生物标志物数据库的生成和用途制造技术

本发明专利技术公开了数据库方法和试剂，用于从容易获得的样品如干燥血浆斑点生成大量生物标志物数据，以及用于在开发患者分类或检测患者健康状态随时间的变化中使用此类数据库。

Generation and Application of Biomarker Database

The invention discloses database methods and reagents for generating large amounts of biomarker data from easily available samples such as dried plasma spots, and for using such databases in developing patient classification or detecting changes in patient health over time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物标志物数据库的生成和用途交叉引用本申请要求于2016年3月31日提交的美国临时申请序列号62/315,862的权益，该申请在此明确地通过引用以其全文并入本文；本申请要求于2017年1月9日提交的美国临时申请序列号62/444,221的权益，该申请在此明确地通过引用以其全文并入本文；本申请要求于2017年2月3日提交的美国临时申请序列号62/454,597的权益，该申请在此明确地通过引用以其全文并入本文；以及本申请要求于2017年3月23日提交的美国临时申请序列号62/475,548的权益，该申请在此明确地通过引用以其全文并入本文。
技术实现思路
本文提供了涉及生物标志物数据库的生成和在患者健康分类中的用途的实施方案。本文公开了评估个体健康状态的方法，所述方法不同地包括在第一时间点从所述个体获得一组至少10个流体携带的标志物的第一测量值；在第二时间点获得该组至少10个标志物的第二测量值；以及将该组至少10个标志物的第一测量值与该组至少10个标志物的第二测量值进行比较；并且当所述比较指示所述第一测量值与所述第二测量值之间的显著变化时，将所述个体中的所述健康状态鉴定为已改变。各个方面包含以下元素中的至少一个。一些方面包括对来自所述个体的流体样品如血液样品或血浆样品进行至少一次免疫测定以获得第一元素。备选地或组合地，一些方面包括对来自所述个体的流体样品如血液样品或血浆样品进行至少一次质谱分析。质谱分析通常包括使样品如干燥的流体样品(例如血液或血浆)挥发。第二测量值也任选地获自从所述个体获得的样品。在一些情况下，第二测量值获自一组参考循环标志物，如一组至少10个标志物，该组至少10个标志物包含经选择用于提供与特定病症或多种病症有关的信息的标志物。一些至少10个标志物的组不包含经选择用于提供与特定病症相关的信息的标志物。在各个实施方案中，所述组的大小不同，使得在一些实施方案中，所述至少10个标志物的组包含至少20、30、40、50、75、100、200、500、1,000个或多于1,000个标志物。许多比较方法与本文的公开内容一致。在一些情况下，所述第一测量值与所述第二测量值之间的显著变化包括与病症有关的标志物至少10％的变化，或至少5％、15％、20％、25％或大于25％的变化。备选地或组合地，所述第一测量值与所述第二测量值之间的显著变化包括与常见病症有关的多个标志物至少10％的变化，或至少5％、15％、20％、25％或大于25％的变化。在一些实施方案中，所述第一测量值与所述第二测量值之间的显著变化包括与病症有关的标志物至少20％的变化，或至少5％、10％、15％、25％或大于25％的变化。在一些方面，所述第一测量值与所述第二测量值之间的显著变化包括与常见病症有关的多个标志物至少20％的变化，或至少5％、10％、15％、25％或大于25％的变化。在一些实施方案中，所述第一测量值与所述第二测量值之间的显著变化包括与常见病症有关的至少5个标志物或至少10、20、50个或多于50个标志物至少10％的变化。在一些情况下，所述第一测量值与所述第二测量值之间的显著变化包括确定所述第一测量值和所述第二测量值在统计上是可区分的。在一些实施方案中，所述个体在所述第二时间点之前经历治疗。本文描述了构建指示个体中病况的健康状态的生物标志物小组(panel)的方法，所述方法任选地包括从多个个体接收生物标志物信息，所述生物标志物信息从作为斑点(spot)储存在多个干燥固体基质上的血液样品获得，所述生物标志物信息包含每个血液样品至少20个生物标志物，并且所述多个个体包含展现出所述病况的个体和未展现出所述病况的个体；对所述生物标志物信息进行定量，该生物标志物信息包含存储在多个干燥固体基质上的每个血液样品至少20个生物标志物；鉴定具有与所述病况的健康状态相关的生物标志物水平的生物标志物；以及将至少一些所述具有与所述病况的健康状态相关的生物标志物水平的生物标志物组装成指示个体中病况的健康状态的生物标志物小组。所述生物标志物信息的大小根据生物标志物的数目而变化。在一些方面，所述生物标志物信息包含至少20个生物标志物，或至少1、2、5、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000个或多于10,000个生物标志物。本文描述了包含至少20个生物标志物的生物标志物累积水平的健康状态数据库，在多个时间点测量所述生物标志物累积水平，使得生物标志物累积水平随时间的变化在该数据库中可检测。本说明书与含有不同数目的生物标志物的数据库一致。在一些方面，所述数据库包含至少20个生物标志物，或至少1、2、5、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000、10,000个或多于10,000个生物标志物。在许多实施方案中，时间点的数目不同，其中所述多个时间点包括至少3、5、10、100个或更多个时间点。时间点可以在不同的时间段获得；在一些方面，所述多个时间点包括在至少1周、6个月或超过6个月内获得的时间点。在一些实施方案中，所述多个时间点包括施用于个体的治疗之后的时间点。在各个方面，所述数据库包含来自单个个体或多个个体的生物标志物累积水平。在一些实施方案中，所述数据库包含从样品流体获得的生物标志物累积水平。在一些方面，所述流体样品是全血、血清、血浆、尿液、唾液、汗液、泪液、脑脊液或任何其他生物流体。备选地或组合地，所述生物标志物累积水平从沉积在干燥固体基质上的样品流体获得。在一些情况下，所述样品是患者组织，如口腔细胞(颊拭子)、皮肤细胞、来自器官的活检物或含有生物标志物的任何其他类型的组织。本文描述了鉴定个体中的健康状态变化的方法，所述方法包括从所述个体获得干燥的流体样品；测量存在于所述干燥的流体样品中的至少15个循环标志物；将存在于所述干燥的流体样品中的所述至少15个循环标志物的水平与存储在数据库中的所述至少15个循环标志物的水平进行比较；以及当存在于所述干燥的流体样品中的所述至少15个循环标志物中的至少一些与存储在数据库中的所述至少15个循环标志物的水平显著不同时，鉴定所述个体中的健康状态变化。一些方面包括鉴定存在于所述干燥的流体样品中的生物标志物，其与存储在所述数据库中的所述至少15个循环标志物的水平显著不同，鉴定与存在于所述干燥的流体样品中的生物标志物的至少一些相关的健康状况，其与存储在所述数据库中的所述至少15个循环标志物的水平显著不同；以及鉴定所述个体中的健康状况的健康状态变化。在一些实施方案中，所述干燥的流体样品是全血、血清、血浆、尿液、唾液、汗液、泪液、脑脊液或任何其他生物流体。在各种情况下，所述健康状态变化包括诸如结直肠健康状态、冠状动脉状态、炎症应答状态、癌症状态或任何其他病症、病况或其他分类的状态等疾病状态的不同变化。在各个方面，用于比较的循环标志物的数目是至少15个标志物，或至少5、10、20、30、50、100、200、500、1,000、2,000、5,000个或多于5,000个标志物。备选地或组合地，存储在数据库中的循环标志物包含从至少一个先前时间点，任选地至少2、3、5、10、50、100个或超过100个时间点获得的标志物。在一些实施方案中，存储在数据库中的循环标志物包含在至少6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物标志物数据库生成方法，其包括：鉴定将要包括在数据库中的生物标志物集；获得包含生物标志物组分的参考生物标志物分子，所述生物标志物组分在质谱迁移上与蛋白质生物标志物不同；获得至少一个待测样品用于包含在所述数据库中；向所述样品提供所述参考蛋白质生物标志物分子；使所述样品经受质谱分析以生成质谱分析输出；鉴定所述质谱分析输出中的所述参考生物标志物分子；以及将可预测地相对于所述参考蛋白质生物标志物分子偏移的质谱斑点作为指示参考蛋白质生物标志物分子的斑点进行评分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 US 62/315,862;2017.01.09 US 62/444,221;1.一种生物标志物数据库生成方法，其包括：鉴定将要包括在数据库中的生物标志物集；获得包含生物标志物组分的参考生物标志物分子，所述生物标志物组分在质谱迁移上与蛋白质生物标志物不同；获得至少一个待测样品用于包含在所述数据库中；向所述样品提供所述参考蛋白质生物标志物分子；使所述样品经受质谱分析以生成质谱分析输出；鉴定所述质谱分析输出中的所述参考生物标志物分子；以及将可预测地相对于所述参考蛋白质生物标志物分子偏移的质谱斑点作为指示参考蛋白质生物标志物分子的斑点进行评分。2.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子包含蛋白质、脂质、胆固醇、类固醇、药物和代谢物中的至少一种。3.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子包含蛋白质。4.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子包含至少10个不同的分子。5.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子包含至少20个分子。6.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子包含至少1000个不同的分子。7.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子是同位素标记的。8.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子包含使用H2、H3、重氮、重碳、重氧、S35、P33、P32和同位素硒中的至少一种标记的分子。9.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子是化学修饰的。10.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子是以下至少一种：氧化的、乙酰化的、甲基化的和磷酸化的。11.如权利要求1所述的方法，其中所述参考生物标志物分子是所述生物标志物集内的人蛋白质的非人同源物。12.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含干燥的血液样品。13.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含干燥的血浆样品。14.如权利要求1所述的方法，其中将所述至少一个样品采集在固体背衬上。15.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含采集的呼吸样品。16.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含10个样品。17.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含1,000个样品。18.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含在不同时间点从个体采集的样品。19.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含在治疗之前和之后从个体采集的样品。20.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含从多个个体采集的样品。21.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包含从在至少一种健康状态上不同的个体采集的样品。22.如权利要求1所述的方法，其中使所述样品经受质谱分析包括LC梯度运行不超过15分钟。23.如权利要求1所述的方法，其中使所述样品经受质谱分析包括LC梯度运行不超过10分钟。24.如权利要求1所述的方法，其中使所述样品经受质谱分析包括LC梯度运行不超过7分钟。25.如权利要求1所述的方法，其中使所述样品经受质谱分析包括LC梯度运行不超过1分钟。26.如权利要求1所述的方法，其中使所述样品经受质谱分析包括酶消化所述样品。27.如权利要求1所述的方法，其中使所述样品经受质谱分析包括TFE温育。28.如权利要求1所述的方法，其中鉴定所述质谱分析输出中的所述参考蛋白质生物标志物分子是计算机自动化的。29.如权利要求1所述的方法，其中鉴定所述质谱分析输出中的所述参考蛋白质生物标志物分子不包括用户的确认。30.如权利要求1所述的方法，其中将可预测地相对于所述参考蛋白质生物标志物分子偏移的质谱斑点作为指示参考蛋白质生物标志物分子的斑点进行评分是计算机自动化的。31.如权利要求1所述的方法，其中通过ms2质谱分析确认将可预测地相对于所述参考蛋白质生物标志物分子偏移的质谱斑点作为指示参考蛋白质生物标志物分子的斑点进行评分。32.如权利要求1所述的方法，其中将可预测地相对于所述参考蛋白质生物标志物分子偏移的质谱斑点作为指示参考蛋白质生物标志物分子的斑点进行评分不包括用户的确认。33.如权利要求1所述的方法，其包括对天然生物标志物斑点量进行定量。34.如权利要求1所述的方法，其包括确定相对于参考蛋白质生物标志物分子斑点强度的天然生物标志物斑点信号强度。35.如权利要求1所述的方法，其包括将所述评分的结果输入到包含至少100个样品结果的数据库中。36.如权利要求1所述的方法，其包括将所述评分的结果输入到包含至少1,000个样品结果的数据库中。37.如权利要求1所述的方法，其包括将所述评分的结果输入到包含至少1,000,000个样品结果的数据库中。38.一种处理器，其包含：存储器单元，其被配置为存储在比较样品中指示健康状态分类的数据，所述存储器单元包含：存储容量，其被配置为接收来源于多个分析的干燥样品中的每一个的至少20个质谱值的参考质谱数据；存储容量将来源于多个分析的干燥血液样品中的每一个的所述至少20个质谱信号与包含样品来源个体年龄、采集时间、采集地理区域、人口统计信息、采集时的血糖水平、采集时的睡眠史和采集时的精神警觉性中的至少一个的非质谱数据相关联；比较单元，其被配置为接收至少一个个体数据集，所述数据集包含来源于多个分析的干燥血液样品中的每一个的至少50个质谱信号的质谱数据以及包含样品来源个体年龄、采集时间、采集地理区域、人口统计信息、采集时的血糖水平、采集时的睡眠史和采集时的精神警觉性中的至少一个的非质谱数据；以及将所述个体数据集与所述参考质谱数据进行比较，从而进行关于该个体数据集是否与所述参考数据集显著不同的评估。39.如权利要求38所述的处理器，其中所述参考数据集包含来源于至少一个个体的样品的数据，所述个体在获得样品时具有已知的健康状态分类。40.如权利要求38所述的处理器，其中所述参考数据集和所述个体数据集来源于共同的个体。41.如权利要求38所述的处理器，其中所述参考数据集来源于多个个体。42.如权利要求38所述的处理器，其中与所述参考数据集显著不同的个体数据集指示所述个体数据集的个体来源不共享所述参考数据集的健康分类。43.如权利要求38所述的处理器，其中与所述参考数据集没有显著差异的个体数据集指示所述个体数据集的个体来源共享所述参考数据集的健康分类。44.如权利要求38所述的处理器，其中为个体数据集分配相对于所述参考数据集的百分位值。45.一种用于干燥流体样品采集的装置，其包含被配置为接收样品的区域，使得所述样品在所述区域上干燥，以及沉积在所述装置上的至少三种标准标志物，使得所述样品的处理将所述标志物引入所述样品中。46.如权利要求45所述的装置，其中所述被配置为接收样品的区域包含具有平面的表面。47.如权利要求45所述的装置，其中所述被配置为接收样品的区域包含三维体积。48.如权利要求45所述的装置，其中所述样品包含体液。49.如权利要求45所述的装置，其中所述样品包含血液、唾液、尿液和汗液中的至少一种。50.如权利要求45所述的装置，其中所述标准标志物包含在质谱输出上可视化的成分。51.如权利要求45所述的装置，其中所述标准标志物包含其质量与样品成分质量相差已知量的成分。52.如权利要求45所述的装置，其中所述标准标志物包含其质量与样品成分质量相差一定量的成...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·布卢姆，瑞恩·本茨，杰夫·琼斯，威廉·F·史密斯，村峰，布鲁斯·威尔考克斯，
申请(专利权)人：迪森德克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US