用于类风湿性关节炎的生物标记物及其用途制造技术

提供了用于预测疾病(特别是RA)的风险的生物标记物和方法。获得DNA的序列。所述DNA可由从受试者收集的样品中提取。然后基于DNA的序列计算生物标记物的相对丰度。所述生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的DNA序列。基于所述相对丰度获得受试者患有疾病的概率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于类风湿性关节炎的生物标记物及其用途相关申请的交叉引用本专利申请要求PCT专利申请No.PCT/CN2014/088068、PCT/CN2014/088069和PCT/CN2014/088060的权益和优先权，其均于2014年9月30日提交，并且通过引用整体并入本文。
本公开涉及生物医学领域，并且具体地涉及用于预测疾病，特别是类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis，RA)的风险的生物标记物和方法。背景类风湿性关节炎(RA)是一种使人衰弱的自身免疫性疾病，其影响全世界数千万人，并增加患有心血管和其它系统性并发症的患者的死亡率。尽管在使用疾病缓解性抗风湿药(disease-modifyingantirheumaticdrug，DMARD)的许多RA患者体内成功减轻病症，但是由于对引起或促进疾病的因素了解不足而阻碍了特异性的和更有效的疗法的开发。对微生物组的研究可以揭示出预防或减轻RA的益生菌。肠道微生物群是人类健康的关键环境因素，在肥胖、糖尿病、结肠癌等中具有确定的作用。与肠道微生物群相比，口腔微生物群相对研究不足。一直缺乏对口腔微生物组在疾病中的作用的宏基因组分析。还不知道口腔和肠道微生物疾病标记物在其特征或功能上一致到什么程度。
技术实现思路
本公开涉及生物医学领域，并且具体地涉及用于预测疾病，特别是类风湿性关节炎(RA)的风险的生物标记物和方法。在本教导中公开了用于获得受试者患有疾病的概率或评估关于疾病的治疗的系统。在一个实例中，公开了用于获得受试者患有疾病的概率的系统。所述系统包括处理器和包含由处理器执行的程序指令的存储介质。程序指令使处理器执行以下步骤。从受试者收集样品。从样品中提取DNA。获得DNA的序列。然后基于DNA的序列计算生物标记物的相对丰度。生物标记物包含唾液乳杆菌(Lactobacillussalivarius)基因组中的DNA序列。基于相对丰度获得受试者患有疾病的概率。在另一个实例中，公开了用于评估关于疾病的治疗或鉴定治疗剂的系统。所述系统包括处理器和包含由处理器执行的程序指令的存储介质。程序指令使处理器执行以下步骤。对于多个患有疾病的受试者中的每个受试者，获得从第一样品提取的第一DNA序列和从第二样品提取的第二DNA序列。在受试者接受治疗之前从受试者收集第一样品。在受试者接受治疗之后从受试者收集第二样品。对于每个受试者，基于第一DNA序列计算生物标记物的第一相对丰度；并且基于第二DNA序列计算所述生物标记物的第二相对丰度。生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的DNA序列。然后基于针对多个受试者计算的第一相对丰度和第二相对丰度来评估治疗。在不同的实例中，公开了用于评估关于疾病的治疗或鉴定治疗剂的系统。所述系统包括处理器和包含由处理器执行的程序指令的存储介质。程序指令使处理器执行以下步骤。对于多个患有疾病的受试者中的每个受试者，获得DNA序列，其中可以从在受试者接受治疗后从受试者收集的样品中提取DNA；并且基于DNA的序列计算生物标记物的相对丰度。生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的DNA序列。然后基于针对多个受试者计算的相对丰度来评估治疗。本教导还公开了用于获得受试者患有疾病的概率或评估关于疾病的治疗或鉴定治疗剂的方法。在一个实例中，公开了一种方法。从受试者收集样品。从样品中提取DNA。获得DNA的序列。然后基于DNA的序列计算生物标记物的相对丰度。生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的DNA序列。基于相对丰度获得受试者患有疾病的概率。在另一个实例中，公开了用于评估关于疾病的治疗或鉴定治疗剂的方法。对于多个患有疾病的受试者中的每个受试者，获得从第一样品提取的第一DNA序列和从第二样品提取的第二DNA序列。在受试者接受治疗之前从受试者收集第一样品。在受试者接受治疗之后从受试者收集第二样品。对于每个受试者，基于第一DNA序列计算生物标记物的第一相对丰度；并且基于第二DNA序列计算所述生物标记物的第二相对丰度。生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的DNA序列。然后基于针对多个受试者计算的第一相对丰度和第二相对丰度来评估治疗。在不同的实例中，公开了用于评估关于疾病的治疗或鉴定治疗剂的方法。对于多个患有疾病的受试者中的每个受试者，获得DNA序列，其中可以从在受试者接受治疗后从受试者收集的样品中提取DNA；并且基于DNA的序列计算生物标记物的相对丰度。生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的DNA序列。然后基于针对多个受试者计算的相对丰度来评估治疗。本教导还公开了用于获得受试者患有疾病的概率的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括其上存储有程序代码的计算机可读存储介质。程序代码可由处理器执行，并且包括使处理器执行以下步骤的指令。从受试者收集样品。从样品中提取DNA。获得DNA的序列。然后基于DNA的序列计算生物标记物的相对丰度。生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的DNA序列。基于相对丰度获得受试者患有疾病的概率。本教导还公开了用于获得受试者患有疾病的概率或评估关于疾病的治疗或鉴定治疗剂的生物标记物。所述生物标记物包含唾液乳杆菌基因组中的至少一个DNA序列或以下宏基因组连锁群(metagenomiclinkagegroup，MLG)中的至少一个：由MLGIDNO:2169组成的MLG；由MLGIDNO:16600组成的MLG；和由MLGIDNO:4643组成的MLG。将在下面的描述中部分地阐述另外的新特征，并且对于本领域技术人员在检查下面附图时将部分地变得显而易见，或者可以通过实施例的生产或操作来学习。本教导的新特征可以通过实践或使用下面讨论的详细实例中阐述的方法、工具和组合的各个方面来实现和获得。附图说明根据示例性实施方案进一步描述了本教导中描述的方法和系统。将参考附图详细描述这些示例性实施方案。这些示例性实施方案是非限制性示例性实施方案，其中在附图的多个图中相同的附图标记表示类似的结构，并且其中：图1示出了根据本教导的实施方案的示例性方法的流程图，其中生物标记物被鉴定和验证用于评估RA风险；图2示出了根据本教导的实施方案的表型对肠道、牙齿和唾液宏基因组连锁群(MLG)的影响的分析结果；图3示出了根据本教导的实施方案在高级组装后乳杆菌属(Lactobacillussp.)的GC深度图；图4示出了根据本教导的实施方案的组装体和唾液乳杆菌之间的共线性；图5示出了根据本教导的实施方案的基于RA相关细菌的患者分层；图6示出了根据本教导的实施方案的肠道和牙齿MLG的相对丰度之间的相关性；图7示出了根据本教导的实施方案的肠道和唾液MLG的相对丰度之间的相关性；图8示出了根据本教导的实施方案的牙齿和唾液MLG的相对丰度之间的相关性；图9示出了根据本教导的实施方案的示例性方法的流程图，其中生物标记物用于评估RA风险；和图10示出了根据本教导的实施方案的示例性方法的流程图，其中生物标记物用于评估关于RA的治疗。详述本文使用的术语具有本教导相关领域的普通技术人员通常理解的含义。诸如“一”、“一个”和“所述”的术语不旨在仅指单数实体，而且包括可以用于说明的特定实例的一般类别。本文中的术语用于描述本教导的一个或多个示例性实施方案，但是它们的使用不限制本教导，除非在权利要求中概述。本公开描述了生物标记物以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获得受试者患有疾病的概率的系统，其包括：处理器；和存储介质，所述存储介质包含由所述处理器执行的程序指令，所述程序指令使所述处理器执行包括以下的步骤：获得从样品提取的DNA的序列，所述样品从受试者收集；基于所述DNA的序列计算生物标记物的相对丰度，其中所述生物标记物包含唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)基因组中的DNA序列；以及基于所述相对丰度获得所述受试者患有所述疾病的概率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 CN PCT/CN2014/088068;2014.09.30 CN PCT/1.一种用于获得受试者患有疾病的概率的系统，其包括：处理器；和存储介质，所述存储介质包含由所述处理器执行的程序指令，所述程序指令使所述处理器执行包括以下的步骤：获得从样品提取的DNA的序列，所述样品从受试者收集；基于所述DNA的序列计算生物标记物的相对丰度，其中所述生物标记物包含唾液乳杆菌(Lactobacillussalivarius)基因组中的DNA序列；以及基于所述相对丰度获得所述受试者患有所述疾病的概率。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述疾病是类风湿性关节炎。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述样品包括从所述受试者收集的粪便样品、牙齿样品和唾液样品中的至少一种。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述生物标记物包括以下宏基因组连锁群(MLG)中的至少一个：对应于所述粪便样品并由MLGIDNO:2169组成的MLG；对应于所述牙齿样品并由MLGIDNO:16600组成的MLG；和对应于所述唾液样品并且由MLGIDNO:4643组成的MLG。5.根据权利要求4所述的系统，其中：MLGIDNO:2169的至少80％的基因与SEQIDNO:1～593的多核苷酸序列具有至少85％的序列同一性，并且编码与由SEQIDNO:1～593编码的氨基酸序列具有至少85％的序列同一性的多肽；MLGIDNO:16600的至少80％的基因与SEQIDNO:594～1536的多核苷酸序列具有至少85％的序列同一性，并且编码与由SEQIDNO:594～1536编码的氨基酸序列具有至少85％的序列同一性的多肽；以及MLGIDNO:4643的至少80％的基因与SEQIDNO:1537～2594的多核苷酸序列具有至少85％的序列同一性，并且编码与由SEQIDNO:1537～2594编码的氨基酸序列具有至少85％的序列同一性的多肽。6.根据权利要求5所述的系统，其中：MLGIDNO:2169由具有SEQIDNO:1～593的多核苷酸序列的基因组成；MLGIDNO:16600由具有SEQIDNO:594～1536的多核苷酸序列的基因组成；以及MLGIDNO:4643由具有SEQIDNO:1537～2594的多核苷酸序列的基因组成。7.根据权利要求1所述的系统，其中基于所述DNA的序列计算所述生物标记物的相对丰度包括：计算所述DNA的序列中所述生物标记物的每一个DNA序列的拷贝数；对于所述DNA的序列中所述生物标记物的每一个DNA序列，基于所述DNA序列的拷贝数与所述样品中所有DNA序列的拷贝数的总和之间的比率计算所述DNA序列的相对丰度；以及基于所述生物标记物的至少一些DNA序列的相对丰度计算所述生物标记物的相对丰度。8.根据权利要求7所述的系统，其中计算所述DNA的序列中所述生物标记物的每一个DNA序列的拷贝数还包括：确定在所述样品中能够检测到所述DNA序列的次数；确定所述DNA序列的长度；以及基于所述次数和所述长度之间的比率来计算所述拷贝数。9.根据权利要求1所述的系统，其中获得所述DNA的序列包括使用与所述DNA中的至少一些杂交的引物的PCR。10.根据权利要求1所述的系统，其中获得所述DNA的序列包括使用特异性识别所述DNA中的至少一些的一种或多种探针。11.根据根据权利要求1所述的系统，其中大于预定阈值的概率指示所述受试者患有所述疾病或有风险患有所述疾病。12.根据权利要求1所述的系统，其中基于分类器获得所述概率。13.根据权利要求12所述的系统，其中使用训练集产生所述分类器，所述训练集包括来自患有所述疾病的多个受试者和未患有所述疾病的多个受试者的样品中所述生物标记物的相对丰度。14.一种用于评估关于疾病的治疗或鉴定治疗剂的系统，其包括：处理器；和存储介质，所述存储介质包含由所述处理器执行的程序指令，所述程序指令使所述处理器执行包括以下的步骤：对于患有有所述疾病的多个受试者中的每个受试者：获得从第一样品提取的第一DNA序列，所述第一样品在所述受试者接受治疗之前从所述受试者收集，基于所述第一DNA序列计算生物标记物的第一相对丰度，其中所述生物标记物包含唾液乳杆菌的基因组中的DNA序列，获得从第二样品提取的第二DNA序列，所述第二样品在所述受试者接受治疗后从所述受试者收集，基于所述第二DNA序列计算所述生物标记物的第二相对丰度；以及基于针对所述多个受试者计算的所述第一相对丰度和所述第二相对丰度来评估所述治疗。15.根据权利要求14所述的系统，其中所述疾病是类风湿性关节炎。16.根据权利要求14所述的系统，其中所述第一样品和所述第二样品各自包括从所述受试者收集的粪便样品、牙齿样品和唾液样品中的至少一种。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述生物标记物包括以下MLG中的至少一个：对应于所述粪便样品并由MLGIDNO:2169组成的MLG；对应于所述牙齿样品并由MLGIDNO:16600组成的MLG；和对应于所述唾液样品并且由MLGIDNO:4643组成的MLG。18.根据权利要求17所述的系统，其中：MLGIDNO:2169的至少80％的基因与SEQIDNO:1～593的多核苷酸序列具有至少85％的序列同一性，并且编码与由SEQIDNO:1～593编码的氨基酸序列具有至少85％的序列同一性的多肽；MLGIDNO:16600的至少80％的基因与SEQIDNO:594～1536的多核苷酸序列具有至少85％的序列同一性，并且编码与由SEQIDNO:594～1536编码的氨基酸序列具有至少85％的序列同一性的多肽；以及MLGIDNO:4643的至少80％的基因与SEQIDNO:1537～2594的多核苷酸序列具有至少85％的序列同一性，并且编码与由SEQIDNO:1537～2594编码的氨基酸序列具有至少85％的序列同一性的多肽。19.根据权利要求18所述的系统，其中：MLGIDNO:2169由具有SEQIDNO:1～593的多核苷酸序列的基因组成；MLGIDNO:16600由具有SEQIDNO:594～1536的多核苷酸序列的基因组成；以及MLGIDNO:4643由具有SEQIDNO:1537～2594的多核苷酸序列的基因组成。20.根据权利要求14所述的系统，其中基于所述第一DNA序列计算生物标记物的第一相对丰度包括：计算所述第一DNA序列中所述生物标记物的每一个DNA序列的拷贝数；对于所述第一DNA序列中所述生物标记物的每一个DNA序列，基于所述DNA序列的拷贝数与所述第一样品中所有DNA序列的拷贝数的总和之间的比率计算所述DNA序列的相对丰度；以及基于所述生物标记物的至少一些DNA序列的相对丰度计算所述生物标记物的所述第一相对丰度。21.根据权利要求20的系统，其中计算所述第一DNA序列中所述生物标记物的每一个DNA序列的拷贝数还包括：确定在所述第一样品中能够检测到所述DNA序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯强，张东亚，贾慧珏，王东辉，王俊，
申请(专利权)人：深圳华大基因研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44