活性与潜伏性结核分枝杆菌感染的血液转录签名制造技术

本发明专利技术包括用于在怀疑感染了结核分枝杆菌的患者中区分活性和潜伏性的结核分枝杆菌感染的方法、系统和试剂盒，所述的方法包括以下步骤：从怀疑感染了结核分枝杆菌的患者中得到患者基因表达数据集；将所述的患者基因数据集分类到一个或多个与结核分枝杆菌感染关联的基因模块；并且将一个或多个基因模块中每一个的所述患者基因表达数据集与来自非患者的基因表达数据集进行比较；其中一个或者多个基因模块的患者基因表达数据集中基因表达总量的提高和降低表明了活性的结核分枝杆菌感染。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的来说涉及结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)感染的领域，并且更具体地涉及用于在治疗之前、期间和之后，诊断、预后和监测活性结核分枝杆菌感染和疾病进展的方法、试剂盒和系统，所述疾病表现为潜伏性的或无症状的。
技术介绍
不限制本专利技术的范围的前提下，将其背景结合结核分枝杆菌感染的鉴定和治疗进行描述。 肺结核(PTB)是结核分枝杆菌(M. tuberculosis)引起的全世界发病和死亡的主要的和增长的原因。然而，感染了结核分枝杆菌的多数个体保持无症状，将感染保持在潜伏形式，并认为该潜伏状态是通过主动免疫应答维持的(WH0;Kaufmann，SH&McMichael, AJ. , Nat Med, 2005)0这受到报道的支持，所述报道显示使用抗-TNF抗体治疗患克罗恩病(Crohn’s Disease)或者类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis)的患者，引起自身免疫症状的改善，然而另ー个方面在事先接触结核分枝杆菌(Keane)的患者中引起TB的再活化。对结核分枝杆菌的免疫应答是多因子的，并包括遗传学上确定的宿主因子，如Thl轴的TNF和IFN-Y以及IL-12 (综述于Casanova, Ann Rev; Newport)。然而，来自成年人肺TB患者的免疫细胞可以产生IFN-Y、IL-12和TNF，并且IFN-Y疗法不帮助改善疾病(综述于Reljic, 2007, J Interferon&CytRes.，27，353-63)，说明了更广泛数量的宿主免疫因子牵涉到抗结核分枝杆菌的保护以及潜伏性保持中。因此，在潜伏性与活性TB中所诱导的宿主因子的认识可以提供关于免疫应答的信息，所述免疫应答可以控制结核分枝杆菌的感染。PTB的诊断由于多种原因可能很困难并且有问题。首先，通过显微镜检查(涂布阳性)来证明典型的结核分枝杆菌在痰中的存在仅有50-70%的灵敏性，并且阳性诊断要求通过培养分离结核分枝杆菌，这可能花费长达8周。此外，ー些患者的痰是涂布阴性的，或者不能产生痰，故需要通过支气管镜检查法这种侵入性操作进行额外的取样。由于PTB的诊断中的这些限制，有时涂布阴性的患者要测试結核菌素(PPD)皮肤反应性(曼托试验)。然而，結核菌素(PB))皮肤反应性不能区分BCG接种、潜伏性的或者活性的TB。针对这个问题，已经开发了证明对特异性结核分枝杆菌抗原的免疫反应性的检测，所述抗原在BCG中不存在。然而,通过在Y干扰素释放检测(IGRA)中通过血细胞产生IFN-Y而测量的对这些结核分枝杆菌抗原的反应性并不将潜伏性疾病与活性疾病区分开。在临床上，当使用pro经皮内激发患者，在没有活性疾病的临床症状或体征或者放射学显示的情况下具有IGRA阳性结果时，通过延迟型高度灵敏反应来定义潜伏性TB。潜伏性的/潜在的肺結核(TB)的再活化表现出具有向其他个体传播的风险的主要健康危害，因此反映潜伏性的和活性的TB患者的区别的生物标记物在疾病控制中将是有用的，尤其是由于抗分枝杆菌的药物治疗是困难的，并且可以导致严重的副作用。多数的感染了结核分枝杆菌的个体保持无症状的，据估计全世界三分之一的人口潜伏地被该细菌感染，这为该疾病的传播提供了极大的库。对于描述为潜伏地被感染的人中，5-15%将在其一生中发展出活性的TB疾病7’8。因此，潜伏性TB患者代表在临床上不同的分类，从大部分会終生保持无症状的患者，到那些会进展到疾病再激活的患者9。潜伏性TB的诊断仅仅基于免疫致敏作用的迹象，一般地基于对结核分枝杆菌抗原的皮肤反应，该测试的特异性受到对非致病性分枝杆菌的阳性反应的影响，所述的非致病性分枝杆菌包括疫苗BCG。更近的检测测定血细胞针对特定的结核分枝杆菌抗原(IGRA)分泌的IFN- Y，其较少地遇到此问题，但是和皮肤测试一祥，其不能将潜伏性疾病与活性疾病区分开，也不能清楚地识别那些可以进展为活性疾病的患者 ' 识别出那些最具有再激活风险的人，将帮助进行靶向的预防性治疗，这一点是重要的，由于抗分枝杆菌药物治疗漫长并且可以导致严重的副作用。因此，迫切需要用于诊断、治疗和接种的新型工具，但是开发这些的努力受限于对TB复杂的潜在致病性了解不完全。
技术实现思路
本专利技术包括相对于健康的对照，用于识别潜伏性的与活性的结核(TB)患者的方法·和试剂盒。在一个实施方案中，使用微阵列分析血液的差异性的和相反的免疫签名来測定、诊断、跟踪和治疗潜伏性的与活性的结核(TB)患者。本专利技术首次提供了区分TB感染异质性的能力，该能力可以用于測定哪些具有潜伏性TB的个体应该由于活性和不是潜伏性/无症状性TB感染而给予抗分枝杆菌化学疗法。在一个实施方案中，本专利技术包括了预测表现为潜伏性的/无症状的活性结核分枝杆菌感染的方法，所述的方法包括从怀疑感染了结核分枝杆菌的患者获得患者的基因表达数据集；将该患者的基因表达数据集分成与结核分枝杆菌感染相关的ー个或多个基因模块；并且将ー个或多个基因模块中的每ー个的患者的基因表达数据集与来自也分成了相同基因模块的非患者的基因表达数据集相比；其中在ー个或多个基因模块的患者的基因表达数据集中，基因表达的整体上升或者下降指示了活性的结核分枝杆菌感染而不是潜伏性的/无症状的结核分枝杆菌感染。在ー个方面，该方法还包括使用測定的比较基因产物信息来制定至少ー种诊断、预后或者治疗方案的步骤。在另ー个方面，该方法还可以包括将具有潜伏性TB的患者与活性TB的患者区分的步骤。在ー个方面，患者的基因表达数据集来自全血、外周血液单核细胞或者唾液中的至少ー个中的细胞。在另ー个方面，将患者的基因表达数据集和至少 10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200、250、300、350 或者 393 个选自表2中基因的基因进行比较。在另ー个方面，将患者的基因表达数据集和至少10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200 个模块 Ml. 3, M2. 8、Ml. 5, M2. 6, M2. 2 和 M3. I 进行比较。在另ー个方面，与结核分枝杆菌感染相关联的基因模块选自模块Ml. 3、模块M2. 8、模块Ml. 5、模块M2. 6、模块M2. 2和模块3. I。在另ー个方面，与结核分枝杆菌感染相关联的基因模块是根据以下变化来进行选择的在B-细胞相关的基因中上升，在T细胞相关的基因中下降，在骨髓相关的基因中上升，在嗜中性粒细胞相关的转录物和干扰素诱导基因(IFN)中上升。在另ー个方面，患者的疾病状态进ー步通过患者肺部的放射学分析来測定。在另ー个方面，该方法还包括在患者经治疗后测定经治疗的患者的基因表达数据集并测定经治疗的患者的基因表达数据集是否已经恢复到正常的基因表达数据集，从而确定该患者是否已经被治疗的步骤。在另ー个实施方案中，本专利技术是用于在怀疑感染了结核分枝杆菌的患者中区分活性的和潜伏性的结核分枝杆菌感染的方法，该方法包括从得自具有活性的结核分枝杆菌感染的第一临床组中获得第一基因表达数据集，从得自具有潜伏性的结核分枝杆菌感染患者的第二临床组中获得第二基因表达数据集，以及从得自未感染个体的临床组中获得第三基因表达数据集；产生基因簇(gene cluster本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.30 US 12/6281481.ー种用于检测表现为潜伏性的/无症状的活性结核分枝杆菌感染的方法，所述的方法包括 从怀疑感染了潜伏性的/无症状的结核分枝杆菌的患者获得患者的基因表达数据集； 将该患者的基因表达数据集分成与结核分枝杆菌感染相关的ー个或多个基因模块；并且 将ー个或多个基因模块中的每ー个的患者的基因表达数据集与来自也分类为相同基因模块的非患者的基因表达数据集相比；其中在ー个或多个基因模块的患者的基因表达数据集中，基因表达的整体上升或者下降指示了活性的结核分枝杆菌感染而不是潜伏性的/无症状的结核分枝杆菌感染。2.权利要求I所述的方法，其还包括使用測定的比较基因产物信息来制定至少ー种诊断、预后或者治疗方案的步骤。3.权利要求I所述的方法，其还包括将具有潜伏性TB的患者与活性TB患者区分的步骤。4.权利要求I所述的方法，其中患者的基因表达数据集得自从全血、外周血液单核细胞或者唾液的至少ー种中获得的细胞。5.权利要求I所述的方法，其中将患者基因表达数据集和至少10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200、250、300、350或者393个选自表2中基因的基因进行比较。6.权利要求I所述的方法，其中将患者基因表达数据集和至少10、20、40、50、70、80、90、100、125、150、200 个模块 Ml. 3, M2. 8、Ml. 5, M2. 6, M2. 2 和 M3. I 进行比较。7.权利要求I所述的方法，其中与结核分枝杆菌感染相关联的基因模块选自模块Ml. 3、模块M2. 8、模块Ml. 5、模块M2. 6、模块M2. 2和模块3. I。8.权利要求I所述的方法，其中与结核分枝杆菌感染相关联的基因模块是根据以下变化来进行选择的在B-细胞相关的基因中上升，在T细胞相关的基因中下降，在骨髓相关的基因中上升，在嗜中性粒细胞相关的转录物和干扰素诱导基因(IFN)中上升。9.权利要求I所述的方法，其中患者的疾病状态进ー步通过患者肺部的放射学分析来測定。10.权利要求I所述的方法，其还包括在治疗患者后測定经治疗的患者基因表达数据集，并且測定经治疗的患者基因表达数据集是否已经恢复到正常的基因表达数据集，从而确定该患者是否已经被治疗的步骤。11.ー种用于预测表现为潜伏性的/无症状的结核分枝杆菌感染是否将会变为活性结核分枝杆菌感染的方法，该方法包括 从得自具有活性的结核分枝杆菌感染的第一临床组中获得第一基因表达数据集，从得自具有潜伏性的结核分枝杆菌感染患者的第二临床组中获得第二基因表达数据集，以及从得自未感染个体的临床组中获得第三基因表达数据集； 产生基因簇数据集，所述的基因簇数据集包括在第一、第二和第三数据集的任意两者之间基因的差异表达；并且 确定指示了潜伏性感染、活性感染或者健康的独特表达/代表性模式，其中所述的患者基因表达数据集包括从模块Ml. 3,M2. 8、M I. 5,M2. 6,M2. 2和M3. I的至少ー个中的基因中获得的至少6、10、20、40、50、70、80、90、100、125、150或200个基因，其中在ー个或多个基因模块的患者基因表达数据集中，基因表达的整体上升或者下降指示了活性的结核分枝杆菌感染而不是潜伏性的/无症状的结核分枝杆菌感染。12.一种用于在怀疑感染结核分枝杆菌的患者中诊断感染的试剂盒，所述的试剂盒包括 用于从患者获得患者基因表达数据集的基因表达检测器，其中所表达的基因得自患者的全血；以及 能够将基因表达数据集和事先定义的与结核分枝杆菌感染相关联的基因模块数据集进行比较的处理器，并且所述的处理器区分感染的和未感染的患者，其中全血证实了与匹配的未感染患者相比，在一个或多个转录基因表达模块中多核苷酸水平的总体变化，从而区分活性的/无症状的结核分枝杆菌感染。13.权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·F·班彻罗，D·肖萨贝尔，A·奥加拉，M·贝里，O·M·康，
申请(专利权)人：贝勒研究院，医学研究理事会，国家健康服务信托基金保健帝国理工学院，
类型：
国别省市：