糖尿病生物標(biāo)志物及其應(yīng)用
【專利說明】
[0001] 優(yōu)先權(quán)?目息
[0002] 本發(fā)明專利申請要求于2012年8月1日提交的PCT專利申請NO. PCT/ CN2012/079497的權(quán)益，該專利申請?jiān)诖巳恳米鳛閰⒖肌?br>技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及生物標(biāo)志物領(lǐng)域，具體地涉及II型糖尿病標(biāo)志物及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0004] II型糖尿病是一種受遺傳因素和環(huán)境因素共同影響的復(fù)雜失調(diào)，已在全世界成為 一個(gè)主要公共健康問題。目前，研宄潛在的遺傳因素對II型糖尿病的影響主要是通過全基 因組關(guān)聯(lián)研宄（GWAS)，關(guān)注于從生物體基因組中識(shí)別遺傳組分。最近，研宄表明，II型糖 尿病發(fā)展的危險(xiǎn)因素還可能包括來源于"另一個(gè)基因組"的因素，即"腸道微生物組"（也叫 "腸道宏基因組"）。
[0005] 在腸道宏基因上先前的宏基因組研宄，主要利用16S rRNA測序及鳥槍法（WGS)測 序，已經(jīng)提供了一個(gè)共生的微生物群落以及其功能的概貌。例如，MetaHIT聯(lián)盟于2010年 建立了包含330萬個(gè)基因的人類腸道微生物基因集。值得注意的，一個(gè)更加廣泛的腸道微 生物集及其基因隨后在，"人類腸道宏基因組計(jì)劃聯(lián)盟"（HMPC)中公開。
[0006] 然而，為了了解II型糖尿病，需要更多的研宄工作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明是基于發(fā)明 人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的：
[0008] 在人類疾病包括世界上最流行的內(nèi)分泌疾病II型糖尿病（T2D)中，腸道微生物 的評估和鑒定已經(jīng)成為主要的研宄領(lǐng)域。為了分析II型糖尿病患者的腸道微生物組成， 發(fā)明人開發(fā)了一套方案，用于宏基因組關(guān)聯(lián)研宄（MGWAS)，并且開展兩步宏基因組關(guān)聯(lián)研宄 (MGWAS)，基于對來自344位中國人的腸道微生物DNA的深度鳥槍測序。發(fā)明人鑒定并且驗(yàn) 證了?60, 000個(gè)II型糖尿病關(guān)聯(lián)標(biāo)記物。為了開發(fā)利用腸道微生物進(jìn)行II型糖尿病分 類的潛力，發(fā)明人開發(fā)了一種基于基因標(biāo)記物的疾病分類系統(tǒng)，使用的基因標(biāo)記物是利用 最小冗余-最大相關(guān)特征選擇法（mRMR)篩選出來的50個(gè)基因標(biāo)記物，其被定義為一組最 優(yōu)基因集。為了直觀地評價(jià)基于這50個(gè)腸道微生物基因標(biāo)記物的II型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，發(fā) 明人計(jì)算出一個(gè)健康指數(shù)。本發(fā)明的數(shù)據(jù)為II型糖尿病相關(guān)的腸道宏基因組的特性提供 了具有洞察力的見解，為未來研宄腸道宏基因組在其他相關(guān)失調(diào)中的病理學(xué)作用提供了示 例，為基于腸道微生物評估個(gè)體具有如此疾病的風(fēng)險(xiǎn)方法提供了潛在用途。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一組分離的核酸，所述一組分離的核酸由 具有SEQ ID NO: 1-50所示的多核苷酸序列的核苷酸所構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，每個(gè)分 離的核酸可能被當(dāng)成動(dòng)物異常狀態(tài)的所述生物標(biāo)志物。例如，異常狀態(tài)是糖尿病，任選地， 是II型糖尿病。本發(fā)明還進(jìn)一步提出了一組分離的核酸，其由具有SEQ ID N0:l-50至少 之一所示的多核苷酸序列的核酸構(gòu)成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一組分離的核酸，其由具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的核苷酸構(gòu)成。
2. -種確定對象異常狀態(tài)的方法，其特征在于，包括步驟：確定所述對象腸道微生物 菌群中是否存在核苷酸，其中，所述核苷酸具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述異常狀態(tài)是糖尿病，任選地是II型糖 尿病。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，檢測所述對象的排泄物，從而確定是否存 在具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核苷酸，任選地，所述排泄物為糞便樣 本。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，確定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示 的多核苷酸序列的所述核苷酸進(jìn)一步包括： 從所述對象的所述排泄物中分離核酸樣本； 基于所獲得的核酸樣本，構(gòu)建DNA文庫； 對所述DNA文庫進(jìn)行測序，以便獲得測序結(jié)果；以及 基于所述測序結(jié)果，確定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核 苷酸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述測序步驟是利用第二代測序方法或 第三代測序方法進(jìn)行的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述測序步驟是利用選自HiSeq200、 S0LID、454和單分子測序裝置的至少一種進(jìn)行的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，確定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示 的多核苷酸序列的核苷酸進(jìn)一步包括： 將所述測序結(jié)果與具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核苷酸進(jìn)行比對； 以及 基于比對結(jié)果，確定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核苷 酸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述比對步驟是利用選自S0AP2和MAQ的 至少一種進(jìn)行的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括步驟： 確定具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的核苷酸的相對豐度；以及 將所述相對豐度與預(yù)測的臨界值進(jìn)行比較。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，存在具有SEQIDN0:6-9, 11-12, 16-17， 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37和48至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在具 有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 18, 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47 和 49-50 至少之一所示的多核 苷酸序列的核苷酸，是異常狀態(tài)的指示，特別地，為糖尿病，更特別地，為II型糖尿病。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，存在具有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 18， 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47和49-50至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在具 有SEQIDN0:6-9, 11-12, 16-17, 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37 和 48 至少之一所示的多核 苷酸序列的核苷酸，是健康對象的指示，特別地為就糖尿病而言，更特別地，為就II型糖尿 病而言。
13. -種確定對象中異常狀態(tài)的方法，包括確定與所述異常狀態(tài)相關(guān)生物標(biāo)志物的所 述相對豐度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述異常狀態(tài)是糖尿病，任選地是II型 糖尿病。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述方法，其特征在于，在所述對象腸道菌群中，所述生物標(biāo)志物 是具有SEQIDNO: 1-50至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述方法，其特征在于，存在具有SEQIDNO:6-9, 11-12, 16-17， 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37和48至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在具 有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 18, 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47 和 49-50 至少之一所示的多核 苷酸序列的核苷酸，是糖尿病的指示，更特別地，是II型糖尿病。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，存在具有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 1 8, 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47和49-50至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在 具有SEQIDN0:6-9, 11-12, 16-17, 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37 和 48 至少之一所示的多 核苷酸序列的核苷酸，是健康對象的指示，特別地為就糖尿病