循环中游离DNA生物标记物及其应用制造技术

本发明专利技术总地涉及检测为病理生理或创伤损伤结果的细胞损伤的方法，所述损伤如由核事故、生物恐怖袭击、肿瘤发生、感染或心血管疾病引起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总地涉及检测和/或测量与细胞损伤相关的DNA标记物，细胞损伤例如为病理生理或创伤损伤的结果，如由核事故、生物恐怖袭击、肿瘤发生、辐射处理、感染或心血管疾病引起的。特别地，本专利技术涉及使用一种或多种遗传(generic)生物标记物来检测和 /或测量受试者的细胞损伤。
技术介绍
健康细胞中的基因组DNA通常限制在细胞的核内。然而，在细胞经受程序性细胞死亡或凋亡的细胞老化过程中或在早期病状过程中，基因组DNA释放至循环系统中。这些循环中的DNA(circulating DNA)在健康个体中常常不可检测到，因为内环境平衡能力有效地将它们从循环中清除出去。同样，在早期病状过程中，如在早期肿瘤发生过程中，个体的循环DNA没有呈现出含量足够高的使用目前可用的核酸检测方法早期可检测的肿瘤特异性标记物。尽管来自肿瘤发展早期个体的循环DNA高于正常的健康个体，但目前不存在可以区别个体内作为肿瘤发生和正常细胞老化的结果释放的循环DNA的生物标记物。此外， 使用与健康个体中相同的细胞机制，将如果不是全部就是大部分的循环中游离DNA从循环中清除出来。此外，在个体已经暴露于高水平辐射的情况中，例如，核事故，或生物恐怖袭击中的高水平辐射和/或传染剂，大规模细胞损伤随之导致大量基因组DNA释放至循环中。然而，为了治疗和隔离这些个体以免与未暴露于这些试剂的个体交叉感染的目的，而用于检测这些个体的有效、可靠且廉价的方法，目前尚不存在。因此，存在着对用于检测和/或测量受试者状况或病症(如受试者的细胞损伤水平)的方法和/或生物标记物的需求。专利技术概述本专利技术部分基于以下的发现特定的多核苷酸，例如受试者循环中游离的基因组 DNA，可以用作表示受试者状况(例如受试者暴露于任何病理生理损伤)的生物标记物。因此，本专利技术提供了用于检测与病理生理或其他损伤相关的细胞损伤的方法、试剂盒以及相关生物标记物和试剂。在一个方面中，本专利技术提供了检测受试者中与病理生理损伤相关的细胞损伤的方法。该方法包括检测受试者的生物样品中循环中游离遗传生物标记物的存在或不存在，其中循环中游离遗传生物标记的存在表示与受试者中的病理生理损伤相关的细胞损伤。病理生理损伤可以是物理损伤，如，例如，暴露于电离辐射、核事故和炸弹袭击。 在一个实施方案中，病理生理损伤是由于传染剂引起的，如但不限于，通过病毒、细菌和/ 或寄生物引起的传染，这些是天然产生的或是生物恐怖行动的结果。在另一个实施方案中，病理生理损伤是由于病状的发展和进展引起的，病状如肿瘤发生，或心脏、肝脏、肺或肾脏疾病。在另一个实施方案中，病理生理损伤是化学损伤，如化疗和/或其他血中毒 (hematotoxic)剂、四氯化碳和/或其他肝毒剂、氧化剂、酸或其他局部或摄入的引起坏死的试剂。在另一个实施方案中，病理生理损伤是外伤身体损伤，如由事故引起的头部损伤或烧伤。本专利技术的循环中游离遗传生物标记物包括受试者中作为循环中游离多核苷酸或血浆多核苷酸存在的多核苷酸，并且因此与循环中的任何细胞无关或没有位于循环中的任何细胞内。遗传生物标记物的实例包括选自具有Alu序列，或端粒序列或源自端粒的序列的那些，和编码18S/28S核糖体RNA的基因的序列。在另一个方面中，本专利技术提供了检测由病理生理损伤引起的细胞损伤的方法，包括测定受试者的生物样品中的循环中游离遗传生物标记物的水平。在一个实施方案中，循环中游离遗传生物标记物的水平涉及身体损伤，如但不限于，暴露于辐射，例如，在核事故或脏弹袭击中。在一个实施方案中，循环中游离遗传生物标记物的水平涉及由于传染剂引起的病理生理损伤，如但不限于，通过病毒、细菌和/或寄生物引起天然发生的或是生物恐怖行动的结果的传染。在另一个实施方案中，循环中游离遗传生物标记物的水平涉及作为病状的发展和进展结果的病理生理损伤，病状如肿瘤发生，或心脏、肝脏、肺或肾脏疾病。在另一个实施方案中，循环中游离遗传生物标记物的水平涉及由化学暴露引起的病理生理损伤，化学暴露如但不限于暴露于来自化学火灾的气溶胶和工业毒素暴露。在另一个实施方案中，循环中游离遗传生物标记物的水平涉及由于外伤身体损伤引起的病理生理损伤，外伤身体损伤如身体伤害，例如，由事故引起的头部损伤、运动相关损伤或过度锻太东。本专利技术还提供了用于检测循环多核苷酸的试剂盒，多核苷酸例如为由于细胞损伤在循环中的DNA分子或片段，细胞损伤可以是病理生理损伤的结果。在一个实施方案中，试剂盒包括用于检测循环中游离多核苷酸的探针组。例如，探针组可以包括与在细胞损伤时循环、血浆或其他体液中存在的在此公开的遗传生物标记物杂交的核苷酸序列。在特定的实施方案中，探针组包括具有与遗传生物标记物杂交的核苷酸序列的捕获延伸物，遗传生物标记物如但不限于获自受试者的生物样品中的循环中游离或血浆中存在的Alu核苷酸序列、端粒序列或18S/28S核糖体RNA编码序列。在另一个实施方案中，探针组进一步包括具有与遗传生物标记物杂交的核苷酸序列的标记延伸物。附图简述附图说明图1显示了示意图，其中由各种病理生理过程引起的损伤后DNA释放至循环中。图2显示了用于检测多核苷酸的一个示意图，其可以结合本专利技术来使用。 图3显示了从结合遗传标记物Alu序列的链霉抗生物素-偶联的藻红蛋白标记的探针发射出的相对光单位(RLU)的关联。图4A显示了在M小时时间段中IOGy全身辐射后，释放至循环中的DNA(Alu序列)。图4B显示了溴乙锭染色的来自上图4A的样品的DNA。图5显示了释放至循环中的DNA和辐射剂量之间的相关性。7图6显示了在21天时间段中2Gy(6A)和5Gy(6B)的全身辐射后释放至循环中的 DNA。图7显示了各种病状的释放至循环中的DNA水平正常(N)、白血病(LM)、糖尿病 (DM)、癌症(CA)、心肌梗塞(MI)、急性胰腺炎(AP)、HBV相关的肝炎(HBV)和HCV相关的肝炎(HCV)。图8显示了心肌梗塞后患者中释放至循环中的DNA水平和肌酸-激酶2 (CK-MB) 水平之间随着时间的相关性。图9显示了用于保护/治疗受试者免受辐射影响的辐射保护剂D68对IOGy辐射后9小时存在的血浆DNA水平的作用。图10显示了作为检测恶性肿瘤诊断工具的释放至循环中的DNA水平。图11显示了作为监控肿瘤进展/衰退或肿瘤体积的诊断工具的释放至循环中的 DNA水平。图12显示了作为监控放疗指标的释放至循环中的DNA水平。图13显示了可以用于指导放疗的循环DNA水平。图14显示了在自身免疫病(SLE)和怀孕过程中DNA释放至循环中。图15A和B显示了随着时间释放至循环中DNA水平和经皮冠状动脉介入治疗 (PCI)后心肌梗塞的治疗结果之间的相关性。还显示了肌钙蛋白I水平，其下降与治疗结果无关。图16显示了释放至循环中的DNA水平和再次梗塞之间的相关性。图17A和B显示了释放至循环中的DNA水平和辐射剂量之间的相关性。图18显示了辐射后循环中游离DNA的持久性。图19显示了释放至循环中的DNA水平受到部分身体辐射的影响。图20显示了释放至循环中的DNA用于在骨髓移植前监控接受全身辐射(TBI)的患者的用途。图21显示了释放至循环中的DNA用于在骨髓移植前监控接受全身辐射(TBI)的多个患者的用途。专利技术详述本专利技术部分基于以下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鲁榕，P·奥库涅夫，张鹭鹭，
申请(专利权)人：蒂雅卡特有限责任公司，
类型：发明
国别省市：