活动性结核的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种确定样品中是否存在活动性结核的方法，特别是包括确定所述样品中的选自下列的一种或多种生物标志物的水平：碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样2(BATF2)、分化簇177(CD177)、触珠蛋白(HP)、免疫球蛋白J链(IGJ)和半乳糖凝集素10(CLC)。还描述了本发明专利技术的生物标志物的用途和用于实施本发明专利技术方法的试剂盒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活动性结核的检测方法
本专利技术涉及结核病的诊断。特别地，本专利技术涉及通过分析来自受试者的样品中的一种或多种生物标志物来确定受试者体内是否存在活动性结核的方法。
技术介绍
每年，1050万例活动性结核(TB)造成>150万人死亡。只有大约60％的患者得到了活动性结核的实验室诊断。这取决于结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis，Mtb)的微生物鉴定，该鉴定通常由于需要从疾病部位获得难以接近的样品以及由于样品对肺外TB的敏感性较差而受到破坏(Boehme等人，2013；Norbis等人，2014；Denkinger等人，2014；WHOGlobaltuberculosisreport，2015)。最快的液体培养系统可以在10天至19天内检测出细菌，并且需要六周才能得到明确的阴性结果，从而延迟了临床决策(Dinnes等人，2007)。新型的TB诊断的发展集中在对于易于获得的临床样品的快速检验上。这些检测旨在给出比当前检验更好的阴性预测值，特别是当疾病部位的临床取样困难时以及在高传播环境中。这些检验还力图为处于多种传染病风险的免疫功能低下患者和更容易发生替代感染的TB发病率低的地区提供高阳性预测值。全血转录组学由于其已经确立的样品处理途径，从而在用于TB中的诊断生物标志物发现中优于蛋白质组学和代谢组学(Maertzdorf等人，2012a)。这使得快速的“样品输入，结果输出”多重PCR平台的发展(McHugh等人，2015)。几个小组已经描述了与健康的未感染个体和具有潜伏性TB感染的个体(LTBI)相比，具有活动性肺TB的患者体内的差异性基因表达特征(Berry等人，2010；Bloom等人，2012；Cliff等人，2013；Maertzdorf等人，2012b；Bloom等人，2013；Kafourou等人，2013；Walter等人，2015；Maertzdorf等人，2015)。然而，在不同研究中与活动性TB相关的转录特征显示适度的重叠，可能是由于不同研究所使用的技术和分析方法的变化，或者由于各研究中患者群组的差异。与其他传染病或炎性疾病相比，对肺外TB中的血液转录组的评价相对较少，并且对TB相关的血液转录特征的特异性评价有限。本领域需要针对活动性结核(TB)的新型快速诊断，从而克服当前微生物检验的时间延迟和敏感性不足，这些微生物检验严重依赖于对疾病部位的采样。已经描述了与TB相关的多参数血液转录组学特征，但是含有的基因数量仍然是其作为诊断工具发展的障碍。最近的研究设法减少诊断特征中的基因数量，从而实现以少至4个至51个基因来区分活动性TB与患有或未患有LTBI的健康个体，或实现以少至44个至119个基因来区分成人体内的活动性TB与其他疾病(Kafourou等人，2013；Walter等人，2015；Maertzdorf等人，2015)。然而，这些数量仍然是翻译的主要障碍。最近的研究鉴定了与活动性TB相关的四基因血液转录特征(GBP1、ID3、P2RY14和IFITM3)(Maertzdorf等人，2015)。在AdjuVIT研究群组中，在活动性TB病例和恢复后的病例之间显示出统计学显著性且超过两倍差异的基因中仅包括GBP1和P2RY14。本专利技术力图提供一种可替代的血液转录特征，用于使用尽可能少的生物标志物(在一些方面仅使用单个基因)来诊断活动性结核，并且优选能够以比现有技术的血液转录特征更大的置信度来诊断活动性结核。本专利技术还力图提供一种血液转录特征，该血液转录特征(例如)在区分活动性结核病和其他发热性疾病的能力方面具有比本领域已知的血液转录特征更高的特异性。
技术实现思路
本专利技术人力图阐明在各种研究群组中以单独或组合的方式区分患有活动性结核(TB)的患者与所有健康个体的基因，所述研究群组包括先前没有TB暴露的无症状个体、具有潜伏性TB感染(LTBI)的个体和已从TB中恢复的个体。然后，本专利技术人通过与入院就医患者的其他传染病的多样性库进行比较，以检验与TB相关的外周血基因表达特征的特异性，并将这些诊断性转录生物标志物的评价扩展到HIV感染患者和肺外TB患者。因此，本专利技术鉴定了用于确定是否存在活动性结核的新型有效的五基因生物标志物特征。因此，在一个方面中，本专利技术提供了一种用于确定样品中是否存在活动性结核的方法，该方法包括以下步骤：确定所述样品中的选自下列的一种或多种生物标志物的水平：(a)碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样2(BATF2)；(b)分化簇177(CD177)；(c)触珠蛋白(HP)；(d)免疫球蛋白J链(IGJ)；和(e)半乳糖凝集素10(CLC)。在另一方面中，本专利技术提供了下列中的一者或多者作为用于确定样品中是否存在活动性结核的的生物标志物的用途：(a)碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样2(BATF2)；(b)分化簇177(CD177)；(c)触珠蛋白(HP)；(d)免疫球蛋白J链(IGJ)；和(e)半乳糖凝集素10(CLC)。优选地，本专利技术的方法和用途仅需要分析作为生物标志物的BATF2、CD177、HP、IGJ和/或CLC(即，优选地，本专利技术的方法和用途不包括确定除BATF2、CD177、HP、IGJ和/或CLC之外的任何蛋白质或多核苷酸生物标志物的水平)。尽管如此，为了避免疑义，如本文所述，可以通过与一种或多种管家基因、蛋白质或标志物进行比较来使生物标志物的水平标准化。特别地，本专利技术人已经表明，单个宿主血液转录物BATF2足以作为跨越多个研究群组(包括不同种族和HIV感染患者)的活动性肺和肺外TB的敏感生物标志物。特别地，本专利技术人已经鉴定并验证了升高的血液BATF2转录物水平作为区分活动性TB个体与健康个体的单个敏感生物标志物，其中在HIV-1阴性个体的多个群组中，受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评分为0.93至0.99，而在HIV-1感染个体中，受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评分评分为0.85。此外，本专利技术人已经鉴定了一种新型四基因血液转录特征(其为上述五基因特征的子集)，该特征具有特异性以能够在入院就医的发热个体中区分活动性TB与各种各样的其他传染病。包括CD177、触珠蛋白(HP)、免疫球蛋白J链(IGJ)和半乳糖凝集素10(CLC)的新型四基因血液特征的ROCAUC为0.94至1。因此，建议将上述五基因特征作为开发针对活动性结核的外周血诊断性生物标志物的最佳候选者。升高的血液BATF2转录物水平提供了一种区分活动性TB个体与健康个体的敏感的生物标志物，并且新型四基因转录特征能够在发热个体中区分活动性TB与其他传染病。在另一方面中，本专利技术提供了一种用于确定样品中是否存在活动性结核的试剂盒，其中该试剂盒包含一种或多种引物对或探针，该引物对或探针能够确定所述样品中的选自由下列物质组成的组中的一种或多种生物标志物的水平：(a)碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样2(BATF2)；(b)分化簇177(CD177)；(c)触珠蛋白(HP)；(d)免疫球蛋白J链(IGJ)；和(e)半乳糖凝集素10(CLC)；其中试剂盒任选地包括一组说明书。在又一方面中，本专利技术提供了一种包含治疗有效量的抗结核剂的组合物，该抗结核剂用于治疗被鉴定为需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定样品中是否存在活动性结核的方法，该方法包括以下步骤：确定所述样品中的选自下列的一种或多种生物标志物的水平：(a)碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样2(BATF2)；(b)分化簇177(CD177)；(c)触珠蛋白(HP)；(d)免疫球蛋白J链(IGJ)；和(e)半乳糖凝集素10(CLC)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 GB 1603367.21.一种用于确定样品中是否存在活动性结核的方法，该方法包括以下步骤：确定所述样品中的选自下列的一种或多种生物标志物的水平：(a)碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样2(BATF2)；(b)分化簇177(CD177)；(c)触珠蛋白(HP)；(d)免疫球蛋白J链(IGJ)；和(e)半乳糖凝集素10(CLC)。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：将所述样品中的所述一种或多种生物标志物的水平与参考值进行比较，其中与所述参考值相比，所述样品中的所述一种或多种生物标志物的水平表明是否存在活动性结核；以及任选地使用微生物技术确定样品中是否存在结核分枝杆菌。3.