岩藻糖作为肠道免疫性的生物标志物制造技术

本发明专利技术一般涉及生物标志物领域。例如，本发明专利技术涉及可以用于评估受试者具有FUT2分泌基因型的可能性的生物标志物。本发明专利技术还涉及可以用于评估肠道健康的生物标志物。岩藻糖被鉴定为可以用于这些目的的生物标志物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术一般涉及生物标志物领域。例如，本专利技术涉及可以用于评估受试者具有FUT2分泌基因型的可能性的生物标志物。本专利技术还涉及可以用于评估肠道健康的生物标志物。岩藻糖被鉴定为可以用于这些目的的生物标志物。【专利说明】岩藻糖作为肠道免疫性的生物标志物
本专利技术一般涉及生物标志物领域。例如，本专利技术涉及可以用于评估受试者具有FUT2分泌基因型的可能性的生物标志物。本专利技术还涉及可以用于评估肠道健康的生物标志物。岩藻糖被鉴定为可以用于这些目的的生物标志物。
技术介绍
消化道健康和舒适度与定居在消化道的微生物物种的恰当平衡紧密相关。该平衡的破坏已经与从不适到衰弱性疾病(例如克罗恩氏病)的多种病况联系起来。肠道微生物的组成又取决于多种因素，包括膳食和生活方式，而遗传素质越来越多地被认识到是一个至为重要的因素。在遗传因素中，FUT2基因起着核心作用。 FUT2基因编码岩藻糖基转移酶，该酶催化岩藻糖基结合到生长中的IH型抗原上，这是ABO抗原组装和随后分泌至粘膜层的一个关键步骤 ο FUT2基因以两种基本形式一一活性形式(所谓的“分泌”形式)和非活性形式(所谓的“非分泌”形式)一一存在。带有至少一个拷贝的分泌形式的个体分泌ABO抗原，并将其展示在粘膜表面(包括肠道的粘膜衬里)上。在仅带有非分泌形式的FUT2基因的个体中，ABO抗原的产生和分泌被阻断，无ABO抗原出现在粘膜层中。 分泌基因型的主要分子决定因子被追溯到FUT2基因蛋白编码区中的C/T单核苷酸多态性(rs601338)。(:到1的转变将143位氨基酸的密码子从色氨酸转化成终止密码子，这导致 T 变体的非功能蛋白。由此，带有两拷贝的非分泌FUT2基因变体的个体不产生功能性岩藻糖基转移酶，不能在粘膜表面上呈递ABO抗原。 由于ABO抗原的寡糖结构充当着多种微生物的附着点，由此该FUT2多态性被认为对胃肠道健康造成影响。一方面，ABO抗原的存在表现出有利于有益细菌在人消化道的建群，并由此减少过度炎症反应的危险性。在此情况下FUT2基因的分泌形式具有保护性功能，带有至少一个拷贝的分泌形式的FUT2的个体较低可能出现涉及肠道炎性反应的问题。另一方面，同样的ABO抗原也可以充当致病性病毒(包括诺沃克病毒)的附着点。在易感性个体中，该病毒造成严重胃肠道痛苦，在老年人和免疫受损个体中有引起严重健康问题的可能性。在此情况下FUT2基因的非分泌形式是有益的。带有两个拷贝的非分泌形式的FUT2的个体不提供该病毒的附着点，因此对诺沃克病毒感染具有实际免疫力。 在任一情况下，知晓个体是具有分泌FUT2基因型还是非分泌基因型都可以在胃肠道问题的诊断中提供重要信息，更重要地这使得可以通过膳食或生活方式调整以前瞻性地管理潜在的危险。 目前，通过遗传试验确定FUT2分泌状态。尽管基因分型技术方面的进展，遗传试验仍要求专门的实验室设备和相当大量的时间。因此，遗传试验通常在地方诊断实验室中是不可行的，要求将样品邮寄到中心实验室。该过程在样品采集和获得结果之间造成相当大的时间延迟。更重要地，遗传试验会对许多个体造成高情绪障碍。结果是，个体可能会避免进行FUT2分泌状态的测定，即使他们可能从该信息获益。 相应地，本专利技术的目的是改善现有技术状况，尤其是提供一种可以在个体中评估FUT2分泌或非分泌状态的可能性的、简单、快速、低成本方法，理想地，该方法应当是非侵入性的和/或可以自我施用。 本专利技术人解决了该需求，令人惊奇地通过本专利技术的独立权利要求的主题能够实现该目的。从属权利要求是对本专利技术构思的进一步发展。
技术实现思路
