用于术前预测器官功能恢复的测定制造技术

技术编号:23774040 阅读:32 留言:0更新日期:2020-04-12 02:49
测量获自受试者的外周血单核细胞(PBMC)的样品中的基因表达,并将其用于预测器官功能恢复。给所述样品分配功能恢复潜力(FRP)评分,所述评分在与从器官衰竭恢复相关的方向上反映本文中鉴定的基因的测量的表达水平。当FRP评分低于参考值时,建议采用最佳药物治疗(OMM)和/或姑息疗法(PC)治疗受试者,以及当FRP评分大于参考值时,建议转介受试者接受采用疗法的治疗,所述疗法包括但不限于机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术,或用于晚期心力衰竭的其他干预。还描述了用于开发FRP评分算法的方法,所述算法预测受试者从器官衰竭的医学干预中恢复的能力。

Measurement of organ function recovery before operation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于术前预测器官功能恢复的测定本申请要求2017年7月5日提交的美国临时专利申请号62/528,748和2017年12月6日提交的美国临时专利申请号62/595,383的权益,所述美国临时专利申请号的每一个的全部内容通过引用并入本申请。通过EFS-WEB提交的序列表的引用名为“UCLA253_seq”的序列表的ASCII文本文件的内容,其大小为3kb,创建于2018年7月4日,并通过EFS-Web以电子方式随同本申请提交,本申请通过引用整体并入本文。对政府资助的致谢本专利技术是在由美国国立卫生研究院授予的HL120040下借助政府资助成的。政府享有本专利技术的某些权利。专利技术背景在美国,心力衰竭(HF)影响600万人(Yancy2013)。射血分数降低的HF(HFrEF)和射血分数保留的HF(HFpEF)分别影响300万人。对于40岁以上的男性和女性,终生罹患HF的风险为五分之一。从指数诊断之日起的5年内,死亡率仍然不可接受地高,约为50%。在美国,每年估计有300,000人被诊断为D期心力衰竭,也被分类为晚期心力衰竭(AdHF)(Hunt2009)。
技术实现思路
本文描述了用于治疗心血管疾病的方法和系统。在一些实施方案中,本文描述了用于在向个体提供治疗之后预测患有心血管疾病的该个体的预后的方法和系统。在一些实施方案中,为向个体提供治疗后的该个体的预后提供评分。在一些实施方案中,基于提供给个体的预后的评分来选择个体的治疗方式。心血管疾病患者中有很大一部分是心力衰竭(HF)患者。心力衰竭(HF)是复杂的临床综合征,会引起全身性低灌注和无法满足身体的代谢需求。为了弥补这种障碍,交感神经系统和肾素-血管紧张素-醛固酮的慢性上调会导致进一步的心肌损伤、HF进展和氧气输送减少。这会触发进行性器官功能障碍、免疫系统激活和新陈代谢严重紊乱,产生与其他慢性系统性疾病相似的环境,并表现为预后严重受限的晚期HF(AdHF)。通常,患有AdHF的患者可受益于各种手术/介入疗法,诸如机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术、冠状动脉搭桥(CABG)手术、经皮冠状动脉介入术(PCI)、主动脉瓣置换(AVR)手术、二尖瓣置换(MVR)手术、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、经导管、室性心动过速消融术或星状神经节切除术代替最佳药物治疗(OMM)或姑息/临终关怀(PC)。尽管已经很好地确定了基于C期HF指南的药物疗法,但这些手术/介入治疗干预的生存益处还没有得到很好的确立。我们假设这些手术/介入治疗后AdHF的1年生存率与功能恢复潜力(FRP)相关联,所述FRP是一种新颖的临床综合参数,包括HF严重度、继发性器官功能障碍、合并症、虚弱和残疾以及实际年龄,并且可以通过分子免疫生物标记物进行诊断。HF由于其巨大的社会和经济负担而成为主要的公共卫生问题,据估计,2009年美国的直接和间接费用为372亿美元,预计到2030年将增加到970亿美元(Roger2012)。尽管所有支出的25%发生在患HF住院的患者的生命的最后一年(Orszag2008,Zhang2009),但更多的资源支出与较低的死亡率相关(Ong2009)。关键考虑因素是:为了以最具成本效益的方式调整个人利益,医疗保健提供者会向个体AdHF患者推荐这些AdHF手术/介入疗法中的哪一种?在不同的AdHF干预中,1年死亡率在10%至30%的范围内(Deng2018)。这种模糊性表明,即使采用针对HF严重度和HF相关器官功能障碍(OD)的渐进临床轨迹定制的当前临床预测工具,临床轨迹也无法预测。此类模型包括脑钠肽(BNP)测量(Troughton2000,Gardner2003,Doust2003)、心力衰竭生存评分(HFSS)(Aaronson1997)、西雅图心衰模型(Levy2006,Ketchum2010)、MAGGIC评分(Sartipy2014)、虚弱评分(Martinez-Selles2009,Flint2012)、INTERMACS评分(Smits2013,Kirklin2014)、UCLA评分(Chyu2014)、序贯器官衰竭评估(SOFA)评分(Vincent1996年)、HeartMateII风险评分(Cowger2013)、终末期肝病模型(Matthews2010)、除INR外的终末期肝病模型(MELD-XI)评分(Abe2014)和右室衰竭评分(Kormos2010)。然而,大多数经验证的预测工具倾向于低估重症患者中的风险。(Sartipy2014)。预测D期HF或AdHF进展的不确定性会影响单个患者的健康和保健费用。仍然需要与上述每种心力衰竭治疗选项相关的风险的改进预测,以及最终在选择一种治疗选项而不是另一种治疗选项时对风险降低的改进预测,即,对AdHF患者的来自上述干预的比较生存益处的改进预测。在一些实施方案中,本文所述的材料和方法通过使用基因表达谱预测器官功能恢复来满足这些需求以及更多需要。在代表性实施方案中,本文描述了测量获自受试者的外周血单核细胞(PBMC)样品中的基因表达的方法。该方法还可作为预测诸如晚期心力衰竭的晚期器官衰竭的治疗结果的方法,以及作为这种器官衰竭的治疗方法和/或优化治疗的方法来实现。在一些实施方案中,该方法包括(a)测量样品中一组至少8个基因的表达水平,其中所述至少8个基因选自表2和表3中所列的那些;(b)给样品分配功能恢复潜力(FRP)评分,所述评分在与从器官衰竭恢复相关的方向上反映测得的基因表达水平,其中所述FRP评分对应于相对于参考值的基因的组的测得的表达水平。在一些实施方案中,受试者患有心力衰竭。任选地,该方法还包括(c)当FRP评分低于参考值时,用最佳药物治疗(OMM)和/或姑息疗法(PC)治疗受试者,以及当FRP评分大于参考值时,转介受试者接受治疗,所述治疗包括但不限于-机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术、冠状动脉搭桥(CABG)手术、经皮冠状动脉介入术(PCI)、主动脉瓣置换(AVR)手术、二尖瓣置换(MVR)手术、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、经导管二尖瓣夹、室性心动过速消融术或星状神经节切除术。在一些实施方案中,测量10-75个基因的表达水平。或者,测量10-30个基因的表达水平。在其他实施方案中,测量10-15个基因的表达水平。在一些实施方案中,所述基因的组是表2中列出的基因中的至少10个,表3中列出的基因中的至少10个或表4中列出的基因中的至少10个,或包含选自表1A-1I的每一个的一个基因。任选地,所述方法还包括测量一个或多个对照基因。在一些实施方案中,参考值对应于在从心力衰竭和/或主要器官功能障碍中恢复的受试者中观察到的基因的组的表达水平。在一个实施方案(参见Bondar2017)中,通过对在以下过程之后鉴定的28个基因的GEP值求平均值来构建参考值:1)创建定义为组I(高FRP=17个HF患者,所述患者具有良好的功能恢复,如通过与MCS手术前第-1天相比MCS手术后第8天的贯序器官衰竭评估(SOFA)评分和除INR外的终末期肝病模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量获自受试者的外周血单核细胞(PBMC)的样品中的基因表达的方法,所述方法包括:/n(a)测量样品中一组至少8个基因的表达水平,其中所述至少8个基因选自表2和表3中列出的那些;/n(b)给所述样品分配功能恢复潜力(FRP)评分,所述评分在与从器官衰竭恢复相关的方向上反映测得的所述基因表达水平,其中所述FRP评分对应于相对于参考值的所述基因的组的测得的表达水平。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170705 US 62/528,748;20171206 US 62/595,3831.一种测量获自受试者的外周血单核细胞(PBMC)的样品中的基因表达的方法,所述方法包括:
(a)测量样品中一组至少8个基因的表达水平,其中所述至少8个基因选自表2和表3中列出的那些;
(b)给所述样品分配功能恢复潜力(FRP)评分,所述评分在与从器官衰竭恢复相关的方向上反映测得的所述基因表达水平,其中所述FRP评分对应于相对于参考值的所述基因的组的测得的表达水平。


2.如权利要求1所述的方法,其中所述受试者患有心力衰竭,并且其中所述方法还包括:
(c)当所述FRP评分低于参考值时,用最佳药物治疗(OMM)和/或姑息疗法(PC)治疗所述受试者,以及当所述FRP评分大于参考值时,转介所述受试者接受治疗,所述治疗采用机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术、冠状动脉搭桥(CABG)手术、经皮冠状动脉介入术(PCI)、主动脉瓣置换(AVR)手术、二尖瓣置换(MVR)手术、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、经导管二尖瓣夹、室性心动过速消融术或星状神经节切除术。


3.如权利要求1或2的方法,其中测量10-75个基因的表达水平。


4.如权利要求1或2的方法,其中测量10-30个基因的表达水平。


5.如权利要求1或2的方法,其中测量10-15个基因的表达水平。


6.如权利要求1或2所述的方法,其中所述基因的组是表2中列出的所述基因中的至少10个,表3中列出的所述基因中的至少10个或表4中列出的所述基因中的至少10个,或包含选自表1A-1I中的每一个的一个基因。


7.如权利要求2-6中任一项所述的方法,其中所述FRP评分介于1(最低)与10(最高)之间,所述参考值为5.5,并且其中步骤(c)的所述治疗包括当所述FRP评分为5或更低时,用最佳药物治疗(OMM)和/或姑息疗法(PC)治疗所述受试者,以及当所述FRP评分为6至10时,用以下疗法治疗所述受试者:机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术、冠状动脉搭桥(CABG)手术、经皮冠状动脉介入术(PCI)、主动脉瓣置换(AVR)手术、二尖瓣置换(MVR)手术、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、经导管二尖瓣夹、室性心动过速消融术或星状神经节切除术。


8.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述测量包括聚合酶链式反应(PCR)、下一代测序(NGS)或其他基因表达谱分析测定。


9.如权利要求1至8中任一项所述的方法,所述方法还包括测量一个或多个对照基因。


10.如权利要求2-9中任一项所述的方法,其中在用AdHF干预治疗之前1-3天进行所述测量。


11.如权利要求2-10中任一项所述的方法,其中所述受试者患有射血分数降低或射血分数保留的心力衰竭。


12.一种预测患有心力衰竭的患者的AdHF干预的结果的方法,所述方法包括执行权利要求1-11中任一项所述的方法,其中当所述FRP评分大于所述参考值时,预测到不良结果。


13.如权利要求12所述的方法,所述方法还包括当所述FRP评分小于所述参考值时,用OMM、PC、MCS、HTx或其他AdHF干预治疗所述受试者。


14.一种监测受试者的心力衰竭进展的方法,所述方法包括执行权利要求7-11中任一项所述的方法,其中当所述FRP评分相对于先前的测量减少了2时检测到进展。


15.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中所述参考值对应于在从心力衰竭和/或主要器官功能障碍中恢复的受试者中观察到的基因的组的表达水平。


16.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中使用在用AdHF干预治疗的患者人群中观察到的所述至少10个基因的术前和术后表达水平,基于表3所列的所述28个基因中的至少10个基因的线性判别分析测定所述FRP评分,其中通过根据所述线性判别分析对每个所述基因的贡献进行加权来调整所述FRP评分。


17.如权利要求16所述的方法,其中在治疗前1至3天获得所述术前表达水平。


18.如权利要求16或17所述的方法,其中在治疗后8天获得所述术后表达水平。


19.如权利要求16或17所述的方法,其中所述治疗是机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术、冠状动脉搭桥(CABG)手术、经皮冠状动脉介入术(PCI)、主动脉瓣置换(AVR)手术、二尖瓣置换(MVR)手术、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、经导管二尖瓣夹、室性心动过速消融术或星状神经节切除术。


20.如权利要求8所述的方法,其中使用选自以下的一种或多种引物进行所述PCR:GAPDH-f:CCACTCCTCCACCTTTGAC(SEQIDNO:1);GAPDH-r:ACCCTGTTGCTGTAGCCA(SEQIDNO:2);KIR2DL4-f:ACCCACTGCCTGTTTCTGTC(SEQIDNO:3);KIR2DL4-r:ATCACAGCATGCAGGTGTCT(SEQIDNO:4);NAPSA-f:CAGGACACCTGGGTTCACAC(SEQIDNO:5);NAPSA-r:GGTTGGACTCGATGAAGAGG(SEQIDNO:6);BATF2-f:AAAGGCAGCTGAAGAAGCAG(SEQIDNO:7);BATF2-r:TCTTTTTCCAGAGACTCGTGC(SEQIDNO:8);ANKRD22-f:CTCAGCCAGGAAGGATTTTG(SEQIDNO:9);ANKRD22-r:TGATAGGCTGCTTGGCAGAT(SEQIDNO:10)。


21.一种用计算机可执行指令编码的非暂时性计算机可读介质,所述指令用于执行权利要求1-20中任一项所述的方法。


22.一种体现至少一个程序的非暂时性计算机可读介质,所述程序在由包括至少一个处理器的计算设备执行时使所述计算设备执行权利要求1-20中任一项所述的方法。


23.如权利要求22所述的介质,其中所述至少一个程序包含用于使所述至少一个处理器执行所述方法的算法、指令或代码。


24.一种存储计算机可读算法、指令或代码的非暂时性计算机可读存储介质,所述计算机可读算法、指令或代码在由包括至少一个处理器的计算设备执行时引起或指示所述至少一个处理器执行权利要求1-20中任一项所述的方法。


25.一种治疗患有心力衰竭的受试者的方法,所述方法包括:
(a)测量样品中一组至少8个基因的表达水平,其中所述至少8个基因选自表2和表3中列出的那些;
(b)给所述样品分配介于1(最低)与10(最高)之间的功能恢复潜力(FRP)评分,所述评分在与从器官衰竭恢复相关的方向上反映测得的所述基因表达水平;以及
(c)当所述FRP评分为5或更低时,用最佳药物治疗(OMM)和/或姑息疗法(PC)治疗所述受试者,以及当所述FRP评分为6至10时,转介所述受试者接受治疗,所述治疗采用机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术、冠状动脉搭桥(CABG)手术、经皮冠状动脉介入术(PCI)、主动脉瓣置换(AVR)手术、二尖瓣置换(MVR)手术、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、经导管二尖瓣夹、室性心动过速消融术或星状神经节切除术。


26.如权利要求25所述的方法,其中所述基因的组是BATF2、AGRN、ANKRD22、DNM1P46、FRMD6、KIR2DL4、BCORP1、SAP25、NAPSA、HEXA-AS1、TIMP3和RHBDD3。


27.一种用于开发功能恢复潜力(FRP)评分算法的方法,所述算法可预测受试者从器官衰竭的医学干预中恢复的能力,所述方法包括:
(a)使用在从用器官衰竭的医学干预治疗的患者人群中获得的PBMC样品中观察到的所述至少10个基因的干预前和干预后表达水平,获得表3中所列所述的28个基因中的至少10个基因的表达水平;
(b)对(a)中获得的所述表达水平进行线性判别分析,以将所述PBMC样品分类为组I(干预后改善)或组II(未改善);
(c)估计每种基因表达水平对将所述样品分为组I或组II的效应量;
(d)通过根据所述效应量对每个所述基因的贡献进行加权来调整所述FRP评分算法。


28.如权利要求27所述的方法,其中所述医学干预是手术。


29.如权利要求27所述的方法,其中所述医学干预是采用机械循环支持(MCS)手术、心脏移植(HTx)手术、冠状动脉搭桥(CABG)手术、经皮冠状动脉介入术(PCI)、主动脉瓣置换(AVR)手术、二尖瓣置换(MVR)手术、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、经导管二尖瓣夹、室性心动过速消融术或星状神经节切除术的治疗。


30.一种治疗个体的方法,所述方法包括:
(i)接收来自所述个体的样品;
(ii)测定所述样品中至少一个基因中的基因表达水平,所述基因包括:RSG1、TPRA1、SAP25、MFSD3、FITM1、SPTBN5、CEMP1、ASPSCR1、NAPSB、NAPSA、NLRP2、RHBDD3、FRMD6、TIMP3、ACVR1C、DNM1P46、KIR2DL4、USP9Y、ANKRD22、BCORP1、HMCN1、GPR63、BATF2、SLC22A1、AGRN、CKAP2L、IGSF10、HEXA-AS1、LOC728431、PDZK1IP1、NEGR1、KCNH8、CCR8、MME、ETV5、CXCL9、HBEGF、RANBP17、DDX43、C6orf164、C7orf50、NEFL、CDCA2、ALDH1A1、OLFM1、FADS3、SAC3D1、FZD4、RBPMS2、C15orf38、ST6GALNAC1、CHMP6、SKA1、CD209、SNAPC2、AXL、KIR2DL1、NTSR1、SEPT5、KAL1、PRRG1、XIST、RPS4Y1、ZFY、PRKY、TTTY15、DDX3Y、UTY、TXLNG2P、KDM5D、EIF1AY或FITM1;以及
(iii)基于所述基因表达水平向所述个体提供治疗。


31.如权利要求30所述的方法,其中所述样品包括血液、尿液、痰、毛发或皮肤。


32.如权利要求30所述的方法,其中所述基因表达水平是所述至少一个基因的表达相对于预期表达水平值的增加或减少。


33.如权利要求30所述的方法,其中所测定的所述样品中的所述基因表达水平是2个基因的表达水平,所述基因包括RSG1、TPRA1、SAP25、MFSD3、FITM1、SPTBN5、CEMP1、ASPSCR1、NAPSB、NAPSA、NLRP2、RHBDD3、FRMD6、TIMP3、ACVR1C、DNM1P46、KIR2DL4、USP9Y、ANKRD22、BCORP1、HMCN1、GPR63、BATF2、SLC22A1、AGRN、CKAP2L、IGSF10、HEXA-AS1、LOC728431、PDZK1IP1、NEGR1、KCNH8、CCR8、MME、ETV5、CXCL9、HBEGF、RANBP17、DDX43、C6orf164、C7orf50、NEFL、CDCA2、ALDH1A1、OLFM1、FADS3、SAC3D1、FZD4、RBPMS2、C15orf38、ST6GALNAC1、CHMP6、SKA1、CD209、SNAPC2、AXL、KIR2DL1、NTSR1、SEPT5、KAL1、PRRG1、XIST、RPS4Y1、ZFY、PRKY、TTTY15、DDX3Y、UTY、TXLNG2P、KDM5D、EIF1AY或FITM1。


34.如权利要求30所述的方法,其中为所述基因表达水平分配评分,并且其中基于所述评分测定所述治疗。


35.如权利要求34所述的方法,其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·邓G·邦达
申请(专利权)人:加利福尼亚大学董事会
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1