下列中的一种或多种作为用于确定样品中是否存在活动性结核的生物标志物的用途：(a)碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样2(BATF2)；(b)分化簇177(CD177)；(c)触珠蛋白(HP)；(d)免疫球蛋白J链(IGJ)；和(e)半乳糖凝集素10(CLC)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，其中所述结核为肺结核或肺外结核。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，包括确定由下列生物标志物组成的组的水平：BATF2、CD177、HP、IGJ和CLC。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，包括确定由下列生物标志物组成的组的水平：BATF2和CD177。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法或用途，包括确定BATF2的水平。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，其中确定BATF2的水平，并且与参考值相比，所述样品中升高的BATF2的水平提示存在活动性结核。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，其中确定BATF2的水平，并且与参考值相比，所述样品中升高的BATF2的水平指示存在活动性结核。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，其中确定BATF2的水平，并且与参考值相比，所述样品中不变的BATF2的水平表明不存在活动性结核。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，用于确定受试者是否患有活动性结核或非结核性传染病。12.根据权利要求11所述的方法或用途，其中所述非结核性传染病为非结核性肺炎或非结核性发热性疾病。13.根据权利要求1至5、权利要求11或权利要求12中任一项所述的方法或用途，包括确定由下列组成的组的水平：IGJ、HP、CLC和CD177。14.根据权利要求1至5或权利要求11至13中任一项所述的方法或用途，其中确定IGJ的水平，并且与参考值相比，所述样品中升高的IGJ的水平表明存在活动性结核。15.根据权利要求1至5或权利要求11至14中任一项所述的方法或用途，其中确定CLC的水平，并且与参考值相比，所述样品中升高的CLC的水平表明存在活动性结核。16.根据权利要求1至5或权利要求11至15中任一项所述的方法或用途，其中确定HP的水平，并且与参考值相比，所述样品中降低的HP的水平表明存在活动性结核。17.根据权利要求1至5或权利要求11至16中任一项所述的方法或用途，其中确定HP的水平，并且与参考值相比，所述样品中升高的HP的水平表明存在非结核性疾病。18.根据权利要求1至6或权利要求11至17中任一项所述的方法或用途，其中确定CD177的水平，并且与参考值相比，所述样品中降低的CD177的水平表明存在活动性结核。19.根据权利要求1至6或权利要求11至18中任一项所述的方法或用途，其中确定CD177的水平，并且与参考值相比，所述样品中升高的CD177的水平表明存在非结核性疾病。20.根据权利要求8、9、14、15、16或18中任一项所述的方法或用途，其中所述样品中生物标志物的水平的变化对活动性结核的发作具有预见性。21.根据权利要求2至7中任一项所述的方法或用途，其中确定BATF2、CD177、HP、IGJ和CLC中的一者或多者的水平，并且与参考值相比，所述样品中降低的BATF2和/或IGJ和/或CLC的水平、和/或升高的HP和/或CD177的水平表明不存在活动性结核和/或使用抗结核剂的成功治疗。22.根据权利要求21所述的方法或用途，其中所述样品和所述参考值来自同一受试者。23.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，包括确定BATF2、CD177、HP、IGJ和CLC中的一者或多者的mRNA或蛋白水平。24.根据权利要求23所述的方法或用途，其中通过RT-PCR、qPCR、微阵列或RNA测序来确定mRNA水平。25.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，其中所述样品为血液样品。26.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，其中所述参考值来源于下列中的一者或多者：(a)先前没有暴露于结核病的受试者；(b)具有潜伏性结核感染(LTBI)的受试者；(c)从结核病中恢复的受试者；(d)患有非结核性传染病的受试者；(e)患有非...

【专利技术属性】
技术研发人员：马达德·努萨德格，珍妮弗·罗，阿德里安·马蒂诺，
申请(专利权)人：UCL商业有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB