專利名稱：結(jié)核分枝桿菌感染的血液轉(zhuǎn)錄標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及結(jié)核分枝桿菌感染的領(lǐng)域，更具體地，涉及用于在治療之前、 期間和之后，診斷、預(yù)測和監(jiān)測潛伏性的和活性的結(jié)核分枝桿菌感染和疾病進展。長表格本專利申請包括長表格部分。所述表格的拷貝以電子的形式可得自USPTO網(wǎng)站 (http://seqdata. uspto. gov/)。該表格的電子拷貝經(jīng)要求及繳納37CFR 1. 19(b) (3)所規(guī) 定的費用可從USPTO獲得。
背景技術(shù)：
不限制本發(fā)明的范圍下，將其背景結(jié)合結(jié)核分枝桿菌感染的鑒定和治療進行描 述。肺結(jié)核(PTB)是全世界結(jié)核分枝桿菌(M. tuberculosis)引起的發(fā)病和死亡的主 要的和增長的起因。然而，多數(shù)感染了 M. tuberculosis的個體保持無癥狀，將感染保持在 潛伏性的形式，并認為該潛伏性的狀態(tài)是通過主動免疫響應(yīng)維持的(WHO ;Kaufmann，SH & McMichael, AJ.，Nat Med, 2005)。這受到報道的支持，所述報道顯示使用抗-TNF抗體治療 患克羅恩病(Crohn，sDisease)或者類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid Arthritis)的患者，引起 自身免疫癥狀的改善，然而另一個方面在事先接觸M. tuberculosis (Keane)的患者中引起 TB的再活化。對M. tuberculosis的免疫響應(yīng)是多因子的，并包括遺傳學(xué)上確定的宿主因 子，如 Thl 軸上的 TNF 和 IFN-γ 以及 IL-12 (綜述于 Casanova，Ann Rev ;Newport)。然而， 來自成年肺TB患者的免疫細胞能產(chǎn)生IFN- y、IL-12和TNF，以及IFN- γ療法不幫助改進 疾病(綜述于 Rel jic，2007，JInterferon & Cyt Res.，27，353-6 ，說明了更廣泛數(shù)量的 宿主免疫因子牽涉到抗M. tuberculosis的保護以及潛伏性的保持中。因此，在潛伏性的或 者活性的TB中所誘導(dǎo)的宿主因子的認識能提供關(guān)于免疫響應(yīng)的信息，所述免疫響應(yīng)能夠 控制M. tuberculosis的感染。PTB的診斷可能由于多種原因而困難及有問題。首先，通過顯微檢查(涂布陽 性)來證明典型的結(jié)核分枝桿菌在痰中的存在僅有50-70%的靈敏性，并且陽性診斷要求 M. tuberculosis通過培養(yǎng)進行分離，這可能長達8周。除此之外，一些患者的痰是涂布陰 性的，或者不能產(chǎn)生痰，故需要通過支氣管鏡檢查法這種介入性操作進行額外的取樣。由于 PTB的診斷中的這些限制，有時涂布陰性的患者要測試結(jié)核菌素(PPD)皮膚反應(yīng)(曼托試 驗)。然而，結(jié)核菌素(PPD)皮膚反應(yīng)不能區(qū)分BCG接種、潛在或者活性的TB。針對這個問 題，已經(jīng)開發(fā)了證明對特異M. tuberculosis抗原的免疫反應(yīng)性的檢測，所述抗原不存在于 BCG中。然而，對這些M. tuberculosis抗原的反應(yīng)性(由在、干擾素釋放檢測(IGRA)中 通過血細胞產(chǎn)生IFN-γ而測量)并不將潛伏性的與活性的疾病區(qū)分開。在臨床上，當(dāng)患者 經(jīng)皮下注射PPD，在沒有臨床癥狀或跡象或者放射學(xué)顯示的活性的疾病而具有IGRA陽性結(jié) 果時，通過延遲類型的高度靈敏反應(yīng)來定義潛伏性的TB。潛伏性的/潛在的肺結(jié)核(TB)的 再活化表現(xiàn)出嚴重的健康危害，具有向其他個體傳播的風(fēng)險，因此反映潛伏性的和活性的 TB患者的區(qū)別的生物標(biāo)記物在疾病控制中可能是有用的，尤其是由于抗分枝桿菌的藥物治療是困難的，并可能導(dǎo)致嚴重的副作用。發(fā)明概述本發(fā)明包括用于鑒別潛伏性的與活性的結(jié)核(TB)患者的方法和試劑盒(與健康 的對照相比)。在一個實施方案中，采用不同的和相互的免疫標(biāo)簽(signature)的血液微陣 列分析來確定、診斷、跟蹤及治療潛伏性的與活性的結(jié)核(TB)患者。在一個實施方案中，本發(fā)明包括在懷疑感染了結(jié)核分枝桿菌的患者中，區(qū)分活性 和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染的方法、系統(tǒng)和試劑盒，所述方法包括下述步驟從患者的全 血樣品中獲得基因表達數(shù)據(jù)集；測定一個或多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊的有差別的表達，所述 模塊區(qū)別感染的患者及未感染的個體，其中所述數(shù)據(jù)集顯示了與所對應(yīng)的未感染的個體相 比，在一個或多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中多核苷酸水平的總體變化，并且基于區(qū)分活性和潛 伏性的感染的一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊，區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌(TB) 感染。在一個方面，本發(fā)明還可以包括使用所測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定診斷的步驟。在另一個方面，本方法還可以包括使用所測定的對比基因產(chǎn)物信息來規(guī)劃預(yù)測的 步驟，或者使用所測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定治療計劃的步驟。在一個可選的方面，本 發(fā)明可以包括區(qū)分具有潛伏的TB的患者與活性的TB患者的步驟。在一個方面，所述模塊可 以包括模塊 Ml. 2,Ml. 3,Ml. 4,Ml. 5, Ml. 8、Μ2· 1、Μ2· 4、Μ2· 8、Μ3· 1、Μ3· 2、Μ3· 3、Μ3· 4、Μ3· 6、 Μ3. 7、Μ3. 8或者Μ3. 9中的基因的數(shù)據(jù)集，從而檢測活性的肺部感染。在另一個方面，所述 模塊可以包括模塊Ml. 5、Μ2. 1、M2.6、M2. 10、M3. 2或者M3. 3中基因的數(shù)據(jù)集，從而檢測潛 伏性的感染。在再另一個方面，下列基因在活性的肺部感染中被下調(diào)⑶3、CTLA-4、⑶觀、 ZAP-70、IL-7R、CD2、SLAM、CCR7和GATA-3。在一個具體的方面，圖9的模塊表達譜指示活性 的肺部感染，

圖10的模塊表達譜指示潛伏性的感染。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了在模塊M3. 4、M3. 6、M3. 7、 M3. 8和M3. 9中基因的低表達指示活性的感染。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了在模塊M3. 1中的基因的過表 達指示活性的感染。在本發(fā)明的再另一個方面，所述方法還可以包括區(qū)分TB感染與其他細菌感染的 步驟，其通過測定模塊M2. 2、M2. 3和M3. 5中的基因表達進行，這些模塊在分枝桿菌之外的 感染中，由外周血液單核細胞或者全血過表達?？蛇x地，所述方法可以包括區(qū)分在潛伏性的 和活性的TB患者血液中有差別的和相互的轉(zhuǎn)錄標(biāo)簽的步驟，其使用下列的模塊的兩個或 更多個:M1. 3,Ml. 4,Ml. 5,Ml. 8、Μ2· 1、Μ2· 4、Μ2· 8、Μ3· 1、Μ3· 2、Μ3· 3、Μ3· 4、Μ3· 6、Μ3· 7、Μ3· 8 或者Μ3. 9 (用于活性的肺部感染)以及模塊Ml. 5、Μ2. 1、Μ2·6、Μ2· 10、Μ3. 2或者Μ3. 3 (用 于潛伏性的感染)。與健康的患者相比，在活性的肺部TB感染中上調(diào)的基因的實例選自表 7A、7D、7I、7J和7K。與健康的患者相比，在活性的肺部TB感染中下調(diào)的基因的進一步實例 選自表7B、7C、7E、7F、7G、7H、7L、7M、7N、70和7P。在一個具體的方面，相對于健康的患者，在 潛伏性的TB感染中上調(diào)的基因可以選自表8B。在另一個具體的方面，相對于健康的患者， 在潛伏性的TB感染中下調(diào)的基因可以選自表8A、8C、8D、8E和8F。本發(fā)明的另一個實施方案是在懷疑感染了結(jié)核分枝桿菌的患者中區(qū)分活性的和 潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染的方法，所述方法包括下述步驟從具有活性的結(jié)核分枝桿菌 感染的第一個臨床組得到第一基因表達數(shù)據(jù)集，從具有潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染患者的 臨床組得到的第二基因表達數(shù)據(jù)集以及從未感染個體的臨床組得到的第三基因表達譜；產(chǎn) 生基因簇數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集包含第一、第二和第三數(shù)據(jù)集的任意兩者之間基因有差別的表達；并確定表達/表現(xiàn)的獨特的樣式，所述樣式指示潛伏性的感染、活性的感染或者健 康。在一個方面，將各個臨床組按照表6中119個基因中的每一個分到獨特的表達/表現(xiàn) 圖譜中。在另一個方面，第一和第三數(shù)據(jù)集的數(shù)值進行比較，并將來自第三數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)集 的數(shù)值從中減去。在另一個具體的方面，將第二及第三數(shù)據(jù)集的數(shù)值進行比較，并將來自第 三數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)集的數(shù)值從中減去。在一個具體的實施方案中，所述方法可以進一步包括 比較兩個不同的數(shù)據(jù)集的數(shù)值，并將剩下的數(shù)據(jù)集的數(shù)值減去的步驟，從而區(qū)分具有潛伏 性感染的患者、具有活性的感染的患者以及未感染的個體。在一個方面，本發(fā)明可以進一步 包括使用所測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定診斷或者預(yù)測的步驟。在再另一個方面，所述 方法包括使用所測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定治療計劃的步驟。該方法還可以包括通過 分析在基因和患者簇中的表達/表現(xiàn)，區(qū)分具有潛伏性的TB的患者與活性的TB患者的步 馬聚ο 在一個具體的方面，該方法可以進一步包括測定下述基因的表達水平的步驟 ST3GAL6、PAD14、TNFRSF12A、VAMP3、BR13、RGS19、PILRA、NCFl、L0C652616、PLAUR (CD87)、 SIGLEC5、B3GALT7、IBRDC3 (NKLAM)、AL0X5AP (FLAP)、MMP9、ANPEP (APN)、NALP12、CSF2RA、 IL6R(CD126)、RASGRP4、TNFSF14 (CD258)、NCF4、HK2、ARID3A、PGLYRP1 (PGRP)，其在潛伏性的 TB患者低表達/低表現(xiàn)，而在健康的個體或者活性的TB患者的血液中不是如此。在另一 個具體的方面，該方法可以進一步地包括測定所述基因的表達水平的步驟ABCG1、SREBF1、 RBP7(CRBP4)、C22orf5、FAM101B、S100P、L0C649377、UBTDl、PSTPIP-I、RENBP、PGM2、SULF2、 FAM7A1、H0M-TES-103、NDUFAF1、CES1、CYP27A1、FLJ33641、GPR177、MID1IP1(MIG-12)、PSD4、 SF3AUN0V(CCN3)、SGK(SGKl)、CDK5R1、L0C642035，其在健康的對照個體的血液中過表達/ 過表現(xiàn)，但是在潛伏性的TB患者的血液中低表達/低表現(xiàn)，并在活性的TB患者的血液中低 表達/低表現(xiàn)。在另一個具體的方面，該方法可以進一步包括測定下述基因的表達水平的 步驟ARSG、L0C284757、MDM4、CRNKLl、IL8、L0C389541、CD300LB、NIN、PHKG2、HIP1，其在健 康個體的血液中過表達/過表現(xiàn)，在潛伏性和活性的TB患者中低表達/低表現(xiàn)。在一個具 體的方面，該方法可以進一步包括測定下述基因的表達水平的步驟PSMB8(LMP7)、AP0L6、 GBP2、GBP5、GBP4、ATF3、GCHl、VAMP5、WARS、LIMKl、NPC2、IL-15、LMTK2、STXll (FHL4)，其 在活性的TB的血液中過表達/過表現(xiàn)，并在潛伏性的TB患者和健康的對照個體的血液中 低表達/低表現(xiàn)。在一個具體的方面，該方法可以進一步包括測定下述基因的表達水平的 步驟:FLJ11259 (DRAM)、JAK2、GSDMDC1 (DF5L) (FKSGlO)、SIPAIL1、[2680400] (KIAA1632)、 ACTA2 (ACTSA)、KCNMBl (SLO-BETA)，其在來自活性的TB患者的血液中過表達/過表現(xiàn)， 并在來自潛伏性的TB患者和健康的對照個體的血液中低表達/低表現(xiàn)。在一個具體的 方面，該方法可以進一步包括測定下述基因的表達水平的步驟SPTANI、KIAAD179 (Nnpl) (RRPl)、FAM84B (NSE2)、SELM、IL27RA、MRPS34、[6940246] (IL23A)、PRKCA (PKCA)、CCDC41、 CD52 (CDW52)、[3890241] (ZN404)、MCCCl (MCCA/B)、S0X8、SYNJ2、FLJ21127、FHIT,其在活 性的TB患者的血液中低表達/低表現(xiàn)，而在潛伏性的TB患者或者健康的對照個體的血 液中不如此。在一個具體的方面，該方法可以進一步包括測定下述基因的表達水平的步 驟=CDKLl (p42)、MICALCL、MBNL3、RHD、ST7 (RAYl)、PPR3R1、[360739] (PIP5K2A)、AMFR, FLJ22471、CRAT(CATl)、PLA2G4C、AC0T7(ACT)(ACHl)、RNF182、KLRC3(NKG2E)、HLA-DPB1，其 在健康對照個體的血液中低表達/低表現(xiàn)，在潛伏性的TB患者的血液中過表達/過表現(xiàn)，以及在活性的TB患者的血液中過表達/過表現(xiàn)。本發(fā)明的再另一個實施方案是用于在疑似結(jié)核分枝桿菌感染的患者中區(qū)分活性 的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染的方法，所述方法包括下述步驟從全血樣品中獲得基因 表達數(shù)據(jù)集；將所述基因表達數(shù)據(jù)集分類到一個或多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中；并將區(qū)分活 性的和潛在的結(jié)核分枝桿菌感染的所述一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊的有差別的表達 進行繪圖，從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染。在一個方面，所述數(shù)據(jù)集包括 TRIM基因。在一個方面，所述數(shù)據(jù)集包括11 1]\1基因，具體地31 1]\15、6、19( ]^)、21、22、25、 68，在活性的肺部TB中過表達/表達。在一個方面，TRIM基因的數(shù)據(jù)集，包括TRIM 28,32, 51、52、68，在活性的肺部TB中低表達/表達。本發(fā)明的另一個實施方案是在懷疑感染了結(jié)核分枝桿菌的患者中診斷具有活性 的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染的方法，所述方法包括檢測得自全血的一個或者多個轉(zhuǎn) 錄基因表達模塊的有差別的表達，所述模塊區(qū)分感染的和未感染的患者，其中全血證實了 與相對應(yīng)的未感染的患者相比，在所述一個或多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中多核苷酸水平的總 體變化，從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染。在另一個方面，所述方法包括下述 的一個或多個的步驟使用所測定的對比基因產(chǎn)物信息制定診斷，使用所測定的對比基因 產(chǎn)物信息制定診斷的步驟和使用所測定的對比基因產(chǎn)物信息制定治療計劃的步驟。在一個 可選的方面，所述方法可以包括區(qū)分潛伏性的TB與活性TB患者的步驟。在一個方面，所述 模塊可以包括在下述模塊中的基因數(shù)據(jù)集M1. 2,Ml. 3、M1. 4,Ml. 5,Ml. 8、M2. 1、M2. 4、M2. 8、 M3. 1、M3. 2、M3. 3、M3. 4、M3. 6、M3. 7、M3. 8或者M3. 9，從而檢測活性的肺部感染。在另一 個方面，所述模塊可以包括在下述模塊中的基因數(shù)據(jù)集:M1. 5、M2. 1、M2. 6、M2. 10、M3. 2或 者M3. 3，從而檢測潛伏性的感染。在再另一個方面，下述基因在活性的肺部感染中被下調(diào)， CD3、CTLA-4、CD28、ZAP-70、IL-7R、CD2、SLAM、CCR7 和 GATA-3。在一個具體的方面，在圖 9 中的模塊的表達譜指示活性的肺部感染，在圖10中的模塊的表達譜指示潛伏性的感染。已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)了在模塊M3. 4、M3. 6、M3. 7、M3. 8和M3. 9中的基因的低表達指示活性的感染。還發(fā) 現(xiàn)了在模塊M3. 1中的基因的過表達指示活性的感染。在本發(fā)明的再另一個方面，該方法還包括通過測定模塊M2. 2、M2. 3和M3. 5中的基 因表達，區(qū)分TB感染與其他的細菌感染的步驟，所述模塊在分枝桿菌之外的感染中，由外 周血液單核細胞或者全血過表達?？蛇x地，該方法可以包括在潛伏性的和活性的TB患者的 血液中，使用兩個或更多個下述模塊區(qū)分不同的和相互的轉(zhuǎn)錄標(biāo)簽的步驟對于活性的肺 部感染，為 Ml. 3,Ml. 4,Ml. 5,Ml. 8、Μ2· 1、Μ2· 4、Μ2· 8、Μ3· 1、Μ3· 2、Μ3· 3、Μ3· 4、Μ3· 6、Μ3· 7、 Μ3. 8或者Μ3. 9，對于潛伏性的感染，為模塊Ml. 5、M2. 1、M2. 6、M2. 10、M3. 2或者M3. 3。相對 于健康的患者，在活性的肺部TB感染中上調(diào)的基因的實例選自表7A、7D、7I、7J和7K。相 對于健康的患者，在活性的肺部TB感染中下調(diào)的基因的其它實例選自表7B、7C、7E、7F、7G、 7H、7L、7M、7N、70和7P。在一個具體的方面，相對于健康的患者，在潛伏性的TB感染中上調(diào) 的基因的實例選自表8B。在另一個具體的方面，相對于健康的患者，在潛伏性的TB感染中 下調(diào)的基因的實例選自表8A、8C、8D、8E和8F。本發(fā)明的另一個實施方案是試劑盒，所述試劑盒用于在懷疑感染了結(jié)核分枝桿菌 的患者中，診斷具有活性和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染，該試劑盒包括用于從患者獲得基 因表達數(shù)據(jù)集的基因表達檢測器；以及能夠?qū)⒌米匀幕虮磉_與預(yù)設(shè)的基因模塊數(shù)據(jù)集進行比較的處理器，所述數(shù)據(jù)集區(qū)分感染的和未感染的患者，其中全血證實了與相對應(yīng) 的未感染的患者相比，在一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中的多核苷酸水平的總體變化， 從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染。再另一個實施方案包括診斷具有活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染的患者的 系統(tǒng)，其包括來自所述患者的基因表達數(shù)據(jù)集；以及能夠?qū)⒌米匀幕虮磉_與預(yù)設(shè) 的基因模塊數(shù)據(jù)集進行比較的處理器，所述數(shù)據(jù)集區(qū)分感染的和未感染的患者，其中全血 證實了與相對應(yīng)的未感染的患者相比，在一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中的多核苷酸水 平的總體變化，從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染，其中對于活性的肺部感染 而言，所述模塊選自 Ml. 3,Ml. 4,Ml. 5,Ml. 8、Μ2· 1、Μ2· 4、Μ2· 8、Μ3· 1、Μ3· 2、Μ3· 3、Μ3· 4、Μ3· 6、 Μ3· 7、Μ3· 8或者Μ3· 9，對于潛伏性的感染而言，選自模塊ML 5、Μ2· 1、Μ2· 6、Μ2· 10、Μ3· 2或 者 Μ3· 3。附圖的簡要說明為了更完全地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，在此參考本發(fā)明的詳述以及所附的圖， 以及其中圖1顯示了來自42個參與者的基因陣列表達，存在于至少2個樣品中的基因 (PU^)，與中間數(shù)相比上調(diào)或者下調(diào)2倍的基因，通過皮爾遜相關(guān)系數(shù)集中，來比較活性的 ΡΤΒ、潛伏性的ΤΒ、健康的BCG未接種的對照及健康的BCG經(jīng)接種的對照；圖2顯示了基因陣列表達結(jié)果，所述結(jié)果得自PAL2，上調(diào)或者下調(diào)表達2 倍的，在各臨床組之間篩選在表達中統(tǒng)計上顯著的差別，所述篩選使用非參數(shù)檢驗 (Kruskal-Wallis) ,P < 0. 01，以及使用 Benjamini-Hochberg 相關(guān)系數(shù)(1473 個基因)，并 使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)獨立地合并，來比較活性的ΡΤΒ、潛伏性的TB和健康的對照；圖3A-3D顯示了基因陣列表達結(jié)果，其來自PAL2，2倍表達上調(diào)或者下調(diào) 的，在各個臨床組之間篩選在表達中統(tǒng)計上顯著的差別，所述篩選使用非參數(shù)檢驗 (Kruskal-Wallis)，Ρ < 0. 01，以及使用Benjamini-Hochberg矯正，并隨后篩選對于基因注 釋中的生物過程“免疫響應(yīng)”的基因本體論術(shù)語的存在，并使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)獨立地集中 (158個基因)。這158個基因分別顯示在4個圖中以便閱覽(圖3A-3D)。圖3Α顯示了比較活性的ΡΤΒ、潛伏性的ΤΒ、健康BCG的未接種的對照及健康BCG 的經(jīng)接種的對照的基因陣列表達結(jié)果；圖;3Β顯示了比較活性的ΡΤΒ、潛伏性的ΤΒ、健康BCG的未接種的對照及健康BCG 的經(jīng)接種的對照的基因陣列表達結(jié)果；圖3C顯示了比較活性的ΡΤΒ、潛伏性的ΤΒ、健康BCG的未接種的對照及健康BCG 的經(jīng)接種的對照的基因陣列表達結(jié)果；圖3D顯示了比較活性的ΡΤΒ、潛伏性的ΤΒ、健康BCG的未接種的對照及健康BCG 的經(jīng)接種的對照的基因陣列表達結(jié)果；圖4顯示了來自42名參與者的基因陣列表達結(jié)果，存在于至少2個樣品中的基因 (PAL2)，與中位數(shù)相比高或者低2倍的基因，通過皮爾遜相關(guān)系數(shù)集中的選擇作為TRIM的 基因，比較了活性的PTB、潛伏性的TB、健康BCG的未接種的對照及健康BCG的經(jīng)接種的對 照。圖5A顯示了來自42名參與者的基因陣列表達結(jié)果的細節(jié)，存在于至少2個樣品中的基因(PAL2)，與中位數(shù)相比高或者低2倍的基因，通過皮爾遜相關(guān)系數(shù)集中，比較了活 性的PTB、潛伏性的TB、健康BCG的未接種的對照及健康BCG的經(jīng)接種的對照，顯示了抑制 性免疫調(diào)控配體(PDL1/CD274，PDL2/CD27;3)在活性的TB患者中過表達。圖5B顯示了未經(jīng)篩選的基因陣列表達結(jié)果，其證實了 PDLl僅在活性的TB患者中表達。圖6顯示了在基因陣列表達結(jié)果中篩選至少存在于2個樣品中的基因，其與中位 數(shù)相比上調(diào)或下調(diào)2倍，在組之間表達統(tǒng)計上顯著差異(P < 0. 1，帶有Bonferroni相關(guān)系 數(shù)的Kruskal-Wallis非因數(shù)檢驗)06個基因)，其中獨立地使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)集中，比 較了活性的PTB、潛伏性的TB、健康BCG的未接種的對照及健康BCG的經(jīng)接種的對照；圖7顯示了在基因陣列表達結(jié)果中篩選存在于至少2個樣品中的基因，其與中 位數(shù)相比“表現(xiàn)得”上調(diào)或者下調(diào)2倍，在組之間表達統(tǒng)計上顯著差異(P < 0. 05，帶有 Bonferroni相關(guān)系數(shù)的Kruskal-Wallis非因數(shù)檢驗)(18個基因)，其中獨立地使用皮爾 遜相關(guān)系數(shù)集中，比較了活性的PTB、潛伏性的TB、健康BCG的未接種的對照及健康BCG的 經(jīng)接種的對照；圖8A顯示了將不同統(tǒng)計篩選合并區(qū)分全部3個臨床組的結(jié)果，所述篩選應(yīng)用到 篩選存在于至少2個樣品中的基因列表，其與中位數(shù)相比“表現(xiàn)得”上調(diào)或者下調(diào)2倍。在 潛伏性的和健康的之間，所示的轉(zhuǎn)錄物統(tǒng)計上顯著不同地表達(P < 0. 005，無相關(guān)系數(shù)的 Wilcoxon-Mann-Whitney非參數(shù)檢驗)，和在活性的和健康的之間，轉(zhuǎn)錄物統(tǒng)計上顯著不同 地表達(P < 0. 5，具有Bonferroni相關(guān)系數(shù)的Wilcoxon-Mann-Whitney非參數(shù)檢驗)-使 用皮爾遜相關(guān)系數(shù)獨立地集中的總計119個基因(患者/臨床組的群組表示于水平方向， 基因的群組表示于豎直方向)；這些119個基因分別在5個進一步的圖中顯示(圖8B-8F)， 以便閱覽，并顯示這些基因的亞組也可能用于區(qū)分不同的臨床組(也即活性的、潛伏性的 和健康的)。圖8B顯示了將基因陣列表達結(jié)果篩選至少存在于2個樣品中的基因，其與中 位數(shù)相比“表現(xiàn)得”上調(diào)或下調(diào)2倍，轉(zhuǎn)錄物在潛伏性的和健康的表達中統(tǒng)計上顯著差 異(P < 0.005，無相關(guān)系數(shù)的Wilcoxon-Marm-Whitney非因數(shù)檢驗)，并且在活性的 和健康的之間，轉(zhuǎn)錄物統(tǒng)計上顯著不同地表達(P < 0. 5，具有Bonferroni相關(guān)系數(shù)的 Wilcoxon-Mann-Whitney非參數(shù)檢驗)(患者/臨床組的群組在水平方向上表示，基因的群 組在豎直方向上表示)；圖8C顯示了將基因陣列表達結(jié)果篩選至少存在于2個樣品中的基因，其與中 位數(shù)相比“表現(xiàn)得”上調(diào)或下調(diào)2倍，轉(zhuǎn)錄物在潛伏性的和健康的表達中統(tǒng)計上顯著差 異(P < 0. 005，無相關(guān)系數(shù)的Wilcoxon-Marm-Whitney非因數(shù)檢驗)，并且在活性的 和健康的之間，轉(zhuǎn)錄物統(tǒng)計上顯著不同地表達(P < 0. 5，具有Bonferroni相關(guān)系數(shù)的 Wilcoxon-Mann-Whitney 非參數(shù)檢驗)；圖8D顯示了將基因陣列表達結(jié)果篩選至少存在于2個樣品中的基因，其與中 位數(shù)相比“表現(xiàn)得”上調(diào)或下調(diào)2倍，轉(zhuǎn)錄物在潛伏性的和健康的表達中統(tǒng)計上顯著差 異(P < 0.005，無相關(guān)系數(shù)的Wilcoxon-Marm-Whitney非因數(shù)檢驗)，并且在活性的 和健康的之間，轉(zhuǎn)錄物統(tǒng)計上顯著不同地表達(P < 0. 5，具有Bonferroni相關(guān)系數(shù)的 Wilcoxon-Marm-Whitney非參數(shù)檢驗)患者/臨床組的群組在水平方向上表示，基因的群組
11在豎直方向上表示)；圖8E顯示了將基因陣列表達結(jié)果篩選至少存在于2個樣品中的基因，其與中 位數(shù)相比“表現(xiàn)得”上調(diào)或下調(diào)2倍，轉(zhuǎn)錄物在潛伏性的和健康的表達中統(tǒng)計上顯著差 異(P < 0.005，無相關(guān)系數(shù)的Wilcoxon-Marm-Whitney非因數(shù)檢驗)，并且，在活性的 和健康的之間，轉(zhuǎn)錄物統(tǒng)計上顯著不同地表達(P < 0. 5，具有Bonferroni相關(guān)系數(shù)的 Wilcoxon-Mann-Whitney非參數(shù)檢驗)(患者/臨床組的群組在水平方向上表示，基因的群 組在豎直方向上表示)；圖8F顯示了將基因陣列表達結(jié)果篩選至少存在于2個樣品中的基因，其與中位數(shù) 相比上調(diào)或下調(diào)2倍，轉(zhuǎn)錄物在潛伏性的和健康的表達中統(tǒng)計上顯著差異(P < 0. 005，無相 關(guān)系數(shù)的Wilcoxon-Marm-Whitney非因數(shù)檢驗)，并且在活性的和健康的之間，轉(zhuǎn)錄物統(tǒng)計 上顯著不同地表達(P<0. 5，具有Bonferroni相關(guān)系數(shù)的Wilcoxon-Mann-Whitney非參數(shù) 檢驗)(患者/臨床組的群組在水平方向上表示，基因的群組在豎直方向上表示)；圖9顯示了來自PTB(9)與對照(6)的基因模塊分析的基因陣列表達結(jié)果來自 5281個基因，篩選PAL2，通過Wilcoxon-Mann-Whitney檢驗，ρ < 0. 05和無多次檢驗校準(zhǔn) 下，活性的PTB和健康的對照在統(tǒng)計上顯著不同地表達；以及圖10顯示了來自PTB(9)與對照(6)的基因模塊分析的基因陣列表達結(jié)果來自 3137個基因，篩選PAL2，通過Wilcoxon-Mann-Whitney檢驗，ρ < 0. 05和無多次檢驗校準(zhǔn) 下，活性的PTB和健康的對照在統(tǒng)計上顯著不同地表達。發(fā)明詳述盡管在下文詳細地討論了本發(fā)明不同實施方案的制備和應(yīng)用，應(yīng)該理解本發(fā)明提 供了多種可實施的發(fā)明概念，所述概念能夠在多種具體的環(huán)境下體現(xiàn)。在此討論的具體實 施方案僅僅為了說明產(chǎn)生和應(yīng)用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。為了便于理解本發(fā)明，以下定義了多個術(shù)語。在此定義的術(shù)語具有本發(fā)明相關(guān)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義。術(shù)語如“一個(a/an)”、“一種(a/an) ”和“該”不意圖 僅指單數(shù)的實體，而包括一般的類，該類中具體的實例可能使用作為說明。本文使用的該術(shù) 語用于描述本發(fā)明的具體實施方案，然而其使用不限制本發(fā)明，除非在權(quán)利要求中指出。除 非另外限定，本文使用的所有技術(shù)及科學(xué)術(shù)語具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所一般地理 解的含義。隨后的參考文獻為技術(shù)人員提供了在本發(fā)明中所使用的多個術(shù)語的一般定義 Singleton等人，Dictionary of Microbiology and MolecularBiology(2d ed. 1994) ；The Cambridge Dictionary of Science and Technology (Walker ed.，1988) ；The Glossary of Genetics，5TH ED.，R. Rieger 等人(eds.), Springer Verlag (1991)；以及 Hale & Marham， The Harper Collins Dictionary ofBiology(1991)。在本領(lǐng)域中不同的生物化學(xué)和分子生物學(xué)方法是公知的。例如，分離和純化核酸 的方法詳細描述于 WO 97/10365 ；WO 97/27317 ；LaboratoryTechniques in Biochemistry and Molecular Biology :Hybridization with NucleicAcid Probes, Part I.Theory and Nucleic Acid Preparation, (P. Tijssen, ed. )Elsevier, N. Y. (1993)的第三章；Sambrook 等 人，Molecular Cloning :ALaboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, N. Y., (1989)；以及 CurrentProtocols in Molecular Biology, (Ausubel, F. M 等人，eds.) John Wiley & Sons, Inc. , New York(1987-1999)，包括附錄。
生物信息學(xué)定義如本文所使用的，“對象”指任意目標(biāo)項目或者信息(通常是文本的，包括名詞、動 詞、形容詞、副詞、短語、句子、符號、數(shù)字符號等等)。因此，對象是能夠構(gòu)成關(guān)系的任何事 物，以及能夠獲得、鑒定和/或從源中搜索的任何事物。“對象”包括但不限于目標(biāo)實體，如 基因，蛋白質(zhì)，疾病，顯型，機理，藥物等等。在一些方面中，如下文進一步所描述地，對象可 能為數(shù)據(jù)。如本文所使用的，“關(guān)系”指在同一單元(如短語、句子、文本的兩行或更多行、段 落、網(wǎng)頁的部分、頁面、雜志、論文、書籍等等)中共同出現(xiàn)的對象。其可能為文本、符號、數(shù) 字及其組合。如本文所使用的，“元數(shù)據(jù)內(nèi)容”指根據(jù)數(shù)據(jù)源中的文本組織的信息。元數(shù)據(jù)可能 包括標(biāo)準(zhǔn)的元數(shù)據(jù)(如都柏林核心元數(shù)據(jù))或者可能是標(biāo)本特異的。元數(shù)據(jù)格式的實例包 括但不限于，用于圖書館目錄的機器可讀目錄(MARC)記錄，源描述格式(RDF)以及可擴展 標(biāo)記語言(XML)。元對象可能人工產(chǎn)生或者通過自動化的信息提取運算法則產(chǎn)生。如本文所使用的，“引擎”指實施其他程序的核心或關(guān)鍵功能的程序。例如引擎可 以為操作系統(tǒng)或者應(yīng)用程序中的中心程序，其調(diào)節(jié)其他程序的全部操作。術(shù)語“引擎”還可 能指包括可以改變的運算法則的程序。例如可以設(shè)計知識發(fā)掘引擎，從而其確定關(guān)系的方 式可能變化，從而反映確定和排序關(guān)系的新規(guī)則。如本文所使用的，“語義分析”指表示相似概念的詞之間的關(guān)系的確定，如通過去 除后綴或者添加部分或者通過采用同義詞詞典。“統(tǒng)計分析”指基于計算各項目(詞、詞根、 詞干、元語法、短語等等)發(fā)生數(shù)量的技術(shù)。在不限定對象的集合中，用于不同的上下文的 相同短語可能代表不同的概念。對短語共同出現(xiàn)的統(tǒng)計分析可能幫助分析語義含糊?！罢Z 法分析(Syntacticanalysis)”可以用于通過詞類分析進一步地減少模糊。如本文使用的， 更一般地將一種或多種該分析稱作“語法分析(lexical analysis)”?！叭斯ぶ悄?Al)”指 某些方法，通過該方法，非人的設(shè)備如計算機實施人認為值得注意的或者“智能的”任務(wù)。實 例包括鑒定圖片，理解口語詞匯或者書寫的文字，以及解決問題。術(shù)語如“數(shù)據(jù)”、“數(shù)據(jù)集”及“信息”通?？山粨Q地與使用，“信息”和“知識”也是 如此。如本文所使用的，“數(shù)據(jù)”是最基礎(chǔ)的單元，其為依據(jù)試驗的測量或測量的集合。收集 數(shù)據(jù)以構(gòu)成信息，但是它基本上獨立于此，且可以組合成數(shù)據(jù)集，即數(shù)據(jù)的集合。于此相對， 信息得自目標(biāo)，如數(shù)據(jù)(單元)可能在種族、性別、身高、體重及飲食方面收集，用于發(fā)現(xiàn)與 心血管疾病風(fēng)險有關(guān)的變量的目的。然而，相同的數(shù)據(jù)可能用于開發(fā)食譜或者產(chǎn)生關(guān)于飲 食偏好的“信息”，所謂飲食偏好即這樣的可能性，在超級市場中特定的產(chǎn)品具有更高的銷 售可能性。如本文所使用的，術(shù)語“數(shù)據(jù)庫”是原始的或者收集的數(shù)據(jù)的儲存庫，甚至在數(shù)據(jù) 領(lǐng)域中能找到不同的信息方面。數(shù)據(jù)庫可能包括一個或多個數(shù)據(jù)集。一般地將數(shù)據(jù)庫進行 組織從而能訪問、管理并更新(例如，該數(shù)據(jù)庫是動態(tài)的)其內(nèi)容。術(shù)語“數(shù)據(jù)庫”及“源” 也能在本發(fā)明中交換地使用，這是由于數(shù)據(jù)和信息的原始來源是數(shù)據(jù)庫。然而“源數(shù)據(jù)庫” 或者“源數(shù)據(jù)” 一般地指數(shù)據(jù)，例如，輸入到系統(tǒng)中用于鑒定對象及確定關(guān)系的無結(jié)構(gòu)的文 本和/或有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。源數(shù)據(jù)庫可能是或者可能不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。然而，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫通 常包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫或者某種等效類型的數(shù)據(jù)庫，其儲存對象之間的關(guān)系的相關(guān)數(shù)值。
13
如本文所使用的，“系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫”及“關(guān)系數(shù)據(jù)庫”可替換地使用，并指數(shù)據(jù)的一個 或多個集合，所述集合組織為包括數(shù)據(jù)的一套表格，其中的數(shù)據(jù)組合于預(yù)先設(shè)定的種類。例 如，數(shù)據(jù)庫表可能包括列(例如，屬性)所設(shè)定的一個或多個種類，而數(shù)據(jù)庫的行可能包括 對于列所設(shè)定的種類而言獨特的對象。因此，對象如基因的性質(zhì)可能具有其存在、缺失、和 /或該基因表達水平的列。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一行可能也指“一個集合”，并通常地通過其各列 的數(shù)值定義。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的情況中的“域”是一系列有效的數(shù)值，例如列可能包括的領(lǐng)域。如本文所使用的，“知識域”指研究的領(lǐng)域，在該領(lǐng)域中系統(tǒng)是可操作的，例如，所 有的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。應(yīng)該指出從幾個域中合并數(shù)據(jù)是有益的，例如，生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)及工程數(shù) 據(jù)，這是由于不同的數(shù)據(jù)有時候能將對于只熟悉一個領(lǐng)域或者探索/研究(一個域)的平 常人無法放在一起的事物進行聯(lián)系?！胺植嫉臄?shù)據(jù)庫”指可能在網(wǎng)絡(luò)上不同點中分布或者復(fù) 制的數(shù)據(jù)庫。如本文所使用的，“信息”指數(shù)據(jù)集合，其可能包括數(shù)字、字母、數(shù)字的集合、字母的 集合或由數(shù)據(jù)的集合導(dǎo)致或者得到的結(jié)論?！皵?shù)據(jù)”則為測量或者統(tǒng)計量，并且為信息的基 本單元?！靶畔ⅰ笨赡苓€包括其他類型的數(shù)據(jù)，如詞語、符號、文字，如無結(jié)構(gòu)的自由的文字、 編碼等等?！爸R”被松散地定義為信息的集合，其提供對于系統(tǒng)的充分的理解，從而為原因 和效果進行建模。為了延伸前述的實例，對于人口特征、性別和此前的購買的信息可以用于 發(fā)展用于食物銷售的區(qū)域市場戰(zhàn)略，而關(guān)于國籍的信息可能由購買者用作產(chǎn)品進口的指導(dǎo) 方針。