活性與潛伏性結核分枝桿菌感染的血液轉錄簽名制造技術

本發(fā)明專利技術包括用于在懷疑感染了結核分枝桿菌的患者中區(qū)分活性和潛伏性的結核分枝桿菌感染的方法、系統(tǒng)和試劑盒，所述的方法包括以下步驟：從懷疑感染了結核分枝桿菌的患者中得到患者基因表達數(shù)據(jù)集；將所述的患者基因數(shù)據(jù)集分類到一個或多個與結核分枝桿菌感染關聯(lián)的基因模塊；并且將一個或多個基因模塊中每一個的所述患者基因表達數(shù)據(jù)集與來自非患者的基因表達數(shù)據(jù)集進行比較；其中一個或者多個基因模塊的患者基因表達數(shù)據(jù)集中基因表達總量的提高和降低表明了活性的結核分枝桿菌感染。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總的來說涉及結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)感染的領域，并且更具體地涉及用于在治療之前、期間和之后，診斷、預后和監(jiān)測活性結核分枝桿菌感染和疾病進展的方法、試劑盒和系統(tǒng)，所述疾病表現(xiàn)為潛伏性的或無癥狀的。
技術介紹
不限制本專利技術的范圍的前提下，將其背景結合結核分枝桿菌感染的鑒定和治療進行描述。 肺結核(PTB)是結核分枝桿菌(M. tuberculosis)引起的全世界發(fā)病和死亡的主要的和增長的原因。然而，感染了結核分枝桿菌的多數(shù)個體保持無癥狀，將感染保持在潛伏形式，并認為該潛伏狀態(tài)是通過主動免疫應答維持的(WH0;Kaufmann，SH&McMichael, AJ. , Nat Med, 2005)0這受到報道的支持，所述報道顯示使用抗-TNF抗體治療患克羅恩病(Crohn’s Disease)或者類風濕關節(jié)炎(Rheumatoid Arthritis)的患者，引起自身免疫癥狀的改善，然而另ー個方面在事先接觸結核分枝桿菌(Keane)的患者中引起TB的再活化。對結核分枝桿菌的免疫應答是多因子的，并包括遺傳學上確定的宿主因子，如Thl軸的TNF和IFN-Y以及IL-12 (綜述于Casanova, Ann Rev; Newport)。然而，來自成年人肺TB患者的免疫細胞可以產生IFN-Y、IL-12和TNF，并且IFN-Y療法不幫助改善疾病(綜述于Reljic, 2007, J Interferon&CytRes.，27，353-63)，說明了更廣泛數(shù)量的宿主免疫因子牽涉到抗結核分枝桿菌的保護以及潛伏性保持中。因此，在潛伏性與活性TB中所誘導的宿主因子的認識可以提供關于免疫應答的信息，所述免疫應答可以控制結核分枝桿菌的感染。PTB的診斷由于多種原因可能很困難并且有問題。首先，通過顯微鏡檢查(涂布陽性)來證明典型的結核分枝桿菌在痰中的存在僅有50-70%的靈敏性，并且陽性診斷要求通過培養(yǎng)分離結核分枝桿菌，這可能花費長達8周。此外，ー些患者的痰是涂布陰性的，或者不能產生痰，故需要通過支氣管鏡檢查法這種侵入性操作進行額外的取樣。由于PTB的診斷中的這些限制，有時涂布陰性的患者要測試結核菌素(PPD)皮膚反應性(曼托試驗)。然而，結核菌素(PB))皮膚反應性不能區(qū)分BCG接種、潛伏性的或者活性的TB。針對這個問題，已經(jīng)開發(fā)了證明對特異性結核分枝桿菌抗原的免疫反應性的檢測，所述抗原在BCG中不存在。然而,通過在Y干擾素釋放檢測(IGRA)中通過血細胞產生IFN-Y而測量的對這些結核分枝桿菌抗原的反應性并不將潛伏性疾病與活性疾病區(qū)分開。在臨床上，當使用pro經(jīng)皮內激發(fā)患者，在沒有活性疾病的臨床癥狀或體征或者放射學顯示的情況下具有IGRA陽性結果時，通過延遲型高度靈敏反應來定義潛伏性TB。潛伏性的/潛在的肺結核(TB)的再活化表現(xiàn)出具有向其他個體傳播的風險的主要健康危害，因此反映潛伏性的和活性的TB患者的區(qū)別的生物標記物在疾病控制中將是有用的，尤其是由于抗分枝桿菌的藥物治療是困難的，并且可以導致嚴重的副作用。多數(shù)的感染了結核分枝桿菌的個體保持無癥狀的，據(jù)估計全世界三分之一的人口潛伏地被該細菌感染，這為該疾病的傳播提供了極大的庫。對于描述為潛伏地被感染的人中，5-15%將在其一生中發(fā)展出活性的TB疾病7’8。因此，潛伏性TB患者代表在臨床上不同的分類，從大部分會終生保持無癥狀的患者，到那些會進展到疾病再激活的患者9。潛伏性TB的診斷僅僅基于免疫致敏作用的跡象，一般地基于對結核分枝桿菌抗原的皮膚反應，該測試的特異性受到對非致病性分枝桿菌的陽性反應的影響，所述的非致病性分枝桿菌包括疫苗BCG。更近的檢測測定血細胞針對特定的結核分枝桿菌抗原(IGRA)分泌的IFN- Y，其較少地遇到此問題，但是和皮膚測試一祥，其不能將潛伏性疾病與活性疾病區(qū)分開，也不能清楚地識別那些可以進展為活性疾病的患者 ' 識別出那些最具有再激活風險的人，將幫助進行靶向的預防性治療，這一點是重要的，由于抗分枝桿菌藥物治療漫長并且可以導致嚴重的副作用。因此，迫切需要用于診斷、治療和接種的新型工具，但是開發(fā)這些的努力受限于對TB復雜的潛在致病性了解不完全。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術包括相對于健康的對照，用于識別潛伏性的與活性的結核(TB)患者的方法·和試劑盒。在一個實施方案中，使用微陣列分析血液的差異性的和相反的免疫簽名來測定、診斷、跟蹤和治療潛伏性的與活性的結核(TB)患者。本專利技術首次提供了區(qū)分TB感染異質性的能力，該能力可以用于測定哪些具有潛伏性TB的個體應該由于活性和不是潛伏性/無癥狀性TB感染而給予抗分枝桿菌化學療法。在一個實施方案中，本專利技術包括了預測表現(xiàn)為潛伏性的/無癥狀的活性結核分枝桿菌感染的方法，所述的方法包括從懷疑感染了結核分枝桿菌的患者獲得患者的基因表達數(shù)據(jù)集；將該患者的基因表達數(shù)據(jù)集分成與結核分枝桿菌感染相關的ー個或多個基因模塊；并且將ー個或多個基因模塊中的每ー個的患者的基因表達數(shù)據(jù)集與來自也分成了相同基因模塊的非患者的基因表達數(shù)據(jù)集相比；其中在ー個或多個基因模塊的患者的基因表達數(shù)據(jù)集中，基因表達的整體上升或者下降指示了活性的結核分枝桿菌感染而不是潛伏性的/無癥狀的結核分枝桿菌感染。在ー個方面，該方法還包括使用測定的比較基因產物信息來制定至少ー種診斷、預后或者治療方案的步驟。在另ー個方面，該方法還可以包括將具有潛伏性TB的患者與活性TB的患者區(qū)分的步驟。在ー個方面，患者的基因表達數(shù)據(jù)集來自全血、外周血液單核細胞或者唾液中的至少ー個中的細胞。在另ー個方面，將患者的基因表達數(shù)據(jù)集和至少 10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200、250、300、350 或者 393 個選自表2中基因的基因進行比較。在另ー個方面，將患者的基因表達數(shù)據(jù)集和至少10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200 個模塊 Ml. 3, M2. 8、Ml. 5, M2. 6, M2. 2 和 M3. I 進行比較。在另ー個方面，與結核分枝桿菌感染相關聯(lián)的基因模塊選自模塊Ml. 3、模塊M2. 8、模塊Ml. 5、模塊M2. 6、模塊M2. 2和模塊3. I。在另ー個方面，與結核分枝桿菌感染相關聯(lián)的基因模塊是根據(jù)以下變化來進行選擇的在B-細胞相關的基因中上升，在T細胞相關的基因中下降，在骨髓相關的基因中上升，在嗜中性粒細胞相關的轉錄物和干擾素誘導基因(IFN)中上升。在另ー個方面，患者的疾病狀態(tài)進ー步通過患者肺部的放射學分析來測定。在另ー個方面，該方法還包括在患者經(jīng)治療后測定經(jīng)治療的患者的基因表達數(shù)據(jù)集并測定經(jīng)治療的患者的基因表達數(shù)據(jù)集是否已經(jīng)恢復到正常的基因表達數(shù)據(jù)集，從而確定該患者是否已經(jīng)被治療的步驟。在另ー個實施方案中，本專利技術是用于在懷疑感染了結核分枝桿菌的患者中區(qū)分活性的和潛伏性的結核分枝桿菌感染的方法，該方法包括從得自具有活性的結核分枝桿菌感染的第一臨床組中獲得第一基因表達數(shù)據(jù)集，從得自具有潛伏性的結核分枝桿菌感染患者的第二臨床組中獲得第二基因表達數(shù)據(jù)集，以及從得自未感染個體的臨床組中獲得第三基因表達數(shù)據(jù)集；產生基因簇(gene cluster本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.11.30 US 12/6281481.ー種用于檢測表現(xiàn)為潛伏性的/無癥狀的活性結核分枝桿菌感染的方法，所述的方法包括 從懷疑感染了潛伏性的/無癥狀的結核分枝桿菌的患者獲得患者的基因表達數(shù)據(jù)集； 將該患者的基因表達數(shù)據(jù)集分成與結核分枝桿菌感染相關的ー個或多個基因模塊；并且 將ー個或多個基因模塊中的每ー個的患者的基因表達數(shù)據(jù)集與來自也分類為相同基因模塊的非患者的基因表達數(shù)據(jù)集相比；其中在ー個或多個基因模塊的患者的基因表達數(shù)據(jù)集中，基因表達的整體上升或者下降指示了活性的結核分枝桿菌感染而不是潛伏性的/無癥狀的結核分枝桿菌感染。2.權利要求I所述的方法，其還包括使用測定的比較基因產物信息來制定至少ー種診斷、預后或者治療方案的步驟。3.權利要求I所述的方法，其還包括將具有潛伏性TB的患者與活性TB患者區(qū)分的步驟。4.權利要求I所述的方法，其中患者的基因表達數(shù)據(jù)集得自從全血、外周血液單核細胞或者唾液的至少ー種中獲得的細胞。5.權利要求I所述的方法，其中將患者基因表達數(shù)據(jù)集和至少10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200、250、300、350或者393個選自表2中基因的基因進行比較。6.權利要求I所述的方法，其中將患者基因表達數(shù)據(jù)集和至少10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200 個模塊 Ml. 3, M2. 8、Ml. 5, M2. 6, M2. 2 和 M3. I 進行比較。7.權利要求I所述的方法，其中與結核分枝桿菌感染相關聯(lián)的基因模塊選自模塊Ml. 3、模塊M2. 8、模塊Ml. 5、模塊M2. 6、模塊M2. 2和模塊3. I。8.權利要求I所述的方法，其中與結核分枝桿菌感染相關聯(lián)的基因模塊是根據(jù)以下變化來進行選擇的在B-細胞相關的基因中上升，在T細胞相關的基因中下降，在骨髓相關的基因中上升，在嗜中性粒細胞相關的轉錄物和干擾素誘導基因(IFN)中上升。9.權利要求I所述的方法，其中患者的疾病狀態(tài)進ー步通過患者肺部的放射學分析來測定。10.權利要求I所述的方法，其還包括在治療患者后測定經(jīng)治療的患者基因表達數(shù)據(jù)集，并且測定經(jīng)治療的患者基因表達數(shù)據(jù)集是否已經(jīng)恢復到正常的基因表達數(shù)據(jù)集，從而確定該患者是否已經(jīng)被治療的步驟。11.ー種用于預測表現(xiàn)為潛伏性的/無癥狀的結核分枝桿菌感染是否將會變?yōu)榛钚越Y核分枝桿菌感染的方法，該方法包括 從得自具有活性的結核分枝桿菌感染的第一臨床組中獲得第一基因表達數(shù)據(jù)集，從得自具有潛伏性的結核分枝桿菌感染患者的第二臨床組中獲得第二基因表達數(shù)據(jù)集，以及從得自未感染個體的臨床組中獲得第三基因表達數(shù)據(jù)集； 產生基因簇數(shù)據(jù)集，所述的基因簇數(shù)據(jù)集包括在第一、第二和第三數(shù)據(jù)集的任意兩者之間基因的差異表達；并且 確定指示了潛伏性感染、活性感染或者健康的獨特表達/代表性模式，其中所述的患者基因表達數(shù)據(jù)集包括從模塊Ml. 3,M2. 8、M I. 5,M2. 6,M2. 2和M3. I的至少ー個中的基因中獲得的至少6、10、20、40、50、70、80、90、100、125、150或200個基因，其中在ー個或多個基因模塊的患者基因表達數(shù)據(jù)集中，基因表達的整體上升或者下降指示了活性的結核分枝桿菌感染而不是潛伏性的/無癥狀的結核分枝桿菌感染。12.一種用于在懷疑感染結核分枝桿菌的患者中診斷感染的試劑盒，所述的試劑盒包括 用于從患者獲得患者基因表達數(shù)據(jù)集的基因表達檢測器，其中所表達的基因得自患者的全血；以及 能夠將基因表達數(shù)據(jù)集和事先定義的與結核分枝桿菌感染相關聯(lián)的基因模塊數(shù)據(jù)集進行比較的處理器，并且所述的處理器區(qū)分感染的和未感染的患者，其中全血證實了與匹配的未感染患者相比，在一個或多個轉錄基因表達模塊中多核苷酸水平的總體變化，從而區(qū)分活性的/無癥狀的結核分枝桿菌感染。13.權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：J·F·班徹羅，D·肖薩貝爾，A·奧加拉，M·貝里，O·M·康，
申請(專利權)人：貝勒研究院，醫(yī)學研究理事會，國家健康服務信托基金保健帝國理工學院，
類型：
國別省市：