專利名稱：利用基因表達圖譜鑒定、監測和治療傳染病和表征傳染病相關炎癥的制作方法
技術領域：
和背景本發明涉及基因表達數據的應用，尤其是涉及在傳染病鑒定、監測和治療中以及由傳染病引起或與其相關的受試者炎癥的表征和評估中基因表達數據的應用。
現有技術已利用基因表達數據來確定特定病癥診斷時特定標記物的存在或缺失，在某些情況下還描述了由于特定疾病標記物過表達而得分累計增加以使診斷的準確性或靈敏度提高。無論從衛生部門醫療實踐的效率方面出發，還是就改善診斷結果有利于患者而言，有關特定患者任何癥狀以及患者對治療劑或營養劑類型和劑量的反應的信息都已成為今日臨床醫學中的一個重要問題。
發明概述在第一個實施方案中，提供了基于受試者樣品測定患有傳染病或傳染病相關炎癥的受試者的圖譜(profile)數據組的方法，所述樣品提供了RNA來源，所述方法包括通過擴增檢測相應于表1中至少兩個組分的RNA的量并獲得各組分的測量值，其中圖譜數據組包含各組分的測量值且其中擴增是在基本上可重復的測量條件下進行的。
此外，受試者可能具有全身感染的疑似癥狀(presumptive signs)，包括相對于醫學標準白血球計數上升、溫度升高、心律增加和血壓升高或降低在內的至少一種癥狀，或者與傳染病相關的炎癥可能是由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療中的至少一種引起的。
在其它實施方案中，基本上可重復的測量條件可以是在可重復性高于5個百分點的程度內，或者是可重復性高于3個百分點且所有組分的的擴增效率基本相似，其中所述的所有組分擴增效率在兩個百分點內或者備選地小于一個百分點。在該實施方案中，樣品可選自受試者的血液、血液級分、體液、細胞群和組織。
在另一實施方案中，提供了基于受試者的樣品對受試者中的傳染病或傳染病相關炎癥進行表征的方法，所述樣品提供了RNA的來源，所述方法包括評估多個成員的圖譜數據組，每一成員是一組選定組分中某個獨特RNA組分的量的定量測量值，從而使所述組分的測量值能表征全身感染的疑似癥狀，其中所述的各組分的該測量值是在基本上可重復的測量條件下獲得的。
此外，受試者可能具有全身感染的疑似癥狀，包括出現相對于醫學標準白血球計數增加、溫度升高、心律加快以及血壓升高或降低等癥狀之一，或者受試者可能具有與由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療中至少一種原因引起的炎癥相關的全身感染的疑似跡象。在該實施方案中，評估可進一步包括將圖譜數據組與對該組設定的基線圖譜數據組進行比較，其中的基線圖譜數據組與待表征的傳染病或與傳染病相關的炎癥有關。
在其它實施方案中，所有組分的擴增效率基本上相似，且傳染病或與傳染病相關的炎癥來自微生物感染，更具體而言是細菌感染，或真核寄生蟲感染、或病毒感染、或真菌感染，或者涉及全身炎性反應綜合征(SIRS)。更具體而言，傳染病或與傳染病有關的炎癥可來自菌血癥、病毒血癥或真菌血癥，或者由任何類別的微生物引起的敗血病。此外，傳染病或與傳染病有關的炎癥可涉及受試者的局部組織，且樣品可來自與該局部組織截然不同類型的組織或流體。
其他實施方案包括將圖譜數據組存儲于數字存儲介質中，其中存儲圖譜數據組可包括將其作為記錄存儲在數據庫中。
還有另一實施方案提供了基于來自受試者的第一個樣品評估受試者中傳染病或傳染病相關炎癥的方法，所述樣品提供了RNA來源，所述方法包括從第一個樣品中獲取第一個圖譜數據組，圖譜數據組包括多個成員，每個成員(member)是一組選定組分中獨特RNA組分量的定量測量值，從而使得通過這些組分的檢測能評估傳染病或傳染病相關炎癥，其中針對各組分的所述測量值是在基本上可重復的測量條件下獲得的。該方法還包括產生針對該組的校準圖譜數據組，其中校準數據組各成員是第一個圖譜數據組各相應成員與針對該組的基線圖譜數據組相應成員的函數，其中的基線圖譜數據組是與待評估的傳染病或該傳染病相關炎癥有關的，以校準的圖譜數據組作為第一個圖譜數據組和基線圖譜數據組之間的比較，從而對受試者的傳染病或傳染病相關炎癥進行評估。
在相關的實施方案中，受試者具有全身感染的疑似癥狀，包括相對于醫學標準白細胞計數增加、溫度升高、心率加快及血壓升高或降低等跡象中的至少一種，或者傳染病或炎癥可能涉及由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療等其中至少一種原因引起的炎癥。
此外，基線圖譜數據組可來自在不同于第一個樣品的條件下獲取的同一受試者的一個或多個其它樣品，可選擇的條件如下(i)第一個樣品獲取的時間點，(ii)第一個樣品獲取的位點，(iii)第一個樣品獲取時受試者的生物學狀況。
