免疫特征分析：通向早期诊断和健康监测的途径制造技术

健康是一种复杂的状态，其代表了几乎所有人类活动和互动的不断变化的结果。本发明专利技术提供了用于健康监测、诊断、治疗和预防性保健的有效方法和阵列。本发明专利技术监测来自受试者的广泛的标识分子，如循环抗体，并且本发明专利技术评估这些分子与肽阵列的结合的模式。用本发明专利技术的方法表征此类分子与肽阵列的结合模式提供了对受试者健康状态的稳健测量。

【技术实现步骤摘要】
免疫特征分析：通向早期诊断和健康监测的途径本申请是2013年08月29日提交的专利技术名称为“免疫特征分析：通向早期诊断和健康监测的途径”的第201380056857.9号(国际申请号PCT/US2013/057373)中国专利申请的分案申请。交叉引用本申请要求2012年8月29日提交的、名称为“免疫特征分析：通向早期诊断和健康监测的途径”的美国临时申请号61/694,598的权益，该临时申请通过引用整体并入本文。本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同特别且单独地指出每个单独的出版物、专利或专利申请通过引用而并入。
技术介绍
监测个体的健康是一个巨大的挑战。状况的早期检测可能对疾病的结果具有显著影响，然而，对于大多数状况，并不存在可在主要症状出现前检测出疾病的单一测试。许多研究小组曾尝试开发可以诊断特定状况的测试；然而此类测试仅限于特定疾病或诊断。此外，对目前可用的诊断测试而言，在一段时间内监测健康耗费太多的成本和时间。
技术实现思路
本文公开了用于监测受试者的健康的方法、阵列和试剂盒。在本文公开的实施方案中，本专利技术提供了一种快速、稳健且可再现的健康监测方法，从而允许在一段时间内监测个体的健康。在一些实施方案中，该方法包括：a)使复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；b)测定所述抗体与所述肽阵列中的多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征(immunosignature)；以及c)将所述免疫特征与健康状态相关联。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种提供治疗的方法，该方法包括：a)接收来自受试者的复杂生物样品；b)使所述复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；c)测定所述抗体与多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；d)将所述免疫特征与状况相关联；以及e)提供针对所述状况的治疗。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种预防状况的方法，该方法包括：a)提供来自受试者的复杂生物样品；b)使所述复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述复杂生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；c)测定所述复杂生物样品与多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；d)将所述免疫特征与状况相关联；以及e)接受针对所述状况的处理。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种诊断方法，该方法包括：a)接收来自受试者的复杂生物样品；b)使所述复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；c)测定所述抗体与所述肽阵列中的多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；以及d)基于所述免疫特征诊断状况。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种用于接收、记录(log)和稀释来自受试者的生物样品的系统。在一些实施方案中，用于接收、记录和稀释来自受试者的生物系统的系统是完全自动化的。在一些实施方案中，一种免疫特征分析(immunosignaturing)系统包含自动化装置，该自动化装置由下列组件组成：1)用于接收、记录和稀释来自受试者的生物样品的自动化系统；2)用于自动化的免疫特征分析测试的隔室，所述免疫特征分析测试包括：a)将稀释的样品施加至肽阵列，b)孵育特定时间，c)洗涤并除去未结合的样品，d)施加第二抗体溶液特定时间，e)除去第二抗体，以及f)干燥并扫描所述阵列，以测定各个斑点的荧光；以及3)用检测器检测所述荧光。本文提供了用于产生可与本文所述的免疫特征测试结合使用的新型阵列的方法和装置。在一些实施方案中，制造所述阵列以减少在阵列上生成杂聚物所必需的图案化步骤的数目。在其他实施方案中，本文公开的方法和装置采用新型图案化算法来同时添加多个单体。在一些实施方案中，本文公开的算法可显著减少合成大阵列所需的图案化步骤的数目，从而导致更低的成本和更短的制造时间。在一些实施方案中，本文公开的方法和装置提供了一种阵列，该阵列包含多个固定至固体支持体上不同位置的、原位合成的具有可变长度的聚合物，其中聚合物的原位合成包括以下步骤：将第一单体添加至所述固体支持体上预定部分的位置；将第二单体添加至所述固体支持体上预定部分的位置，其中用于第二单体的预定部分的位置包括含有第一单体的位置和不含单体的位置；将第三单体添加至所述固体支持体上预定部分的位置，其中用于第二单体的预定部分的位置包括含有第一和第二单体的位置、含有第二单体的位置以及不含单体的位置；以及用限定的一组单体重复步骤a-c，直到所述聚合物达到所期望的平均长度并且所述部分的总和总计至少为100％。在其他实施方案中，本文公开的方法和装置还提供了一种制造阵列的方法，该阵列包含多个固定至固体支持体上不同位置的、原位合成的具有可变长度的聚合物，该方法包括以下步骤：提供基底作为在其上合成聚合物的固体支持体；将第一单体添加至所述固体支持体上预定部分的位置；将第二单体添加至所述固体支持体上预定部分的位置，其中用于第二单体的预定部分的位置包括含有第一单体的位置和不含单体的位置；将第三单体添加至所述固体支持体上预定部分的位置，其中用于第二单体的预定部分的位置包括含有第一和第二单体的位置、含有第二单体的位置以及不含单体的位置；以及用限定的一组单体重复步骤b-d，直到所述聚合物达到所期望的平均长度并且所述部分的总和总计至少为100％。在另外的其他实施方案中，本文公开的方法和装置提供了一种使用本文所述的阵列来监测受试者的健康状态的方法，该方法包括以下步骤：从所述受试者采集生物样品；将所述生物样品与所述阵列杂交；确定所述样品中与所述阵列杂交的成分；评估杂交程度；以及确定所述受试者的健康状态。所公开的阵列可用于产生如本文所述的免疫特征，而且还可用于使用微芯片阵列确定复杂生物样品中靶标的结合活性的其他诊断和治疗测试。在一些实施方案中，本专利技术提供了一种试剂盒。试剂盒可包含用于从受试者抽取少量血液的手指刺破装置和用于收集血液样品的接收表面。在一些实施方案中，该试剂盒包含关于其使用的书面说明。附图说明图1为测试#1中的组间和组内相对差异的视觉表示。对120个肽和120个患者样品中的每一个的值作图，蓝色指示低结合而红色指示高结合。使用欧几里德距离(Euclideandistance)作为相似性度量的分级聚类用来对肽(Y轴)和患者(X轴)进行聚类(cluster)。最左边的层级就是基于这种聚类。图2示出了来自测试#1的样品的热图。A图示出了使用120个选定特征(feature)的训练数据集的热图。B图示出了使用相同的120个肽进行聚类的未混合的测试数据。图3示出了来自测试#2的样品的热图。1516个样品(X轴)与255个预测肽(Y轴)中的每一个的值一起示出。每种疾病与患者总数(在括号内注明)一起列出。图4为测试#1的受试者工作特征(ROC)曲线的图形表示。针对来自测试#1的测试数据的各个疾病组群(cohort)，计算灵敏度和特异性。对于每个分类算法，针对每种疾病绘制单独的ROC曲线并计算曲线下面积(AUC)值。SVM的AUC以灰色显示。A图为针对乳腺癌的SVM图的特异性/灵敏度AUC的图形表示。B图为针对脑癌的SVM图的特异性/灵敏度AUC的图形表示。C图为针对食管癌的SVM图的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种健康监测方法，该方法包括：a)使复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；b)测定所述抗体与所述肽阵列中的多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；以及c)将所述免疫特征与健康状态相关联。

【技术特征摘要】
2012.08.29 US 61/694,5981.一种健康监测方法，该方法包括：a)使复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；b)测定所述抗体与所述肽阵列中的多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；以及c)将所述免疫特征与健康状态相关联。2.一种提供治疗的方法，该方法包括：a)接收来自受试者的复杂生物样品；b)使所述复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；c)测定所述抗体与多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；d)将所述免疫特征与状况相关联；以及e)提供针对所述状况的治疗。3.一种预防状况的方法，该方法包括：a)提供来自受试者的复杂生物样品；b)使所述复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述复杂生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；c)测定所述复杂生物样品与多个不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；d)将所述免疫特征与状况相关联；以及e)接受针对所述状况的处理。4.一种诊断方法，该方法包括：a)接收来自受试者的复杂生物样品；b)使所述复杂生物样品与肽阵列接触，其中所述肽阵列包含能够脱靶结合所述生物样品中的至少一种抗体的不同的肽；c)测定所述抗体与所述肽阵列中的一组不同的肽的脱靶结合以形成免疫特征；以及d)基于所述免疫特征诊断状况。5.一种阵列，其包含多个固定至固体支持体上不同位置的、原位合成的具有可变长度的聚合物，其中聚合物的原位合成包括以下步骤：a.将第一单体添...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·阿尔伯特·约翰斯顿，菲利普·斯塔福德，尼尔·伍德伯里，
申请(专利权)人：亚利桑那州评议委员会，亚利桑那州法人团体，代理和代表亚利桑那州立大学，
类型：发明
国别省市：美国,US