用于组表征的方法和系统技术方案

用于表征病症组的系统和方法的实施方案能包括分类数据库，其中该病症组与有微生物有关的分类单位集合相关，所述分类数据库包括针对与所述病症组相关的分类单位集合的参考微生物特征；处理，其能够操作以从用户收集包括生物材料的容器，处理系统包括能够操作以确定微生物序列数据集的测序仪系统；和组表征系统，其能够操作以：基于所述微生物序列数据集确定针对用户所述分类单位集合的用户微生物群系特征，生成所述用户微生物群系特征与所述参考微生物群系特征之间的比较，并基于所述比较确定用户病症组的组表征；以及治疗系统，其能够操作以基于所述组表征来促进针对所述病症组的病症的治疗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于组表征的方法和系统相关申请的交叉引用本申请是于2017年5月26日提交的美国申请序列号15/606,743(其是2015年10月21日提交的序列号为14/919,614的美国申请的接续)的部分接续申请，其要求于2014年10月21日提交的序列号为62/066,369的美国临时申请、于2014年12月04日提交的序列号为62/087,551的美国临时申请、于2014年12月17日提交的序列号为62/092,999的美国临时申请、于2015年4月14日提交的序列号62/147,376的美国临时申请、于2015年4月14日提交的序列号为62/147,212的美国临时申请、于2015年4月14日提交的序列号为62/147,362的美国临时申请、于2015年4月13日提交的序列号为62/146,855的美国临时申请以及于2015年8月18日提交的序列号为62/206,654的美国临时申请的权益，这些申请各自通过引用整体并入本文。本申请还要求于2017年9月16日提交的美国临时申请序列号62/395,939，2017年6月15日提交的美国临时申请序列号62/520,058，和2017年6月27日提交的美国临时申请序列号62/525,379的权益，这些申请各自通过引用整体并入本文。
本专利技术总体上涉及微生物学领域，并更具体地涉及微生物学领域中用于表征病症组的新的且有用的方法和系统。附图说明图1A-1B是用于表征病症组的方法的实施方案的变型的流程图表示；图2是用于表征病症组的方法的实施方案的变型的流程图表示；图3是系统的实施方案的示意图表示；图4是方法的实施方案的变型的示意图表示；图5是用于表征病症组的方法的变型中的过程的示意图表示；图6是用于确定目标分类单位的优化参数的实例的图表表示；图7是表征过程的验证的实例的图形表示；图8是健康参考相对丰度范围的实例的图表表示；图9A-9B是目标分类单位的实例；图10是选择用于表征的益生菌的实例；图11-12是益生菌和相关分类单位组的实例；图13A-13B是与益生菌有关的分类单位组关联的相对丰度的实例；和图14-15是界面的实例。具体实施方式以下对本专利技术实施方案的描述无意于将本专利技术限于这些实施方案，而是旨在使本领域技术人员能够进行和使用本专利技术。1、概述如图3所示，用于表征与微生物有关的分类单位集合相关的病症(例如，与消化道(gut)相关病症)组(例如，多个)的系统200的实施方案能包括分类数据库205，其包括与病症组相关的分类单位集合的参考微生物群系特征(例如，微生物群系组成多样性特征；微生物群系功能多样性特征；微生物群系药物基因组学特征；等)；处理系统210(例如，样品处理系统等)，其能够操作以从用户(例如，人类受试者、患者、动物受试者、环境生态系统、护理提供者等)收集包括生物材料(例如，核酸材料等)的容器，处理系统210包括能够操作以从生物材料确定用户的微生物序列数据集的测序仪系统；组表征系统220，其能够操作以：基于微生物序列数据集确定用户的分类单位集合的用户微生物群系特征(例如，相对丰度范围)，生成用户微生物群系特征与参考微生物群系特征(例如，参考相对丰度范围等)之间的比较，并基于比较确定用户病症组的组表征；和治疗系统230能够操作以基于所述组表征来促进针对所述病症组的病症的治疗(例如，所述治疗能够操作以调节用户微生物群系组成以改善所述病症的状态等)。方法100和/或系统200能用于基于用户的生物样品，为用户表征跨多个分类单位(例如，跨多个种和属的微生物)的微生物群系组成和/或微生物群系功能多样性，以表征与多个分类单位相关的多个病症。在变型中，方法100和/或系统200能用于基于源自多个用户的多个生物样品，以多路复用的方式基本上同时生成对多个用户的表征。然而，方法100和/或系统200能以与各自通过引用整体并入本文的2015年1月9日提交的美国申请No.14/593,424和2015年10月21日提交的美国申请No.14/919,614中描述的方式类似的任何方式起作用，和/或能以任何合适的方式起作用。方法100和/或系统200能另外或可替代用于促进(例如，提供)治疗(therapies)(例如，治疗(treatments)等)(诸如用于治疗病症组的病症的对用户的治疗措施(例如，基于组表征))和/或执行任何合适的功能。系统200和/或方法100的变型能进一步促进监测和/或调整提供给受试者的此类疗法，例如，通过在整个治疗过程中接受、处理和分析来自受试者的其他样品(例如，用于评估和/或改善来自组的多个病症)。在实例中，方法100和/或系统200能生成和/或促进对病症组的表征和/或治疗，其包括以下项中的一个或更多个：症状、病因、疾病、失调、微生物群系药物基因组学谱(例如，描述对抗生素的抗性和/或敏感性)和/或与该组病症相关的任何其他合适的方面。该病症组优选包括消化道相关病症组，包括以下项中的任何一种或更多种：肠胃胀气、腹胀、腹泻、胃肠炎、消化不良、腹痛、腹部压痛、便秘、感染、癌症、生态失调、肠易激综合征(IBS)、炎症性肠病(IBD)、溃疡性结肠炎、克罗恩病、腹腔疾病、肠道控制问题(如大便失禁)、乳糖不耐症、憩室病、憩室炎、胃酸反流(如GER、GERD等)、先天性巨结肠症、腹膜粘连、阑尾炎、结肠息肉、食源性疾病、胆结石、胃炎、胃轻瘫、胃肠道出血、痔疮、胰腺炎、溃疡、惠普尔病、佐林格-埃利森综合征、相关病症和/或任何其他合适的消化道相关病症。另外或可替代地，该病症组可包括以下项中的一种或更多种：益生菌有关病症(例如，与益生菌中包含的分类单位组相关，受其影响的和/或另外的与益生菌中包含的分类单位组有关；可用一种或更多种益生菌治疗；等)；阴道有关病症(例如、人乳头瘤病毒感染、梅毒、宫颈癌、高级别和低级别的鳞状上皮内病变、性传播感染、宫颈炎、盆腔炎、细菌性阴道病、好氧性阴道炎、先天性不育等)；精神和行为病症(例如心理障碍；抑郁症；精神错乱；焦虑症等)；与沟通有关病症(例如、表达性语言障碍；口吃；语音障碍；自闭症；声音病症；听力病症；眼睛病症等；)；与睡眠有关病症(例如、失眠、睡眠呼吸暂停等)；心血管有关病症(例如冠状动脉疾病；高血压等)；代谢有关病症(例如糖尿病等)、类风湿病有关病症(例如关节炎等)；体重有关病症(如肥胖等)；疼痛有关病症；内分泌有关病症；遗传有关病症；慢性病；和/或任何其他合适类型的病症。然而，方法100和/或系统200能以任何合适的方式配置。2、益处微生物群系分析能实现对由微生物引起和/或以其他方式与微生物相关的病症组的准确和有效表征和/或治疗供应。该技术能克服常规方法在对病症的表征和/或促进治疗所面临的若干挑战。首先，传统方法需要患者访问一个或多个护理提供者以接收针对病症的表征和/或治疗建议，这相当于与诊断/或治疗之前流逝的时间量相关的低效率和健康风险。其次，传统方法需要执行许多不同的诊断测试来表征病症组，这还能导致效率低下和健康风险。再次，用于人类基因组测序的常规基因测序和分析技术在应用于微生物群系时(例如，其中人类微生物群系能包括比人类细胞多超过10倍的微生物细胞；其中优化样品处理技术能不同；其中表征病症组的缩放样品处理程序能不同；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于表征消化道相关病症组的系统，其中该消化道相关病症组与微生物有关的分类单位集合关联，所述系统包括：●分类数据库，所述分类数据库包括针对与所述消化道相关病症组关联的所述分类单位集合的参考相对丰度范围集合；●处理系统，所述处理系统能够操作以从用户收集包含生物材料的容器，所述处理系统包括能够操作以从所述生物材料确定所述用户的微生物序列数据集的测序仪系统；●组表征系统，所述组表征系统能够操作以：o基于所述微生物序列数据集确定针对所述用户的所述分类单位集合的用户相对丰度范围；o生成所述用户相对丰度范围集合与所述参考相对丰度范围集合之间的比较；o基于所述比较确定所述用户的所述消化道相关病症组的组表征；以及●治疗系统，所述治疗系统能够操作以基于所述组表征促进针对所述消化道相关病症组的消化道相关病症的治疗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.16 US 62/395,939;2017.05.26 US 15/606,743;1.一种用于表征消化道相关病症组的系统，其中该消化道相关病症组与微生物有关的分类单位集合关联，所述系统包括：●分类数据库，所述分类数据库包括针对与所述消化道相关病症组关联的所述分类单位集合的参考相对丰度范围集合；●处理系统，所述处理系统能够操作以从用户收集包含生物材料的容器，所述处理系统包括能够操作以从所述生物材料确定所述用户的微生物序列数据集的测序仪系统；●组表征系统，所述组表征系统能够操作以：o基于所述微生物序列数据集确定针对所述用户的所述分类单位集合的用户相对丰度范围；o生成所述用户相对丰度范围集合与所述参考相对丰度范围集合之间的比较；o基于所述比较确定所述用户的所述消化道相关病症组的组表征；以及●治疗系统，所述治疗系统能够操作以基于所述组表征促进针对所述消化道相关病症组的消化道相关病症的治疗。2.权利要求1所述的系统，其中，所述分类数据库包括由以下项获得的所述参考相对丰度范围集合：●确定与所述消化道相关病症组关联的分类单位的靶标集合，●确定参考标志物集合；和●确定基于所述参考标志物集合与所述分类单位的靶标集合之间的比较所选择的分类单位集合的所述参考相对丰度范围集合。3.权利要求2所述的系统，其中，确定所述参考标志物集合包括基于预测读数确定所述参考标志物集合，所述预测读数从基于跨多个分类单位组共享的标志物特征所选择的引物组得到。4.权利要求3所述的系统，其中，所述参考标志物集合与所述分类单位的靶标集合之间的比较包括所述预测读数与所述分类单位的靶标集合关联的参考微生物序列之间的序列相似性。5.权利要求3所述的系统，其中，所述处理系统能够操作以基于使用所述引物组的引物扩增来自所述生物材料的核酸来确定所述微生物序列数据集，其中，所述引物靶向对应于与所述消化道相关病症关联的分类单位组的微生物序列，并且其中，所述分类单位集合包括分类单位组。6.权利要求1所述的系统，其中，所述治疗系统能够操作以基于所述组表征有利于消耗品治疗的供应，其中，所述消耗品治疗能够操作以影响所述用户的与所述消化道相关病症关联的微生物群系组成和微生物群系功能中的至少一个，以促进所述消化道相关病症状态的改善。7.权利要求1所述的系统，其中，所述分类单位集合包括以下项中至少一种：另枝菌Alistipes(属)、Barnesiella(属)、双歧杆菌Bifidobacterium(属)、弯曲杆菌Campylobacter(属)、Peptoclostridium(属)、埃希氏-志贺杆菌Escherichia-Shigella(属)、梭杆菌Fusobacterium(属)、乳杆菌Lactobacillus(属)、Odoribacter(属)、普氏菌Prevotella(属)、Pseudoflavonifractor(属)、罗斯氏菌Roseburia(属)、瘤胃球菌Ruminococcus(属)、沙门氏菌Salmonella(属)、韦荣球菌Veillonella(属)、阿克曼氏菌Akkermansiamuciniphila(种)、Anaerotruncuscolihominis(种)、脆弱拟杆菌Bacteroidesfragilis(种)、普通拟杆菌Bacteroidesvulgatus(种)、长双歧杆菌Bifidobacteriumlongum(种)、穗状丁酸弧菌Butyrivibriocrossotus(种)、空肠弯曲杆菌Campylobacterjejuni(种)、结肠弯曲杆菌Campylobactercoli(种)、红嘴鸥弯曲杆菌Campylobacterlari(种)、Peptoclostridiumdifficile(种)、产气柯林斯菌Collinsellaaerofaciens(种)、规则粪球菌Coprococcuseutactus(种)、Desulfovibriopiger(种)、Dialisterinvisus(种)、大肠杆菌Escherichiacoli(种)、大肠杆菌O157EscherichiacoliO157(种)、普拉梭菌Faecalibacteriumprausnitzii(种)、史密斯甲烷杆菌Methanobrevibactersmithii(种)、产甲酸草酸杆菌Oxalobacterformigenes(种)、白色瘤胃球菌Ruminococcusalbus(种)、布氏瘤胃球菌Ruminococcusbromii(种)、活泼瘤胃球菌Ruminococcusgnavus(种)、肠道沙门氏菌Salmonellaenterica(种)、邦戈尔沙门氏菌Salmonellabongori(种)、波伊德氏志贺氏菌Shigellaboydii(种)、宋内志贺氏菌Shigellasonnei(种)、福氏志贺氏菌Shigellaflexneri(种)、痢疾志贺氏菌Shigelladysenteriae(种)、血链球菌Streptococcussanguinis(种)、嗜热链球菌Streptococcusthermophilus(种)、霍乱弧菌Vibriocholerae(种)和小肠结肠炎耶尔森菌Yersiniaenterocolitica(种)。8.权利要求7所述的系统，其中，所述分类单位集合进一步包括以下项中至少一种：拟普雷沃菌Alloprevotella(属)、厌氧细杆菌Anaerofilum(属)、拟杆菌Bacteroides(属)、Blautia(属)、丁酸弧菌Butyricimonas(属)、Catenibacterium(属)、Christensenella(属)、Collinsella(属)、粪球菌Coprococcus(属)、小杆菌Dialister(属)、伊格尔兹氏菌Eggerthella(属)、粪杆菌Faecalibacterium(属)、Flavonifractor(属)、Gelria(属)、嗜血杆菌Haemophilus(属)、Holdemania(属)、颤杆菌Oscillibacter(属)、颤螺菌Oscillospira(属)、Parabacteroides(属)、Paraprevotella(属)、考拉杆菌Phascolarctobacterium(属)、链球菌Streptococcus(属)、Turicibacter(属)、Tyzzerella(属)、Acetobacternitrogenifigens(种)、鲍曼不动杆菌Acinetobacterbaumannii(种)、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense(种)、蜡状芽孢杆菌Bacilluscereus(种)、凝结芽孢杆菌Bacilluscoagulans(种)、地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis(种)、动物双歧杆菌Bifidobacteriumanimalis(种)、两歧双歧杆菌Bifidobacteriumbifidum(种)、侧孢芽孢杆菌Brevibacilluslaterosporus(种)、小克里斯滕森氏菌Christensenellaminuta(种)、密执安棍状杆菌Clavibactermichiganensis(种)、丁酸梭菌Clostridiumbutyricum(种)、斜体肠球菌Enterococcusitalicus(种)、产琥珀酸丝状杆菌Fibrobactersuccinogenes(种)、嗜根考克氏菌Kocuriarhizophila(种)、短乳杆菌Lactobacillusbrevis(种)、棒状乳杆菌Lactobacilluscoryniformis(种)、戴耳布吕克氏乳杆菌Lactobacillusdelbrueckii(种)、发酵乳杆菌Lactobacillusfermentum(种)、瑞士乳杆菌Lactobacillushelveticus(种)、开菲尔基质乳杆菌Lactobacilluskefiranofaciens(种)、Lactobacilluskunkeei(种)、鼠李糖乳杆菌Lactobacillusrh...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·阿尔莫纳西德，劳伦斯·克拉尔，弗朗西斯科·奥桑顿，胡安·巴勃罗·卡德纳斯，杰西卡·里奇曼，扎迦利·阿普特，伊丽莎白·比克，奥德丽·戈达德，
申请(专利权)人：优比欧迈公司，
类型：发明
国别省市：美国,US