表達(dá)水平可被從樣品到樣品進(jìn)行有意義的比較。即使特定組分表達(dá)水平的測(cè)定是錯(cuò)誤的(例如，所述，30％太低)，重復(fù)性的原則意味著此組分的所有測(cè)定，如果偏離，將仍然是系統(tǒng)性地偏離，因此組分的表達(dá)水平的測(cè)定可被有意義的比較。通過(guò)這種方式，涉及變化環(huán)境下的組分表達(dá)的有價(jià)值的信息可被獲得和比較。
除重復(fù)性的原則之外，最好是第二原則同樣也是滿足的，即組分的定量測(cè)定是在所有組分的擴(kuò)增效率是大體上類(lèi)似的條件下進(jìn)行的(1到2％且典型地為1％或更小)。當(dāng)滿足這兩個(gè)原則時(shí)，則所給樣品中一個(gè)組分的表達(dá)水平的測(cè)定可與另一個(gè)組分的表達(dá)水平的測(cè)定進(jìn)行有意義且從樣品到樣品的比較。
本實(shí)施方案涉及由組分的定量測(cè)定產(chǎn)生的，且此外可選擇的，從專(zhuān)家分析或計(jì)算生物學(xué)獲得的指標(biāo)或算法的應(yīng)用(a)復(fù)雜數(shù)據(jù)系列的分析；(b)調(diào)控或校正樣品或受試者之間基因表達(dá)值無(wú)信息的或其它小的變化的影響；(c)簡(jiǎn)化與其它復(fù)雜數(shù)據(jù)系列，獲自復(fù)雜數(shù)據(jù)系列的數(shù)據(jù)庫(kù)或指標(biāo)或算法進(jìn)行比較的復(fù)雜數(shù)據(jù)系列的鑒定；(d)監(jiān)控受試者的生物學(xué)狀態(tài)；(e)測(cè)定可分別或組合或混合配制用于大范圍目的生理?xiàng)l件的天然的或合成的組合物或刺激物的治療效果；(f)預(yù)測(cè)組合物或組合物的混合物對(duì)個(gè)體或群體的毒理作用和劑量效果；(g)測(cè)定兩種或多種不同的因子在單一治療中給藥可能產(chǎn)生的互相影響來(lái)檢測(cè)任何的協(xié)同，加成，負(fù)面，毒性活性中和的相互影響(h)依據(jù)信息分布數(shù)據(jù)集通過(guò)提供選擇前受試者的新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)臨床和臨床試驗(yàn)來(lái)揭示疾病狀況并且在實(shí)施階段1或2試驗(yàn)之前對(duì)這些患者進(jìn)行初步劑量研究。
基因表達(dá)分布圖以及鑒定特定條件或因子或兩者的指標(biāo)的應(yīng)用可被用來(lái)降低階段3臨床試驗(yàn)的成本且可在階段3試驗(yàn)之后使用；標(biāo)記允許使用的藥物；在一組給藥方法中選擇對(duì)于調(diào)控其獨(dú)特生理的特定患者合適的給藥方法；在癥狀發(fā)作之前診斷或測(cè)定醫(yī)學(xué)狀況或傳染的預(yù)測(cè)或診斷與給藥一種治療因子有關(guān)的不良副作用；管理患者的衛(wèi)生保??；以及質(zhì)量控制不同批次的因子或因子混合物。
受試者在這里公開(kāi)的方法可被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)用于人，哺乳動(dòng)物或其它生物體的細(xì)胞而不需要過(guò)度的實(shí)驗(yàn)因?yàn)樗械募?xì)胞均轉(zhuǎn)錄RNA并且從所有類(lèi)型的細(xì)胞中提取RNA是本領(lǐng)域已知的。
基因表達(dá)組的組分的選擇選擇基因表達(dá)組的組分的常規(guī)方法已被描述于PCT申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)WO01/25473。我們已經(jīng)設(shè)計(jì)并用實(shí)驗(yàn)方法鑒定了各種各樣的基因表達(dá)組，每一組提供一種獲自血液或其它組織的樣品的生物學(xué)狀況的定量測(cè)定。對(duì)于每一組，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明利用該組組分的基因表達(dá)分布圖能提供生物學(xué)狀況的信息的。(我們?cè)谄渌胤斤@示的現(xiàn)有生物學(xué)狀況的信息，基因表達(dá)分布圖可以被使用，尤其是，用于測(cè)定治療效果，以及用于提供治療干預(yù)的目標(biāo)。)基因表達(dá)組的實(shí)施例，與每一組組分的簡(jiǎn)要的說(shuō)明一起，被提供在如下所附的表中表1.炎癥基因表達(dá)組表2.糖尿病基因表達(dá)組表3.前列腺基因表達(dá)組表4.皮膚應(yīng)答基因表達(dá)組表5.肝臟新陳代謝以及疾病基因表達(dá)組表6. 內(nèi)皮的基因表達(dá)組表7. 細(xì)胞健康狀態(tài)以及細(xì)胞程序死亡基因表達(dá)組表8. 細(xì)胞因子基因表達(dá)組表9. TNF/IL1抑制基因表達(dá)組表10.趨化因子基因表達(dá)組表11.乳腺癌基因表達(dá)組表12.傳染性疾病基因表達(dá)組本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可依據(jù)本申請(qǐng)表述的原理建立其它的組并用實(shí)驗(yàn)方法證明。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)我們通常將一組中的樣品分成一式四份；也即，一份樣品被分成等分樣品且對(duì)于每一等分樣品而言我們測(cè)定每一組分在基因表達(dá)組中的濃度。超過(guò)總計(jì)900個(gè)組分的試驗(yàn)，每一試驗(yàn)進(jìn)行一式四份，我們發(fā)現(xiàn)每一試驗(yàn)產(chǎn)生偏差的平均系數(shù)，(標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均數(shù))*100，小于2％的，典型地小于1％。此圖是所謂的“試驗(yàn)內(nèi)可變性”的測(cè)定。
我們已經(jīng)利用相同的樣品材料在不同的時(shí)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。用72個(gè)試驗(yàn)，產(chǎn)生具有24個(gè)元素的組中的組分的濃度測(cè)定，且這樣的濃度測(cè)定隨著時(shí)間在3個(gè)不同的時(shí)機(jī)測(cè)定，我們發(fā)現(xiàn)偏差的平均系數(shù)小于5％，典型地小于2％。我們將此數(shù)字視作所謂的“試驗(yàn)內(nèi)可變性”的測(cè)定。
我們發(fā)現(xiàn)其在利用一式四份試驗(yàn)結(jié)果來(lái)鑒定和去除統(tǒng)計(jì)“異常值”的數(shù)據(jù)點(diǎn)中是有價(jià)值的；這樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)是那些相差的百分比大于，例如，所有四個(gè)值的平均數(shù)的3％而且不產(chǎn)生任何大于，例如，1％的系統(tǒng)偏離。此外，如果一組四個(gè)中的超過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被通過(guò)此方法排除，則相應(yīng)組分的所有數(shù)據(jù)被丟棄。
測(cè)定組中組分的基因表達(dá)為了測(cè)定樣品中特定RNA的數(shù)值，我們利用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的方法從基因表達(dá)組的組分的樣品中提取和定量測(cè)定轉(zhuǎn)錄的RNA。(參見(jiàn)以下具體的方案，同樣也參見(jiàn)PCT申請(qǐng)WO 98/24935的用于RNA分析的方案，在這里通過(guò)引用作為參考)。簡(jiǎn)要地，RNA被提取自樣品諸如組織，體液，或受試者的群體可以生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。例如，細(xì)胞可被溶解且用在其中進(jìn)行DNAse反應(yīng)的合適的溶液洗脫RNA。第一條鏈可利用逆轉(zhuǎn)錄酶來(lái)合成。然后可進(jìn)行基因擴(kuò)增，更具體地，進(jìn)行定量PCR試驗(yàn)，且目的大小的基因被用標(biāo)記諸如18S rRNA校準(zhǔn)(Hirayama等，Blood 92，199846-52)。樣品被重復(fù)測(cè)定多次，例如，4個(gè)重復(fù)。mRNA的相對(duì)的量被通過(guò)內(nèi)部對(duì)照和目的基因之間在閾值循環(huán)中的差異來(lái)測(cè)定。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，定量PCR被利用擴(kuò)增，報(bào)道因子和諸如商業(yè)供應(yīng)的儀器應(yīng)用生物系統(tǒng)(Applied Biosystems)(FosterCity，CA)來(lái)進(jìn)行。假定目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本擴(kuò)增的限定的效率，擴(kuò)增目標(biāo)模板的信號(hào)是可檢測(cè)的點(diǎn)(例如，循環(huán)數(shù))可直接與測(cè)定的樣品的特定信息轉(zhuǎn)錄本的量相關(guān)。類(lèi)似地，其它可以計(jì)量的信號(hào)諸如熒光，酶活性，每分鐘衰變數(shù)，吸光率，等等，當(dāng)與目標(biāo)模板的已知濃度相關(guān)聯(lián)(例如，參考標(biāo)準(zhǔn)曲線)或用限定的可變性校正到一種標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可被用于測(cè)定目標(biāo)模板在未知樣品中的數(shù)目。
盡管不限于擴(kuò)增的方法，但定量的基因表達(dá)技術(shù)可利用目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的擴(kuò)增。可選擇的或與目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的擴(kuò)增相結(jié)合，也可使用報(bào)道分子信號(hào)的擴(kuò)增。目標(biāo)模板的擴(kuò)增可通過(guò)等溫基因擴(kuò)增策略，或通過(guò)熱循環(huán)諸如PCR的基因擴(kuò)增來(lái)完成。
獲得擴(kuò)增目標(biāo)或報(bào)道分子與起始模板的濃度之間的可明確的和可重復(fù)的相互關(guān)系是人們所期望的。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此目的可通過(guò)縝密關(guān)注，例如，一致的引物-模板比率和對(duì)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)增效率有限可允許的水平的嚴(yán)格依附(例如99.0到100％的相對(duì)效率，典型地為99.8到100％的相對(duì)效率)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，在測(cè)定單個(gè)基因表達(dá)分布圖的基因表達(dá)水平方面，將組中的所有組分維持類(lèi)似的和有限范圍的引物模板比率(例如，在10倍范圍之內(nèi))和擴(kuò)增效率(以內(nèi)，例如，小于1％)來(lái)允許各組分的精確的和精確的相對(duì)測(cè)定。我們將用本說(shuō)明書(shū)和下面的權(quán)利要求中的擴(kuò)增效率看作是“大體上類(lèi)似的”，如果它們相差只是大約10％。
優(yōu)選地它們應(yīng)該相差小于大約2％且更優(yōu)選地小于大約1％。這些限制應(yīng)被用于被測(cè)定與相關(guān)生物學(xué)狀態(tài)向關(guān)聯(lián)的濃度水平的全部范圍。
因此在這里需要不同的實(shí)施方案來(lái)滿足在測(cè)量條件大體上可重復(fù)的以及其中所有組分?jǐn)U增的特異性和效率是大體上類(lèi)似的條件下進(jìn)行測(cè)定的原則，然而，通過(guò)調(diào)整不直接滿足這些原則的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的測(cè)定條件在本發(fā)明所要求的范圍之內(nèi)，用這樣的方式來(lái)補(bǔ)償誤差，使得該原則在適當(dāng)?shù)恼{(diào)整試驗(yàn)結(jié)果之后是滿足的。
實(shí)踐中，我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)確保這些狀態(tài)是滿足的。例如，我們典型地設(shè)計(jì)和制備多個(gè)引物-探針系列，并用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定產(chǎn)生最好的性能。盡管引物-探針的設(shè)計(jì)和制備可利用本領(lǐng)域已知的計(jì)算機(jī)技術(shù)，和盡管普通的實(shí)踐來(lái)增強(qiáng)，我們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證是有用的。
此外，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程中，我們聯(lián)合了所選引物-探針組合的一系列特征反向引物應(yīng)互補(bǔ)于編碼DNA鏈。在一個(gè)實(shí)施方案中，引物應(yīng)跨越內(nèi)含子-外顯子接合點(diǎn)，用反向引物的3-起始末端的至多3個(gè)堿基互補(bǔ)于最接近的外顯子。(如果超過(guò)3個(gè)堿基是互補(bǔ)的，則它將造成競(jìng)爭(zhēng)性地?cái)U(kuò)增基因組DNA)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，引物探針應(yīng)擴(kuò)增小于110個(gè)堿基長(zhǎng)的cDNA且將不會(huì)擴(kuò)增來(lái)自相關(guān)的但生物學(xué)上不相關(guān)的位點(diǎn)的基因組DNA或轉(zhuǎn)錄本或cDNA。
所選擇的引物探針的適當(dāng)?shù)陌惺堑谝绘渃DNA，其可在一個(gè)實(shí)施方案中，如下所述來(lái)制備(a)使用全血離體評(píng)價(jià)受因子影響的生物學(xué)狀態(tài)。
通過(guò)靜脈穿刺獲得人血液并制備用于試驗(yàn)，通過(guò)將樣品分為原始的，無(wú)刺激的，以及用充分的體積刺激至少3個(gè)時(shí)間點(diǎn)。典型的刺激物包括脂多糖(LPS)，植物血凝素(PHA)以及熱殺死的葡萄球菌(HKS)或角叉菜且可被分別使用(典型地)或組合地使用。肝素化全血的等分樣品被混合沒(méi)有刺激物并37℃在5％CO2的空氣中保持30分鐘。加入刺激物以改變濃度，將其混合并在大致37℃保持30分鐘。其它的實(shí)驗(yàn)混合物此時(shí)可加入，并控制取決于實(shí)驗(yàn)混合物的預(yù)計(jì)藥物動(dòng)力學(xué)的變化的時(shí)間。在限定的時(shí)間，通過(guò)離心收集細(xì)胞，去除血漿并通過(guò)各種標(biāo)準(zhǔn)方法提取RNA。