此外，所述的一個或多個其他樣品可在一段時間間隔內，即在第一個樣品和所述一個或多個其他樣品之間至少一個月內獲取，或者可在一段時間間隔內，即在第一個樣品和所述一個或多個樣品之間至少十二個月內獲取，或者可以在治療干預前或治療干預后獲取它們。在該實施方案中，第一個樣品可來自血液而基線圖譜數據組可來自除血液之外的受試者的組織或體液。或者第一個樣品來自受試者的組織或體液，而基線圖譜數據組來自血液。
在其它實施方案中，基線圖譜數據組可來自同一受試者的一個或多個其它樣品，在受試者處于與第一個樣品取樣時不同的生物學狀況下獲取，即就以下因素中至少一個而言年齡、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理、身體的活動性、體重和環境的暴露，而基線圖譜數據組可來自一個或多個不受試者的一個或多個其他樣品。
此外，一個或多個不同的受試者可能在至少一種以下因素上具有共同之處年齡、性別、種族、地理位置、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理、身體的活動性、體重以及環境暴露等。在其它實施方案中，臨床指征可用于評估一個或多個不同受試者的傳染病或傳染病相關炎癥，也可包括說明上下文中至少一種其它臨床指征的校準圖譜數據組，其中所述的至少一種其它臨床指征選自血液化學、尿分析、X射線或其它放射或代謝成像技術、其它化學測定和體格檢查。
在所述實施方案中，傳染病或與傳染病有關的炎癥可來自微生物感染、細菌感染、真核寄生蟲感染、病毒感染、真菌感染，或者傳染病或傳染病相關炎癥可來自全身炎性反應綜合征(SIRS)，來自菌血癥、病毒血癥、真菌血癥或由任何類別的微生物引起的敗血病。
在其它實施方案中，函數關系是數學函數且不同于簡單的差分，包括第一個圖譜數據組相應成員與基線圖譜數據組相應成員的比率的二次函數，或者是對數函數。在相關的實施方案中，如果校準后的圖譜數據組各成員具有相差高于量D的數值，那么就認為它們具有生物學顯著性，其中D＝F(1.1)-F(.9)，而F是二次函數。在該實施方案中，第一個樣品的獲得和第一個圖譜數據組的定量都位于第一個位點處，通過網絡進入存儲于數字存儲介質內第二個位置處的數據庫來產生校準的圖譜數據組，其中數據庫可更新以反映定量自樣品的第一個圖譜數據組。此外，使用網絡可包括進入全球計算機互聯網。
在相關的實施方案中，定量測量值是通過擴增確定的，要求測量條件為所有組分的擴增效率相差小于大約2個百分點，或者小于大約1個百分點。
還有另一實施方案是基于來自受試者的第一個樣品提供了某種指標的方法，該指標是受試者患傳染病或傳染病相關炎癥的指征，所述的第一個樣品提供了RNA來源，所述方法包括從第一個樣品獲得一個圖譜數據組，該圖譜數據組包括多個成員，各成員是一組選定組分中某獨特RNA組分量的測定值，從而使這些組分的測量值成為全身感染疑似癥狀的指征，所述的組包括表1中基因表達組中的至少兩種組分。在導出所述圖譜數據組的過程中，所述的各組分檢測是在基本上可重復的條件下完成的，來自圖譜數據組的至少一個測量值被應用于一指標函數中，該函數提供了從所述圖譜數據組的至少一個測量值對全身感染疑似癥狀的一個測量值的映射(mapping)，從而產生了與受試者的傳染病或傳染病相關炎癥有關的指標。
此外，受試者可具有全身感染的疑似癥狀，至少包括以下癥狀之一即相對于醫學標準，白血球計數增加、溫度升高、心率加快以及血壓升高或降低，或者，傳染病或炎癥可能涉及由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療等其中至少一種原因引起的炎癥。
在相關的實施方案中，指標函數被構建成各項的線性總和，形式為I=ΣCiMiP(i)]]>其中I是指標，Mi是圖譜數據組成員i的值，Ci是常數，P(i)是Mi升高的冪，總和為i的所有整數值相加形成，i可達數據組中成員的數目。此外，用諸如潛在組模型等統計學方法確定Ci和P(i)值與所給出的數據相關，包括臨床、實驗來源以及與全身感染疑似癥狀有關的任何其他數據。在備選的實施方案中，提供了指標函數的標準化值，其相對于受試者的相關組進行測定，從而使指標可相對于標準化值進行說明，其中標準化值可包括構建指標函數從而使標準化值大約為1，或者從而使標準化值大約為0，而從0開始的指標函數中的偏差表示為標準偏差單位。在其它實施方案中，受試者的相關組具有以下至少一種共同特性年齡、性別、種族、地理位置、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理，身體活動性、體重以及環境暴露，或者選擇性的具有以下至少一種共同特性年齡、性別、種族、地理位置、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理，身體活動性、體重以及環境暴露。
在其他實施方案中，臨床指征可用于通過在至少一種另外的臨床指征的背景中解釋校準后的圖譜數據組來評估相關受試者組的傳染病或傳染病相關炎癥，其中至少一種另外的臨床指征選自血液化學、尿分析、X射線或其它放射或代謝成像技術、其它化學測定和體格檢查。此外，定量測量可通過擴增確定，測量條件是使所有組分的擴增效率相差小于大約2個百分點，或者它們相差小于1個百分點，基本上可重復的測量條件是在優于5個百分點的重復性范圍內，或優于3個百分點的重復性范圍內。
在該實施方案中，被評估的傳染病或傳染病相關炎癥是就受試者的局部組織而言的，且第一個樣品來自不同于所述局部組織類型的組織或流體，其中的傳染病或傳染病相關炎癥來自微生物感染，更具體而言是細菌感染，還更具體而言是真核寄生蟲感染、病毒感染、真菌感染或來自全身炎性反應綜合征(SIRS)。
87.提供按照權利要求61的指標的方法，進一步包括從至少一種另外的樣品中導出至少一個另外的圖譜數據組，所述的至少一種另外的圖譜數據組包括多個成員，各成員是一組選定組分中獨特RNA組分量的定量測定值，從而使組分的測量值成為全身感染疑似癥狀的指征；其中的至少一個另外的樣品來自同一受試者，在至少就以下因素之一而言不同于第一個樣品提取的境況下提取時間、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理、身體活動性、體重及環境暴露情況；和將來自至少一個另外的圖譜數據組的至少一個測量值應用于指標函數中，所述指標函數提供在不同情況下所述的至少一個另外的圖譜數據組的至少一個測量值向傳染病或傳染病相關炎癥的一個測量值的映射，從而產生在不同于第一個樣品的情況下與受試者的傳染病或傳染病相關炎癥有關的至少一個其它指標。
相關的實施方案包括提供了指標，其中的指標函數具有2、3、4或5個成份，包括疾病狀況、疾病的嚴重性或發病的過程。此外，指標函數被構建成各項的線性總和，形式為I=ΣCiMiP(i)]]>其中I是指標，Mi是圖譜數據組成員i的值，Ci是常數，P(i)是Mi升高的冪，總和為i的所有整數值相加形成，i可達為數據組中成員的數目。此外，用諸如潛在組模型等統計學方法確定Ci和P(i)值與所給出的數據相關，包括臨床、實驗來源以及與全身感染疑似癥狀有關的任何其他數據。
或者，提供了指標函數的標準化值，是相對于受試者的相關組進行的測定，從而使至少一種另外的指標可相對于標準化值進行說明，其中提供的標準化值包括構建指標函數從而使標準化值大約為1，或者從而使標準化值大約為0，而指標函數中從0開始的偏差表示為標準偏差單位。所述的實施方案還可包括用臨床指征通過在至少一種另外的臨床指征的背景中解釋校準后的圖譜數據組來評估相關受試者組的傳染病或傳染病相關炎癥，其中至少一種另外的臨床指征選自血液化學、尿分析、X射線或其它放射或代謝成像技術、其它化學測定和體格檢查。
正如在其他實施方案中一樣，定量測量可通過擴增確定，測量條件是使所有組分的擴增效率相差小于大約2個百分點，或者它們相差小于1個百分點，基本上可重復的測量條件是在優于5個百分點的重復性范圍內，或優于3個百分點的重復性范圍內。
此外，傳染病或傳染病相關炎癥是就受試者的局部組織而言的，且第一個樣品來自不同于所述局部組織類型的組織或流體。
還有其他的實施方案包括用于提供指標的方法，其中的傳染病或傳染病相關炎癥來自微生物感染，更具體而言是細菌感染，還更具體而言是真核寄生蟲感染、病毒感染、真菌感染或來自全身炎性反應綜合征(SIRS)且組分的組中包含表1中的至少兩種組分。
另一實施方案提供了基于來自受試者的第一個樣品評估受試者的傳染病或傳染病相關炎癥的方法，所述的第一個樣品提供了RNA來源，所述方法包括從第一個樣品獲得第一個圖譜數據組，所述的第一個圖譜數據組包括多個成員，各成員是一組選定組分中某獨特RNA組分的量的定量測定值，從而可以通過這些組分的測量值來評估傳染病或傳染病相關炎癥，其中各組分檢測是在基本上可重復的測量條件下完成的。該方法還包括產生針對該組的校準后的圖譜數據組，其中校準圖譜數據組各成員是第一個圖譜數據組相應成員與該組基線圖譜數據組相應成員的函數，其中基線圖譜數據組的各成員是就相關組受試者而言測定的組中組分之一的量的標準化測量值，且所述的基線圖譜數據組是與待評估的傳染病或傳染病相關炎癥相應的，而校準過的圖譜數據組是第一個圖譜數據組和基線圖譜數據組之間的比較，從而可以評估受試者的傳染病或傳染病相關炎癥。
在該實施方案中，受試者可具有全身感染的疑似癥狀，至少包括以下癥狀之一即相對于醫學標準，白血球計數增加、溫度升高、心率加快以及血壓升高或降低，或者，傳染病或炎癥可能涉及由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療等其中至少一種原因引起的炎癥。