重要的是，需指出在數(shù)據(jù)、信息和知識之間沒有嚴格的界限；這三種術(shù)語有時認為是 等價的。一般地，數(shù)據(jù)來自測試，信息來自關(guān)聯(lián)，而知識來自建模。如本文所使用的，“程序”或者“計算機程序” 一般地指句法單元，其符合特定的編 程語言的規(guī)則并包括聲明文件和陳述或者說明，可分成“代碼段”，其被需要用于解決或者 執(zhí)行特定的功能、任務(wù)以及問題。編程語言一般地是用于表達程序的人工語言。如本文所使用的，“系統(tǒng)”或者“計算機系統(tǒng)” 一般地指一臺或多臺計算機，外部設(shè) 備以及進行數(shù)據(jù)處理的軟件?！坝脩簟被蛘摺跋到y(tǒng)操作者”一般地包括通過“用戶設(shè)備”(如計 算機，無線設(shè)備等)，為了數(shù)據(jù)處理和信息交換而使用計算機網(wǎng)絡(luò)的人。“計算機”一般地是 能夠進行實質(zhì)上的計算的功能性單元，其包括無人為干涉下的多種算術(shù)運算和邏輯操作。如本文所使用的，“應(yīng)用軟件”或者“應(yīng)用程序”一般地指對于應(yīng)用問題的解決特異 性的軟件或者程序?！皯?yīng)用問題” 一般地是由終端用戶提交，其解決需要信息處理。如本文所使用的，“自然語言”指其規(guī)則基于現(xiàn)有的使用而不特別地規(guī)定的語言， 如英語、西班牙語或者中文。如在此所使用的，“人工語言”指其規(guī)則在其使用前明確地建立 的語言，如計算機編程語言，諸如C、C++、JAVA、BASIC、FORTRAN或者COBOL。如本文所使用的，“統(tǒng)計關(guān)聯(lián)性”指使用一種或者多種排序方案(0/E比率、強度等 等)，其中如果比隨機幾率預(yù)期其發(fā)生顯著地更加頻繁，則確定關(guān)系是統(tǒng)計相關(guān)的。如本文所使用的，術(shù)語“共同調(diào)控的基因”或者“轉(zhuǎn)錄模塊”可交換地使用，指特定 基因的成組的基因表達譜(如與特定的基因序列相關(guān)的信號數(shù)值)。各個轉(zhuǎn)錄模塊在兩部 分關(guān)鍵的數(shù)據(jù)之間建立聯(lián)系，即文獻檢索部分和得自基因微陣列的實際試驗的基因表達數(shù) 值數(shù)據(jù)。選入轉(zhuǎn)錄模塊的基因集合基于對基因表達數(shù)據(jù)的分析(前述的模塊選取運算法 貝1J ) ° 示教了此夕卜的步驟的有 Chaussabel, D. & Sher, A. Mining microarray expression data by 1iteratureprofi1ing. Genome Biol 3, RESEARCH0055 (2002), (http://genomebiology. com/2002/3/10/research/0055)(相關(guān)的部分在此結(jié)合作為參考)以及得 自感興趣的疾病或者癥狀的表達數(shù)據(jù)，所述疾病或者癥狀如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、關(guān)節(jié)炎，淋巴 瘤，癌，黑色素瘤，急性感染，自身免疫性疾病，自身炎癥性疾病等。下表中列出了用于得到文獻檢索部分或者對轉(zhuǎn)錄模塊有貢獻的關(guān)鍵詞的實例。技 術(shù)人員應(yīng)意識到在其他情況下能容易地選擇其他術(shù)語，如具體的癌癥、具體的感染性疾病、 移植等等。例如，與T細胞活化有關(guān)的那些基因的基因和信號以“M 2. 8”的模塊ID描述 于下文，其中特定的關(guān)鍵詞(如淋巴瘤、T-細胞、⑶4、⑶8、TCR、胸腺、淋巴、IL2)用于確定 關(guān)鍵的T-細胞相關(guān)的基因，如T-細胞表面標(biāo)記物(⑶5、⑶6、⑶7、⑶沈、⑶觀、⑶96)；由淋 巴譜系細胞表達的分子(淋巴毒素0、IL2誘導(dǎo)的T細胞激酶、TCF7;以及T細胞分化蛋白 mal、GATA3、STAT5B)。隨后，整個模塊通過將來自患者群體的這些基因的數(shù)據(jù)建立聯(lián)系(不 管平臺、存在/缺失和/或上調(diào)或者下調(diào))從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄模塊。在一些情況下，基因表達譜 并不匹配(在此時)這些疾病癥狀的任何具體的基因簇和數(shù)據(jù)，然而在“未確定的”模塊中 發(fā)現(xiàn)了特定的生理通路(例如cAMP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、鋅指蛋白、細胞表面標(biāo)記物等等)。實際上， 基因表達數(shù)據(jù)集合可能用于在與關(guān)鍵詞檢索匹配之前，提取具有協(xié)調(diào)的表達的基因，也即 任意數(shù)據(jù)集合可能在與第二個數(shù)據(jù)集合交叉引用之前相互關(guān)聯(lián)。表1.轉(zhuǎn)錄模塊
實例模 塊 I.D.實例關(guān)鍵詞選擇基因表達譜的評估M 1.1Ig,免疫球蛋白， 骨，骨髓,PreB, IgM, Mu.血漿細胞包括編碼免疫球蛋白鏈的基因 (e.g. IGHM, IGJ, IGLLl, IGKC, IGHD)以及 血漿細胞標(biāo)記物CD38。M 1.2血小板，粘合，聚 合，內(nèi)皮的，血管 的血小板包括編碼血小板糖蛋白的基因 (ITGA2B, ITGB3, GP6, GP1A/B),和得自血 小板的免疫介質(zhì)如PPPB (脯氨酸-血小板基
1權(quán)利要求
1.一種用于在疑似結(jié)核分枝桿菌感染的患者中區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌 感染的方法，所述方法包括從來自所述患者的全血樣品中獲得基因表達數(shù)據(jù)集；測定一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊的有差別的表達，所述模塊區(qū)分被感染的患者和 未感染的個體，其中所述數(shù)據(jù)集顯示了與相對應(yīng)的未感染的個體相比，在所述一個或者多 個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中多核苷酸水平的總體變化；以及根據(jù)所述在活性的和潛伏性的感染之間有差別的一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊，區(qū) 分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌(TB)感染。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定診 斷的步驟。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定預(yù) 測的步驟。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定治 療計劃的步驟。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括區(qū)分具有潛伏性的TB的患者和活性的TB患 者的步驟。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模塊包括在模塊Ml.2、Ml. 3、Ml. 4、Ml. 5、Ml. 8、 M2. 1、M2. 4、M2. 8、M3. 1、M3. 2、M3. 3、M3. 4、M3. 6、M3. 7、M3. 8 或者 M3. 9 中的基因的數(shù)據(jù)集， 從而檢測活性的肺部感染。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模塊包括在模塊Ml.5、M2. 1、M2. 6、M2. 10、M3. 2或 者M3. 3中的基因的數(shù)據(jù)集，從而檢測潛伏性的感染。
8.權(quán)利要求1所述的方法，其中下列基因在活性的肺部感染中被下調(diào)CD3、CTLA-4、 CD28、ZAP-70、IL-7R、CD2、SLAM、CCR7 和 GATA-3。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中圖9的表達譜指示活性的肺部感染。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中圖10的表達譜指示潛伏性的感染。
11.權(quán)利要求1所述的方法，其中在模塊M3.4、M3. 6、M3. 7、M3. 8和M3. 9中基因的低表 達指示活性的感染。
12.權(quán)利要求1所述的方法，其中在模塊M3.1中的基因的過表達指示活性的感染。
13.權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括通過測定模塊M2.2、M2. 3和M3. 5中的基因 表達，區(qū)分TB感染與其他細菌感染的步驟，所述模塊由分枝桿菌之外的感染的外周血液單 核細胞或者全血過表達。
14.權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括在潛伏性的和活性的TB患者血液中區(qū)分有 差別的和相互的轉(zhuǎn)錄標(biāo)簽的步驟，其使用下列模塊的兩個或更多個對于活性的肺部感染， 為 Ml. 3, Ml. 4, Ml. 5, Ml. 8、Μ2· 1、Μ2· 4、Μ2· 8、Μ3· 1、Μ3· 2、Μ3· 3、Μ3· 4、Μ3· 6、Μ3· 7、Μ3· 8 或 者Μ3· 9，以及對于潛伏性的感染，為模塊Ml. 5、Μ2· 1、Μ2· 6、Μ2· 10、Μ3· 2或者Μ3· 3。
15.權(quán)利要求1所述的方法，其中相對于健康的患者，在活性的肺部TB感染中上調(diào)的基 因選自表7A、7D、7I、7J和7K。
16.權(quán)利要求1所述的方法，其中相對于健康的患者，在活性的肺部TB感染中下調(diào)的基 因選自表 7B、7C、7E、7F、7G、7H、7L、7M、7N、70 和 7P。
17.權(quán)利要求1所述的方法，其中相對于健康的患者，在潛伏性的TB感染中上調(diào)的基因 選自表8B。
18.權(quán)利要求1所述的方法，其中相對于健康的患者，在潛伏性的TB感染中下調(diào)的基因 選自表 8A、8C、8D、8E 和 8F。
19.一種用于在疑似結(jié)核分枝桿菌感染的患者中區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌 感染的方法，所述方法包括從具有活性的結(jié)核分枝桿菌感染的第一個臨床組得到第一基因表達數(shù)據(jù)集，從具有潛 伏性的結(jié)核分枝桿菌感染患者的第二個臨床組得到第二基因表達數(shù)據(jù)集，和從未感染個體 的臨床組得到的第三基因表達數(shù)據(jù)集；產(chǎn)生基因簇數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集包括第一、第二和第三數(shù)據(jù)集的任意兩者之間基因有 差別的表達；以及測定表達/表現(xiàn)的獨特的圖譜，所述圖譜指示潛伏性的感染、活性的感染或者健康。
20.權(quán)利要求19所述的方法，其中將各個臨床組分成表6中119個基因中的各個的獨 特的表達/表現(xiàn)圖譜。
21.權(quán)利要求19所述的方法，其中比較第一和第三數(shù)據(jù)集的數(shù)值，并且從中減去來自 第三數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)集的數(shù)值。
22.權(quán)利要求19所述的方法，其中比較第二及第三數(shù)據(jù)集的數(shù)值，并且從中減去來自 第三數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)集的數(shù)值。
23.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括比較兩個不同的數(shù)據(jù)集的數(shù)值，并且減去 剩下的數(shù)據(jù)集的數(shù)值的步驟，從而區(qū)分具有潛伏性的感染的患者、具有活性的感染的患者 以及未感染的個體。
24.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定 診斷或者預(yù)測的步驟。
25.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定 治療計劃的步驟。
26.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括區(qū)分具有潛伏性的TB的患者和活性的TB 患者的步驟。
27.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括測定下述基因的表達水平ST3GAL6、 PAD14、TNFRSF12A、VAMP3, BR13、RGS19、PILRA、NCFU L0C652616、PLAUR (CD87)、 SIGLEC5、B3GALT7、IBRDC3 (NKLAM)、AL0X5AP (FLAP)、MMP9、ANPEP (APN)、NALP12、CSF2RA、 IL6R(CD126)、RASGRP4、TNFSF14 (CD258)、NCF4、HK2、ARID3A、PGLYRP1 (PGRP)，其在潛伏性的 TB患者的血液中低表達/低表現(xiàn)，而在健康的個體或者活性的TB患者的血液中不是如此。
28.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括測定下述基因的表達水平ABCG1、SREBFl、 RBP7(CRBP4)、C22orf5、FAM101B、S100P、L0C649377、UBTDl、PSTPIP-I、RENBP、PGM2、SULF2、 FAM7A1、H0M-TES-103、NDUFAF1、CES1、CYP27A1、FLJ33641、GPR177、MID1IP1(MIG-12)、PSD4、 SF3AUN0V(CCN3)、SGK(SGKl)、CDK5R1、L0C642035，其在健康的對照個體的血液中過表達/ 過表現(xiàn)，而在潛伏性的TB患者的血液中低表達/低表現(xiàn)，并在活性的TB患者的血液中低表 達/低表現(xiàn)。
29.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括測定下述基因的表達水平ARSG、L0C284757、MDM4、CRNKLl、IL8、L0C389541、CD300LB、NIN、PHKG2、HIPl，其在健康的個體的 血液中過表達/過表現(xiàn)，在潛伏性和活性的TB患者的血液中低表達/低表現(xiàn)
30.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括測定下述基因的表達水平PSMB8(LMP7)、 AP0L6、GBP2、GBP5、GBP4、ATF3、GCHl、VAMP5、WARS、LIMK1、NPC2、IL-15、LMTK2,STXll(FHL4)， 其在活性的TB的血液中過表達/過表現(xiàn)，并在潛伏性的TB患者和健康的對照個體的血液 中低表達/低表現(xiàn)。
31.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括測定下述基因的表達水平 FLJl1259 (DRAM)、JAK2、GSDMDC1(DF5L) (FKSGlO)、SIPAIL1、[2680400] (KIAA1632)、 ACTA2 (ACTSA)、KCNMBl (SLO-BETA)，其在來自活性的TB患者的血液中過表達/過表現(xiàn)，并在 來自潛伏性的TB患者和健康的對照個體的血液中低表達/低表現(xiàn)。
32.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括測定下述基因的表達水平SPTANI、 KIAAD179 (Nnpl) (RRPl)、FAM84B (NSE2)、SELM、IL27RA、MRPS34、[6940246] (IL23A)、 PRKCA (PKCA)、CCDC41、CD52 (CDW52)、[3890241] (ZN404)、MCCCl (MCCA/B)、S0X8、SYNJ2、 FLJ21127、ΠΠΤ，其在活性的TB患者的血液中低表達/低表現(xiàn)，而在潛伏性的TB患者或者 健康的對照個體的血液中不是如此。
33.權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包括測定下述基因的表達水平CDKLl(p42)、 MICALCL、MBNL3、RHD、ST7 (RAYl)、PPR3R1、[360739] (PIP5K2A)、AMFR, FLJ22471、 CRAT (CATl)、PLA2G4C、AC0T7(ACT) (ACHl)、RNF182、KLRC3 (NKG2E)、HLA_DPB1，其在健康的對 照個體的血液中低表達/低表現(xiàn)，在潛伏性的TB患者的血液中過表達/過表現(xiàn)，并且在活 性的TB患者的血液中過表達/過表現(xiàn)。
34.一種用于在疑似結(jié)核分枝桿菌感染的患者中區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌 感染的方法，所述方法包括從全血樣品中獲得基因表達數(shù)據(jù)集；將所述基因表達數(shù)據(jù)集分類到一個或多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中；以及將區(qū)分活性的和潛伏的結(jié)核分枝桿菌感染的一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊的有差 別的表達進行繪圖，從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染。
35.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)集包括TRIM基因。
36.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)集包括TRIM基因，并且TRIM5、6、 19 (PML)、21、22、25、68在活性的肺部TB中過表現(xiàn)/表達。
37.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)集包括TRIM基因，并且TRIM28、32、51、 52,68在活性的肺部TB中低表現(xiàn)/表達。
38.一種在疑似結(jié)核分枝桿菌感染的患者中診斷具有活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌 感染的患者的方法，所述方法包括檢測得自全血的一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊的有差 別的表達，所述模塊區(qū)分感染的和未感染的患者，其中全血顯示了與相對應(yīng)的未感染的患 者相比，在所述一個或多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中多核苷酸水平的總體變化，從而區(qū)分活性 的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染。
39.權(quán)利要求38所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定 診斷的步驟。
40.權(quán)利要求38所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定預(yù)測的步驟。
41.權(quán)利要求38所述的方法，其進一步包括使用所述測定的對比基因產(chǎn)物信息來制定 治療計劃的步驟。
42.權(quán)利要求38所述的方法，其中所述模塊包括在模塊Ml.2,Ml. 3,Ml. 4,Ml. 5,Ml. 8、 M2. 1、M2. 4、M2. 8、M3. 1、M3. 2、M3. 3、M3. 4、M3. 6、M3. 7、M3. 8 或者 M3. 9 中的基因的數(shù)據(jù)集， 從而檢測活性的肺部感染。
43.權(quán)利要求38所述的方法，其中所述模塊包括在模塊Ml.5、M2. 1、M2. 6、M2. 10、M3. 2 或者M3. 3中的基因的數(shù)據(jù)集，從而檢測潛伏性的感染。
44.權(quán)利要求38所述的方法，其中以下基因在活性的肺部感染中被下調(diào)CD3、CTLA-4、 CD28、ZAP-70、IL-7R、CD2、SLAM、CCR7 和 GATA-3。
45.權(quán)利要求38所述的方法，其中圖9的模塊的表達譜為活性的肺部感染的診斷。
46.權(quán)利要求38所述的方法，其中圖10的模塊的表達譜為潛伏性的感染的診斷。
47.權(quán)利要求38所述的方法，其中在模塊M3.4、M3. 6、M3. 7、M3. 8和M3. 9中的基因的 低表達指示活性的感染。
48.權(quán)利要求38所述的方法，其中在模塊M3.1中的基因的過表達指示活性的感染。
49.權(quán)利要求38所述的方法，其進一步包括通過測定模塊M2.2、M2. 3和M3. 5中的基 因表達區(qū)分TB感染和其他的細菌感染的步驟，所述模塊在分枝桿菌之外的感染中，由外周 血液單核細胞或者全血過表達。
50.權(quán)利要求38所述的方法，其進一步包括在潛伏性的和活性的TB患者的血液中使 用兩個或更多個以下模塊區(qū)分不同的和相互的轉(zhuǎn)錄標(biāo)簽的步驟對于活性的肺部感染，為 Ml. 3, Ml. 4, Ml. 5, Ml. 8、Μ2· 1、Μ2· 4、Μ2· 8、Μ3· 1、Μ3· 2、Μ3· 3、Μ3· 4、Μ3· 6、Μ3· 7、Μ3· 8 或者 Μ3· 9，以及對于潛伏性的感染，為模塊ML 5、Μ2· 1、Μ2· 6、Μ2· 10、Μ3. 2或者Μ3· 3。
51.一種用于在疑似結(jié)核分枝桿菌感染的患者中診斷具有活性和潛伏性的結(jié)核分枝桿 菌感染的患者的試劑盒，所述試劑盒包含用于從所述患者獲得基因表達數(shù)據(jù)集的基因表達檢測器；以及能夠比較所述基因表達與得自全血的預(yù)設(shè)的基因模塊數(shù)據(jù)集的處理器，所述數(shù)據(jù)集區(qū) 分感染的和未感染的患者，其中全血顯示了與相對應(yīng)的未感染的患者相比，在一個或者多 個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中的多核苷酸水平的總體變化，從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝 桿菌感染。
52.一種診斷具有活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染的患者的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含來自所述患者的基因表達數(shù)據(jù)集；以及能夠比較所述基因表達與得自全血的預(yù)設(shè)的基因模塊數(shù)據(jù)集的處理器，所述數(shù)據(jù)集區(qū) 分感染的和未感染的患者，其中全血顯示了與相對應(yīng)的未感染的患者相比，在一個或者多 個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊中的多核苷酸水平的總體變化，從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝 桿菌感染，其中對于活性的肺部感染，所述模塊選自Ml. 3、Ml. 4、Ml. 5、Ml. 8、M2. 1、M2. 4、 M2. 8、M3. 1、M3. 2、M3. 3、M3. 4、M3. 6、M3. 7、M3. 8或者M3. 9，以及對于潛伏性的感染，選自模 IfeMl. 5、M2. 1、M2. 6、M2. 10、M3. 2 或者 M3. 3。
全文摘要
本發(fā)明包括在疑似結(jié)核分枝桿菌感染的患者中，用于區(qū)分活性和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染，以及將該患者從未感染的個體區(qū)分出來的方法、系統(tǒng)和試劑盒，所述方法包括以下步驟從得自患者的樣品的全血獲得基因表達數(shù)據(jù)集，確定區(qū)分感染的和未感染的患者的一個或多個轉(zhuǎn)錄基因表達模塊的有差別的表達，其中所述數(shù)據(jù)集顯示了與相對應(yīng)的未感染的患者相比，在一個或者多個轉(zhuǎn)錄基因模塊中的多核苷酸水平的總體變化，從而區(qū)分活性的和潛伏性的結(jié)核分枝桿菌感染。
文檔編號C12Q1/00GK102150043SQ200980133454
公開日2011年8月10日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者A·奧加拉, D·肖薩貝爾, J·F·班徹羅, M·貝里, O·M·康 申請人:醫(yī)學(xué)研究理事會, 國家健康服務(wù)信托基金保健帝國理工學(xué)院, 貝勒研究院