生物标志物及其用途制造技术

本发明专利技术总体上涉及用于鉴定和/或分类微生物(特别是细菌)、酵母生物和丝状真菌的方法和试剂。特别地，本发明专利技术涉及在细菌16S核糖体RNA(16S rRNA)和酵母生物和丝状真菌18S核糖体RNA中发现独特的单核苷酸多态性(SNP)，以及基于那些SNP中的一者或多者的存在，分类和/或鉴定样品中的细菌、酵母生物和/或丝状真菌的方法。本发明专利技术还涉及在那些方法中有用的探针、引物和试剂盒。

Biomarkers and their uses

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物标志物及其用途
本专利技术一般涉及用于鉴定和/或分类微生物的方法和试剂。所述方法和试剂是基于检测细菌的16S核糖体RNA基因或基因产物内以及酵母生物和丝状真菌的18S核糖体RNA基因或基因产物内的多态性。本专利技术的特征还在于基于本专利技术的诊断方法用于治疗细菌、酵母生物或丝状真菌感染的方法。
技术介绍
快速和准确地鉴定或分类样品中的微生物(例如细菌)、酵母生物和丝状真菌是非常理想的。首先，通过允许及早实施有效的治疗或疗法，可以快速和准确地诊断此类感染，从而造成患者的生与死的差别。快速和准确的鉴定或分类可以帮助实施有效的控制措施，以管理、控制、根除和/或消除受污染的溶液、材料或食品中的微生物、酵母生物或丝状真菌，否则所述微生物、酵母生物或丝状真菌会对生物体的健康或溶液、材料或食品的生产质量造成威胁。另外，快速和准确的鉴定或分类可以帮助样品中的天然微生物、酵母生物或丝状真菌种群，例如，用于微生物多样性、门谱和/或相对门丰度(relativephylumabundance)的生态学研究，或用于监测生物体的病理状况(例如肠道、呼吸系统和皮肤疾病)中的与正常状态的平衡偏差。在疗法、治疗或调节后，可能需要快速和准确地鉴定或分类微生物、酵母或丝状真菌。例如，快速的微生物鉴定或分类可用于分析抗生素、类固醇、免疫调节剂、益生元(pre-biotics)和后生元(post-biotics)、土壤或水处理、过滤、灭菌程序和防腐剂的使用。当前，大多数可商购的诊断技术通常需要使用培养物从样品中分离和鉴定活的微生物、酵母生物和丝状真菌，但是所述技术会受到相当长的周转时间和次优灵敏度、特异性和预测价值的负面影响。它还可能需要对生物体进行更广泛的处理，这对于某些生物体(例如对安全性敏感的生物制剂)可能尤其不理想。可用的替代性诊断技术包括使用聚合酶链式反应(PCR)，特别是与培养物结合使用。然而，这种技术的问题在于，在缺乏培养结果或相关的临床或身体症状的情况下，对早期的阳性PCR结果缺乏信任。这种技术的另一个问题在于，与培养一样，在尝试检测宿主核酸的背景中的少量微生物核酸时缺乏敏感性和特异性。因此，人们需要快速和可靠的技术来准确诊断细菌、酵母生物和/或丝状真菌。
技术实现思路
在各个方面，本专利技术部分地基于原核生物(包括细菌)之间的16S(Svedberg单位)核糖体RNA(16SrRNA)基因的高度保守性以及酵母生物和丝状真菌之间的18S核糖体RNA(18SrRNA)基因的高度保守性，以及部分地基于发现16SrRNA基因和18SrRNA基因内的多种单核苷酸多态性(SNP)，这可用于鉴定和分类样品中的微生物(尤其是细菌微生物)和酵母生物和/或丝状真菌。一般来说，包括细菌在内的原核生物都含有16SrRNA，这是原核生物核糖体的30S小亚基的组成部分。16SrRNA的长度约为1,500个核苷酸，并由16SrRNA基因(也称为16SrDNA)编码，所述基因通常是也包含23S和5SrRNA基因的共转录操纵子的一部分。尽管原核生物之间16SrRNA基因的DNA序列(和因此16SrRNA分子的RNA序列)高度保守，但仍存在变异区域(WeisbergW.G.等人,1991)。同样，酵母和丝状真菌中的18SrRNA基因是原核生物中16SrRNA基因的同源物。18SrRNA是40S真核小核糖体亚基的组成部分。18SrRNA基因的DNA序列(和因此18SrRNA分子的RNA序列)在酵母和丝状真菌中也高度保守。根据本专利技术的第一方面，提供了一种鉴定、部分鉴定或分类样品中的至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌的方法。在一个实施方案中，所述方法包括分析来自所述样品的至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物或来自所述样品的至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中存在或不存在至少一个单核苷酸多态性(SNP)，其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647和653中的至少一者相对应的位置；或其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在或对应于SEQIDNO:43中所示的16SrRNA基因；或其中基于所述至少一个SNP的存在或不存在，鉴定、部分鉴定或分类所述样品中的所述至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌。在另一个实施方案中，所述方法包括分析来自所述样品的至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物或来自所述样品的至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中存在或不存在至少一个单核苷酸多态性(SNP)，其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647、653、737、755、762和776中的至少一者相对应的位置；其中基于所述至少一个SNP的存在或不存在，鉴定、部分鉴定或分类所述样品中的所述至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌。根据本专利技术的第二方面，提供了一种鉴定、部分鉴定、分类或诊断受试者中的细菌、酵母生物或丝状真菌感染的方法。在一个实施方案中，所述方法包括分析来自所述受试者的样品中的至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中或至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中存在或不存在至少一个单核苷酸多态性(SNP)；其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647、653中的至少一者相对应的位置；或其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在或对应于SEQIDNO:43中所示的16SrRNA基因；或其中所述至少一个SNP在所述至少一部分16SrRNA基因或基因产物中或在所述至少一部分18SrRNA基因或基因产物中的存在或不存在被用于鉴定、部分鉴定、分类或诊断所述受试者中的所述细菌、酵母生物或丝状真菌感染。在另一个实施方案中，所述方法包括分析来自所述受试者的样品中的至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中或至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中存在或不存在至少一个单核苷酸多态性(SNP)；其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647、653、737、755、762和776中的至少一者相对应的位置；其中所述至少一个SNP在所述至少一部分16SrRNA基因或基因产物中或在所述至少一部分18SrRNA基因或基因产物中的存在或不存在被用于鉴定、部分鉴定、分类或诊断所述受试者中的所述细菌、酵母生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定、部分鉴定或分类样品中的至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌的方法，所述方法包括分析来自所述样品的至少一部分细菌16S rRNA基因或基因产物或来自所述样品的至少一部分酵母生物或丝状真菌18S rRNA基因或基因产物中存在或不存在至少一个单核苷酸多态性(SNP)，/n其中所述至少一部分细菌16S rRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQID NO:1中所示的16S rRNA基因的位置273、378、412、440、488、647、653、737、755、762和776中的至少一者相对应的位置；/n其中基于所述至少一个SNP的存在或不存在，鉴定、部分鉴定或分类所述样品中的所述至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170517 AU 20179018461.一种鉴定、部分鉴定或分类样品中的至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌的方法，所述方法包括分析来自所述样品的至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物或来自所述样品的至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中存在或不存在至少一个单核苷酸多态性(SNP)，
其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647、653、737、755、762和776中的至少一者相对应的位置；
其中基于所述至少一个SNP的存在或不存在，鉴定、部分鉴定或分类所述样品中的所述至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌。


2.一种鉴定、部分鉴定、分类或诊断受试者中的细菌、酵母生物或丝状真菌感染的方法，所述方法包括分析来自所述受试者的样品中的至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中或至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中存在或不存在至少一个单核苷酸多态性(SNP)；
其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647、653、737、755、762和776中的至少一者相对应的位置；
其中所述至少一个SNP在所述至少一部分16SrRNA基因或基因产物中或在所述至少一部分18SrRNA基因或基因产物中的存在或不存在被用于鉴定、部分鉴定、分类或诊断所述受试者中的所述细菌、酵母生物或丝状真菌感染。


3.一种治疗患有细菌、酵母生物或丝状真菌感染的受试者的方法，所述方法包括：
根据权利要求2的方法鉴定、部分鉴定、分类或诊断受试者中的细菌、酵母生物或丝状真菌感染，以鉴定、部分鉴定、分类或诊断所述受试者中的所述细菌、酵母生物或丝状真菌感染；
向所述受试者施用用于治疗所述受试者中的所述细菌、酵母生物或丝状真菌感染的疗法或治疗剂。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述样品是包括痰、血液、脑脊髓液或尿液的生物样品。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中分析步骤包括使用高分辨率熔解分析、5'核酸酶消化、分子信标、寡核苷酸连接、微阵列、限制性片段长度多态性、抗体检测方法、直接测序或其任何组合来确定所述至少一个SNP的存在或不存在。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述方法还包括确定所述至少一种细菌、酵母生物或丝状真菌是否对治疗剂具有抗性的步骤。


7.一种鉴定样品中的至少一种细菌的方法，所述方法包括对来自所述样品的核酸分析细菌16SrRNA基因中的处在与SEQIDNO:1所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647和653中的至少一者相对应的位置上的至少一个SNP，其中基于所述至少一个SNP的存在鉴定所述至少一种细菌。


8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置737、755、762和776中的至少一者相对应的位置。


9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中的所述至少一个SNP处在与SEQIDNO:37中所示的18SrRNA基因或基因产物的位置343、371、388、416和467中的至少一者相对应的位置。


10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述方法包括分析来自所述样品的至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物或来自所述样品的至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中存在或不存在：
所述至少一部分细菌16SrRNA基因或基因产物中的处在与SEQIDNO:1中所示的16SrRNA基因的位置273、378、412、440、488、647、653、737、755、762和776中的至少四者相对应的位置上的单核苷酸多态性；或
所述至少一部分酵母生物或丝状真菌18SrRNA基因或基因产物中的处在与SEQIDNO:37中所示的18SrRNA基因的位置343、371、388、416和467相对应的位置上的单核苷酸多态性。


11.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述细菌是由以下组成的组中的至少一者或所述细菌感染是由以下组成的组中的至少一者引起的：乙酸钙不动杆菌(Acinetobactercalcoaceticus)；产气肠杆菌(Enterobacteraerogenes)；阴沟肠杆菌(Enterobactercloacae)；粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)；屎肠球菌(Enterococcusfaecium)；大肠杆菌(Escherichiacoli)；肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)；奇异变形杆菌(Proteusmirabilis)；铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)；粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)；金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)；表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)；无乳链球菌(Streptococcusagalactiae)；肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae)；化脓性链球菌(Streptococcuspyogenes)；单核细胞增多性李斯特菌(Listeriamonocytogenes)；产气荚膜梭菌(Clostridiumperfringens)；杰氏棒杆菌(Coryn...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·惠更斯，
申请(专利权)人：麦克罗比奥私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU