Methods, kits and devices for biomarkers for ischemic stroke and differential diagnosis of ischemic stroke are provided. Evaluating the expression pattern of ischemic stroke biomarkers in biological samples can allow time sensitive and bedside diagnosis of stroke.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】卒中和卒中严重性的标志物交叉引用本申请要求于2015年7月10日提交的美国临时专利申请号62/191,096、于2016年2月26日提交的美国临时专利申请号62/300,342和于2016年6月21日提交的美国临时专利申请号62/352,680的权益，所述申请通过引用而全文并入本文。政府支持本专利技术在国家护理研究院(NINR)基金号HHSN263201100872P和罗伯特·伍德·约翰逊基金会护士学院学者奖#70319的支持下完成。
技术介绍
卒中通常被定义为流向脑组织的血流中断。具体而言，当供应大脑的血管阻塞或破裂而导致血流中断时，常发生卒中。施用溶栓剂是卒中的有效治疗，然而，溶栓剂如组织纤溶酶原激活物(tPA)必须在限定的时间段内施用。因此，卒中的早期和快速诊断对于治疗至关重要。在很多情况下，精确诊断缺血性卒中往往需要专业的神经学评估。在可获得先进神经成像的机构中，通常使用CT或MRI作为诊断和/或确认工具。然而，大多数医疗卫生机构无法获得先进的成像技术或进行卒中确诊所需的专业知识。理想情况下，需要提供额外的工具来以时间敏感的方式诊断卒中。评价外周血中生物标志物的表达模式可允许以时间敏感且床边的方式诊断卒中。
技术实现思路
本文提供了用于评估受试者的缺血性卒中的方法、试剂盒和装置。在一个方面，本文公开了方法。在一个方面，该方法可包括测量来自受试者的样品中的无细胞核酸水平。在一个方面，该方法可进一步包括将无细胞核酸的水平与参考样品中无细胞核酸的参考水平进行比较。在一个方面，参考样品可来自假性卒中受试者。在一个方面，该方法可进一步包括确定样品或参考样品哪一个具有更...
【技术保护点】
1.一种方法，其包括：a.测量来自受试者的样品中的无细胞核酸水平；b.将所述无细胞核酸水平与参考样品中无细胞核酸的参考水平进行比较，其中所述参考样品来自假性卒中受试者；以及c.确定所述样品或所述参考样品哪一个具有更高的无细胞核酸水平。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.10 US 62/191,096;2016.02.26 US 62/300,342;1.一种方法，其包括：a.测量来自受试者的样品中的无细胞核酸水平；b.将所述无细胞核酸水平与参考样品中无细胞核酸的参考水平进行比较，其中所述参考样品来自假性卒中受试者；以及c.确定所述样品或所述参考样品哪一个具有更高的无细胞核酸水平。2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括评估缺血性卒中，其中所述评估将缺血性卒中与假性卒中相区分。3.如权利要求2所述的方法，其中所述评估以至少80％的灵敏度和至少75％的特异性将缺血性卒中与假性卒中相区分。4.一种方法，其包括：a.测量来自受试者的样品中的无细胞核酸水平；b.将所述无细胞核酸水平与参考样品中无细胞核酸的参考水平进行比较，其中所述参考样品来自非缺血性卒中受试者；以及c.使用计算机系统评估所述受试者的缺血性卒中，其中所述评估以至少80％的灵敏度和至少75％的特异性将缺血性卒中与非缺血性卒中相区分。5.一种方法，其包括：a.测量携带表观遗传标记的无细胞核酸的水平，其中所述无细胞核酸处于来自疑似患有缺血性卒中的受试者的样品中，b.将所述无细胞核酸水平与参考样品中携带所述表观遗传标记的无细胞核酸的参考水平进行比较，其中所述参考样品来自健康对照受试者或假性卒中受试者。6.一种方法，其包括：a.测量来自疑似患有缺血性卒中的受试者的样品中的无细胞核酸水平；b.测量所述无细胞核酸的亚组的水平，其中所述无细胞核酸亚组携带表观遗传标记；c.确定所述无细胞核酸水平与所述无细胞核酸亚组水平之间的比率；d.将所述比率与参考比率进行比较，其中所述参考比率为参考样品中无细胞核酸的水平与所述参考样品中所述无细胞核酸的亚组的水平之间的比率，其中所述参考样品中的所述无细胞核酸亚组携带所述表观遗传标记，并且其中所述参考样品来自健康对照受试者或假性卒中受试者。7.如权利要求5或6所述的方法，其进一步包括(c)使用计算机系统评估所述受试者的缺血性卒中，其中所述评估将缺血性卒中与健康对照或假性卒中相区分。8.如权利要求7所述的方法，其中所述评估以至少80％的灵敏度和至少75％的特异性将缺血性卒中与健康对照或假性卒中相区分。9.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中至少一种所述无细胞核酸包含表观遗传标记。10.如权利要求5-9中任一项所述的方法，其中所述表观遗传标记对一种或多种类型的细胞具有特异性。11.如权利要求10所述的方法，其中所述表观遗传标记对来自神经血管单元的细胞具有特异性。12.如权利要求5-11中任一项所述的方法，其中所述表观遗传标记包括乙酰化、甲基化、泛素化、磷酸化、苏素化、核糖基化、瓜氨酸化或其任意组合。13.如权利要求3、4或8所述的方法，其中所述灵敏度为至少85％。14.如权利要求3、4、8或13所述的方法，其中所述特异性为至少80％。15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其中使用与所述样品中的至少一种所述无细胞核酸结合的探针进行(a)中的所述测量。16.如权利要求6所述的方法，其中使用与所述无细胞核酸亚组中的至少一种结合的表观遗传标记检测探针进行(b)中的所述测量。17.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过确定所述样品中基因或其片段的水平来进行(a)中的所述测量。18.如权利要求17所述的方法，其中所述基因编码端粒酶逆转录酶、β-珠蛋白、分化簇240D、白蛋白家族成员、核糖核酸酶PRNA组分H1、AluJ元件、内源性逆转录病毒组3、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、N-乙酰葡糖胺激酶或醇脱氢酶。19.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述无细胞核酸包括无细胞DNA或无细胞RNA。20.如权利要求19所述的方法，其中所述RNA或DNA对神经血管单元中的细胞具有特异性。21.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一种所述无细胞核酸来源于嗜中性粒细胞胞外诱捕网。22.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述样品包括血液或其成分。23.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中卒中严重性、所述受试者的先天免疫系统的激活或卒中诱发的损伤与所述样品中无细胞核酸的水平正相关。24.如权利要求1-23中任一项所述的方法，其进一步包括向所述受试者施用治疗。25.如权利要求24所述的方法，其中如果所述样品中的无细胞核酸水平高于所述无细胞核酸参考水平，则进行所述施用，而如果所述样品中的无细胞核酸水平等于或小于所述无细胞核酸参考水平，则不进行所述施用。26.如权利要求24-25中任一项所述的方法，其进一步包括确定所述受试者的缺血性卒中症状发作的时间，其中缺血性卒中症状发作的所述时间通过将所述样品中的无细胞核酸水平与缺血性卒中症状发作的所述时间相关联来确定。27.如上述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括当所述样品中的无细胞核酸水平与所述无细胞核酸参考水平相比高至少1倍时，检测所述受试者的缺血性卒中。28.如权利要求27所述的方法，其中当所述样品中的无细胞核酸水平与所述无细胞核酸参考水平相比高至少3倍时，在所述受试者中检测到所述缺血性卒中。29.如权利要求6所述的方法，其中当所述比率与所述参考比率相比较高时，在所述受试者中检测到缺血性卒中。30.如上述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括测量所述受试者的血细胞概况。31.如权利要求30所述的方法，其中所述血细胞概况包括所述样品中的白细胞分化、肌型肌酸激酶和脑型肌酸激酶的水平、血细胞比容百分比、凝血酶原时间、白细胞计数、淋巴细胞计数、血小板计数、嗜中性粒细胞百分比，或其组合。32.如权利要求5所述的方法，其进一步包括在不同时间点重复(a)和(b)以监测所述受试者。33.如权利要求6所述的方法，其进一步包括在不同时间点重复(a)、(b)、(c)和(d)以监测所述受试者。34.如权利要求1所述的方法，其中确定所述样品具有更高水平的无细胞核酸指示所述受试者为缺血性卒中受试者。35.一种用于评估受试者的缺血性卒中的试剂盒，所述试剂盒包含：a.用于测量来自所述受试者的样品中的无细胞核酸水平的探针，其中所述探针与所述样品中的至少一种所述无细胞核酸结合；以及b.检测试剂，用于检查所述探针与至少一种所述无细胞核酸的结合。36.一种用于评估受试者的缺血性卒中的试剂盒，所述试剂盒包含：a.用于测量来自所述受试者的样品中携带表观遗传标记的无细胞核酸水平的探针，其中所述探针与所述携带表观遗传标记的无细胞核酸结合；以及b.检测试剂，用于检查所述探针与所述无细胞核酸的结合。37.一种评估疑似患有病况的受试者的缺血性卒中的方法，所述方法包括：a.通过使一组探针与所述样品接触来测量来自所述受试者的样品中包含两种或更多种生物标志物的一组生物标志物的表达，其中所述探针与所述生物标志物组或由其衍生的分子结合；b.将所述样品中所述生物标志物组的所述表达与参考进行比较，其中所述参考包括所述生物标志物组在健康对照受试者和假性卒中受试者中的表达；以及c.使用计算机系统评估所述受试者的缺血性卒中，其中所述评估以与至少92％的灵敏度和至少92％的特异性将缺血性卒中与健康对照以及缺血性卒中与假性卒中相区分。38.一种评估疑似患有病况的受试者的缺血性卒中的方法，所述方法包括：a.通过使一组探针与所述样品接触来测量来自所述受试者的样品中包含两种或更多种生物标志物的一组生物标志物的表达，其中所述探针与所述生物标志物组或由其衍生的分子结合；b.将所述样品中所述生物标志物组的所述表达与参考进行比较，其中所述参考为所述生物标志物组在非缺血性卒中受试者中的表达；以及c.使用计算机系统评估所述受试者的缺血性卒中，其中基于所述生物标志物组中两种生物标志物的表达，所述评估具有至少92％的灵敏度和至少92％的特异性。39.如权利要求37或38中任一项所述的方法，其中所述探针被标记。40.一种评估疑似患有病况的受试者的缺血性卒中的方法，所述方法包括：a.通过使一组标记探针与所述样品接触来测量来自所述受试者的样品中一组生物标志物的表达，其中所述标记探针与所述生物标志物组或由其衍生的分子结合，并且其中所述生物标志物组包含以下的两种或更多种：i.炭疽毒素受体，ii.丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，iii.丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶，以及iv.分化簇家族成员；b.将所述样品中所述生物标志物组的表达与参考进行比较，其中所述参考为所述生物标志物组在非缺血性卒中受试者中的表达；以及c.使用计算机系统评估所述受试者的缺血性卒中。41.如权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述生物标志物组包含炭疽毒素受体，其中所述炭疽毒素受体为炭疽毒素受体2。42.如权利要求37-41中任一项所述的方法，其中所述生物标志物组包含丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，其中所述丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3。43.如权利要求37-42中任一项所述的方法，其中所述生物标志物组包含丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶，其中所述丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶为丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶同工酶4。44.如权利要求37-43中任一项所述的方法，其中所述生物标志物组包含分化簇家族成员，其中所述分化簇家族成员为分化簇163。45.如权利要求37-44中任一项所述的方法，其进一步包括当所述生物标志物组中至少一种生物标志物的表达与所述参考相比升高至少1倍时，检测所述受试者的缺血性卒中。46.如权利要求40-44中任一项所述的方法，其中所述生物标志物组进一步包括以下的一种或多种：i.髓鞘和淋巴细胞蛋白，ii.Ras-ERK途径抑制物，iii.DNA结合抑制物家族成员，iv.溶酶体半胱氨酸蛋白酶，v.动力蛋白，以及vi.色素上皮衍生因子受体。47.如权利要求46所述的方法，其中所述Ras-ERK途径抑制物为GRB2相关衔接蛋白。48.如权利要求46-47中任一项的方法，其中所述DNA结合抑制物家族成员为DNA结合抑制物3。49.如权利要求46-48中任一项所述的方法，其中所述溶酶体半胱氨酸蛋白酶为组织蛋白酶，其中所述组织蛋白酶为组织蛋白酶Z。50.如权利要求46-49中任一项所述的方法，其中所述动力蛋白为驱动蛋白样蛋白，其中所述驱动蛋白样蛋白为驱动蛋白样蛋白1B。51.如权利要求46-50所述的方法，其中所述色素上皮衍生因子受体为含丛蛋白域的蛋白，其中所述含丛蛋白域的蛋白为含丛蛋白域的蛋白2。52.如权利要求51所述的方法，其进一步包括当炭疽毒素受体2、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3、丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶同工酶4和分化簇163中至少一种的表达与所述参考相比升高至少1倍，并且髓鞘和淋巴细胞蛋白、GRB2相关衔接蛋白和DNA结合抑制物3中至少一种的表达与所述参考相比降低至少1倍时，检测所述受试者的缺血性卒中。53.一种评估疑似患有病况的受试者的缺血性卒中的方法，所述方法包括：a.通过使一组标记探针与所述样品接触来测量来自所述受试者的样品中一组生物标志物的表达，其中所述标记探针结合所述生物标志物组或由其衍生的分子，并且其中所述生物标志物组包含炭疽毒素受体2、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3、丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶同工酶4和分化簇163中的两种或更多种；b.将所述生物标志物组的表达与参考进行比较，其中所述参考为所述生物标志物组在非缺血性卒中受试者中的表达；以及c.使用计算机系统评估所述受试者的缺血性卒中，凭此所述样品中所述两种或更多种生物标志物的表达量大于所述参考中所述两种或更多种生物标志物的表达量指示缺血性卒中。54.如权利要求53所述的方法，其中所述生物标志物组进一步包括髓鞘和淋巴细胞蛋白、GRB2相关衔接蛋白、DNA结合抑制物3、组织蛋白酶Z、驱动蛋白样蛋白1B和含丛蛋白域的蛋白2中的一种或多种。55.如权利要求54所述的方法，其中所述生物标志物组包含包括炭疽毒素受体2、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3、丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶同工酶4和分化簇163在内的第一亚组的生物标志物，以及包括髓鞘和淋巴细胞蛋白、GRB2相关衔接蛋白和DNA结合抑制物3中的一种或多种的第二亚组的生物标志物，并且其中当与所述参考相比，所述第一亚组的生物标志物的表达升高至少1倍且所述第二亚组的生物标志物的表达降低至少1倍时，在所述受试者中检测到缺血性卒中。56.如权利要求55所述的方法，其中所述第一亚组的生物标志物进一步包含组织蛋白酶Z、驱动蛋白样蛋白1B和含丛蛋白域的蛋白2中的一种或多种。57.如权利要求54所述的方法，其中所述生物标志物组包含包括炭疽毒素受体2、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3、丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶同工酶4、分化簇163、组织蛋白酶Z、驱动蛋白样蛋白1B和含丛蛋白域的蛋白2在内的第一亚组的生物标志物，以及包括髓鞘和淋巴细胞蛋白、GRB2相关衔接蛋白和DNA结合抑制物3在内的第二亚组的生物标志物，并且其中当与所述参考相比，所述第一亚组的生物标志物的表达升高至少1倍且所述第二亚组的生物标志物的表达降低至少1倍时，在所述受试者中检测到缺血性卒中。58.如权利要求45、52、55-57中任一项所述的方法，其中以至少90％的灵敏度和至少90％的特异性在所述受试者中检测到缺血性卒中。59.如权利要求53-58中任一项所述的方法，其中所述生物标志物组包含炭疽毒素受体2、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3、丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶同工酶4和分化簇163，并且其中以至少98％的灵敏度和至少98％的特异性在所述受试者中检测到缺血性卒中。60.如权利要求37-59中任一项所述的方法，其中在所述受试者的缺血性卒中症状发作后24小时内使所述探针与所述样品接触。61.如权利要求37-60中任一项所述的方法，其中所述探针包括多核苷酸或多肽或其部分。62.如权利要求61所述的方法，其中所述探针：a.与所述生物标志物组的mRNA杂交；b.与衍生自所述生物标志物组的mRNA的DNA杂交；或者c.与所述生物标志物组的蛋白质结合。63.如权利要求4、38、40或53中任一项所述的方法，其中所述非缺血性卒中受试者患有短暂性脑缺血发作、非缺血性卒中、出血性卒中或假性卒中。64.如权利要求37-63中任一项所述的方法，其中所述生物标志物组的表达是未来缺血性卒中的预测性指示物，或者所述生物标志物组的表达是缺血性卒中严重性的指示物。65.如权利要求37-64中任一项所述的方法，其进一步包括确定所述受试者的缺血性卒中症状发作的时间，其中缺血性卒中症状发作的所述时间通过将所述样品中所述生物标志物组的表达与缺血性卒中症状发作的所述时间相关联来确定。66.如权利要求45、52、55-59中任一项所述的方法，其中在所述缺血性卒中症状发作后4.5小时内检测到缺血性卒中。67.如权利要求37-66中任一项所述的方法，其进一步包括如果检测到缺血性卒中，则施用用于治疗所述受试者的缺血性卒中的治疗。68.如权利要求25或67所述的方法，其中所述治疗包括组织纤溶酶原激活物。69.如权利要求37-68中任一项所述的方法，其中所述样品为血液或血液成分。70.如权利要求37-69中任一项所述的方法，其进一步包括测量所述受试者的血细胞概况。71.如权利要求70所述的方法，其中所述血细胞概况包括所述样品中的白细胞分化、肌型肌酸激酶和脑型肌酸激酶的水平、血细胞比容百分比、凝血酶原时间、白细胞计数、淋巴细胞计数、血小板计数、嗜中性粒细胞百分比，或其组合。72.如权利要求37-71中任一项所述的方法，其中所述评估所述受试者的缺血性卒中包括评估所述受试者的缺血性卒中的风险。73.如权利要求37-72中任一项所述的方法，其中所述病况为缺血性卒中。74.如权利要求37-72中任一项所述的方法，其中所述病况为假性卒中。75.如权利要求37-74中任一项所述的方法，其中如果当所述生物标志物组中一种或多种生物标志物的表达与所述参考相比升高，则所述受试者存在缺血性卒中的可能性。76.如权利要求37-74中任一项所述的方法，其中如果当所述生物标志物组中一种或多种生物标志物的表达与所述参考相比降低，则所述受试者存在缺血性卒中的可能性。77.如权利要求1-4、37、38、40或53中任一项所述的方法，其进一步包括在不同时间点重复(a)、(b)和(c)以监测所述受试者。78.一种评估疑似患有缺血性卒中的受试者的缺血性卒中的方法，所述方法包括：a.通过使一组探针与所述样品接触来测量来自所述受试者的样品中一组生物标志物的表达，其中所述探针与一组生物标志物或由其衍生的分子结合，并且其中所述生物标志物组包含炭疽毒素受体2、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3、丙酮酸脱氢酶硫辛酰胺激酶同工酶4和分化簇163中的两种或更多种；b.将所述生物标志物组的所述表达与参考进行比较；以及c.使用计算机系统评估所述受试者的缺血性卒中，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶拉·L·巴尔，理查德·吉尔施，格兰特·奥康奈尔，
申请(专利权)人：西弗吉尼亚大学，
类型：发明
国别省市：美国,US
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