核酸，RNA和或DNA被純化自實(shí)驗(yàn)群體或指示細(xì)胞系的細(xì)胞，組織或液體。RNA優(yōu)先地利用各種標(biāo)準(zhǔn)方法獲自核酸混合物(或RNA分離策略，pp.55-104，RNA Methodologies，分離和鑒定的實(shí)驗(yàn)室指南，第二版，1998，Robert E.Farrell，Jr.，Ed.，學(xué)院出版社)在目前使用來(lái)自Ambion的基于濾光鏡的RNA分離系統(tǒng)(RNAqueousTM，Phenol-free Total RNA Isolation Kit，Catalog & num；1912，version 9908；Austin，Texas)。
根據(jù)一種方法，用于基因表達(dá)分布圖測(cè)定的全血試驗(yàn)如下進(jìn)行人全血被移到帶有肝素鈉的10mL Vacutainer管中。血液樣品被通過(guò)輕輕地反轉(zhuǎn)管4-5次來(lái)混合。血液在抽取的10-15分鐘內(nèi)使用。在實(shí)驗(yàn)中，血液被稀釋2倍，即，每種樣品每時(shí)間點(diǎn)，0.6ml全血+0.6mL刺激物。制備試驗(yàn)培養(yǎng)基且酌情加入刺激物。
然后將一定量(0.6mL)的全血加入到各個(gè)12×75mm聚丙烯管中。0.6mL的2X LPS(來(lái)自E.coli血清型0127B8，Sigma；#L3880或血清型055，Sigma；#L4005，10ng/ml，在不同的類(lèi)型中有所改變)被加入到LPS管中。然后，將0.6mL的試驗(yàn)培養(yǎng)基加到帶有每種狀態(tài)的復(fù)制本的“對(duì)照”管中。蓋子被緊緊地關(guān)閉。反轉(zhuǎn)管2-3次來(lái)混合樣品。蓋子被松開(kāi)來(lái)第一次停止并且管在@37℃，5％CO2下溫育6小時(shí)。在第6小時(shí)，樣品被輕輕地混合來(lái)重新懸浮血細(xì)胞，且從每管除去1毫升(使用帶有barrier tip的微移液管)，并轉(zhuǎn)入到2mL的“dolphin”microfuge管(Costar#3213)中。
然后在500xg，環(huán)境溫度(IEC離心或類(lèi)似的，在翻轉(zhuǎn)吊桶的microfuge管適配器中)下離心樣品5分鐘，且來(lái)自各管的大量血清被盡可能的除去和丟棄。細(xì)胞球被置于冰上；并利用Ambion RNAqueous試劑盒盡可能快地提取RNA。
(b)擴(kuò)增策略。
利用信息特異性引物或隨機(jī)引物擴(kuò)增特異性RNAs。
由獲自公眾數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)合成特異性引物(例如，Unigene，國(guó)家生物技術(shù)信息中心，國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書(shū)館，Bethesda，MD)，包括來(lái)自人及其它動(dòng)物的基因組和cDNA文庫(kù)的信息。引物被選擇來(lái)優(yōu)先地?cái)U(kuò)增獲自實(shí)驗(yàn)或指示樣品的特異性RNAs，參見(jiàn)，例如，RT PCR，RNA方法學(xué)，第15章，分離和鑒定的實(shí)驗(yàn)室指南，第二版，1998 Robert EFarrell，Jr.，Ed.，學(xué)院出版社；或第22章pp.143-151，RNA分離和鑒定方法，分子生物學(xué)方法，卷86，1998，R.Rapley和D.L.Manning Eds.，Human Press，或14個(gè)引物設(shè)計(jì)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)改進(jìn)，第5章，pp.55-72，PCR應(yīng)用用于功能基因組的方法，M.A.Innis，D.H.Gelfand and J.J.Sninsky，Eds.，1999，學(xué)院出版社)。擴(kuò)增在等溫條件下利用熱循環(huán)儀來(lái)進(jìn)行(例如，獲自Applied Biosystems的ABI 9600或9700或7700，F(xiàn)oster City，CA；參見(jiàn)核酸檢測(cè)方法，pp.1-24，病毒檢測(cè)的分子方法，D.L.Wiedbrauk and D.H.，F(xiàn)arkas，Eds.，1995，學(xué)院出版社)。
擴(kuò)增的核酸被利用熒光-標(biāo)記的檢測(cè)引物來(lái)檢測(cè)(參見(jiàn)，例如，TaqmanTMPCR Reagent試劑盒，方法，局部號(hào)402823修訂本A，1996，Applied Biosystems，F(xiàn)oster City CA)所述引物由描述擴(kuò)增引物的公眾已知的數(shù)據(jù)庫(kù)鑒定和合成。在此情況下，擴(kuò)增的DNA被利用獲自Applied Biosystems(Foster City，CA)的ABI Prism 7700序列檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)和定量測(cè)定。包含在實(shí)驗(yàn)樣品中或獲自指示細(xì)胞系的特異性RNAs的量可與觀測(cè)到的熒光相對(duì)量相關(guān)(參見(jiàn)例如，定量PCR技術(shù)的發(fā)展5′核酸酶試驗(yàn)，Y.S.Lie和C.J.Petropolus，Current Opinion inBiotechnology，1998，943-48，或Rapid熱循環(huán)和PCR動(dòng)力學(xué)，pp.211-229，PCR應(yīng)用的第14章用于功能基因組的方法，M.A.Innis，D.H.Gelfand和J.J.Sninsky，Eds.，1999，學(xué)院出版社)。
作為在這里描述的方法的特定實(shí)施，我們?cè)敿?xì)描述了用于PCR的第一鏈cDNA的合成方法。這些方法可被用于全血RNA和提取自培養(yǎng)細(xì)胞的RNA(即THP-1細(xì)胞)。
材料1.Applied Biosystems TAQMAN反轉(zhuǎn)錄試劑盒(P/N 808-0234)。試劑盒組分10X TaqMan RT緩沖液，25mM氯化鎂，deoxyNTPs混合物，隨機(jī)六聚體，RNase抑制劑，MultiScribe逆轉(zhuǎn)錄酶(50U/mL)(2)RNase/無(wú)水DNase(來(lái)自Ambion的(P/N9915G)，或等價(jià)物)DEPC處理的水方法1.立即將RNase抑制劑和MultiScribe逆轉(zhuǎn)錄酶置于冰上。所有其它的反應(yīng)物可在室溫下解凍然后置于冰上。
2.從-80℃冰箱中取RNA樣品并在室溫下解凍然后立即放置在冰上。
3.制備下列用于每100ml RT反應(yīng)液的逆轉(zhuǎn)錄酶反應(yīng)物的混合物(對(duì)于多重樣品而言，制備額外的混合物來(lái)允許移液管誤差)1種反應(yīng)液(mL) 11X，例如10個(gè)樣品(mL)10X RT緩沖液10.0 110.025mM MgCl222.0 242.0dNTPs 20.0 220.0隨機(jī)六聚物 5.055.0RNAse抑制劑 2.022.0逆轉(zhuǎn)錄酶2.527.5水 18.5 203.5總計(jì) 80.0 880.0(80mL每樣品)4.取各RNA樣品至20mL的總體積在1.5mL微量離心管中(例如，對(duì)于THP-1 RNA，取10mL RNA并用RNase/無(wú)水DNase稀釋到20mL，對(duì)于全血RNA使用20mL的總RNA)以及從步驟5，2，3加入80mL RT反應(yīng)混合物。通過(guò)移液管上下進(jìn)行混合。
5.在室溫下溫育樣品10分鐘。
6. 37℃溫育樣品1小時(shí)。
7. 90℃溫育樣品10分鐘。
8.在微量離心機(jī)中快速旋轉(zhuǎn)樣品。
9.如果立即進(jìn)行PCR將樣品放置在冰上，否則在-20℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> 10.利用18S和b-肌動(dòng)蛋白對(duì)所有RT樣品進(jìn)行PCR QC(參見(jiàn)SOP 200-020)。
如下所述利用帶有上述第一鏈cDNA的引物探針測(cè)定基因表達(dá)組的組分建立炎癥的24-基因人基因表達(dá)組。
材料1.用于各目的基因的20X引物/探針混合物。
2.用于18S內(nèi)源對(duì)照的20X引物/探針混合物。
3. 2X Taqman通用PCR Master混合物。
4.從提取自細(xì)胞的DNA轉(zhuǎn)錄的cDNA。
5.Applied Biosystems 96-孔光學(xué)反應(yīng)平皿。
6.Applied Biosystems光學(xué)蓋，或光學(xué)-清潔的薄膜。
7.Applied Biosystem Prism 7700序列測(cè)定儀。
方法1.如下所述制備包含用于目的基因的引物/探針，用于18S內(nèi)源對(duì)照的引物/探針的各引物/探針混合物，以及2X PCR Master混合物的原料。制備是充分過(guò)量的以允許移液管的誤差例如大約過(guò)量10％。下面的實(shí)施例用具有測(cè)定兩種狀態(tài)(2個(gè)平皿)的一式四份的樣品說(shuō)明了基因的典型的結(jié)構(gòu)。
1X(1孔)9X(2平皿的量)2X Master混合物 12.50 112.5020X 18S引物/探針混合物1.25 11.2520X目的基因的引物/探針1.25 11.25
混合物總計(jì) 15.00135.002.通過(guò)將95μl的cDNA稀釋成2000μl的水溶液來(lái)制備成cDNA目標(biāo)母液。調(diào)整cDNA的量產(chǎn)生在10和18之間的Ct值，典型地在12和13之間。
3.吸取15μl的引物/探針混合物到Applied Biosystems 96-孔光學(xué)反應(yīng)平皿的合適的孔中。
4.吸取10μl的cDNA母液到Applied Biosystems 96-孔光學(xué)反應(yīng)平皿的各個(gè)孔中。
5.用Applied Biosystems光學(xué)蓋，或光學(xué)-透明的薄膜密封平皿。
6.通過(guò)AB Prism 7700序列測(cè)定儀分析平皿。
此處的方法也可使用蛋白質(zhì)來(lái)應(yīng)用，其中靈敏的定量技術(shù)，諸如酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)或質(zhì)譜分析，對(duì)于測(cè)定蛋白組分的量是有用的且是本領(lǐng)域公知的。(參見(jiàn)WO9824935，在這里引入作為參考)。
基線分布數(shù)據(jù)集來(lái)自單個(gè)個(gè)體和大批個(gè)體的樣品的分析提供了一個(gè)相關(guān)于特定組或系列組的分布數(shù)據(jù)集的文庫(kù)。這些分布數(shù)據(jù)集可被儲(chǔ)存記錄在文庫(kù)里用作基線分布數(shù)據(jù)集。術(shù)語(yǔ)“基本的”是指，存儲(chǔ)的基線分布數(shù)據(jù)集充當(dāng)用于提供關(guān)于生物學(xué)狀態(tài)或因子的信息的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的比較器?；€分布數(shù)據(jù)集可被存儲(chǔ)在文庫(kù)中并通過(guò)很多交叉引用的方式被分類(lèi)。分類(lèi)的形式可依賴于從其中可獲得數(shù)據(jù)系列的組的特征。另一種分類(lèi)的形式可以是通過(guò)特定的生物學(xué)狀態(tài)。生物學(xué)狀態(tài)的概念包括可在細(xì)胞或細(xì)胞群體種任意一次發(fā)現(xiàn)的任何狀態(tài)。這些狀態(tài)可反應(yīng)樣品的分布，受試者的性別或任何其它的鑒別器。一些鑒別器可重疊。也可訪問(wèn)文庫(kù)其與單個(gè)受試者或特定臨床試驗(yàn)有關(guān)的記錄?；€分布數(shù)據(jù)集的分類(lèi)可進(jìn)一步的用關(guān)于特定受試者的醫(yī)學(xué)信息，醫(yī)學(xué)狀態(tài)，特定的因子等來(lái)注釋。
用于產(chǎn)生校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的基線分布數(shù)據(jù)集的選擇與被評(píng)價(jià)，監(jiān)控，或預(yù)測(cè)的生物學(xué)狀態(tài)，以及校準(zhǔn)組的目的應(yīng)用有關(guān)，例如，監(jiān)控藥物發(fā)展，質(zhì)量控制或其它用途。從獲取第一分布數(shù)據(jù)集的相同的受試者，或從以不同次數(shù)暴露于刺激物，藥物或復(fù)雜的混合物的不同的受試者讀取基線分布數(shù)據(jù)集是所期望的；或可獲自相似的或不同的群體。
分布數(shù)據(jù)集可來(lái)自從其獲得第一數(shù)據(jù)系列的相同受試者，其中樣品被單獨(dú)的或在以類(lèi)似時(shí)間，不同的或類(lèi)似的位點(diǎn)或在不同的或類(lèi)似的生理?xiàng)l件下獲得。例如，圖5提供了一種方案其中的樣品在刺激之前或刺激之后獲得。獲自未刺激的樣品的分布數(shù)據(jù)集可充當(dāng)刺激之后獲得的樣品的基線分布數(shù)據(jù)集。基本的數(shù)據(jù)系列也可獲自包含具有一些限定的特征或生物學(xué)狀態(tài)的受試者群體的分布數(shù)據(jù)集的文庫(kù)?；€分布數(shù)據(jù)集也對(duì)應(yīng)于與體外細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)聯(lián)的一些體內(nèi)或體外的特性。生成的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集可與基本的分布數(shù)據(jù)和可選擇的第一分布數(shù)據(jù)集一起或單獨(dú)的被儲(chǔ)存為數(shù)據(jù)庫(kù)或文庫(kù)中的記錄(圖6)盡管第一分布數(shù)據(jù)集將通常根據(jù)適當(dāng)?shù)姆诸?lèi)標(biāo)準(zhǔn)合并到基線分布數(shù)據(jù)集中。與所述生物學(xué)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的基因表達(dá)分布圖的顯著一致性使得其對(duì)于存儲(chǔ)分布數(shù)據(jù)是重要的，其可被使用，尤其是用于標(biāo)準(zhǔn)的參考目的。標(biāo)準(zhǔn)參考可用來(lái)表明受試者與所給定的生物學(xué)狀態(tài)(健康或患病)相符的程度且，可選擇的或此外的，來(lái)提供用于臨床干預(yù)的目標(biāo)。
所選的基線分布數(shù)據(jù)集也可被用作標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)其來(lái)判斷效果，毒性等方面的生產(chǎn)抽樣。其中治療因子的作用被測(cè)定，基線數(shù)據(jù)集合可相當(dāng)于給藥因子之前獲得的基因表達(dá)分布圖。當(dāng)正在測(cè)定新制品的質(zhì)量控制時(shí)，基線數(shù)據(jù)集合相當(dāng)于那些產(chǎn)物的黃金標(biāo)準(zhǔn)。然而，可使用任何適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)技術(shù)。例如，平均的基線分布數(shù)據(jù)集被獲自自然生長(zhǎng)的草本營(yíng)養(yǎng)藥的可信材料并比較過(guò)量和過(guò)量的不同劃分來(lái)證明準(zhǔn)備釋放的多個(gè)化合物的一致性，或缺少一致性。
校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如果在基因表達(dá)的測(cè)定中獲得了，如上所述與“基因表達(dá)組”和“基因擴(kuò)增”有關(guān)的可重復(fù)性，我們則斷定其中差異發(fā)生在根據(jù)此狀態(tài)進(jìn)行的測(cè)定中，所述差異可歸因于生物學(xué)狀態(tài)的差異。因此我們發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集在相同的狀態(tài)下取自相同個(gè)體的樣品時(shí)是高度可重復(fù)的。我們類(lèi)似地發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集在重復(fù)測(cè)定的樣品中是可重復(fù)的。我們也發(fā)現(xiàn)重復(fù)的實(shí)例，其中當(dāng)來(lái)自受試者的樣品在體內(nèi)暴露于化合物時(shí)獲取的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)與獲自已經(jīng)暴露于體內(nèi)樣品的樣品的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)是可比較的。我們也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，重要地，用因子處理的指示細(xì)胞系可在多數(shù)情況下提供可與那些獲自體內(nèi)或來(lái)自體內(nèi)的細(xì)胞群體相比較的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集。此外，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)給藥一種來(lái)自受試者的樣品于指示細(xì)胞可提供與受試者的生物學(xué)狀態(tài)包括受試者的健康狀況，疾病情況，治療干預(yù)，衰老或暴露于環(huán)境刺激物或毒素相關(guān)的有益的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)。
校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的計(jì)算和計(jì)算目的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集可表示在電子表格中或圖表中例如，以條形圖或表格形式表示但也可三維模型來(lái)表示。基線和分布數(shù)據(jù)的相關(guān)函數(shù)可以是表示為對(duì)數(shù)的一個(gè)比率。組分可被逐條列舉在X-軸上且對(duì)數(shù)刻度可以在Y-軸。校準(zhǔn)系列的元素用表示基因表達(dá)相對(duì)于基線的相對(duì)增強(qiáng)的正值來(lái)表示或?qū)⒒虮磉_(dá)的相對(duì)減少表示為負(fù)值。
校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每個(gè)元素在相對(duì)于根據(jù)相似條件取自受試者的類(lèi)似樣品的范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)是可重復(fù)的。例如，校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集在相對(duì)于根據(jù)相似條件取自受試者的類(lèi)似樣品的一個(gè)數(shù)量級(jí)內(nèi)是可重復(fù)的。尤其地，元素可在50％以內(nèi)是可重復(fù)的，更尤其地在20％以內(nèi)，且典型地在10％以內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，來(lái)自每個(gè)在基因表達(dá)組測(cè)定的基因位點(diǎn)的相對(duì)的基因表達(dá)的增加，減少的和無(wú)變化的模式可用于制備能夠提供關(guān)于因子處理?xiàng)l件的生物學(xué)狀態(tài)、生物學(xué)效果或用于群體比較的信息的校準(zhǔn)分布圖系列。這些特性的模式可被用來(lái)鑒定藥物試驗(yàn)的可能候選者，單獨(dú)或與其他臨床指標(biāo)一起協(xié)同使用來(lái)診斷或預(yù)測(cè)生物學(xué)狀態(tài)或可被用來(lái)指導(dǎo)藥物或營(yíng)養(yǎng)藥生產(chǎn)，測(cè)定和銷(xiāo)售的改進(jìn)。
獲自定量基因表達(dá)的數(shù)值數(shù)據(jù)和來(lái)自相對(duì)于基線分布數(shù)據(jù)集的校準(zhǔn)基因表達(dá)的數(shù)值數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)中且可以讀出用于包括管理患者衛(wèi)生保健或進(jìn)行臨床試驗(yàn)或用于鑒定藥物的目的。
數(shù)據(jù)可被通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)，電子郵件，或因特網(wǎng)訪問(wèn)網(wǎng)站傳輸在物理的或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中例如或通過(guò)硬拷貝來(lái)遠(yuǎn)距離的位點(diǎn)收集和合并(圖8)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)描述的記錄被存儲(chǔ)在單數(shù)據(jù)庫(kù)或多重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中其中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包括通過(guò)利用基線分布數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換之前的未加工的基因表達(dá)數(shù)據(jù)(第一分布數(shù)據(jù)集)，以及用于產(chǎn)生校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的基線分布數(shù)據(jù)集的記錄包括例如，是否基線分布數(shù)據(jù)集是獲自特定的特征組的注解以及任何其它的用于幫助解釋和數(shù)據(jù)用途的注解。
因?yàn)閿?shù)據(jù)是為一種通用的形式，數(shù)據(jù)處理可很容易的用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行。數(shù)據(jù)被組織以提供選擇性地對(duì)應(yīng)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)系列的圖示法的計(jì)算結(jié)果。
例如，獲自受試者的不同樣品其至少RNA或蛋白之一可被表示為PI。獲自樣品PI的第一分布數(shù)據(jù)集被表示為Mj，其中Mj是PI的不同的RNA或蛋白組分的定量測(cè)定。記錄Ri是M和P的比且可被用受試者的，例如，年齡，飲食，種族，地理位置，藥物紊亂，精神錯(cuò)亂，給藥方法，身體活動(dòng)，體重和環(huán)境曝露的補(bǔ)充資料來(lái)注釋。此外，數(shù)據(jù)處理可進(jìn)一步的包括從可包含校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集而不具有其它醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的第二狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中存取數(shù)據(jù)。在這里，數(shù)據(jù)存取可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
上述計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可被以用戶訪問(wèn)的形式提供信息。相應(yīng)地，用戶可加載信息在包括下載信息的第二訪問(wèn)網(wǎng)址上。然而，訪問(wèn)可只限于具有口令或其它安全裝置的用戶從而來(lái)保護(hù)其中的醫(yī)學(xué)記錄。本發(fā)明實(shí)施方案的一個(gè)特征是用戶加入新的或注釋的記錄到數(shù)據(jù)系列中使得記錄成為生物信息一部分的能力。
校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集與產(chǎn)物諸如藥物有關(guān)的圖示法提供了一種通過(guò)校準(zhǔn)分布圖尤其是特征分布圖使產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)化的可能。分布圖可被用作一種特征，來(lái)證明與用于類(lèi)似或不同用途的其它藥物相比具有的相對(duì)的效果，作用機(jī)理的差異，等等。
本發(fā)明的不同實(shí)施方案也可被作為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。產(chǎn)品可包括用于獲得第一分布數(shù)據(jù)集和用于生成校準(zhǔn)分布圖的程序代碼。
這樣的實(shí)施可包括一系列固定在有形的介質(zhì)，諸如計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)(例如，磁盤(pán)，CD-ROM，ROM，或固定磁盤(pán))上的，或通過(guò)調(diào)制解調(diào)器或者其它接口裝置諸如與網(wǎng)絡(luò)連接的通信轉(zhuǎn)接器傳遞到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)指令。網(wǎng)絡(luò)連接可例如，通過(guò)光學(xué)或有線通信線路或通過(guò)無(wú)線技術(shù)(例如，微波，紅外線或其它)或這些的組合。系列的計(jì)算機(jī)指令優(yōu)選地包括所有或部分以前描述的相對(duì)于系統(tǒng)的功能性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解這樣的計(jì)算機(jī)指令可通過(guò)多個(gè)編程語(yǔ)言編寫(xiě)來(lái)用于許多計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)或操作系統(tǒng)。
此外，這樣的指令可被存儲(chǔ)在任意的存儲(chǔ)設(shè)備，諸如半導(dǎo)體，磁性體，光學(xué)的或其它的儲(chǔ)存裝置中，且可被利用任意通信技術(shù)，諸如光學(xué)，紅外線，微波，或其它的傳送技術(shù)傳輸。人們期望這樣的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可被通過(guò)帶有印刷的或電子的文件的可移動(dòng)的介質(zhì)(例如，壓縮包裝的軟件)，預(yù)加載在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中(例如，在系統(tǒng)ROM或固定磁盤(pán)上)，或經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng)或萬(wàn)維網(wǎng))由服務(wù)器或電子公告板來(lái)散發(fā)。
此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步的提供包含用于獲得第一數(shù)據(jù)系列且校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的導(dǎo)數(shù)模塊。
用表格或圖表示的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，評(píng)估指標(biāo)或?qū)С鏊惴?，以及提取自組的信息，數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)系列或指標(biāo)或算法是可用于各種目的一起或分別地出售的商品，描述在WO 01/25473中。
指標(biāo)構(gòu)建在組合中，(i)關(guān)于群體生物學(xué)狀態(tài)的基因表達(dá)分布圖的顯著的一致性和(ii)在組中所有組分的擴(kuò)增的特異性和效率是大體上相似的測(cè)定條件下，通過(guò)利用提供基因表達(dá)組中組分的大體上可重復(fù)的測(cè)定的方法產(chǎn)生基因表達(dá)分布圖，使得利用鑒定基因表達(dá)分布圖的指標(biāo)稱為可能，且其因此提供了一種測(cè)定生物學(xué)狀態(tài)的方法。
指標(biāo)可利用將基因表達(dá)分布圖中的值映象成與生物學(xué)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的單個(gè)值的指標(biāo)函數(shù)來(lái)建立。
基因表達(dá)分布圖中的值是對(duì)應(yīng)于基因表達(dá)分布圖的基因表達(dá)組的各個(gè)組分的值。這些組分的量形成了分布數(shù)據(jù)集，且指標(biāo)函數(shù)從分布數(shù)據(jù)集的元素產(chǎn)生一個(gè)單值-指標(biāo)-。
指標(biāo)函數(shù)可方便地被建立為條件的線性總和，每個(gè)條件是分布數(shù)據(jù)集的元素的所謂的“貢獻(xiàn)函數(shù)”。例如，貢獻(xiàn)函數(shù)可以是一個(gè)常數(shù)乘以分布數(shù)據(jù)基的冪。所以指標(biāo)函數(shù)具有表達(dá)式I＝∑MCiMiP(i)其中I是指標(biāo)，Mi是分布數(shù)據(jù)集的元素i的值，Ci是一個(gè)常數(shù)，P(i)是Mi增加的冪，總和是i直到數(shù)據(jù)系列中元素的數(shù)目的所有積分的值。我們因此具有一個(gè)線性多項(xiàng)表達(dá)式。
值Ci和P(i)可以通過(guò)很多種方式被測(cè)定，使得指標(biāo)I能夠提供相關(guān)生物學(xué)狀態(tài)的信息。一種方式是將統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，諸如latent classmodeling，應(yīng)用于分布數(shù)據(jù)集，相關(guān)的臨床數(shù)據(jù)或用實(shí)驗(yàn)方法獲得的數(shù)據(jù)，或其它的與生物學(xué)狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)。關(guān)于這一點(diǎn)，例如，可以使用來(lái)自Statistical Innovations，Belmont，Massachusetts被稱作LatentGold的軟件。參見(jiàn)網(wǎng)頁(yè)www.statisticalinnovations.com/lg/，在此通過(guò)引用作為參考。
