用于治疗和诊断哮喘的组合物和方法技术

提供用于治疗和诊断各亚型哮喘患者的组合物，试剂盒和方法。还提供用于鉴定有效的哮喘治疗剂和预测对哮喘治疗剂的响应性的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于治疗和诊断哮喘的组合物和方法本申请是申请日为2009年03月31日、中国申请号为200980120048.3、专利技术名称为“用于治疗和诊断哮喘的组合物和方法”的专利技术申请的分案申请。对相关申请的交叉引用本申请要求2008年3月31日提交的美国临时申请号61/072,572，2008年4月1日提交的61/041,480，2008年5月20日提交的61/128,383，和2009年1月16日提交的61/205,392的权益。专利
提供用于治疗和诊断各亚型哮喘患者的组合物和方法。还提供用于鉴定有效的哮喘治疗剂和预测对哮喘治疗剂的响应性的方法。专利技术背景传统上认为哮喘源自气源性变应原诱导的炎症，其由T辅助细胞2型(Th2)过程驱动及由细胞因子(包括白介素(IL)-4，IL-5和IL-13)介导。IL-13是一种多效Th2细胞因子，其由活化的T细胞，嗜碱性细胞，嗜曙红细胞，和肥大细胞生成，而且已经将它与临床前模型中的哮喘发病机制强烈地联系起来[2]。已经在人哮喘患者的气道中检测到升高的IL-13水平；然而，只在一种哮喘病人组中观察到这种升高[3-6]。最近的研究致力于了解Th2细胞因子如何引起哮喘样病理学和生理学[49，50]。虽然哮喘的特征常常为嗜曙红细胞浸润气道，但是越来越多的证据表明有由替代形式的炎症驱动的其它疾病亚型[1，39，48]。例如，对哮喘中气道炎症的细胞成分的研究提供截然不同的哮喘嗜曙红细胞和非嗜曙红细胞表型的证据[1，39，48]。不知道哮喘的这些临床和细胞表型下面的分子机制是否不同。哮喘的不同分子表型的生物标志物的鉴定和开发会引导出现的特异性靶向肺中Th2应答的哮喘疗法的基础研究和临床应用的方向。骨膜素(periostin)是一种与纤维化有关的分泌型蛋白质，其在支气管水平细胞[7，8]和支气管成纤维细胞中的表达受重组IL-4和IL-13上调[9]。它在体内在哮喘病人的支气管上皮细胞[8]和上皮下支气管层中[9]以及在哮喘的小鼠模型中[10]以升高的水平表达。它还以依赖IL-13的方式在具有嗜曙红细胞性食管炎的患者的食管上皮中以升高的水平表达[11]。已经在数种类型上皮驱动的癌症中观察到升高的骨膜素表达[64-67]，而且已经在有些癌症患者的血清中观察到升高的可溶性骨膜素水平[64，68-70]。已经对来自42名轻度至中度，未服用类固醇的哮喘病人和28名健康对照受试者的支气管上皮细胞实施了基因组范围表达微阵列分析[8]。在那些研究中，三种在所有哮喘病人和所有健康对照之间表达差异最大的上皮基因是骨膜素，CLCA1，和丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B2[8]。另外，吸入皮质类固醇(ICS)治疗7天后，那些基因在哮喘病人的支气管上皮细胞中显著下调[8]。那三种基因都是在体外在支气管上皮细胞中通过重组IL-13处理被诱导，而且它们的表达通过向细胞培养培养基添加皮质类固醇被明显削弱[8]。至今，此类基因组范围表达分析尚未鉴定出对各哮喘患者对处理的治疗响应有预后或预示意义的遗传生物标志物，它们也没有鉴定出区分各哮喘亚型患者的遗传生物标志物。另外，尚未鉴定出对于对治疗处理的响应的预后或预示，或各哮喘亚型的诊断具有广泛临床适用性的可靠的非遗传的生物标志物。如此，在哮喘患者寻求治疗时，寻找对特定患者有效的治疗剂涉及相当多的试验和错误。为了找到最有效的疗法，此类试验和错误常常涉及相当大的对患者的风险和不适。如此，需要用于确定哪些患者会响应哪种治疗的更有效手段及需要将此类判定掺入哮喘患者的更有效的治疗方案。本文所述专利技术满足上文所述需要并提供其它好处。专利技术概述使用支气管上皮中的基因表达，我们定义了哮喘的不同分子亚型。令人惊讶的是，对基于其表达与已知受IL-4或IL-13刺激而上调的基因高度有关的一组基因的数据的有监督的聚簇(supervisedclustering)揭示的不是一种，而是两种截然不同的哮喘患者簇。另外，对这些二分哮喘病人组的分析揭示了“IL-4/13签名”状态与血清总IgE水平，血清CEA水平，血清骨膜素水平，外周血嗜曙红细胞增多，(支气管肺泡灌洗)BAL嗜曙红细胞增多，和吸入皮质类固醇的响应性之间的显著关联(Wilcoxon秩和检验每项p＜0.05)。因而，本专利技术涉及诊断哮喘患者亚群的方法，包括测量选自POSTN，CST1，CCL26，CLCA1，CST2，PRR4，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B2，CEACAM5，iNOS，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B4，CST4，PRB4，TPSD1，TPSG1，MFSD2，CPA3，GPR105，CDH26，GSN，C2ORF32，TRACH2000196(TMEM71)，DNAJC12，RGS13，SLC18A2，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B10，SH3RF2，FCER1B，RUNX2，PTGS1，和ALOX15的任何一种基因或基因组合的基因表达。在一个实施方案中，测量选自下组的任何一种基因或基因组合的基因表达：POSTN，CST1，CST2，CCL26，CLCA1，PRR4，PRB4，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B2，CEACAM5，iNOS，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B4，CST4，和丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B10。依照一个实施方案，通过微阵列来测量基因表达。依照另一个实施方案，通过观察上述基因的蛋白质表达水平来测量基因表达。依照另一个实施方案，若感兴趣基因的相对mRNA水平大于对照基因mRNA水平的2.5，则认为基因表达与健康对照相比是升高的。依照另一个实施方案，与健康对照基因表达水平相比，感兴趣基因的相对mRNA水平大于3倍，5倍，10倍，15倍，25倍或30倍。依照一个实施方案，通过选自下组的方法来测量基因表达：PCR方法，微阵列方法或免疫测定方法。在一个实施方案中，微阵列方法包括使用微阵列芯片，其具有一种或多种能在严格条件下与编码上文所述基因的核酸分子杂交的核酸分子或具有一种或多种能与一种或多种由上文所述基因编码的蛋白质结合的多肽(诸如肽或抗体)。在一个实施方案中，PCR方法是qPCR。依照一个实施方案，免疫测定方法包括下述步骤，使抗体结合上文所述患者样品中自上文所述基因表达的蛋白质并确定来自所述患者样品的蛋白质水平是否升高。依照一个实施方案，对照基因是选自下组的持家基因：肌动蛋白，GAPDH，GASB和GUSB。本专利技术提供微阵列芯片，其包含编码下述基因的核酸序列：POSTN，CST1，CST2，CCL26，CLCA1，PRR4，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B2，CEACAM5，iNOS，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B4，CST4，和丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B10或其片段。本专利技术提供微阵列芯片，其包含编码下述基因的核酸序列：POSTN，CST1，CCL26，CLCA1，CST2，PRR4，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B2，CEACAM5，iNOS，丝氨酸蛋白酶抑制蛋白B4，CST4，PRB4，TPSD1，TPSG1，MFSD2，CPA3，GPR105，CDH26，GSN，C2ORF32，TRACH2000196(TMEM71)，DNAJC12，RGS13，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种诊断患者中的一种哮喘亚型的方法，包括测量选自下组的任何一种基因或基因组合的基因表达：POSTN，CST1，CST2，CCL26，CLCA1，PRR4，PRB4，SERPINB2，CEACAM5，iNOS，SERPINB4，CST4，和SERPINB10，其中任何一种所述基因，所述基因的组合或所有所述基因的表达水平升高指示所述哮喘亚型。/n

【技术特征摘要】
20080331 US 61/072,572;20080401 US 61/041,480;20081.一种诊断患者中的一种哮喘亚型的方法，包括测量选自下组的任何一种基因或基因组合的基因表达：POSTN，CST1，CST2，CCL26，CLCA1，PRR4，PRB4，SERPINB2，CEACAM5，iNOS，SERPINB4，CST4，和SERPINB10，其中任何一种所述基因，所述基因的组合或所有所述基因的表达水平升高指示所述哮喘亚型。


2.一种诊断患者中的一种哮喘亚型的方法，包括测量来自患者样品的选自下组的任何一种生物标志物：血清总IgE水平，血清CEA水平，血清骨膜素水平，外周血嗜曙红细胞和支气管肺泡灌洗(BAL)嗜曙红细胞，其中CEA，血清骨膜素，外周血嗜曙红细胞和支气管肺泡灌洗(BAL)嗜曙红细胞水平升高指示所述哮喘亚型。


3.一种治疗哮喘的方法，包括对表达水平升高的选自下组的任何一种基因或基因组合的患者施用治疗剂：POSTN，CST1，CST2，CCL26，CLCA1，PRR4，PRB4，SERPINB2，CEACAM5，iNOS，SERPINB4，CST4，和SERPINB10。


4.一种治疗哮喘的方法，包括对表达水平升高的血清总IgE，血清CEA，血清骨膜素，外周血嗜曙红细胞和/或支气管肺泡灌洗(BAL)嗜曙红细胞的患者施用治疗剂。


5.一种治疗哮喘的方法，包括对不表达水平升高的选自下组的任何一种基因或基因组合的哮喘患者施用治疗剂：POSTN，CST1，CST2，CCL26，CLCA1，PRR4，PRB4，SERPINB2，CEACAM5，iNOS，SERPI...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·R·阿伦，约翰·V·费伊，巴马克·莫德雷克，普雷斯科特·伍德鲁夫，
申请(专利权)人：健泰科生物技术公司，加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US