此外，受試者的相關組是具有以下共同特征之一的健康受試者組年齡、性別、種族、地理位置、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理，身體活動性、體重以及環境暴露。正如在其他實施方案中一樣，定量測量可通過擴增確定，測量條件是使所有組分的擴增效率相差小于大約2個百分點，或者它們相差小于1個百分點，測量條件在優于5個百分點的重復性范圍內或優于3個百分點的重復性范圍內是基本上可重復的。
在該實施方案中，被評估的傳染病或傳染病相關炎癥是對受試者的局部組織而言的，第一個樣品來自于不同于所述局部組織類型的組織或流體，且圖譜數據組可存儲于數字存儲介質中，包括將其作為記錄存儲在數據庫中。此外，基線圖譜數據組來自同一受試者在不同于第一個樣品取樣條件下獲取的一個或多個其它樣品，其中一個或多個其它樣品是在治療干預前或治療干預后獲取的，或者一個或多個其它樣品是在一定的時間間隔內獲取的，該時間間隔是起始樣品與該樣品取樣間隔至少一個月，或者間隔至少12個月。此外，若第一個樣品來自血液則基線圖譜數據組來自血液之外的受試者組織液或體液，或者，第一個樣品來自受試者的組織液或體液，則基線圖譜數據組來自血液。
還有另一實施方案提供了一種方法用以評估受試者的傳染病或傳染病相關炎癥，該方法以來自受試者的第一個樣品和來自確定的指示細胞群的第二個樣品為基礎，所述樣品提供了RNA來源，該方法包括將第一個樣品或其一部分加到確定的指示細胞群上。所述方法還包括由第二個樣品導出第一個圖譜數據組，第一個圖譜數據組包括多個成員，各成員是一組選定組分中某獨特RNA或蛋白質組分量的定量測量值，從而通過這些組分的檢測能夠衡量全身感染的疑似癥狀，其中針對各組分的所述測量值是在基本上可重復的測量條件下獲取的，所述方法還包括產生針對該組的校準過的圖譜數據組，其中校準過的圖譜數據組的各成員是第一個圖譜數據組的相應成員與針對該組的基線圖譜數據組相應成員的函數，其中基線圖譜數據組的各成員是對該組中所述組分之一的量進行測定得到的標準化測量值，且其中基線圖譜數據組與待評估的傳染病或傳染病相關炎癥有關，校準過的圖譜數據組是第一個圖譜數據組和基線圖譜數據組之間的比較，從而可以評估受試者的傳染病或傳染病相關炎癥。
在相關的實施方案中，受試者可具有至少包括以下癥狀之一在內的全身感染的疑似癥狀，即，相對于醫學標準，白血球計數增加、溫度升高、心率加快、血壓升高或降低，或者，傳染病或炎癥可能涉及由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療等其中至少一種原因引起的炎癥，而受試者的相關組是一組健康受試者。
此外，受試者的相對組是具有以下共同特征之一的健康受試者組年齡、性別、種族、地理位置、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理，身體活動性、體重以及環境暴露。另外，臨床指征可通過在至少另一種臨床指征的背景中解釋校準后的圖譜數據組而被用于評估相關受試者組的傳染病或傳染病相關炎癥，其中至少一種另外的臨床指征選自血液化學、尿分析、X射線或其它放射或代謝成像技術、其它化學測定和體格檢查。
對于其他實施方案，定量測量可通過擴增確定，測量條件是使所有組分的擴增效率相差小于大約2個百分點，或者它們相差小于1個百分點，測量條件在優于5個百分點的重復性范圍內或優于3個百分點的重復性范圍內是基本上可重復的。此外，被評估的傳染病是就受試者的局部組織而言的，且第一個樣品來自不同于所述局部組織類型的組織或流體，且傳染病或傳染病相關炎癥是微生物感染。
在相關的實施方案中，基線圖譜數據組來自同一受試者在不同于第一個樣品取樣條件下獲取的一個或多個其它樣品，其中一個或多個其它樣品是在治療干預前或治療干預后獲取的，或者是在一定的時間間隔內獲取的，所述時間間隔為起始樣品與該樣品取樣時間間隔至少一個月，或者間隔至少12個月。在該實施方案中，若第一個樣品來自血液則基線圖譜數據組來自血液之外的受試者組織液或體液，或者，第一個樣品來自受試者的組織液或體液，則基線圖譜數據組來自血液。
在本發明的另一實施方案中，提供了以來自施用了第一種試劑的靶細胞群的樣品為基礎評估受所述的第一種試劑影響的靶細胞群的傳染病或傳染病相關炎癥，所述樣品提供了RNA來源。所述方法包括從樣品中導出第一個圖譜數據組，第一個圖譜數據組包括多個成員，各成員是一組選定組分中某獨特RNA組分量的定量測量值，從而通過這些組分的檢測能夠評估受所述第一種試劑影響的傳染病或傳染病相關炎癥，其中針對各組分的所述測量值是在基本上可重復的測量條件下獲取的，所述方法還產生了針對該組的校準過的圖譜數據組，其中校準過的圖譜數據組的各成員是第一個圖譜數據組的相應成員與針對該組的基線圖譜數據組相應成員的函數，其中基線圖譜數據組的各成員是對該組中所述組分之一的量進行測定得到相關組靶細胞群的標準化測量值，且其中基線圖譜數據組與待評估的傳染病或傳染病相關炎癥有關，校準過的圖譜數據組是第一個圖譜數據組和基線圖譜數據組之間的比較，從而可以評估受第一種試劑影響的靶細胞群的傳染病或傳染病相關炎癥。靶細胞群可以具有至少包括以下癥狀之一在內的系統感染的疑似癥狀，即，相對于醫學標準，白血球計數增加、溫度升高、心率加快、血壓升高或降低。傳染病或炎癥可能涉及由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療等原因中至少一種引起的炎癥。靶細胞群的相關組可以是一組健康的靶細胞群。或者，靶細胞群的相關組可具有以下共同特征之一年齡、性別、種族、地理位置、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理，身體活動性、體重以及環境暴露。在所述情況下，臨床指征可用于評估相關靶細胞群的傳染病或傳染病相關炎癥，且該方法進一步包括在至少一種另外的臨床指征背景中解釋校準過的圖譜數據組，所述的至少一種另外的臨床指征可選自血液化學、尿分析、X射線或其它放射或代謝成像技術、其它化學測定和體格檢查。定量測量可通過擴增確定，測量條件是使所有組分的擴增效率相差小于大約2個百分點，或者它們相差小于1個百分點。測量條件在優于5個百分點的重復性范圍內或優于3個百分點的重復性范圍內是基本上可重復的。此外，被評估的傳染病或與傳染病相關的炎癥是就受試者的局部組織而言的，且第一個樣品來自顯著不同于所述局部組織類型的組織或流體。傳染病或傳染病相關炎癥可能是微生物感染、細菌感染、真核寄生蟲感染、病毒感染、真菌感染、全身炎性反應綜合征(SIRS)、菌血癥、病毒血癥、真菌血癥或由任何類別的微生物引起的敗血病。所述方法的相關實施方案還可包括存儲圖譜數據組于數字存儲介質中。存儲圖譜數據組可包括將其作為記錄保存在數據庫中。該實施方案可包括限制即第一個樣品來自血液且基線圖譜數據組來自血液之外的受試者組織液或體液。或者，第一個樣品來自受試者的組織液或體液，而基線圖譜數據組來自血液。同樣，基線圖譜數據組可來自同一受試者在不同于第一個樣品取樣條件下獲取的一個或多個其它樣品。這樣的一個或多個其它樣品是在治療干預前或治療干預后獲取的，或者是在一定的時間間隔后獲取的，起始樣品與該樣品取樣間隔至少一個月。
本發明的其它實施方案針對評估涉及相對于受第二種試劑影響的靶細胞群的傳染病或傳染病相關炎癥，受第一種試劑影響的靶細胞群的傳染病或傳染病相關炎癥的方法，它以來自施用了第一種試劑的靶細胞群的第一個樣品和來自施用了第二種試劑的靶細胞群的第二個樣品為基礎，所述樣品提供了RNA來源。這樣的方法包括的步驟有，從第一個樣品導出第一個圖譜數據組，從第二個樣品導出第二個圖譜數據組，第一和第二個圖譜數據組各自包括多個成員，各成員是一組選定組分中一個獨特RNA組分量的定量測量值，從而通過這些組分的檢測能夠評估相對于第二種試劑，受所述第一種試劑影響的傳染病或傳染病相關炎癥，其中針對各組分的所述測量值是在基本上可重復的測量條件下獲取的，所述方法還產生了針對該組第一個校準過的圖譜數據組和第二個校準過的圖譜數據組，其中(i)第一個校準過的圖譜數據組的各成員是第一個圖譜數據組的相應成員與針對該組的基線圖譜數據組相應成員的函數，且(ii)第二個校準過的圖譜數據組的各成員是第二個圖譜數據組的相應成員與基線圖譜數據組相應成員的函數，其中基線圖譜數據組的各成員是相對于相關組受試者測定的、該組中所述組分之一的量的標準化測量值，且其中基線圖譜數據組與待評估的傳染病或傳染病相關炎癥有關，第一個和第二個校準過的圖譜數據組是第一個圖譜數據組和基線圖譜數據組之間的比較以及第二個圖譜數據組和基線圖譜數據組之間的比較，從而可以評估相對于第二種試劑影響的靶細胞群的傳染病或傳染病相關炎癥，受第一種試劑影響的靶細胞群的傳染病或傳染病相關炎癥。靶細胞群可以具有至少包括以下癥狀之一在內的系統感染的疑似癥狀，即，相對于醫學標準，白血球計數增加、溫度升高、心率加快、血壓升高或降低。同樣，靶細胞群可能具有涉及由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療等原因中至少一種所引起炎癥的系統性感染的疑似癥狀。第一種試劑可以是第一種藥物而第二種試劑可以是第二種藥物。或者，第一種試劑是一種藥物而第二種試劑是一種復合混合物或營養藥物。定量測量可通過擴增確定，測量條件是使所有組分的擴增效率相差小于大約2個百分點，或者它們相差小于1個百分點。測量條件在優于5個百分點的重復性范圍內或優于3個百分點的重復性范圍內是基本上可重復的。被評估的傳染病或傳染病相關炎癥是就受試者的局部組織而言的，且第一個樣品來自不同于所述局部組織類型的組織或流體。傳染病或傳染病相關炎癥可能是微生物感染、細菌感染、真核寄生蟲感染、病毒感染、真菌感染、全身炎性反應綜合征(SIRS)、菌血癥、病毒血癥、真菌血癥或由任何類別的微生物引起的敗血病。所述方法還可包括存儲第一個和第二個圖譜數據組于數字存儲介質中的步驟。存儲第一個和第二個圖譜數據組可包括將其作為記錄保存在數據庫中。基線圖譜數據組可來自同一受試者在不同于第一個樣品取樣條件或不同于第二個樣品取樣條件下獲取的一個或多個其它樣品。第一個樣品來自血液而基線圖譜數據組來自血液之外的受試者組織液或體液。或者，第一個樣品來自受試者的組織液或體液，而基線圖譜數據組來自血液。