可選擇的，其它的簡(jiǎn)單模型試驗(yàn)技術(shù)以本領(lǐng)域已知的方式被應(yīng)用。用于炎癥的指標(biāo)函數(shù)可被建立，例如，以炎癥的更大程度的方式(如通過(guò)炎癥基因表達(dá)分布圖的分布數(shù)據(jù)集測(cè)定)與指標(biāo)函數(shù)的大的值相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，因此，每個(gè)P(i)可以為+1或-1，取決于是否組分增加或減輕正在增加的炎癥。如下面進(jìn)一步具體描述的，我們已經(jīng)建立了有意義的炎癥指標(biāo)其與數(shù)學(xué)式成正比1/4{IL1A}+1/4{IL1B}+1/4{TNF}+1/4{INFG}-1/{IL10}，其中大括號(hào)內(nèi)的組分表示組分的測(cè)定數(shù)據(jù)且組分是表1炎癥基因表達(dá)組的子集。
如上述所討論的，基線分布數(shù)據(jù)集可被用于提供一種合適的標(biāo)準(zhǔn)參照，且甚至可以用來(lái)產(chǎn)生校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，正如上述所討論的，基于標(biāo)準(zhǔn)參照，鑒定基因表達(dá)分布圖的指標(biāo)也可與用于產(chǎn)生所述指標(biāo)的指標(biāo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值一起提供。這些標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)相應(yīng)的群體來(lái)測(cè)定，使得指標(biāo)可用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)解釋。相應(yīng)的群體具有至少年齡組，性別，種族，地理位置，飲食，藥物紊亂，臨床指標(biāo)，藥物處理，身體活動(dòng)，體重，和環(huán)境暴露中之一的共同特性。
舉例來(lái)說(shuō)，指標(biāo)可被建立相關(guān)于健康受試者的群體的標(biāo)準(zhǔn)基因表達(dá)分布圖，在此方式中大約1的讀數(shù)鑒定健康受試者的標(biāo)準(zhǔn)基因表達(dá)分布圖。
讓我們進(jìn)一步的假定生物學(xué)狀態(tài)即受試者的指標(biāo)是炎癥；此實(shí)施例中的1的讀數(shù)因此對(duì)應(yīng)于與健康受試者的標(biāo)準(zhǔn)相匹配的基因表達(dá)分布圖。大體上較高的讀數(shù)則可鑒定受試者正在遭受的炎癥狀態(tài)。利用1作為鑒定標(biāo)準(zhǔn)值的應(yīng)用，然而，僅僅是一種可能的選擇；另一種邏輯選擇是利用0作為鑒定標(biāo)準(zhǔn)值。利用此選擇，來(lái)自零的指標(biāo)中的偏差可被顯示在標(biāo)準(zhǔn)偏差單位中(所以位于-1和+1之間的值包括正態(tài)分布參照群體的90％)。因?yàn)槲覀円呀?jīng)發(fā)現(xiàn)基因表達(dá)分布圖值(以及相應(yīng)地基于他們建立的指標(biāo))趨向于正態(tài)分布，用此方式建立的0-中心指標(biāo)可高度地提供信息。其因此促進(jìn)了指標(biāo)在疾病診斷以及確定治療受試者中的應(yīng)用。選擇0用于標(biāo)準(zhǔn)值，以及標(biāo)準(zhǔn)偏差單位的應(yīng)用，例如，被舉例在下面討論的圖17B。
實(shí)施例實(shí)施例1用于分析大容量，復(fù)雜數(shù)據(jù)系列的急性炎癥指標(biāo)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，指標(biāo)值或算法可用于將復(fù)雜數(shù)據(jù)系列簡(jiǎn)化為能夠提供關(guān)于受試者炎癥狀態(tài)信息的單個(gè)的指標(biāo)值。這些被列舉在圖1A和1B中。
圖1A被稱為產(chǎn)生大容量的，復(fù)雜數(shù)據(jù)系列的受試者的來(lái)源精確性炎癥分布示蹤(Source Precision Inflammation Profile Tracking)。圖顯示了在單個(gè)男性受試者患視神經(jīng)炎期間的八個(gè)單獨(dú)的天對(duì)其24個(gè)來(lái)自炎癥基因表達(dá)組(顯示在表1中)的基因進(jìn)行分析的結(jié)果。
圖1B顯示了急性炎癥指標(biāo)的應(yīng)用。上述圖1A中顯示的數(shù)據(jù)在利用與下列數(shù)學(xué)式成正比的指標(biāo)函數(shù)計(jì)算之后被顯示于這些圖中(1/4{IL1A}+1/4{IL1B}+1/4{TNF}+1/4{INFG}-1/{IL10})。
實(shí)施例2用于監(jiān)控樣品或受試者生物學(xué)狀態(tài)的急性炎癥指標(biāo)或算法的應(yīng)用。受試者的炎癥狀態(tài)揭示了關(guān)于生物學(xué)狀態(tài)的過(guò)去進(jìn)展，未來(lái)進(jìn)展，對(duì)治療的應(yīng)答等方面的信息。急性炎癥指標(biāo)可被用來(lái)揭示受試者生物學(xué)狀態(tài)的這樣的信息。這些被列舉在圖2中。
每天的炎癥基因表達(dá)試驗(yàn)的結(jié)果(顯示為圖1A每行24個(gè)基因的)在計(jì)算之后被顯示為獨(dú)立的柱形圖。指標(biāo)揭示了可能與治療干預(yù)相關(guān)的炎癥狀態(tài)的明顯的傾向(圖2)。
圖2是在來(lái)自進(jìn)行視神經(jīng)炎治療的單個(gè)患者的血液的9個(gè)不同的，顯著的臨床轉(zhuǎn)折點(diǎn)評(píng)估急性炎癥指標(biāo)的圖解說(shuō)明。改變與治療干預(yù)的預(yù)計(jì)效果強(qiáng)烈相關(guān)的急性炎癥指標(biāo)的指標(biāo)值。這些圖頂端的急性炎癥指標(biāo)的四個(gè)臨床轉(zhuǎn)折點(diǎn)已經(jīng)被鑒定，包括(1)用激素治療之前，(2)以每天1克IV琥鈉甲強(qiáng)龍治療的，(3)以每天60mg逐漸減少到每天10mg的強(qiáng)的松口服治療后以及(4)治療后。數(shù)據(jù)集合與圖1的相同。指標(biāo)成正比于1/4{IL1A}+1/4{IL1B}+1/4{TNF}+1/4{INFG}-1/{IL10}。
正如所預(yù)料的，用類(lèi)固醇治療的急性炎癥指標(biāo)迅速地下降，在用口服強(qiáng)的松治療較小有效的期間上升且激素已被停止和完全代謝之后又恢復(fù)到治療前的水平。
實(shí)施例3急性炎癥指標(biāo)在確定改進(jìn)中的化合物或?qū)⒈挥糜谌撕头侨耸茉囌咧械臏y(cè)試的化合物的劑量，包括濃度和時(shí)間中的應(yīng)用，如圖3所示。急性炎癥指標(biāo)可被用作治療化合物或無(wú)共同作用機(jī)理的干預(yù)的通用參考值。誘導(dǎo)對(duì)通過(guò)指標(biāo)顯示的化合物的基因應(yīng)答，但不能改善已知的生物學(xué)狀態(tài)的化合物可被與具有不同治療生物學(xué)狀態(tài)效果的不同化合物對(duì)比。
圖3顯示了用800mg布洛芬在通過(guò)急性炎癥指標(biāo)鑒定的單一供體中進(jìn)行單劑量治療的作用。800mg的過(guò)量的布洛芬在Time＝0和時(shí)間＝48hr時(shí)被單個(gè)受試者攝取。顯示五個(gè)炎癥-相關(guān)基因位點(diǎn)的基因表達(dá)值在如下所述的時(shí)間進(jìn)行測(cè)定2，4，6，48，50，56和96小時(shí)。正如所預(yù)料的，急性炎癥指標(biāo)在攝取非類(lèi)固醇的抗炎的布洛芬之后立即下降且48小時(shí)之后恢復(fù)到原始的水平。第二劑量以T＝48遵循與第一劑量相同的動(dòng)力學(xué)且在實(shí)驗(yàn)的最后T＝96時(shí)恢復(fù)到原始的水平。
實(shí)施例4急性炎癥指標(biāo)在鑒定可被改進(jìn)和/或具有復(fù)雜特性的藥劑的效果、安全和生理作用方式中的應(yīng)用。這些被列舉在圖4中。
圖4顯示了評(píng)價(jià)用圖表表示的五個(gè)不同狀態(tài)的急性炎癥指標(biāo)包括(A)未經(jīng)處理的全血；(B)體外用DMSO處理的全血，其中的DMSO是一種穩(wěn)定的載體化合物；(C)體外用地塞米松(0.08ug/ml)處理的未刺激的全血；(D)體外用脂多糖(LPS，1ng/ml)，一種已知的促-炎化合物，刺激的全血，以及(E)體外用LPS(1ng/ml)和地塞米松(0.08ug/ml)處理的全血。
地塞米松被用作一種處方化合物也即通常在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用作為一種抗炎的類(lèi)固醇化合物。通過(guò)由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的炎癥-相關(guān)基因在獲自單個(gè)患者的全血中表達(dá)的基因表達(dá)水平來(lái)計(jì)算急性炎癥指標(biāo)。mRNA表達(dá)的結(jié)果在此實(shí)施例中被表示為Ct′s，然而可被表示為用于基因ILIA，IL1B，TNF，IFNG和IL10的，例如，相對(duì)熒光單位，拷貝數(shù)或任意其它可以計(jì)量的，精確的和校準(zhǔn)的方式。從基因表達(dá)值通過(guò)下列相應(yīng)的表達(dá)式用代數(shù)方法來(lái)測(cè)定急性炎癥值1/4{IL1A}+1/4{IL1B}+1/4{TNF}+1/4{INFG}-1/{IL10}。
實(shí)施例5基因表達(dá)分布的群體標(biāo)準(zhǔn)值的改進(jìn)和應(yīng)用。圖6和7顯示了獲自兩個(gè)不同患者群體的全血的基因表達(dá)分布的算術(shù)平均值(利用表1的炎癥基因表達(dá)組的48個(gè)位點(diǎn))。這些群體是正?；蛭创_診的。第一個(gè)群體，其被鑒定為Bonfils(其標(biāo)定點(diǎn)被表示為菱形)，由在科羅拉多州的丹佛的Bonfils血液中心的作為獻(xiàn)血者的17個(gè)受試者組成。第二群體是9個(gè)其基因表達(dá)分布圖是經(jīng)過(guò)四-周進(jìn)行四次試驗(yàn)獲得的受試者。第二群體的受試者(其標(biāo)繪點(diǎn)被表示為正方形)征募自SourcePrecision Medicine，Inc.受托人的雇員。各群體的基因表達(dá)平均值被基于基因表達(dá)炎癥組的48個(gè)基因位點(diǎn)的每一個(gè)來(lái)計(jì)算。位點(diǎn)1-24的結(jié)果(在下面有時(shí)指炎癥48A位點(diǎn))被顯示于圖6且位點(diǎn)25-48(在下面有時(shí)指炎癥48B位點(diǎn))被顯示在圖7中。
兩個(gè)不同群體的基因表達(dá)水平之間的一致性是顯著的。兩者群體顯示了48個(gè)位點(diǎn)的每一個(gè)的基因表達(dá)彼此沒(méi)有顯著地不同。這些觀察結(jié)果表明人炎癥基因有一個(gè)“正常”表達(dá)模式，基因表達(dá)分布圖，利用表1的炎癥基因表達(dá)組(或其子集)來(lái)鑒定表達(dá)模式，且群體-正常表達(dá)模式可被應(yīng)用，例如，來(lái)指導(dǎo)用于產(chǎn)生正常表達(dá)模式變化的任意生物學(xué)狀態(tài)的醫(yī)學(xué)干預(yù)。
以類(lèi)似的方式，圖8顯示了同樣獲自兩個(gè)不同患者群體的全血的基因表達(dá)分布圖的算術(shù)平均值(同樣利用表1的炎癥基因表達(dá)組的48個(gè)位點(diǎn))。一個(gè)群體，其表達(dá)值被表示為三角形的數(shù)據(jù)點(diǎn)，是24個(gè)正常的、未確診的受試者(其沒(méi)有已知的炎性疾病)。另一個(gè)群體，其表達(dá)值被表示為菱形數(shù)據(jù)點(diǎn)，是4個(gè)患有類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎且治療失敗的患者(其因此具有不穩(wěn)定的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)。
如同圖6和7顯示的兩個(gè)不同正常群體的數(shù)據(jù)一致性是顯著的，圖8的來(lái)自正常和患病的群體數(shù)據(jù)的系統(tǒng)偏差也是顯著的。顯示48個(gè)炎癥基因位點(diǎn)中的45個(gè)，具有不穩(wěn)定類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的受試者比沒(méi)有疾病的受試者顯示出平均增加的炎癥基因表達(dá)(較低的周期臨界值；Ct)。因此數(shù)據(jù)進(jìn)一步的證明了如果下面試驗(yàn)的精確度和校準(zhǔn)被依照此處的技術(shù)小心地設(shè)計(jì)和控制則利用基因表達(dá)來(lái)鑒定具有特異性生物學(xué)狀態(tài)的組是有可能的。圖9，在某種意義上類(lèi)似于圖8，顯示了同樣獲自兩個(gè)不同患者群體的全血的基因表達(dá)分布圖的算術(shù)平均值(同樣利用表1的炎癥基因表達(dá)組的24個(gè)位點(diǎn))。一個(gè)群體，其表達(dá)值被表示為菱形的數(shù)據(jù)點(diǎn)，是17個(gè)作為獻(xiàn)血者的正常的、未確診的受試者(其沒(méi)有已知的炎性疾病)。另一個(gè)群體，其表達(dá)值被表示為正方形數(shù)據(jù)點(diǎn)，是16個(gè)同樣是正常和未確診的受試者，其已經(jīng)被監(jiān)控超過(guò)6個(gè)月，且這些表達(dá)值的平均值被表示為正方形的數(shù)據(jù)點(diǎn)。因此第一健康群體的代表性基因表達(dá)-值平均值與第二健康群體的基因表達(dá)值平均值緊密地匹配，測(cè)定的基因?qū)虻谋磉_(dá)值中具有大約7％或更少的偏差。
圖10顯示了獲自44個(gè)正常的未確診的獻(xiàn)血者的全血的基因表達(dá)值(利用表1炎癥基因表達(dá)組的14個(gè)位點(diǎn))(其中10個(gè)受試者的數(shù)據(jù)被顯示)。同樣，群體的每一元素的基因表達(dá)值嚴(yán)格地匹配于通過(guò)每一基因位點(diǎn)的一致峰高來(lái)表示的群體的基因表達(dá)值。除在這里描述之外的群體的其它受試者及其它的基因位點(diǎn)顯示出與這里所顯示的相一致的結(jié)果。
基于本發(fā)明不同的實(shí)施方案中的這些原理，基因表達(dá)分布圖的群體標(biāo)準(zhǔn)值可被用于比較評(píng)價(jià)個(gè)體受試者的生物學(xué)狀態(tài)，包括健康和/或疾病的目的。在一個(gè)實(shí)施方案中，基因表達(dá)分布圖的標(biāo)準(zhǔn)值可被用作計(jì)算受試者的“校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集”(如本節(jié)的開(kāi)始所限定的)一個(gè)基線來(lái)顯示此受試者基因表達(dá)與群體標(biāo)準(zhǔn)值的偏差。用于基因表達(dá)分布圖的群體標(biāo)準(zhǔn)值還可以被用作建立本發(fā)明實(shí)施方案的指標(biāo)函數(shù)的基線值。結(jié)果，例如，可建立指標(biāo)函數(shù)通常不僅顯示個(gè)體炎癥表達(dá)的程度而且顯示與標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系。
實(shí)施例6基因表達(dá)組中組分的表達(dá)值，隨著時(shí)間作為生物學(xué)狀態(tài)的可靠指標(biāo)的一致性。圖11顯示了單個(gè)受試者的4個(gè)基因(表1的炎癥基因表達(dá)組的)的各自的表達(dá)水平，在8個(gè)月期間每月測(cè)定一次。可見(jiàn)表達(dá)水平隨時(shí)間顯著地一致。
圖12和13類(lèi)似地顯示了各種情況下，不同的單個(gè)受試者的48個(gè)基因(表1的炎癥基因表達(dá)組的)的表達(dá)水平，圖12測(cè)定是在4周的時(shí)間內(nèi)每周一次來(lái)進(jìn)行的，圖13是在6個(gè)月時(shí)間內(nèi)每月一次的來(lái)進(jìn)行的。在所有情況下，表達(dá)水平同樣地隨時(shí)間顯著地一致，且個(gè)體之間同樣是類(lèi)似的。
圖14同樣顯示了給藥抗炎類(lèi)固醇對(duì)單個(gè)受試者炎癥基因表達(dá)的作用，如利用表1的炎癥基因表達(dá)組所測(cè)定的。在這種情況下，48個(gè)位點(diǎn)中的24個(gè)被顯示。受試者的原始血樣被抽取在一個(gè)PAX RNA分離管中然后服用單個(gè)60mg劑量的強(qiáng)的松，一種抗炎的處方類(lèi)固醇。其它的血樣在單一口服劑量之后的2hr和24hr時(shí)抽取。
所有3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的基因表達(dá)的結(jié)果被顯示，其中原始樣品的值X軸上被顯示為統(tǒng)一的。正如所預(yù)料的，用強(qiáng)的松進(jìn)行的口服治療導(dǎo)致大多數(shù)炎癥-相關(guān)基因位點(diǎn)表達(dá)的減少，如通過(guò)給藥后2小時(shí)的柱狀圖所顯示的。然而，給藥后24小時(shí)的柱狀圖顯示了大多數(shù)基因位點(diǎn)在2hr時(shí)減少了基因表達(dá)，在24hr時(shí)基因表達(dá)水平增加。
盡管圖14中的基線是基于與單一試驗(yàn)個(gè)體有關(guān)的藥物干預(yù)之前的基因表達(dá)值，我們從上述的實(shí)施例了解，那些健康個(gè)體趨于利用表1的炎癥基因表達(dá)組(或其子集)的基因表達(dá)分布圖中的群體標(biāo)準(zhǔn)值。我們從圖14斷定在將炎癥基因表達(dá)水平恢復(fù)到圖6和7(正?；蛳盗兴?中證明的炎癥基因表達(dá)水平的努力中，對(duì)正常表達(dá)的干擾誘導(dǎo)了對(duì)于藥物-誘導(dǎo)應(yīng)答的超-抵償性的補(bǔ)償性基因表達(dá)應(yīng)答，也許因?yàn)閺?qiáng)的松已被顯著地代謝為無(wú)活性的形式或已從受試者中去除。
圖15，在某種意義上類(lèi)似于圖14，顯示了通過(guò)獲自受試驗(yàn)的人的全血樣品給藥單劑量的強(qiáng)的松，隨著時(shí)間，對(duì)5個(gè)基因(表1的炎癥基因表達(dá)組的)的表達(dá)的作用。樣品在給藥強(qiáng)的松的時(shí)候(t＝0)被獲得，然后在給藥2和24小時(shí)獲得。每一全血樣品被通過(guò)添加0.1ng/毫升的脂多糖(一種革蘭氏陰性內(nèi)毒素)進(jìn)行攻擊且在攻擊后測(cè)定樣品的基因表達(dá)分布?？梢钥闯?-小時(shí)時(shí)的樣品顯示了與給藥時(shí)(t＝0)的表達(dá)水平相比炎癥基因表達(dá)組的5個(gè)位點(diǎn)的基因表達(dá)有顯著地減少。在給藥后24小時(shí)，強(qiáng)的松的抑制作用不再明顯，且5個(gè)位點(diǎn)中有3個(gè)的基因表達(dá)事實(shí)上高于t＝0時(shí)，定量說(shuō)明了在著名的回跳效應(yīng)的分子水平。
圖16同樣顯示了給藥一種TNF-抑制化合物隨著時(shí)間對(duì)遭受類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的單個(gè)受試者的炎癥基因表達(dá)的作用，但這里表達(dá)顯示了與以前測(cè)定正常群體(即，未確診的，健康的)的相關(guān)位點(diǎn)平均值(與圖6和7有關(guān)的)的比較。作為涉及類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的多量國(guó)際研究的部分，受試者被跟蹤十二周的時(shí)間。
受試者被登記在研究中，因?yàn)椴荒軕?yīng)答類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎保守的藥物療法以及改變治療計(jì)劃且開(kāi)始用TNF-抑制化合物直接治療。在開(kāi)始新的治療之前從受試者抽取血液(visit 1)。新的治療開(kāi)始之后，緊接著新治療的開(kāi)始在改變治療后4周(visit 2)，8周(visit 3)以及12周(visit 4)抽取血液。血液被收集在PAX RNA分離管中，保持在室溫下2個(gè)小時(shí)然后-30℃冷凍。
冷凍樣品被運(yùn)到Source Precision Medicine，Boulder，Colorado的中心實(shí)驗(yàn)室，用于測(cè)定表1的炎癥基因表達(dá)組中的48個(gè)基因的表達(dá)水平。血樣被解凍且依照說(shuō)明書(shū)建議的方法提取RNA。RNA被轉(zhuǎn)變?yōu)閏DNA且測(cè)定48個(gè)炎癥基因的表達(dá)水平。48個(gè)位點(diǎn)中11個(gè)的表達(dá)結(jié)果被顯示在圖16中。當(dāng)11個(gè)位點(diǎn)的表達(dá)結(jié)果與來(lái)自美國(guó)的正常獻(xiàn)血者visit的總平均值比較時(shí)，受試者顯示出相當(dāng)大的差異。類(lèi)似地，隨后醫(yī)生就診的每一位點(diǎn)的基因表達(dá)水平被與相同的正常平均值相比較。來(lái)自就診者2，3和4的數(shù)據(jù)證明了治療改變的作用。在治療改變后的每一就診者中，11個(gè)位點(diǎn)中10個(gè)炎癥基因表達(dá)的水平接近于以前測(cè)定的正常(即未確診的，健康的)群體的相關(guān)位點(diǎn)的平均值。
圖17A，根據(jù)44個(gè)正常的、未確診的獻(xiàn)血者群體中的7個(gè)位點(diǎn)(表1的炎癥基因表達(dá)組的)，進(jìn)一步說(shuō)明了炎癥基因表達(dá)的一致性。每一單獨(dú)的位點(diǎn)顯示了位于平均表達(dá)值的±2標(biāo)準(zhǔn)偏差之內(nèi)的數(shù)值范圍，其對(duì)應(yīng)于95％的正態(tài)分布群體。
盡管置信區(qū)間(95％)的大的寬度，測(cè)定的基因表達(dá)值(ACT)-顯著地-仍然位于平均數(shù)的10％以內(nèi)，與涉及的表達(dá)水平無(wú)關(guān)。如在下面進(jìn)一步具體描述的，所給的生物學(xué)狀態(tài)的指標(biāo)可被建立來(lái)提供所述狀態(tài)的測(cè)定方法。這些可能是兩個(gè)情況結(jié)合的結(jié)果(i)與基因表達(dá)分布圖相對(duì)于整個(gè)群體的生物學(xué)狀況有顯著的一致性以及(ii)可被使用于提供產(chǎn)生基因表達(dá)分布圖的基因表達(dá)組組分的大體上可重復(fù)的測(cè)定數(shù)據(jù)的方法，在其中該組所有組分?jǐn)U增的特異性和效率是大體上類(lèi)似的以及其因此提供了生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。相應(yīng)地，圖17A的典型組分表達(dá)值的函數(shù)被用于產(chǎn)生炎癥指標(biāo)值，其被校正使得1的讀數(shù)對(duì)應(yīng)于健康受試者的組分表達(dá)值，如圖17A的右側(cè)所示的。
在圖17B中，42個(gè)正常未確診的獻(xiàn)血者群體的每一元素的炎癥指標(biāo)值被測(cè)定，且指標(biāo)值的結(jié)果分布，顯示在圖中，可被觀察到嚴(yán)格地接近正態(tài)分布，盡管群體規(guī)模相對(duì)的較小。指標(biāo)的值顯示出相對(duì)于基于-0的中值，具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)偏差單位中校準(zhǔn)的中值的偏差。因此90％的群體位于0值的+1和-1的范圍之內(nèi)。
我們已經(jīng)建立了不同的指標(biāo)，其具有類(lèi)似的特性。
圖17C說(shuō)明了與圖17B相同的指標(biāo)的應(yīng)用，其中正常群體的炎癥中值已經(jīng)被設(shè)置到零且正常和患病的受試者被標(biāo)在相對(duì)于那些中值的標(biāo)準(zhǔn)偏差單位中。70個(gè)單獨(dú)的正常、未確診的群體炎癥指標(biāo)值被測(cè)定(黑色條)。指標(biāo)值的結(jié)果分布狀態(tài)，顯示在圖17C中，可被觀察到接近于正態(tài)分布。類(lèi)似地，來(lái)自兩個(gè)患病的群體組的指標(biāo)值被單獨(dú)的計(jì)算，(1)用氨甲喋呤(MTX)治療的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者其即將改變使用更有效的藥物來(lái)進(jìn)行治療(例如，TNF抑制劑)(陰影條形圖)，以及除了MTX之外用改變風(fēng)濕病病情藥物(DMARDS)治療的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者，其將改變使用更有效的藥物(例如，MTX)進(jìn)行治療。兩個(gè)群體顯示的指標(biāo)值與正態(tài)分布相比有向上的偏離(證明增加了炎癥)。這些圖因此說(shuō)明了應(yīng)用由基因表達(dá)分布數(shù)據(jù)獲得的指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)疾病狀況以及來(lái)提供一個(gè)目標(biāo)且可以計(jì)量的治療目標(biāo)。當(dāng)這兩個(gè)群體被適當(dāng)?shù)刂委煏r(shí)，來(lái)自兩個(gè)群體的指標(biāo)值恢復(fù)到正態(tài)分布(數(shù)據(jù)沒(méi)有顯示)。
圖18，以類(lèi)似于圖17A的方式，繪制了兩個(gè)不同的類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的6-受試者群體的如圖17A中的相同的7個(gè)位點(diǎn)的基因表達(dá)分布圖。一個(gè)群體(在圖中稱為“穩(wěn)定的”)是已經(jīng)對(duì)治療具有良好應(yīng)答的患者且另一個(gè)群體(在圖中稱為″不穩(wěn)定的″)是對(duì)治療無(wú)應(yīng)答并且其療法被計(jì)劃改變的患者群體?？梢?jiàn)穩(wěn)定群體的表達(dá)值，位于95％置信區(qū)間的范圍以內(nèi)，而所述不穩(wěn)定種群的7個(gè)位點(diǎn)中的5個(gè)的表達(dá)值在上述范圍的外面。圖的右側(cè)部分顯示了與正常未確診的群體相比，不穩(wěn)定種群具有9.3的平均炎癥指標(biāo)以及穩(wěn)定群體具有1.8的平均炎癥指標(biāo)。因此指標(biāo)提供了對(duì)基礎(chǔ)的炎癥狀況程度的測(cè)定，在這種情況下，為類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。因此指標(biāo)，除提供了對(duì)生物學(xué)狀況的測(cè)定之外，可用于測(cè)定治療的效果以及來(lái)提供治療干預(yù)的目標(biāo)。
圖19因此說(shuō)明了用于評(píng)價(jià)遭受類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的單個(gè)受試者的炎癥指標(biāo)的應(yīng)用，其中受試者對(duì)用氨甲喋呤進(jìn)行的常規(guī)治療沒(méi)有良好的應(yīng)答。用于這些受試者的炎癥指標(biāo)展示在新治療的開(kāi)始較遠(yuǎn)的右側(cè)(TNF抑制劑)，然后，在其后2周，6周，以及12周，向左側(cè)移動(dòng)。指標(biāo)可被觀察到移向正常的，與醫(yī)生對(duì)新的治療應(yīng)答的患者的觀察結(jié)果相一致。
圖20類(lèi)似地說(shuō)明了用于評(píng)價(jià)3個(gè)遭受類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的受試者在新治療的開(kāi)始時(shí)(同樣用TNF抑制劑)，以及其后2周和6周的炎癥指標(biāo)的應(yīng)用，其中的受試者對(duì)常規(guī)的氨甲喋呤治療無(wú)良好的應(yīng)答。每一情況下的指標(biāo)可被觀察到通常移向正常的，與醫(yī)生對(duì)新的治療應(yīng)答的患者的觀察結(jié)果相一致。
圖21-23各自顯示了類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎受試者的國(guó)際基群的炎癥指標(biāo)，它們中的每一個(gè)均已經(jīng)被受試者的治療醫(yī)生鑒定為穩(wěn)定的(也即，不期望在治療方面受到改變的)。圖21顯示了該組中用氨甲喋呤治療的10患者中每一個(gè)患者的指標(biāo)，其中的患者已知均不同程度減輕了癥狀。圖22顯示了該組中用Enbrel(一種TNF抑制劑)治療的10個(gè)患者的各自的指標(biāo)，且圖23顯示了用Remicade(另一種TNF抑制劑)治療的10個(gè)患者的各自的指標(biāo)?？梢?jiàn)圖21中各個(gè)患者的炎癥指標(biāo)與正常的相比是增加的，而在圖22中，用Enbrel治療的患者具有與正常的非常接近的炎癥指標(biāo)(80％在正常范圍內(nèi))。在圖23中，可以觀察到，除了一個(gè)用Remicade治療之外的幾乎所有的患者具有位于或低于正常的炎癥指標(biāo)，兩個(gè)患者具有異常低的炎癥指標(biāo)，此表明了對(duì)此藥物的免疫抑制應(yīng)答。(實(shí)際上，研究表明Remicade與一些受試者的嚴(yán)重感染有關(guān)，且這里免疫抑制作用被定量測(cè)定)。同樣在圖23中，一個(gè)受試者具有顯著地超出正常范圍的炎癥指標(biāo)。這些受試者事實(shí)上同樣逐漸減少攝取抗炎癥類(lèi)固醇(強(qiáng)的松)；炎癥指標(biāo)被抽樣之后的大約一周以內(nèi)，受試者遭受顯著的臨床癥狀。
顯著地，這些實(shí)施例表明了，從受試者血液測(cè)定獲得的測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于受試者的關(guān)節(jié)炎的狀況。假定測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于炎癥的程度，人們可以預(yù)期其它基于炎癥的狀況，包括，例如心血管疾病，可通過(guò)類(lèi)似的方式被監(jiān)控。
圖24說(shuō)明了用于評(píng)價(jià)遭受炎癥腸病的單個(gè)受試者的炎癥指標(biāo)的應(yīng)用，其中用Remieade治療的受試者通過(guò)3劑量被激發(fā)。該圖表顯示了僅僅在預(yù)治療之前的炎癥指標(biāo)，然后在第一治療之后的24小時(shí)；指標(biāo)已經(jīng)恢復(fù)到正常范圍。指標(biāo)僅僅在第二劑量之前升高，但在第三劑量之前位于正常范圍內(nèi)。同樣，指標(biāo)，除提供生物學(xué)狀況的測(cè)定之外，在這里被用于測(cè)定治療(Remicade)的效果，以及依據(jù)兩者劑量和時(shí)間表來(lái)提供用于治療干預(yù)的目標(biāo)。
圖25顯示了相對(duì)于24個(gè)位點(diǎn)(表1的炎癥基因表達(dá)組的)體外Ibuprofen全血治療與其它的非類(lèi)固醇抗炎藥物(NSAIDs)相比的基因表達(dá)分布圖。Ibuprofen的分布圖在前面?？梢?jiàn)所有的NSAIDs，包括布洛芬共有大體上類(lèi)似的分布圖，其中所有位點(diǎn)的基因表達(dá)模式是類(lèi)似的。盡管這些是類(lèi)似的，每一單獨(dú)的藥物具有其自己的獨(dú)特的特征。
圖26說(shuō)明了兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的抗炎化合物的作用如何可被客觀地，定量的，準(zhǔn)確地，和.可再重復(fù)地比較。在此實(shí)施例中，每一組的兩個(gè)基因(表1的炎癥基因表達(dá)組的)的表達(dá)被測(cè)定用于改變每一藥物在體外全血中的劑量(0.08-250llg/ml)。市場(chǎng)主導(dǎo)藥物顯示了劑量和炎癥基因應(yīng)答之間的復(fù)雜關(guān)系。矛盾地，在為市場(chǎng)主導(dǎo)藥物的情況下，如劑量被增加，兩者位點(diǎn)的基因表達(dá)開(kāi)始時(shí)下降且然后增加。對(duì)于其它的化合物，更一致的應(yīng)答結(jié)果，使得如劑量被增加，兩者位點(diǎn)的基因表達(dá)更一致地減少。
圖27到41說(shuō)明了基因表達(dá)組在傳染性疾病的早期識(shí)別和監(jiān)控中的應(yīng)用。這些圖繪制了在全血中基因的表達(dá)產(chǎn)物中，對(duì)給藥不同的傳染因子或與傳染因子有關(guān)的產(chǎn)物產(chǎn)生的應(yīng)答。在每一圖中，基因表達(dá)水平被“校準(zhǔn)”，如此處所定義的術(shù)語(yǔ)，相關(guān)于在給藥有關(guān)的傳染因子之前測(cè)定的關(guān)于全血的基線表達(dá)水平。在這方面圖本質(zhì)上類(lèi)似于我們?cè)谙旅鎱⒖嫉膶?zhuān)利申請(qǐng)WO01/25473的不同圖(例如，其中的圖15)。濃度變化被按比例來(lái)顯示，且對(duì)于特定基因位點(diǎn)的基線水平1對(duì)應(yīng)于于與在添加傳染因子或其它刺激物之后的相應(yīng)時(shí)間監(jiān)控的，加入刺激物之前的表達(dá)水平相同的此位點(diǎn)的表達(dá)水平。濃度的定量改變被繪制在對(duì)數(shù)座標(biāo)上。單位元素線下的條形圖表示濃度的降低且單位元素線上面的條形圖表示濃度的增加，每一條棒的大小表示改變的比例的大小。我們已經(jīng)在WO01/25473及其它實(shí)驗(yàn)中顯示了，在合適的條件下，體外獲得的通過(guò)將全血暴露于一種刺激物的基因表達(dá)分布圖可表示體內(nèi)暴露于相應(yīng)的刺激物獲得的基因表達(dá)分布圖。
圖27利用一種新的24個(gè)基因的細(xì)菌基因表達(dá)組，改進(jìn)來(lái)鑒別宿主生物系統(tǒng)中的不同的細(xì)菌狀態(tài)。兩種不同的刺激物被使用抗脂肪肝酸(LTA)，一種革蘭氏陽(yáng)性細(xì)胞壁成分，以及脂多糖(LPS)，一種革蘭氏陰性細(xì)胞壁成分。給藥刺激物之后緊接著的最后濃度為100ng/mL，且表達(dá)的定量改變，與給藥之前的水平是相關(guān)的，其分別在給藥之后的2和6小時(shí)之后被監(jiān)控?？梢?jiàn)差異表達(dá)可在給藥之后較早的兩個(gè)小時(shí)被觀察到，例如，在IFNA2位點(diǎn)，以及其它的，允許了革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌之間的應(yīng)答的鑒別。
圖28顯示了獲自3個(gè)不同的來(lái)源S.pyogenes，B.subtilis以及S.aureus的單個(gè)位點(diǎn)，IFNG，到LTA的差異表達(dá)。給藥每一刺激物達(dá)到100ng/mL的濃度，且應(yīng)答在給藥之后的1，2，4，6，以及24小時(shí)被監(jiān)控。結(jié)果表明基因表達(dá)分布圖可用于鑒別不同的傳染因子，在這里為革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的不同的種。
圖29和30分別顯示了全血中炎癥48A和48B位點(diǎn)(上述討論到分別與圖6和7有關(guān)的)對(duì)給藥S.aureus的刺激物和E.coli的刺激物的應(yīng)答(分別以在剛剛給藥之后顯示為107和106CFU/mL的濃度)，在給藥2小時(shí)之后監(jiān)控其與給藥前的基線的比較。圖顯示了許多位點(diǎn)在感染兩個(gè)小時(shí)之后對(duì)細(xì)菌傳染存在的應(yīng)答。
圖31和32分別對(duì)應(yīng)于圖29和30且與它們類(lèi)似，具有的例外即監(jiān)控是給藥6小時(shí)之后進(jìn)行的。更多的位點(diǎn)對(duì)感染的存在有應(yīng)答。不同的位點(diǎn)，諸如IL2，顯示了兩個(gè)傳染因子之間的不同表達(dá)水平。
圖33顯示了炎癥48A位點(diǎn)對(duì)給藥大腸桿菌的刺激物(同樣以剛給藥后為106CFU/mL的濃度)以及給藥通過(guò)產(chǎn)物但沒(méi)有大腸桿菌細(xì)菌來(lái)包含大腸桿菌細(xì)菌的大腸桿菌濾液的刺激物的應(yīng)答。在給藥之后的2，6，以及24小時(shí)監(jiān)控應(yīng)答?？梢杂^察到，例如，位點(diǎn)IL1B，IL18和CSF3隨著時(shí)間對(duì)大腸桿菌以及大腸桿菌的應(yīng)答是不同的。
圖34類(lèi)似于圖33，但被比較的應(yīng)答是單獨(dú)用大腸桿菌濾液進(jìn)行刺激和用已經(jīng)加入多粘菌素B的大腸桿菌濾液進(jìn)行刺激，其中的多粘菌素B是一種已知與脂多糖(LPS)結(jié)合的抗生素。對(duì)IL1B應(yīng)答的檢驗(yàn)，例如，顯示了多粘菌素B的存在不影響位點(diǎn)對(duì)大腸桿菌濾液的應(yīng)答，因此表明LPS好象不是IL1B對(duì)大腸桿菌濾液應(yīng)答的一個(gè)因素。
圖35說(shuō)明了全血的炎癥48A位點(diǎn)隨著時(shí)間對(duì)S.aureus的刺激物(剛剛給藥后的濃度為107CFU/mL)的應(yīng)答，在給藥后的2，6，和24小時(shí)監(jiān)控?？梢钥闯鰬?yīng)答隨著時(shí)間可包括表達(dá)在方向和大小兩方面的改變。(參見(jiàn)例如，IL5和IL18)。
圖36和37分別顯示了炎癥48A和48B位點(diǎn)，在第6小時(shí)監(jiān)控的對(duì)來(lái)自E.coli的刺激物(剛剛給藥后的濃度為106和102CFU/mL)和來(lái)自S.aureus的刺激物(剛剛給藥后的濃度為107和102CFU/mL)的應(yīng)答?？梢钥闯?，其中，在不同的位點(diǎn)，諸如B7(圖36)，TACI，PLA2G7，和C1QA(圖37)，E.coli比S.aureus產(chǎn)生更加顯著的應(yīng)答。所述數(shù)據(jù)強(qiáng)烈表明了基因表達(dá)分布圖可用于高靈敏性地鑒定革蘭氏陰性細(xì)菌的存在以及來(lái)區(qū)分革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌。
圖38和39分別顯示了炎癥48B和48A位點(diǎn)，在給藥2，6，和24后監(jiān)控的，分別對(duì)S.aureus和E.coli的高濃度刺激物(剛剛給藥后的濃度分別為107和106CFU/mL)的應(yīng)答。隨著時(shí)間應(yīng)答在許多位點(diǎn)涉及大小和方向方面的改變。圖40類(lèi)似于圖39，但顯示了炎癥48B位點(diǎn)的應(yīng)答。
圖41類(lèi)似地顯示了炎癥48A位點(diǎn)，在給藥24后監(jiān)控的對(duì)S.aureus和E.coli的高濃度刺激物(剛剛給藥后的濃度分別為107和106CFU/mL)的應(yīng)答。如同圖20和21，應(yīng)答在一些位點(diǎn)，諸如GRO1和GRO2，鑒別傳染類(lèi)型之間的區(qū)別。
如在這里所描述的，這些數(shù)據(jù)支持了我們的結(jié)論即具有足夠精確度和校準(zhǔn)的基因表達(dá)分布圖(1)可確定具有已知的生物學(xué)狀態(tài)的個(gè)體的亞種群；(2)可用來(lái)監(jiān)控病人對(duì)治療的應(yīng)答；(3)可用來(lái)評(píng)價(jià)治療的效果和安全性；以及(4)可用于通過(guò)調(diào)整治療指導(dǎo)病人的醫(yī)學(xué)管理來(lái)產(chǎn)生一種或多種相應(yīng)接近于值的目標(biāo)集的基因表達(dá)分布圖，其中的值可以是標(biāo)準(zhǔn)值或其它期望的或可實(shí)現(xiàn)的值。我們已經(jīng)表明基因表達(dá)分布圖可提供有意義的信息甚至當(dāng)來(lái)源于血液或其它組織的離體處理時(shí)。我們同樣也已經(jīng)表明了來(lái)源于周?chē)幕虮磉_(dá)分布圖能提供大范圍既不直接一般也不與血液有關(guān)的狀態(tài)的信息。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，基因表達(dá)分布圖還可以被用于傳染性疾病，諸如sepsis的鑒定和早期的識(shí)別(包括有癥狀前的狀態(tài))。這些鑒定包括感染和未感染個(gè)體之間，細(xì)菌和病毒感染，病原體的特異性亞型，傳染病史的階段(例如，早期或晚期)，以及預(yù)測(cè)的區(qū)分。應(yīng)用上述討論的算法以及統(tǒng)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這種鑒定以及用這種方式識(shí)別是在本發(fā)明的不同實(shí)施方案的范圍內(nèi)。













表6

權(quán)利要求
1.一種基于受試者的樣品評(píng)價(jià)受試者的生物學(xué)狀態(tài)的方法，所述方法包括從樣品獲得一分布數(shù)據(jù)集，所述分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每一元素是所選的一組組分中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定從而使得組分的測(cè)定能夠進(jìn)行生物學(xué)狀態(tài)的評(píng)價(jià)；以及在獲得分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在基本上可重復(fù)的測(cè)定條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)每一組分的這種測(cè)定。
2.一種基于受試者的樣品提供指示受試者的狀態(tài)，以至生物學(xué)的狀態(tài)的方法，所述方法包括從樣品獲得一分布數(shù)據(jù)集，所述分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每一元素是所選的一組組分中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定從而使得組分的測(cè)定能夠進(jìn)行生物學(xué)狀態(tài)的評(píng)價(jià)；以及在獲得分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在基本上可重復(fù)的測(cè)定條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)每一組分的這種測(cè)定；以及將來(lái)自分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用于指標(biāo)函數(shù)，所述指標(biāo)函數(shù)提供了從分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例到生物學(xué)狀態(tài)的單-值測(cè)定的映象，從而產(chǎn)生與受試者生物學(xué)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在獲得分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分的擴(kuò)增特異性和效率都基本上相似的測(cè)定條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)每一組分的這種測(cè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括在獲得分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分的擴(kuò)增特異性和效率都基本上相似的測(cè)定條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)每一組分的這種測(cè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括給指標(biāo)提供指標(biāo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，所述標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)相關(guān)群體進(jìn)行測(cè)定，使得指標(biāo)可以解釋成與標(biāo)準(zhǔn)值相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，進(jìn)一步包括給指標(biāo)提供指標(biāo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，所述標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)相關(guān)群體進(jìn)行測(cè)定，使得指標(biāo)可以解釋成與標(biāo)準(zhǔn)值相關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中提供標(biāo)準(zhǔn)值包括建立指標(biāo)函數(shù)使標(biāo)準(zhǔn)值為大約1。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中提供標(biāo)準(zhǔn)值包括建立指標(biāo)函數(shù)使標(biāo)準(zhǔn)值為大約0且指標(biāo)函數(shù)中從0開(kāi)始的偏差用標(biāo)準(zhǔn)偏差單位表示。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中相關(guān)群體具有一種共同特性年齡組、性別、種族、地理位置、飲食習(xí)慣、藥物紊亂、臨床指標(biāo)、藥物療法、身體活動(dòng)、體重、和環(huán)境接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中相關(guān)群體具有一種共同特性至少為同一年齡組、性別、種族、地理位置、飲食習(xí)慣、藥物紊亂、臨床指標(biāo)、給藥方法、身體活動(dòng)、體重、和環(huán)境接觸中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中表示為百分比的所有組分的擴(kuò)增效率在大約2％的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中表示為百分比的所有組分的擴(kuò)增效率在大約1％的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中測(cè)定條件是可重復(fù)的，使得在從樣品反復(fù)獲得這種測(cè)定的過(guò)程中每一組分的這種測(cè)定具有一種小于大約3％的變異系數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中測(cè)定條件是可重復(fù)的，使得在從樣品反復(fù)獲得這種測(cè)定的過(guò)程中每一組分的這種測(cè)定具有一種小于大約3％的變異系數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中測(cè)定條件是可重復(fù)的，使得在從樣品反復(fù)獲得這種測(cè)定的過(guò)程中每一組分的這種測(cè)定具有一種小于大約3％的變異系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中所述組包括至少3種組分。
17.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中所述組具有少于約500種組分。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到10的方法，其中被評(píng)價(jià)的生物學(xué)狀態(tài)針對(duì)的是受試者的局部組織，且樣品獲自組織或不同于局部組織類(lèi)型的流體。
19.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是炎癥，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種或10種表1中所列炎癥基因表達(dá)組的組分。
20.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是糖尿病，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種或10種表2所列糖尿病基因表達(dá)組的組分。
21.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是前列腺健康狀態(tài)或患病狀態(tài)，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種或10種表3中所列前列腺基因表達(dá)組的組分。
22.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是皮膚顯示的狀態(tài)，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種或10種表4中所列皮膚應(yīng)答基因表達(dá)組的組分。
23.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是肝臟代謝和患病狀態(tài)，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表5中所列肝臟代謝以及患病基因表達(dá)組的組分。
24.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是血管狀態(tài)，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表6中所列內(nèi)皮基因表達(dá)組的組分。
25.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是異常的細(xì)胞發(fā)育，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表7中所列細(xì)胞健康狀態(tài)以及細(xì)胞程序性死亡的基因表達(dá)組的組分。
26.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是炎癥狀態(tài)，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表8中所列細(xì)胞因子基因表達(dá)組的組分。
27.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是炎癥狀態(tài)，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表9中所列TNF/IL1抑制基因表達(dá)組的組分。
28.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是炎癥狀態(tài)，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表10中所列趨化因子基因表達(dá)組的組分。
29.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是癌癥，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表11中所列乳腺癌基因表達(dá)組的組分。
30.根根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)的方法，其中生物學(xué)狀態(tài)是傳染性疾病，且所述組分的組包括至少2種，任選地至少3種、4種、5種、6種、7種，8種，9種或10種表12中所列傳染性疾病表達(dá)組的組分。
31.一種提供指標(biāo)的方法，所述指標(biāo)基于受試者的樣品顯示受試者的狀態(tài)，所述方法包括從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，第一分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每一元素是一組組分中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定，所述組包括至少2種表1所列炎癥基因表達(dá)組的組分；其中，在獲得第一分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分的擴(kuò)增特異性和效率都基本上相似的測(cè)定條件下以及基本上可重復(fù)的條件下對(duì)每種組分進(jìn)行這種測(cè)定；以及將來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用于指標(biāo)函數(shù)，所述指標(biāo)函數(shù)提供了從分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例到生物學(xué)狀態(tài)的單-值測(cè)定的映象，從而產(chǎn)生與樣品或者受試者生物學(xué)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中的組包括至少3種炎癥基因表達(dá)組中的組分。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中的組包括至少4種炎癥基因表達(dá)組中的組分。
34.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中的組包括至少5種炎癥基因表達(dá)組中的組分。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中的組包括至少6種炎癥基因表達(dá)組中的組分。
36.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中的組包括至少10種炎癥基因表達(dá)組中的組分。
37.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中的生物學(xué)狀態(tài)是一種炎癥狀態(tài)。
38.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中(i)指標(biāo)函數(shù)的映象進(jìn)一步地基于相關(guān)基線分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例；和(ii)應(yīng)用來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值進(jìn)一步包括應(yīng)用來(lái)自相同受試者或具有相似或來(lái)自不同生物學(xué)狀態(tài)的受試者或樣品的群體的相應(yīng)基線分布數(shù)據(jù)集的值。
39.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中建立的指標(biāo)函數(shù)在以下兩種情況下通常從標(biāo)準(zhǔn)值向上偏離在其增加與炎癥的增加相關(guān)的組分表達(dá)增加的情況下以及在其減少與炎癥的增加相關(guān)的組分表達(dá)減少的情況下。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中建立的指標(biāo)函數(shù)通常根據(jù)其測(cè)定的表達(dá)水平與炎癥程度的相關(guān)性來(lái)估量組中組分的表達(dá)值。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中指標(biāo)函數(shù)的建立考慮到將臨床觀察轉(zhuǎn)變成炎癥生物學(xué)。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中指標(biāo)函數(shù)的建立考慮到實(shí)驗(yàn)方法獲得的數(shù)據(jù)。
43.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中指標(biāo)函數(shù)的建立考慮到從計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布數(shù)據(jù)集所獲得的關(guān)系，所述數(shù)據(jù)庫(kù)將分布數(shù)據(jù)集與臨床和人口數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)。
44.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中組包括至少一種與特異性炎癥疾病有關(guān)的組分。
45.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中(i)指標(biāo)函數(shù)的映象同樣基于至少一種人口數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)的場(chǎng)合和(ii)應(yīng)用來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值同樣包括應(yīng)用一組與至少人口數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)之一有關(guān)的值。
46.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中獲得第一分布數(shù)據(jù)集的部分在第一位置上進(jìn)行，并將來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用在第二位置上，且與獲得第一分布數(shù)據(jù)集部分的進(jìn)行有關(guān)的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞到第二位置使得能在第二位置應(yīng)用來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值。
47.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中指標(biāo)函數(shù)是各項(xiàng)的線性總和，每項(xiàng)是分布數(shù)據(jù)集一個(gè)元素的分布函數(shù)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法，其中分布函數(shù)是元素的一種加權(quán)冪。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中冪是整數(shù)，使得指標(biāo)函數(shù)是一種線性多項(xiàng)式。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中分布數(shù)據(jù)集包括至少3種對(duì)應(yīng)于選自IL1A，IL1B，TNF，IFNG和IL10的組分的元素。
51.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中分布數(shù)據(jù)集包括至少4種對(duì)應(yīng)于選自IL1A，IL1B，TNF，IFNG和IL10的組分的元素。
52根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其中指標(biāo)函數(shù)大約與1/4{IL1A}+1/4{IL1B}+1/4{TNF}+1/4{INFG}-1{IL10}成正比，且大括號(hào)中的組分表示此種組分的測(cè)定值。
53.一種分析與受試者樣品相關(guān)的復(fù)數(shù)據(jù)來(lái)獲得與炎癥相關(guān)的信息的方法，所述方法包括獲得樣品的基因表達(dá)分布圖，該基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；和利用基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定樣品的基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)。
54.一種監(jiān)控受試者生物學(xué)狀態(tài)的方法，包括在不同時(shí)間從受試者中對(duì)一系列樣品的每個(gè)樣品獲得基因表達(dá)分布圖，該基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；和對(duì)于系列樣品的每個(gè)樣品，利用相應(yīng)基因表達(dá)分布圖來(lái)測(cè)定基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)。
55.一種方法，用于測(cè)定至少一種(i)給受試者施用的因子的有效劑量以及(ii)給受試者施用因子的方案，所述方法包括從受試者獲得樣品的基因表達(dá)分布圖，所述基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；利用基因表達(dá)分布圖來(lái)確定樣品的基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)；以及利用基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)作為指標(biāo)建立至少有效劑量和給藥方案之一。
56.一種指導(dǎo)繼續(xù)或改變治療一受試者生物學(xué)狀態(tài)決定的方法，所述方法包括從受試者樣品獲得基因表達(dá)分布圖，所述基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；和利用基因表達(dá)分布圖來(lái)確定樣品的基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)。
57.一種預(yù)測(cè)受試者因暴露于因子而生物學(xué)狀態(tài)改變的方法，所述方法包括從沒(méi)有因子的受試者的第一樣品獲得第一基因表達(dá)分布圖，第一基因表達(dá)分布圖基于炎癥的特征組；從存在因子的受試者的第二樣品獲得第二基因表達(dá)分布圖，第二基因表達(dá)分布圖基于相同的特征組；和利用第一和第二基因表達(dá)分布圖來(lái)確定相應(yīng)的第一基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)和第二基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，其中所述的因子是一種化合物。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的方法，其中所述化合物是治療性的。
60.一種評(píng)價(jià)因子特性的方法，所述特性至少為純度、效力、質(zhì)量、效果或安全性之一，所述方法包括從反映暴露于(i)樣品，或(ii)樣品所源于的細(xì)胞群，或(iii)樣品所源于的受試者的因子的樣品中獲得第一基因表達(dá)分布圖；利用基因表達(dá)分布圖來(lái)確定一種基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)；和利用基因表達(dá)分布炎癥指標(biāo)確定特性。
61.一種基于受試者的樣品評(píng)價(jià)受試者的生物學(xué)狀態(tài)的方法，包括從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，所述第一分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每一元素是所選組分的組中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定從而使得組分的測(cè)定能夠用于測(cè)定生物學(xué)狀態(tài)；和產(chǎn)生組的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，其中校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是第一分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素和組的基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)，其中基線數(shù)據(jù)集的每一元素是根據(jù)受試者的相應(yīng)群體測(cè)定的組中一種組分量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，所述校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了受試者生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。
62.一種基于受試者的樣品評(píng)價(jià)受試者生物學(xué)狀態(tài)的方法，包括將第一樣品或其部分應(yīng)用于限定群的指示細(xì)胞；從指示細(xì)胞獲得含有至少RNAs或蛋白質(zhì)之一的第二樣品；從第二樣品獲得獲得第一分布數(shù)據(jù)集，所述第一分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每一元素是所選組分的組中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定從而使得組分的測(cè)定能夠用于生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定；和產(chǎn)生組的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，其中校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是第一分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素和組的基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)，其中基線數(shù)據(jù)集的每一元素是根據(jù)受試者的相應(yīng)群體測(cè)定的組中一種組分量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，所述校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了受試者生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。
63.一種評(píng)價(jià)受因子影響的生物學(xué)狀態(tài)的方法，包括從已經(jīng)施用了因子的細(xì)胞的目標(biāo)群獲得具有至少RNAs和蛋白之一的樣品；從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，所述第一分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每一元素是所選組分的組中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定從而使得組分的測(cè)定能夠用于測(cè)定生物學(xué)狀態(tài)；和產(chǎn)生組的校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集，其中校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每一元素是第一分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素和組的基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)，其中基線數(shù)據(jù)集的每一元素是根據(jù)受試者的相應(yīng)群體測(cè)定的組中一種組分量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，所述校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了受因子影響的生物學(xué)狀態(tài)的測(cè)定。
64.根據(jù)權(quán)利要求61到63任一項(xiàng)的方法，其中相關(guān)的群體是健康受試者的群體。
65.根據(jù)權(quán)利要求61到63任一項(xiàng)的方法，其中相關(guān)群體具有一種共同特性年齡組、性別、種族、地理位置、飲食習(xí)慣、藥物紊亂、臨床指標(biāo)、藥物治療、身體活動(dòng)、體重和環(huán)境接觸中的至少一種。
66.一種基于受試者的樣品評(píng)價(jià)受試者的生物學(xué)狀態(tài)的方法，包括從樣品獲得一種第一分布數(shù)據(jù)集，第一種分布數(shù)據(jù)集包括多個(gè)元素，每一元素是所選擇組分的組中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定從而使得組分的測(cè)定能夠用于測(cè)定生物學(xué)狀態(tài)；其中，在獲得第一分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
67.根據(jù)權(quán)利要求66的方法，其中組包括至少2種，且任選地，至少3種、至少4種、至少5種、或至少6種表1中所列炎癥基因表達(dá)組的組分。
68.根據(jù)權(quán)利要求61到63任一項(xiàng)的方法，組包括至少兩種表1中所列炎癥基因表達(dá)組的組分，且其中在獲得第一分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
69.根據(jù)權(quán)利要求61到63任一項(xiàng)的方法，組包括至少三種表1所列炎癥基因表達(dá)組的組分，且其中在獲得第一分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
70.根據(jù)權(quán)利要求61到63任一項(xiàng)的方法，組包括至少四種表1中所列的炎癥基因表達(dá)組的組分，且其中在獲得第一分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
71.根據(jù)權(quán)利要求61到63任一項(xiàng)的方法，組包括至少五種表1中所列的炎癥基因表達(dá)組的組分，且其中在獲得第一分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
72.根據(jù)權(quán)利要求61到63任一項(xiàng)的方法，組包括至少六種表1中所列的炎癥基因表達(dá)組的組分，且其中在獲得第一分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
73.一種評(píng)價(jià)第一因子與第二因子對(duì)生物學(xué)狀態(tài)的影響相關(guān)性的方法，所述方法包括從已經(jīng)分別施用了第一和第二因子的第一和第二靶細(xì)胞群分別獲得第一和第二樣品，每一樣品具有至少RNAs和蛋白之一；從第一樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，且從第二樣品獲得第二分布數(shù)據(jù)集，分布數(shù)據(jù)集各包括多個(gè)元素，每一元素是所選組分的組中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定從而使得組分的測(cè)定能夠用于測(cè)定生物學(xué)狀態(tài)；和產(chǎn)生組的第一校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集和第二分布數(shù)據(jù)集，其中(i)第一校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每個(gè)元素是第一分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)的元素與組的基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)，其中基線數(shù)據(jù)集的各元素是根據(jù)受試者的相關(guān)群確定的組中一種組分量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，以及(ii)第二校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集的每個(gè)元素是第二分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素和基線分布數(shù)據(jù)集的相應(yīng)元素的函數(shù)，校準(zhǔn)分布數(shù)據(jù)集提供了第一因子與第二因子對(duì)生物學(xué)狀態(tài)的影響的相關(guān)性的測(cè)定其中，在獲得第一和第二分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
74.根據(jù)權(quán)利要求73的方法，其中第一因子是第一種藥物且第二因子是第二種藥物。
75.根據(jù)權(quán)利要求73的方法，其中第一因子是一種藥物且第二因子是一種復(fù)合混合物。
76.根據(jù)權(quán)利要求74的方法，其中第一因子是一種藥物且第二因子是一種營(yíng)養(yǎng)藥。
77.一種基于受試者的樣品提供指示受試者炎癥狀態(tài)的指標(biāo)的方法，所述方法包括從樣品獲得第一分布數(shù)據(jù)集，所述第一種分布數(shù)據(jù)集包括大量元素，每個(gè)元素是在一組組分中的不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定，所述組包括至少兩種表1中所列炎癥基因表達(dá)組的組分；和將來(lái)自第一分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用于一種指標(biāo)函數(shù)來(lái)提供從一種分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例到生物學(xué)狀態(tài)的單值測(cè)定的映象，從而產(chǎn)生與樣品或受試者的生物學(xué)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)；其中指標(biāo)函數(shù)也同樣利用來(lái)自組的基線分布數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)，其中基線數(shù)據(jù)集的每一元素是根據(jù)受試者的相關(guān)群確定組中一種組分量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定；和其中，在獲得第一分布數(shù)據(jù)集和基本數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，在所有組分?jǐn)U增的特異性和效率基本上相似的條件下以及基本上可重復(fù)的條件下針對(duì)每一組分進(jìn)行這種測(cè)定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提供基于來(lái)自受試者的樣品顯示受試者狀態(tài)，如生物學(xué)狀態(tài)的指標(biāo)的方法。所述方法的實(shí)施方案包括從樣品獲得一種分布數(shù)據(jù)集，該分布數(shù)據(jù)集包括很多的元素，每一元素是所選擇的組分組中不同RNA或蛋白組分量的定量測(cè)定，從而使組分的測(cè)定能夠用于評(píng)價(jià)生物學(xué)狀態(tài)；以及在獲得分布數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，且在測(cè)定條件大體上可重復(fù)的條件下獲得每一組分的測(cè)定；并將獲自分布數(shù)據(jù)集的值應(yīng)用到指標(biāo)函數(shù)中，所述指標(biāo)函數(shù)提供了從分布數(shù)據(jù)集的實(shí)例到生物學(xué)狀態(tài)單值測(cè)定的映象，從而產(chǎn)生與受試者的生物學(xué)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。
文檔編號(hào)G06F19/18GK1612936SQ02826908
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者邁克爾·貝維拉夸, 約翰·C·謝羅尼斯, 維克托·特賴恩, 達(dá)努特·M·班凱提斯-戴維斯 申請(qǐng)人:蘇爾斯精細(xì)醫(yī)藥公司