本专利技术人一直致力于可以确定个体在胃肠道问题方面的遗传素质的方法，并惊奇地发现总岩藻糖水平(例如尿中)与FUT2分泌状态强相关。对于FUT2分泌状态和尿岩藻糖水平之间的该相关性，并不存在先验性预期。在本专利技术人的观察之前，FUT2被认为参与含岩藻糖的H抗原向粘膜的分泌，但不涉及岩藻糖的尿代谢。 本专利技术使得现在可以例如，通过在个体尿液中测量生物标志物岩藻糖的浓度，确定受试者具有FUT2分泌基因型的可能性。本专利技术避免了对基于基因的试验的需要，提供了一种可以通过快速、低廉和/或自施用试验评估FUT2分泌状态的快速简单途径。 尤其是，本专利技术提供了一种可以确定个体携带FUT-2变体的可能性的非侵入性(基于尿的)技术，其中所述FUT-2变体增加个体对特定胃肠道健康危险的易感性。 本专利技术人对人尿代谢物组进行了非靶向的基因组范围相关性研宄，鉴定到与FUT2分泌基因型极为强相关的生物标志物。 该标志物是岩藻糖。FUT2分泌基因型又表现出与人肠道微生物区系组成(WacklinP, et al.(2011)PLoS ONE 6 (5)，e20113)、以及与例如 I 型糖尿病的发生率(Yang eta.(2011)DIABETES, VOL.60，2685)具有强相关性。 鉴于新生物标志物岩藻糖和FUT2分泌基因型之间以及该FUT2分泌基因型和肠道微生物区系之间相关性的强度，本专利技术人提出了使用岩藻糖作为生物标志物(例如尿中)，例如用于指示肠道微生物的组成。 因此，使用岩藻糖作为生物标志物(例如尿中)可以提供一种简单廉价试验以评估待测受试个体的肠道微生物状态。 相应地，本专利技术部分地涉及肠道健康的生物标志物，其中该生物标志物是岩藻糖。 本专利技术还包括岩藻糖作为肠道健康的生物标志物的用途。 该诊断方法可以在人体或动物体之外实施。 本专利技术还包括将岩藻糖用于诊断方法中确定受试者具有FUT2分泌基因型的可能性和/或发生与之相关的疾病的危险性。 无论选择何种体液，本专利技术主题都具有如下优势:从受试者获得这些体液是已成熟建立的方法。 然后，实际的诊断可以在体外在体液样品中进行。 典型地，生物标志物的检测和/或定量步骤在事先从待测受试者获得的体液样品中进行。 岩藻糖可以是结合型岩藻糖。因为在自然界中岩藻糖常常被发现与细胞表面的糖蛋白共价连接，故岩藻糖常常呈现为结合型岩藻糖。相应地，“结合型岩藻糖”是与蛋白或糖残基连接的岩藻糖。该连接可以是共价的。 岩藻糖也可以是游离岩藻糖。 无论是评估结合型岩藻糖还是游离岩藻糖，本专利技术主题均可行。 例如，也可以检测总岩藻糖浓度，即游离和结合型岩藻糖浓度的和。 岩藻糖可以是L-岩藻糖。L-岩藻糖(也称为鼠李糖)是广泛存在于自然界中的岩藻糖对映异构体。 可以在任何体液中进行生物标志物岩藻糖的检测和/或定量。对于本专利技术的主题，体液可以是血液、血浆、血清或尿液，等等。 尿液具有如下优点:该体液样品可以非侵入性地获得。因此，可以在尿中检测生物标志物。 本专利技术延及确定受试者具有FUT2分泌基因型的可能性的方法，包括在事先获自待测受试者的体液样品中确定岩藻糖的水平，和将受试者的岩藻糖水平与预先确定的参考值进行比较。预定的参考值可以基于对照群体中的平均体液岩藻糖水平。相对于预定参考值，样品中较低的体液岩藻糖水平指示增加的非分泌FUT2基因型可能性；相对于预定参考值，增加的体液岩藻糖水平指示增加的分泌FUT2基因型可能性。 样品中的岩藻糖水平可以通过本领域已知的任何方式进行检测和定量。例如，可以使用质谱，例如UPL本文档来自技高网...

【技术保护点】
肠道健康的生物标志物，其中该生物标志物是岩藻糖，任选地结合型岩藻糖，例如与蛋白或糖残基共价连接的岩藻糖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·K·杰尼克，M·A·莱达，I·蒙托柳鲁拉，J·勒库特，S·A·D·莱兹，S·科里诺，FP·马丁，L·达席尔瓦，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH