用于诊断和治疗骨折和骨病的组合物和方法技术

本发明专利技术涉及治疗、预防和诊断与异常骨矿物质密度相关的病症，特别是骨质疏松症；其中检测患者样品中所选microRNA的水平，并且其中所述水平与健康个体水平相比的升高或降低指示疾病。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断和治疗骨折和骨病的组合物和方法
本专利技术涉及治疗、预防和诊断与异常骨矿物质密度相关的病症，特别是骨质疏松症。
技术介绍
骨质疏松症的特征在于全身性骨量减少，导致骨脆性增加和骨折风险增加。骨质疏松症是无症状的疾病，这意味着患者在发病或进展期间不会出现明显的症状。因此，骨质疏松症的诊断通常在患者发生脆性(骨质疏松)骨折后进行。股骨颈、髋、脊柱或前臂最常发生骨质疏松性骨折。骨质疏松性骨折是严重的结果，因为它们造成显著的社会经济负担(Harvey等人，2010)。但是，通过治疗处理可以减少骨质疏松性骨折的风险。目前，已经表明两种治疗方式可在1-3年的治疗中降低高达75％的骨折风险：i)使用双膦酸盐或抗RANKL的单克隆抗体进行抗吸收治疗减少骨吸收，从而稳定骨量并减少骨折风险(Gronholz等人，2008，Cummings等人，2009)。ii)使用促激素比如甲状旁腺激素或针对硬骨素的单克隆抗体的合成代谢治疗已显示了增加骨量并降低骨折风险(Augustine等人，2013，Cosman等人，2016)。这些治疗方法经常用于抵消各种形式的骨质疏松症包括I型绝经后骨质疏松症、II型骨质疏松症、特发性或男性骨质疏松症的骨折风险。此外，原发性骨癌或骨转移会影响骨代谢并导致骨损伤。例子是骨肉瘤和多发性骨髓瘤。用于早期诊断和骨折风险评估的准确工具对于找到需要治疗的患者的正确治疗方法至关重要。当前用于评估骨折风险以及治疗反应的方法包括非侵入性成像技术以及骨转换的临床参数和生化标志物的分析。最近，已经确定microRNA从各种组织的细胞分泌到血流中，可能表明身体不同部位的病理过程。有证据表明，microRNA在骨形成和骨吸收细胞(特别是成骨细胞和破骨细胞)的发育和功能中发挥重要作用。两种细胞类型控制着骨合成代谢和分解代谢之间的体内平衡，因此microRNA在骨代谢中起着关键的生理作用。但是，到目前为止，对于导致骨疾病的骨代谢失衡是否可以反映在循环microRNA的水平上，知道得很少。骨质疏松性骨折是由骨脆性增加引起的，这可以是由于骨量低和骨组织微结构变化引起的。这种骨折是骨质疏松症重要的艰难结果，其影响美国、欧洲和日本超过7500万人(Kanis等人，2013)。发达国家受到椎骨或非椎骨骨折影响的终生患病风险为30％-40％，骨质疏松症的发生率与冠心病的发生率相似。此外，除前臂骨折外，骨质疏松性骨折与死亡率增加相关。大多数骨折引起急性疼痛，并导致患者住院治疗、固定(immobilization)并通常恢复缓慢。此外，在2型糖尿病患者中经常观察到骨质疏松症状，2型糖尿病患者患有脆性骨折的风险增加。糖尿病是指一组代谢疾病，其中患者具有高血糖。胰岛素抵抗导致2型糖尿病，胰岛素抵抗是细胞无法正确使用胰岛素的情况，有时也完全缺乏胰岛素。这种形式以前称为非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)或“成人发病型糖尿病”。在骨质疏松症的预防、诊断和管理中，骨折风险评估和治疗反应监测是最重要的两个方面。因此，通过测量骨矿物质密度(BMD)来分析骨量是目前临床实践中常规分析骨骼的唯一临床参数并且是WHOFRAX问卷的一部分(Kanis等人，2013)。但是，由于与骨强度和骨代谢缺乏相关性(Cefalu，2004)，骨密度的年龄和部位依赖性差异，T评分的评估(即患者的BMD与健康的30岁的人相比)结合其它已确定的骨折风险临床评分(Rubin等人，2013)通常不能改善骨折风险的预测。特别是对于患有2型糖尿病的患者，没有证据表明BMD与骨折风险之间存在相关性，这表明需要替代的骨折风险的标志物。为了评估骨形成速率、骨吸收和治疗性处理反应，已经鉴定出少量生化骨转换标志物(BTM)(Vasikaran等人，2011)，比如血清I型前胶原N前肽(s-PINP)、I型胶原的血清C-末端端肽(s-CTX)。虽然已经建立了这些标志物与骨代谢的相关性，但是它们对骨折风险预测的特异性和敏感性需要进一步验证。因此，只有少数国家推荐将这些生化标志物纳入临床实践中(Vasikaran等人，2011)。骨代谢的其它潜在标志物可以来源于已知在骨形成和再吸收中起主要作用的信号传导途径，如WNT、BMP-2或RANKL。例如，来自Dickkopf-1(DKK-1)或硬骨素(SOST)基因的蛋白可以作为WNT和WNT-受体的结合配偶体，从而调节其活性和随后的骨形成(Canalis，2013)。但是，这些蛋白质在血清/血浆中响应于饮食、运动和生理节律的预分析稳定性是有问题的，并且由于这些蛋白质也在其它组织中产生的事实并可能受到其它疾病的调节，对骨代谢的普遍意义也存在问题。尤其是在某些类型的癌症方面，WNT信号传导已经证明可以推动疾病的进展(Anastas&Moon，2013)。最近，越来越多的关注归因于microRNA(miRNA)、调节基因表达的小非编码RNA(Bartel，2009)在控制骨代谢中的重要性(Dong，Yang，Guo，&Kang，2012；Zhao等人，2013)。在干细胞向骨细胞分化过程中，几种miRNA已经证明能够沉默成骨抑制剂(Trompeter等人，2013)，以调节BMP2介导的成骨细胞增殖和分化(Li等人，2008)，或协调(orchestrate)WNT-信号传导的活性(Kapinas，Kessler，&Delany，2009)。因此，最近已经承认miRNA作为加速骨再生的治疗剂和/或作为评估骨代谢和骨折风险的诊断工具的潜力(vanWijnen等人，2013)。血清和血浆中的miRNA具有令人印象深刻的稳定性(即使经历了苛刻的条件)，miRNA的有限数量(血浆/血清中发现分泌<500)、它们简单的化学组成、缺乏转录后修饰、先进和良好建立的可用的高度敏感的筛选技术，将miRNA定义为用于生物标志物的优秀候选者。实际上，已经在疾病背景下分析了血液循环miRNA(Keller等人，2011)，尤其是癌症和心血管疾病，或非病理过程如衰老(Weiner等人，2013)。可以控制骨质疏松症发作和进展或可以作为这种病理过程的替代标志物的miRNA的组合是特定的骨质疏松症信号，其使用将代表用于预测骨折风险的非侵入性方法以及用于治疗性控制骨质疏松症进展的目标。最近，已经鉴定了5种自由循环的miRNA和骨组织miRNA并与骨质疏松性骨折相关(Seeliger等人，2014)。最近，发现miR-188-5p在老龄小鼠的骨中上调，以诱导成脂分化并抑制成骨分化(Li等人，2015)。
技术实现思路
本专利技术的目的是扩大诊断骨质疏松症或骨量减少和预测骨折的范围、特异性和有效性，并提供通过稳定骨稳态和加速骨折愈合来治疗骨质疏松症的新药。本专利技术解决了所述问题。本专利技术人已经检测到来自患有近期以及非近期骨质疏松性骨折的患者的血液样品中上调或下调的特异性miRNA。本专利技术具体提供了一组选定的miRNA，其特异性地上调或下调，因此可用作有价值的生物标志物，并且代表适用于广泛范围的骨病阶段和年龄组的诊断信号。根据本专利技术，提供了在受试者中诊断骨质疏松症、确定骨质疏松性骨折风险或监测治疗成功的体外方法，受试者可以是但不限于绝经后女性或骨质疏松症患者或骨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在受试者中诊断骨质疏松症或确定骨质疏松性骨折风险或监测治疗的体外方法，包括以下步骤：a)提供来自所述受试者的样品，b)测量选自由hsa‑miR‑144‑3p、hsa‑miR‑188‑3p、hsa‑miR‑382‑3p、hsa‑miR‑127‑3p、hsa‑miR‑155‑5p、hsa‑miR‑181a‑3p、hsa‑miR‑1908、hsa‑miR‑190a、hsa‑miR‑199b‑5p、hsa‑miR‑203a、hsa‑miR‑214‑3p、hsa‑miR‑29b‑3p、hsa‑miR‑330‑3p、hsa‑miR‑335‑5p、hsa‑miR‑31‑5p、hsa‑miR‑342‑5p、hsa‑miR‑369‑3p、hsa‑miR‑377‑3p、hsa‑miR‑378a‑5p、hsa‑miR‑495‑3p、hsa‑miR‑500a‑5p、hsa‑miR‑502‑5p、hsa‑miR‑542‑5p、hsa‑miR‑550a‑5p、hsa‑miR‑576‑3p、hsa‑miR‑582‑3p、hsa‑miR‑642a‑5p、hsa‑miR‑942、hsa‑let‑7b‑5p和hsa‑miR‑181d或其同种型或变体组成的任何miRNA中的两种或更多种miRNA的水平，和c)将所述miRNA的水平与参考水平进行比较，其中当与参考水平比较时，所述水平的差异的大小指示骨质疏松症或骨折的风险。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.10 EP 15199413.41.在受试者中诊断骨质疏松症或确定骨质疏松性骨折风险或监测治疗的体外方法，包括以下步骤：a)提供来自所述受试者的样品，b)测量选自由hsa-miR-144-3p、hsa-miR-188-3p、hsa-miR-382-3p、hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-181a-3p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-203a、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-3p、hsa-miR-330-3p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-369-3p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa-miR-642a-5p、hsa-miR-942、hsa-let-7b-5p和hsa-miR-181d或其同种型或变体组成的任何miRNA中的两种或更多种miRNA的水平，和c)将所述miRNA的水平与参考水平进行比较，其中当与参考水平比较时，所述水平的差异的大小指示骨质疏松症或骨折的风险。2.根据权利要求1所述的方法，其中测量所有hsa-miR-203a、hsa-miR-330-3p、hsa-miR-188-3p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-29b-3p、hsa-miR-214-3p和hsa-miR-31-5p的水平。3.根据权利要求1所述的方法，其中测量选自由hsa-miR-188-3p、hsa-miR-382-3p、hsa-miR-203a、hsa-miR-181a-3p、hsa-miR-330-3p和hsa-miR-369-3p组成的组中的至少一种miRNA和选自由hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-144-3p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-4p、hsa-let-7b-5p、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa-miR-642a-5p、hsa-miR-942和hsa-miR-181d组成的组中的至少一种miRNA。4.根据权利要求1或3所述的方法，其中组合测量hsa-miR-188-3p与选自由hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-144-3p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-4p、hsa-let-7b-5p、hsa-miR-203a、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa-miR-642a-5p、hsa-miR-942和hsa-miR-181d组成的组中的至少一种miRNA。5.根据权利要求1或3所述的方法，其中组合测量hsa-miR-382-3p与选自由hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-188-3p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-144-3p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-4p、hsa-let-7b-5p、hsa-miR-203a、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa-miR-642a-5p、hsa-miR-942和hsa-miR-181d组成的组中的至少一种miRNA。6.根据权利要求1或3所述的方法，其中组合测量hsa-miR-181a-3p与选自由hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-188-3p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-144-3p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-4p、hsa-let-7b-5p、hsa-miR-203a、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa-miR-642a-5p、hsa-miR-942和hsa-miR-181d组成的组中的至少一种miRNA。7.根据权利要求1或3所述的方法，其中组合测量hsa-miR-330-3p与选自由hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-188-3p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-144-3p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-4p、hsa-let-7b-5p、hsa-miR-203a、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa-miR-642a-5p、hsa-miR-942和hsa-miR-181d组成的组中的至少一种miRNA。8.根据权利要求1或3所述的方法，其中组合测量hsa-miR-369-3p与选自由hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-188-3p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-144-3p、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-4p、hsa-let-7b-5p、hsa-miR-203a、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa-miR-642a-5p、hsa-miR-942和hsa-miR-181d组成的组中的至少一种miRNA。9.根据权利要求1或3所述的方法，其中组合测量hsa-miR-203a与选自由hsa-miR-127-3p、hsa-miR-155-5p、hsa-miR-188-3p、hsa-miR-1908、hsa-miR-190a、hsa-miR-335-5p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-214-3p、hsa-miR-29b-4p、hsa-let-7b-5p、hsa-miR-342-5p、hsa-miR-377-3p、hsa-miR-378a-5p、hsa-miR-495-3p、hsa-miR-500a-5p、hsa-miR-502-5p、hsa-miR-542-5p、hsa-miR-550a-5p、hsa-miR-576-3p、hsa-miR-582-3p、hsa...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·格里拉里，R·格里拉里，M·哈克尔，S·魏尔纳，
申请(专利权)人：维也纳自然资源与生命科学大学，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT