用于心血管疾病状况的微生物组来源的表征、诊断和治疗的方法及系统技术方案

一种用于至少一个受试者中的心血管疾病状况的表征、诊断和治疗中的至少一种的方法，该方法包括：接收来自受试者群体的生物样品的聚合集；生成受试者群体的微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集中的至少一种；基于从微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集中的至少一种提取的特征生成心血管疾病状况的表征；基于该表征生成被配置为矫正心血管疾病状况的疗法模型；以及在与受试者相关联的输出设备，基于表征和疗法模型为受试者安排疗法。

Methods and systems for characterization, diagnosis and treatment of the sources of microbiological groups for cardiovascular disease

At least one characterization, diagnosis and treatment of cardiovascular disease for at least one of the subjects in that the method comprises: receiving biological samples from polymerization in subjects group; group groups generated by the microbial composition data sets and microbial functional diversity data set at least one; at least one extracted from the characterization of microbial composition data sets and microbial functional diversity data set of feature generation based on status of cardiovascular disease; based on the characterization of generation is configured as a therapy for cardiovascular disease status correction model; output devices associated with and subjects, based on the characterization and therapy model for subjects for therapy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于心血管疾病状况的微生物组来源的表征、诊断和治疗的方法及系统相关申请的交叉引用本申请是2015年10月21日提交的序号为14/919,614的美国申请的部分继续申请，其要求2014年10月21日提交的序号为62/066,369的美国临时申请、2014年12月4日提交的序号为62/087,551的美国临时申请、2014年12月17日提交的序号为62/092,999的美国临时申请、2015年4月14日提交的序号为62/147,376的美国临时申请、2015年4月14日提交的序号为62/147,212的美国临时申请、2015年4月14日提交的序号为62/147,362的美国临时申请、2015年4月13日提交的序号为62/146,855的美国临时申请、和2015年8月18日提交的序号为62/206,654的美国临时申请的权益，其每一个通过该引用以其整体并入本文。本申请还要求2015年4月14日提交的序号为62/147,092的美国临时申请、2015年4月14日提交的序号为62/147,217的美国临时申请、2015年4月14日提交的序号为62/147,364的美国临时申请、2015年4月14日提交的序号为62/147,304的美国临时申请、和2015年4月14日提交的序号为62/147,337的美国临时申请的权益，其每一个通过该引用以其整体并入本文。
本专利技术总体涉及心血管健康领域，且更具体地涉及心血管健康领域中的用于微生物组来源(microbiome-derived)的诊断和治疗的新的且有用的方法及系统。背景微生物组是与生物体相关的共栖(commensal)、共生(symbiotic)和病原微生物的生态群。人类微生物组包含与整个人体中存在的人类细胞一样多的微生物细胞，但由于样品处理技术、遗传分析技术和用于处理大量数据的资源方面的限制，人类微生物组的表征仍处于初期阶段。尽管如此，怀疑微生物组在许多与健康/疾病相关的状态(例如，分娩的准备(preparationforchildbirth)、胃肠道紊乱等)中发挥至少部分的作用。鉴于微生物组在影响受试者健康方面的深远影响，应致力于与以下相关的努力：微生物组的表征、从表征生成洞察、以及生成被配置为矫正失调状态的治疗。然而，目前用于分析人类的微生物组并基于获得的洞察提供治疗措施的方法及系统留下了许多未被答复的问题。特别地，由于目前的技术的限制，用于表征某些健康状况的方法和适合于特定受试者的疗法(例如，益生菌疗法)尚不可行。因此，在微生物学领域，对用于以个体化和群体广度的方式表征心血管疾病状况的新的且有用的方法及系统存在需求。本专利技术产生了这样的新的且有用的方法及系统。附图简述图1A是用于表征微生物组来源的状况和鉴定治疗措施的方法的实施方案的流程图；图1B是用于生成微生物组来源的诊断的方法的实施方案的流程图；图2示出了用于生成微生物组来源的诊断和治疗的方法及系统的实施方案；图3示出了用于生成微生物组来源的诊断和治疗的方法的实施方案的一部分的变化形式；图4示出了用于在用于生成微生物组来源的诊断和治疗的方法及系统的实施方案中生成模型的方法的变化形式；图5示出了在用于表征健康状况的方法的实施方案中基于益生菌的疗法藉以起作用的机制的变化形式；以及图6示出了在用于生成微生物组来源的诊断和治疗的方法的实例中疗法相关的通知提供的实例。实施方案描述本专利技术的实施方案的以下描述不意图将本专利技术限制为这些实施方案，而是意图使本领域的任何技术人员能够制造和使用本专利技术。1.用于表征微生物组来源的状况和鉴定治疗措施的方法如图1A中示出的，用于诊断和治疗心血管疾病状况(cardiovasculardiseasecondition)的第一方法100包括：接收来自受试者群体的样品的聚合集(anaggregatesetofsamples)S110；表征与受试者群体相关的样品的聚合集中的每一个的微生物组组成和/或功能特征(functionalfeatures)，从而生成受试者群体的微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集中的至少一种S120；接收与受试者群体的至少一个子集(atleastasubsetofthepopulationofsubjects)相关的补充数据集，其中补充数据集提供与心血管疾病状况相关的特性(characteristics)的信息S130；以及将补充数据集和从微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集中的至少一种提取的特征转化成心血管疾病状况的表征模型S140。在一些变化形式中，第一方法100还可以包括：基于表征，生成被配置为改进心血管疾病状况的状态的疗法模型S150。第一方法100用于生成可用于根据受试者的微生物组组成和功能特征中的至少一种来表征和/或诊断受试者(例如，作为临床诊断、作为伴随诊断(companiondiagnostic)等等)的模型，并基于对受试者群体的微生物组分析为受试者提供治疗措施(例如基于益生菌的治疗措施、基于噬菌体的治疗措施、基于小分子的治疗措施、基于益生元(prebiotic)的治疗措施、临床措施等等)。因此，来自受试者群体的数据可以用于根据其微生物组组成和/或功能特征表征受试者，基于表征指示健康的状态和改善的方面(area)，以及安排(promote)可以使受试者的微生物组的组成朝向期望的平衡状态的集合中的一种或更多种调整的一种或更多种疗法。在变化形式中，方法100可用于对罹患心血管疾病状况、紊乱或不利状态的受试者安排靶向疗法，其中该心血管疾病状况影响心脏和/或血管，并产生关于以下中的一个或更多个的生理作用：心脏功能、活动性(mobility)、体重、认知功能、代谢、能量水平、情绪、外貌、抑郁、运动能力、活动水平(activitylevel)、疼痛、和任何其他合适的生理作用。在这些变化形式中，与心血管疾病状况相关的诊断可以通常使用以下中的一种或更多种来评估：血液测试、心动描记法、活组织检查、基于成像的方法、应激试验、和任何其他的标准方法。在具体实例中，方法100可用于以下中的一种或更多种的表征和/或治疗介入：冠心病、炎性心脏病、瓣膜性心脏病、冠状动脉病、高血压性心脏病、风湿性心脏病、心肌病、心脏心律失常、先天性心脏病、心炎、主动脉瘤、外周动脉病、静脉血栓形成、动脉瘤、和任何其他合适的心血管疾病。另外地或可选地，方法100可用于包括以下的一种或更多种心血管疾病相关状况的表征和/或治疗介入：肥胖症、中风、高血压、酒精中毒、糖尿病、和任何其他相关的状况。同样地，方法100可用于以完全非典型的方法表征心血管疾病状况、紊乱、和/或不利状态。特别地，本专利技术人提出，个体的微生物组的表征可以是对预测受试者中心血管疾病状况发生的可能性有用的。这种表征也可以是对筛选心血管疾病状况和/或为具有心血管疾病状况的个人确定治疗过程有用的。例如，通过深度测序来自患病和健康受试者的细菌DNA，本专利技术人提出，与某些微生物组组成和/或功能特征相关的特征(例如，某些细菌和/或对应于某些遗传途径的细菌序列的量)可用于预测心血管疾病状况的存在或不存在。在某些情况下，细菌和遗传途径在具有如以下更详细讨论的各种心血管疾病状况的个体中以一定丰度存在，而细菌和遗传途径在不具有心血管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于至少一个受试者中的心血管疾病状况的表征、诊断和治疗中的至少一种的方法，所述方法包括：·在样品处理网络，接收来自受试者群体的样品的聚合集；·在与所述样品处理网络通信的计算系统，在处理所述样品的聚合集的每一个的内容物后生成所述受试者群体的微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集；·在所述计算系统，从所述受试者群体接收补充数据集，所述补充数据集提供与所述心血管疾病状况相关的特性的信息；·在所述计算系统，将所述补充数据集和从所述微生物组组成数据集和所述微生物组功能多样性数据集中的至少一种提取的特征转化成所述心血管疾病状况的表征模型；·基于所述表征模型，生成被配置为改进所述心血管疾病状况的状态的疗法模型；以及·在与所述受试者相关联并与所述计算系统通信的输出设备，基于所述表征模型和所述疗法模型，为具有所述心血管疾病状况的受试者安排疗法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.14 US 62/147,337;2015.04.14 US 62/147,217;1.一种用于至少一个受试者中的心血管疾病状况的表征、诊断和治疗中的至少一种的方法，所述方法包括：·在样品处理网络，接收来自受试者群体的样品的聚合集；·在与所述样品处理网络通信的计算系统，在处理所述样品的聚合集的每一个的内容物后生成所述受试者群体的微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集；·在所述计算系统，从所述受试者群体接收补充数据集，所述补充数据集提供与所述心血管疾病状况相关的特性的信息；·在所述计算系统，将所述补充数据集和从所述微生物组组成数据集和所述微生物组功能多样性数据集中的至少一种提取的特征转化成所述心血管疾病状况的表征模型；·基于所述表征模型，生成被配置为改进所述心血管疾病状况的状态的疗法模型；以及·在与所述受试者相关联并与所述计算系统通信的输出设备，基于所述表征模型和所述疗法模型，为具有所述心血管疾病状况的受试者安排疗法。2.如权利要求1所述的方法，其中处理所述样品的聚合集的每一个的内容物包括用所述样品的聚合集进行片段化操作、使用引物组的多重扩增操作、测序操作、和比对操作。3.如权利要求1所述的方法，其中生成所述表征包括进行统计分析以评价跨未表现出所述心血管疾病状况的所述受试者群体的第一子集和表现出所述心血管疾病状况的所述受试者群体的第二子集具有变化的微生物组组成特征和微生物组功能特征的集合。4.如权利要求2所述的方法，其中生成所述心血管疾病状况的所述表征模型包括生成诊断冠心病、炎性心脏病和瓣膜性心脏病中的至少一种的表征。5.如权利要求4所述的方法，其中生成诊断冠心病的表征包括在处理所述样品的聚合集和确定来源于以下的特征的存在后生成所述表征：分类单元的集合，包括：小弯杆菌属(Varibaculum)(属)、放线菌属(Actinomyces)(属)、和放线菌科(Actinomycetaceae)(科)。6.如权利要求5所述的方法，还包括在确定来源于以下的特征的存在后生成所述表征：与以下中的至少一种相关的功能的集合：京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能特征、直系同源聚类(COG)功能特征、和基因本体功能特征。7.如权利要求4所述的方法，其中生成诊断炎性心脏病和瓣膜性心脏病中的至少一种的表征包括在处理所述样品的聚合集和确定来源于以下中的至少一种的特征的存在后生成所述表征：1)分类单元的集合，和2)与以下中的至少一种相关的功能的集合：京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能特征和直系同源聚类(COG)功能特征。8.如权利要求2所述的方法，其中生成所述心血管疾病状况的所述表征模型包括生成诊断包括肥胖症和中风中的至少一种的心血管疾病相关状况的表征。9.如权利要求8所述的方法，其中生成诊断肥胖症的表征包括在处理所述样品的聚合集和确定来源于以下的特征的存在后生成所述表征：1)分类单元的集合，包括：八叠球菌属(Sarcina)(属)、拟杆菌属(Bacteroides)(属)、和梭菌科(Clostridiaceae)(科)，和2)与以下相关的功能的集合：细胞过程和信号传导相关的第一京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能特征、真核生物中的核糖体生物发生相关的第二KEGG功能特征、和氨酰基-tRNA生物合成相关的第三KEGG功能特征。10.如权利要求8所述的方法，其中生成诊断中风的表征包括在处理所述样品的聚合集和确定来源于以下中的至少一种的特征的存在后生成所述表征：1)分类单元的集合，和2)与以下中的至少一种相关的功能的集合：京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能特征和直系同源聚类(COG)功能特征。11.如权利要求3所述的方法，其中生成所述表征包括：·提取与所述微生物组组成数据集中指示的微生物组组分的功能方面的集合...

【专利技术属性】
技术研发人员：扎迦利·阿普特，丹尼尔·阿尔莫纳西德，杰西卡·里奇曼，斯亚沃什·瑞兹万·贝赫巴哈尼，
申请(专利权)人：优比欧迈公司，
类型：发明
国别省市：美国,US