手机访问:wap.265xx.com识别患有川崎病的受试者的方法

本公开涉及一种识别患有川崎病(kd)的受试者的方法,所述方法包含将所述受试者与患有另一种病症的受试者辨别开,所述另一种病症例如其它传染性和炎性病症,如表现出与kd类似的症状的病症。本公开还涉及在所述方法中采用的最小基因特征以及在所述方法中使用的定制基因芯片。本公开进一步扩展到对本公开的特征中的基因具有特异性的探针和/或引物。本公开进一步涉及已知的基因芯片在本公开的方法中的用途以及包括执行所述方法所需的元件的试剂盒。本公开还涉及所述方法用于提供复合表达评分的用途,所述复合表达评分可用于辨别细菌感染与病毒感染或炎性疾病,特别适用于资源不足的环境中。
背景技术:
川崎病(kd)是主要影响幼儿的急性炎性障碍。自从川崎病在日本被最初描述以来[1],该疾病已成为获得性心脏病的最常见原因,五岁以下儿童的发病率在日本[2]为265/100,000,在其它亚洲国家[3-5]为51-194/100,000,并且在欧洲[6]和美国[7]分别为8-20/100,000。引起kd的这种担忧的是其与脉管炎的关系,脉管炎主要影响冠状动脉,导致多达25%的未经治疗的儿童形成冠状动脉瘤(caa)[8]。心肌梗死可能是由于动脉瘤的血栓阻塞所致,或者来自由于受损动脉中的血管重塑而导致狭窄病变的发展。对患有巨型caa的儿童进行的长期结局研究表明了令人担忧的预后:在30年内,有超过50%的患者需要进行血管重建或遭受心肌梗塞[9,10]。
静脉注射免疫球蛋白(ivig)的治疗,以及对于无反应的患者,额外施用ivig[11]或其它抗炎药剂(如类固醇和英夫利昔单抗),可有效消除炎性过程并将caa的风险降低5-10%[12]。由于kd难以与其它常见的发热性病症区分开,因此许多kd儿童在病程中未能得到足够早的诊断和治疗从而防止caa的发生[13]。此外,不符合诊断性kd的临床标准(所谓的“不完全kd”)的患者仍可能患有caa。延迟的诊断向来是caa发展的危险因素,即使在具有丰富kd经验的中心,通常也只有在超声心动图上已经显示冠状动脉扩张时才开始治疗。caa的发展在临床上是无症状的,只有在几年后猝死或心肌梗塞时才能被认识到。
kd的症状与其它几种儿童期发热性疾病类似,包含葡萄球菌和链球菌中毒性休克综合征、麻疹和其它病毒疾病(如腺病毒感染、落基山斑疹热和儿童炎性疾病),从而导致诊断困难并因此导致诊断和治疗延迟。根据临床体征和症状、超声心动图和实验室参数,已经制定了指导方针以促进临床诊断[14]。然而,尚无对该疾病的明确诊断测试。随着全球kd发病率的增加,迫切需要一种准确的测试来将kd与导致儿童长时间发烧的其它病症区分开来。
技术实现要素:
在精密医学时代,以前仅基于临床特征的许多病症的诊断已被基于分子病理学的诊断所取代。已显示,宿主血液基因表达特征可区分许多特定的传染性和炎性疾病,包含结核[15]、细菌和病毒感染[16]和全身性红斑狼疮[17]。对基于基因表达特征的kd诊断方法的支持来自于对kd中的microrna生物标志物的识别[18,19],尽管现有研究受限于比较患者组的范围或需要从外泌体中提取rna。
因此,本发明人已经探索了使用全血基因表达模式来将kd与其它儿童期传染性和炎性病症区分开。本公开提供了一种在独立患者组中发现和验证的基因表达特征,其将kd与一系列细菌、病毒和炎性疾病区分开。
在以下段落中概括了本公开:
1.一种识别患有川崎病(kd)的受试者的方法,所述方法包括在受试者来源的rna样品中检测基因特征的基因表达水平的调节,所述基因特征包括以下基因中的至少5个基因:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
2.根据段落1所述的方法,其中所述基因特征包括所述基因中的6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个或13个基因。
3.根据段落1或2所述的方法,其中所述基因特征包括以下基因中的至少一个基因:pyroxd2、smox、cacna1e、cd163、ddias、clic3、klhl2和hs.553068,具体地说,pyroxd2、smox、cacna1e和cd163中的至少一个基因。
4.根据段落1到3中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括pyroxd2。
5.根据段落1到4中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括cacna1e。
6.根据段落1到5中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括smox。
7.根据段落1到6中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括cd163。
8.根据段落1到7中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括:
(i)pyroxd2和cacna1e;
(ii)pyroxd2和smox;或
(iii)pyroxd2、cacna1e和smox。
9.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少5个基因或由所述至少5个基因组成:
(i)pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和smox;
(ii)pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2和smox;
(iii)pyroxd2、cacna1e、hs.553068、ifi27和smox;
(iv)pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27和smox;(v)pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和znf185;或
(vi)pyroxd2、ddias、cd163、klhl2和smox。
10.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少6个基因或由所述至少6个基因组成:
(i)pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox;
(ii)pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、linc02035和smox;
(iii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27和smox;
(iv)pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox;
(v)pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、smox和znf185;
(vi)pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2、rtn1和smox;
(vii)pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、klhl2和smox;
(viii)pyroxd2、cacna1e、clic3、ifi27、klhl2和smox;
(ix)pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27、rtn1和smox;或
(x)pyroxd2、ddias、cd163、ifi27、klhl2和smox。
11.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少7个基因或由所述至少7个基因组成:
(i)pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2和smox;
(ii)pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox;
(iii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox;
(iv)pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2、rtn1和smox;或
(v)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox。
12.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少8个基因或由所述至少8个基因组成:
(i)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox;
(ii)pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox;
(iii)pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox;或
(iv)pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2、s100p和smox。
13.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少9个基因或由所述至少9个基因组成:
(i)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox;
(ii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox;或
(iii)pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox。
14.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少10个基因或由所述至少10个基因组成:
(i)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox;或
(ii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox。
15.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少11个基因或由所述至少11个基因组成:
(i)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox;
(ii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox;或
(iii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185。
16.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括例如选自以下的基因中的至少12个基因或由所述至少12个基因组成:
(i)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185;
(ii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox;或
(iii)pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p、smox和znf185。
17.根据段落1到8中任一项所述的方法,其中所述基因特征包括以下或由以下组成:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
18.根据段落1到17中任一项所述的方法,其中所述方法进一步包括检测表达水平或一个或多个管家基因,如1个、2个、3个、4个或5个管家基因,所述管家基因例如选自肌动蛋白、gapdh、泛素、18srrna、rpii(polr2a)、tbp、ppia、gusb、hspcb、ywhaz、sdha、rps13、hprt1和b4galt6。
19.根据段落1到18中任一项所述的方法,其中可以在存在以下一项或多项的情况下识别患有kd的受试者:细菌感染、病毒感染和炎性病症。
20.根据段落1到19中任一项所述的方法,其中可以将患有kd的受试者与患有以下一项或多项的患者辨别开:细菌感染、病毒感染和炎性病症。
21.根据段落19或20所述的方法,其中所述细菌感染选自由以下组成的组:肺炎衣原体(chlamydiapneumoniae)、沙眼衣原体(chlamydiatrachomatis)、鹦鹉热衣原体(chlamydophilapsittaci)、支原体肺炎(mycoplasmapneumonia)、白喉棒状杆菌(corynebacteriumdiphtheriae)、肉毒梭菌(clostridiumbotulinum)、艰难梭菌(clostridiumdifficile)、产气荚膜梭菌(clostridiumperfringens)、破伤风梭菌(clostridiumtetani)、粪肠球菌(enterococcusfaecalis)、屎肠球菌(enterococcusfaecium)、单核细胞增生性李斯特菌(listeriamonocytogenes)、金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus)、表皮葡萄球菌(staphylococcusepidermidis)、腐生葡萄球菌(staphylococcussaprophyticus)、b组链球菌(groupbstreptococcus)、无乳链球菌(streptococcusagalactiae)、肺炎链球菌(streptococcuspneumoniae)、化脓性链球菌(streptococcuspyogenes),或耐酸细菌,如麻风分枝杆菌(mycobacteriumleprae)、结核分枝杆菌(mycobateriumtuberculosis)、溃疡分枝杆菌(mycobacteriumulcerans)、鸟间分枝杆菌(mycobacteriumaviumintercellularae)、百日咳博德特氏菌(bordetellapertussis)、伯氏疏螺旋体(borreliaburgdorferi)、流产布鲁氏菌(brucellaabortus)、犬布鲁氏菌(brucellacanis)、羊布鲁氏杆菌(brucellamelitensis)、猪布鲁氏菌(brucellasuis)、空肠弯曲杆菌(campylobacterjejuni)、大肠杆菌(escherichiacoli)、土拉弗朗西斯菌(francisellatularensis)、流感嗜血杆菌(haemophilusinfluenzae)、幽门螺杆菌(helicobacterpylori)、嗜肺军团菌(legionellapneumophila)、问号钩端螺旋体(leptospirainterrogans)、淋病奈瑟氏球菌(neisseriagonorrhoeae)、脑膜炎奈瑟氏球菌(neisseriameningitidis)、铜绿假单胞菌(pseudomonasaeruginosa)、假单胞菌(pseudomonasspp)、立克次体立克次氏菌(rickettsiarickettsii)、伤寒沙门氏菌(salmonellatyphi)、鼠伤寒沙门氏菌(salmonellatyphimurium)、宋内志贺菌(shigellasonnei)、梅毒螺旋体(treponemapallidum)、霍乱弧菌(vibriocholerae)、鼠疫耶尔森氏菌(yersiniapestis)、金格杆菌(kingellakingae)、寡养单胞菌(stenotrophomonas)、克雷伯氏杆菌(klebsiella)、革兰氏阳性球菌、革兰氏阴性杆菌、支原体、百日咳、分枝杆菌以及葡萄球菌和链球菌中毒性休克综合征,例如革兰氏阳性球菌、革兰氏阴性杆菌、支原体或百日咳和分枝杆菌,具体地说,选自由以下组成的组:肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓性链球菌、b组链球菌、大肠杆菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、肠球菌、金氏杆菌、流感嗜血杆菌、假单胞菌、寡养单胞菌、克雷伯氏杆菌、葡萄球菌和链球菌中毒性休克综合征,具体地说,葡萄球菌或链球菌中毒性休克综合征。
22.根据段落19到21中任何一项所述的方法,其中所述病毒感染选自由以下组成的组:流感,如a型流感(包含但不限于:h1n1、h2n2、h3n2、h5n1、h7n7、h1n2、h9n2、h7n2、h7n3、h10n7)、b型流感和c型流感、呼吸道合胞病毒(rsv)、鼻病毒、肠病毒、博卡病毒、副流感(如1-4型副流感)、腺病毒、偏肺病毒、单纯疱疹病毒、水痘病毒、人类乳头瘤病毒、肝炎、爱泼斯坦-巴尔病毒、水痘带状疱疹病毒、人类巨细胞病毒、人类疱疹病毒、8型bk病毒、jc病毒、天花、细小病毒b19、人类星形病毒、诺沃克病毒、柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒、严重急性呼吸综合征病毒、黄热病病毒、登革热病毒、西尼罗河病毒、风疹病毒、人类免疫缺陷病毒、瓜纳里托病毒、胡宁病毒、拉萨病毒、马丘波病毒、萨比亚病毒、克里米亚-刚果出血热病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、狂犬病病毒、轮状病毒和落基山斑疹热,例如选自由以下组成的组:呼吸道合胞病毒(rsv)、腺病毒、副流感病毒(如1-4型副流感)、流感(如a型、b型或a+b型流感)、博卡病毒、偏肺病毒、鼻病毒和肠病毒,具体地说,rsv、a型/b型流感和腺病毒,具体地说,麻疹、腺病毒感染和落基山斑疹热。
23.根据段落19到22中任一项所述的方法,其中所述炎性病症选自由以下组成的组:哮喘、消化性溃疡、结核、牙周炎、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、鼻窦炎、肝炎、多发性硬化、动脉粥样硬化、干燥性疾病、炎性肠病、红斑狼疮(包含全身性红斑狼疮)、纤维化疾病(如肺纤维化)、过敏性紫癜(hsp)和青少年特发性关节炎(jia),具体地说,过敏性紫癜(hsp)或青少年特发性关节炎(jia)。
24.根据段落1到23中任一项所述的方法,其中所述受试者是儿童,例如,所述儿童在2到59个月的年龄范围内。
25.根据段落1到23中任一项所述的方法,其中所述受试者是在0到59天的年龄范围内的婴儿。
26.根据段落1到25中任一项所述的方法,其中所述受试者发烧。
27.根据段落1到26中任一项所述的方法,其中基因表达调节的分析采用微阵列或基因芯片。
28.根据段落1到27中任一项所述的方法,其中所述分析基因表达调节采用:pcr,如rt-pcr,具体地说,多重pcr。
29.根据段落14或15所述的方法,其中所述pcr是定量的。
30.根据段落28到29中任一项所述的方法,其中所述pcr中采用的引物包括标记或标记的组合,例如其中所述标记是荧光的或彩色的,例如彩色珠。
31.根据段落1到30中任一项所述的方法,其包括另外的步骤:基于所述基因特征的分析结果,向所述受试者开出或施用针对川崎病(kd)的治疗。
32.一种治疗患有川崎病(kd)的受试者的方法,所述方法包括向所述受试者施用针对kd的治疗,其中所述受试者先前已经通过在受试者来源的rna样品中检测基因特征的基因表达水平的调节而被识别为患有川崎病,所述基因特征包括以下基因中的至少5个基因:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
33.根据段落31或32所述的方法,其中所述治疗是γ球蛋白(ivig)、阿司匹林或其它抗炎药剂,如类固醇和英夫利昔单抗,或其组合。
34.用于在识别患有川崎病(kd)的受试者的方法中使用的引物集合,所述引物集合包括对来自以下基因中的至少5个基因的多核苷酸基因转录本具有特异性的引物:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
35.根据段落34所述的引物集合,其由仅对以下基因具有特异性的引物组成:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
36.一种基因芯片,其由对以下基因中的至少5个基因具有特异性的探针组成:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
37.一种基因芯片,其由以下组成:对以下基因中的至少5个基因具有特异性的探针:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1;以及一个或多个对照探针。
38.根据段落37所述的基因芯片,其中所述一个或多个对照探针对选自由以下组成的组的基因具有特异性:肌动蛋白、gapdh、泛素、18srrna、rpii(polr2a)、tbp、ppia、gusb、hspcb、ywhaz、sdha、rps13、hprt1和b4galt6。
39.一种用于识别患有川崎病(kd)t的受试者的即时测试,所述即时测试包括段落34或35中定义的引物集合或根据段落36到38中任一项所述的基因芯片。
40.一种段落34或35中定义的引物集合或根据段落36到38中任一项所述的基因芯片在用于检测样品例如血液样品中的川崎病(kd)的测定法中的用途。
本公开提供了一种识别患有川崎病(kd)的受试者的方法,所述方法包括检测以下基因中的至少5个基因的表达水平:cacna1e、ddias(c11orf82)、klhl2、pyroxd2(c10orf33)、smox、znf185、linc02035(loc100129550)、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
因此,一方面,存在一种识别患有川崎病(kd)的受试者的方法,所述方法包括在受试者来源的rna样品中检测基因特征的基因表达水平的调节,所述基因特征包括以下基因中的至少5个基因:cacna1e、ddias(c11orf82)、klhl2、pyroxd2(c10orf33)、smox、znf185、linc02035(loc100129550)、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
有利地,在根据本公开的方法中使用所述基因特征允许稳健且准确地识别患有kd的受试者。重要的是,所述方法允许在患有kd的患者与表现出类似症状但患有其它细菌感染、病毒感染和/或炎性病症的患者之间进行准确辨别。换句话说,所述方法允许在存在或不存在细菌、病毒感染和/或炎性病症的情况下准确检测kd,而无需依赖临床标准和/或实验室测试,如超声心动图。
基因特征通常包括大量基因,这些基因只有结合在一起才能显示生物学意义上的模式或标志物。非常令人惊讶的是,本公开的基因特征可以基于少至13个基因,并且仍然可靠地识别kd的存在。包括上述13个基因中的至少5个基因的本公开的基因特征提供了良好的预测力。然而,所述特征中可以包含另外的基因,以进一步增强和增加所述基因特征的辨别力。因此,在一个实施例中,所述特征包括所述基因中的至少5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个或13个基因。
因此,在一个实施例中,所述特征至少包括pyroxd2。在一个实施例中,所述特征至少包括smox。在一个实施例中,所述特征至少包括cacna1e。在一个实施例中,所述特征至少包括cd163。在一个实施例中,所述特征至少包括ddias。在一个实施例中,所述特征至少包括clic3。在一个实施例中,所述特征至少包括klhl2。在另一个实施例中,所述特征至少包括hs.553068。在另一个实施例中,所述特征至少包括rtn1。在另一个实施例中,所述特征至少包括znf185。在另一个实施例中,所述特征至少包括ifi27。在另一个实施例中,所述特征至少包括s100p。在另一个实施例中,所述特征至少包括linc02035。
在一个实施例中,所述基因特征包括以下基因中的至少一个:pyroxd2、smox、cacna1e、cd163、ddias、clic3、klhl2和hs.553068。在另一个实施例中,所述基因特征包括以下基因中的至少一个:pyroxd2、smox、cacna1e和cd163。本发明人发现这些特定基因具有较高的辨别力,并且因此更有可能以最佳的预测力存在于所述特征中。
例如,所述基因特征可以包括以下任何基因组合或由所述基因组合组成:pyroxd2、smox、cacna1e和cd163;pyroxd2、smox和cacna1e;pyroxd2、smox和cd163;smox、cacna1e和cd163;pyroxd2、cacna1e和cd163;pyroxd2和smox;pyroxd2和cacna1e;pyroxd2和cd163;smox和cacna1e;smox和cd163;或cacna1e和cd163;或任何其它组合。
在一个实施例中,所述特征包括pyroxd2以及cacna1e和smox中的至少一个。因此,在一个实施例中,所述特征包括pyroxd2和cacna1e。在另一个实施例中,所述特征包括pyroxd2和smox。在又一个实施例中,所述特征包括pyroxd2、cacna1e和smox。
在一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少5个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、hs.553068、ifi27和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和znf185。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cd163、klhl2和smox。
在一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少6个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、linc02035和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、smox和znf185。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2、rtn1和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、clic3、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27、rtn1和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cd163、ifi27、klhl2和smox。
在一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少7个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2、rtn1和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox。
在另一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少8个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox。在另一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2、s100p和smox。
在另一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少9个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox。在一个实施例中,ddias,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox。在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox。
在另一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少10个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox。在另一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox。
在另一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少11个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox。在另一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox。在另一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185。
在一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少12个基因。因此,在一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185。在另一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox。在另一个实施例中,所述特征包括以下或由以下组成:pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p、smox和znf185。
在一个实施例中,所述特征包括所有13个基因。因此,在一个实施例中,所述基因特征包括以下或由以下组成:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。有利地,包括所有13个基因的特征具有最高的辨别力,并允许以最高程度的敏感性和特异性来识别kd。
由于kd与可能会导致冠状动脉瘤(cca)的形成的血管炎相关,因此对kd的识别尤为重要。心肌梗死可能是由于动脉瘤的血栓阻塞所致,或者来自由于受损动脉中的血管重塑而导致狭窄病变的发展。因此,对于正确和可靠地识别kd,存在非常大的未满足的临床需求。本公开的基因特征是在治疗如发热患者等患者的道路上迈出的一大步,因为所述基因特征允许准确且快速的诊断,进而允许对患者进行适当和及时的治疗。
此外,可以以简单的形式提供本文公开的方法中采用的成分,这些成分具有成本效益、快速、经济有效并且可以在资源不足和/或农村环境中使用。
本发明人发现,与未患有kd的受试者相比,患有kd的受试者中的cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035和clic3的转录表达水平增加,并且与未患有kd的受试者相比,患有kd的受试者中的s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1的转录表达水平降低。
有利地,本发明人能够使用检测上文列出的13个基因的基因表达水平的调节的基因特征来将患有kd的受试者与未患有kd的受试者辨别开,其具有~96.2%的高auc,以及高敏感性(~81.7%)和特异性(~92.1%)。
有利地,所述基因特征是从包含一系列种族的训练集中发展而来的。这意味着本公开的基因特征和方法可以应用于来自不同种族的受试者的样品。进一步有利的是,使用患病不超过7天的kd患者来开发基因特征。这意味着所述特征可以有助于在发烧5天之前进行早期kd诊断,这有助于kd患者的早期识别并可以及早进行适当的治疗。
因此,本发明人已经证明所述方法可适用于广泛的不同样品和患者组,这表明所述方法是稳健且可靠的。
因此,在一方面,本公开提供了一种诊断患有川崎病的受试者的方法,所述方法包括在受试者来源的rna样品中检测基因特征的基因表达水平的调节,所述基因特征包括以下基因中的至少5个基因:cacna1e、ddias(c11orf82)、klhl2、pyroxd2(c10orf33)、smox、znf185、linc02035(loc100129550)、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
在一个实施例中,在体外执行诊断方法。
在一个实施例中,所述方法进一步采用一个或多个管家基因,如1个、2个、3个、4个或5个管家基因。在本说明书的上下文中,管家基因不被认为是特征的一部分。在一个实施例中,所述管家基因选自由以下组成的组:肌动蛋白、gapdh、泛素、18srrna、rpii(polr2a)、tbp、ppia、gusb、hspcb、ywhaz、sdha、rps13、hprt1和b4galt6。
在一个实施例中,本公开的方法能够在存在细菌感染、病毒感染和/或炎性病症的情况下识别患有kd的受试者。
在一个实施例中,本公开的方法能够将患有kd的受试者与患有细菌感染、病毒感染和/或炎性病症的患者辨别开。
在一个实施例中,所述细菌感染选自由以下组成的组:肺炎衣原体、沙眼衣原体、鹦鹉热衣原体、支原体肺炎、白喉棒状杆菌、肉毒梭菌、艰难梭菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、粪肠球菌、屎肠球菌、单核细胞增生性李斯特菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌、b组链球菌、无乳链球菌、肺炎链球菌、化脓性链球菌,或耐酸细菌,如麻风分枝杆菌、结核分枝杆菌、溃疡分枝杆菌、鸟间分枝杆菌、百日咳博德特氏菌、伯氏疏螺旋体、流产布鲁氏菌、犬布鲁氏菌、羊布鲁氏杆菌、猪布鲁氏菌、空肠弯曲杆菌、大肠杆菌、土拉弗朗西斯菌、流感嗜血杆菌、幽门螺杆菌、嗜肺军团菌、问号钩端螺旋体、淋病奈瑟氏球菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、铜绿假单胞菌、假单胞菌、立克次体立克次氏菌、伤寒沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、宋内志贺菌、梅毒螺旋体、霍乱弧菌、鼠疫耶尔森氏菌、金格杆菌、寡养单胞菌、克雷伯氏杆菌、革兰氏阳性球菌、革兰氏阴性杆菌、支原体、百日咳、分枝杆菌以及葡萄球菌和链球菌中毒性休克综合征,例如革兰氏阳性球菌、革兰氏阴性杆菌、支原体或百日咳和分枝杆菌。
在一个实施例中,所述细菌感染选自由以下组成的组:肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓性链球菌、b组链球菌、大肠杆菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、肠球菌、金氏杆菌、流感嗜血杆菌、假单胞菌、寡养单胞菌和克雷伯氏杆菌。
在一个实施例中,所述细菌感染是葡萄球菌或链球菌中毒性休克综合征。
在一个实施例中,所述病毒感染选自包括以下或由以下组成的组:流感,如a型流感(包含但不限于:h1n1、h2n2、h3n2、h5n1、h7n7、h1n2、h9n2、h7n2、h7n3、h10n7)、b型流感和c型流感、呼吸道合胞病毒(rsv)、鼻病毒、肠病毒、博卡病毒、副流感、腺病毒、偏肺病毒、单纯疱疹病毒、水痘病毒、人类乳头瘤病毒、肝炎、爱泼斯坦-巴尔病毒、水痘带状疱疹病毒、人类巨细胞病毒、人类疱疹病毒、8型bk病毒、jc病毒、天花、细小病毒b19、人类星形病毒、诺沃克病毒、柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒、严重急性呼吸综合征病毒、黄热病病毒、登革热病毒、西尼罗河病毒、风疹病毒、人类免疫缺陷病毒、瓜纳里托病毒、胡宁病毒、拉萨病毒、马丘波病毒、萨比亚病毒、克里米亚-刚果出血热病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、狂犬病病毒、轮状病毒和落基山斑疹热。
在一个实施例中,病毒感染选自由以下组成的组:呼吸道合胞病毒(rsv)、腺病毒、副流感病毒(如1-4型副流感)、流感(如a型、b型或a+b型流感)、博卡病毒、偏肺病毒、鼻病毒和肠病毒,具体地说,rsv、a型/b型流感和腺病毒。一个实施例中,所述病毒感染选自由以下组成的组:麻疹、腺病毒感染和落基山斑疹热。
根据权利要求4到11中任一项所述的方法,其中所述炎性病症选自由以下组成的组:哮喘、消化性溃疡、结核、牙周炎、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、鼻窦炎、肝炎、多发性硬化、动脉粥样硬化、干燥性疾病、炎性肠病、红斑狼疮(包含全身性红斑狼疮)、纤维化疾病(如肺纤维化)、过敏性紫癜(hsp)和青少年特发性关节炎(jia)。
在一个实施例中,所述炎性疾病是以下疾病:青少年特发性关节炎(jia)、过敏性紫癜(hsp)。
在另一方面,本公开提供了一种采用本文的方法来治疗诊断后患有kd的受试者的方法。
在一个实施例中,所述受试者是儿童,例如17岁以下,如2到59个月大。
在一个实施例中,所述受试者是婴儿,例如在0到59天的年龄范围内。
在一个实施例中,所述受试者发烧,例如为发热患者。
在一个实施例中,本公开的方法用于患者来源的样品,例如血液样品。
在一个实施例中,基因表达调节的分析采用微阵列。
在一个实施例中,基因表达调节的分析采用pcr,如rt-pcr。
在一个实施例中,所述pcr是多重pcr。
在一个实施例中,所述pcr是定量的。
在一个实施例中,所述pcr中采用的引物包括标记或标记的组合。
在一个实施例中,所述标记是荧光的或彩色的,例如所述标记是彩色珠。
在一个实施例中,基因表达调节的分析采用双色逆转录酶多重连接依赖性探针扩增。
在一个实施例中,通过采用荧光光谱法检测所述基因表达调节。
在一个实施例中,通过采用比色分析来检测所述基因表达调节。
在一个实施例中,通过采用阻抗谱法检测所述基因表达调节。
在一个实施例中,所述方法包括另外的步骤:基于基因特征的分析结果,向患有kd的受试者开出或施用治疗。
因此,在一方面,提供了一种通过施用如γ球蛋白(ivig)、阿司匹林或其它抗炎药剂(如类固醇和英夫利昔单抗)等治疗来治疗kd患者的方法,其中所述患者的特征在于所述患者通过本文公开的方法已被识别为kd阳性。因此,在一方面,提供了一种治疗患有川崎病(kd)的受试者的方法,所述方法包括向所述受试者施用针对kd的治疗,其中所述受试者先前已经通过在受试者来源的rna样品中检测基因特征的基因表达水平的调节而被识别为患有川崎病,所述基因特征包括以下基因中的至少5个基因:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。kd的合适治疗是技术人员已知的,包含但不限于γ球蛋白(ivig)、阿司匹林或其它抗炎药剂,如类固醇和英夫利昔单抗,或其组合。
在一方面,提供了一种确定是否施用如γ球蛋白(ivig)、阿司匹林或其它抗炎药剂(如类固醇和英夫利昔单抗)等kd治疗的方法,所述方法包括以下步骤:执行根据本公开的方法,并且如果所述方法指示所述受试者患有kd,则将kd施用于所述受试者。
因此,当前公开的方法可以帮助对如发热患者等患者进行适当治疗,例如在不清楚发烧是由于川崎病还是由于细菌感染、病毒感染、炎性病症或其组合的情况下。这具有确保快速且适当的治疗而无需等待实验室测试结果的优点。
在本公开的一个方面,提供了用于多重pcr的引物集合,其中所述引物集合包含对来自以下基因中的至少5个基因的多核苷酸基因转录本具有特异性的核酸序列:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。因此,在一个实施例中,所述引物集合对至少来自pyroxd2的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自smox的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自cacna1e的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自cd163的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自ddias的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自clic3的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自klhl2的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自hs.553068的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自rtn1的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自znf185的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自ifi27的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自s100p的转录本具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对至少来自linc02035的转录本具有特异性。
在一个实施例中,所述引物集合对来自以下基因中的至少一个基因的转录本具有特异性:pyroxd2、smox、cacna1e、cd163、ddias、clic3、klhl2和hs.553068。在另一个实施例中,所述引物集合对来自以下基因中的至少一个基因的转录本具有特异性:pyroxd2、smox、cacna1e和cd163。
例如,所述引物集合对来自以下任何基因组合的转录本具有特异性:pyroxd2、smox、cacna1e和cd163;pyroxd2、smox和cacna1e;pyroxd2、smox和cd163;smox、cacna1e和cd163;pyroxd2、cacna1e和cd163;pyroxd2和smox;pyroxd2和cacna1e;pyroxd2和cd163;smox和cacna1e;smox和cd163;或cacna1e和cd163;或任何其它组合。
在一个实施例中,所述引物集合对来自pyroxd2以及cacna1e和smox中的至少一个的转录本具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2和cacna1e具有特异性。在另一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2和smox具有特异性。在又一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e和smox具有特异性。
在一个实施例中,所述引物集合对来自所述13个基因中的至少5个基因的转录本具有特异性:因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、hs.553068、ifi27和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和znf185具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cd163、klhl2和smox具有特异性。
在一个实施例中,所述引物集合对所述13个基因中的至少6个基因具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、linc02035和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、smox和znf185具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2、rtn1和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、clic3、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27、rtn1和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cd163、ifi27、klhl2和smox具有特异性。
在一个实施例中,所述特征包括所述13个基因中的至少7个基因。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,ddias,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2、rtn1和smox具有特异性。在一个实施例中,ddias,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox具有特异性。
在另一个实施例中,所述引物集合对所述13个基因中的至少8个基因具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在另一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2、s100p和smox具有特异性。
在另一个实施例中,所述引物集合对所述13个基因中的至少9个基因具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox具有特异性。在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox具有特异性。
在另一个实施例中,所述引物集合对所述13个基因中的至少10个基因具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox具有特异性。在另一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox具有特异性。
在另一个实施例中,所述引物集合对所述13个基因中的至少11个基因具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox具有特异性。在另一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox具有特异性。在另一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185具有特异性。
在一个实施例中,所述引物集合对所述13个基因中的至少12个基因具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185具有特异性。在另一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox具有特异性。在另一个实施例中,所述引物集合对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p、smox和znf185具有特异性。
在一个实施例中,所述引物集合对所有13个基因均具有特异性。因此,在一个实施例中,所述引物集合对cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1具有特异性。
在一个实施例中,所述基因转录本是rna,例如mrna或crna。因此,在一个实施例中,
在一个实施例中,每个基因的引物是至少一对核酸引物序列。
在一个实施例中,所述引物的长度为5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个、31个、32个、33个、34个、35个、36个、37个、38个、39个、40个、41个、42个、43个、44个、45个、46个、47个、48个、49个、50个、51个、52个、53个、54个、55个、56个、57个、58个、59个、60个、61个、62个、63个、64个、65个、66个、67个、68个、69个、70个、71个、72个、73个、74个、75个、76个、77个、78个、79个、80个、81个、82个、83个、84个、85个、86个、87个、88个、89个、90个、91个、92个、93个、94个、95个、96个、97个、98个、99个或100个碱基长度。
在一个实施例中,每个基因的至少一个引物包括标记。
在一个实施例中,引物上的标记独立地选自荧光标记、彩色标记以及抗体、步骤标签、his标签。
在一个实施例中,给定引物对中的每个引物都被标记,例如其中当所述标记彼此相邻时,一个标记使另一个标记的荧光猝灭。
在本公开的另一方面,提供了一种基因芯片,所述基因芯片由用于检测以下基因中的至少5个基因的基因表达水平调节的探针组成:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
在一个实施例中,表2中示出了13个基因的因美纳(illumina)探针id。可替代地,技术人员能够基于13个基因中的每一个基因的核酸序列设计定制探针。
在一个实施例中,所述基因芯片进一步包括对照探针。在本公开的上下文中,所述对照探针不被认为是所述基因特征的一部分。因此,在一个实施例中,所述基因芯片由以下组成:针对以下基因中的至少5个基因的探针:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1;以及一个或多个对照探针。在一个实施例中,所述对照探针对来自以下基因中的一个或多个基因的转录本具有特异性:肌动蛋白、gapdh、泛素、18srrna、rpii(polr2a)、tbp、ppia、gusb、hspcb、ywhaz、sdha、rps13、hprt1和b4galt6。
有利地,具有针对13个基因中的至少5个基因的探针的芯片能够准确且可靠地区分样品,例如将来自患有kd的受试者的全血与来自患有细菌/病毒感染和/或炎性病症的受试者的样品区分开。这种带有少量探针的芯片可以廉价地生产,使得该芯片特别适合在资源匮乏的环境中使用。
因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对pyroxd2的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对smox的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对cacna1e的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对cd163的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对ddias的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对clic3的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对klhl2的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对hs.553068的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对rtn1的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对znf185的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对ifi27的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对s100p的探针。在一个实施例中,所述基因芯片包括至少针对linc02035的探针。
在一个实施例中,所述基因芯片包括针对以下基因中的至少一个基因的探针:pyroxd2、smox、cacna1e、cd163、ddias、clic3、klhl2和hs.553068。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对以下基因中的至少一个基因的探针:pyroxd2、smox、cacna1e和cd163。
例如,所述基因芯片包括针对以下任何基因组合的探针:pyroxd2、smox、cacna1e和cd163;pyroxd2、smox和cacna1e;pyroxd2、smox和cd163;smox、cacna1e和cd163;pyroxd2、cacna1e和cd163;pyroxd2和smox;pyroxd2和cacna1e;pyroxd2和cd163;smox和cacna1e;smox和cd163;或cacna1e和cd163;或任何其它组合。
在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2以及cacna1e和smox中的至少一个的探针。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2和cacna1e的探针。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2和smox的探针。在又一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e和smox的探针。
在一个实施例中,所述基因芯片包括针对所述13个基因中的至少5个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、hs.553068、ifi27和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2和znf185的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cd163、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。
在一个实施例中,所述基因芯片包括针对所述13个基因中的至少6个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、linc02035和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、klhl2、smox和znf185的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、ifi27、klhl2、rtn1和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、clic3、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、ifi27、rtn1和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cd163、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。
在一个实施例中,基因芯片包括针对所述13个基因中的至少7个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,ddias,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、ifi27、klhl2、rtn1和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27和smox的探针或由所述探针组成。
在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对所述13个基因中的至少8个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、hs.553068、ifi27、klhl2、s100p和smox的探针或由所述探针组成。
在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对所述13个基因中的至少9个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1和smox的探针或由所述探针组成。在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox的探针或由所述探针组成。
在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对所述13个基因中的至少10个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox的探针或由所述探针组成。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1和smox的探针或由所述探针组成。
在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对所述13个基因中的至少11个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p和smox的探针或由所述探针组成。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox的探针或由所述探针组成。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185的探针或由所述探针组成。
在一个实施例中,所述基因芯片包括针对所述13个基因中的至少12个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、rtn1、s100p、smox和znf185的探针或由所述探针组成。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、hs.553068、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p和smox的探针或由所述探针组成。在另一个实施例中,所述基因芯片包括针对pyroxd2、ddias、cacna1e、cd163、clic3、ifi27、klhl2、linc02035、rtn1、s100p、smox和znf185的探针或由所述探针组成。
在一个实施例中,所述基因芯片包括针对所有13个基因的探针或由所述探针组成。因此,在一个实施例中,所述基因芯片包括针对cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3、s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1的探针或由所述探针组成。
在另外的实施例中,本公开包含一种已知或可商购的基因芯片在本公开的方法中的用途。
在一方面,提供了一种用于识别患有kd的受试者的即时测试,所述即时测试包括如上定义的引物集合或基因芯片。有利地,当前公开的测试可以在短短几个小时内快速执行,而无需复杂的诊断或实验室设备。因此,当前公开的方法可以容易地在医院环境中以及在资源匮乏的环境中(如在偏远的村庄中)作为现有患者护理程序的一部分来实施。
在一方面,提供了一种如上定义的引物集合或基因芯片在检测样品例如血液样品中的kd的测定法中的用途。
具体实施方式
表2所示的13个基因/基因转录本可用于识别患有kd的患者或将kd与细菌感染辨别开。在一个实施例中,本公开的方法能够将患有kd的受试者与具有类似临床症状的不同病症/疾病或感染(如细菌/病毒感染或炎性病症)区分开。在另一个实施例中,这13个基因/基因转录本可用于辨别病毒感染。在又一个实施例中,这13个基因/基因转录本可用于辨别患有kd的患者与炎性疾病,如青少年特发性关节炎(jia)、过敏性紫癜(hsp)或全身性红斑狼疮(sle)。
在一个实施例中,采用一个探针来检测每个基因的基因表达的调节,例如选自表2中所示的探针列表。
在另一个实施例中,采用两个或更多个探针来检测每个基因的调节。在本公开的一个实施例中,基因特征是最佳地检测感染或辨别疾病(例如在细菌/病毒感染之间和/或在炎性疾病之间)所需的最小基因集合。
最佳是指辨别kd与细菌/病毒感染和/或炎性病症而又不显著丧失特征检测或辨别能力的特异性和/或敏感性的最小基因集合。
如本文所采用的,检测旨在指在样品中识别kd的过程,具体地说,通过检测特征中相关基因的调节来进行识别。在一个实施例中,可能检测到受试者仅患有kd。在另一个实施例中,受试者可能患有kd,并且还患有细菌感染、病毒感染、炎性病症或其组合。
辨别是指特征区分不同疾病状态(例如kd与病毒/细菌感染或炎性疾病)的能力。在基因特征的上下文中,检测和辨别是可互换的。
本文所采用的,受试者是疑似患有kd的人或发烧的人,样品来自于所述受试者。术语患者可以互换使用,尽管在一个实施例中患者具有病状。
在一个实施例中,对来自患有或疑似患有kd的受试者的样品执行本公开的方法,例如其中受试者表现出通常与kd相关的症状。
在一个实施方案中,对来自患有或疑似患有细菌/病毒感染或炎性病症但不怀疑患有kd的受试者的样品执行本公开的方法,例如其中受试者表现出通常与kd不相关的症状。对来自此类受试者的样品进行测试可以帮助识别通常不会被正确诊断的患有kd的个体。
在一个实施例中,受试者表现出病毒感染的症状。在另一个实施例中,受试者表现出细菌感染的症状。在又一个实施例中,受试者同时表现出细菌感染和病毒感染的症状。在一个实施方案中,受试者表现出炎性病症的症状。
在另外的实施例中,样品是来自发热受试者的样品;也就是说,温度高于37.5℃的正常体温。
在又另外的实施例中,执行分析以确定发烧是否与kd有关。确定发烧/感染源有利地允许开出和/或施用适当的药物,例如,可以向患有kd的患者施用如γ球蛋白(ivig)、阿司匹林等适当的治疗,而对于患有细菌感染的患者可以施用抗生素,并且对于患有病毒感染的患者可以施用退烧药。
高效治疗是有利的,因为其可以最大程度地减少住院时间,确保患者获得适当的治疗,这可以挽救生命,尤其是当患者是婴儿或儿童时,并且还可以确保合理使用资源。
近年来,很明显,应避免过度使用抗生素,因为这会导致细菌产生耐药性。因此,应避免对未患有细菌感染的患者使用抗生素。
在一个实施例中,受试者是成年人。成年人在本文中定义为18岁以上的人。
在一个实施例中,受试者是儿童。如本文所采用的,儿童是指未满18岁(如5到17岁)的人。
在一个实施例中,受试者是婴儿。如本文所采用的,婴儿是指在0到59天年龄范围内的人。
如本文所采用的,基因表达的调节是指一个或多个基因的上调或下调。
如本文所采用的,上调旨在指相对于例如不含相关疾病或感染的对照样品,或患有潜在疾病或感染或处于疾病或感染的不同阶段(视情况而定)的样品,在患病或感染的患者样品中以较高水平表达的基因转录本。
如本文所采用的,下调旨在指相对于例如不含相关疾病或感染的对照样品,或患有潜在疾病或感染或处于疾病或感染的不同阶段的样品,在患病或感染的患者样品中以较低水平表达的基因转录本。因此,与未患有kd的受试者相比,被上调的基因是在患有kd的受试者中以较高水平表达的基因。同样,与未患有kd的受试者相比,被下调的基因在患有kd的受试者中以较低的水平表达。
通过使用适当的技术测量基因表达的水平来测量调节。
如本文所采用的,基因表达是将来自基因的信息用于功能性基因产物的合成的过程。这些产物通常是蛋白质,但是在非蛋白质编码基因(如核糖体rna(rrna)、转移rna(trna)或小核rna(snrna)基因)中,产物是功能性rna。也就是说,rna具有功能。在本公开的上下文中,测量基因的表达水平通常是指测量与该基因相关的转录本的水平。
如本文所采用的,基因表达数据旨在指从患者样品产生的指示两个或多个(例如,3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个、31个、32个、33个、34个、35个、36个、37个、38个、39个、40个、41个、42个、43个、44个、45个、46个、47个、48个、49个或50个)基因的表达的任何数据。
在一个实施例中,一个或多个(例如,1到21个,如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个或20个)基因被具有同等功能的基因所取代,条件是特征保留了检测/辨别相关临床状态的能力,而特异性和/或敏感性没有明显下降。
在一个实施例中,所采用的基因与表2所列的13个基因具有同一性。
在一个实施例中,与来自未患有kd的受试者的样品相比,在患有kd的受试者的样品中13个基因特征中的一个或多个基因显著差异表达。
如本文所使用的,基因特征旨在指两个或更多个基因,当一起测试时,它们能够检测/辨别相关的临床状态。因此,基因特征代表具有足够的辨别力以识别患有kd的受试者或将患有kd的受试者与患有细菌/病毒感染或炎性疾病的受试者辨别开的最小基因集合。
如本文所采用的,显著差异表达是指与来自未患有kd的受试者(例如,患有细菌/病毒感染和/或炎性病症的受试者)的样品相比,基因在来自患有kd的受试者的样品中显示log2倍数变化>0.5或<-0.5。
在一个实施例中,如本文所使用的,上调是指该基因显示log2倍数变化>0.5。
在一个实施例中,如本文所使用的,下调是指该基因显示log2倍数变化<-0.5。
在一个实施例中,以下基因中的一个或多个基因在患有kd的受试者中被下调:s100p、ifi27、hs.553068、cd163和rtn1。
在一个实施例中,以下基因中的一个或多个基因在患有kd的受试者中被上调:cacna1e、ddias、klhl2、pyroxd2、smox、znf185、linc02035、clic3。
如本文所采用的,以所述形式存在是指以探针形式在微阵列上放置来自一个或多个特征的基因。
如本文所采用的,准确且稳健地是指以下事实:可以在实际环境或资源匮乏的环境(如非洲)中采用所述方法,并且所述方法的执行结果正确地给出了获得真实结果的高置信度。
当所述方法提供很少的假阳性结果(例如,当受试者未患有细菌感染时结果却表明受试者患有细菌感染)并且也几乎没有假阴性(例如,当受试者确实患有细菌感染时结果却表明受试者未患有细菌感染)时,所述方法将提供高置信度。
当采用适当的统计学测试时,高置信度将包含90%或更高的置信度,如91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%置信度。
在一个实施例中,所述方法提供80%或更高(如90%或更高,具体地说,95%或更高)的敏感性,例如其中敏感性的计算如下:
在一个实施例中,所述方法提供高水平的特异性,具体来说,例如80%或更高,如90%或更高,具体地说,95%或更高,例如其中如下所示计算特异性:
在一个实施例中,基因特征方法的敏感性为90%到100%,如90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在一个实施例中,基因特征方法的特异性为85%到100%,如86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在一个实施例中,基因特征方法的敏感性为85%到100%,如86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在一个实施例中,基因特征方法的特异性为85%到100%,如86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
存在可以测量基因表达的多种方法,包含微阵列、平铺阵列、dna或rna阵列(例如在基因芯片上)、rna-seq和基因表达的系列分析。
在本公开的方法中可以采用任何合适的测量基因调节的方法。
在一个实施例中,所测量的基因表达是宿主(例如,人类)的基因表达,例如宿主的炎症反应,即不是传染原或疾病的基因表达。
在一个实施例中,分析了来自受试者样品的dna或rna。
在一个实施例中,分析了来自受试者样品的rna。
在一个实施例中,分析了来自受试者样品的mrna。
在一个实施例中,分析了来自受试者样品的crna。
在一个实施例中,样品是固体或流体,例如血液或血清或所述血液或血清中任一种的加工形式。
如本文所采用的,流体样品是指源自活人体内的液体。所述液体包含从体内排泄或分泌的液体,以及通常不从体内排出的水。包含羊水、房水和玻璃体液、胆汁、血清、母乳、脑脊液、耳垢(耳屎),乳糜、内淋巴和外淋巴、胃液、粘液(包含鼻腔引流和痰瘀)、痰、腹膜液、胸膜液体、唾液、皮脂(皮肤油)、精液、汗液、眼泪、阴道分泌液、呕吐物、尿液。具体地说,血液和血清。
如本文所采用的,血液是指全血,即血清、血细胞和凝血因子,通常是外周全血。
如本文所采用的,血清是指全血中除血细胞或凝血因子以外的成分。其是纤维蛋白原被去除的血浆。
在一个实施例中,受试者来源的样品是血液样品。
在一个实施例中,样品是全血。因此,在一个实施例中,rna样品来自全血。
可以通过pcr对rna样品进行进一步扩增,如全基因组扩增,以增加可用于分析的起始rna模板的量。可替代地,可以通过逆转录酶(如hiv-1逆转录酶、莫洛尼氏鼠白血病病毒(m-mlv)逆转录酶、amv逆转录酶和端粒酶逆转录酶)将rna样品转化为cdna。对于较小的样品体积,如从儿童获得的血液样品,可能需要这种扩增步骤。
在一个或多个实施例中,分析是离体的。
如本文所采用的,离体是指发生在体外。
在一个实施例中,基因表达数据是从微阵列(如基因芯片)产生的。
如本文所采用的,微阵列包含rna或dna阵列,如rna阵列。技术人员将知道各种不同形式的微阵列,包含但不限于固相阵列和微珠阵列。
如本文所采用的,聚合酶链反应(pcr)是指用于制备靶dna序列的多个拷贝的广泛使用的分子技术。所述方法依赖于热循环,所述热循环由重复加热和冷却反应的循环组成,以进行dna融解和dna的酶促复制。所述方法被命名为含有与靶区域互补的序列以及dna聚合酶的引物,所述引物是实现选择性和重复扩增的关键成分。随着pcr的进行,生成的dna本身将用作复制模板,从而启动了链式反应,其中dna模板呈指数扩增。
如本文所采用的,多重pcr是指使用聚合酶链反应(pcr)同时扩增两个或更多个不同的dna序列,即如同在一个反应中一起执行许多单独的pcr反应。
如本文所采用的,引物旨在指短链核酸序列,通常是化学合成的寡核苷酸,其充当dna合成反应的起点。
引物的长度通常约为15个碱基对,但长度可以在5到100个碱基之间变化。这在如pcr等过程中是必需的,因为dna聚合酶只能向现有的dna链中添加新的核苷酸或碱基对。在pcr反应过程中,引物与dna样品中的互补序列杂交。接下来,dna聚合酶在引物的3'端开始复制,并通过复制相对dna链的序列来延伸引物。
在一个实施例中,本公开的引物对rna(如mrna)具有特异性,即引物与rna序列互补。在另一个实施例中,引物对cdna具有特异性,即引物与cdna序列互补。
在一个实施例中,本公开的引物包括标记,所述标记使引物能够被检测或分离。标记的实例包含但不限于荧光标记、彩色标记以及抗体、步骤标签、his标签。
在另一个实施例中,给定引物对中的每个引物都被标记,例如其中当所述标记彼此相邻时,一个标记(也称为淬灭剂)使另一个标记的荧光猝灭。例如,这种标记在实时pcr反应中特别有用。这种标记对的实例包含6-羧基荧光素(fam)和四氯荧光素,或四甲基若丹明和四氯荧光素。
如本文所使用的,即时测试或床旁测试旨在指在护理点处或附近(即在患者护理的时间和地点)进行的医学诊断测试。这与常规诊断测试相反,所述常规诊断测试通常限于医学实验室并且涉及将标本从护理点发送到实验室进行测试。此类诊断测试通常需要数小时或数天才能收到测试结果。同时,在不了解测试结果的情况下必须继续进行患者护理。相比之下,即时测试通常是可以快速执行的简单医学测试。
基因芯片本质上是一个微阵列,也就是说,是离散区域(通常为核酸)的阵列,所述离散区域彼此分开,例如以大约100/cm2到1000/cm2的密度排列,但是可以以更大的密度(如10000/cm2)排列。
微阵列实验的原理是,使用来自给定细胞系或组织的mrna生成经标记的样品,通常为经标记的cdna或crna,其被称为“靶标”,所述经标记的样品与固定在固体表面上的大量核酸序列(通常为dna或rna序列)平行杂交。可以同时检测和定量数十万种转录本。尽管已经开发了许多不同的微阵列系统,但当今最常用的系统可以划分为两个组。
使用这种技术,可以将由30,000多个cdna组成的阵列装配到常规显微镜载玻片的表面上。对于寡核苷酸阵列,可通过在硅片上光刻(昂飞公司(affymetrix)的高密度寡核苷酸阵列)或通过喷墨技术(由罗赛特制药公司(rosettainpharmatics)开发并获得安捷伦科技公司(agilenttechnologies)授权)原位合成短的20-25聚物。
可替代地,可以将预先合成的寡核苷酸印刷在载玻片上。基于合成寡核苷酸的方法具有以下优点:由于单独的序列信息足以生成待排列的dna,因此不需要耗时的cdna资源处理。同样,可以设计探针来代表给定转录本的最独特部分,从而可以检测紧密相关的基因或剪接变体。尽管短的寡核苷酸可能导致特异性较低的杂交并降低了敏感性,但最近已开发出预合成的较长寡核苷酸(50-100聚物)的阵列来弥补这些缺点。
在一个实施例中,基因芯片是现成的可商购的芯片,例如可获自因美纳的人ht-12v4表达beadchip试剂盒、可获自罗氏(roche)、安捷伦(agilent)、艾本德(eppendorf)的nimblegen微阵列以及可获自昂飞公司的基因芯片,如hu-ul33.plus2.0基因芯片。
在另一个实施例中,本发明中采用的基因芯片是定制的基因芯片,也就是说,该芯片仅含有与所需谱相关的靶基因。可以从如罗氏、昂飞等公司购买定制芯片。在又另外的实施例中,定制的基因芯片包括最小的疾病特异性转录本集合。
在一个实施例中,芯片由用于检测表2中所列的13个基因的表达水平的探针组成。
在一个实施例中,使用以下因美纳探针id号来检测基因表达水平的调节:针对cacna1e的7510647、针对ddias的2570019、针对klhl2的1070593、针对pyroxd2的1684497、针对smox的270068或3710553、针对znf185的6840674、针对linc02035的3236239、针对clic3的5870136、针对s100p的1510424、针对ifi27的3990170、针对hs.553068的1470450、针对cd163的2680092以及针对rtn1的6860193。
在以上一个或多个实施例中,芯片可以进一步包含1个或多个(如1到10个)对照探针,如管家基因。
在一个实施例中,使用针对相关基因的合适探针在溶液中产生基因表达数据。
如本文所采用的,探针旨在指杂交探针,其是可变长度(通常为100-1000个碱基长)的dna或rna的片段,其用于dna或rna样品中以检测与探针中的序列互补的核苷酸序列(dna靶标)的存在。探针由此与单链核酸(dna或rna)杂交,所述单链核酸的碱基序列由于探针和靶标之间的互补性而允许探针-靶标碱基配对。
在一个实施例中,根据本公开的方法和例如其中所采用的芯片可以包括一个或多个管家基因。
如本文所采用的,管家基因旨在指与用于识别疾病或感染的谱图不直接相关但可用于统计目的和/或质量控制目的的基因,例如这些基因可帮助标准化数据,具体地说,管家基因是组成型基因,即以相对恒定的水平转录的基因。维持细胞通常需要管家基因的产物。
管家基因的实例包含但不限于肌动蛋白、gapdh、泛素、18srrna、rpii(polr2a)、tbp、ppia、gusb、hspcb、ywhaz、sdha、rps13、hprt1和b4galt6。
在一个实施例中,如本文所采用的,最小疾病特异性转录本集合是指稳健地识别目标疾病状态所需的最小基因数量。
最小的歧视性基因集合可以与最小的疾病特异性转录本集合或最小的基因特征互换。
如本文所采用的,归一化旨在指通过将数据与控制数据(如管家基因的荧光水平)进行比较来统计地解释背景噪声,例如可以使用rma将荧光扫描数据归一化,以允许在各个芯片之间进行比较。irizarry等人在2003年描述了这种方法。
如本文所采用的,缩放是指增强以低水平表达或具有高倍数变化但仍具有相对较低荧光的特定基因的贡献,从而增加所述特定基因对诊断特征的贡献。
倍数变化通常用于微阵列和rna-seq实验中的基因表达数据分析中,用于测量基因表达水平的变化,并简单地被计算为最终值与初始值之比,即如果初始值为a,最终值为b,倍数变化为b/a。tusher等人,2001年。
在如arrayminer等程序中,可以计算基因表达的倍数变化。计算与倍数变化相关的统计值,所述统计值在不同组的受试者之间表达水平变化较小的基因中(例如在各组之间的差异较大的基因中)更为显著。
从受试者获得合适样品的步骤是常规技术,其涉及采集血液样品。此过程对捐献者的风险很小,不需要由医生执行,但可以由经过适当培训的支持人员执行。在一个实施例中,来自受试者的样品为大约2.5ml血液,但是可以使用较小体积,例如0.5-1ml。
将血液或其它组织液立即置于rna稳定缓冲液中,如pax基因管或tempus管中包含的缓冲液。
如果需要储存,则通常应在收集后3小时内于-80℃下冷冻。
在一个实施例中,基因表达数据是从样品中的rna水平产生的。
对于微阵列分析,可以使用合适的产品(如pax基因血液rna提取试剂盒(qiagen))处理血液。
也可以使用tripure方法-tripure提取(roche目录号1667165)纯化总rna。可能会遵循制造商的方案。然后可以使用rneasymini试剂盒进行纯化-用dnase处理的清理方案(qiagen目录号74106)。
rna的定量可以使用260nm处的光密度和quant-itribogreenrna分析试剂盒(英杰(invitrogen)-分子探针rl1490)完成。可以使用安捷伦生物分析仪评估28s和18s核糖体rna峰的质量。
在另一个实施例中,所述方法进一步包括扩增rna的步骤。可以使用合适的试剂盒执行扩增,例如totalpreprna扩增试剂盒(应用生物系统公司(appliedbiosystems))。
在一个实施例中,扩增方法可以与rna的标记结合用于微阵列分析。nugen3'ovation生物素试剂盒(目录号:2300-12、2300-60)。
然后将来自受试者样品的rna与相关探针杂交,例如可以定位在芯片上的探针。杂交和洗涤后,在适当的情况下,使用适当的仪器执行分析。
在执行分析以确定根据本公开的受试者是否表现出指示疾病或感染的基因特征时,执行以下步骤:从样品获得mrna并制备核酸靶标;在适当条件下与阵列杂交,通常如微阵列制造商所建议的那样(适当严格的杂交条件,如3xssc,0.1%sds,在50℃下),以结合阵列上的相应探针;以及在必要时进行洗涤以除去未结合的核酸靶标并分析结果。
在一个实施例中,来自分析的读出的是荧光。
在一个实施例中,来自分析的读出的是比色的。
在一个实施例中,可以使用物理检测方法,如电阻抗的变化、纳米线技术或微流体技术。
在一个实施例中,提供了一种方法,所述方法进一步包括从受试者样品中定量rna的步骤。
如果需要质量控制步骤,则可以采用如genomestudio软件等软件。
如本文所采用的,数值是指从通过分析或读出基因表达(例如荧光或比色分析)获得的每个相关基因的数量。可以对从初始分析获得的数值进行操作、更正,并且如果处理结果仍为数字,则它将继续为数值。
转换是指通过将正号简单地转换成负号(反之亦然)而将负数值处理成正值或将正数值处理成负值的过程。
对受试者来源的样品的分析将针对所分析的基因给出一系列数值,其中一些为正(以+开头,在数学上被认为大于零),而另一些为负(以–开头,在严格数学上被认为小于零)。基因表达分析中的阳性和阴性是代表被上调的基因和被下调的基因的便利机制。
在本公开的方法中,被下调并由负数表示的基因的所有数值都将被转换为相应的正数(即通过简单地改变符号),例如-1将被转换为1;或者被上调的基因的所有正数值都被转换为相应的负数。
本发明人已经确定,使基因表达的数值为正或全部为负的步骤允许对这些值求和以获得指示疾病或感染存在或不存在的单一值。
这大大简化了对基因表达数据的处理,并代表了实际的进步,从而使所述方法适合于临床常规使用。
辨别力是指区分kd样品与细菌感染的样品、病毒感染的样品/受试者和/或之间和炎性疾病(如sle、jia和hsp)的能力。
例如,即使将其以低或较低的绝对水平表达,也可以通过对特征中更重要的基因附加更大的权重来增加根据本公开的方法的辨别力。
如本文所采用的,原始数值旨在指例如来自基因芯片的未经处理的荧光值,其是绝对荧光或相对于一个或多个管家基因。
如本文所采用的,求和旨在指添加数值的动作或过程。
如本文所采用的,复合表达评分是指通过分析针对相关基因产生的所有单个数值的总和(总数),例如所有相关上调和下调基因的荧光数据的总和。评分可以归一化和/或不归一化和/或缩放和/或加权。
在一个实施例中,将复合表达评分归一化。
在一个实施例中,对复合表达评分进行缩放。
在一个实施例中,对复合表达评分进行加权。
如本文所采用的,加权或统计加权旨在指被调整以更适当地反映其对特征的贡献的相关值。
在一个实施例中,所述方法采用如本文的实例中所采用的简化的风险评分。
简化的风险评分也被称为疾病风险评分(drs)。
如本文所采用的,对照旨在指正(对照)样品和/或负(对照)样品,其用于例如将受试者样品与/和/或已定义的数值或数值范围进行比较,以允许受试者样品通过其参考而被指定为疾病/感染的阳性或阴性。
如本文所采用的,阳性对照样品是已知对所分析的病原体或疾病(如细菌感染)呈阳性的样品。
如本文所采用的,阴性对照样品旨在指已知对所分析的病原体或疾病呈阴性的样品。
在一个实施例中,对照是样品,例如阳性对照样品或阴性对照样品,如阴性对照样品。
在一个实施例中,对照是数值,如数值范围,例如从充足的样品大小获得的统计学上确定的范围,其定义了用于准确区分疾病病例与对照的截止值。
将多基因转录本疾病特征转换为单一疾病评分
一旦通过变量选择确定了疾病的rna表达特征,就可以根据转录本相对于比较组的上调或下调来分离转录本。分别选择两组转录本并进行整理。
对被上调和下调的rna转录本进行求和
为了确定任何单个患者的单一疾病风险评分,对与疾病相关的所有被上调的rna转录本的原始强度,例如荧光强度(绝对强度或相对于管家标准),进行求和。通过结合相对于未改变的管家基因标准的每个转录本的原始值(例如荧光),可以实现每个个体的所有被下调的转录本的类似求和。由于转录本具有不同的表达水平,并且其倍数变化也分别不同,因此无需对原始表达值进行求和,就可以在0,1之间对其进行缩放和
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