孤独症谱系障碍的诊断与治疗方法技术

本公开涉及用于诊断和治疗人类个体中孤独症谱系障碍(ASD)的方法和试剂盒。本公开还涉及用于诊断和治疗ASD的计算机实施的方法。目前的诊断方案主要限于行为检查，因为ASD中的实验资料一直是异常的。目前报道的生物标记物无望作为在从出生到幼童时期的年轻时用于儿科环境的早期发育筛查或早期诊断或预后工具，而这些临床工具是最需要的。利用本公开，在具有ASD的个体中识别用于ASD的代谢物组学谱、蛋白谱及其组合。蛋白谱及其组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】孤独症谱系障碍的诊断与治疗方法


[0001]本公开大体上涉及孤独症谱系障碍(ASD)的诊断与管理/治疗领域。
[0002]背景
[0003]孤独症谱系障碍(ASD)(本文也称为孤独症)是以许多症状为特征的严重的神经精神和神经发育障碍。通常，个体在社会行为/交互中遭受干扰，在交往(言语和非言语)中存在缺陷，以及参与年龄适当的活动和兴趣存在困难。例如，个体经常表现出具有不同程度的受损的社会行为，受挫的交往和语言，和/或窄的兴趣和活动范围的一系列疾病状态，该兴趣和活动范围对于个体是唯一的并且重复地执行。这些症状能够在早期儿童发育中出现并变得明显，即在生命的头5年期间，并且可以在以后的社会、学习、职业或其他重要的生命领域中引起临床上显著的损害。
[0004]根据世界卫生组织，在全世界160名儿童中就有1名患有ASD。然而，尽管其具有高发生率，但缺乏适当和/或准确的ASD筛查工具。因此，在诊断和治疗干预中经常存在延迟。大多数儿童仍诊断晚(例如，在4至5岁之后)，即使在年轻至2岁的儿童中能够观察到ASD的早期征象。这种延迟是有问题的，因为已经表明医生能够通过早期诊断和转诊以进行循证行为疗法来极大地改善患有ASD的个体，特别是儿童的结果。
[0005]循证心理社会干预，例如行为治疗和父母技能培训方案，能够减少沟通和社会行为的困难，对ASD及其护理人员的幸福和生活质量产生积极影响。遗憾的是，儿科医生普遍认识到的ASD的第一个征象是直至18至24个月的年龄才表现出的交际和语言缺陷。ASD是分布在人口的所有阶层的全球性公共卫生现象并造成了昂贵和终身的影响，这是由于易于污名化和歧视，对生产力的限制以及需要监督、支持和保护的依存性的某些措施。世界卫生组织(“WHO”)认识到孤独症儿童的早期识别和早期干预是改善受ASD影响的个体的结果的最关键的因素中的两个。
[0006]迄今为止，正确诊断患有ASD的个体的能力是不足的，并且主要基于受过训练的专家的定性观察。目前的诊断方案主要限于行为检查，因为在ASD中实验室发现一直是异常的。例如，该年龄组中的ASD的当前筛查工具包括婴幼儿核查表(“ITC”；并且也称为沟通和象征性行为量表)和幼儿自闭症筛查表(修订版)(“M
‑
CHAT”)。ITC可用于识别9至24个月龄儿童的发育缺陷，但在区分基本沟通延迟与明显ASD方面具有有限的效用。M
‑
CHAT可以在16和30个月之间使用。然而，它需要对阳性筛选进行随访问卷调查，这发生在10％的儿童中。对于患有ASD的儿童的平均诊断年龄是大约3年，并且这些的大约一半是假阳性。此外，使用这些标准行为测试方案/指南，需要适当胜任的人来诊断这样的个体，这也可能给传统的评估方法引入一层主观性。
[0007]ASD是高度异质性的并且其病因学不清楚。先前的研究已经揭示了这种疾病的若干潜在原因，例如遗传异常、免疫系统失调、炎症和环境因素。最近，ASD中肠与脑之间的相互作用在科学和医学研究中受到了相当大的关注。已经显示ASD具有显著的肠道菌群成分，因为最近的研究发现孤独症个体具有改变的肠道细菌微生物群。多年来，选择的微生物群已经在人类胃肠道中驻留，其与免疫系统、代谢和神经系统相结合。结肠的内源微生物群还
通过抑制潜在致病微生物如梭菌属(Clostridia species)的生长而提供重要的宿主防御。包括便秘、腹痛、胃痛、腹泻和肠胃气胀在内的胃肠问题是与ASD相关的常见症状。在某些情况下，通过治疗干预，例如给予抗生素和微生物群转移疗法，重塑肠道微生物群已经报道了减轻的ASD的症状。
[0008]能够在出生后的任何时间进行的生物标记物筛查，包括通过代谢物分析的筛查，代表对ASD筛查工具包的有吸引力的添加。尽管粪便或粪便样品中细菌代谢物的浓度的测量可以提供用于表明肠道细菌物种丰度，但粪便或粪便样品的收集和处理是具有挑战性的。在健康护理环境中，由于易于收集和处理以及能够及时收集样本，其他类型的生物样本(例如血液、尿液)被更频繁地用于诊断测试。
[0009]若干生化代谢标记物与孤独性状相关。例如，与ASD相关的代谢异常的存在可以包括苯丙酮尿症(“PKU”)、嘌呤代谢中的病症、脑发育中的叶酸缺乏、琥珀酸半醛脱氢酶缺乏、Smith
‑
Lemli
‑
Optiz综合征(“SLOS”)、器质性酸尿症(例如吡哆醇依赖性、3
‑
甲基巴豆酰
‑
CoA羧化酶缺乏和丙酸血症)以及线粒体疾病。这些代谢异常可能部分源自存在致病微生物的ASD个体的肠道菌群改变。尽管这些分离的发现已经提供了对可能参与ASD的生化途径的额外了解，但是还没有描述用于确定ASD的存在或易感性的可靠的测试方案，其在ASD诊断和治疗中，特别是在幼儿中被证实具有广泛基础的成功。此外，存在数百种尚未被识别并与ASD的临床结果相关的其他代谢物。总之，目前报道的生物标记物不具有作为早期发育筛选或早期诊断或预后工具的前景，早期诊断或预后工具用于在最需要这些临床工具时从出生到幼童时期的年轻的儿科环境。
[0010]因此，需要改进的方法，该方法能够提供对ASD存在或易患ASD及其治疗的行为特性特征的临床诊断的可靠确认。由于在ASD中缺乏一致的物理特征并且在生命的前几年中那些特征的表现时间的不确定性，还亟需对患有ASD的个体的客观筛查和治疗，而不仅仅依赖于行为特征。还亟需在个体中，特别是在幼童时期(即3岁或更年轻的儿童)允许ASD的早期诊断及其早期治疗的测试。
[0011]概述
[0012]如本文所体现和描述的，一方面，本公开涉及用于诊断和治疗个体中孤独症谱系障碍(“ASD”)的方法。该方法包括：(a)提供从个体获得的生物样品；(b)测量至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种ASD相关代谢物的浓度水平，所述ASD相关代谢物选自富马酸、L
‑
苹果酸、4
‑
羟基扁桃酸、2
‑
羟基异戊酸、3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(“HPHPA”)、对羟基苯乙酸、2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸、3
‑
甲基戊二酸、3
‑
羟基异戊酸、3
‑
甲基戊二酸、4
‑
羟基马尿酸，酰基肉碱、溶血磷脂、鞘脂、甘油磷脂和葡萄糖；(c)将来自获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平与来自ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物的浓度水平进行比较；(d)如果来自获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平相对于来自ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物的浓度水平不同，则将个体识别为患有ASD；以及(e)使用ASD治疗方案治疗如此识别的个体。
[0013]如本文所体现和描述的，另一方面，本公开还涉及用于诊断和治疗个体中ASD的方法。该方法包括：(a)提供从个体获得的生物样品；(b)在光谱单元中测量或测量至少一种、至少两种、至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于诊断和治疗个体中孤独症谱系障碍(ASD)的方法，所述方法包括：(a)提供从所述个体获得的生物样品；(b)测量至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种来自所述获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平，所述ASD相关代谢物选自富马酸、L
‑
苹果酸、4
‑
羟基扁桃酸、2
‑
羟基异戊酸、3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(HPHPA)、对羟基苯乙酸、2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸、3
‑
甲基戊二酸、3
‑
羟基异戊酸、3
‑
甲基戊二酸和4
‑
羟基马尿酸，酰基肉碱、溶血磷脂、鞘脂、甘油磷脂和葡萄糖；(c)将来自所述获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平与来自ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物的浓度水平进行比较；(d)如果来自所述获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平相对于来自ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物的浓度水平不同，则将所述个体识别为患有ASD；以及(e)使用ASD治疗方案治疗如此识别的个体。2.用于诊断和治疗个体中孤独症谱系障碍(ASD)的方法，所述方法包括：(a)提供从所述个体获得的生物样品；(b)在光谱单元中测量或已经测量至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种来自所述获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平，所述ASD相关代谢物选自富马酸、L
‑
苹果酸、4
‑
羟基扁桃酸、2
‑
羟基异戊酸、3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(HPHPA)、对羟基苯乙酸、2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸、3
‑
甲基戊二酸、3
‑
羟基异戊酸、3
‑
甲基戊二酸、4
‑
羟基马尿酸、酰基肉碱、溶血磷脂、鞘脂、甘油磷脂和葡萄糖；(c)将在所述光谱单元中测定的ASD相关代谢物的浓度水平与来自ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物的浓度水平进行比较或已经比较；(d)如果来自所述获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平相对于来自ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物的浓度水平不同，则将个体识别为患有ASD；以及(e)使用ASD治疗方案治疗如此识别的个体。3.如权利要求1或2所述的方法，其中ASD治疗方案选自饮食调节、营养补充、行为训练、调节诊断患有ASD或易患ASD的个体中一种或多种ASD相关代谢物的血液水平、或其组合。4.如权利要求3所述的方法，其中调节所述个体中一种或多种ASD相关代谢物的血液水平直至观察到所述个体中行为表现的改善。5.如权利要求4的方法，其中调节一种或多种ASD相关代谢物的血液水平包括调节所述个体中肠道菌群的组成。6.如权利要求1或2所述的方法，其中一旦确定至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种来自所述获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物的浓度水平相差约20％或更多、约30％或更多、约40％或更多、约50％或更多、约60％或更多、或约70％或更多时，就进行所述识别步骤。7.如权利要求1或2所述的方法，其中一旦确定来自所述获得的样品的所述富马酸和/或所述L
‑
苹果酸的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比富马酸和/或所述参比L
‑
苹果酸的浓度水平降低时，优选来自所述获得的样品的所述富马酸的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比富马酸的浓度水平降低约2倍或更少，和/或来自所述获得的样品的所述L
‑
苹果酸的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比L
‑
苹果酸的
浓度水平降低约2倍或更少时，就进行所述识别步骤(d)。8.如权利要求1或2所述的方法，其中一旦确定来自所述获得的样品的所述3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(HPHPA)的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(HPHPA)的浓度水平增加时，就进行所述识别步骤(d)。9.如权利要求1或2所述的方法，其中所述获得的样品是血液或尿液，优选血清、血浆或尿液。10.如权利要求1或2所述的方法，其中通过光谱技术测量所述ASD相关代谢物，其中所述光谱技术选自液相色谱、气相色谱、液相色谱质谱、气相色谱质谱、高效液相色谱质谱、毛细管电泳质谱、核磁共振谱(NMR)、拉曼光谱和红外光谱。11.如权利要求1或2所述的方法，其中来自所述获得的样品的所述ASD相关代谢物的浓度水平与来自所述ASD阴性样品的所述参比ASD相关代谢物的浓度水平的比较包括使用多元统计分析。12.如权利要求11所述的方法，其中所述多元统计分析选自主成分分析(PCA)或偏最小二乘法判别分析(PLS
‑
DA)。13.如权利要求1或2所述的方法，其中所述ASD阴性样品来自10岁或以下、5岁或以下、或3岁或以下的非孤独症儿童。14.如权利要求1或2所述的方法，其中所述个体是10岁或以下，优选5岁或以下，或优选3岁或以下的儿童。15.监测个体中孤独症谱系障碍(ASD)进展并治疗所述ASD的方法，所述方法包括：(a)提供在第一时间从所述个体获得的第一生物样品；(b)通过测量至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种来自所述获得的第一生物样品的ASD相关代谢物的浓度水平来评估第一ASD相关代谢物谱，所述ASD相关代谢物选自富马酸、L
‑
苹果酸、4
‑
羟基扁桃酸、2
‑
羟基异戊酸、3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(HPHPA)、对羟基苯乙酸、2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸、3
‑
甲基戊二酸、3
‑
羟基异戊酸、3
‑
甲基戊二酸、4
‑
羟基马尿酸、酰基肉碱、溶血磷脂、鞘脂、甘油磷脂和葡萄糖；(c)将所述第一ASD相关代谢物谱与来自ASD阴性样品的参比ASD相关代谢物谱进行比较；(d)确定所述第一ASD相关代谢物谱与来自所述ASD阴性样品的所述参比ASD相关代谢物谱之间存在第一差异，所述第一差异表明ASD；(e)提供在第一时间之后的第二时间从个体获得的第二生物样品；(f)通过测量来自所述第二获得的样品的ASD相关代谢物的浓度水平来评估第二ASD相关代谢物谱；(g)将所述第二ASD相关代谢物谱与来自所述ASD阴性样品的所述参比ASD相关代谢物谱进行比较；(h)确定所述第一ASD相关代谢物谱与来自所述ASD阴性样品的所述参比ASD相关代谢物谱之间存在第二差异，所述第二差异表明ASD；(i)至少部分地基于所述第一和第二差异来确定ASD进展；以及(j)使用ASD治疗方案治疗所识别的个体。16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一时间和所述第二时间之间的时间段为至
少1个月、至少2个月或至少3个月。17.如权利要求15所述的方法，其中所述第一样品、所述第二样品或两者均为血液或尿液，优选两个样品均是相同的样本类型，并且选自血清、血浆或尿液。18.如权利要求1、2或15所述的方法，其中所述酰基肉碱选自C10:1、C16:2和/或C7
‑
DC。19.如权利要求18所述的方法，其中一旦确定来自所述获得的样品的C10:1、C16:2和/或C7
‑
DC的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比C10:1、所述参比C16:2和/或所述参比C7
‑
DC的浓度水平增加时，优选来自所述获得的样品的酰基肉碱的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比酰基肉碱的浓度水平增加约2倍或更少、优选约0.5至约2倍时，就进行所述识别步骤(d)。20.如权利要求18所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的所述C10:1、所述C16:2和/或所述C7
‑
DC的浓度水平相对于来自所述第一获得的生物样品的所述C10:1、所述C16:2和/或所述C7
‑
DC的浓度水平增加时，就进行所述确定步骤(i)。21.如权利要求15所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的富马酸和/或L
‑
苹果酸的浓度水平相对于来自所述第一获得的生物样品的富马酸和/或L
‑
苹果酸的浓度水平降低时，就进行所述确定步骤(i)。22.如权利要求15所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的所述3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(HPHPA)的浓度水平相对于来自所述第一获得的生物样品的所述3
‑
(3
‑
羟基苯基)
‑3‑
羟基丙酸(HPHPA)的浓度水平增加时，就进行所述确定步骤(i)。23.如权利要求1、2或15所述的方法，其中溶血磷脂是lysoPCa C17:0和/或lysoPCaC20:3。24.如权利要求23所述的方法，其中一旦确定来自所述获得的样品的所述lysoPCaC17:0和/或所述lysoPCaC20:3的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比lysoPCaC17:0和/或所述参比lysoPCaC20:3的浓度水平增加时，优选来自所述获得的样品的所述溶血磷脂的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比溶血磷脂的浓度水平增加约1.1倍或更多，优选约1.2倍或更多时，就进行所述识别步骤(d)。25.如权利要求23所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的所述lysoPCaC17:0和/或所述lysoPCaC20:3的浓度水平相对于来自所述第一获得的生物样品的所述lysoPCaC17:0和/或所述lysoPCaC20:3的浓度水平增加时，就进行所述确定步骤(i)。26.如权利要求1、2或15所述的方法，其中所述鞘脂是SM(OH)C24:1和/或SM(OH)C22:2。27.如权利要求26所述的方法，其中一单确定来自所述获得的样品的所述SM(OH)C24:1和/或所述SM(OH)C22:2的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比SM(OH)C24:1和/或所述参比SM(OH)C22:2的浓度水平增加时，优选来自所述获得的样品的鞘脂的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比鞘脂的浓度水平增加约1.05倍或更多，优选约1.1倍或更多时，就进行所述识别步骤(d)。28.如权利要求26所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的SM(OH)C24:1和/或SM(OH)C22:2，来自所述获得的生物样品的SM(OH)C24:1和/或SM(OH)C22:2，来自所述第二获得的生物样品的SM(OH)C24:1和/或SM(OH)C22:2的浓度水平时，就进行所述确定步骤(i)。29.如权利要求1、2或15所述的方法，其中所述甘油磷脂是PC aeC36:0和/或PCaaC40:
2。30.如权利要求29所述的方法，其中一旦确定来自所述获得的样品的所述PCaeC36:0和/或所述PCaaC40:2的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比PCaeC36:0和/或所述参比PCaaC40:2的浓度水平增加时，优选来自所述获得的样品的所述甘油磷脂的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比甘油磷脂的浓度水平增加约1.05倍或更多，优选约1.1倍或更高时，就进行所述识别步骤(d)。31.如权利要求29所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的所述PCaeC36:0和/或所述PCaaC40:2的浓度水平相对于来自所述第一获得的生物样品的所述PCaeC36:0和/或所述PCaa C40:2的浓度水平增加时，就进行所述确定步骤(i)。32.根据权利要求1或2所述的方法，其中一旦确定来自所述获得的样品的所述4
‑
羟基扁桃酸和/或所述2
‑
羟基异戊酸的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比4
‑
羟基扁桃酸和/或所述参比2
‑
羟基异戊酸的浓度水平降低时，优选来自所述获得的样品的所述4
‑
羟基扁桃酸和/或所述2
‑
羟基异戊酸的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比4
‑
羟基扁桃酸和/或所述参比2
‑
羟基异戊酸的浓度水平是不可检测的，就进行所述识别步骤(d)。33.如权利要求15所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的所述4
‑
羟基扁桃酸和/或所述2
‑
羟基异戊酸的浓度水平相对于来自所述第一获得的生物样品的所述4
‑
羟基扁桃酸和/或所述2
‑
羟基异戊酸的浓度水平降低时，就进行所述确定步骤(i)。34.如权利要求1或2所述的方法，其中一旦确定来自所述获得的样品的所述对羟基苯乙酸、所述2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸、所述3
‑
甲基戊二酸、所述3
‑
羟基异戊酸、所述3
‑
甲基戊二酸和/或所述4
‑
羟基马尿酸的浓度水平相对于来自所述ASD阴性样品的所述参比对羟基苯乙酸、2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸、3
‑
甲基戊二酸、3
‑
羟基异戊酸、3
‑
甲基戊二酸和/或4
‑
羟基马尿酸的浓度水平增加时，就进行所述识别步骤(d)。35.如权利要求15所述的方法，其中一旦确定来自所述第二获得的生物样品的所述对羟基苯乙酸、所述2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸、所述3
‑
甲基戊二酸、所述3
‑
羟基异戊酸、所述3
‑
甲基戊二酸和/或所述4
‑
羟基马尿酸的浓度水平相对于来自第一个获得的生物样品的所述对羟基苯乙酸、2
‑
乙基
‑3‑
羟基丙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德，
申请(专利权)人：分子优公司，
类型：发明
国别省市：