在本發明的另一實施方案中，以來自受試者的第一個樣品為基礎提供了作為具有全身感染疑似癥狀的受試者炎癥指征的指標，所述的第一個樣品提供了RNA來源。所述方法包括從第一個樣品獲得一個圖譜數據組，該圖譜數據組包括多個成員，各成員是一組選定組分中某獨特RNA組分量的測定值，從而使這些組分的測量值成為炎癥的指征，所述的組包括表1中基因表達組中的至少兩種組分，在導出所述圖譜數據組的過程中，所述的各組分測量值是在基本上可重復的條件下獲得的，來自圖譜數據組的至少一個測量值被應用于一指標函數中，該函數提供了從所述圖譜數據組的至少一個測量值對所述炎癥的一個測量值的映射，從而產生了與樣品的炎癥有關的指標，其中指標函數使用了來自針對該組的基線圖譜數據組的數據，基線圖譜數據組的各成員是相對于相關組受試者測定的該組中所述組分之一的量的標準化測量值，其中的基線數據組涉及待評估的炎癥。受試者可具有至少包括以下癥狀之一在內的全身感染的疑似癥狀，即，相對于醫學標準，白血球計數增加、溫度升高、心率加快、血壓升高或降低。或者，全身感染的疑似癥狀涉及由鈍傷或穿透性外傷、外科手術、心內膜炎、尿路感染、肺炎或牙科或婦產科檢查或治療等原因中至少一種所引起的炎癥。所述的應用于指標函數中的至少一個圖譜數據組中的測量值可能是2、3、4或5。
還有其它的實施方案提供了用指標在傳染病或傳染病相關炎癥患者中指導治療干預的方法，該方法包括提供了依照上述實施方案中任一的指標，將該指標與對于相關受試者組進行測定所得的該指標的標準化值相比較以獲得差異值，然后用所述指標和該指標標準化值之間的差異來指導治療干預，其中的治療干預是微生物特異性治療，或細菌特異性治療，或真菌特異性治療，或病毒特異性治療，或真核寄生蟲特異性治療。
另一實施方案提供了用于在一組目的病原體中區分出傳染病或傳染病相關炎癥患者內病原體類型的方法，以至少一個來自受試者的樣品為基礎，該樣品提供了RNA的來源，所述方法包括測定針對受試者的至少一個圖譜數據組，將該圖譜數據組與對目的種類病原體中至少一組相關組樣品進行測定所獲的至少一個基線圖譜數據組進行比較以得到差異值，用此差異值從至少一組基線圖譜數據組內的病原體種類中區分出針對受試者的至少一個圖譜數據組中的病原體類型，其中所述的病原體種類是微生物。或者，病原體的種類是細菌，且該差異值用于將革蘭氏陽性細菌病原體與革蘭氏陰性細菌病原體區分開來。或者，病原體的種類是真菌，則所述差異值用于區分念珠菌屬(Candida)病原體和慢性念珠菌屬病原體。更特別的是，病原體的種類是病毒，則該差異值用于區分DNA病毒病原體和RNA病毒病原體，或者病原體的種類是病毒，而所述差異用于區分鼻病毒屬(rhinovirus)病原體和流感病毒屬(influenza)病原體。還更特別的是，該病原體種類是真核寄生蟲，則所述差異用于區分瘧原蟲屬(plasmodium)寄生蟲病原體和錐蟲屬(trypanosomal)病原體。
還有另一實施方案提供了利用指標從一組目的病原體中區分出傳染病或傳染病相關炎癥患者內病原體類型的方法，以至少一個來自受試者的樣品為基礎，所述方法包括提供了依照上述實施方案中任一個針對受試者的至少一個指標，將至少一個指標與對于至少一組相關受試者組進行測定所得的該指標的至少一個標準化值相比較以獲得至少一個差異值，然后利用所述的至少一個指標和該指標的至少一個標準化值之間的至少一個差異值從一類病原體中區分出病原體的類型。
附圖簡述前述的本發明特征參照以下詳述及其附圖將更易于理解，其中
圖1A顯示了在單個男性受試者患視神經炎過程期間分別在8天檢測來自原初炎性基因組(表1中所示)的24個基因的結果。
1B根據本發明的實施方案闡述了涉及圖1A數據的炎性指標的應用。
圖2是在9個不同的重要的臨床重要事件中計算的相同炎性指標的圖解。
圖3顯示了在單個供體中按所述指標表征的單劑量800mg布洛芬處理的效果。
圖4說明了圖示的五個不同狀況的計算急性炎癥指標。
圖5顯示了用于監測上呼吸道感染(URI)進程的病毒反應指標。
圖6和7用基因表達圖譜比較了兩種不同的群體(涉及表1炎癥基因表達組的48個位點)。
圖8從縱向研究方向對正常群體和類風濕性關節炎群體進行了比較。
圖9比較了兩種正常群體，一種縱向，一種橫向。
圖10說明了針對正常群體中多個個體顯示出的基因表達值。
圖11顯示了4個基因(表1炎癥基因表達組)中每一個基因的表達水平，在8個月中每個月對單個受試者進行檢測。
圖12和13類似顯示了在各情形中獨特單獨受試者(在每個情形中以感覺良好且不服藥為基礎進行選擇)的48個基因(表1炎癥基因表達組中的)中每一個的表達水平，在圖12的情形中每周測量持續4周，在圖13的情形中是每月測量持續6個月。
圖14顯示了在一定時間內施用抗炎癥類固醇對單個人受試者中炎癥基因表達的影響，用表1的炎癥基因表達組進行檢測。
圖15以與圖14類似的方式通過獲自人受試者的全血樣品顯示了在一定時間內施用單劑量潑尼松對5個基因(表1的炎癥基因表達組中的)表達的影響。
圖16也顯示了在一定時間內施用TNF抑制性化合物對單個類風濕性關節炎患者中炎癥基因表達的影響，但在此所述的表達被表示為與預先測定(與圖6和7有關)的正常(即，未確診的、健康的)群體同類部位的平均水平進行的比較。
圖17A進一步描述了在群體中炎癥基因表達的一致性。
圖17B顯示了獲自未確診群體的指標值的正態分布。
圖17C說明了與圖17B相同的指標的應用，其中正常群體的炎癥中值被設為0，對正常和患病受試者都進行相對于該中值的標準偏差單位作圖。
圖18以類似于圖17A的方式作出了兩組不同(反應者對無反應者)的患類風濕性關節炎的受試者群體(每組6人)的與圖17A中相同的7個位點的基因表達圖譜。
圖19由此闡明炎癥指標在評估患類風濕性關節炎的單個受試者中的應用，所述受試者對傳統的甲氨蝶呤療法反應不良。
圖20類似描述了所述的炎癥指標在評估3名類風濕性關節炎患者中的應用，所述患者對傳統的甲氨蝶呤療法反應不良。
圖21-23分別顯示了經歷三種獨立的療法后國際組類風濕性關節炎患者的炎癥指標。
圖24描述了炎癥指標對評估單一的炎性腸病患者的應用。
圖25顯示了參照其它非甾體抗炎藥(NSAIDs)，在體外用布洛芬處理的全血的24個位點(表1的炎癥基因表達組中的)的基因表達圖譜。
圖26顯示了如何客觀、定量、準確且可重復的比較兩種競爭性抗炎化合物的作用。
圖27至41闡明了在傳染病早期鑒定和監測中基因表達組的應用。
圖27利用研發的24個基因的新細菌基因表達組區別宿主生物學體系中不同的細菌狀況。
圖28顯示了來自三種獨立來源釀膿鏈球菌(S.pyogenes)、枯草芽孢桿菌(B.subtilis)和金色鏈球菌(S.aureus)的LTA在單個位點IFNG的差異表達。
圖29和30分別顯示了全血中炎癥48A和48B位點(分別涉及上述圖6和7)在兩小時后對施加革蘭氏陽性和革蘭氏陰性生物的反應。
圖31和32分別相應于圖29和30并且與它們相似，除了此處的監測是在施用6小時后進行的之外。
圖33比較了由大腸桿菌誘發和由無生物體的大腸桿菌濾出液誘發的基因表達反應。
圖34與圖33類似，但此處所比較的反應是對來自單獨的大腸桿菌濾出液的刺激和對來自已加入多粘菌素B的大腸桿菌濾出液的刺激的反應。
圖35描述了在金色鏈球菌加入2、6和24小時后誘發的基因表達反應。
圖36至41比較了在不同濃度和時間大腸桿菌和金色鏈球菌誘發的基因表達。
圖42描述了將統計學T檢測應用于鑒別能區分正常受試者和不穩定類風濕性關節炎患者之間的信號基因表達組的潛在成員。
圖43描述了對于17個基因的組而言8名疑似患菌血癥的患者的表達水平。
圖44描述了將統計學T檢測應用于鑒別能區分正常受試者和菌血癥患者之間的信號基因表達組的有效成員。
圖45描述了一個算法(如圖中所示)的應用，得到了當分別應用于正常受試者、類風濕性關節炎患者和菌血癥患者時的類風濕性關節炎(RA)的相關指標。
圖46描述了一個算法(如圖中所示)的應用，得到了當分別應用于正常受試者、類風濕性關節炎患者和菌血癥患者時的菌血癥相關指標。
特定實施方案的詳述定義除非上下文中有另外的需要，否則以下術語應具有下文所指出的含義“算法”是用于描述生物學狀況的一個規則。所述的規則可以是代數上專門定義的，也可以包括需要專門領域知識的備選的或多個判定點、專業的說明或其它臨床指征。
根據此處所定義的其它術語，“試劑”是“組合物”或“刺激物”，或組合物和刺激物的組合。
“擴增”在定量RT-PCR試驗中是DNA復制數目的函數，由此可以對其濃度進行定量。“擴增”在此指定量檢測技術的靈敏度和特異性。因此，擴增是在對于檢測的所有組分而言擴增效率及由此而來的靈敏度和重復性基本上相似的條件下提供了組分濃度的測量值。
“基線圖譜數據組”是與用于算術標準化目的的預期生物學狀況下對生物學樣品(或群體和一個樣品)進行評估所產生的基因表達組組分相關的一個數值。預期的生物學條件可以是，例如，在暴露于某試劑之前或在未治療疾病存在或未患病的條件下受試者(或群體或一組受試者)的狀況。備選地，或附加的，預期的生物學狀況可以是受試者或群體或一組受試者的健康狀況。備選地，或附加的，預期的生物學狀況可以是與基于以下因素之一選定的群體或受試者組相關的狀況年齡、性別、種族、地理位置、營養史、醫療狀況、臨床指征、藥物處理、身體的活動性、體重和環境暴露情況。
一“組”或一“群”樣品或受試者指限定或選定的樣品或受試者組，其中在該組或該群樣品或受試者中所包括的成員之間具有根本的共性或關聯。
一“細胞群”指任何的細胞組，其中在細胞群的成員之間存在根本的共性和關聯，例如，包括一組細胞來自一個生物體或來自一批培養細胞或來自一個活組織切片檢查樣品。
受試者的“生物學狀況”是在有關領域內處于觀察下的受試者狀況，所述領域可能包括能監測其狀況變化的受試者的任何方面，諸如健康狀況、包括癌癥在內的疾病、外傷、衰老、感染、組織退化、發育進程、身體健康、肥胖和心情。正如可觀察到的，在此范圍內的狀況可能是慢性的或急性的或僅僅是瞬時的。此外，目標的生物學狀況可通過生物體或細胞群來表明或可局限于特定的器官內(諸如皮膚、心臟、眼睛或血液)，但在任一情況下，所述狀況都可通過被影響的細胞群的一個樣品而被直接監測，或通過來自受試者其它部位的樣品進行間接監測。術語“生物學狀況”包括“生理學狀況”。
受試者的“體液”包括受試者的血液、尿液、脊髓液、淋巴液、粘膜分泌液、前列腺液、精液、血淋巴或本領域已知的其它任何體液。
“校準的圖譜數據組”是針對組中給定組分而言的第一個圖譜數據組成員與基線圖譜數據組相應成員的函數。
“臨床指征”是單獨或與其它數據結合用于評估細胞群或生物體生理學狀況的任何生理學數據。此術語包括臨床前指征。
“組合物”包括處于任何物理狀態或在組合的物理狀態情況下的化學化合物、營養藥物、藥物、順勢療法制劑、對抗療法制劑、自然療法制劑、化合物的組合、毒素、食物、食品添加劑、礦物以及物質的復雜混合物。
從樣品中“導出”圖譜數據組包括通過以下兩種方式測定與基因表達組的組分相關的一組數值(i)通過直接檢測生物學樣品中的所述組分或(ii)通過檢測已暴露于原始樣品中或來源于原始樣品的物質中的第二種生物學樣品中的所述組分。
在一組組分中的“獨特的RNA或蛋白質組分”是獨特表達的基因產物，或者RNA或者蛋白質。基因的“表達”產物包括由信使RNA的翻譯產生的基因產物，或者是RNA或者是蛋白質。
“基因表達組(gene expression panel)”是經實驗核實的一組組分，各組分是基因獨特表達的產物，或為RNA或為蛋白質，其中該組組分的選擇是通過它們的檢測能檢測目標生物學狀況。
“基因表達圖譜”是由評估生物學樣品(樣品群或樣品組)產生的與基因表達組組分相關的一組數值。
“基因表達圖譜炎性指標”是提供了基因表達圖譜的情形對單值炎癥測量值的映射的指標函數的值。
受試者的“健康狀況”包括受試者的智力、情緒、身體、精神、對抗療法、自然療法和順勢療法的狀況。
“指標”是為了幫助簡化或顯示或告知更復雜的數量信息分析而進行的算術或數學推導的數字特征。疾病或群體的指標可通過應用特定的算法針對具有共同生物學狀態的數個受試者或樣品來確定。
“炎癥”用于此處的意思與該詞的普通醫學意義一樣，且可以是急性或慢性的、簡單的或化膿性的、局部的或散布的、細胞的或組織的反應，由任何數量的化學、物理或生物學試劑或試劑組合引起或維持。
“炎性狀態”用于指由炎癥產生的受試者相應的生物學狀況，或者通過發炎的程度對其表征。
基于基因共同組的數據組的“大數量”是指數據組的數目大到足以得到相對于以同一組為基礎的例數據組而言的統計學顯著性結果。
待施用組合物的受試者的“標準”狀態指施用前的受試者狀態，即使受試者碰巧患病也可。
基因“組”是至少包括兩個組分的一組基因。
來自受試者的“樣品”可包括取自受試者的單個細胞或多個細胞或細胞片段或體液的等分試樣，所用方式包括靜脈穿刺、排泄、射精、按摩、活組織切片、針頭吸取、灌洗采樣、刮取、外科手術切開或干預或本領域已知的其它方式。
“特征圖譜(signature profile)”是為了區別生物學狀態、試劑或作用的生理學機制而選擇的基因表達圖譜中經實驗證實的子集。
“特征組”是基因表達組的子集，其組分的選擇是為了辨別生物學狀態、試劑或作用的生理學機制。
“受試者”是處于觀察下的細胞、組織或者人或非人生物體，無論是體內的、離體的或體外的。當我們提到基于來自受試者的樣品評估受試者的生物學狀況時，不僅包括了利用來自人受試者的血液或其它組織樣品來評估人受試者的狀況，還包括了使用血液樣品本身作為受試品評估例如療法或某試劑對該樣品的作用。
“刺激”包括(i)被監測的與受試者的物理相互作用，例如紫外線A或B，或針對季節性情緒失調的光療法，或者用補骨脂素治療牛皮癬或用植入的放射性物質治療黑素瘤，其它放射性暴露，以及(ii)受試者的任何被監測的身體、智力、情緒或精神活躍性或不活躍性。
“治療”包括意圖維持或改變受試者被監測的生物學狀況的所有干預，無論是生物學的、化學的、物理的、超自然的的方法或這些前述方法的組合。
結合于此作為參考的、本文發明人提出的發明申請且在2001年4月12日公布、題為“用校準的基因表達圖譜表征生物學狀態或試劑的體系和方法”的PCT專利申請
發明者M·貝維拉卡, V·特賴恩, D·M·班凱蒂斯－戴維斯, J·C·舍羅麗斯 申請人:蘇爾斯精密藥物公司