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用于检测阿尔茨海默病基因变体的组合物、方法和试剂

阅读:783发布:2020-10-20

专利汇可以提供用于检测阿尔茨海默病基因变体的组合物、方法和试剂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本文提供了与神经障碍的遗传变异相关的方法, 试剂 盒 和装置。例如,使用这种遗传变异来评估患阿尔茨海默病的易感性的方法,试剂盒和装置。,下面是用于检测阿尔茨海默病基因变体的组合物、方法和试剂专利的具体信息内容。

1.用于检测疑似患有阿尔茨海默病(AD)的受试者的基因变体的方法,所述方法包括:
a.从所述受试者获得生物样品;
b.使所述生物样品与所述基因变体特异性探针接触,所述基因变体包含表1列出的一种或多种单核苷酸多态性(SNP);
c.检测所述探针与所述基因变体之间的结合。
2.如权利要求1的方法,其中所述SNP包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其组合。
3.如权利要求1-2中任一项所述的方法,其中所述受试者是哺乳动物
4.如权利要求3所述的方法,其中所述哺乳动物是人。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述生物样品包含核酸。
6.如权利要求5所述的方法,其还包括从所述生物样品中纯化所述核酸。
7.权利要求5-6中任一项所述的方法,其中所述检测包括扩增所述核酸。
8.如权利要求5-7中任一项所述的方法,其中所述检测包括对所述核酸进行测序。
9.如权利要求5-8中任一项所述的方法,其中所述生物样品是从血液、唾液、尿液、血清、泪液、皮肤、组织或毛发中收集的。
10.如权利要求5-9中任一项所述的方法,其中所述检测包括使用以下中的至少一种:
聚合酶链式反应(PCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、质谱、测序、northern印迹、免疫组织化学、基因分型阵列、微阵列、RNA表达阵列、或其任何组合。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述测序包括高通量测序。
12.如权利要求11所述的方法,其中所述高通量测序包括:大规模平行信号测序(MPSS)、聚合酶克隆测序、454焦磷酸测序、illumina测序、SOLiD测序、离子半导体测序、DNA纳米球测序、heliscope单分子测序、单分子实时(SMRT)测序、纳米孔DNA测序、或其任何组合。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法,其中所述受试者至少约20岁、至少约30岁、至少约40岁、至少约50岁、至少约60岁、或至少约70岁。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其中所述受试者无AD症状。
15.权利要求1-13中任一项所述的方法,其中所述受试者有AD症状。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述症状包括:游荡和迷路、处理金钱和支付账单有问题、重复发问、花费更长时间来完成日常任务、丢失物品或将物品错放在奇怪的地方、性格和行为改变、加剧失忆和混乱、辨认家人和朋友有问题、无法学习新事物、难以执行多步骤的任务、应对新处境有问题、幻觉、妄想、偏执、冲动行为、无法沟通、体重下降、抽搐、皮肤感染、吞咽困难、呜咽、呻吟、咕噜、睡眠增加、大肠和膀胱失控、或其任何组合。
17.如权利要求1-16中任一项所述的方法,其还包括基于所述基因变体的存在来评估所述受试者的AD险。
18.如权利要求17所述的方法,其还包括基于表3列出的基因变体的存在来评估所述受试者的所述AD风险。
19.如权利要求17或18所述的方法,其还包括基于表12列出的单倍型的存在来评估所述受试者的所述AD风险。
20.如权利要求17,18或19所述的方法,其还包括基于表13列出的单倍型的存在来评估所述受试者的所述AD风险。
21.如权利要求17-20中任一项所述的方法,其还包括基于表4列出的基因变体的存在来评估所述受试者的所述AD风险。
22.如权利要求17-21中任一项所述的方法,其还包括基于临床信息来评估所述受试者的所述AD风险。
23.如权利要求22所述的方法,其中所述临床信息包括:年龄、性别、教育平、认知表现评分、吸烟、糖尿病、高血压、异常胆固醇水平、所述受试者具有AD、痴呆、异常胆固醇水平、中风、脑梗塞、糖尿病、高血压中的一种或多种家族史,或其任何组合。
24.如权利要求23所述的方法,其中所述临床信息包括:年龄、认知表现、以及AD或脑梗塞的家族史,或其任何组合。
25.如根据权利要求1-24中任一项所述的方法,其还包括测量靶基因或其部分的转录物水平。
26.如权利要求25所述的方法,其中所述靶基因列于表8中。
27.如权利要求1-26中任一项所述的方法,其还包括基于所述基因变体的所述存在,所述单倍型的所述存在,所述临床信息和/或所述转录物水平来评估所述受试者的AD状态。
28.如权利要求1-27中任一项所述的方法,其还包括测量目标代谢物的水平。
29.如权利要求28所述的方法,其中所述目标代谢物列于表9中。
30.如权利要求27或29所述的方法,其还包括基于所述基因变体的所述存在、所述单倍型的所述存在,所述临床信息和/或所述目标代谢物的所述水平来评估所述受试者的所述AD状态。
31.如权利要求1-30中任一项所述的方法,其还包括评估所述受试者的脑图像数据。
32.如权利要求31所述的方法,其中所述脑图像数据通过以下生成:计算器断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、功能性MRI(fMRI)、电子发射断层摄影(PET)、或其任何组合。
33.如权利要求1-32中任一项所述的方法,其还包括评估所述受试者的AD状态。
34.如权利要求27,30或33所述的方法,其中所述评估基于医生、心理学家、神经病学家、精神病学家、或可以对所述受试者进行AD筛查的其他专业人员的评估。
35.如权利要求34所述的方法,其中所述评估包括评估所述受试者的运动技能、自主神经功能、神经精神病学、情绪、认知、行为、思想、感知、过去的病史、或其组合。
36.如权利要求35所述的方法,其中所述评估通过以下来进行:观察、问卷、检查表、测试、或其任何组合。
37.如权利要求1-36中任一项所述的方法,其中所述受试者的种族是东亚人。
38.如权利要求1-36中任一项所述的方法,其中所述受试者是中国人。
39.如权利要求1-36中任一项所述的方法,其中所述受试者是高加索人。
40.如权利要求1-39中任一项所述的方法,其还包括基于所述基因变体产生遗传风险评分(GRS)。
41.如权利要求40所述的方法,其中所述GRS指示AD的状态。
42.如权利要求27-41中任一项所述的方法,其中所述AD状态包括低风险、中等风险或高风险。
43.如权利要求1-42中任一项所述的方法,其还包括将所述受试者分层为用于进一步行动的类别。
44.如权利要求43所述的方法,其中所述用于进一步行动的所述类别包括:另外的诊断类别、药物发现类别、药物评估类别或治疗类别。
45.如权利要求44所述的方法,其中所述用于进一步行动的所述类别包括所述治疗类别,并且其中所述方法还包括给予所述受试者治疗。
46.如权利要求1-44中任一项所述的方法,其还包括给予所述受试者治疗。
47.如权利要求45或46所述的方法,其中所述给予所述治疗包括施用多奈哌齐、加兰他敏、卡巴拉汀、乙酰胆酯酶抑制剂、谷酸受体阻滞剂、美金刚、西酞普兰、氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、曲唑、劳拉西泮、奥沙西泮、阿立哌唑、氯氮平、氟哌啶醇、奥氮平、喹硫平、利培酮、齐拉西酮、去甲替林、曲唑酮、三环类抗抑郁药、苯二氮卓类药物、劳拉西泮、奥沙西泮、替西泮、唑吡坦、扎来普隆、水合氯、利培酮、奥氮平、喹硫磷、氟哌啶醇、辅酶Q10、泛醌、珊瑚杏叶、石杉碱甲、ω-3脂肪酸、磷脂酰丝氨酸、或其组合。
48.用于鉴定可用于治疗阿尔茨海默病(AD)的化合物的方法,所述方法包括:
a.提供表达包含基因变体的基因的细胞,其中所述基因变体包含表1列出的一种或多种单核苷酸多态性(SNP);
b.用化合物接触所述细胞;以及
c.相对于所述化合物不存在时所述基因的所述表达水平,测量所述基因的表达水平,其中基于所述化合物存在时所述基因的所述表达水平来鉴定所述化合物可用于治疗阿尔茨海默病(AD)。
49.如权利要求48所述的方法,其中相对于所述化合物不存在时所述基因的所述表达水平,所述化合物存在时所述基因的所述表达水平降低。
50.如权利要求48所述的方法,其中相对于所述化合物不存在时所述基因的所述表达水平,所述化合物存在时所述基因的所述表达水平增强。
51.如权利要求48所述的方法,其中所述化合物存在时所述基因的所述表达水平与所述化合物不存在时所述基因的所述表达水平相同。
52.如权利要求48-51中任一项所述的方法,其中所述细胞是哺乳动物细胞。
53.如权利要求52所述的方法,其中所述哺乳动物细胞是人细胞或啮齿动物细胞。
54.如权利要求48-53中任一项所述的方法,其中(c)中测量所述基因的所述表达水平包括测量由所述基因转录的RNA的表达水平。
55.如权利要求48-54中任一项所述的方法,其中所述基因由所述细胞重组表达。
56.如权利要求48-55中任一项所述的方法,其中所述化合物包含乙酰胆碱酯酶抑制剂、谷氨酸受体阻断剂、胆碱酯酶抑制剂、或其任何组合。
57.用于检测受试者中阿尔茨海默病(AD)的存在或患AD风险增加的方法,其包括在取自所述受试者的生物样品中检测以下的存在:
a.表3列出的一种或多种单核苷酸多态性(SNP);或
b.表12和表13列出的一种或多种单倍型。
58.如权利要求57所述的方法,其包括检测所述受试者的所述患AD风险增加。
59.如权利要求57或58所述的方法,其还包括评估所述AD风险增加。
60.如权利要求58或59所述的方法,其包括基于所述受试者的临床信息评估所述AD风险。
61.如权利要求60所述的方法,其中所述临床信息包括:年龄、性别、教育水平、认知表现评分、吸烟、糖尿病、高血压、异常胆固醇水平、所述受试者具有AD、痴呆、异常胆固醇水平、中风、脑梗塞、糖尿病、高血压中的一种或多种家族史,或其任何组合。
62.如权利要求61所述的方法,其中所述临床信息包含年龄、认知表现、以及AD或脑梗塞的家族史,或其任何组合。
63.如权利要求57-62中任一项所述的方法,其还包括测量所述生物样品中的目标代谢物的水平。
64.如权利要求63所述的方法,其中所述目标代谢物列于表9中。
65.如权利要求64所述的方法,其包括基于以下来评估所述受试者的所述AD风险增加:
所述一种或多种SNP的所述存在、所述一种或多种单倍型的所述存在、所述临床信息、所述目标代谢物的所述水平、或其任何组合。
66.如权利要求57-65中任一项所述的方法,其还包括评估所述受试者的脑图像数据。
67.如权利要求66所述的方法,其中所述脑图像数据通过以下生成:计算器断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、功能性MRI(fMRI)、正电子发射断层扫描(PET)、或其任何组合。
68.如权利要求57-67中任一项所述的方法,其还包括评估所述受试者的AD状态。
69.如权利要求68所述的方法,其中所述评估基于医生,心理学家,神经病学家,精神病学家,或可以对所述受试者进行AD筛查的其他专业人员的评估。
70.如权利要求69所述的方法,其中所述评估包括评估所述受试者的运动技能、自主神经功能、神经精神病学、情绪、认知、行为、思想、感知能力、过去的病史、或其组合。
71.如权利要求70所述的方法,其中所述评估通过以下来进行:观察、问卷、检查表、测试、或其任何组合。
72.如权利要求57-71中任一项所述的方法,其中所述受试者的种族是东亚人。
73.如权利要求72所述的方法,其中所述受试者是中国人或日本人。
74.如权利要求72或73所述的方法,其中所述受试者具有AD家族史但未表现出AD症状。
75.如权利要求57所述的方法,其中所述样品是血液样品。
76.如权利要求57所述的方法,其中所述检测步骤包括扩增反应。
77.如权利要求76所述的方法,其中所述扩增反应是聚合酶链式反应(PCR)。
78.如权利要求57-77中任一项所述的方法,其还包括将所述受试者分层为用于进一步行动的类别。
79.如权利要求78所述的方法,其中所述用于进一步行动的所述类别包括:另外的诊断类别、药物发现类别、药物评估类别、或治疗类别。
80.如权利要求79所述的方法,其中所述用于进一步行动的所述类别包括所述治疗类别,并且其中所述方法还包括给予所述受试者治疗。
81.如权利要求57-79中任一项所述的方法,其还包括给予所述受试者治疗。
82.如权利要求80或81所述的方法,其中所述给予所述治疗包括施用多奈哌齐、加兰他敏、卡巴拉汀、乙酰胆碱酯酶抑制剂、谷氨酸受体阻滞剂、美金刚、西酞普兰、氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、曲唑酮、劳拉西泮、奥沙西泮、阿立哌唑、氯氮平、氟哌啶醇、奥氮平、喹硫平、利培酮、齐拉西酮、去甲替林、曲唑酮、三环类抗抑郁药、苯二氮卓类药物、劳拉西泮、奥沙西泮、替马西泮、唑吡坦、扎来普隆、水合氯醛、利培酮、奥氮平、喹硫磷、氟哌啶醇、辅酶Q10、泛醌、珊瑚钙、银杏叶、石杉碱甲、ω-3脂肪酸、磷脂酰丝氨酸、或其组合。
83.如权利要求79-80中任一项所述的方法,其还包括确定所述受试者患有AD或具有患AD风险增加时,给予所述受试者治疗。
84.试剂盒,其包含:
a.用于检测第一单核苷酸多态性(SNP)的第一探针;
b.用于检测第二SNP的第二探针,其中所述第一SNP和所述第二SNP包含于表1中,其中所述第一SNP和所述第二SNP是不同的;和
c.用于检测以下之间的相互作用的试剂:
i.所述第一探针和所述第一SNP,或
ii.所述第二探针和所述第二SNP。
85.如权利要求84所述的试剂盒,其中所述第一SNP或所述第二SNP包含:rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771、或其任何组合。
86.如权利要求84或85所述的试剂盒,其中所述第一探针或所述第二探针包含抗体
87.如权利要求86所述的试剂盒,其中所述抗体包含与SEQ ID Nos.165-179中任一个具有至少80%同源性的序列。
88.如权利要求84-87中任一项所述的试剂盒,其中所述第一探针或所述第二探针包含多核苷酸。
89.如权利要求88所述的试剂盒,其中所述多核苷酸包含与SEQ ID Nos.66-164中任一个的至少8个连续多核苷酸具有至少80%同源性的序列。
90.试剂盒,其包含:
a.用于检测目标代谢物的第一探针;
b.用于检测基因变体的第二探针,其中所述基因变体包含表1列出的单核苷酸多态性(SNP);和
c.用于检测以下之间的相互作用的试剂:
i.所述第一探针和所述代谢物,或
ii.所述第二探针和所述SNP。
91.如权利要求90所述的试剂盒,其中所述SNP包含:rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771、或其任何组合。
92.如权利要求90或91所述的试剂盒,其中所述目标代谢物列于表9中。
93.如权利要求90-92中任一项所述的试剂盒,其中所述第一探针或所述第二探针包含抗体。
94.如权利要求93所述的试剂盒,其中所述抗体包含与SEQ ID Nos.165-179中任一个具有至少80%同源性的序列。
95.如权利要求90-94中任一项所述的试剂盒,其中所述第一探针或所述第二探针包含多核苷酸。
96.如权利要求95所述的试剂盒,其中所述多核苷酸包含与SEQ ID Nos.66-164中任一个的至少8个连续多核苷酸具有至少80%同源性的序列。
97.试剂盒,其包含:
a.用于检测靶基因的第一探针;
b.用于检测基因变体的第二探针,其中所述基因变体包含表1列出的单核苷酸多态性(SNP);和
c.用于检测以下之间的相互作用的试剂:
i.所述第一探针和所述靶基因,或
ii.所述第二探针和所述SNP。
98.如权利要求97所述的试剂盒,其中所述SNP包含:rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771、或其组合。
99.如权利要求97或98所述的试剂盒,其中所述靶基因列于表8中。
100.如权利要求97-99中任一项所述的试剂盒,其中所述第一探针或所述第二探针包含抗体。
101.如权利要求100所述的试剂盒,其中所述抗体包含与SEQ ID Nos.165-179中任一个具有至少80%同源性的序列。
102.如权利要求97-101中任一项所述的试剂盒,其中所述第一探针或所述第二探针包含多核苷酸。
103.如权利要求102所述的试剂盒,其中所述多核苷酸包含与SEQ ID Nos.66-164中任一个的至少8个连续多核苷酸具有至少80%同源性的序列。

说明书全文

用于检测阿尔茨海默病基因变体的组合物、方法和试剂

[0001] 交叉引用
[0002] 本申请要求于2017年5月17日提交的美国临时申请第62/507344号;2017年2月10日提交的美国临时申请第62/457640号;以及2016年10月31日提交的美国临时申请第62/
415236号的权益,将其通过引用整体并入本文。
[0003] 发明背景
[0004] 阿尔茨海默病(AD)是一种与年龄相关的神经退行性疾病。随着全球人口老龄化,AD的患病率不断增加,近年已成为老年群体死亡的主要原因之一。AD是最常见的痴呆症类
型,影响全球超过4,688万人。在中国,荟萃(meta)分析显示过去几十年痴呆症群体迅速增
加,AD患者总数从1990年的190万增加到2010年的570万。
[0005] 发明简述
[0006] 一方面提供了用于检测疑似患有阿尔茨海默病(AD)的受试者基因变体的方法,所述方法包括:
[0007] a.从所述受试者获得生物样品;
[0008] b.使所述生物样品与所述基因变体的特异性探针接触,所述基因变体包含表1列出的一种或多种单核苷酸多态性(SNP);以及
[0009] c.检测所述探针和所述基因变体之间的结合。在一些方面,所述SNP包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771、或其组合。
[0010] 在某些方面,所述受试者是哺乳动物。在某些方面,所述哺乳动物是人类。在某些方面,所述生物样品包含核酸。在某些方面,该方法还包括从所述生物样品中纯化所述核
酸。在某些方面,所述检测包括扩增所述核酸。在某些方面,所述检测包括对所述核酸进行
测序。在某些方面,从血液、唾液、尿液、血清、汗液、泪液、皮肤、组织或毛发收集所述生物样品。在某些方面,所述检测包括使用聚合酶链式反应(PCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、质
谱、测序、Northern印迹、免疫组织化学、基因分型阵列、微阵列、RNA表达阵列中的至少一种,或其任何组合。在某些方面,所述测序包括高通量测序。在某些方面,所述高通量测序包括大规模平行信号测序(MPSS)、聚合酶克隆测序、454焦磷酸测序、Illumina测序、SOLiD测
序、离子半导体测序、DNA纳米球测序、Heliscope单分子测序、单分子实时(SMRT)测序、纳米孔DNA测序,或其任何组合。在某些方面,所述受试者至少约20岁、至少约30岁、至少约40岁、至少约50岁、至少约60岁、或至少约70岁。在某些方面,所述受试者没有AD症状。在某些方
面,所述受试者有AD的症状。在某些方面,所述症状包括游荡和迷路、处理金钱和支付账单
有问题、重复发问、花费更长时间来完成日常任务、丢失物品或把物品错放在奇怪的地方、
性格和行为改变、加剧失忆和混乱、辨认家人和朋友出现问题、无法学习新事物、难以执行
多步骤的任务、应对新环境有问题、幻觉、妄想、偏执、冲动行为、无法沟通、体重下降、抽搐、皮肤感染、吞咽困难、呜咽、呻吟、咕噜、睡眠增加、肠和膀胱失控、或其任何组合。
[0011] 在某些方面,该方法还包括基于所述基因变体的存在来评估所述受试者的AD险。在某些方面,该方法还包括基于表3中列出的基因变体的存在来评估所述受试者的所述
AD风险。在某些方面,该方法还包括基于表12中列出的单倍型的存在来评估所述受试者的
所述AD风险。在某些方面,该方法还包括基于表13中列出的单倍型的存在来评估所述受试
者的所述AD风险。在某些方面,该方法还包括基于表4中列出的基因变体的存在来评估所述
受试者的所述AD风险。在某些方面,该方法还包括基于临床信息来评估所述受试者的所述
AD风险。在某些方面,所述临床信息包括年龄、性别、教育平、认知表现评分、吸烟、糖尿病、高血压、异常胆固醇水平、所述受试者有AD、痴呆症、异常胆固醇水平、中风、脑梗塞、糖尿病、高血压中的一种或多种家族史,或其任何组合。在某些方面,所述临床信息包括年龄、认知表现和AD或脑梗塞的家族史,或其任何组合。在某些方面,该方法还包括测量靶基因或
其部分的转录物水平。在某些方面,所述靶基因列于表8中。在某些方面,该方法还包括基于所述基因变体、所述单倍型、所述临床信息和/或所述转录物水平的所述存在来评估所述受
试者的AD状态。在某些方面,该方法还包括测量目标代谢物的水平。在某些方面,所述目标
代谢物列于表9中。在某些方面,该方法还包括基于所述基因变体、所述单倍型、所述临床信息的存在和/或所述目标代谢物的水平来评估所述受试者的所述AD状态。在某些方面,该方
法还包括评估所述受试者的脑图像数据。在某些方面,所述脑图像数据通过计算机断层
影(CT)、磁共振成像(MRI)、功能性MRI(fMRI)、电子发射断层摄影(PET)或其任何组合而
生成。在某些方面,该方法还包括评估所述受试者的AD状态。在某些方面,所述评估是基于
医生、心理学家、神经病学家、精神病学家或其他可以对受试者进行AD筛查的专业人员的评
估。在某些方面,所述评估包括评估所述受试者的运动技能、自主神经功能、神经精神病学、情绪、认知、行为、思想、感知、过去的病史或其组合。在某些方面,所述评估是通过观察、问卷、检核表、测试或其任何组合来执行。在某些方面,所述受试者的种族是东亚人。在某些方面,所述受试者是中国人。在某些方面,所述受试者是高加索人。在某些方面,该方法还包括基于所述基因变体生成遗传风险评分(GRS)。
[0012] 在某些方面,所述GRS指示AD的状态。在某些方面,所述AD的状态包括低风险、中等风险或高风险。在某些方面,该方法还包括将所述受试者分层成用于进一步行动的类别。在
某些方面,所述用于进一步行动的所述类别包括进一步的诊断类别、药物发现类别、药物评
估类别或治疗类别。在某些方面,所述用于进一步行动的所述类别包括所述治疗类别,并且
其中所述方法还包括对所述受试者给予治疗。在某些方面,该方法还包括对所述受试者给
予治疗。在某些方面,所述给予所述治疗包括给予多奈哌齐、加兰他敏、卡巴拉汀、乙酰胆酯酶抑制剂、谷酸受体阻滞剂、美金刚、西酞普兰、氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、曲唑、劳拉西泮、奥沙西泮、阿立哌唑、氯氮平、氟哌啶醇、奥氮平、喹硫平、利培酮、齐拉西酮、去甲替林、曲唑酮、三环类抗抑郁药、苯二氮卓类药物、劳拉西泮、奥沙西泮、替西泮、唑吡坦、扎来普隆、水合氯、利培酮、奥氮平、喹硫平、氟哌啶醇、辅酶Q10、泛醌、珊瑚杏叶、石杉碱甲、Ω-3脂肪酸、磷脂酰丝氨酸、或其组合。
[0013] 一方面提供了鉴定可用于治疗阿尔茨海默病(AD)的化合物的方法,所述方法包括:
[0014] a.提供表达包含基因变体的基因的细胞,其中所述基因变体包含表1列出的一种或多种单核苷酸多态性(SNP);
[0015] b.使所述细胞与化合物接触;和
[0016] c.相对于所述基因在所述化合物不存在的情况下的所述表达水平,测量所述基因的表达水平,其中基于所述基因在所述化合物存在的情况下的所述表达水平,所述化合物
被鉴定为可用于治疗阿尔茨海默病(AD)。
[0017] 在某些方面,相对于所述基因在所述化合物不存在的情况下的所述表达水平,所述基因在所述化合物存在的情况下的所述表达降低。在某些方面,相对于所述基因的在所
述化合物不存在的情况下的所述表达水平,所述基因的所述表达增强。在某些方面,所述基
因在所述化合物存在的情况下的所述表达,与所述基因在所述化合物不存在时的表达水平
相同。在某些方面,所述细胞是哺乳动物细胞。在某些方面,所述哺乳动物细胞是人类细胞
或啮齿动物细胞。在某些方面,在(c)中测量所述基因的所述表达水平包括测量从所述基因
转录的RNA的表达水平。在某些方面,所述基因由所述细胞重组表达。在某些方面,所述化合物包含乙酰胆碱酯酶抑制剂、谷氨酸受体阻断剂、胆碱酯酶抑制剂或其任何组合。
[0018] 一方面提供了用于检测受试者中阿尔茨海默病(AD)的存在或患AD的风险增加的方法,包括检测取自所述受试者的生物样品中以下的存在:
[0019] a.表3中列出的一种或多种单核苷酸多态性(SNP);或
[0020] b.表12和表13中列出的一种或多种单倍型。
[0021] 在某些方面,该方法包括所述检测受试者所述患AD的风险增加。在某些方面,该方法还包括评估所述AD的风险增加。在某些方面,所述基于所述受试者的临床信息评估所述
AD风险。在某些方面,所述临床信息包括年龄、性别、教育水平、认知表现评分、吸烟、糖尿病、高血压、异常胆固醇水平、所述受试者有AD、痴呆、异常胆固醇水平、中风、脑梗塞、糖尿病、高血压中一种或多种家族史,或其任何组合。在某些方面,所述临床信息包括年龄、认知表现和AD或脑梗塞的家族史,或其任何组合。在某些方面,该方法还包括测量所述生物样品
中的目标代谢物的水平。在某些方面,所述目标代谢物列于表9中。在某些方面,该方法还包括基于所述一种或多种SNP的所述存在、所述一种或多种单倍型、所述临床信息、所述目标
代谢物的水平、或其任何组合,评估所述受试者所述AD的风险增加。在某些方面,该方法还
包括评估所述受试者的脑图像数据。在某些方面,所述脑图像数据通过计算机断层摄影
(CT)、磁共振成像(MRI)、功能性MRI(fMRI)、正电子发射断层摄影(PET)或其任何组合而生
成。在某些方面,该方法还包括评估所述受试者的AD状态。在某些方面,所述评估基于医生,心理学家,神经病学家,精神病学家或其他可以对受试者进行AD筛查的专业人员的评估。在
某些方面,所述评估包括评估所述受试者的运动技能、自主神经功能、神经精神病学、情绪、认知、行为、思想、感知能力、过去的病史或其组合。在某些方面,所述评估通过观察,问卷、检核表、测试或其任何组合来执行。在某些方面,所述受试者的种族是东亚人。在某些方面,所述受试者是中国人或日本人。在某些方面,所述受试者有AD的家族史但不表现出AD的症
状。在某些方面,所述样品是血液样品。在某些方面,所述检测步骤包括扩增反应。在某些方面,所述扩增反应是聚合酶链式反应(PCR)。在某些方面,该方法还包括将所述受试者分层
成用于进一步行动的类别。在某些方面,所述用于进一步行动的所述类别包括进一步的诊
断类别、药物发现类别、药物评估类别或治疗类别。在某些方面,所述进一步行动的所述类
别包括所述治疗类别,并且其中所述方法还包括向所述受试者给予治疗。在某些方面,该方
法还包括向所述受试者给予治疗。在某些方面,所述给予所述治疗包括给予多奈哌齐、加兰
他敏、卡巴拉汀、乙酰胆碱酯酶抑制剂、谷氨酸受体阻滞剂、美金刚、西酞普兰、氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、曲唑酮、劳拉西泮、奥沙西泮、阿立哌唑、氯氮平、氟哌啶醇、奥氮平、喹硫平、利培酮、齐拉西酮、去甲替林、曲唑酮、三环类抗抑郁药、苯二氮卓类药物、劳拉西泮、奥沙西泮、替马西泮、唑吡坦、扎来普隆、水合氯醛、利培酮、奥氮平、喹硫平、氟哌啶醇、辅酶Q10、泛醌、珊瑚钙、银杏叶、石杉碱甲、Ω-3脂肪酸、磷脂酰丝氨酸、或其组合。在某些方面,该方法还包括在确定所述受试者患有AD或患AD的风险增加时向所述受试者给予治疗。
[0022] 一方面提供了试剂盒,其包含:
[0023] a.用于检测第一单核苷酸多态性(SNP)的第一探针;
[0024] b.用于检测第二SNP的第二探针,其中所述第一SNP和所述第二SNP包含在表1中,其中所述第一SNP和所述第二SNP不同;和
[0025] c.用于检测以下之间相互作用的试剂:
[0026] i.所述第一探针和所述第一SNP或
[0027] ii.所述第二探针和所述第二SNP。
[0028] 在某些方面,所述第一SNP或所述第二SNP包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其任何组合。在某些方面,所述第一探针或所述第二探针包含抗体。在某些方
面,所述抗体包含与SEQ ID Nos.165-179中的任一序列具有至少80%同源性的序列。在某
些方面,所述第一探针或所述第二探针包含多核苷酸。在某些方面,所述多核苷酸包含与
SEQ ID Nos.66-164中的任一序列的至少8个连续多核苷酸具有至少80%同源性的序列。
[0029] 一方面提供了试剂盒,其包含:
[0030] a.用于检测目标代谢物的第一探针;
[0031] b.用于检测基因变体的第二探针,其中所述基因变体包含表1中列出的多核苷酸多态性(SNP);和
[0032] c.用于检测以下之间相互作用的试剂:
[0033] i.所述第一探针和所述代谢物或
[0034] ii.所述第二探针和所述SNP。
[0035] 在某些方面,所述SNP包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其任何组合。在某些方面,所述目标代谢物列于表9中。在某些方面,所述第一探针或所述第二探针包含抗体。
在某些方面,所述第一个探针或所述第二个探针包含抗体。在某些方面,所述抗体包含与
SEQ ID Nos.165-179种的任一序列具有至少80%同源性的序列。在某些方面,所述第一探
针或所述第二探针包含多核苷酸。在某些方面,所述多核苷酸包含与SEQ ID Nos.66-164中
的任一序列的至少8个连续多核苷酸具有至少80%同源性的序列。
[0036] 一方面提供了试剂盒,其包含:
[0037] a.用于检测靶基因的第一探针;
[0038] b.用于检测基因变体的第二探针,其中所述基因变体包含表1中列出的多核苷酸多态性(SNP);和
[0039] c.用于检测以下之间相互作用的试剂:
[0040] i.所述第一探针和所述靶基因或
[0041] ii.所述第二探针和所述SNP。
[0042] 在某些方面,所述SNP包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其组合。在某些方面,所述靶基因列于表8中。在某些方面,所述第一探针或所述第二探针包含抗体。在某些方面,所述抗体包含与SEQ ID Nos.165-179中的任一序列具有至少80%同源性的序列。在某
些方面,所述第一探针或所述第二探针包含多核苷酸。在某些方面,所述多核苷酸包含与
SEQ ID Nos.66-164中的任一序列的至少8个连续多核苷酸具有至少80%同源性的序列。
[0043] 在一方面,本文公开了用于检测疑似患AD的受试者的基因变体的方法。该方法可以包括(a)从受试者获得生物样品;(b)使生物样品与基因变体的特异性探针接触,所述基
因变体包含表1所列的一种或多种单核苷酸多态性(SNP);和(c)检测探针和基因变体之间
的结合。在一些实施方案中,SNP可包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其组合。在一些实施方案中,受试者可以是哺乳动物。哺乳动物可以是人类。在一些实施方案中,生物样品可
包含核酸。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括从生物样品中纯化核酸。在一些实施
方案中,检测可包括扩增核酸。检测可包括对核酸进行测序。在一些实施方案中,可以从血
液,唾液,尿液,血清,泪液,皮肤,组织和/或毛发中收集生物样品。在一些实施方案中,检测可包括使用聚合酶链式反应(PCR)、质谱、测序、north印迹、免疫组织化学、基因分型阵列、微阵列、RNA表达阵列中的至少一种或其任何组合。在一些实施方案中,测序可包括高通量
测序。高通量测序可包括大规模平行信号测序(MPSS)、聚合酶克隆、聚合酶链式反应(PCR)、
454焦磷酸测序、Illumina测序、SOLiD测序、离子半导体测序、DNA纳米球测序、Heliscope单分子测序、单分子实时(SMRT)测序、纳米孔DNA测序或其任何组合。受试者可至少约20岁、至少约30岁、至少约40岁、至少约50岁、至少约60岁、或至少约70岁。受试者可以没有AD症状。
受试者可能有AD的症状。症状包括游荡和迷路、处理金钱和支付账单有问题、重复发问、花
费更长时间来完成日常任务、丢失物品或把物品错放在奇怪的地方、性格和行为改变、加剧
失忆和混乱、辨认家人和朋友出现问题、无法学习新事物、难以执行多步骤的任务、应对新
环境有问题、幻觉、妄想、偏执、冲动行为、无法沟通、体重下降、抽搐、皮肤感染、吞咽困难、呜咽、呻吟、咕噜、睡眠增加、肠和膀胱失控、或其任何组合。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括基于表1和/或表3中列出的一种或多种基因变体的存在来评估受试者的AD风
险。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括基于表1、表3、表4和/或表11中列出的一种
或多种基因变体的存在来评估受试者的AD风险。在一些实施方案中,该方法可以进一步包
括基于在表12和/或表13中列出的单倍型的存在来评估受试者的AD风险。在一些实施方案
中,该方法可以进一步包括测量靶基因或其部分的转录水平。该靶基因可以列于表8中。在
一些实施方案中,该方法可进一步包括基于基因变体和转录物水平的存在来评估受试者的
AD状态。在一些实施方案中,该方法可以包括基于表12和/或表13中列出的单倍型的存在来
评估受试者中AD的状态。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括基于表1、表3、表4和/
或表11中列出的一种或多种基因变体的存在来评估受试者的AD状态。在一些实施方案中,
该方法可以进一步包括测量目标代谢物的水平。目标代谢物列于表9中。在一些实施方案
中,该方法可进一步包括基于基因变体的存在和目标代谢物的水平来评估受试者的AD状
态。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括评估受试者的脑图像数据。脑图像数据可以
通过计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、功能性MRI(fMRI)、正电子发射断层摄影
(PET)或其组合来生成。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括评估受试者的AD状态。
评估可以基于医生,心理学家,神经病学家,精神病学家或其他可以对受试者进行AD筛查的
专业人员的评估。评估可以包括对受试者的运动技能,自主神经功能,神经精神病学,情绪,认知,行为,思想,感知能力,过去病史或其组合的评估。可以通过观察,问卷,检核表,测试或其组合来执行评估。在一些实施方案中,受试者的种族可以是东亚人。在一些实施方案
中,受试者可以是中国人。在一些实施方案中,受试者可以是高加索人。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括基于基因变体而生成遗传风险评分(GRS)。GRS可以指示AD的状态。
AD的状态可包括低风险,中等风险或高风险。在一些实施方案中,方法可以进一步包括向受
试者给予治疗。治疗方法可包括多奈哌齐、加兰他敏、卡巴拉汀、乙酰胆碱酯酶抑制剂、谷氨酸受体阻滞剂、美金刚、西酞普兰、氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、曲唑酮、劳拉西泮、奥沙西泮、阿立哌唑、氯氮平、氟哌啶醇,奥氮平,喹硫平,利培酮,齐拉西酮,去甲替林,曲唑酮,三环类抗抑郁药,苯二氮卓类药物、劳拉西泮、奥沙西泮、替马西泮、唑吡坦、扎来普隆、水合氯醛、利培酮、奥氮平、喹硫磷、氟哌啶醇、辅酶Q10、泛醌、珊瑚钙、银杏、石杉碱甲、Ω-3脂肪酸、磷脂酰丝氨酸、或其组合。
[0044] 一方面,本文公开了鉴定可用于治疗阿尔茨海默病(AD)的化合物的方法。方法可以包括:(a)提供表达包含基因变体的基因的细胞,(b)其中基因变体包含表1中列出的一种
或多种单核苷酸多态性(SNP);(c)使细胞与化合物接触;和(d)相对于在化合物不存在的情
况下的基因表达水平,测量基因的表达水平。在一些情况下,当化合物降低基因的表达水平
时,该化合物可以被鉴定为可用于治疗阿尔茨海默病(AD)。在一些实施方案中,细胞可以是
哺乳动物细胞。在一些实施方案中,哺乳动物细胞可以是人细胞或啮齿动物细胞。在一些实
施方案中,该方法可包括测量从基因转录的RNA水平。在一些实施方案中,基因可以由细胞
重组表达。在一些实施方案中,化合物可包含乙酰胆碱酯酶抑制剂、谷氨酸受体阻断剂、胆
碱酯酶抑制剂、或其组合。
[0045] 在另一方面,本文公开了试剂盒。试剂盒可包含(a)用于检测第一单核苷酸多态性(SNP)的第一探针;(b)用于检测第二SNP的第二探针,其中第一SNP和第二SNP可包含在表1
中。第一SNP和第二SNP可以是不同的。试剂盒可以进一步包含(c)用于检测以下相互作用的
试剂:(i)第一探针和第一SNP或(ii)第二探针和第二SNP。在一些实施方案中,第一SNP或第
二SNP可包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其组合。在一些实施方案中,第一探针或第二探针可包含抗体。在一些实施方案中,抗体可包含与SEQ ID Nos.165-179中的任一序列
具有至少80%同源性的序列。在一些实施方案中,第一探针或所述第二探针包含多核苷酸。
在一些实施方案中,多核苷酸可包含与SEQ ID Nos.66-164中的任一序列的至少8个连续多
核苷酸具有至少80%同源性的序列。
[0046] 在另一方面,本文公开了试剂盒。试剂盒可包含:(a)用于检测代谢物的第一探针;(b)用于检测基因变体的第二探针。基因变体可包含表1中列出的单核苷酸多态性(SNP)。试
剂盒可进一步包含用于检测以下相互作用的试剂:(i)第一探针和代谢物,或(ii)第二探针
和SNP。在一些实施方案中,SNP可包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其组合。在一些实施方案中,代谢物可能列于表9中。在一些实施方案中,第一探针或第二探针可包含抗体。在一些实施方案中,抗体可包含与SEQ ID Nos.165-179中的任一序列具有至少80%同源性的
序列。在一些实施方案中,第一探针或所述第二探针可包含多核苷酸。在一些实施方案中,
多核苷酸可包含与SEQ ID Nos.66-164中的任一序列的至少8个连续多核苷酸具有至少
80%同源性的序列。
[0047] 在又一方面,本文公开了试剂盒。试剂盒可包含:(a)用于检测靶基因的第一探针;和(b)用于检测基因变体的第二探针。基因变体可包含表1中列出的单核苷酸多态性(SNP)。
试剂盒可进一步包含(c)用于检测以下相互作用的试剂:(i)第一探针和靶基因或(ii)第二
探针和SNP。在一些实施方案中,SNP可包含rs12339504、rs11603664、rs72713460、
rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771或其组合。在一些实施方案中,靶基因可列于表8中。在一些实施方案中,第一探针或第二探针可包含抗体。在一些实施方案中,抗体可可包含与SEQ ID Nos.165-179中的任一序列具有至少
80%同源性的序列。在一些实施方案中,第一探针或第二探针可包含多核苷酸。在一些实施
方案中,多核苷酸包含与SEQ ID Nos.66-164中的任一序列的至少8个连续多核苷酸具有至
少80%同源性的序列。
[0048] 在一方面,本文公开了用于检测受试者基因变异的方法。方法可包括确定受试者基因组DNA在表17所列的一个或多个单核苷酸多态性(SNP)位点中的核苷酸序列。在一些实
施方案中,一个或多个SNP位点可以选自IL33 SNP rs11791561;IL33 SNP rs11792633;
IL1RL1 SNP rs4988956;IL1RL1 SNP rs10204137;IL1RL1 SNP rs10192157;和IL1RL1SNP 
rs10206753。在一些实施方案中,可以通过分析从受试者获得的生物样品来确定核苷酸序
列(1)IL33和/或IL1RL1的基因组DNA序列;(2)IL33和/或IL1RL1的mRNA序列;或(3)IL33和/
或IL1RL1蛋白的氨基酸序列。在一些实施方案中,生物样品可以是组织或体液样品。生物样
品可以是全血样品。生物样品可以是口腔拭子。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括
检测IL33 SNP rs11791561的G等位基因,并确定受试者患有阿尔茨海默病(AD)或患AD的风
险增加。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括检测取自受试者的生物样品中IL33/
IL1RL1/可溶性ST2的mRNA或蛋白质水平。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括检测
IL1RL1 SNP rs4988956的G等位基因,并确定受试者患有AD或患AD的风险增加。在一些实施
方案中,该方法可以进一步包括检测IL1RL1SNP rs10204137的G等位基因,并确定受试者患
有AD或患AD的风险增加。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括检测IL1RL1 SNP 
rs10192157处的T等位基因,并确定受试者患有AD或患AD的风险增加的步骤。在一些实施方
案中,该方法可以进一步包括检测IL1RL1 SNP rs10206753的T等位基因,并确定受试者患
有AD或患AD的风险增加的步骤。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括检测IL33 SNP 
rs11792633的C等位基因,并确定受试者患有AD或患AD风险增加。在一些实施方案中,该方
法可以进一步包括检测取自受试者的生物样品中IL33/IL1RL1/可溶性ST2的mRNA或蛋白质
水平。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括向受试者给予用于治疗AD的治疗剂。
[0049] 在一方面,本文公开了试剂盒。试剂盒可用于检测受试者的基因变异。试剂盒可包含用于测定受试者基因组DNA在表17所列出的一个或多个SNP位点的核苷酸序列的试剂。在
一些实施方案中,一个或多个SNP位点选自IL33 SNP rs11791561;IL33 SNP rs11792633;
IL1RL1 SNP rs4988956;IL1RL1 SNP rs10204137;IL1RL1 SNP rs10192157;和IL1RL1 SNP rs10206753。在一些实施方案中,试剂盒可以进一步包含使用试剂检测基因变异的说明书
[0050] 在一方面,本文公开了用于检测受试者存在阿尔茨海默病(AD)或患AD风险增加的方法。在一些实施方案中,方法可包括在取自患者的生物样品中检测以下的存在:(1)表3中
的一种或多种单核苷酸多态性(SNP)或(2)表12和表13中的一种或多种单倍型。
[0051] 在一些实施方案中,受试者的种族可以是东亚人。在一些实施方案中,受试者可以是中国人或日本人。在一些实施方案中,受试者可具有AD的家族史。在一些实施方案中,受
试者可能没有表现出AD的症状。在一些实施方案中,样品可以是血液样品。在一些实施方案
中,检测可包括扩增反应以扩增基因变体。扩增反应可以是聚合酶链式反应(PCR)。在一些
实施方案中,该方法可以进一步包括在确定受试者患有AD或患AD风险增加时,向受试者施
用治疗AD有效的药剂。
[0052] 在一方面,本文公开了用于检测受试者存在阿尔茨海默病(AD)或患AD的风险增加的方法。该方法可以包括在取自受试者的生物样品中检测SNP APOE-ε4变体rs429358的存
在,和选自rs360716、rs7106524、rs1783563、rs7951170、rs60462066、rs7120611、
rs1264436或orrs56389899中的一种或多种SNP的存在。在一些实施方案中,受试者的种族
可以是东亚人。在一些实施方案中,受试者可以是中国人或日本人。在一些实施方案中,受
试者可能有AD的家族史但没有表现出AD的症状。在一些实施方案中,生物样品可以是血液
样品。在一些实施方案中,检测步骤可包括扩增反应以扩增SNP。扩增反应可以是聚合酶链
式反应(PCR)。在一些实施方案中,该方法可以进一步包括在确定受试者患有AD或患AD风险
增加时,向受试者施用治疗AD有效的药剂。在一方面,本文公开了用于检测受试者存在AD或
患AD的风险增加的试剂盒。该试剂盒可以包含:(a)用于在取自受试者的生物样品中检测表
11所列的一种或多种SNP的存在的第一试剂,和用于检测表12和表13所列的一种或多种单
倍型的存在的第二试剂;或(b)用于在取自受试者的生物样品中检测SNP APOE-ε4变体
rs429358的第一试剂,和用于检测选自rs360716、rs7106524、rs1783563、rs7951170、
rs60462066、rs7120611、rs1264436或rs56389899中的一种或多种SNP的存在的第二试剂。
在一些实施方案中,生物样品可以是血液样品。在一些实施方案中,试剂盒可包含(A)第一
试剂,其包含(a)用于扩增表11中的一种或多种SNP的一组引物;或(b)与表11中一种或多种
SNP特异性杂交的多核苷酸探针,和第二试剂,其可包含(i)用于扩增表12和表13中的一种
或多种单倍型的一组引物;或(ii)可以与表12和表13中的一种或多种单倍型特异性杂交的
多核苷酸探针;或(B)第一试剂,其可包含(a)用于扩增SNP APOE-ε4变体rs429358的一组引
物;或(b)与APOE-ε4变体rs429358特异性杂交的多核苷酸探针,和第二试剂,其包含(i)用
于扩增选自rs360716、rs7106524、rs1783563、rs7951170、rs60462066、rs7120611、
rs1264436和rs5689899中的一种SNP的引物;或(ii)与选自rs360716、rs7106524、
rs1783563、rs7951170、rs60462066、rs7120611、rs1264436或rs56389899中的一种SNP特异性杂交的多核苷酸探针。在一些实施方案中,试剂盒可以进一步包含检测AD存在或患AD风
险增加的使用说明书。
[0053] 通过引用并入
[0054] 本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用整体并入本文,其程度与各个出版物、专利或专利申请具体且单独地表明通过引用整体并入本文相同。
[0055] 附图简述
[0056] 在所附权利要求中具体阐述了本文所述的新特征。通过参照以下示出了利用了本文所述特征原理的示例性实施例的详细描述和所附的图表,可以更好地理解本文描述的特
征和特征的优点,其中:
[0057] 图1描述用于预测AD的遗传风险评分(GRS)和数学模型。
[0058] 图2显示GRS预测AD的结果。图2A描述不同表型的GRS的密度图。图2B描述了通过APOE-ε4量预测AD的GRS之间的比较。图2C描述每个表型组的低、中等和高风险类别的分布
点图。
[0059] 图3描述评估受试者中存在基因变体的示例性方法。
[0060] 图4显示位于APOE基因座的易感变体的区域图。
[0061] 图5描述样品采集和分析的基本流程。
[0062] 图6描述样品来源、制备和检测方法的概述。
[0063] 图7描述人B淋巴母细胞样细胞系(LCL)的突变对IL33/IL1RL1转录物水平的计量依赖性调节。图7A显示IL33的转录物水平。图7B显示ST2L的转录物水平。图7C显示ST2S的转
录物水平。
[0064] 图8描述人B淋巴母细胞样细胞系的IL1RL1突变对IL33/IL1RL1蛋白水平的调节。图8A显示携带ST2野生型和突变基因型的LCL的ST2表达水平。图8B显示携带ST2野生型和突
变基因型的LCL的标准化ST2表达。图8C显示野生型和突变体中的IL33表达水平。图8D显示
携带ST2野生型和突变基因型的LCL的标准化IL33表达水平。
[0065] 图9描述人B淋巴母细胞样细胞系的IL1RL1突变对可溶性ST2蛋白(ST2S)水平的调节。图9A显示野生型和突变体中ST2的表达水平。图9B显示野生型和突变体中ST2的标准化
表达。
[0066] 发明详述
[0067] 虽然在此已描述了本发明的各种实施方案,但对于这领域技术人员来说,这些实施方案仅以示例的方式提供。在不脱离本发明的情况下,本领域技术人员可以进行多种变
型、变化和替换。可以理解的是,可以使用在此所述的本发明的实施方案的各种替代方案。
[0068] 除非另有定义,本公开中使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。
[0069] “抗体”可包括完整抗体及其结合片段。“抗体”还可以包括双特异性抗体、人源化抗体、单克隆抗体和多克隆抗体。抗体可以与另一分子的特定空间和极性结构特异性结合。抗体可以是单克隆抗体、多克隆抗体或重组抗体,并且可通过本领域熟知的技术制备,例
如:免疫宿主并收集血清(多克隆);或通过制备连续杂交细胞系和收集分泌的蛋白质(单克
隆);或通过克隆和表达核苷酸序列或其诱变形式,编码天然抗体特异性结合所需的氨基酸
序列。天然存在的抗体可以是包含至少两条通过二硫键相互连接的重(H)链和两条轻(L)链
的蛋白质。每条重链可以由重链可变区(VH)和重链恒定区组成。重链恒定区可由三个结构
域组成:CH1,CH2和CH3。每条轻链可由轻链可变区(VL)和轻链恒定区组成。轻链恒定区可以由一个结构域CL组成。VH和VL区可以进一步分为被称为互补决定区(CDR)的高变区,与被称为
框架区(FR)的更保守的区域互相穿插。每个VH和VL由三个CDR和四个FR按以下顺序从氨基端
到羧基端排列而成:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3和FR4。抗体的恒定区可以介导免疫球蛋白与宿主组织或因子的结合,包括免疫系统的各种细胞(例如效应细胞)和经典补体系统的第
一组分(C1q)。抗体可以是任何同种型(例如:IgG,IgE,IgM,IgD,IgA和IgY),类别(例如:
IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2)、亚类或其修饰形式。抗体可包括完整的免疫球蛋白或其片段。抗体片段可以是指抗体的一个或多个保留特异性结合靶分析物(例如抗原)能力的片
段。此外,在适当的情况下,只要能保持对特定分子的结合亲和力,就可以使用免疫球蛋白
或其片段的聚集体、聚合物和缀合物。抗体片段的例子包括Fab片段,其是由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段;F(ab)2片段,其是包含在铰链区通过二硫键连接的两个Fab片段的二
价片段;由VH和CH1结构域组成的Fd片段;由抗体单臂的VL和VH结构域组成的Fv片段;由VH结构域组成的单结构域抗体(dAb)片段(Ward等,(1989)Nature 341:544-46);以及分离的CDR
和单链片段Fv(scFv),其中VL和VH区配对形成单价分子(被称为单链Fv(scFv);参见例子:
Bird等,(1988)Science 242:423-26;和Huston等,(1988)PNAS 85:5879-83))。因此,抗体片段包括Fab、F(ab)2、scFv、Fv、dAb等。尽管两个结构域VL和VH是由不同的基因编码,可以使用重组方法通过人工肽接头把它们连接成为单蛋白质链。这类单链抗体包括一个或多个抗
原结合部分。本领域技术人员可以利用已知的常规技术获得这些抗体片段,并且以与完整
抗体相同的方式筛选有效的片段。抗体可以来自人、人源化、嵌合、分离的、狗、猫、驴、绵羊、任何植物、动物或哺乳动物。
[0070] 术语“吸附”、“结合”、“偶联”、“杂交”和“连接”可以互换使用,可以指共价相互作用(例如通过化学偶联),或非共价相互作用(例如:离子相互作用、疏水相互作用、氢键、杂交等)。术语“特异”、“特异性地”或“特异性”是指相对于众多其它分子中的任一种(例如,第一分子与众多其他分子中的任一种之间,极少或没有识别、接触或形成稳定复合物),第一分子与第二分子之间更偏向于识别、接触并形成稳定的复合物。例如,两个分子可以是特异
性吸附、特异性结合、特异性偶联或特异性连接。例如,第一多核苷酸和第二多核苷酸之间
的特异性杂交可以是指在严格条件下,第一多核苷酸优先与第二多核苷酸的特定核苷酸序
列结合、双链体化或杂交。在一些情况下,多核苷酸序列可能需要有足够数量的互补碱基才
可以与核酸序列特异性杂交。尽管无需是100%,在杂交中可能需要高度的互补性才能达到
特异性和敏感性。
[0071] 术语“症状”是指患者所感知的主观疾病证据,例如改变的步态。“病征”是指医生观察到的客观疾病证据。
[0072] “认知功能”是指诸如任何、全部但不限于注意力、记忆力、产生和理解语言、解决问题、以及对周围环境和自我照顾感兴趣的心理过程。“增强认知功能”或“改善认知功能”是指相对于基线(例如在诊断或治疗开始时)的改善。“认知功能下降”指相对于这样的基线的功能下降。
[0073] “药学上可接受的”指生理可耐受的分子实体和组合物,并且在施用于人时,通常不会产生过敏或类似的不良反应,例如胃部不适、头晕等。
[0074] “包装材料”是指容纳试剂盒组分的物理结构。包装材料可以保持组分无菌,由通常用于这种用途的材料制成,例如:纸、瓦楞纤维、玻璃、塑料、箔、安瓿等。标签或包装说明书可包括适当的书面说明。所以试剂盒可额外包括以本文的任何方法使用试剂盒组分的标
签或说明书。试剂盒可包括包装的化合物或分配器,和以本文所述的方法施用化合物的说
明书。
[0075] “预防”是指防止、预防症状发作、预防疾病或障碍的进程。“抑制”、“预防”、“治疗”和“处理”可以互换使用,并且可以指例如:症状的停滞、存活的延长,症状的部分或完全改善,以及病症、疾病或障碍的部分或完全根除。
[0076] 本文所使用的“核苷酸”、“核苷”、“核苷酸残基”和“核苷残基”,是指脱核糖核苷酸或核糖核苷酸残基,或其他类似的核苷类似物。“核酸”或其语法等同物可以是指单个核苷酸或至少两个共价连接在一起的核苷酸。
[0077] “多核苷酸”或其语法等同物是指至少两个共价连接在一起的核苷酸。多核苷酸包含有两个或更多个核苷酸的分子。多核苷酸包含四个核苷酸碱基的特定序列:腺嘌呤(A);
胞嘧啶(C);嘌呤(G);和胸腺嘧啶(T)(当多核苷酸是RNA时,由尿嘧啶(U)代替胸腺嘧啶
(T))。
[0078] “多肽”指包含至少两个氨基酸的分子。多肽可包含单肽。多肽可包含两个或更多的肽。多肽的例子包括但不限于:氨基酸链、蛋白质、肽、激素、多肽糖、脂质、糖脂、磷脂、抗体、酶、激酶、受体、转录因子和配体。
[0079] “受试者”、“个体”、“宿主”或“患者”可以指生物或非生物有机体,例如哺乳类动物。受试者的实例包括但不限于:马、、骆驼、绵羊、猪、山羊、狗、猫、兔、豚鼠、大鼠、小鼠(例如人源化小鼠)、沙鼠、非人的灵长类动物(例如猕猴)、人类等。非哺乳类动物包括非哺乳类脊椎动物,例如鸟类(例如鸡或鸭)、鱼(例如鲨鱼)或青蛙(例如非洲爪蟾),和非哺乳类
无脊椎动物,以及其转基因物种。在某些方面,受试者可以指单个生物(例如人)。提供样品
的受试者可能患有疾病和/或障碍,并且可以与没有受疾病和/或障碍影响的阴性对照受试
者进行比较。
[0080] “试剂盒”可以指用于投递实施本文公开的方法的材料或试剂的投递系统。试剂盒可包括用于存储、运输反应试剂(例如在适当容器中的探针、酶等)和/或配合材料(例如:缓
冲液、执行评估的书面说明等)或将其从一个位置递送到另一个位置的系统。例如,试剂盒
可包括一个或多个包含相关反应试剂和/或配合材料的外壳(例如:盒子)。这些内容物可以
同时或单独地投递给预期的接收者。例如,第一容器可含有用于测试的酶,而第二容器可含
有多种引物。
[0081] “治疗”或“疗法”是指以消除或减轻症状为目的的治疗性疗法。
[0082] 本文使用的术语仅用于描述特定情况的目的,并且不意图限制。除非文中另有明确说明,在此所使用的单数形式也涵盖复数意思。此外,在某种程度上,详细说明和/或权利要求中使用的术语“包括”、“具有”或其变体,旨在以类似于“包含”的方式具有包容性。
[0083] 术语“约”或“近似”表示在本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受误差范围内,部分取决于如何测量或确定该值,即测量系统的限制。例如,根据本领域的实践情况,“约”可以表示在1个之内或大于1个标准偏差内;或者“约”可以表示特定值的至多20%、至多10%、至多5%或至多1%的范围。在申请和权利要求中描述的特定值,除非另有说明,应
当认为“约”意味着在特定值的可接受误差范围内。术语“约”具有本领域普通技术人员通常理解的含义。在一些实施方案中,“约”是指±10%。在一些实施方案中,“约”是指±5%。
[0084] 人类基因符号通常用斜体表示,所有字母都是大写的,例如,APOE。人类蛋白质名称与基因符号相同,但通常不用斜体(APOE)。
[0085] 概述
[0086] 个体基因组的细微变化可以造成疾病和疾病风险。个体间的基因可以因基因组可变性而有不同,其中最常见的是由单核苷酸多态性(SNP)引起。人类基因组中的其他基因多
态性,可以由短链和/或长链DNA的复制、插入、缺失、易位和/或倒位引起。基因变异可以通过编码蛋白质变体,导致疾病易感性增加或疾病发作,例如阿尔茨海默病(AD)。阿尔茨海默
病(AD)的标记是缓慢渐进的学习和记忆衰退,是老年人死亡的主要原因。目前,全世界有超
过4,688万人患有这种疾病,但由于预期寿命延长,预计这数字到2050年将大幅增加至1亿。
目前有至少四种获FDA批准的药物可用于AD患者,但这些疗法多是缓解症状而不是改变疾
病病理(不能逆转病症或防止进一步恶化),并且对严重的病例无效。因此,早期治疗性干预
对AD的管理至关重要。研究已经证实,早在出现记忆丧失或认知能力下降的实际症状之前,
AD就已经对大脑产生了影响。然而,迄今为止,还没有适用于早期检测的诊断工具;患者在
通过现有方法包括主观临床评估诊断患有AD时,病理症状往往已经处于晚期状态。为了改
善AD的治疗和长期管理,迫切需要开发新的有效方法在预筛选和药物施用时早期诊断和分
层AD或患AD风险增加。
[0087] 疾病如AD可能与一种或多种基因变异相关,出现基因变异可能增加患AD的风险或指示患有AD。基因分析可用于确定这种基因变异的存在。在受试者出现密切相关的疾病例
如AD、痴呆症、路易体和帕金森氏病的症状的情况下,基因分析可用于区分相关疾病。例如,可以进行基因分析以确定与基因变异相关的疾病是否存在。因此该方法可以排除或确认疾
病。因而,允许正确的诊断和适当的治疗。
[0088] 在一些实施方案中,本文描述了通过确定某些基因是否变异,如存在单核苷酸多态性(SNP)来评估阿尔茨海默病(AD)风险的方法、试剂盒和装置。本文公开的基因变体,例
如:表1、表3、表4、表7、表8、表9或其任何组合,可用作AD的致病生物标志物、诊断和预后AD的基因生物标志物、作为药物靶标的AD的基因生物标志物、评估AD患者对药物反应的基因
生物标志物、或其任何组合。此外,本文公开的方法可将个体分层为不同类别的AD,并根据
类别确定进一步采取的行动,例如,在鉴定个体的基因变体后进行进一步诊断;使用从个体
取得的基因变体信息开发药物;评估候选或已知药物的反应;使用候选或已知药物的预后;
预测对候选或已知药物的反应。在某些情况下,可以将个体分层到多个类别并相应地给予
多种安排。本文所用的术语“致病生物标志物”是指可以归类为疾病或病症起因的生物标志
物。例如,如果所述基因变体引起疾病或病症,就可以被分类为致病生物标志物或致病突
变,两者在本文中互换使用。这种致病关联可以测定,例如通过确定基因变体导致基因的蛋
白质产物变化来验证。致病生物标志物或突变也可用作发病过程或情况的指标,例如评估
药物的反应。
[0089] SNP在药物发现、筛选和开发中有许多重要用途。任何基因/蛋白质都有很大的可能性被选作潜在药物靶标,患者群中存在该基因/蛋白的变体。所以确定基因/蛋白质变体
对治疗剂的选择和递送的影响,是药物发现和开发过程中不可分割的方面。
[0090] 具体而言,存在与AD相关的基因变异指示AD或AD风险增加。检测到SNP后,可以让受试者接受AD药物以治疗AD或AD引发的症状。找到特定治疗靶标(例如,与AD相关的基因、
mRNA转录物或蛋白质)的基因变体,可以实现变体的平行筛选,并且导致鉴别出对不同基因
变体都有效的治疗候选物(例如:小分子化合物、抗体、反义或RNAi核酸化合物)。通过针对
AD相关的多种基因变体筛选而开发的治疗候选物,可以在更大的AD患者群体组中显示同等
的功效,从而使治疗候选物发挥更大的益处。
[0091] 此外,鉴别AD的基因变体可以确定用于挑选治疗候选物的AD的最普遍形式,从而有助于确保所选的候选物所观察到的实验活性反映了在占最大比例的患者群体中可预期
的实际活性。另外,针对大量AD基因变体筛选的治疗候选物,可以在早期鉴别与特定变体相
关的潜在毒性和不良反应。种族群体之间的频率和实际上基因变体类型的变化,可能是种
族特异性益处和不良药物反应潜在的共同主题。因此在一些情况下,可以鉴定位于AD治疗
靶标(例如,与AD相关的基因、mRNA转录物、或蛋白质、或药物代谢基因)中的SNP,并且在药物开发过程中利用该信息,以使药物处置的差异最小化,并且开发对更广大的AD患者群体
更安全的治疗剂。例如,可以通过将药物吸收、分布、代谢和排泄(ADME)的差异,与本文公开的基因变体的存在、缺失或频率相关联,来评估药物反应。
[0092] 为了评估阿尔茨海默病(AD),可以从样品中提取并纯化核酸。纯化的核酸可以与对基因变体特异的引物和/或探针一起掺入扩增反应中,然后可以确定是否存在特定的基
因变异。在一些情况下,可以对纯化的核酸进行测序以确定是否存在基因变异。AD相关的基
因变异的存在可以指示AD或AD风险增加。可以指示AD或AD风险增加的基因变异和/或基因
变异的组合可以是APOE,例如APOE-ε4基因突变。基因变异可以是如表1、表3、表4、表7、表8和/或表9中所公开的。可以指示AD或AD风险增加的基因变异和/或基因变异的组合可以是
新的非APOE突变。在各种实施方案中,基因突变可以是SNP。在检测到基因突变后,可以给予受试者药物以治疗AD或AD引发的症状。可以将治疗有效量的此类药物经口服、腹膜内、口
腔、静脉内、肠胃外、直肠、皮内、透皮、部、颅内、鼻内、局部或通过吸入喷雾给药
[0093] 表1.与AD相关的基因变体/SNP
[0094]
[0095]
[0096]
[0097] 在一些实施方案中,以[X/Y]鉴别基因变异,X可以是效应等位基因,Y可以是参考等位基因。在一些实施方案中,以[X/Y]鉴别基因变异,Y可以是效应等位基因,X可以是参考等位基因。参考等位基因可以是在所鉴定的位置上没有基因变异的野生型中存在的等位基
因。
[0098] 为了评估阿尔茨海默病(AD),可以从样品中提取并纯化多肽和/或蛋白质。纯化的多肽和/或蛋白质可以与对基因变体特异的抗体和/或探针一起掺入杂交反应,然后可以确
定是否存在特定的基因变异。在一些情况下,可以对纯化的多肽和/或蛋白质进行测序,以
确定是否存在基因变异。与AD相关的基因变异的存在可以指示AD或AD风险增加。可以指示
AD或AD风险增加的基因变异和/或基因变异的组合可以是APOE,例如APOE-ε4基因突变。可
以通过表2中的一种或多种多肽、蛋白质和/或其部分杂交、结合、吸附和/或相互作用来检
测基因变体。在一些情况下,由内含子变体标记的基因(例如:包括OPCML、FAM169B、MYOM1、NCLN和KCNJ15的5种基因的组合)所编码的蛋白质,可以指示AD或AD风险增加。在一些情况
下,由包括KLF4-ACTL7B和SAMD4A-GCH1在内的2种基因间变体标记的4种基因组合所编码的
蛋白质,可指示AD或AD风险增加。在某些情况下,APOE基因座如PVRL2、TOMM40、APOE和APOC1可指示AD或AD风险增加。在一些情况下,IL33/IL1RL1,例如IL-33、ST2/IL1RL1,可指示AD或AD风险增加。基因变异可以如表1、表3、表4、表7、表8和/或表9中所公开。可以指示AD或AD风险增加的基因变异和/或基因变异的组合,可以是新的非APOE突变。在各种实施方案中,基
因突变可以是SNP。在检测到基因突变后,可以给予受试者药物以治疗AD或AD引起的症状。
可以将治疗有效量的此类药物经口服、腹膜内、口腔、静脉内、肠胃外、直肠、皮内、透皮、肺部、颅内、鼻内、局部或通过吸入喷雾给药。
[0099] 表2.用于检测与AD相关的基因变体/SNP的多肽
[0100]
[0101]
[0102]
[0103]
[0104]
[0105]
[0106] GRS值
[0107] 在一些实施方案中,基因变体的组合效应可以以GRS的形式定量,并且可以按GRS值分类。可以使用类别测试(例如Fisher或卡方检验)来进行评估,与低风险组个体相比,中
高风险组个体患AD或轻度认知障碍(MCI)的相对风险。在某些情况下,优势比(OR)可用于量
化风险影响(见表10)。AD高风险组中AD的OR可以是至少约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、
13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、45、50或更大。AD高风险组中AD的OR可以是至少约1、
2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、45、50或更小。AD高风险组中AD的OR可以在1至100、2至40、3至30、4至20、5至25或12至15之间。AD高风险组中MCI的OR可以是至少约0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20或更大。AD高风险组中MCI的OR可以是至少约0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20或更小。AD高风险组中MCI的OR可以在0.1至20、0.2至15、1至10、2至8、3至6、或4至5之间。例如,与低风险组相比,AD高风险组中AD和MCI的OR分别为14.8和5.2。
[0108] AD中等风险组中AD的OR可以是至少约0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更大。AD中等风险组中AD的OR可以是至少约0.1、0.5、1、2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更小。AD中等风险组中AD的OR可以在
0.1至20、0.2至15、1至10、2至8、3至6、4至5、或2至3之间。AD中等危险组中MCI的OR可以是至少约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、
1.9、2、2.1、2.2、2.5、3、4、5、10或更大。AD高风险组中MCI的OR可以是至少约0.1、0.2、0.3、
0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.5、
3、4、5、10或更小。AD中等风险组中MCI的OR可以在0.1至10、0.2至15、1至5、2至4、或2至3之间。例如,与低风险组相比,AD中等风险组中AD和MCI的OR分别为2.5和1.5。
[0109] 受试者的AD的风险可分为一类、两类、三类或更多类别。例如,AD受试者可分为高风险、中等风险或低风险。在一些实施方案中,可以确定AD风险分类的阈值。分类可以仅基
于GRS值。个体患AD的低、中等或高风险的分类可以基于个体属于这3个类别中的任一个的
概率估计。在某些情况下,可以使用贝叶斯(Bayesian)分类器。在某些情况下,当个体属于
特定类别的后验概率超过0.1、0.2、0.3、0.4、0.5或0.6的值时、该分类被认可。AD高风险组的平均GRS值可以为约-100、-90、-80、-70、-60、-50、-40、-30、-20、-10、0、10、20、30、40、50或更大。AD高风险组或个体的平均GRS值可为约-100、-90、-80、-70、-60、-50、-40、-30、-
20、-10、0、10、20、30、40、50或更小。AD高风险组的平均GRS值可以在-100至50、-90至40、-80至30、-70至20、-60至10、-80至-50、-60至-50之间、或者-70至40之间。例如,AD高风险组的平均GRS值可以在-50至-55之间。
[0110] AD中等风险组或个体的平均GRS值可以为约-100、-90、-80、-70、-60、-50、-40、-30、-20、-10、0、10、20、30、40、50或更大。AD中等风险组或个体的平均GRS值可以为约-100、-
90、-80、-70、-60、-50、-40、-30、-20、-10、0、10、20、30、40、50或更小。AD中等风险组或个体的平均GRS值可以在-100至50、-90至40、-80至30、-70至20、-60至10、-80至50、-60至-50、-
70至-40、-50至-10、-40至-15、或-20至-10之间。例如,AD中等风险组或个体的平均GRS值可以在-20至-15之间。
[0111] AD低风险组或个体的平均GRS值可以为约1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200或更大。AD低风险组的平均GRS值可以为约1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、
150、200或更小。AD低风险组或个体的平均GRS值可以在1至200、10至100、15至90、10至50、
20至40、或25至35之间。例如,AD低风险组或个体的平均GRS值可以在30至35之间。
[0112] 基因变异和神经疾病
[0113] 群体中的基因组序列在个体之间基因组许多位置处显示差异。例如,人类基因组显示平均每500对碱基或更少就会出现序列变异。这类核酸序列的基因变异通常被称为多
态性或多态性位点。例如,平均大约每100至300对碱基就会出现单核苷酸多态性。本文所指
的多态性如基因变异,包括群体中基因组的基因序列的变异,例如,等位基因变异和出现或
观察到的其他变异。因此,多态性可以指群体中两种或更多种遗传决定的替代序列或等位
基因的出现。这些差异可存在于基因组的编码和非编码部分,并且可以表现或检测为核酸
序列、基因表达的差异,包括:例如转录、加工、翻译、转运、蛋白质加工、运输、DNA合成、表达的蛋白质、其他基因产物或生物化学途径或翻译后修饰的产物,以及群体成员之间表现出
的任何其他差异。单核苷酸多态性(SNP)包括由于单碱基改变而产生的多态性,例如:碱基
的插入、缺失或改变。多态性标志物或位点可以是发生分歧的基因座。这样的位点可以小至
一对碱基(SNP)。多态性标志物包括但不限于:限制性片段长度多态性、可变数目的串联
复序列(VNTR)、高变区、小卫星、二核苷酸重复、三核苷酸重复、四核苷酸重复和其他重复模式,简单序列重复和插入组件如Alu。多态形式也可表现为基因的不同孟德尔等位基因。可
以通过蛋白质、蛋白质修饰、RNA表达修饰、DNA和RNA甲基化、改变基因表达和DNA复制的调
节因子、以及基因组核酸或细胞器核酸中改变的任何其他表现,来观察多态性。
[0114] 本文所用“基因变异”包括点突变、多态性、易位、插入、缺失、扩增、倒位、间质缺失,拷贝数变异(CNV)、杂合性缺失或其任何组合。由于基因变异包括总群体第一部分中的一个或多个个体的基因组DNA的任何缺失、插入或碱基取代,从而导致相对于总群体第二部
分中一个或更多个体在缺失、插入或碱基取代的位点的差异,因此“基因变异”包括“野生
型”或最常出现的变异,也包括“突变体”或不太常见的变异。在一些情况下,基因变异可以是与野生型序列相比的变异。
[0115] 多态性(例如:多态性标志物、基因变异或基因变体)包含在受试者群体中可能有两种或更多种序列的任何核苷酸位置。在一些情况下,每个与多态性相关的核苷酸序列的
版本可代表多态性的特定等位基因。受试者的基因组DNA可含有任何给定多态性标志物的
两个等位基因,代表每条染色体上标志物的每个拷贝。在一些情况下,等位基因可以是染色
体上给定位置的核苷酸序列。多态性可包含任何数量的特定等位基因。在本公开的一些情
况下,多态性可以通过群体中存在两个或更多个等位基因来表征。多态性可以通过存在三
个或更多个等位基因来表征。等位基因可以与一种或多种疾病或障碍相关,例如,神经障碍
风险等位基因可以是与患神经障碍的风险增加或降低相关的等位基因。基因变异和等位基
因可用于将遗传表型(例如,神经障碍)与负责的基因型关联起来。在一些情况下,神经障碍
风险等位基因可以是统计学上与筛查一种或多种神经障碍相关的变体等位基因。在某些情
况下,在群体中基因变异具有可测量的频率,例如:频率高于10%、20%、30%、40%、50%、
60%、70%、80%、90%、99%或更高;频率介于5%至10%之间、频率介于1%至5%之间、或频率低于1%。本文所用的变体等位基因可以是与参考等位基因不同的等位基因。本文所用
的变体可以是与参考DNA不同的DNA片段,例如基因变异。基因变异可用于追踪尚未鉴定但
已知大致位置的基因的遗传。
[0116] 本文所用,“单倍型”可以是关于受试者给定染色体区域中一种或多种遗传标志物是否存在的信息。单倍型可以是以沿着区段排列的一个或多个等位基因为特征的DNA区段,
例如单倍型可以包含每个基因变异或基因座的一对等位基因中的一个成员。在一些情况
下,单倍型可包含两个或更多个等位基因、三个或更多个等位基因、四个或更多个等位基
因、五个或更多个等位基因,或其任何组合;其中,每个等位基因可包含沿该区段的一个或
多个基因变异。在一些情况下,单倍型可以指一条染色体上的一组单核苷酸多态性(SNP),
其倾向于总是同时发生,即是统计学上相关的,特别是与一种或多种确定的疾病或病症如
AD的存在有关,或与将来患此类疾病或病症的风险增加有关。
[0117] 基因变异可以是改变基因功能、基因表达、多肽表达、多肽功能或其任何组合的功能性畸变。基因变异可以是功能丧失突变、功能获得突变、显性失活突变或逆转。基因变异
可以是基因编码区或调控区的一部分。调控区可以控制基因表达,从而控制多肽表达。在一
些情况下,调控区是可以与调控多肽(例如:转录因子)结合的DNA区段。调控区可位于被调
控基因附近,例如:被调控基因上游的位置。调控区(例如增强子元件)可以是基因上游或下
游的数千个碱基对。
[0118] 变体可包括影响多肽的变化,例如表达水平、序列、功能、定位、结合配偶体或其任何组合的变化。在某些情况下,基因变异可以是移码突变、无义突变、错义突变、中性突变或沉默突变。例如:与参考核苷酸序列相比,序列差异可包括:插入或缺失单个或多于一个核苷酸,导致移码;至少一个核苷酸的改变,导致所编码的氨基酸改变;至少一个核苷酸的变
化,导致过早产生终止密码子;缺失几个核苷酸,导致核苷酸编码的一个或多个氨基酸缺
失;插入一个或几个核苷酸,例如,通过不等重组或基因转换,导致阅读框的编码序列中断;
复制全部或部分的序列;转座;或核苷酸序列的重排。与神经障碍相关的基因变异可以是一
个或多个核苷酸的同义变化,例如,不会导致氨基酸序列改变的变化。这种多态性可以,例
如改变剪接位点,影响mRNA的稳定性或转运,或以其他方式影响编码多肽的转录或翻译。同
义突变可导致多肽产物的结构因使用影响翻译时多肽折叠的罕见密码子而改变;如果它是
药物靶标,则在某些情况下可改变其功能和/或药物结合特性。这些变化可以改变DNA,并增
加结构变化的可能性,例如发生在体细胞水平的扩增或缺失。由参考核苷酸序列编码的多
肽可以是具有特定参考氨基酸序列的参考多肽,由变体核苷酸序列编码的多肽可以是具有
变体氨基酸序列的变体多肽。
[0119] 一种或多种变体多肽可以与一种或多种疾病或障碍相关,例如AD。变体多肽及其表达、定位和相互作用适体的变化,可用于将遗传表型(例如神经障碍)与负责的基因型相
关联。与变体多肽相关的神经障碍可以在统计学上与一种或多种神经障碍的诊断、预后或
治疗诊断相关。神经障碍和神经疾病可互换使用。“神经障碍”、“神经疾病”和“神经退行性疾病”可互换使用。
[0120] 最常见的序列变体包括基因组中单个碱基位置的碱基变异,此类序列变体或多态性通常被称为单核苷酸多态性(SNP)或单核苷酸变体(SNV)。在一些情况下,SNP代表群体中
出现的大于或等于1%的基因变体。在一些情况下,SNP代表群体中以任何频率出现的基因
变体。SNP可以是当基因组中某个位置的单个核苷酸在物种成员之间或受试者的成对染色
体之间不同时发生的核苷酸序列变异。SNP可以包括单个核苷酸的变体,例如,在给定的核
苷酸位置,一些受试者可以有'G',而其他受试者可以有'C'。SNP可以在单个突变事件中发
生,因此在每个SNP位点存在两种可能的等位基因:原始等位基因和突变的等位基因。SNP多
态性可以具有两个等位基因,例如,受试者可以是多态性的一个等位基因的纯合子,其中个
体的两个染色体拷贝在SNP位置都具有相同的核苷酸;或者受试者可以是杂合子,其中受试
者的两个姐妹染色体含有不同的核苷酸。本文报道的SNP命名是按国家生物技术信息中心
(NCBI)分配给每个独特SNP的官方参考SNP(rs)ID识别标签。在某些情况下,SNP可以影响对
神经障碍的易感性。
[0121] 本公开的另一基因变异可以是拷贝数变异(CNV)。如本文所用,“CNV”包括基因组DNA的改变,导致一个或多个DNA区段的拷贝数异常。可以在人类基因组中找到其他类型并
且与疾病或障碍相关的序列变体,包括但不限于微卫星。多态微卫星在特定位点包含多个
小的重复碱基,例如CA重复,其中重复长度的数量在群体中变化。在某些情况下,微卫星如
可变数目的串联重复序列(VNTR),可以是具有一个或多个重复序列的DNA的短区段,例如长
约2至5个核苷酸,可以存在于非编码DNA。在某些情况下,微卫星的变化可能发生在有性生
殖的遗传重组过程中,增加或减少在等位基因处的重复数量,或改变等位基因长度。
[0122] 神经障碍
[0123] 如本文所用,“神经障碍”包括:获得性癫痫失语症、急性播散性脑脊髓炎、肾上腺脑白质营养不良、胼胝体发育不全症、失认症卡尔迪(Aicardi)综合征、亚历山大(Alexander)病、阿尔珀斯(Alpers')病、交替性偏瘫、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症(参见运动神经元疾病)、无脑畸形、安格曼(Angelman)综合征、血管瘤病、缺氧症、失语症、失用症、蛛网膜囊肿、蛛网膜炎、下疝畸形、动静脉畸形、阿斯伯格综合征、共济失调毛细血管扩张症、注意力缺陷多动障碍、自闭症、听觉处理障碍、自主神经功能障碍、背部疼痛,巴腾
(Batten)病、白塞(Behcet's)病、贝尔(Bell's)麻痹、良性特发性睑痉挛、良性局灶性肌萎
缩、良性颅内高血压、双侧额顶部多发性骨髓瘤、Binswanger病、睑痉挛、Bloch-Sulzberger综合征、臂丛神经损伤、脑脓肿、脑损伤、脑损伤、脑肿瘤、Brown-Sequard综合征、Canavan病、腕管综合征(CTS)、灼痛、中枢性疼痛综合征、脑桥中央髓鞘溶解、中央核肌病、头颅疾病、脑动脉瘤、脑动脉硬化、脑萎缩、脑性巨人症、脑瘫、Charcot-Marie-Tooth病、Chiari畸形、舞蹈病、慢性炎症性脱髓鞘性多发性神经病(CIDP)、慢性疼痛、慢性局部疼痛综合征、
Coffin-Lowry综合征、昏迷、包括持续性植物状态、先天性面神经痛、皮质基底节变性、颅动脉炎、颅缝早闭、Creutzfeldt-Jakob病、累积性创伤障碍、库欣(Cushing's)综合征、巨细胞包涵体病(CIBD)、巨细胞病毒感染、Dandy-Walker综合征、Dawson病、De Morsier综合征、
Dejerine-Klumpke麻痹、Dejerine-Sottas病、延迟睡眠期综合征、痴呆、皮肌炎、神经性运动障碍、糖尿病神经病变、弥漫性硬化症、自律神经失调、失算症、书写困难、阅读障碍、肌张力障碍、早期婴儿癫痫性脑病、空蝶鞍综合征、脑炎、脑膨出、脑三叉神经血管瘤、癫痫、癫痫、欧勃氏(Erb's)麻痹、红斑性肢痛症、特发性震颤、法布里氏(Fabry's)病、Fahr's综合
征、晕厥、家族性痉挛性瘫痪、发热性惊厥、Fisher综合征、Friedreich's共济失调、FART综合征、戈谢氏(Gaucher's)病、Gerstmann's综合征、巨细胞动脉炎、巨细胞包涵病、球状细胞脑白质营养不良、灰质异位症、格林-巴利(Guillain-Barre)综合征、HTLV-1相关性脊髓病、Hallervorden-Spatz病、头部损伤、头痛、面肌痉挛、遗传性痉挛性截瘫、遗传性共济失调性多发性神经炎样病、带状疱疹、带状疱疹、平山(Hirayama)病、前脑无裂畸形、亨廷顿氏
(Huntington's)病、积水性无脑畸形、脑积水、皮质醇过多症、缺氧、免疫介导的脑脊髓炎、包涵体肌炎、色素失调症、婴儿植烷酸贮积病、婴儿Refsum病、婴儿痉挛、炎症性肌病、颅内囊肿、颅内高压、Joubert综合征、Kearns-Sayre综合征、Kennedy病、Kinsbourne综合征、
Klippel Feil综合征、Krabbe病、Kugelberg-Welander病、库鲁(Kuru)病、Lafora病、
Lambert-Eaton肌无力综合征、Landau-Kleffner综合征、外侧髓质(Wallenberg)综合征、学
习障碍、雷氏(Leigh's)病、Lennox-Gastaut综合征、Lesch-Nyhan综合征、脑白质营养不良、路易体痴呆、无脑回畸形、闭综合征、卢伽雷(Lou Gehrig)病、腰椎间盘疾病、莱姆(Lyme)病、神经系统后遗症、马查多-约瑟夫(Machado-Joseph)病(脊髓小脑性共济失调3型)、巨脑
畸形、枫糖尿病、巨脑症、Melkersson-Rosenthal综合征、Menieres病、脑膜炎、Menkes病、异染性脑白质营养不良、小头畸形、偏头痛、Miller Fisher综合征、小中风、线粒体肌病、
Mobius综合征、单体肌萎缩、运动神经元疾病、运动技能障碍、烟雾(Moyamoya)病、黏多醣贮积症、多发梗塞性痴呆、多灶性运动神经病、多发性硬化、多系统萎缩、肌营养不良、肌性脑脊髓炎、重症肌无力、髓鞘弥漫性硬化症、婴儿肌阵挛性脑病、肌阵挛、肌病、肌管肌病、先天性肌强直、发作性睡病、神经纤维瘤病、神经阻滞性恶性综合症、AIDS的神经系统损害、狼疮神经系统后遗症、神经性肌强直、神经元蜡样脂褐质沉着症、神经元迁移障碍、Niemann-
Pick病、非24小时睡眠-觉醒综合征、非语言学习障碍、O'S ullivan-McLeod综合征、枕神经痛、隐匿性脊髓损伤序列、大田综合征、橄榄体桥脑小脑萎缩、眼球阵挛-肌阵挛综合征、视神经炎、直立性低血压、过度使用综合征、视网膜下垂、感觉异常、帕金森(Parkinson's)病、先天性副肌强直、副肿瘤性疾病、阵发性发作、Parry-Romberg综合征(又称Rombergs综合
征)、Pelizaeus-Merzbacher病、周期性瘫痪、周围神经病变、持续性植物状态、广泛性神经系统疾病、旋光性喷嚏反射、植烷酸蓄积症、Pick病、神经挟捏、垂体瘤、PMG、脊髓灰质炎、多发性纤维、多发性肌炎、孔洞脑、脊髓灰质炎后综合征、带状疱疹后神经痛(PHN)、感染性脑脊髓炎、体位性低血压、Prader-Willi综合征、原发性侧索硬化、朊病毒病、进行性血管萎缩(又称Rombergs综合征)、进行性多灶性白质脑病、进行性硬化性脊髓营养不良、进行性核上
性麻痹、大脑假性肿瘤、Ramsay-Hunt综合征(I型和II型)、Rasmussen脑炎、反射性交感神经营养不良综合征、Refsum病、重复性运动障碍、重复性应激损伤、不宁腿综合征、逆转录病毒相关性脊髓病、Rett综合征、Reye's综合征、Rombergs综合征、狂犬病、圣维特斯(Saint 
Vitus)舞蹈症、Sandhoff病、精神分裂症、Schilder病、脑裂畸形、感觉统合功能障碍、中隔视觉发育不良、摇晃婴儿综合征、带状疱疹、Shy-Drager综合征、Sjogren's综合征、睡眠呼吸暂停、昏睡病、胃胀喷嚏反射(Snatiation)、Sotos综合征、痉挛、脊柱裂、脊髓损伤、脊髓肿瘤、脊髓性肌萎缩、脊柱狭窄、Steele-Richardson-Olszewski综合征、进行性核上性麻
痹、脊髓小脑性共济失调、僵人综合征、中风、Sturge-Weber综合征、亚急性硬化性全脑炎、皮层下动脉硬化性脑病、浅表性萎缩、Sydenham舞蹈病、晕厥、联觉、脊髓空洞症、迟发性运动障碍、Tay-Sachs病、颞动脉炎、脊髓栓系综合征、Thomsen病、胸廓出口综合症、痛性痉挛(Tic Douloureux)、Todd瘫痪、Tourette综合征、短暂性脑缺血发作、传染性海绵状脑病、横贯性脊髓炎、创伤性脑损伤、震颤、三叉神经痛、热带痉挛性下肢瘫痪、锥虫病、结节性硬化症、包括颞动脉炎在内的血管炎、Von Hippel-Lindau病(VHL)、Viliuisk脑脊髓炎(VE)、
Wallenberg's综合征、Werdnig-Hoffman病、West综合征、挥鞭症(Whiplash)、Williams综合征、Wilson病、X染色体性联脊柱和延髓肌肉萎缩、以及Zellweger综合征。神经病症可能包
括难以记住最近发生的事件(短期记忆丧失),例如阿尔茨海默病(AD)。
[0124] 阿尔茨海默病
[0125] 阿尔茨海默氏症(AD)又被简称为阿尔茨海默病,是一种慢性神经退行性疾病,通常缓慢开始并随着时间而恶化。它是世界上最常见的痴呆症,约占痴呆症病例的60%至
70%。它是一种不可逆转的退行性脑病,是老年人死亡的主要原因。该疾病的标志是细胞外
β-淀粉样蛋白(Aβ)斑和细胞内神经原纤维缠结的沉积,导致记忆、推理、判断和运动能力下降,症状随时间恶化。最常见的早期症状是难以记住最近发生的事件(短期记忆丧失)。随
着疾病的进展,症状可能包括语言问题、迷失方向(包括容易迷路)、情绪波动、失去动力、无法自我护理和行为问题。
[0126] AD可根据发病年龄分为两类:家族性AD(也称为早发性AD),发病年龄在45岁或之前;以及晚发性AD,发病年龄在65岁或之后。早发性AD约占所有病例的10%,因为特异性和
罕见的错义突变的遗传,如APP、PSEN1或PSEN2,而主要出现在某些家族。迟发性AD约占所有病例的90%。APOE的多态性可能是迟发性AD的风险因素。
[0127] 在一些实施方案中,遗传和转录组学研究表明IL33变异可能是潜在的遗传风险因素。在一些实施方案中,IL33区域中的保护性单核苷酸多态性(SNP)位点(SNP rs1157505,
rs11792633和rs7044343)可能在非APOEε4 AD病例的脑中对AD起保护作用,出现较少的脑
淀粉样血管病(CAA)。在中国人群组中,评估了中国汉族或者简称为“中国人”AD群组中的
SNP位点:rs1157505、rs11792633和rs7044343,SNP rs11792633的T等位基因可以降低中国
患者的AD风险。
[0128] 在一些实施方案中,与年龄匹配的对照相比,被诊断具有轻度认知障碍(MCI)的个体有更高的可溶性ST2血清水平(sST2,IL33的诱饵受体)。在一些实施方案中,位于IL1RL1
基因的错义变体,包括SNP rs6749114(Q501K)、rs4988956(A433T)、rs10204137(Q501R)、
rs10192157(T549I)、rs10206753(L551S)和rs1041973(A78E),与sST2表达显著相关。在其
他实施方案中,细胞内结构域变体(A433T、T549I、Q501K、Q501R和L551S)与不同细胞类型中增加的sST2表达显著相关。
[0129] APOE变体可以是迟发性AD最可靠的基因标志物之一。表3列出了与AD相关的APOE SNP。尽管在高加索人群和亚洲人群中进行的一些研究,突出了APOE基因座中单倍型结构的
存在,以及其可能与AD、认知表现和人类寿命有关,但由于检测技术的限制,他们鉴定的变
体库并不完整。本文公开的方法、试剂盒和装置,可用于重新评估APOE基因座对人类AD病因
的影响;以及鉴别APOE基因座中通常存在于一般群体且与疾病相关的几种长程单倍型并。
在一些实施方案中,人可以是指亚洲人。在其他实施方案中,人可以是东亚人,并且在一些
情况下,人可以是中国人。所公开的方法包括分阶段且报道的最大变体库(还鉴定了与AD相
关的新变体),用于对具有AD和其他神经障碍的潜在疾病风险的个体分层带来影响。
[0130] 表3.与AD相关的APOE SNP
[0131]
[0132]
[0133] 在一些实施方案中,与AD相关的SNP列于表4中。
[0134] 表4.与AD相关的SNP
[0135]
[0136] 迄今为止,包括APOE基因座在内的大多数遗传学研究都是针对具有高加索血统的个体进行的。鉴于在整个历史中环境因素可能对人类产生的巨大影响,以及不同种族群体
的基因组内容的多样性,亚洲人群和高加索人群(例如中国人和高加索人群)之间的AD遗传
风险因素可能不同,
[0137] 本文公开的方法、试剂盒和装置,提供从具有2,909名受试者的中国人群组获得的全基因组测序数据。该研究确定了8个可能与AD相关的基因座,包括APOE和7个新的基因座。
在一些情况下,进行进一步的研究阐明那些AD风险基因座的假定生物学功能,并鉴别可由
这些基因座调节的基因和代谢物。在一些情况下,可以设计遗传风险评分(GRS),基于来自
这些基因组区域的基因信息,预测患AD的相对风险。在一些情况下,可以结合其他生物标志
物信息以进一步优化这种系统。示例性生物标志物信息包括但不限于来自人类受试者的脑
磁共振成象(MRI)、蛋白质组数据和/或转录组数据。与仅使用单一变体(例如APOE,
rs429358)预测疾病相比,这样的系统可以获得优越的性能。
[0138] AD诊断
[0139] 医生可以确定某人是否患有痴呆症,但很难确定确切的原因。诊断阿尔茨海默病可能需要仔细的医学评估,包括但不限于:详尽的病史、精神状态和情绪测试、身体和神经
系统检查、血液测试和/或脑成像,以排除其他类痴呆症状的原因。在某些情况下,疑似AD的受试者可接受行为和体育活动评估。评估可以由医疗保健专业人员执行,包括但不限于:医
师、医生、心理学家、神经病学家、精神病医生、护士、执业护士和/或对受试者进行AD筛查的专业人员。AD的示例性评估包括:评估受试者的运动技能、自主神经功能、神经精神病学、情绪、认知、行为、思想、感觉能力、过去的病史和/或其组合。可以通过观察、问卷、检查表、测试和/或其组合来执行评估。
[0140] AD的症状可能包括:游荡和迷路、处理金钱和支付账单有问题、重复发问、花费更长时间来完成日常任务、丢失物品或把物品错放在奇怪的地方、性格和行为改变、加剧失忆
和混乱、辨认家人和朋友出现问题、无法学习新事物、难以执行多步骤的任务、应对新环境
有问题、幻觉、妄想、偏执、冲动行为、无法沟通、体重下降、抽搐、皮肤感染、吞咽困难、呜咽、呻吟、咕噜、睡眠增加、大肠和膀胱失控、或其任何组合。
[0141] 可以进行额外的测试以帮助确认诊断。测试可以包括使用成像技术,例如MRI、功能性MRI(fMRI)、正电子发射断层摄影(PET)、氟脱氧葡萄糖(FDG)-PET、计算机断层扫描
(CT)和/或超声来评估大脑。测试可包括评估无细胞核酸(DNA或RNA)中的生物标志物。测试
可包括评估从血液、血浆和/或体液获得的无细胞DNA(cfDNA)中的生物标志物,和/或尿液
检查AD的气味特征。无细胞DNA可以是循环无细胞DNA。
[0142] 在一些实施方案中,本文公开的方法可用于监测神经疾病如AD。为了监测神经障碍,可以重复本文公开的方法以评估受试者。本文公开的基因变异的检测可以与本文公开
的一种或多种成像技术组合使用,以检测神经障碍或患神经障碍的风险和/或对神经障碍
的易感性。在一些实施方案中,基因变异(例如SNP或其组合)的检测和体内成像异常指示
AD。
[0143] 通常可以在阿尔茨海默病和其他痴呆类型的标准评估中,包括计算机断层扫描(CT)T或磁共振成像(MRI)进行脑部扫描。CT和MRI扫描揭示了大脑的解剖结构,可以用来排
除肿瘤、出血、中风和脑积水等可能误作是AD的问题。这些扫描还可以显示与AD和其他痴呆
症相关的脑容量减少。在阿尔茨海默病中,大脑中被称为海马体的区域可能不成比例的萎
缩。如果CT和MRI扫描不能得出确论,可以进行其他脑部扫描。正电子发射断层摄影(PET)和
光子发射计算机断层扫描基于血流量、氧气消耗或葡萄糖使用提供大脑活动图像。这些
技术可以通过揭示阿尔茨海默病中与其他痴呆症如额颞叶变性和路易体痴呆不同的常见
缺陷,来帮助缩小诊断范围。在某些情况下,使用匹兹堡化合物-B(PiBPET)。PiB PET是一种PET扫描,使用与大脑中的淀粉样沉积物特异性结合的化学示踪剂,使其在脑部扫描中清晰
显示。这些测试可以帮助医生和/或医疗保健专业人员在出现症状之前诊断疾病,以及评估
新的治疗方法。
[0144] MRI技术可用于更准确地测量脑萎缩并诊断阿尔茨海默病。记录与大脑活动相关的血流量变化的功能性MRI(fMRI)可用于区分不同类型的痴呆。
[0145] 可以进行脑电图(EEG)以检测异常的脑电波活动。尽管EEG在患有轻度阿尔茨海默病和许多其他类型的痴呆症的人中通常是正常的,但是在可引起痴呆的谵妄和
Creutzfeldt-Jakob病中,确实会出现EEG异常。
[0146] AD治疗
[0147] 在一些实施方案中,药物可能不能治愈阿尔茨海默病或阻止其进展。在一些实施方案中,本文公开的药物或治疗可能在有限的时间内帮助减轻症状,例如:记忆丧失,行为
改变和/或睡眠改变。治疗可包括药物和/或非药物方法。在一些实施方案中,治疗可包括向
需要的受试者施用以下中的一种或多种:多奈哌齐、加兰他敏、卡巴拉汀、乙酰胆碱酯酶抑
制剂、康耐视(他克林)、Razadyne ER(加兰他敏)、Aricept ODT(多奈哌齐)、Exelon(利凡斯的明)、Aricept(多奈哌齐)、Razadyne(加兰他敏)、Namzaric(多奈哌齐/美金刚)、谷氨酸受体阻滞剂、谷氨酸受体激动剂、谷氨酸受体拮抗剂、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体、美金
刚、西酞普兰、氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、曲唑酮、劳拉西泮、奥沙西泮、阿立哌唑、氯氮平、氟哌啶醇、奥氮平、喹硫平、利培酮、齐拉西酮、去甲替林、曲唑酮、三环类抗抑郁药、苯二氮卓类药物、劳拉西泮、奥沙西泮、替马西泮、唑吡坦、扎来普隆、水合氯醛、利培酮、奥氮平、quetiap、氟哌啶醇、辅酶Q10、泛醌、珊瑚钙、银杏、石杉碱甲、ω-3脂肪酸、磷脂酰丝氨酸、氨基环丙烷羧酸;D-环丝氨酸、顺式-2、3-哌啶二羧酸、天冬氨酸、谷氨酸、喹啉、同型半胱氨酸、D-丝氨酸、L-丝氨酸、D-丙氨酸、L-丙氨酸、ACPL、Nebostinel、姜黄素、3、5-二溴-L-苯丙氨酸、apimostinel(NRX-1074)、Rapastinel(GLYX-13)、AP5、conantokins、右美沙芬、地塞米诺、二乙醚、地佐环平(MK-801)、氯胺酮、氧化亚氮、苯环利定、氙、甲氧基胺、胍丁胺、4-氯喹宁(AV-101)、7-氯喹炔酸、金刚烷胺、托莫西汀、右丙氧吩、乙醇、胍基芬、石杉碱甲、伊波加、凯托米、美沙酮曲马多、犬尿喹啉酸、氨基糖苷类、CDK5、多胺、络丝、Src激酶、奈普汀、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Cu2+、Pb2、谷胱甘肽、硫辛酸、吡咯喹啉醌、或其组合。
[0148] 遗传风险评分(GRS)和初步研究
[0149] 遗传风险评分(GRS)可能是遗传性疾病风险的重要指标。由于个体的GRS通常是基于他/她携带的易感性基因型,因此可以测量他/她的个体化遗传风险。此外,由于个体的基
因型信息通常不会随时间变化,因此可以用作终身风险评估。
[0150] 与其他传统方法(例如家族史)相比,GRS也可成为更有效的疾病风险预测指标。因此,GRS对于可能无法得到家族史数据的个体非常重要,同时GRS也可用于补充个体的家族
史以提高他/她的风险预测。
[0151] 此外,在一些实施方案中,由于计算GRS使用的方法是基于每个个体携带的易感性基因型的总和,未加权或按特定易感性基因型的效应大小而加权,可能比单独使用家族史
预测风险能解释更多的遗传差异。
[0152] 在不同的实施方案中,本文描述的初步研究中的模型可以分为4个部分:(1)选择用于构建GRS评分的变体库,(2)计算GRS,(3)GRS的质量控制(QC),和(4)用于预测阿尔茨海
默病的GRS。以下提供进一步的描述。
[0153] 选择用于构建GRS评分的变体库
[0154] 可以通过使用关联检验(Fisher精确检验、卡方检验或逻辑回归检验)的结果来确定变体库,并选择最突出的位点(在初步研究中,以标称p值<1×10-7作为阈值,产生了44个
位点)。添加更多信息型变体可以有利于进一步扩展变体库以改进模型(可以在相应的基因
座中使用预先计算的LD(连锁不平衡)测量(初步研究r2)来包括额外的位点,以相对上述44
个位点大于或等于0.6的成对r2来包括更多的位点)。
[0155] 计算GRS
[0156] 可以应用逻辑回归模型来估计每个变体对疾病风险的个别影响,以每个变体回归的β值(斜率)作为GRS计算的权重。此外,获得并记录个体基因型为-1、0和1,分别表示携带用于与计算β的等位基因一致的0、1和2个有效等位基因拷贝。点积可用于匹配顺序的基因
型矩阵的β值向量,以生成每个个体的GRS值。
[0157] GRS的质量控制(QC)
[0158] 在构建预测模型之前,可以评估GRS与疾病状态之间的效应或关联。在初步研究期间,可以绘制不同组的GRS的直方图,并通过用混合高斯模型拟合数据来进一步估计每组的
比例。可以获得每个子类别具有相应平均值和标准差的λ(例如,可以使用从非AD组和AD组
得到的拟合结果,在选择用于拟合的聚类数目之后识别出2类和3类)。可以通过拟合概率密
度函数及将AD前的群体设定为5%(例如,基于中国AD患病率的元研究(Chan等,2013;Wu等,
2013)),使用贝叶斯分类器。可以通过检验每个个体的三种后验概率,将受试者分类,以使
他们适合于相应类别,例如,一旦某个后验概率超过0.5的值,个体被分类到某个类别。在一些实施方案中,受试者可以分类为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多类别。可以根据预测结果更新λ。可以重新进行分类过程直到λ收敛。在一些实施方案中,λ可以收敛到1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10或更多环内。根据每组的平均GRS值,可以将类别命名为例如低、中等或高风险。在本文所述的初步试验中,分类后GRS分布的统计指标可以是:低风险组(GRS-70.23至-
39.82,平均值=-53.68);中等风险组(GRS-39.75至18.03,均值=-19.76);高风险组(GRS 
18.27至63.52,平均值=31.66)。在初步试验中,可以通过使用类别检验的2X2表(例如,
Fisher精确测试或卡方检验)与低风险组比较结果,进一步检测分类为中等和高风险组的
个体患病(例如,包括MCI和AD)的相对风险。结果指示GRS与MCI和AD的病原体相关。
[0159] 用于AD预测的GRS
[0160] 可以训练具有GRS值和具有疾病与否的二元表型(例如,1表示有,0表示无)的逻辑回归模型。因此,可以通过仅使用APOE-ε4变体(rs429358)的基因型计量作为对照进行模型
性能比较来添加模型。可以结合不同的截止值执行随机抽样过程,生成一系列包括灵敏度
和特异性的经验指标,然后可以得到接收者操作特性(ROC)曲线和曲线下面积(AUC)值以用
于模型判断和选择。
[0161] 在不同实施例中,可以测定基于GRS的风险等级来分类的阈值。阈值可以调整以满足应用时对灵敏度和特异性的需求。根据训练数据,阈值可以高度变化。因此,所有参数都
可以适应数据特征。预测AD风险可以通过检测基因变体的组合是否存在,例如:至少2、3、4、
5、6、7、8、9、10、15、20、50、100、200、500、1000或更多。在某些情况下,组合中的基因变体数量少于2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、50、100、200、500或1000。在一些情况下,组合中的基因变体数量在2至1000、3至50、5至100、10至50、15至20、2至8或1至3之间。根据例如表1和/或表9中的基因变体是否存在,可以将AD的风险归类。在一些实施方案中,类别可以是低风险、中等风险或高风险。
[0162] 可以通过设定分开AD和NC(正常对照)受试者的阈值,来控制确定AD风险的灵敏度。对于逻辑回归模型,较低的截止值可以将更多个体分类为“预测有AD”,并以降低特异性为代价提高灵敏度。表5包括AD分类的不同阈值及灵敏度和特异性的相应度量。灵敏度和特
异性可以通过选择逻辑回归模型的截止值来确定。在一些实施方案中,较高的截止值可以
使更多的受试者被分类为对照,即具有更高的特异性但更低的灵敏度。在一些实施方案中,
可以选择适当的截止值以平衡灵敏度和特异性。
[0163] 表5.GRS预测模型的灵敏度和特异性
[0164]
[0165]
[0166] 除了基因变体之外,本文公开的方法可以使用受试者的临床信息来评估AD的风险。数据集內的临床信息例子可以包括关于一名或多名受试者的以下信息中的一种或多
种:年龄、性别、教育水平、认知表现得分、例如简易精神状态检查(MMSE)评分、蒙特利尔认知评估(MoCA)评分、吸烟习惯、受试者是否患有糖尿病、高血压或胆固醇水平异常、受试者
是否有AD、痴呆、胆固醇水平异常、中风、脑梗塞、糖尿病、高血压家族史。例如,吸烟与AD正相关;在一些受试者中还观察到胆固醇异常与AD之间的强相关性;以及观察到AD与糖尿病
和高血压两者或其一有关联的提示趋势。在吸烟的情况下,在一些受试者中可以观察到受
试者吸烟的年数与AD的风险之间存在正相关。例如,在某些例子中,年龄从约17岁至约21岁
的年轻人、年龄从约25岁至约60岁的年轻人和中年人、以及60岁或以上的老年人,吸烟可与
AD风险增加相关联。AD风险增加的受试者可以具有如上所述的基因变异并且吸烟多年,例
如:5-10年、10-15年、15-20年、20-25年、30-35年或更长时间。在某些情况下,吸烟与AD风险呈正相关的受试者可能是东亚种族。在其他例子中,基于上述的基因变异和吸烟年数,例
如:5-10年、10-15年、15-20年、20-25年、30-35年或更长,受试者可能具有降低的AD风险。在某些情况下,可以观察到受试者胆固醇异常的年数与AD风险之间存在负相关。在一些受试
者中,当将受试者患有糖尿病、高血压或两者的年数与AD的风险相关联时,可以观察到类似
的负相关。在一些例子中,受试者可能已经具有胆固醇异常、糖尿病、高血压或三者的任何
组合大约10-15年,并且所述受试者被评估为具有降低的AD风险。当通过本文公开的方法使
用性别信息时,在一些情况下可以观察到女性受试者比男性受试者具有更高的AD风险。在
一些情况下,可以使用暗示性疾病指标,例如MMSE和MoCA评分来评估AD的风险,通常AD患者
或AD高风险受试者可能具有较低的MMSE评分或较低的MoCA评分或两者。在一些情况下,受
试者可能基于以下MMSE评分被评估为具有高AD风险:低于30,例如:23或更低、22或更低、21或更低、20或更低、19或更低、18或更低、17或更低、16或更低、15或更低、14或更低、13或更低、12或更低、11或更低、10或更低、9或更低、8或更低、7或更低、6或更低、5或更低、4或更低、3或更低、2或更低、1或0。在某些情况下,受试者评估具有高AD风险,可根据MoCA评分低于30,例如:26或更低、25或更低、24或更低、23或更低、22或更低、21或更低、20或更低、19或更低、18或更低、17或更低、16或更低、15或更低、14或更低、13或更低、12或更低、11或更低、
10或更低、9或更低、8或更低、7或更低、6或更低、5或更低、4或更低、3或更低、2或更低、1或
0。受试者的家族史也可用于评估AD的风险。AD的家族史可能是AD的危险因素。本文公开的
方法可以使用额外的家族史信息,例如痴呆、异常胆固醇水平、中风、脑梗塞、糖尿病、高血压或其任何组合来评估AD的风险。在一些实例中,基于基因变异结合以上所述的临床信息,
本文公开的方法可用于评估AD的风险。
[0167] 受试者
[0168] 受试者可以是由其获得样品任何年龄或性别的个体。受试者可包括,例如:男性成人或女性成人、儿童、新生儿或胎儿。受试者可以是任何种族。受试者可以是亚洲人、东亚
人、中国人、高加索人、拉丁裔人、非洲人或其组合。在一些实施方案中,受试者可以是施用治疗的目标。在一些实施方案中,受试者可以是测试受试者或参考受试者。在一些实施方案
中,受试者可以与病症或疾病或障碍相关,有症状或无症状,对疾病或障碍的易感性增加或
降低,与治疗或治疗方案相关或不相关,或其任何组合。如在本公开中使用的,群组可以代
表种族组别、患者组别、特定年龄组别、与特定疾病或障碍无关的组别、与特定疾病或障碍
相关的组别、无症状的受试者组别、有症状的受试者组别,或与治疗方案或临床试验的特定
反应相关的受试者组别或子组别。在一些实施方案中,患者可以是患有疾病或障碍的受试
者。在一些实施方案中,患者可以是未患有疾病或障碍的受试者。在一些实施方案中,受试
者可以是测试受试者、患者或治疗方案的候选者,通过本公开的一种或多种方法获得来自
受试者、患者或候选者的样品用于分析。在一些实施方案中,样品可以在产前从胎儿或胚胎
或从母亲获得,例如从母体循环中的胎儿或胚胎细胞获得。
[0169] 本公开还提供了用于评估作为目标群体成员的受试者的基因变异的方法。在一些实施方案中,这样的目标群体是基于例如:其他遗传因素、生物标志物、生物物理参数、神经障碍的家族史、先前的筛查或病史、或者任何组合,有患疾病风险的受试者群体或组别。
[0170] 尽管已知老年人比儿童更多地受AD影响,本公开考虑了所有年龄的受试者。在一些实施方案中,受试者可以来自特定年龄亚组,例如:年龄超过1岁以上、2岁以上、3岁以上、
4岁以上、5岁以上、6岁以上、7岁以上、8岁以上、9岁以上、10岁以上、15岁以上、20岁以上、25岁以上、30岁以上、35岁以上、40岁以上、45岁以上、50岁以上、55岁以上、60岁以上、65岁以上、70岁以上、50岁以上、75岁以上、80岁以上、或85岁以上。本公开的其他实施例涉及其他年龄组,例如:年龄小于85岁的受试者、小于80岁、小于75岁、小于70岁、小于65岁、小于60岁、小于55岁、小于50岁、小于45岁、小于40岁、小于35岁、小于30岁、小于25岁、小于20岁、小于15岁、小于10岁、小于9岁、小于8岁、小于6岁、小于5岁、小于4岁、小于3岁、小于2岁、或小于1岁。其他实施方案涉及特定年龄或年龄范围的发病年龄上述数值范围或这些数值之间
的其他数值的受试者。也预期在某些实施方案中,可能是与一定范围的年龄相关,例如:发
病年龄超过15岁但小于120岁。也考虑了其他年龄范围,包括上列年龄值涵盖的所有年龄范
围。
[0171] 本公开的基因变异可以识别人群中的关联。本公开的范围也预期且涵盖包含受试者人群的特定实施方案。此类实施方案涉及来自一个或多个人群的人类受试者,包括但不
限于:高加索人、欧洲人、美洲人、欧亚人、亚洲人、中亚/南亚人、东亚人、中东人、非洲人、西班牙人和大洋人群;欧洲人包括但不限于瑞典人、挪威人、芬兰人、俄人、丹麦人、岛人、爱尔兰人、凯尔特人、英人、苏格兰人、荷兰人、比利时人、法人、德人、西班牙人、葡萄牙人、意大利人、波兰人、保加利亚人、斯拉夫人、塞尔维亚人、波斯尼亚人、捷克人、希腊人和土耳其人。受试者的种族背景可以通过遗传分析来确定,例如,可以使用如Smith等人所述的未连
接微卫星标记(microsatellite),进行祖先的遗传分析(Am J Hum Genet 74,1001-13
(2004))。
[0172] 本领域技术人员还熟知某些基因变异在不同群体中有不同的群体频率,或者在一个群体中是多态的但在另一群体中却不是。然而,本领域技术人员可以应用已有的和如本
文所教导的方法,在任何给定的人群中实施本公开。这可以包括通过检测本公开的基因变
异来鉴定在特定群体内有最强关联的那些标志物。因此,本公开的风险变体可以存在于不
同的单倍型背景中,并且以不同频率出现在不同人群中。
[0173] 样品
[0174] 适用于本文所述的方法、系统、装置和试剂盒的样品,可以是来自受试者的样品。样品可以是哺乳动物组织或由其衍生的。样品可以是人组织或由其衍生的,例如:脑组织
(例如:SN、皮质、脑干)、源自脑膜的细胞、源自人皮肤成纤维细胞的细胞。样品可以是生物样品。样品可包含核酸。在某些情况下,核酸可包含:基因组DNA、DNA、循环线粒体DNA、无细胞DNA(cfDNA)、循环无细胞DNA、RNA、多肽或其组合。可以从一种或多种样品中提取核酸和
多肽,所述样品包括但不限于:血液、唾液、尿液、口腔内壁的粘膜刮屑、祛痰剂、血液、血浆、全血、唾液、尿液、血清、泪液、皮肤、组织、精液、活组织检查、液体活检、无细胞DNA、无细胞RNA、循环无细胞DNA、循环无细胞RNA、循环线粒体DNA、脑脊液羊水、体液、宫颈阴道液和/或组织、毛发或其组合。可以测定样品的核酸信息。“核酸信息”可以包括:核酸序列本身、核酸序列中是否有基因变异、因核酸序列而出现差别的物理性质(例如Tm)、以及核酸序列的
量(例如mRNA拷贝数)。“核酸”可以是DNA、RNA、包括人工核苷酸的DNA或包括人工核苷酸的RNA中的任何一种。“重组”核酸分子可包括通过人工组合两个分离的序列区段而制备的核
酸分子,例如通过化学合成或通过基因工程技术操纵分离的核酸区段。“多肽”可包括蛋白
质、蛋白质片段和肽,无论是从天然来源分离、通过重组技术产生、还是化学合成的。多肽可具有一种或多种修饰,例如翻译后修饰(例如糖基化等)或任何其他修饰(例如聚乙二醇化
等)。多肽可含有一种或多种非天然存在的氨基酸(例如具有侧链修饰的氨基酸)。
[0175] 样品可经处理进行RNA或DNA分离,例如,可以将细胞或组织样品中的RNA或DNA与核酸样品的其他组分分离。可以使用本领域已知的标准技术从核酸样品中收获细胞,例如:
通过离心细胞样品并将沉淀的细胞重悬浮在例如:缓冲溶液(例如磷酸盐缓冲盐水(PBS))
中。在某些情况下,在离心细胞悬浮液获得细胞沉淀后,可以裂解细胞以提取DNA。在某些情况下,可以浓缩和/或纯化样品以分离DNA。从受试者获得的所有样品,包括已经受任何进一
步处理的那些样品,都被认为是从受试者获得的。在某些情况下,本领域已知的标准技术和
试剂盒可用于从样品中提取RNA或DNA,包括例如:苯酚提取、 组织试剂盒
(Qiagen,Chatsworth,CA)、 基因组DNA纯化试剂盒(Promega)、或使用能纯化适合存
档的高度稳定DNA的Puregene化学的Qiagen Autopure方法。
[0176] 测定等位基因的身份或测定拷贝数可以但不是必需包括:获得包含来自受试者的RNA和/或DNA的样品,和/或评估核酸样品中的身份、拷贝数、是否有一种或多种基因变异、
和它们在染色体中的位置。执行测定的个人或组织不需要实际对来自受试者的样品进行物
理分析。在某些情况下,该方法可以包括使用第三方分析样品所获得的信息。在某些情况
下,这些方法可以包括在多个位置发生的步骤。例如,可以在第一位置从受试者获得样品,
例如在医疗保健提供者处或在受试者家中使用自我检测试剂盒的情况;可以在同一位置或
第二位置分析样品,例如,在实验室或其他测试设施进行。
[0177] 筛选方法
[0178] 如本文所用,“筛选”受试者可包括诊断、诊断治疗、或测定发展(预后)神经障碍(例如AD)的易感性。在具体实施方案中,本公开是通过检测来自如本文所述的受试者的核
酸样品中至少一种基因变异来确定神经障碍的存在或易感性的方法。检测特定的等位基
因、标志物、变异或单倍型指示神经障碍的存在或易感性。
[0179] 与经筛查没有神经障碍的个体相比,在患有神经障碍的个体中发现更高频率的特定基因变异。因此这些基因变异对于检测个体中的神经障碍或对神经障碍的易感性具有预
测价值。不希望受到限制,本文描述的基因变异可以与神经障碍的易感性相关,并且可以代
表易患该疾病的功能变体。基因变异可以赋予病症易感性,例如,基因变异的携带者与非携
带者处于不同的病症风险中。基因变异的存在可以指示对诸如AD的神经障碍的易感性增
加。基因变异的存在可以指示患有诸如AD的神经障碍。
[0180] 可以使用任何公开的方法单独或组合进行筛选。可以使用聚合酶链式反应(PCR)进行筛选。可以使用阵列比较基因组杂交(aCGH)进行筛选。与本公开相关的基因变异信息,
可以与任何提及的症状筛选试验结合使用来筛选AD受试者,例如使用aCGH和不同PET放射
性示踪剂的组合。
[0181] 筛选可以包括实施一种或多种技术,包括聚合酶链式反应(PCR)、全基因组关联研究、质谱、Taqman探针、等位基因特异性PCR、下一代测序、第三代测序、测序、长读取测序、高通量测序、单碱基分辨率电泳、基因分型阵列、微阵列、northern印迹法、免疫组织化学或其任何组合。在一些实施方案中、筛选包括至少一种高通量测序方法,例如:大规模平行信
号测序(MPSS)、聚合酶克隆测序、454焦磷酸测序、Illumina测序、SOLiD测序、离子半导体测序、DNA纳米球测序、Heliscope单分子测序、单分子实时(SMRT)测序、RNAP测序、纳米孔DNA测序、杂交测序和/或微流体Sanger测序。
[0182] 可以通过具有神经障碍的受试者中出现基因变异的统计可能性来确定与神经障碍的关联,例如不相关的个体或受试者的一级或二级关系。可以通过测定没有基因变异的
不受影响的参考受试者的统计可能性来确定与神经障碍的关联,例如,不相关的个体或受
试者的一级或二级关系。本文描述的方法可包括从一个或多个合适的参考受试者获得和分
析核酸样品。
[0183] 在本文中,术语筛选或评估可以包括检测和/或分析。术语筛选或评估可包括预后和/或治疗诊断。筛选可以指任何可用的筛选方法,包括本文提到的那些。如本文所用,易感性可以是受试者倾向于患神经病症,或者相比一名或多名对照受试者更不能抵抗特定的神
经病症。易感性可以包括增加的易感性,例如,如本文所公开的特定核酸变体可以是对患神
经障碍的易感性增加的特征。易感性可以包括降低的易感性,例如,如本文所公开的特定核
酸变体可以是对患神经障碍的易感性降低的特征。
[0184] 在某些情况下,诸如表1、表3、表4和/或表7中所列出的基因变体或SNP中的一种或多种的出现可增加患神经障碍的易感性。在其他情况下,诸如列于表1、表3、表4和/或表7中所列出的基因变体或SNP中的一种或多种的出现可降低患神经障碍的易感性。在某些情况
下,诸如rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、
rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771的遗传变体或SNP的出现可以增加患神经障
碍的易感性。在其他情况下,诸如rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、
rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2591054、rs928771或rs2836293的遗传变体或SNP
的出现可降低患神经障碍的易感性。在不同情况下,诸如rs12339504、rs11603664、
rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771的基因变体或SNP的存在可以使患神经障碍的易感性增加或降低至少1%、5%、
10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%或更多。在不同情况下,诸如rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、
rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771的基因变体或SNP的存在可以使患神经障碍
的易感性增加或降低至多1%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、
90%、95%、99%。在不同情况下,诸如rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771的基因变体或SNP的存在可以增加或降低患神经障碍的易感性约1%至100%、5%至90%、10%至80%、20%至
70%、30%至60%、40%至50%、5%至30%、10%至40%、20%至60%、或30%至50%。在不同情况下、诸如rs12339504、rs11603664、rs72713460、rs12442709、rs12606254、
rs4806915、rs73052335、rs2836293、rs2591054、rs928771的基因变异或SNP的存在可以增
加或降低亚洲人、高加索人、西班牙人、非洲人和/或其组合患神经系统疾病的易感性。在一些实施方案中,它们可以增加或降低亚洲人,高加索人,西班牙人,非洲人和/或其组合患神经障碍发展的易感性可以是相反的。例如,诸如rs12339504、rs11603664、rs72713460、
rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2591054、rs928771或rs2836293的基因变异或SNP的存在可以增加亚洲人患神经系统疾病的易感性,而其存在可以降低高加索
人患神经系统疾病的易感性。
[0185] 在一些实施方案中,基因变体或SNP的组合的存在可指示AD的风险。基因变体可以是表1中的一种或多种基因变体。基因变体可以是选自rs12339504、rs11603664、
rs72713460、rs12442709、rs12606254、rs4806915、rs73052335、rs2591054、rs928771和
rs2836293中的一种或多种基因变体。例如,组合可包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、
14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、75、100、150、200或更多种遗传变体。组合可包含约1至1000、2至500、5至100、10至50、15至20、2至8或1至3种遗传变体或SNP。
[0186] 如本文所述,预测神经障碍的易感性或存在的基因变异,可以是相对于参照组(对照),在患有该病症(受影响)的受试者中更高频率出现的特定基因变异,所以基因变异的存
在指示神经障碍的易感性或存在。参考组可以是群体样品,例如,来自一般群体的随机样品
或来自群体的两个或更多个样品的混合。在一方面,无疾病对照的特征在于不存在一种或
多种特定疾病相关症状或基因变异,例如,未经历与神经障碍相关症状的个体。无病对照组
的特征在于缺少一种或多种疾病特异性风险因素,例如至少一种遗传和/或环境风险因素。
参考序列可以是指基因变异的特定位点。参考等位基因可以是野生型等位基因,并且可以
选择第一测序的等位基因或来自对照个体的等位基因。一名或多名参考受试者可以与一名
或多名受影响的受试者进行特征匹配,例如,具有匹配的年龄、性别或种族。
[0187] 本公开提供了筛查受试者的疾病或障碍的方法,包括测定来自受试者的核酸样品以检测多于一个遗传基因座的序列信息,并将序列信息与一组核酸生物标志物比较,以及
如果序列信息中存在该组中的一种或多种低频生物标志物,则筛选受试者患有或未患有疾
病或障碍。
[0188] 对于一个以上遗传基因座中的每一个,组可包含至少一种核酸生物标志物。在一些实施方案中,生物标志物是否存在可以指示基因变异是否存在。在一些实施方案中,生物
标志物的增加表达或增加水平可以指示基因变异是否存在。在一些实施方案中,生物标志
物的降低表达或降低水平可以指示基因变异是否存在。生物标志物可以是表8和/或表9中
的一种或多种生物标志物。生物标志物可以是靶基因或代谢物。例如,对于一个以上遗传基
因座中的每一个,组可包括表8和/或表9中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、
17、18、19、20、25、30、35 40、45、50、75、100、150、200或更多种核酸生物标志物。组可包含约
1至1000、2至500、5至100、10至50、15至20、2至8或1至3种核酸生物标志物。
[0189] 对于一个以上遗传基因座中的每一个,组可包含至少一种多肽生物标志物组。生物标志物可以是表8和/或表9中的一种或多种生物标志物。例如,对于一个以上遗传基因座
中的每一个,组可包括表8和/或表9中的2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、
19、20、25、30、35、40、45、50、75、100、150、200或更多种多肽生物标志物。组可包含约1-
1000、2-500、5-100、10-50、15-20、2-8或1-3种多肽生物标志物。
[0190] 在图8和/或表9中,组可包含至少2种低频生物标志物。例如,组可包含至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、
80、85、90、95、100、125、150、175、200、250、500或1000或更多种低频生物标志物。组可包含约2至1000种低频生物标志物。低频生物标志物可以0.1%或更低的频率存在于没有诊断出
疾病或障碍的受试者群体中。例如,低频生物标志物可以0.05%、0.01%、0.005%、
0.001%、0.0005%、0.0001%、0.00005%或0.00001%或更低的频率存在于在没有诊断出
疾病的受试者群体中。低频生物标志物可以约0.00001%至0.1%的频率存在于没有诊断出
疾病或障碍的受试者群体中。例如,低频生物标志物可以约0.00001%至0.00005%、
0.00001%至0.0001%、0.00001%至0.0005%、0.00001%至0.001%、0.00001%至
0.005%、0.00001%至0.01%、0.00001%至0.05%、0.00005%至0.0001%、0.00005%至
0.0005%、0.00005%至0.001%、0.00005%至0.005%、0.00005%至0.01%、0.00005%至
0.05%、0.00005%至0.1%、0.0001%至0.0005%、0.0001%至0.001%、0.0001%至
0.005%、0.0001%至0.01%、0.0001%至0.05%、0.0001%至0.1%、0.0005%至0.001%、
0.0005%至0.005%、0.0005%至0.01%、0.0005%至0.05%、0.0005%至0.1%、0.001%至
0.005%、0.001%至0.01%、0.001%至0.05%、0.001%至0.1%、0.005%至0.01%、
0.005%至0.05%、0.005%至0.1%、0.01%至0.05%、0.01%至0.1%或0.05%至0.1%的
频率存在于没有诊断出疾病或障碍的受试者群体中。
[0191] 可以用至少50%的置信度来确定受试者是否患有疾病或障碍。例如,可以用至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%或100%的置信度来确定受试者是否患有疾病或障碍。在一些实施方案中,可以用50%至100%的置信度来确定
受试者是否患有疾病或障碍。
[0192] 本公开还涉及临床筛查的方法,例如,由医学专业人士使用本文公开的方法,对受试者进行诊断、预后或治疗诊断。在其他实施例中,本公开涉及由外行人执行的筛查方法。
外行人可以是基因分型服务的客户。外行人也可以是基因型服务提供者,分析来自个体的
核酸样品的基因型,以基于利用本文描述的方法获得受试者的基因型状态而提供与特定性
状或疾病的遗传风险因素相关的服务。所获得的基因型信息可以提供给个体,并且可与关
于各种基因变异相关的神经障碍或患神经障碍风险的信息比较,包括但不限于来自公共文
献和科学出版物的信息。如本文所述,神经障碍相关基因变异的筛选应用可以由,例如个
体、健康专业人士或第三方执行;例如,由服务提供者解释来自受试者的基因型信息。
[0193] 从分析序列数据(例如;核酸序列)得到的信息可以传达给任何特定方,包括:提供样品或序列数据的个体、个体的监护人或代表、临床医生、研究专业人员、医学专业人员、服务提供者、医疗保险公司或保险公司。医疗专业人员可以是,例如,医生、护士、医学实验室技术人员和药剂师。研究专业人员可以是,例如,研究负责人员,研究技术人员,博士后和研究生。
[0194] 可以通过测定来自受试者的样品中是否存在特定基因变体,以及将基因变体的信息传递给其他专业人员来辅助专业人员。在报告了关于特定基因变体的信息之后,医疗或
保健专业人员可以采取一种或多种影响受试者护理的行动。例如,医疗或保健专业人员可
以在受试者的医疗记录中记录关于受试者患神经障碍的风险的信息。在一方面,医疗或保
健专业人员可记录关于风险评估的信息,或以其他方式转换受试者的医疗记录,以反映受
试者的当前医疗状况。在一方面,医疗或保健专业人员可以审查和评估受试者的整个医疗
记录,并且评估适用于受试者情况的临床干预的多种治疗策略。
[0195] 医疗或保健专业人员在接收到关于受试者筛查神经障碍的信息之后,可以启动或修改治疗。例如,医疗或保健专业人员可以建议改变治疗方案。医疗或保健专业人员可以基
于基因变异将受试者登记在临床试验中。受试者可以基于基因变异而参加或不参加临床试
验。
[0196] 医疗或保健专业人员可以将关于筛查受试者患神经障碍的信息传达给受试者或受试者的家人。医疗或保健专业人员可以向受试者和/或受试者的家人提供关于神经障碍
和风险评估的信息,包括选择治疗选择和转诊给专科医生。医疗或保健专业人员可以向专
科医生提供受试者医疗记录的副本。在一方面,研究专业人员可以应用受试者患神经障碍
风险的相关信息以促进科学研究。在一方面,研究专业人员可以在研究或临床试验中评估
受试者的加入或继续参与。在一些方面,研究专业人员可以将关于受试者的神经障碍筛查
的信息传达给医疗或保健专业人员。在一方面,研究专业人员可以将受试者转诊给医疗或
保健专业人员。
[0197] 本文还提供了包括本文所述的基因变异列表的数据库。该列表可以存储在例如平面文件或计算机可读介质。数据库可以进一步包括关于一名或多名受试者的信息,例如:受
试者是否受影响,临床信息如内表型、症状发作年龄、所施用的任何治疗和结果,例如:与药物基因组学、诊断、预后或治疗诊断学相关的数据,以及其他细节,例如:关于受试者的病
症、或环境或其他遗传因素的数据。数据集的临床信息的其它示例可包括关于一名或多名
受试者的一项或多项以下信息:年龄、性别、教育水平、认知表现评分,例如:简易精神状态检查(MMSE)评分、蒙特利尔认知评估(MoCA)评分、吸烟习惯、受试者是否具有糖尿病、高血
压或胆固醇水平异常、受试者是否有AD、痴呆、胆固醇水平异常、中风、脑梗塞、糖尿病、高血压的家族史。
[0198] 本文描述的方法还可以包括生成报告以供,例如:受试者、护理人员或研究人员使用,报告包括关于受试者的基因变异的信息,以及任选地进一步信息,例如:施用的治疗、治疗史、病史、预测的反应和实际的反应。报告可以记录在有形介质中,例如:计算机可读盘、固态存储设备或光存储设备。
[0199] 使用多肽变异的筛查方法
[0200] 可以通过检查或比较由与神经障碍相关的核酸编码的多肽的表达、定位、结合适体和组成的变化来筛查神经障碍,例如在本公开提及的基因变异导致多肽和/或RNA(例如:
mRNA、miRNA和其他非编码RNA(ncRNA))的组成或表达变化的那些情况。因而,在本文公开的
基因变异导致多肽、DNA、基因组DNA、cDNA和/或RNA的表达、定位、结合适体和/或组成变化的情况下,可以通过检测这些多肽和/或RNA其中之一的表达和/或组成,或由与神经障碍相
关的核酸编码的另一多肽和/或RNA其中之一的表达和/或组成,来进行神经障碍的筛查。筛
查可以包括诊断受试者。筛查可以包括确定受试者的预后,例如确定患神经障碍的易感性。
筛查可包括治疗诊断受试者。
[0201] 本文描述显示与神经障碍相关的基因变异可以通过它们对附近的一个或多个基因的影响而发挥作用。例如,但并不限于:通常预期删除包含特定基因或基因片段的染色体
片段,可导致所编码的多肽和/或mRNA的组成或表达改变,或两者都改变。同样,通常预期重复或高数量拷贝数变异会导致所编码的多肽、DNA、基因组DNA、cDNA和/或RNA的表达增加。
影响基因变异区域内基因的其他可能机制包括,例如对转录的影响、对RNA剪接的影响、
mRNA的可选剪接形式的相对量的改变、对RNA稳定性的影响、对从细胞核到细胞质的转运的
影响、以及对翻译效率和准确性的影响。因此,DNA变异可以使用受试者未扩增或扩增的基
因组DNA直接检测,或者使用从受试者组织获得的由于本文公开的显示与神经障碍相关联
的遗传变异而以异常形式或表达水平存在的RNA或DNA间接检测。
[0202] 本文公开的现实与神经障碍相关联的基因变异可以在翻译水平影响多肽表达。本领域技术人员可以理解,这可以通过一种或多种microRNAs(miRNAs)的表达的增加或减少
来实现,所述微小RNA调节在神经系统疾病的病因、发作或进展中已知有重要作用或与之相
关的多肽的表达。一种或多种miRNA的表达增加或减少的原因可以是获得或丧失整个miRNA
基因、部分的基因破坏(例如通过插入缺失或CNV)、或甚至因产生改变的、非功能性或异常
功能的miRNA序列的单碱基改变(SNP或SNV)。本领域技术人员还可以理解多肽的表达,例如
已知通过增加或减少表达引起神经疾病的多肽,可以是由于基因变异导致多肽的mRNA转录
物中现有miRNA结合位点的改变,或甚至产生新的miRNA结合位点,导致异常的多肽表达。
[0203] 本文所用“探针”可包括基于核酸互补性通过杂交反应用于检测标本核酸的核酸片段;通过本文和其他所述的检测多肽组成和/或表达水平的方法用于检测标本多肽片段
的多肽片段;或其组合。探针可以与靶核酸序列结合、吸附、杂交或相互作用。核酸序列可以是DNA、基因组DNA、cDNA、RNA、mRNA、microRNA、小RNA或它们的组合。探针可以是具有与标本中的靶核酸片段互补序列的核酸片段。探针可以是具有基序(例如识别和/或结合靶多肽序
列的结构基序序列)的多肽片段。
[0204] 有多种方法可用于检测多肽组成和/或表达水平,包括但不限于:酶联免疫吸附测定(ELISA)、Western印迹、光谱学、质谱、肽阵列、比色法、电泳、等电聚焦、免疫沉淀、免疫测定、免疫荧光和本领域熟知的其他方法。
[0205] 可评估来自受试者的测试样品是否存在由与神经障碍相关的核酸编码的多肽的表达改变和/或组成改变。如本文所用,多肽表达或组成的“改变”可以指与对照样品中多肽的表达或组成相比,测试样品中表达或组成的改变。例如,这种改变可以是定量多肽表达的
改变,或者可以是定性多肽表达的改变,例如,突变多肽或不同剪接变体的表达、或其组合。
在一些实施方案中,可以通过检测由与神经障碍相关的核酸编码的特定剪接变体,或剪接
变体的特定模式来筛查神经障碍。在一些实施方案中,抗体可用于检测突变多肽是否存在。
[0206] 抗体可以是多克隆的或单克隆的,并且可以是标记的或未标记的,可以使用完整的抗体或其片段。术语“标记的”与探针或抗体有关时,意图包括:通过将可检测物质与探针或抗体偶联来直接标记探针或抗体;也可通过与如前所述被直接标记的另一试剂的反应来
间接标记探针或抗体。间接标记的其他非限制性实例,包括使用标记的第二抗体来检测第
一抗体,例如荧光标记的第二抗体;以及用生物素标记DNA探针末端,使其可以被荧光标记
的链霉抗生物素蛋白检测到。标记可以是荧光或发光标签、金属、染料、放射性同位素等。标记的实例包括:顺磁离子、放射性同位素、荧光染料、金属、染料、NMR-可检测物质和X射线成像化合物。顺磁离子包括铬(III)、锰(II)、(III)、铁(II)、钴(II)、镍(II)、(II)、钕(II)、钐(III)、镱(III)、钆(III)、(II)、铽(III)、镝(III)、钬(III)和/或铒(III),特别优选钆。在其他情况(如:X射线成像)有用的离子,包括但不限于:镧(III)、金(III)、铅
(II)、尤其是铋(III)。放射性同位素包括:14-、15-铬、36-氯、57-钴等可以利用。预期可以使用的荧光标记包括:Alexa 350、Alexa 430、AMCA、BODIPY 630/650、BODIPY 650/665、
BODIPY-FL、BODIPY-R6G、BODIPY-TMR、BODIPY-TRX、级联蓝、Cy3、Cy5、6-FAM、异硫氰酸荧光素、HEX、6-JOE、Oregon Green 488、Oregon Green 500、Oregon Green 514、Pacific Blue、REG、罗丹明绿、罗丹明红、Renographin、ROX、TAMRA、TET、四甲基罗丹明和/或德克萨斯红。
[0207] 核酸
[0208] 本文描述的核酸和多肽可以用于本公开的方法和试剂盒中。在一方面,特异性结合本文所述核酸或多肽的适体可用于本公开的方法和试剂盒中。如本文所用,核酸可包含
脱氧核糖核苷酸(DNA)或核糖核苷酸(RNA),无论是单体还是聚合物、天然存在的或非天然
存在的、双链的或单链的、编码的如翻译的基因、或非编码的如调节区、或其任何片段、衍生物、模拟物或互补物。核酸可包含寡核苷酸、核苷酸、多核苷酸、核酸序列、基因组序列、反义核酸、DNA区域、探针、引物、基因、调节区、内含子、外显子、开放阅读框、结合位点、靶核酸和等位基因-特异性核酸。
[0209] 如本文所用,“探针”可以包括基于核酸的互补性通过杂交反应用于检测标本核酸的核酸片段。探针可以与靶核酸序列结合、吸附或相互作用。核酸序列可以是DNA、基因组
DNA、cDNA、RNA、mRNA、microRNA、小RNA或其组合。在一些实施方案中,探针可以与靶核酸序列至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更多个连续核苷酸具有至少30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更高的同源性。例如,探针可以与靶核酸序列的至少8个连续核苷酸具有至少80%的同源性。在一些实施方案中,探针与用于PCR
扩增的标准探针的至少30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多的核苷酸具有至少30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更高的同源性。例如,探针可以与用于PCR扩增的标准探针的至少80%具有至少80%的同源性。用于PCR扩增的标准探针可包含至
少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更多的核苷酸。用于PCR扩增的标准探针可包含100、90、80、70、60、50、40、30、20、15、10、5或更少的核苷酸。
[0210] 将核酸与其他编码或调控序列融合,可以被认为是分离的。例如,本文所用的“分离的”定义中,包括载体中包含的重组DNA。分离的核酸可包括:异源宿主细胞或异源生物体中的重组DNA分子,以及溶液中的部分或基本上纯化的DNA分子。分离的核酸还包括本文公
开的DNA分子的体内和体外RNA转录物。分离的核酸分子或核苷酸序列可以化学合成或通过
重组方法合成。这类分离的核苷酸序列可用于,例如:制备编码的多肽,用作分离同源序列
(例如:来自其他哺乳动物物种)的探针,用于基因作图(例如:通过与染色体的原位杂交),
或用于检测基因在组织(例如人组织)中的表达,例如,通过northern印迹分析或本文公开
的其他杂交技术。本公开还涉及在高度严格杂交条件下与本文所述的核苷酸序列杂交的核
酸序列,例如用于选择性杂交。这类核酸序列可通过等位基因或序列特异性杂交(例如:在
高度严格条件下)检测和/或分离。本领域技术人员熟知用于核酸杂交的严格条件和方法
(参见,例如:Current Protocols in Molecular Biology,Ausubel,F等,John Wiley&
Sons,(1998);以及Kraus,M。和Aaronson,S.,Methods Enzymol,200:546-556(1991),其全部教导通过引用并入本文)。
[0211] 两个或更多个核苷酸或氨基酸序列之间的“同一性”或“同一性百分比”或同源性百分比的计算可以通过以下确定:为了最佳比较的目的对齐序列(例如可以在第一序列的
序列中引入缺口),然后比较相应位置的核苷酸,两个序列之间的同一性百分比是序列共有
的相同位置数目的函数(即:%同一性=相同位置数目/总位置数目×100)。例如,第一序列
中的位置与第二序列中的相应位置被相同的核苷酸占据,在该位置的分子是相同的。两个
序列之间的同一性百分比是序列共有的相同位置数目的函数,已考虑到为了得到两个序列
的最佳比对而引入缺口的数目和每个缺口的长度。
[0212] 为比较而排列的序列长度应为参考序列长度的至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或至少95%。可以通过众所周知的方法实际比较两
个序列,例如使用数学算法。这种数学算法的非限制性的实例可见于:Karlin,S.和
Altschul,S.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90-5873-5877(1993)。如Altschul,S.等.,
Nucleic Acids Res.,25:3389-3402(1997)中所述,这种算法已并入NBLAST和XBLAST程序
(2.0版)中。当使用BLAST和Gapped BLAST程序时,可以使用相应程序(例如NBLAST)的任何
相关参数。例如,用于序列比较的参数可以设置为得分=100,字长=12,或者可以改变(例
如W=5或W=20)。其他示例包括:Myers和Miller的算法(CABIOS(1989))、ADVANCE、ADAM、
BLAT和FASTA。两个氨基酸序列之间的同一性百分比可以使用例如GCG软件包(Accelrys,
Cambridge,UK)中的GAP程序完成。
[0213] 探针可以是引物。引物可以是以碱基特异性方式与核酸分子的互补链杂交的寡核苷酸。探针可以如本文所公开的那样被标记。探针可以包括引物,其可以作为模板指导DNA
合成的起始点的单链寡核苷酸探针,使用包括但不限于扩增靶序列的聚合酶链式反应
(PCR)和连接酶链反应(LCR)的方法。如本文所述,寡核苷酸可包括核酸序列的区段或片段,
或其互补序列。DNA区段可以在5至10000个连续碱基之间,可以在5、10、12、15、20或25个核苷酸至10、15、20、25、30、40、50、100、200、500、1000或10000个核苷酸范围内。除了DNA和RNA之外,探针和引物可以包括:如Nielsen P.等,Science 254:1497-1500(1991)中所述的多
肽核酸(PNA)。探针或引物可包含与核酸分子的至少约10、11、12、13、14或15个、通常约20至
25个、并且在某些实施方案中约40、50或75个连续核苷酸杂交的苷酸序列区域。在一方面,
本文公开的引物可以与本文例如在表1、表3、表4、表7、表8或表9中公开的序列,共有至少
10%、15%、20%、30%、40%、45%、50%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或
100%的同一性或同源性。在一些实施方案中,本文公开的引物可以与表18或表19中公开的
引物的共有至少10%、15%、20%、30%、40%、45%、50%、60%、65%、70%、75%、80%、
85%、90%、95%或100%的同一性或同源性。在一些实施方案中,本文公开的引物可以与本文公开的序列共有至少10%、15%、20%、30%、40%、45%、50%、60%、65%、70%、75%、
80%、85%、90%、95%或100%的同一性或同源性。
[0214] 除非另有说明,否则核苷及其衍生物可用作本文所述引物的结构单元。本申请中的任何内容均不排除使用经过化学修饰的核苷衍生物或碱基以增强其稳定性或用于扩增
反应中,条件是化学修饰不会干扰它们适当地被聚合酶识别为脱氧鸟嘌呤、脱氧胞嘧啶、脱
氧胸苷或脱氧腺嘌呤。核苷酸类似物可以使杂交体形成稳定。在一方面,核苷酸类似物可以
使杂交体形成不稳定。在一方面,核苷酸类似物可以增强杂交特异性。在一方面,核苷酸类
似物可降低杂交特异性。
[0215] 本公开还提供了分离的核酸,例如探针或引物,其含有的片段或部分可以与包含核苷酸序列或由核苷酸序列组成的核酸选择性杂交,其中所述核苷酸序列可以包含本文描
述的基因变异所包含的至少一种多态性或多态性等位基因,或位于相同位置的野生型核苷
酸或其互补物。探针或引物与连续核苷酸序列或连续核苷酸的互补物可以至少70%相同、
至少80%相同、至少85%相同、至少90%相同或至少95%相同。
[0216] 核酸探针可以是能够与含有本文所述的基因变异的神经障碍相关的基因的互补区域杂交的寡核苷酸。本文公开的核酸片段可以在如本文所述的那些测定中用作探针或引
物。
[0217] 可以使用本领域技术人员熟知的标准分子生物学技术鉴定和分离本文如上述的那些核酸。可以将DNA扩增和/或标记(例如放射性标记、荧光标记)并用作筛选例如衍生自
生物体的cDNA库的探针。cDNA可以衍生自mRNA并且可以包含在合适的载体中。例如,可以分
离相应的克隆,体内切除后获得DNA,可以通过本领域公认的方法在任何一个或两个方向对
克隆的插入物进行测序,以鉴定编码适当分子量的多肽的正确阅读框。使用这些或类似的
方法,可以分离、测序和进一步表征多肽和编码多肽的DNA。
[0218] 核酸可包含一种或多种多态性、变异或突变,例如:单核苷酸多态性(SNP)、拷贝数变异(CNV),例如:插入、缺失、倒位和易位。在一方面,核酸可以是天然或非天然多态的,例如:与参考序列相比,具有一个或多个序列差异,例如:添加、缺失和/或取代。参考序列可以基于公开的信息,例如:UC  Santa Cruz Human  Genome  Browser  Gateway
(genome.ucc.edu/cgi-bin/hgGateway)或NCBI网站(www.ncbi.nlm.nih.gov)。参考序列可
以由本公开的执行者使用本领域熟知的方法确定,例如:通过测序参考核酸。
[0219] 探针可以与本文所述的等位基因、SNP或CNV杂交。探针可以与本文所述的神经障碍相关的另一标记序列结合。
[0220] 本领域技术人员将知道如何设计探针,使得仅当特定等位基因存在于来自测试核酸样品的基因组序列时,才能发生序列特异性杂交。还可以使用任何方便的基因分型方法
将本公开简化用于实践,包括使用商业上可获得的技术和方法对特定遗传变异进行基因分
型。
[0221] 也可以使用对照探针,例如结合较少变异序列的探针(例如与染色体着丝粒相关的重复DNA)可以用作对照。在一方面,探针可以从商业来源获得。探针可以通过例如化学或
体外合成,或通过标准技术由染色体或基因组DNA制备。在一方面,可以使用的DNA来源包括
基因组DNA、克隆的DNA序列、含有一个或其中部分的人染色体以及宿主的正常染色体互补
物的体细胞杂合体、以及通过流式细胞术或显微切割纯化的染色体。可以通过克隆或使用
位点特异性PCR扩增来分离目标区域。
[0222] 一种或多种核酸,例如探针或引物,可以通过例如直接标记来包含可检测的标记。可检测标记可以包括能够通过物理、化学或生物过程检测的任何标记,例如放射性标记,例
如32P或3H;荧光标记,例如FITC;发色团标记;亲和配体标记;酶标记,例如碱性磷酸酶、辣根过氧化物酶或I2半乳糖苷酶;酶辅因子标记;半抗原偶联标记,例如地高辛或二硝基苯
基;拉曼信号产生标记;磁性标记;自旋标记;表位标记,例如FLAG或HA表位;发光标记;重原子标记;纳米颗粒标记;电化学标记;光散射标记;球形壳标记;半导体纳米晶体标记,例如量子点(在美国专利第6,207,392号中有描述);以及用本领域技术人员已知的任何其他产
生信号的标志物标记的探针,该标志物可以允许探针在有或没有第二检测分子的情况下被
视化。可以用标准技术将核苷酸直接掺入探针中,例如:切口平移、随机引发和PCR标记。如本文所用,“信号”包括通过适当手段可适当检测和测量的信号,包括荧光、放射性、化学发光等。
[0223] 可用于检测的标记部分的非限制性实例包括但不限于:合适的酶,例如:辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶或乙酰胆碱酯酶;能够形成复合物的结合对成员,例如:
链霉抗生物素蛋白/生物素、抗生物素蛋白/生物素;或抗原/抗体复合物,包括例如:兔IgG
和抗兔IgG;荧光团如伞形酮、荧光素、异硫氰酸荧光素、罗丹明、四甲基罗丹明、曙红、绿色荧光蛋白、赤藓红、香豆素、甲基香豆素、芘、孔雀石绿、二苯乙烯、荧光黄、级联蓝、德克萨斯红、二氯三嗪胺荧光素、丹磺酰氯、藻红蛋白、荧光镧系元素络合物如铕和铽、氰基染料家族成员如Cy3和Cy5、分子信标和荧光衍生物,以及本领域已知的其他技术,例如:在
Principles of Fluorescence Spectroscopy,Joseph R.Lakowicz(编者),Plenum出版公
司,第2版(1999年7月)和Richard P.Hoagland的第6版Molecular Probes Handbook中描述
的;发光材料如鲁米诺;光散射或等离子体共振材料,如:金或银颗粒或量子点;或放射性材料包括14C、123I、124I、125I、Tc99m、32P、33P、35S或3H。
[0224] 可以选择不同颜色的荧光团。可以用荧光显微镜和适合每个荧光团的滤光片观察荧光标记的探针,或者通过使用双或三带通滤光片组观察多个荧光团。流式细胞术等技术
可用于检测探针的杂交模式。
[0225] 在其他实施方案中,探针可以间接地被标记,例如用生物素或地高辛,或用放射性同位素如32P和/或3H标记。作为非限制性实例,可以通过与可检测标记缀合的抗生物素蛋
白检测被生物素间接标记的探针。例如,可以与抗生物素蛋白缀合的酶标记,例如碱性磷酸
酶或辣根过氧化物酶。酶标记可以用底物和/或酶催化剂通过比色反应来检测。在一方面,
可以使用碱性磷酸酶的催化剂,例如5-溴-4-氯-3-吲哚基磷酸盐和硝基蓝四唑盐。在一方
面,可用辣根过氧化物酶的催化剂,例如二氨基苯甲酸酯。
[0226] 检测基因变异的方法
[0227] 可以使用标准技术例如扩增来测定存在基因变异的基因型。核酸的扩增可以使用本领域已知的方法完成。一般而言,来自目标区域的序列信息可用于设计寡核苷酸引物,其
序列与待扩增模板的相反链的序列相同或相似。扩增方法可包括但不限于利用PCR基于荧
光的技术,例如:连接酶链反应(LCR)、巢式PCR、转录扩增、自持序列复制、基于核酸的序列扩增(NASBA)和多重连接依赖性探针扩增(MLPA)。选择用于PCR扩增的引物的指南在本领域
为人熟知。在一些情况下,可将计算机程序用于设计引物,例如Oligo(National 
Biosciences,Inc,Plymouth Minn),MacVector(Kodak/IBI)和GCG序列分析软件包
[0228] 可以在本公开中使用的PCR技术的实例,包括但不限于定量PCR、实时定量PCR(qPCR)、定量荧光PCR(QF-PCR)、多重荧光PCR(MF-PCR)、实时PCR(RT-PCR)、单细胞PCR、PCR-RFLP/RT-PCR-RFLP、热启动PCR和巢式PCR。其他合适的扩增方法包括连接酶链反应(LCR)、
连接介导的PCR(LM-PCR)、简并寡核苷酸探针PCR(DOP-PCR)、转录扩增、自持序列复制、靶多核苷酸序列的选择性扩增、共有序列引物聚合酶链反应(CP-PCR)、随机引物聚合酶链反应
(AP-PCR)和基于核酸的序列扩增(NABSA)。
[0229] 用于同时询问多个区域的替代方法包括:短荧光片断定量多重PCR(QMPSF)、多重扩增探针杂交(MAPH)和多重连接依赖性探针扩增(MLPA)。
[0230] 可用于检测基因型例如SNP基因型的商业方法,包括但不限于:TaqMan基因分型测定(Applied Biosystems)、SNPlex平台(Applied Biosystems)、凝胶电泳、毛细管电泳、尺
寸排阻色谱、质谱如:MassARRAY系统(Sequenom)、微测序方法、实时聚合酶链式反应(PCR)、Bio-Plex系统(BioRad)、CEQ和SNPstream系统(Beckman)、阵列杂交技术如:Affymetrix 
GeneChip(Perlegen)、BeadArray技术如:Illumina GoldenGate和Infinium测定、阵列标签
技术、多重连接依赖性探针扩增(MLPA)和基于内切核酸酶的荧光杂交技术(Invader;Third 
Wave)。在一些情况下,实时定量PCR可用于测定基因变异,其中定量PCR可检测并定量核酸
样品中的DNA序列为例如绝对拷贝数或标准化为DNA输入或其他标准化基因的相对量。在某
些情况下,定量方法可包括使用可插入双链DNA的荧光染料,以及当与互补DNA杂交时可发
荧光的经修饰的DNA寡核苷酸探针。
[0231] 可以在珠子或固体基质上扩增DNA。在某些情况下,在珠子上的扩增导致每个珠子携带至少一百万、至少五百万或至少一千万拷贝的单个扩增的DNA分子片段。PCR发生在油-
乳液混合物中时,可以破坏乳液滴,使DNA变性,携带单链核酸克隆的珠子沉积到例如皮升
大小的孔中,按这里描述的方法作进一步分析。这些扩增方法允许分析基因组DNA区域。使
用珠子扩增然后进行光纤检测的方法,可见于Margulies等,2005,Nature.15;437(7057):
376-80,以及美国公开申请号20020012930;20030068629;20030100102;20030148344;
20040248161;20050079510,20050124022;和20060078909。
[0232] 可以使用杂交方法完成基因变异的鉴定。特异性标志物等位基因或包含基因变异的特定基因组区段或基因变异的代表的存在,可以通过与核酸探针的序列特异性杂交来指
示,该核酸探针对通过本文描述的方法扩增或未扩增的核酸样品中的特定等位基因或基因
变异具有特异性。可以通过使用两种或更多种序列特异性核酸探针来指示多于一种特异性
标志物等位基因或几种基因变异的存在,其中每种探针对特定等位基因和/或遗传变异具
有特异性。
[0233] 可以通过本领域技术人员熟知的方法进行杂交,例如杂交技术如:荧光原位杂交(FISH)、Southern分析、Northern分析或原位杂交。在某些情况下,杂交是指特异性杂交,其中杂交可以在没有错配的情况下进行。如果有特异性杂交,可以使用标准方法。在某些情况
下,如果在核酸探针和核酸样品中的核酸之间发生特异性杂交,则核酸样品含有可与核酸
探针中存在的核苷酸互补的序列。在某些情况下,如果核酸探针含有多态性标志物的特定
等位基因,或多个标志物的特定等位基因,则特异性杂交指示核酸与核酸探针(包括探针内
多态标志物的特定等位基因)完全互补。在某些情况下,探针可以包含特定单倍型的一种以
上标志物等位基因,例如,探针可以包含与构成特定单倍型的2、3、4、5或全部标志物互补的等位基因。在某些情况下,检测到核酸样品中单倍型的一种或多种特定标志物表明核酸样
品的来源具有特定的单倍型。
[0234] 可以开发仅在变体等位基因或仅在野生型等位基因存在时扩增产物的PCR条件和引物,例如等位基因特异性PCR。在等位基因特异性PCR的一些情况下,如Kutyavin等所述
(Nucleic Acid Res.34:e128(2006)),可以使用包含3'端荧光部分或基团和5'端猝灭剂的
检测寡核苷酸探针和增强子寡核苷酸。
[0235] 等位基因特异性引物/探针可以是对特定多态性特异的寡核苷酸,可以使用标准方法制备。在某些情况下,等位基因特异性寡核苷酸探针可以与含有基因变异的核酸区域
特异性杂交。在某些情况下,可以选择杂交条件,使得核酸探针可以特异性结合目标序列,
例如变体核酸序列。
[0236] 如果多态性的替代多态性变体可导致限制性位点的产生或消除,则可用等位基因特异性限制性消化分析来检测多态性的多态性变体的存在。可以进行等位基因特异性限制
性消化,例如用可以区分等位基因的特定限制酶。在某些情况下,PCR可用于扩增包含多态
性位点的区域,并且可进行限制性片段长度多态性分析。在某些情况下,对于不改变共同限
制性位点的序列变体,可以设计诱变引物,变体等位基因存在或野生型等位基因存在时可
引入一个或多个限制性位点。
[0237] 可用染料终止子掺入-荧光偏振检测技术(FP-TDI)来确定多态性的多种多态变体中的哪一种存在于受试者中。
[0238] 可以使用标准方法对含有扩增部分的DNA进行斑点印迹,并使印迹与寡核苷酸探针接触,然后可以检测探针与DNA的特异性杂交的存在。所述方法可包括相对于基因组中存
在的多态性位点的两个拷贝确定受试者的基因型,如果在位点存在多个多态性变体,则可
通过指明受试者中存在哪些变体来适当地指示。本文描述的任何检测方法可用于确定受试
者相对于受试者基因组中存在的多态性的一个或两个拷贝的基因型。
[0239] 肽核酸(PNA)探针可以在本文描述的方法中作为核酸探针的补充或替代使用。PNA可以是具有肽样无机骨架的DNA模拟物,例如通过亚甲基羰基接头将有机碱(A、G、C、T或U)
连接到甘氨酸氮的N-(2-氨基乙基)甘氨酸单元。
[0240] 核酸序列分析也可用于检测基因变异,例如可通过测序外显子、内含子、5'非翻译序列或3'非翻译序列来检测基因变异。本领域技术人员可以使用一种或多种核酸分析方法
来检测基因变异,包括但不限于:直接手动测序、自动荧光测序、单链构象多态性测定
(SSCP)、钳制变性凝胶电泳(CDGE)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、双向凝胶电泳(2DGE或
TDGE)、构象敏感凝胶电泳(CSGE)、变性高效液相色谱(DHPLC)、红外基质辅助激光解吸/电
离(IR-MALDI)质谱、迁移率变动分析、定量实时PCR、限制酶分析、异源双链分析、化学错配切割(CMC)、RNase保护测定、使用识别核苷酸错配的多肽、等位基因特异性PCR、实时焦磷酸盐DNA测序、PCR扩增结合变性高效液相色谱(dHPLC)、以及这些方法的组合。
[0241] 可以通过本领域已知的任何测序方法进行测序。可以以高通量进行测序。合适的下一代测序技术包括:454生命科学平台(Roche,Branford,CT)(Margulies等,Nature,437,
376-380(2005))、lllumina基因组分析仪、GoldenGate甲基化测定或Infinium甲基化测定,
即Infinium HumanMethylation 27K BeadArray或VeraCode GoldenGate甲基化阵列
(Illumina,San Diego,CA;Bibkova等,Genome Res.16,383-393(2006);和美国专利号6,
306,597,7,598,035,7,232,656)、或DNA测序通过Ligation,SOLiD系统(Applied 
Biosystems/Life Technologies;美国专利号6,797,470,7,083,917,7,166,434,7,320,
865,7,332,285,7,364,858和7,429,453)、或Helicos True Single Molecule DNA测序技
术(Harris等,Science,320,106-109(2008);和美国专利号7,037,687,7,645,596,7,169,
560,和7,769,400)、Pacific Biosciences单分子实时(SMRTTM)技术和测序(Soni等,Clin 
Chem.53,1996-2001(2007))。这些系统使得从样品中分离的许多多核苷酸可以进行多重平
行测序(Dear,Brief Funct.Genomic Proteomic,1(4),397-416(2003)和McCaughan等,
J.Pathol,220,297-306(2010))。在某些情况下,通过染色修饰的探针的连接、焦磷酸测序
或单分子测序来对多核苷酸进行测序。可以通过测序方法测定多核苷酸的序列,例如:
HelioscopeTM单分子测序、Nanopore DNA测序、Lynx Therapeutics大规模平行信号测序
(MPSS)、454焦磷酸测序、单分子实时(RNAP)测序、Illumina(Solexa)测序、SOLiD测序、Ion TM TM
Torrent 、离子半导体测序、单分子SMRT 测序、聚合酶克隆测序、DNA纳米球测序和
VisiGen生物技术方法。或者,可以使用测序平台测定多核苷酸的序列,包括但不限于:
Illumina提供的Genome Analyzer IIx、HiSeq和MiSeq、Single Molecule Real Time
(SMRTTM)技术,例如:Pacific提供的PacBio RS系统、Biosciences(California)和Solexa 
Sequencer、True Single Molecule Sequencing(tSMSTM)技术、例如Helicos Inc.
(Cambridge,MA)提供的HeliScope TM测序仪。测序可包括MiSeq测序。测序可包括HiSeq测
序。确定多核苷酸的序列可包括配对末端测序、纳米孔测序、高通量测序、鸟枪测序、染料终止子测序、多引物DNA测序、引物步移、Sanger双脱氧测序、Maxim-Gilbert测序、焦磷酸测
序、真实单分子测序,或其任何组合。或者,多核苷酸的序列可以通过电子显微镜或化学敏
感的场效应晶体管(chemFET)阵列来确定。
[0242] 高通量测序方法可包括但不限于:大规模平行信号测序(MPSS,Lynx Therapeutics)、聚合酶克隆测序、454焦磷酸测序、Illumina(Solexa)测序、SOLiD测序、半导体测序、DNA纳米球测序、HelioscopeTM单分子测序、单分子SMRTTM测序、单分子实时
(RNAP)测序、纳米孔DNA测序和/或通过杂交测序,例如:使用DNA微阵列的非酶促方法,或微流体Sanger测序。高通量测序可涉及使用Helicos BioSciences Corporation(Cambridge,
Mass)获得的技术,例如:美国公开申请号20060024711;20060024678;20060012793;
20060012784和20050100932中所述的合成单分子测序(SMSS)方法。
[0243] 如果基因变异导致相对于参考序列产生或消除一个或多个限制性位点,可以将通过限制酶消化的分析用于检测特定的基因变异。在某些情况下,可以进行限制性片段长度
多态性(RFLP)分析,其中相关DNA片段的消化模式指示核酸样品中是否存在特定的基因变
异。
[0244] 可以将与来自受试者的靶核酸序列区段互补的寡核苷酸探针阵列用于鉴定基因变异。寡核苷酸探针阵列可包含寡核苷酸阵列,例如,微阵列。在某些情况下,本公开的特征在于包括具有多个可寻址区域的基板的阵列,以及使用它们的方法。所述多个区域中的至
少一个区域包括与包含基因变异的序列特异性结合的核酸探针,可用于检测是否存在基因
变异,例如,如所描述的一个或多个SNP或微卫星,以确定或鉴定等位基因或基因型。例如,阵列可包括一种或多种核酸探针,其可用于检测与基因和/或基因产物相关的基因变异,例
如与APOE或非APOE基因座相关的那些。在某些情况下,阵列可以进一步包含至少一个区域,
该区域包括可以用于特异性检测与神经病症相关的另一种标志物的核酸探针。
[0245] 可以通过使目标核酸(例如包含基因变异的核酸)与阵列杂交并使用核酸探针检测杂交来进行微阵列杂交。在某些情况下,在杂交之前扩增目标核酸。杂交和检测可以根据
公开的PCT申请:WO 92/10092和WO 95/11995,以及美国专利No.5,424,186中描述的标准方
法进行。例如,可以扫描阵列以确定核酸与其杂交的阵列上的位置。扫描获得的杂交数据可
以是,例如荧光强度的形式,作为阵列上的位置的函数。
[0246] 形成阵列的寡核苷酸探针可以通过许多技术附着到基底上,包括但不限于:原位合成,例如:使用光刻技术的高密度寡核苷酸阵列;在玻璃、尼龙或硝酸纤维上中等至低密
度的点样/印刷;通过掩蔽;以及在尼龙或硝酸纤维杂交膜上斑点印迹。在某些情况下,寡核苷酸可以通过接头固定,包括但不限于通过共价键、离子键或物理键。这些用于固定核酸和
多肽的接头,包括可逆或可切割的接头,都是本领域已知的(美国专利号5,451,683和WO98/
20019)。在某些情况下,寡核苷酸可通过与锚定物杂交非共价固定在基质上,借助于磁珠
在流体中(例如:在孔或毛细管中)。
[0247] 阵列可包含能够与不同基因变异特异性杂交的寡核苷酸杂交探针。在某些情况下,寡核苷酸阵列可包含多个不同的寡核苷酸探针,在不同的已知位置偶联至基质表面。在
某些情况下,寡核苷酸探针可以表现出与多态性位点的差异或选择性结合,并且可以容易
地由本领域普通技术人员设计,例如,与包含多态性位点的序列完全互补的寡核苷酸;例
如,在其内部或一端包含多态性位点的序列,可以优先与包含该序列的核酸杂交,与包含替
代多态性变体的核酸相反。
[0248] 阵列可包括多个检测模块,例如:多组为检测特定多态性而设计的探针。在某些情况下,这些阵列可用于分析多种不同的多态性。在某些情况下,检测模块可以在单个阵列内
或在多个不同的阵列中分组,其中有不同的条件,例如:可以在杂交期间使用针对特定多态
性而优化的条件。使用寡核苷酸阵列检测多态性的一般描述可以在例如美国专利号5,858,
659和5,837,832中找到。除寡核苷酸阵列外,在某些实施方案中可以类似地使用cDNA阵列。
[0249] 本文描述的方法可包括但不限于提供如本文所述的阵列;使阵列与样品接触,以及检测样品中核酸与阵列的结合。该方法可以包括从样品中扩增核酸,例如:与神经障碍相
关的区域,或包括与神经障碍相关的另一区域的区域。本文描述的方法可以包括使用可以
鉴定来自对照和受影响个体的样品中的一种或多种基因的差异表达模式或拷贝数的阵列。
例如,本文所述标志物的探针阵列可用于鉴别来自受影响受试者的DNA与获自未患神经障
碍的个体的对照DNA之间的基因变异。由于阵列上的核苷酸可以含有序列标签或标签,因此
可以相对于基因组序列准确地知道它们在阵列上的位置。可能需要采用能够平行或基本上
同时检测多种基因变异存在的方法,例如:多个多态性位点的多态性变体。在某些情况下,
这些方法可以包括寡核苷酸阵列和其他方法,包括:可以在单个容器中进行反应(例如:扩
增和杂交)的方法,例如:在多孔板各个孔内或其他容器内。
[0250] 确定基因变异的身份还可以包括或包含回顾受试者的病史,其中病史包括关于受试者中一个或多个等位基因或SNP的身份、拷贝数、是否存在的信息,例如:基因测试的结
果。
[0251] 还可以使用本领域众所周知的许多方法中的任何方法来鉴定基因变异。例如:可以使用本领域已知的方法和定制算法或已知算法在公共数据库中检索基因变异。参考序列
可以来自,例如人类基因组序列草图、在各种数据库中的公开信息、或者存储在诸如
GenBank的数据库中的序列。
[0252] 基于阵列的方法的另一种变化可以是使用从Affymetrix SNP阵列或Illumina Bead Arrays上使用的寡核苷酸获得的杂交信号强度。在此,将杂交强度与从对照得到的平
均值进行比较,使得与这些平均值的偏差表明拷贝数的变化。除了提供有关拷贝数的信息
外,SNP阵列还具有提供基因型信息的附加优势。例如,它们可以揭示杂合性的缺失,这可以为出现缺失提供支持证据,或者可能表明节段性单亲二体性(可以概括一些基因组区域的
结构变异的影响,例如,Prader-Willi综合征和Angelman综合征)。
[0253] 基于微阵列的基因组分析所遵循的许多基本程序与表达谱分析和SNP分析中所遵循的那些相似(如果不相同),包括使用专的微阵列设备和数据分析工具。由于基于微阵
列的表达谱分析在本领域中已经很完善,因此可以从该领域的技术进步中学到很多。可以
使用的核酸分析中使用微阵列的实例描述见于美国专利号6,300,063、美国专利号5,837,
832、美国专利号6,969,589,美国专利号6,040,138、美国专利号6,858,412、美国专利申请
号08/529,115、美国专利申请号10/272,384、美国专利申请号10/045,575、美国专利申请号
10/264,571和美国专利申请号10/264,574。应当注意的是,在基因组分析中还存在明显的
差异,例如,靶标和探针的复杂性、DNA相对于RNA的稳定性、重复DNA的存在以及需要鉴定单拷贝数的改变。
[0254] 受试者中疾病或障碍的存在或不存在可以以至少50%置信度确定。例如,受试者中疾病或障碍的存在或不存在可以用至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、
90%、95%、98%、99%或100%的置信度来确定。受试者中疾病或障碍的存在或不存在可以以50%-100%的置信度来确定。例如:受试者中疾病或障碍的存在或不存在可以以约60%
至100%、70%至100%、80%至100%、90%至100%、50%至90%、50%至80%、50%至70%、
50%至60%、60%至90%、60%至80%、60%至70%、70%至90%、70%至80%、或80%至
90%的置信度来确定。
[0255] 计算机实现的方面
[0256] 如本领域普通技术人员所理解的,本文描述的方法和信息(基因变异与神经障碍的关联)可以全部或部分地作为在已知计算机可读介质上的计算机可执行指令来实施。例
如:本文描述的方法可以用硬件实现。或者,该方法可以用存储在例如一个或多个存储器
其他计算机可读介质中的软件实现,并且可以在一个或多个处理器上执行。众所周知,处理
器可以与一个或多个控制器,计算单元和/或计算机系统的其他单元相关联,或者根据需要
植入固件中。如果以软件实现,则例程可以存储在任何计算机可读存储器中,例如:RAM、
ROM、闪存、磁盘、激光盘或其他存储介质,这也是已知的。同样,该软件可以通过任何已知的传送方法传送到计算设备,包括例如通过诸如电话线、因特网、无线连接等的通信信道,或
者通过可移动介质诸如电脑可读盘、闪存盘等。
[0257] 更普遍地,并且如本领域普通技术人员所理解的,上述各种步骤可以各种块、操作、工具、模块和技术来实现,其又可以以硬件、固件、软件或者硬件、固件和/或软件的任何组合来实现。当在硬件中实现时,部分或全部块、操作、技术等可以在例如定制集成电路
(IC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)等中实现。
[0258] 来自这种基因型分析的结果可以存储在数据存储单元中,例如:数据载体,包括计算机数据库、数据存储盘、或者通过其他方便的数据存储装置。在某些实施例中,计算机数
据库是对象数据库,关系数据库或后关系数据库。可以使用任何方便的数据查询方法从数
据存储单元检索数据。
[0259] 当在软件中实现时,软件可以存储在任何已知的计算机可读介质中,例如:磁盘、光盘或其他存储介质、RAM或ROM或计算机的闪存、处理器、硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带机等等。同样,软件可以通过任何已知的传送方法传送给用户或计算系统,包括例如,计算机
可读盘或其它可传送的计算机存储机构。
[0260] 所要求保护的方法的步骤可以与许多其他通用或专用计算系统环境或配置一起操作。可适用于权利要求的方法或系统的众所周知的计算系统、环境和/或配置的示例,包
括但不限于:个人计算机、服务器计算机、手持或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机,包括任何上述系统或设备的分布式计算环境等。
[0261] 本文描述的方法和系统的步骤可以在由计算机执行的计算机可执行指令(例如:程序模块)的一般情况中描述。通常,程序模块包括例程、程序、对象、组件和/或数据结构,执行特定任务或实现特定抽象数据类型。该方法和装置还可以在分布式计算环境中实施,
其中任务由通过通信网络连接的远程处理设备执行。在集成和分布式计算环境中,程序模
块可以位于本地和远程计算机存储介质中,包括:存储器存储设备。可以使用当前技术或在
本申请的提交日期之后开发的技术来实现许多替代实施例,这仍然落入本公开限定的权利
要求的范围内。
[0262] 本文公开的方法可以用软件实现,可以用硬件、固件等实现,可以由任何其他处理器实现。因此,本文描述的组件可以在标准多用途CPU中实现,或者在专门设计的硬件或固
件上实现,例如:特定应用集成电路(ASIC)或其他所需的硬连线设备。当在软件中实现时,
软件例程可以存储在任何计算机可读存储器中,例如:磁盘、激光盘或其他存储介质、计算
机或处理器的RAM或ROM、任何数据库等。该软件可以通过任何已知或所需的传送方法传送
给用户或筛选系统,包括例如在计算机可读盘或其他可传送的计算机存储机构上或通过通
信信道,例如电话线、互联网或无线通信。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以对
本文描述和示出的技术和结构进行修改和变化。
[0263] 电脑系统
[0264] 可以使用计算机或计算机系统评估AD。图3显示了使用计算机评估受试者AD的示例性方法。可以从受试者(图3,301)获得样品(图3,302)。可以使用计算机系统(图3,304)来评估基因变异或蛋白质突变(图3,303)。在某些情况下,计算机系统可以比较样品与参照的
核酸信息、测定基因变异是否存在和/或存储基因变异是否存在的测试或测定结果。参照可
以存储在计算机系统中。或者,参照可以存储在其他计算机、数据库和/或服务器中,并且可以通过网络(例如:因特网)访问(图3,307)。在其他情况下,可以将基因变异是否存在的测
试或测定结果存储在远程服务器上、中或数据库中(图3,307)。在一些情况下,计算机系
统可以确定受试者患有AD,具有AD风险增加,或具有AD风险降低。受试者是否患有AD、具有
AD风险降低、具有AD风险增加或基因变异的存在与否的结果,可以传送给输出装置,例如,
监测器(图3,305)。测试、计算机系统和输出设备(图3,303、304和305)可以集成到单个设备中(图3,306)。在某些情况下,这种设备可以是便携式设备,例如,智能手机。该装置可以被设想为便携式装置,在医院和/或医院前环境(例如:在救护车或患者家中)使用。通常,设备可以具有存储可执行指令的存储器,以及执行可执行指令以检测AD的处理器。
[0265] 治疗和疗法
[0266] 本公开提供了治疗或实现预防神经疾病或障碍(例如,AD)的几种方法。在一些实施方案中,本公开提供了治疗AD的几种方法。在某些情况下,本公开提供了治疗APOESNP相
关疾病,非APOE SNP相关疾病,具有基因变异或痴呆而易患有此类疾病或具有此类疾病风
险的患者的几种方法。适合接受治疗的患者包括具有本文公开的疾病风险但未显示症状的
个体,以及目前显示症状或突触核蛋白病早期警告信号的患者,例如:脑电图减慢、神经精
神病学的表现(抑郁、痴呆、幻觉、焦虑、冷漠、快感缺失)、自主神经性变化(直立性低血压、膀胱紊乱、便秘、大便失禁、流涎、吞咽困难、性功能障碍、脑血流变化)、感觉变化(嗅觉、疼痛、颜色辨别异常感觉)、睡眠障碍(REM睡眠行为障碍(RBD)、不宁腿综合征/周期性肢体运
动、睡眠过度、失眠)、静止性震颤、肌肉僵硬、运动迟缓和姿势不稳定,以及其他各种体征和症状(疲劳、复视、视力模糊、皮脂溢出、体重减轻/增加)。因此,本发明的方法可以预防性地施用于具有已公开疾病的已知遗传风险的个体。这些个体包括有经历过该疾病的亲属的个
体,和通过分析基因或生化标志物确定其风险的个体。
[0267] 在无症状或有症状的患者中,治疗可以在任何年龄(例如:5、10、20、30、40、50、60或70岁)开始。然而,通常在患者达到35、40、50、60或70岁之前可能没有必要开始治疗。治疗可以在一段时间内需要单剂量或多剂量给药。在某些情况下,治疗通常在一段时间内需要多次剂量。可以在一段时间内通过评估症状、测定抗体或活化的T细胞或B细胞对治疗剂的
反应来监测治疗。在某些情况下,可以给予加强剂量。在某些情况下,如果对给药剂量的反
应下降,则可以指示加强剂量。
[0268] 在本文所述治疗的预防性应用中,在有效降低风险、减轻严重性或延迟至少一种病征或症状发作的方案(给药剂量、频率和途径)中,可以对易患疾病或有疾病风险的患者
给予治疗,如抗体或药物组合物。在一些预防性应用中,该方案有效抑制或延迟脑中α突触
核蛋白和/或截短片段的积累,和/或抑制或延迟其毒性作用和/或抑制/或延迟行为缺陷的
发展。治疗应用中,有效改善或至少抑制至少一种病征或症状进一步恶化的方案(给药剂
量,频率和途径)中,对疑似或已患有本文所述疾病的患者进行治疗,。在一些治疗应用中,该方案有效减少或至少抑制α突触核蛋白、截短片段、相关毒性和/或行为缺陷或症状的进
一步增加。
[0269] 如果相对于没有接受本公开的方法治疗的对照群体的平均结果,个体接受治疗的患者获得更有利的结果;或者如果在受控制的临床试验(例如:II期、II/III期或III期试
验)中证实接受治疗的患者相比对照组患者有更有利的结果,则可以认为该方案在治疗上
或预防上有效。
[0270] 有效剂量可以根据许多不同因素而变化,包括:给药方式、靶位点、患者的生理状态,包括:患者是人还是动物、施用的其他药物、以及治疗是预防性的还是治疗性的。
[0271] 抗体的示例性剂量范围可以是0.01至5mg/kg患者体重、更通常是0.1至3mg/kg或0.15至2mg/kg或0.15至1.5mg/kg或更多。可以在每天、隔日、每周、每两周、每月、每季度或根据经验分析而定的任何其他时间表给予这种剂量的治疗。示例性治疗需要在延长的时期
内以多剂量给药,例如至少六个月。另外的示例性治疗方案需要每两周施用一次或每月施
用一次或每3至6个月施用一次。在某些情况下,可以给予受试者治疗,然后评估后续的治
疗。
[0272] 治疗的治疗有效量可取决于受试者的体重。在某些情况下,治疗的治疗有效量是受试者体重每kg治疗至少约1μg,例如,受试者体重每kg治疗至少约1、2、3、4、5、6、7、8、9、
10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000μg。在某些情况下,治疗的治疗有效量是每kg受试者体重治疗至少约1mg,例如,每kg受试者体重治疗
至少约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、
700、800、900或1000mg。在某些情况下,治疗的治疗有效量是每kg受试者体重治疗小于约
1000μg,例如:每kg受试者体重治疗小于约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、
80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000μg。在某些情况下,治疗有效量是每kg受试者体重治疗小于约1000mg,例如每kg受试者体重治疗小于约1、2、3、4、5、6、7、8、9、
10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000mg。在某些情况下,治疗的治疗有效量范围为每kg受试者体重治疗约1μg至1000μg,例如,每kg受试者体重治疗约1至700、1至500、1至300、1至100、1至50、1至10、10至700、10至500、10至300、10至100、10至80、10至60、10至40、10至20、50至700、50至500、50至300、50至100、100至700、
100至500、100至300、300至700、300至500或500至700μg。在某些情况下,治疗的治疗有效量范围为每kg受试者体重治疗约1μg至10μg。在某些情况下,治疗的治疗有效量范围为每kg受试者体重治疗约10μg至100μg。在某些情况下,治疗的治疗有效量范围为每kg受试者体重治疗约100μg至500μg。在某些情况下,治疗的治疗有效量范围为每kg受试者体重治疗约1μg至
1000mg,例如:每kg受试者体重治疗约1至700、1至500、1至300、1至100、1至50、1至10、10至
700、10至500、10至300、10至100、10至80、10至60、10至40、10至20、50至700、50至500、50至
300、50至100、100至700、100至500、100至300、300至700、300至500或500至700mg。在某些情况下,治疗的治疗有效量范围为每kg受试者体重治疗约16mg至24mg。在某些情况下,治疗的
治疗有效量范围为每kg受试者体重治疗约30mg至100mg。在某些情况下,治疗的治疗有效量
范围为每kg受试者体重治疗约50mg至140mg。在某些情况下,治疗的治疗有效量范围为每kg
受试者体重治疗约115mg至125mg。治疗的治疗有效量也可以是受试者治疗的每日剂量。
[0273] 本文描述的治疗是可以施用于个体的,例如,抗体。给药途径可包括:局部、静脉内、口服、皮下、动脉内、颅内、鞘内、腹膜内、鼻内或肌肉内。一些给药途径可以是静脉内或皮下。治疗药物如抗体进可以在手臂或腿部肌肉中注射。在一些方法中,可以将治疗药物直
接注射到累积沉积物的特定组织或器官中,例如,颅内注射。
[0274] 可以在GMP条件下制造的无菌且基本等渗的药物组合物。药物组合物可以以单位剂型提供(即:单次给药的剂量)。可以使用一种或多种生理上可接受的载体、稀释剂、赋形
剂或佐剂配制药物组合物。配方取决于所选择的给药途径。对于注射,可以将治疗药物组合
物配制在水溶液,优选生理上相容的缓冲液中,例如:Hank溶液、Ringer溶液或生理盐水或
乙酸盐缓冲液(以减少注射部位的不适)。溶液可含有配制剂,例如:悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。或者治疗药物可以为冻干形式,在使用前用合适的载体(例如:无菌无热原水)复溶。
[0275] 本发明的方案可以与另一种有效治疗或预防待治疗的疾病的药剂组合给予。例如,针对α突触核蛋白的免疫疗法(WO/2008/103472)、左旋多巴、多巴胺激动剂、COMT抑制
剂、MAO-B抑制剂、金刚烷胺或抗胆碱能剂,可以与本发明方案组合使用。在一些实施方案
中,施用可包括本文公开的疗法。
[0276] 本文描述的治疗可以增加受试者的认知功能。在某些情况下,本文描述的治疗可以增强患有本文公开的疾病例如AD的受试者的认知功能。认知功能可以通过本领域已知的
方法测量。在某些情况下,可以以受试者利用空间信息恐惧条件反射或主动回避的迷宫来
测量认知功能。
[0277] 认知功能可以通过几种标准化测试中的一种或多种来测量。认知功能的测试或测定的实例已有文献论述(Ruoppila和Suutama,Scand.J.Soc.Med.Suppl.53,44-65,1997),
包括且不局限于:标准化的心理测试(例如:Wechsler记忆量表、Wechsler成人智力量表、
Raven标准渐进矩阵、Schaie-Thurstone成人心理能力测试)、神经心理学测试(例如:
Luria-Nebraska)、元认知自我评估(例如:Metamemory问卷调查)、视觉空间筛选测试(例
如:Poppelreuter图案、时钟识别、蜂窝绘图和取消)、认知筛选测试(例如:Folstein迷你精神状态测试)和反应时间测试。认知表现的其他标准测试包括阿尔茨海默病评估量表-认知
量表(ADAS-cog)、变化量表的临床总体印象(CIBIC-plus量表)、日常生活量表的阿尔茨海
默病合作研究活动(ADCS-ADL)、迷你精神状态检查(MMSE)、神经精神病学清单(NPI)、临床
痴呆评定量表(CDR)、剑桥神经心理学成套自动化测试(CANTAB)或Sandoz临床评估-老年医
学(SCAG)、Stroop测试、踪迹制作、Wechsler数字跨度、以及CogState计算机化认知测试。此外,可以使用诸如正电子发射断层扫描(PET)、功能磁共振成像(fMRI)、单光子发射计算机
断层扫描(SPECT)的成像技术或允许测量脑功能的任何其他成像技术来测量认知功能。
[0278] 蛋白激酶
[0279] 多种小分子激酶抑制剂已被美国FDA批准并可在市场上获得,其中一些例子包括:伊马替尼(Gleevec)、索拉非尼(Nexavar)、舒尼替尼(Sutent)、雷帕霉素(西罗莫司)。潜在
可用作药物的激酶相关信号传导途径包括蛋白激酶Cd、MLK-cjun N-末端激酶(JNK)信号级
联和AKT/蛋白激酶B(PKB)信号级联,所有这些都是与程序性细胞死亡有关的激酶。MLK抑制
剂CEP1347已被证明在各种神经退行性模型中具有神经保护作用。本文公开的一种或多种
蛋白激酶抑制剂可用作治疗神经疾病如AD的疗法。
[0280] 前药
[0281] 前药包括其中氨基酸残基,或者两个或多个(例如:两个,三个或四个)氨基酸残基的多肽链通过肽键共价连接到母体化合物的游离氨基、羟基或羧酸基团的化合物。因此,本
公开的某些方面提供了通过施用组蛋白脱乙酰基酶抑制剂或其衍生物,其前药或其盐来治
疗神经变性疾病的方法。可以通过如体外实验容易地确定特定化合物是否是HDAC抑制剂。
这类实验程序是本领域技术人员所熟知的。此外,许多HDAC抑制剂是众所周知的。示例性
HDAC抑制剂包括但不限于:TSA、DPAH、Tubastatin A、MGCD、异羟肟酸(或异羟肟酸酯),例如:曲古抑菌素A、伏立诺他(SAHA)、belinostat、LAQ824和panobinostat、环状四肽类(例
如:trapoxin B)和缩酚酸肽、苯甲酰胺如恩替司他、CI994和mocetinostat、亲电子酮、以及脂肪酸化合物如苯基丁酸酯和丙戊酸。
[0282] RNA治疗
[0283] 本公开的核酸和/或变体,或包含其互补序列的核酸,可用作反义构建体以控制细胞、组织或器官中的基因表达。与反义技术相关的方法是本领域技术人员所熟知的,并且在
Antisense Drug Technology:Principles,Strategies,and Applications,Crooke,
Marcel Dekker Inc.,New York(2001)中有所描述和综述。通常,反义核酸被设计为与由基
因表达的mRNA区域互补,使得反义分子与mRNA杂交,从而阻断mRNA翻译成多肽。几类反义寡
核苷酸是本领域技术人员已知的,包括切割剂和阻断剂。切割剂与靶RNA位点结合,激活切
割靶RNA的细胞内核酸酶(例如:Rnase H或Rnase L)。阻断剂与靶RNA结合,通过核糖体的空
间位阻抑制多肽翻译。阻断剂的实例包括核酸、吗啉代化合物、锁核酸和甲基膦酸盐
(Thompson,Drug Discovery Today,7:912-917(2002))。反义寡核苷酸可直接用作治疗剂,并且还可用于确定和验证基因功能,例如通过基因敲除或基因敲低实验。反义技术的相关
论述可见于Lavery等,Curr.Opin.Drug Discov Devel 6 561-569(2003)、Stephens等,
Curr.Opin.Mol Ther.5.118-122(2003)、Kurreck,Eur.J.Biochem.270.1628-44(2003)、
Dias et al,Mol Cancer Ter.1-347-55(2002)、Chen,Methods Mol Med.75:621-636
(2003)、Wang等,Curr Cancer Drug Targets 1.177-96(2001)和Bennett,Antisense 
Nucleic Acid Drug.Dev.12 215-24(2002)。
[0284] 本文所述的基因变异可用于选择和设计对特定变异具有特异性的反义试剂(例如:具有特定基因变异的MSA中的特定基因变异或多态性标志物)。使用本文描述的关于变
体的信息,可以设计特异性靶向含有本公开的一种或多种变异的mRNA分子的反义寡核苷酸
或其他反义分子。以这种方式,可以抑制或阻断含有本公开的一种或多种变异(标志物和/
或单倍型)的mRNA分子的表达。可以设计反义分子以特异性结合靶核酸的特定等位基因形
式(即:一种或几种变异(等位基因和/或单倍型)),从而抑制源自该特定等位基因或单倍型
的产物的翻译,但是不会在靶核酸分子的特定多态性位点结合其他或替代变体。
[0285] 由于反义分子可用于使mRNA失活以抑制基因表达,从而抑制多肽表达,因此该分子可用于治疗疾病或病症,例如,神经病症。该方法可以包括通过核酶切割减弱mRNA翻译的
能力,所述核酶含有与mRNA中的一个或多个区域互补的核苷酸序列。此类mRNA区域包括,例
如:多肽编码区,特别是对应于催化活性、底物和/或配体结合位点、或多肽的其他功能结构域的多肽编码区。
[0286] 自从在秀丽隐杆线虫中发现了RNA干扰(RNAi)现象(Fire等,Nature 391:806-11(1998)),过去十年都在该方面有积极研究,近年来科学界更积极钻研它在人类疾病的潜在
治疗价值(综述见于Kim&Rossi,Nature Rev,Genet.8:173-204(2007))。RNA干扰(RNAi),也称为基因沉默,基于使用双链RNA分子(dsRNA)来关闭特定基因。在细胞中,细胞质双链RNA
分子(dsRNA)由细胞复合物加工成为小干扰RNA(siRNA)。siRNA指导多肽-RNA复合物靶向靶
mRNA上的特定位点,导致mRNA的切割(Thompson,Drug Discovery Today,7:912-917
(2002))。siRNA分子的长度通常为约10-15、20、21、22或23至25个核苷酸。因此,本公开的一个方面涉及分离的核酸序列,以及这些分子用于RNA干扰的用途,例如:作为小干扰RNA分子
(siRNA)。在一些实施方案中,分离的核酸序列长度可为2至30个核苷酸、长度为18至26个核
苷酸、长度为19至25个核苷酸、长度为20至24个核苷酸、或长度为21、22或23个核苷酸。
[0287] 双链RNA诱导的基因沉默可以在至少三种不同水平上发生:(i)转录失活,是指RNA引导的DNA或组蛋白甲基化调节;(ii)siRNA诱导的mRNA降解;和(iii)mRNA诱导的转录衰
减。通常认为哺乳动物细胞中RNA诱导的沉默(RNA干扰或RNAi)的主要机制可能是mRNA降
解。RNA干扰(RNAi)是一种在翻译阶段或通过阻碍特定基因转录来抑制基因表达的机制。特
异性RNAi途径多肽可以由dsRNA引导至靶向信使RNA(mRNA),在该处“切割”靶标,将其分解
成不再能够翻译成多肽的较小部分。
[0288] 双链寡核苷酸可以通过组装两个不同的寡核苷酸序列形成,其中一条链的寡核苷酸序列与第二条链的寡核苷酸序列互补;这种双链寡核苷酸通常由两个单独的寡核苷酸
(例如:siRNA)组装,或者是由单个分子自身折叠形成双链结构(例如:shRNA或短发夹RNA)。
本领域已知的这些双链寡核苷酸都具有以下共同特征:双链体的每条链具有不同的核苷酸
序列,其中仅一个核苷酸序列区域(指导序列或反义序列)与靶核酸序列具有互补性,另一
条链(有义序列)包含与靶核酸序列同源的核苷酸序列。
[0289] RNAi介导基因沉默的另一途径起源于内源编码的初级microRNA(pn-miRNA)转录物介导,其在细胞中加工以产生前体miRNA(pre-miRNA)。这些miRNA分子从细胞核输出到细
胞质,在那里它们经过处理以产生成熟的miRNA分子(miRNA),再通过识别mRNA的3'非翻译
区中的靶位点来指导翻译抑制,并且随后通过处理小体(P-bodies)来降解mRNA(综述见于
Kim&Rossi,Nature Rev.Genet.8:173-204(2007))。microRNA(miRNA)是长度约21-23个核
苷酸的单链RNA分子,其调控基因表达。成熟的miRNA分子与一种或多种信使RNA(mRNA)分子
部分互补,其主要功能是下调基因表达。
[0290] RNAi的临床应用包括掺入合成的siRNA双链体,其大小可以是约20-23个核苷酸,并且可以具有2个核苷酸的3'重叠。通过靶mRNA的序列特异性设计实现基因表达的敲低。本
领域技术人员已知可用于最佳设计和合成这种分子的几个商业位点。
[0291] 其他应用提供了更长的siRNA分子,其长度通常为约20-40个核苷酸,在一些实施方案中,长度为27、28、29、30或40个核苷酸,以及小发夹RNA(shRNA;长度通常为约29个核苷酸)。如Amarzguioui等人所述,后者是天然表达的(FEBS Lett.579:5974-81(2005))。化学
合成的siRNA和shRNA可以是用于体内加工的底物,并且在某些情况下提供相比短设计更有
效的基因沉默(Kim等,Nature Biotechnol.23:222-226(2005);Siola等,Nature 
Biotechnol.23:227-231(2005))。通常,siRNA可以提供基因表达的瞬时沉默,因为它们的
细胞内浓度会被随后的细胞分裂稀释。相比之下,只要发生shRNA的转录,表达的shRNA介导
长期且稳定的敲低靶转录物(Marques等,Nature Biotechnol.23.559-565(2006),
Brummelkamp等,Science 296.550-553(2002))。
[0292] 由于RNAi分子(包括siRNA,miRNA和shRNA)以序列依赖性方式起作用,因此本文所述的变体可用于设计RNAi试剂识别特定核酸,包含特定基因变异、等位基因和/或单倍型;
但不识别不包含基因变异、或包含其他等位基因或单倍型的核酸序列。因此,这些RNAi试剂
可以识别并破坏靶核酸序列。与反义试剂一样,RNAi试剂可用作治疗剂(即用于关闭疾病相
关基因或疾病相关基因变体),但也可用于表征和验证基因功能(例如:通过基因敲除或基
因敲除实验)。
[0293] 可以通过本领域技术人员已知的一系列方法进行RNAi的递送。利用非病毒递送的方法可包括:胆固醇、稳定核酸-脂质颗粒(SNALP)、重链抗体片段(Fab)、适体和纳米颗粒。
病毒递送方法可包括使用慢病毒、腺病毒和腺相关病毒。在一些实施方案中,siRNA分子可
以进行化学修饰以增加其稳定性。这可以包括在核糖的2'位置处的修饰,包括2'-O-甲基苯
和2'-氟嘧啶,其提供对RNase活性的抗性。其他的化学修饰是可能的,也是本领域技术人员
已知的。
[0294] 基于抗体的治疗药物
[0295] 本公开体现了调节由与神经障碍相关的基因表达的肽序列或RNA的试剂。如本文所用,“生物标志物”可包括本公开的基因变异或本文公开的任何一种基因的基因产物,例
如,RNA和多肽。基因变异可以是本文公开的一种或多种基因变异,例如如表1、表3、表4、表
7、表8和/或表9中所列。此类调节剂包括但不限于多肽、肽模拟物、拟肽或任何其他形式的
分子,其结合并改变与神经障碍相关的生物标志物相关的信号转导或功能,对神经障碍相
关生物标志物具有抑制或刺激作用,或对神经障碍相关生物标志物配体的表达或活性具有
刺激或抑制作用,例如,还提供了特异性结合基因产物的一种形式但是不结合基因产物的
另一形式的多克隆抗体和/或单克隆抗体,或者其结合含有多态性位点的变体或参考基因
产物的一部分。本公开容提供了靶向神经障碍相关生物标志物的基于抗体的药剂。任何合
适形式的抗体(例如:单克隆、多克隆或合成的)的基于抗体的试剂可用于本文公开的治疗
方法中。基于抗体的试剂包括抗体的任何靶结合片段以及肽体,肽体是改造的治疗分子,其
可以结合人药物靶标并且含有与抗体恒定结构域连接的肽。在一些实施方案中,用于靶向
神经障碍相关生物标志物的抗体是人源化抗体。人源化抗体的方法是本领域熟知的。在一
些实施方案中,治疗性抗体可包含针对与本公开中描述的神经障碍相关的生物标志物产生
的抗体,其中所述抗体与另一种或多种药剂缀合,例如:细胞毒剂或药剂。
[0296] 术语“抗体”可以指免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性部分,即含有特异性结合抗原的抗原结合位点的分子。特异性结合本公开的多肽的分子是结合该多肽或其
片段的分子,但其基本上不结合天然含有多肽的核酸样品中的其他分子。本公开提供了与
本公开的多肽或核酸结合的多克隆和单克隆抗体。
[0297] 一般而言,本公开的抗体(例如:单克隆抗体)可用于通过标准技术(例如:亲和层析或免疫沉淀)分离本公开的多肽。可以使用对本公开多肽特异的抗体来检测多肽(例如:
在细胞裂解物、细胞上清液或组织样品中),以评估多肽的丰度和表达模式。作为临床测试
程序的一部分,抗体可以在诊断、预后或治疗诊断中用于监测组织中的多肽水平,例如:以
确定给定治疗方案的功效。抗体可以与可检测物质偶联以促进其检测。可检测物质的实例
包括:各种酶、辅基、荧光材料、发光材料、生物发光材料和放射性材料。合适的酶的实例包括:辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶或乙酰胆碱酯酶;合适的辅基复合物的实例包括:链霉抗生物素蛋白/生物素和抗生物素蛋白/生物素;合适的荧光材料的实例包括:
伞形酮、荧光素、异硫氰酸荧光素、罗丹明、二氯三嗪胺荧光素、丹磺酰氯或藻红蛋白;发光材料的实例包括:鲁米诺(luminol);生物发光材料的实例包括:荧光素酶、荧光素和水母发光蛋白;合适的放射性材料的实例包括:125I、131I、35S或3H。抗体也可用于药物基因组学分析。在此类实施方案中,针对由根据本公开的核酸编码的变体多肽的抗体,例如由包含本
公开的至少一种基因变异的核酸编码的变体多肽,可用于鉴别可受益于经改进的治疗方式
的个体。
[0298] 此外,抗体可用于评估变体多肽在疾病状态(例如在疾病的活跃阶段)的表达,,或在易患与多肽功能相关的疾病(特别是神经类疾病)的个体中的表达。由包含如本文所述的
至少一种多态标志物或单倍型的核酸编码的本公开的变体多肽的特异性抗体,可用于筛选
变体多肽的存在,例如,以筛选通过变体多肽的存在指示的神经障碍的易感性。
[0299] 抗体可用于其他方法。因而,抗体可用作评估多肽的筛选工具,例如本公开的变体多肽,结合电泳迁移率、等电点、胰蛋白酶或其他蛋白酶消化的分析,或用于本领域技术人
员已知的其他物理测定。抗体也可用于组织分型。在一个这样的实施方案中,特异性变体多
肽可以与特定组织类型中的表达相关,并且可以使用对变体多肽特异的抗体来鉴别特定组
织类型。
[0301] 基因治疗可以用作治疗剂以调节由与发展性障碍相关的基因表达的肽序列或RNA。基因治疗涉及使用DNA作为治疗疾病的药剂。DNA可用于补充或改变个体细胞内的基
因,作为治疗疾病的疗法。基因治疗可用于改变与生物标志物相关的发展性障碍的相关信
号转导或功能,对发育障碍相关的生物标志物具有抑制或刺激作用,或对发展性障碍相关
的生物标志物配体的表达或活性具有刺激或抑制作用。在一实施方案中,基因治疗涉及使
用编码功能性治疗基因的DNA以替换突变的基因。其他形式涉及直接校正突变,或使用编码
治疗性多肽药物(而不是天然人类基因)的DNA来提供治疗。编码治疗性多肽的DNA可以包装
在将DNA引入体内细胞中的载体内。一旦进入,DNA就会被细胞机器表达,从而产生治疗剂治
疗受试者的疾病。
[0302] 用于测试治疗剂的基因治疗剂和其他试剂可包括:含有治疗基因的质粒、病毒载体、人工染色体等;或编码治疗产物的多核苷酸,包括:小干扰RNA(siRNA)、核酶和反义RNA的编码序列。在进一步实施方案可以包含:可操作地连接的启动子(例如组成型启动子),或
可调节的启动子(例如诱导型启动子,如IPTG诱导的),紧密调节的启动子(例如在没有它的
同源诱导剂或抑制剂的情况下,允许很少或没有可检测转录的启动子),或组织特异性启动
子。用于制备、测试和使用这些和相关试剂的方法是本领域所熟知的。参见例如:Ausubel
(编),Current Protocols in Molecular Biology(2007John Wiley&Sons,NY);
Rosenzweig和Nabel(编),Current Protocols in Human Genetics(特别是13章,"De肝y 
Systems for Gene Therapy",2008John Wiley&Sons,NY);Abell,Advances in Amino 
Acid Mimetics and Peptidomimetics,1997Elsevier,NY。在另一个实施方案中,基因治疗
剂可以包括锌指核酸酶(ZFN)或转录激活因子样效应核酸酶(TALEN)策略,参见例如:Urnov
等(2010),Nature Reviews Genetics 11(9):636-46;Yusa等(2011),Nature 478(7369):
391-4;Bedell等(2012),Nature ePub Sep 23,PubMed ID 23000899.。
[0303] 作为非限制性实例,一种这样的实施方案考虑将用于治疗AD的基因治疗剂(例如:工程化治疗性病毒、携带治疗剂的纳米颗粒等)引入受试者的一个或多个注射部位,而无需
在活检标本上进行成像、手术或组织学检查。当然,还可以考虑定期监测循环是否有泄漏
治疗剂和/或随后的活组织检查样品分析,例如,以评估药剂对靶组织的影响。基因疗法可
包括在本文所述的任何其他疗法之前、之后或同时施用治疗性多核苷酸。在一些实施方案
中,治疗基因可包括本文公开的生物标志物的反义形式、本文所述的生物标志物的序列、或
本文公开的生物标志物的抑制剂。
[0304] 治疗的方法
[0305] 本公开的一些实施方案涉及使用药物组合物和试剂盒的方法,所述包含药物组合物和试剂盒可以抑制一种或多种神经障碍相关生物标志物以抑制或减少神经障碍进展的
药剂。本公开的另一个实施方案提供用于治疗受试者的方法、药物组合物和试剂盒。如本文
所用的术语“受试者”包括人类以及其他哺乳动物。如本文所用的术语“治疗”包括实现治疗益处和/或预防益处。治疗益处是指根除或改善病症。此外,通过根除或改善与神经障碍相
关的一种或多种生理症状来实现治疗益处,使得在受试者中观察到改善,尽管受试者仍然
可能患有神经障碍。
[0306] 对于需要预防益处的实施方案,本公开的药物组合物可施用于具有患神经障碍风险的受试者,或施用于即使未能经过筛查但报告有神经障碍的一种或多种生理症状的受试
者。给药可以预防神经病症的发展,或者它可以减少、减轻、缩短和/或改善神经病症或发展的症状的进展。药物组合可以调节或靶向与神经障碍相关的生物标志物。其中,术语“调节”包括抑制与神经障碍相关的生物标志物或者激活与神经障碍相关的生物标志物。
[0307] 降低一种或多种神经障碍的相关生物标志物的活性,也被称为“抑制”神经障碍的相关生物标志物。术语“抑制”及其语法词形变化,例如“抑制性”,不需要是完全抑制,而是指神经障碍相关生物标志物活性的减少。在某些情况下,这种减少为在没有抑制作用的情
况下(例如:在抑制剂不存在的情况下)的酶或其他生物学上重要的分子过程的活性的至少
5%,至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少75%、至少90%、以及可以是至少95%。相反,短语“不抑制”及其语法词形变化指的是,在药剂存在的情况下,酶或其他生物学上重要的分子的活性降低少于20%、少于10%、以及可以是少于5%的情况。此外,短语“基本上不抑制”及其语法词形变化是指在药剂存在的情况下,酶或其他生物学上重要的
分子的活性降低少于30%、少于20%、以及在某些情况下少于10%的情况。
[0308] 增加与一种或多种神经障碍相关的多肽和/或核酸的活性和/或功能可被称为“激活”多肽和/或核酸。术语“激活”及其语法词形变化,例如“活化”,并不要求是完全活化,而是指与神经障碍相关的生物标志物活性的增加。在某些情况下,这种增加为在没有活化作
用的情况下(例如:在没有活化剂的情况下)的酶或其他生物学上重要的分子过程的活性的
至少5%、至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少
75、至少85%、至少90%,以及可以是至少95%。相反,短语“不激活”及其语法词形变化指的是在药剂存在的情况下,酶或其他生物学上重要的分子的活性增加少于20%、少于10%和
少于5%的情况。此外,短语“基本上不活化”及其语法词形变化指的是在药剂存在的情况
下,酶或其他生物学上重要的分子的活性增加少于30%、少于20%,以及在某些情况下少于
10%的情况。
[0309] 降低酶活性的能力可以是针对酶或其他生物学上重要的分子过程的药剂或药剂组合的效力或活性的量度。可以通过无细胞、全细胞和/或体内测定以IC50,Ki和/或ED 50
值测量效力。IC50值表示在给定条件下抑制酶活性一半(50%)所需的试剂浓度。Ki值表示
抑制剂与酶或其他相关生物分子结合的平衡亲和常数。ED50值表示在生物测定中影响半数
最大响应所需的药剂剂量。本领域普通技术人员将理解这些测量的进一步细节,并且可以
在关于生物化学,酶学等的标准教科书中找到。
[0310] 本公开还包括可用于治疗神经障碍的试剂盒。这些试剂盒包含抑制神经障碍相关生物标志物或神经疾病相关生物标志物的试剂或试剂组合,并且在一些实施方案中包含指
导本文所述的各种方法和方法使用试剂盒的说明书。此类试剂盒还可包括信息,例如:科学
文献参考、包装说明书材料、临床试验结果和/或这些的概述等,以指示或肯定药剂的活性
和/或优点。这些信息可以基于各种研究的结果,例如:使用涉及体内模型的实验动物的研
究和基于人临床试验的研究。本文描述的试剂盒可以提供、销售和/或促销给健康提供者,
包括医生、护士、药剂师、处方名册官员等。
[0311] 制剂、给药途径和有效剂量
[0312] 本公开的又一方面涉及包含本公开的药剂或药剂组合的药物组合物的制剂、给药途径和有效剂量。如上所述,此类药物组合物可用于治疗以上所述的神经障碍进展和神经
障碍相关症状。
[0313] 本公开的化合物可以作为药物制剂施用,包括适合于口服(包括口腔和舌下)、直肠、鼻、外用、透皮贴剂、肺,阴道、栓剂或肠胃外(包括肌肉内、动脉内、鞘内、皮内、腹膜内、皮下和静脉内)给药或适合于通过雾化、吸入或吹入给药的形式。关于药物递送系统的一般
信息可见于Ansel等,Pharmaceutical  Dosage Forms and Drug De肝ySystems
(Lippencott Williams&Wilkins,Baltimore Md。(1999))。
[0314] 在不同实施方案中,药物组合物可包括载体和赋形剂(包括但不限于:缓冲剂、碳水化合物、甘露醇、多肽、氨基酸、抗氧化剂抑菌剂、螯合剂、悬浮剂、增稠剂和/或防腐剂);
水;油包括:石油、动物、植物或合成来源的那些,例如:花生油大豆油、矿物油、芝麻油等;
盐溶液;葡萄糖水溶液和甘油溶液;调味剂着色剂;防粘剂和其它可接受的添加剂、佐剂或粘合剂;其他药学上可接受的辅助物质以接近生理条件,例如:pH缓冲剂、张力调节剂、乳化剂、润湿剂等。赋形剂的实例包括:淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩、胶、硬脂酸钠、甘油单硬脂酸酯、滑石、氯化钠脱脂乳、甘油、丙烯、乙二醇、水、乙醇等。在某些情况下,药物制剂基本上不含防腐剂。在其他实施方案中,药物制剂可含有至少一种防
腐剂。药物剂型的一般方法可见于Ansel等,Pharmaceutical Dosage Forms and Drug De
肝y Systems(Lippencott,Williams,&Wilkins,Baltimore Md。(1999))。可以认识到,尽管可以使用本领域普通技术人员已知的任何合适的载体来施用本公开的组合物,但载体的类
型可以根据施用方式而变化。
[0315] 还可以使用众所周知的技术将治疗剂包封在脂质体内。可生物降解的微球也可用作本公开的药物组合物的载体。合适的可生物降解的微球体已公开在例如:美国专利号4,
897,268、5,075,109、5,928,647、5,811,128、5,820,883、5,853,763、5,814,344和5,942,
252。在某些情况下,治疗剂可以是化合物。
[0316] 可以在脂质体或微球(或微粒)中施用治疗药物。可以单独或与一种或多种其他药剂或一种或多种其他形式组合提供治疗药物或其药学上可接受的盐。例如:取决于每种药
剂的相对效力和预期的适应症,制剂可以包含一种或多种特定比例的药剂。例如:在用于靶
向两种不同靶标的组合物并且在效力相似的情况下,可以使用约1:1比例的试剂。这两种形
式可以在同一剂量单位中配制在一起,例如:在一种乳膏、栓剂、片剂、胶囊、气溶胶喷雾剂或待溶解在饮料中的粉末包;或者每种形式可以配制在分开的单元中,例如:两种乳膏、两
种栓剂、两种片剂、两种胶囊、片剂和用于溶解片剂的液体、两种气溶胶喷雾剂、或粉末包和用于溶解粉末的液体等。
[0317] 术语“药学上可接受的盐”可以指那些保留本公开中使用的药剂的生物有效性和性质的盐,并且这些盐在生物学上或其它方面不是不合需要的。例如:药学上可接受的盐不
会干扰本公开的治疗在抑制神经障碍、神经障碍相关生物标志物或神经障碍生物标志物组
分中的有益效果。
[0318] 治疗可以与一种或多种其他治疗、形式和/或治疗组合施用,例如,如上所述。包含神经障碍相关生物标志物抑制剂与一种或多种其他活性剂的组合的药物组合物可以配制
成包含一定的摩尔比。例如:可以使用约99:1至约1:99的神经障碍相关生物标志物抑制剂
与其他活性剂的摩尔比。在实施方案的一些子集中,神经障碍相关生物标志物抑制剂与其
他活性剂的摩尔比范围选自约80:20至约20:80、约75:25至约25:75、约70:30至约30:70、约
66:33至约33:66、约60:40至约40:60、约50:50、约90:10至约10:90。神经障碍相关生物标志物抑制剂与其他活性剂的摩尔比可以是约1:9,在某些情况下可以是约1:1。治疗药物可以
配制在同一剂量单位中,例如:在一种乳膏、栓剂、片剂、胶囊或待溶解在饮料中的粉末包;
或每种治疗药物可以配制在分开的单元中,例如:两种乳膏、栓剂、片剂、两种胶囊、片剂和用于溶解片剂的液体、气溶胶喷雾剂、粉末包和用于溶解粉末的液体等。
[0319] 如果必要或需要,治疗或治疗组合可以与其他治疗一起施用。可以与本公开的治疗和/或治疗的组合共同施用的治疗的选择可以至少部分地取决于所治疗的病症。例如,本
公开的治疗可另外含有一种或多种常规抗炎药物,例如:NSAID,例如:布洛芬、普生、对乙酰氨基酚、酮洛芬或阿司匹林。
[0320] 治疗药物(或其药学上可接受的盐、酯或酰胺)可以本身或以药物组合物的形式给药,其中活性剂在一种或多种药学上可接受的载体混合体或混合物中。如本文所用,药物组
合物可以是制备用于施用于受试者的任何组合物。根据本发明使用的药物组合物可以使用
一种或多种生理学上可接受的载体以常规方式配制,所述载体包括:赋形剂、稀释剂和/或
助剂,例如:有助于将活性剂处理成可以施用的制剂。适当的制剂可至少部分地取决于所选
择的给药途径。可以使用多种途径或给药方式将本公开中有用的治疗药物或其药学上可接
受的盐、酯或酰胺递送至受试者,包括:口服、口腔、局部、直肠、透皮、透粘膜、皮下,静脉内和肌肉内应用,以及吸入。
[0321] 本发明的化合物可以配制成用于肠胃外给药(例如:通过注射,例如:推注或连续输注),并且可以以单位剂量形式置于安瓿、预填充注射器、小体积输注容器中,或添加防腐剂的多剂量容器中。该组合物可以采取诸如在油性或水性载体中的悬浮液、溶液或乳液的
形式,例如:聚乙二醇水溶液中的溶液。
[0322] 对于可注射制剂,载体可以选自本领域已知的合适载体,包括水溶液或油悬浮液、或乳液,芝麻油、玉米油、籽油、或花生油,以及酏剂、甘露醇、葡萄糖、或无菌水溶液以及类似的药物载体。制剂还可包含生物相容且可生物降解的聚合物组合物,例如,聚乳酸-乙
醇酸共聚物。这些材料可以被制成微米球或纳米球,装载药物并进一步包衣或衍化以提供
优异的持续释放性能。适用于眼周或眼内注射的载体包括,例如:注射级水中的治疗剂悬浮
液、脂质体和适用于亲脂性物质的载体。其他用于眼周或眼内注射的载体在本领域中是公
知的。
[0323] 组合物可以按照常规方法配制成适合于对人类静脉内施用的药物组合物。通常,用于静脉内施用的组合物是无菌等渗水性缓冲液溶液。必要时,组合物还可包含增溶剂
局部麻醉剂如利多卡因,以缓解注射部位的疼痛。通常,成分单独供应或以单位剂量形式混
合在一起,例如,作为干燥的冻干粉末或无水浓缩物,置于标明活性剂的量的密封容器如安
瓿或药袋中。当组合物通过输注给药时,可以用含有无菌药用级水或盐水的输液瓶分配。当
组合物通过注射施用组合物时,可以提供无菌注射用水或盐水的安瓿,以便可以在施用前
混合成分。
[0324] 当通过注射施用时,活性化合物可以配制在水溶液中,特别是在生理上相容的缓冲液中,例如:Hanks溶液,Ringer溶液或生理盐水缓冲液。溶液可含有配制剂,例如:悬浮剂,稳定剂和/或分散剂。或者,活性化合物可以是粉末形式,在使用前用合适的载体(例如
无菌无热原水)复溶。在某些方面,药物组合物不包含佐剂或添加以增强肽刺激的免疫反应
的任何其他物质。药物组合物可包含抑制对肽的免疫反应的物质。制剂的方法是本领域已
知的,例如,如Remington's Pharmaceutical Sciences,latest edition,Mack 
Publishing Co.,Easton P.中所公开的。
[0325] 除了先前描述的制剂之外,还可以将药剂配制成长效制剂。这种长效制剂可以通过植入或经皮递送(例如:皮下或肌肉内)、肌内注射或使用透皮贴剂来施用。因此,例如:药剂可以用合适的聚合或疏水材料(例如:作为可接受的油中的乳液)或离子交换树脂来配
制,或者配制成微溶衍生物(例如微溶盐)。
[0326] 试剂盒
[0327] 可用于本公开的方法的试剂盒包含可用于本文所述任何方法的组分,包括例如:用于核酸扩增的引物、用于检测基因变异或其他标志物检测的杂交探针、限制酶、核酸探
针,任选地标记有合适的标签、等位基因特异性寡核苷酸、与由本文所述的本公开的核酸编
码的改变的多肽结合的抗体或与由本文所述的本公开的核酸编码的野生型多肽结合的抗
体、用于扩增基因变体或其片段的工具、用于分析包含如本文所述的基因变异的核酸的核
酸序列的工具、用于分析由基因变异或与基因变异相关的核酸编码的多肽的氨基酸序列的
工具等。试剂盒可以例如包括:必需的缓冲液、用于扩增核酸的引物、以及用于等位基因特
异性检测使用这些引物和必需的酶(例如:DNA聚合酶)扩增的片段的试剂。另外,试剂盒可
以提供用于与本公开的方法组合使用的测定的试剂,例如,用于神经障碍的其他筛查测定
的试剂。本公开涉及用于测定来自受试者的样品以检测基因变异的存在的试剂盒,其中所
述试剂盒包含选择性检测个体基因组中的至少一种特定基因变异所必需的试剂。在某些方
面,本公开涉及用于测定来自受试者的样品以检测与受试者基因组中的基因变异相关的至
少一种多态性的至少特定等位基因的存在的试剂盒。在某些方面,所述试剂可包含至少一
个连续寡核苷酸,其与包含至少一个基因变异的个体的基因组片段杂交。在某些方面,所述
试剂包含至少一对寡核苷酸,其与从受试者获得的基因组区段的相反链杂交,其中每个寡
核苷酸引物对被设计为选择性扩增包括至少一个基因变异的个体的基因组片段,或基因变
异的片段。使用本文描述的方法可以设计此类寡核苷酸或核酸。在某些方面,试剂盒包含一
种或多种标记的核酸,其能够对具有基因变异的一种或多种特定多态性标志物或单倍型进
行等位基因特异性检测,以及用于检测标记的试剂。在某些方面,用于检测SNP标志物的试
剂盒可包含与含有待检测的SNP多态性的模板DNA区段杂交的检测寡核苷酸探针、增强子寡
核苷酸探针、检测探针、引物和/或核酸内切酶,例如,如Kutyavin等人所述(Nucleic Acid Res.34:el28(2006))。
[0328] 在评估如本文所述的特定基因变异的存在之前,通过本公开的任何方法扩增DNA模板。可以使用本领域技术人员公知的用于实施这些方法的标准方法,这些方法落入本公
开的范围内。在一个这样的实施方案中,用于实施这些方法的试剂可以包括在试剂盒中。
[0329] 在本公开的另一方面,提供了药物包(药盒),所述药物包可包含治疗剂和用于将治疗剂施用于筛选有本公开的一种或多种变体的人的一套说明。如在此公开,治疗剂可以
是小分子药物、抗体、肽、反义或RNAi分子,或如本文所述的其他治疗分子。在某些方面,被鉴定为携带本公开的至少一种变体的个体被指示服用规定剂量的治疗剂。在一个这样的实
施方案中,被鉴定为携带本公开的至少一种变体的个体被指示服用规定剂量的治疗剂。在
某些方面,指示被鉴定为未携带本公开的至少一种变体的个体被指示服用规定剂量的治疗
剂。
[0330] 本文还提供了制品,包含与本文所述的人染色体区域杂交的探针,并且可用于检测本文所述的多态性。例如,用于检测本文所述多态性的任何探针可与包装材料组合以产
生制品或试剂盒。试剂盒可以包括一种或多种其他元件,包括:使用说明;和其他试剂,例
如:标记或用于将标记附着到探针上的试剂。使用说明书可包括探针的筛选应用的说明书,
用于在本文所述的方法中对神经障碍进行诊断、预后或治疗诊断。其他说明书可包括用于
将标记附着到探针的说明书,用探针进行原位分析的说明书,和/或用于从受试者获得待分
析的核酸样品的说明书。试剂盒可包括与本文所述的人染色体区域杂交的标记的探针。
[0331] 试剂盒还可以包括一种或多种另外的参照或对照探针,其与同一染色体或具有与特定内表型相关的异常的另一染色体或其部分杂交。包括另外的探针的试剂盒可以进一步
包括标记,例如:探针的相同或不同标记中的一种或多种。在其他实施方案中,试剂盒提供
的另外的一种或多种探针可以是标记的探针。当试剂盒还包括一种或多种另外的探针或探
针时,试剂盒可以进一步提供使用另外的一种或多种探针的说明。还可以提供用于自测试
的试剂盒。此类测试试剂盒可包括让受试者无需医疗保健提供者的帮助而获得核酸样品
(例如:口腔细胞、血液)的装置和说明书。例如:可以使用口腔拭子或刷子或使用漱口水获
得口腔细胞。
[0332] 本文提供的试剂盒还可包括回邮安排(例如:邮资已付信封或邮寄包),可用于将样品送回如实验室进行分析。试剂盒可以包括一个或多个样品容器,或者样品可以置于标
准血液收集瓶中。试剂盒还可以包括以下中的一种或多种:知情同意书、试验申请表和关于
如何在本文所述方法中使用试剂盒的说明。还包括使用此类试剂盒的方法。可以对一种或
多种表格(例如测试申请表)和核酸样品的容器进行编码,例如:用条形码来识别提供样品
的受试者。
[0333] 体外筛选测试可包括一个或多个装置、工具和设备,配置成从个体收集样品。在体外筛选测试的一些方面,收集样品的工具可包括一个或多个拭子、手术刀、注射器、刮刀、容器,和设计用于协助收集、储存和运送样品的其他装置和试剂。在一些方面,体外筛选测试
可包括用于收集、稳定、储存和加工核酸样品的试剂或溶液。
[0334] 用于核苷酸收集、稳定、储存和加工的此类试剂和溶液是本领域技术人员熟知的,并且可以通过本文所述的体外筛选试验所用的特定方法来指明。在一些方面,如本文所公
开的体外筛选测试可包括:微阵列装置和试剂、流动细胞装置和试剂、多重核苷酸测序仪和
试剂,以及测定核酸样品的某些基因标志物和检测及可视化某些基因标志物所必需的额外
硬件和软件。
[0335] 本公开进一步涉及在本文描述的方法中使用抗体的试剂盒。这包括但不限于用于检测测试样品中变体多肽的存在的试剂盒。一个实施方案包括抗体,例如标记的或可标记
的抗体和用于检测样品中的变体多肽的化合物或试剂,用于确定样品中变体多肽的量或存
在和/或不存在的工具,以及用于比较核酸样品中的变体多肽量和标准量的工具,以及该试
剂盒的使用说明书。在某些实施方案中,试剂盒可以进一步包含使用试剂盒中包含的试剂
的一套说明书。
[0336] 应当理解,以下实施例不应被解释为限制本文所述的具体方法、方案和组合物等,可以有所不同。本文使用的以下术语仅用于描述特定实施方案,并不意图限制本文公开的
实施方案的范围。
[0337] 筛选治疗化合物的方法
[0338] 本公开还提供筛选用于治疗神经变性疾病的化合物的方法。如本文所述,“化合物”可以是化学分子、生物分子、单体、聚合物和/或缀合物。化合物可包含两个或更多个结合在一起的元素。两种或更多种元素可以是不同的并且通过化学键相连。化合物可以调节
表8中至少一种基因的转录水平、下游应答者、上游调节因子;引起基因变体或是基因变体
结果的基因/蛋白质:APOE,IL33,IL1RL1,APOE,IL33或IL1RL1。化合物可以调节表9中至少一种代谢物、下游应答者和/或上游调节因子的转录和/或蛋白质表达水平。本领域技术人
员理解,本文提供的实施例可以参考本文公开的基因或蛋白质。
[0339] 本文公开了筛选用于治疗神经变性疾病的化合物的方法。公开的是筛选用于降低基因/蛋白质表达的化合物的方法,所述基因/蛋白质表达引起基因变体或是基因变体的结
果。在一些实施方案中,本文提供的是筛选用于增加基因/蛋白质表达的化合物的方法,所
述基因/蛋白质表达减少基因变体的症状或是基因变体的结果。在一些实施方案中,本文提
供的是筛选化合物的方法,相对于化合物不存在时的表达,化合物存在时减少基因变体的
症状或是基因变体的结果的基因/蛋白质的表达可以不变。在一些实施方案中,本文提供的
是筛选化合物的方法,相对于不存在时的表达,在化合物存在时减少基因变体的症状或者
是基因变体的结果的基因/蛋白质的表达可以增加。在一些实施方案中,本文提供的是筛选
化合物的方法,相对于化合物不存在时的表达,在化合物存在时减少基因变体的症状或者
是基因变体的结果的基因/蛋白质的表达可以减少。筛选方法可以包括在存在和不存在化
合物时监测引起或是基因变体的结果的基因/蛋白质的表达。与这种化合物不存在时基因/
蛋白质的表达相比(也可任选与阳性及其他阴性对照相比),减少、防止或以其他方式抑制
引起基因变体或是基因变体的结果的基因/蛋白质表达的化合物,可以指示该化合物是本
文公开的神经变性疾病的潜在治疗。筛选方法可包括在存在和不存在化合物的情况下,监
测表8或表9中公开的代谢物或靶基因。筛选方法可包括在化合物存在和不存在的情况下,
监测APOE,IL33,IL1RL1,APOE,IL33和/或IL1RL1。
[0340] 所公开的方法还考虑了筛选用于治疗神经变性疾病(例如AD)的化合物的体外方法。更具体地,公开的是用于确定化合物是否可以减弱由引起基因变体或者是基因变体结
果的基因/蛋白质所诱导的毒性的方法。在特定的实施方案中,培养物例如原代培养物(皮
质神经元或神经胶质细胞),可以用野生型或突变基因瞬时转染,并且可以在存在和不存在
化合物的情况下监测神经元/神经胶质毒性。保护免受野生型和/突变体基因毒性的化合物
可以被鉴定为神经变性疾病如AD的推定治疗。本发明进一步考虑筛选细胞,例如将原代细
胞重编程为诱导的多能干细胞,并进一步分化成各种脑细胞,例如:神经元、星形胶质细胞,少突胶质细胞,神经胶质细胞,以及已经转分化成诸如神经元、星形胶质细胞、少突胶质细
胞、胶质细胞的各种脑细胞的原代细胞。
[0341] 本公开进一步涉及转基因模型。更具体地,本公开涉及表达本文公开的基因变体的转基因模型,例如表1中列出的。本公开的转基因动物表达突变的人基因/蛋白质,可以表
现出本文公开的神经变性疾病的一种或多种基本表型。术语“动物”可以指任何动物(例如
哺乳动物),包括但不限于人、非人灵长类动物、啮齿动物(例如小鼠、大鼠等)等。在特定实施方案中,本公开可包含转基因小鼠。术语“转基因”以其通常含义使用,包括动物中转基因的种系和非种系表达,并且还包括在动物的一种或多种细胞中表达基因。
[0342] 在某些情况下,转基因非人哺乳动物基因组可包含人野生型基因。本公开可以进一步提供转基因非人哺乳动物,其基因组包含本文公开的人基因变异,其中所述基因的表
达产生类似神经变性疾病的表型。在某些情况下,基因变异的表达可以通过Herpes 
Simplex Virus Amplicon表达和递送平台。本公开的转基因非人哺乳动物可以是基于单纯
疱疹病毒(“HSV”)扩增子的模型。转基因非人哺乳动物可以是基于HSV扩增子的模型。转基
因哺乳动物可用于测试化合物是否抑制引起基因变体或是基因变体的结果的基因/蛋白
质,并拯救或保护免于一种或多种AD样表型。在具体实施方案中,转基因哺乳动物可用于测
试候选化合物是否对AD症状具有保护作用。该方法可以包括将转基因非人哺乳动物暴露于
有效量的化合物以调节引起基因变体或是基因变体的结果的基因/蛋白质的活性,并与未
暴露于该化合物的表达野生型或引起遗基因变体或是基因变体的结果的突变体基因/蛋白
质的转基因非人哺乳动物相比,确定该化合物是否对转基因非人哺乳动物的神经退行性疾
病样表型具有显著影响。可以鉴定对由所表达的引起基因变体或是基因变体的结果的基
因/蛋白质的活性诱导的转基因非人哺乳动物的神经变性疾病样表型具有影响的化合物。
[0343] 该方法可以包括将转基因非人哺乳动物暴露于环境应激物以加速神经变性疾病样表型的表达,使转基因非人哺乳动物暴露于有效量的化合物以调节引起基因变体或是基
因变体的结果的基因/蛋白质的活性;并与未暴露于候选化合物的表达野生型或引起基因
变体或是基因变体的结果的基因/蛋白质的转基因非人哺乳动物相比,确定该化合物是否
对转基因非人哺乳动物的神经退行性疾病样表型具有显著影响。环境应激物可以是与神经
退行性疾病相关的任何已知的应激物,并且包括加速神经变性疾病样表型的任何应激物。
环境应激物可包括但不限于氧化应激、杀虫剂、1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶、一氧化氮(NO)供体、蛋白酶体抑制剂、内分泌条件、中风、高血压、糖尿病、吸烟、头部创伤、抑郁、感染、肿瘤、维生素缺乏、免疫和代谢条件、以及化学品接触。
[0344] 在一方面,转基因模型可以是转基因线虫模型。线虫可属于Caenorhabditis亚属。线虫可以是秀丽隐杆线虫(C.elegans)。本公开可以提供基因组包含人野生型基因的转基
因线虫。本公开可以进一步提供转基因线虫,其基因组包含人类基因变异,其中该基因的表
达产生神经变性疾病样表型。
[0345] 在某些方面,相对于未处理对照,化合物可以将引起本文所述基因变体的基因调节至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或100%。根据一种方法,化合物可以以不同的浓度添加到表达本文公开的基因变体、靶基因和代谢物的细胞的培养
基中,例如:在表1,表3,表4,表7或表8中公开。然后可以测量多肽的基因表达,例如:通过使用由编码多肽的核酸分子制备的任何合适的片段作为杂交探针的标准Northern印迹分析,
或通过使用适当引物的实时PCR,或本文公开的方法。可以将在化合物存在情况下的基因表
达水平与缺乏该化合物的对照培养基中测量的水平进行比较。如果需要,化合物的作用亦
可以用蛋白质水平测量,使用一般方法和标准免疫学技术,例如:Western印迹或使用多肽
特异性抗体的免疫沉淀。本领域技术人员将理解,本文公开的任何方法可用于检测基因表
达和蛋白质表达水平。例如:免疫测定可用于检测或监测本文公开的多肽的水平。能够与这
些多肽结合的多克隆或单克隆抗体可以用于任何标准免疫测定(例如ELISA或RIA测定)以
测量多肽的蛋白质水平。还可以使用质谱、高效液相色谱、分光光度或荧光测定技术或其组
合来测量多肽。
[0346] 在另一种情况下,与引起基因变体或是基因变体的结果的基因/蛋白质的启动子可操作地连接的报告基因的表达,也可用于鉴定用于治疗或预防神经变性疾病如AD的化合
物。使用报告基因产物检测的测定灵敏且易于自动化,因此成为设计高通量筛选的理想选
择。报告基因的测定可以采用,例如:报告基因产物的量热法、化学发光法或荧光法检测。易于获得许多种含有报告基因盒的质粒和病毒载体。这些载体含有编码报告基因诸如lacZ/
β-半乳糖苷酶、绿色荧光蛋白和荧光素酶等的盒。可以首先使用标准方法克隆携带所选转
录控制区(例如启动子和/或增强子)的基因组DNA片段。然后通过DNA亚克隆将携带所选转
录控制区的DNA插入报告载体中,从而将载体编码的报告基因置于该转录控制区的控制下。
然后在报告基因测定中,可以直接观察到与报告基因可操作地连接的所选转录控制区的活
性,并将其量化为报告基因活性的函数。在一实施方案中,例如,转录控制区可以在报告载
体内的荧光素酶报告基因的上游克隆。这可以与内部对照报告载体(例如β-肌动蛋白启动
子转录调控下的lacZ基因)一起引入测试细胞中。在将细胞暴露于测试化合物后,可以测量
报告基因活性并将报告基因活性标准化为内部对照报告基因活性。“可操作地连接”是指核
酸分子和一种或多种调控序列(例如启动子)以允许基因产物(即RNA)在合适的分子(例如
转录激活蛋白)与调控序列结合时表达的方式连接。
[0347] 在另一情况下,在天然表达这种多肽的细胞中,经该多肽的cDNA转染后的细胞中,或含有该多肽的无细胞溶液中,测试化合物调节一种或多种引起基因变体或是基因变体的
结果的基因/蛋白质的生物活性的能力。因此,可首先使化合物与本文公开的具有一定水平
的特征性生物活性(包括细胞存活)的多肽接触。确切的活性水平并不重要,可能为天然存
在的野生型多肽的生物活性的至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、
100%或超过100%。可以通过放射性和非放射性结合测定、竞争测定和受体信号传导测定
来测试化合物对多肽活性的影响。
[0348] 本公开可提供筛选用于治疗神经变性疾病的化合物的方法,例如:乙酰胆碱酯酶抑制剂、谷氨酸受体阻断剂、多奈哌齐、加兰他敏、卡巴拉汀、和/或任何适合于治疗阿尔茨海默病的药物。
[0349] 通过以下实施例进一步说明本发明,这些实施例不应解释为限制性的。这些实施例仅是说明性的,并不意图以任何方式限制本文所述的任何方面。
实施例
[0350] 以下实施例说明了本公开的一些实施方案和方面。对于相关领域的技术人员显而易见的是,可以在不改变本公开的精神或范围的情况下进行各种修改、添加、替换等,并且
这些修改和变化包括在随后的权利要求中所定义的本公开的范围内。以下实施例不以任何
方式限制本公开。
[0351] 实施例1-东亚人群中与AD相关的基因变异
[0352] 研究群组和受试者招募
[0353] 2007年至2016年,在中国上海复旦大学华山医院神经内科招募了一批中国人受试者。共有1,654名受试者(平均年龄:69.8岁):662名患有AD,403名患有MCI,以及589名年龄和性别匹配的正常对照(NC)。AD患者根据国家老龄化研究所和阿尔茨海默病协会工作组
(McKhann等,2011)的建议诊断,发病年龄≥50岁。MCI患者根据Peterson标准(Peteren,
2004)诊断。将任何有明显神经系统疾病或精神疾病的个体排除在外。在上海社区招募了
250名没有主观记忆申诉的NC。其他受试者从记忆诊所招募并进行实验室筛查。所有招募的
受试者都经过病史评估、神经心理学评估和成像评估,包括:计算机断层扫描(CT)或磁共振
成像(MRI)。一些参与者进一步接受匹兹堡化合物B(PiB)正电子发射断层扫描(PET)。本研
究经华山医院伦理委员会、香港科技大学和香港科技大学深圳研究院批准。所有受试者均
提供了研究登记和样本采集书面知情同意书。共有1,252名受试者(NC:473,MCI:260,AD:
489)通过了WGS库建设的最终质量控制。此外,分析还包括来自中国大陆另外1,737个多中
心非AD对照。
[0354] 全基因组测序
[0355] 由Novogene  Co.,Ltd执行低覆盖度全基因组测序(5x)。简言之,使用分光亮度计检测基因组DNA纯度,使用 DNA测定试剂盒和 2.0
荧光计测量浓度,并用DNA Nano 6000检测试剂盒和Agilent Bioanalyzer 2100系统测量
片段分布。通过超声处理将每个样品的DNA(1.5μg)片段化至350bp,使用Truseq Nano DNA 
HT样品制备试剂盒(Illumina)产生测序库。以Illumina Hiseq X Ten平台测序基因组DNA
库,产生配对末端读数。从原始数据中过滤掉适配器污染和低质量读取,以确保数据质量;
对于大部份检测到的信号,都生成基本质量大于Q20的干净数据,并且Q30部分高于80%。在
WGS过程中,研究人员对表型标签不知情。
[0356] 用于低通WGS群组数据的专用变体检测方案
[0357] 使用Gotcloud(Jun等,2015)管道从1,348个样品(包括126个重新测序的样品)的原始测序数据中检测优化变体。将平均每个受试者15GB Illumina测序数据定位到含有诱
饵片段的GRCh37参考基因组。在初始识别(calling)步骤之后,通过glfmultiples检测到总
共24,742,555个SNP。在Gotcloud管道中以VcfCooker或Perl脚本(run_libsvm.pl)的默认
设置来执行硬过滤或基于SVM的过滤方法,以根据位点信息(如深度、等位基因平衡、映射质
量)以及来自千人基因组计划或Hapmap项目的高质量数据集,过滤低置信度的变体识别。在
MAF≥5%(n=4,481,200;原始检测位点的18.1%)范围内具有高置信度识别的变体,经
Beagle(Browning和Browning,2007;Browning和Browning,2009)进行预定相(pre-
phasing)和预填充(pre-imputation)。随后对定相的变体进行Thunder(Li等人,2010)以优
化(refine)在发现阶段期间检测到的变体。在每个候选基因座的优化步骤中,提取候选基
因附近50-kb范围内的所有原始变体并提交给相同的变体识别策略而无需额外过滤。
[0358] 基于已知GWAS命中数据库证据的QTL分析
[0359] 将位于AD易感性基因座的147个SNP的变体库(表7)提交给PhenoScanner数据库作批次查询,对已知GWAS命中作注释以获得在转录物或代谢物水平上有可能的调节。收集数
据并以表格形式显示。
[0360] AD预测的模型构建
[0361] 用位于AD易感性基因座的147个SNP的变体库(表7)构建GRS模型(图1)。简言之,图1显示了关于预测AD的GRS构建和数学建模的工作流程。收集病例和对照的基因型信息作关
联测试,并基于单个位点水平的关联结果分析和确定AD的变体库。将基因型计量(经过变体
库中每种鉴定的AD易感性变体的相对风险效应加权)组合以产生GRS,进行AD的分类/预测
建模。以下描述中,使用数学符号和公式来概括模型。
[0362] 基因型矩阵(G)
[0363] 对于在N个个体中含有M个变体而没有缺失值的候选变体库,将数值矩阵GMN用于存储N个受试者群组中M个变体的个体基因型计量。具体地,对于数值矩阵GMN,第i行记录第i个变体的个体基因型信息,第j列记录第j个个体的基因型信息。值得注意的是,对于GMN中的任何元素(Gij为任意i,j,当i属于[1,M]且i属于[1,N])时,Gij属于{0,1,2},指示次要等位基因的值计入第j个个体的第i个位点。
[0364] 基因型权重矩阵(B)
[0365] 为了估计来自上述变体库的变体的相对风险,获得了单一变体水平的AD风险的定量估计。设计了使用年龄调整的二元表型标签({0,1|1为AD==True})的逻辑回归模型来
估计每种变体的相对风险,记录有效等位基因(第i个)的相应β(Bi)以产生基因型权重矩阵
(1行,M列)。
[0366] 表型~logit(Bi*Gi*+A*年龄)用于获得Bi
[0367] 生成GRS评分(S)
[0368] 基于上述基因型矩阵(G)和基因型权重矩阵(B),个体遗传风险评分可以从两个矩阵的乘法得出:
[0369] B1M·(GMN-1)=S1N
[0370] 并且S是具有1行和N列的数字矩阵,其中第i个元素表示第i个人的相应基因型风险评分(GRS)。
[0371] 基于GRS评分的个体分类
[0372] 使用混合高斯模型来拟合GRS密度分布,以及对应于平均GRS的低、中等或高值的每个子类别的比例估计。当以K=2用于非AD组中的GRS拟合时获得模型1,当以K=3用于AD
组中的GRS拟合时获得模型2;将模型1和模型2用作AD和非AD群体GRS评分的概率密度函数。
[0373] 此外,AD的群体频率定义为5%,以便引入贝叶斯分类器来对GRS评分进行分类。一旦预测值和理论值收敛,就表明分类过程已经完成。
[0374] 评估预测AD的GRS模型
[0375] 在两个方面完成评估:(1)证明高风险类别(具有更高GRS)具有更高的患AD和MCI的风险(图2和表10);以及(2)证明使用APOE-ε4位点进行比较时,GRS值可以更好地预测AD。
这是利用病例和对照的子采样通过以二元表型作为结果和GRS作为输入的逻辑回归模型产
生的ROC(受试者工作特征)曲线和AUC(曲线下面积)值来表明的(图2)。
[0376] 表型~logit(S)
[0377] 图2中,将上述模型应用于中国人WGS数据的试点数据集。(图2A)不同表型的GRS的密度图(AD:阿尔茨海默病;MCI:轻度认知障碍;NC:正常对照;非AD:非阿尔茨海默病)。发现AD组的个体转移到高风险评分区域。(图2B)与单独使用APOE-ε4计量预测AD相比时,GRS表
现更优(由ROC曲线和相应的AUC值表明)。(图2C)每个表型组中的低、中等、高风险类别分布
的点图(使用贝叶斯模型对GRS的3个风险类别进行分类)。
[0378] 结果
[0379] 进行两阶段关联试点研究以鉴定群组中的AD相关变体,包括477名患有AD的受试者,260名患有MCI的受试者和422名对照受试者(表6)。从中国大陆招募共1,222名参与者(n
=1,222),包括:489名阿尔茨海默病患者(AD;n=489),260名轻度认知障碍受试者(MCI;n=260),以及473名相应的年龄和性别匹配的正常对照(NC;n=473),进行试点研究以确定
中国人群的AD易感性基因座。将具有神经系统疾病或精神疾病史的个体排除在外。从个体
的全血中提取基因组DNA,进行全基因组测序(WGS)分析用于关联研究。从公共数据库获得
1,737名非AD中国对照受试者的WGS数据用于比较。
[0380] 表6.群组信息
[0381]
[0382] 来自这些个体的基因组DNA经过低通全基因组测序(WGS)(5X),并将Gotcloud管道用于变体识别和优化。阶段1关联测试的目的是鉴定AD易感性变体或基因座,变体库含有3,
492,083个位点,其中次要等位基因频率(MAF)为10%或10%以上。结果得到350个变体,其
中标称p值小于1E-4。在第2阶段分析中,进一步包括获自非AD对照中国人WGS数据集(N=
1737,经适当过滤)的多中心对照群组的基因型信息,其中350个位点中有286个被成功检测
到且用作高置信度的结果,在1E-4的同一标称p值阈值下存在72个位点。将1E-7的全基因组
阈值应用于该变体库,最后在中国人AD群组中获得由位于8个基因座的8个前哨变体标记的
44个变体作为AD易感性变体。值得注意的是,如估计的基因组膨胀因子(λGC=1.01)所示,
第1阶段分析中没有观察到膨胀。
[0383] 通过使用成对r2≥0.6作为包含标准,利用44个鉴定的AD风险变体进行连锁不平衡来加入其他变体进一步扩展变体库,产生位于8个AD易感性基因座的147个SNP的最终变
体库(表7)。
[0384] 表7.与AD相关的8个AD易感性基因座中的147个候选位点
[0385]
[0386]
[0387]
[0388] CHR:染色体;BP:碱基对中hg19坐标;EA:有效等位基因;EAF:有效等位基因频率;OR:优势比。选择了147个变体包含或在LD中(成对r2≥0.6),其中鉴定出44个AD易感性位点
用于优化那些AD易感性基因座的基因组结构。这些位点可以作为用于中国人群AD预测的
GRS建模的输入。
[0389] 为了对鉴别为AD易感性者有更全面的认识,对上述147种变体进行了PhenoScanner(Staley等,2016),以基于先前研究的数据库证据批量查询基因型计量与特
定人体组织中的转录物水平变化或代谢物水平之间的关联。(表8-9)。
[0390] 表8.候选位点/基因座与转录物水平调控的关联
[0391]
[0392]
[0393]
[0394]
[0395] 关于表8,EA:有效等位基因;Beta:特征与每个额外的效应等位基因拷贝所表达的SNP之间的关联(在对数尺度上给出优势比);SE:Beta的标准误差;P:p-值。对AD易感性基因座中的147个候选变体进行PhenoScanner(Staley等,2016)以确定基因型与转录物水平变
化之间的关联。表8显示了对应于147种变体的特定基因的变化,其中p值截止值为0.01。将
特定数据集用于关联研究(Consortium 2013;Grundberg等,2012;Leslie等,2014;Westra等,2013)。
[0396] 表9.候选位点/基因座与代谢物水平变化的关联
[0397]
[0398]
[0399]
[0400] 关于表9,EA:有效等位基因(或效应等位基因);EAF:有效等位基因频率;Beta:特征与每个额外的效应等位基因拷贝所表达的SNP之间的关联(在对数尺度上给出优势比);SE:Beta的标准误差;P:p-值。对AD易感性基因座中的147种候选变体进行PhenoScanner以
确定基因型与代谢物水平之间的关联。表9显示了对应于特定基因变体的代谢物水平的变
化,其中p值截止值为0.01。包括特定数据集用于分析(Shin等人,2014;Kettunen等人,
2016)。
[0401] 此外,结合来自上述147个位点的所有遗传信息计算每个受试者的加权遗传风险评分(GRS),用于模型构建以对每个个体的表型进行分类(参见图1)。基于在试点研究中获
得的信息,证明了与使用APOE-ε4变体中的计量信息相比时GRS表现更优,通过ROC(受试者
工作特征)曲线(这表明预测AD有更优异的的灵敏度和特异性),以及更高的AUC值(曲线下
面积)(这表明在AD预测方面有更好的整体性能)来表明(图2)。同时,使用符合个体GRS值的
高斯模型的混合物,区分对应于AD的低,中等和高风险水平的三类个体。使用上述以贝叶斯
分类的高斯模型的混合物,对试点数据集中的所有个体进行进一步分类,证实GRS值与AD和
MCI之间的关联,这通过比较低风险类别和高风险类别,AD的优势比是14.8,而MCI的优势比
是5.2来表明(表10)。使用具有预先拟合的多变量高斯混合模型的贝叶斯模型,将具有预先
计算的GRS显示不同表型的受试者分类为低、中等或高风险类别。表10显示了受试者患AD或
MCI的相对风险,分为高,中等或低风险类别。
[0402] 表10.GRS与MCI和AD的关联
[0403]
[0404] 通过对中国人AD受试者的试点群组的综合分析,鉴定了新的AD易感性变体,并通过查询已知数量性状基因座(QTL)的现有数据库,将转录水平以及蛋白质/生物标志物水平
的可能结果与新鉴定的基因座相关联。此外,通过组合已鉴定的风险位点的遗传信息,建立
了用于预测AD的GRS模型,并且证明了GRS和AD之间的强关联以及预测AD的能力。
[0405] 实施例2-APOE基因座作为阿尔茨海默病的生物标志物
[0406] 进行了低覆盖度全基因组测序(WGS)研究,以确定中国人群中与AD相关的变体。分析证实APOE基因座是中国人群中最强的AD危险因素之一(APOE-ε4 rs429358的优势比为
3.06)。此外,鉴定了在中国人群的APOE基因座内55kb的AD相关单倍型。特别是鉴定了涉及
与AD相关的功能途径的各种新基因座,包括突触可塑性和胰岛素相关途径。WGS数据还用于
特异性检测基因-基因相互作用在AD发病机制中的可能影向。发现可以通过某些基因座调
节APOE-ε4的作用。这是中国人AD患者的首次WGS研究,证明了低通测序策略研究复杂疾病
性状的能力。
[0407] 研究群组和受试者招募
[0408] 2007年至2016年,在中国上海复旦大学华山医院神经内科招募了一批中国人受试者。共有1,654名受试者(平均年龄:69.8岁):662名患有AD,403名患有MCI,以及589名年龄和性别匹配的NC。AD患者根据国家老龄化研究所和阿尔茨海默病协会工作组的建议
(McKhann等,2011)诊断,发病年龄≥50岁。MCI患者根据Peterson标准(Petersen,2004)诊
断。将任何有明显神经系统疾病或精神疾病的个体排除在外。从上海社区招募了250名没有
主观记忆申诉的正常对照者。其他受试者从记忆诊所招募并经过实验室筛选。所有招募的
受试者进行了病史评估、神经心理学评估和成像评估,包括:计算器断层扫描(CT)或磁共振
成像(MRI)。一些参与者进一步接受匹兹堡化合物B(PiB)正电子发射断层扫描(PET)。本研
究经华山医院伦理委员会、香港科技大学(HKUST)和香港科技大学深圳研究院批准。所有受
试者均提供了研究入组和样本采集的书面知情同意书。共有1,222名受试者(NC:473,MCI:
260,AD:489)通过了WGS库构建的最终质量控制。
[0409] 样品处理和APOE基因分型
[0410] 将全血采集于非EDTA管中并以2000×g离心。将上清液的血清除去后,用细胞颗粒制备基因组DNA。通过SNP基因分型测试来测定每名受试者的APOE-ε4基因型。
[0411] 全基因组测序
[0412] 由Novogene  Co.,Ltd执行低覆盖度全基因组测序(5x)。简言之,使用分光亮度计检查基因组DNA纯度,使用 DNA测定试剂盒和 2.0荧
光计测量浓度,并用DNA Nano 6000检测试剂盒和Agilent Bioanalyzer 2100系统测量片
段分布。通过超声处理将每个样品的DNA(1.5μg)片段化至350bp,使用Truseq Nano DNA HT
样品制备试剂盒(Illumina)产生测序库。在Illumina Hiseq X Ten平台测序基因组DNA库,
产生配对末端读数。从原始数据中过滤掉适配器污染和低质量读取,以确保数据质量;对于
大部份检测到的信号,都生成基本质量大于Q20的干净数据,且Q30部分高于80%。在WGS过
程中,研究人员对表型标签不知情。
[0413] 用于低通WGS群组数据的专用变体检测方案
[0414] 使用Gotcloud(Jun等,2015)管道从1,348个样品(包括126个重新测序的样品)的原始测序数据中检测优化变体。将平均每个受试者15GB Illumina测序数据定位到含有诱
饵片段的GRCh37参考基因组。在初始识别步骤之后,通过glfmultiples检测到总共24,742,
555个SNP。在Gotcloud管道中以VcfCooker或Perl脚本(run_libsvm.pl)的默认设置来执行
硬过滤或基于SVM的过滤方法,以根据位点信息(如深度、等位基因平衡、映射质量)以及来
自千人基因组计划或Hapmap项目的高质量数据集,过滤低置信度的变体识别。在MAF≥5%
(n=4,481,200;原始检测位点的18.1%)范围内具有高置信度识别的变体,经Beagle
(Browning和Browning,2007;Browning和Browning,2009)进行预定相和预填充。随后对定
相的变体进行Thunder(Li等人,2010)以优化在发现阶段期间检测到的变体。在每个候选基
因座的优化步骤中,提取候选基因附近50-kb范围内的所有原始变体并提交给相同的变体
识别策略而无需额外过滤。
[0415] 优化阶段的单倍型定相和填充
[0416] 提取候选基因座周围50kb范围内的所有基因组信息,将其置于Beagle进行预定相和预填充(相位迭代:50,填充迭代:15),并进一步以Thunder进行基于LD的SNP识别优化(-r 
30;-states 300;-weightedStates 300)。
[0417] APOE基因座中的单倍型定相和估算
[0418] 将APOE基因座中的34个AD易感性位点的定相的个体基因组信息按表型分组,转换为Plink ped形式,并进行Haploview(Barrett,2009)以估计每个表型组中的单倍型类型和
频率。通过Thunder计算个体水平的单倍型信息,并进一步进行R编程以进行数据重新格式
化和统计分析。
[0419] 统计分析和数据可视化
[0420] 使用Plink或R编程进行包括等位基因或基因型测试的关联测试。使用Vcftools-hap-r2命令生成候选基因座中SNP之间的成对连锁信息(r2和D')。将所有信息组合并进行
基因座Zoom(Pruim等,2010),以获得每个候选基因座的区域可视化。使用MMSE评分作为认
知表现的定量测量结果,进行R中APOE基因座单倍型研究中认知表现的线性回归分析。使用
Plink-epistasis和-epi1 0.00001命令进行上位分析并重新格式化,使用R和OmicCircos
(Hu等,2014)的Bioconductor(Gentleman等,2004)将最终结果数据可视化。使用全基因组
复杂性状分析(GCTA)软件(Yang等,2011),指定AD患病率为10%来估计可以用特定的一组
变体来解释表型变异的比例。使用Quanto(Gauderman和Morrison,2006)进行功效计算,指
定患病率为10%,I型误差率为1E-05来估计统计功效。
[0421] 候选位点的表达数量性状基因座(eQTL)分析
[0422] 从基因型-组织表达(GTEx)项目(Consortium,2015;Consortium,2013)(www.gtexportal.org)中检索基因型表达数据,以鉴定我们的新AD易感性基因座的eQTL。
在该数据库中,83.1%的捐赠来自40岁以上的参与者(40-49岁:16.9%,50-59岁:34.6%,
60-69岁:31.6%)。大部分来自高加索人(84.3%)。所有统计指标都从数据库检索。
[0423] 小鼠模型
[0424] 获得APP/PS1(APPswe+PSEN1/dE9)双转基因小鼠,其通过掺入具有瑞典型双突变人/鼠APP构建体和来自Jackson实验室的外显子-9缺失的PSEN1突变而生成,以及相应的野
生型(WT)小鼠来进行候选基因的转录研究。所有小鼠均饲养在香港科技大学动植物护理设
施内,所有动物实验均获香港科技大学动物伦理委员会批准。使用随机选择的配对同窝小
鼠进行实验,在实验和数据分析期间不排除样品。所有小鼠都是雌性,在12-13个月大的时
候收集脑样品。
[0425] 微滴式数字PCR
[0426] 对于微滴式数字PCR(ddPCR),使用TRIzol(Invitrogen)和RNeasy Mini Kit(Qiagen)提取来自小鼠皮质的RNA,并且使用BioDropμLITE微量体积分光亮度计进行定量。
使用PrimeScript RT-PCR试剂盒(TaKaRa)获得逆转录的等量RNA。根据制造商(Bio-Rad)的
方案进行ddPCR。接下来,对重复样本的拷贝数进行平均。将靶基因的拷贝数标准化为β-肌
动蛋白的拷贝数。用于APP/PS1小鼠模型中的基因表达研究的TaqMan探针:TRPM8
(Mm01299593_m1)、KCNJ15(Mm02020346_s1)、MYO1D(Mm01296373_m1)、SHISA6(Mm01329069_
m1)、SAMD4(Mm01311175_m1)和β-肌动蛋白(Mm02619580_g1)。由对实验组不知情的研究人
员采集小鼠脑。选择转录物研究的样本大小主要是基于相似类型实验的经验。
[0427] 数据和代码的可用性
[0428] 本研究中使用的ENCODE基因组注释数据可从UCSC基因组浏览器“genome.ucc.edu/”获得。GTEx eQTL数据可从GTEx Portal“www.gtexportal.org/”获得。
[0429] SNP检测
[0430] 任何从人或实验室衍生的涵盖或包含靶核苷酸序列(包括:基因组DNA、RNA或衍生自总RNA或mRNA的cDNA)或细菌质粒/噬菌粒的生物材料在扩增之前或之后都可用作测试材
料。任何变异检测方法可用于SNP检测,包括:基于Taqman/SYBR green/PCR的检测、Sanger
测序、杂交检测方法或下一代/第三代测序方法、或电泳、基于质谱的质量鉴别方法。
[0431] 结果
[0432] 总共招募了1,654名参与者:589名正常对照(NC),403名患有轻度认知障碍(MCI)的个体和662名患有AD的个体。来自1,222个样品(NC:473,MCI:260和AD:489)的基因组DNA通过了WGS库构建的标准。变体识别后共获得24,742,555个SNP。作为研究新AD易感性基因
座的发现阶段,变体库进一步局限为通过过滤的双等位基因高置信度识别,其中次要等位
基因频率(MAF)≥5%(n=4,481,200)用于定相和填充。在完成变体优化后,观察到这些位
点之间的高一致率:当比较126个重新测序样品时,总体一致率为99.3%;当比较96个SNP阵
列基因型样品时,总体一致率为99.2%。特别是,当将WGS数据与APOE-ε2、ε3和ε4(rs429358和rs7412)的基因分型结果进行比较时,一致率达到98.0%。为了确认我们的中国人AD群组
的种族,我们将数据与千人基因组Phase 3数据进行了比较。来自fastStructure的聚类结
果(Raj和Pritchard,2014)证明该群组与东亚(EAS)群体完全聚类。主成分分析进一步证明
该群组来自EAS超群体(Genome Project,2015),即最接近北京汉族人群(CHB)群组,与南方
汉族人群(CHS)重叠,表明该群组是汉族人群的代表,是中国的主要群体。
[0433] 以各种质量控制步骤评估样品质量,包括:性别信息缺失或测序数据和临床记录之间性别记录的不一致,样品质量或批次效应导致的主要人群偏差,以及样品相关性(见方
法)。在完成质量控制后,从数据集中排除了50个样品(4%,详情参见方法),以及在比较126个重新测序的样品时,排除了不协调识别率>1%的354,572个变体(7.9%)。同时,对我们当
前的AD病例-对照关联测试的设计进行功效计算,突出显示MAF≥10%的变体库,用于鉴定
我们的数据集中AD相关的基因座。因此,经过初始阶段或发现阶段后,对剩余的1,172个样
本(NC:442,MCI:253,AD:477)和3,492,083个变体(3,792,458个位点中的92.1%具有MAF≥
10%)进行关联研究以鉴定AD易感性基因座。
[0434] 基于鉴定AD相关基因座的等位基因测试,在PVRL2,TOMM40,APOE和APOC1基因55kb范围内(chr19q13.32;chr19:45372794-45428234)共28个SNP通过全基因组阈值(未调整的
p=5E-08,等位基因卡方检验)(图4,表11)。表11中的结果获自AD(n=477)和NC(n=442)组
之间的关联测试。显示了位于染色体19中APOE基因座内或其附近51个候选位点的概括统
计,其通过了提示阈值(p=1E-05)。如果OR>1,则风险等位基因是次要等位基因。如果OR<1,则风险等位基因是主要等位基因(或次要等位基因是具有保护作用的)。
[0435] 表11.在中国人AD群组中APOE基因座中发现的AD易感性SNP
[0436]
[0437]
[0438] APOE基因座中AD相关单倍型的存在
[0439] 与先前关于APOE-ε4等位基因频率的荟萃分析数据(Liu和Zhang,2014;Bertman等,2007)一致,本研究的中国人群的APOE-ε4等位基因频率在NC组和AD组都显著低于高加
索人群(AD组未调整p=4.2E-09;NC组未调整p=1.7E-02,数据未显示)。APOE基因座中关联
结果的区域可视化进一步揭示了APOE基因座与AD之间的强关联以及这些AD易感性变体与
APOE-ε4之间的连锁不平衡(LD)(图4)。
[0440] Haploview(Barrett等,2009)的单倍型分析进一步揭示了中国人群中AD相关单倍型的存在,尤其是由APOE基因座中51个AD相关位点的所有次要等位基因所定义的一个突变
单倍型,其在NC组频率为5%。这种次要单倍型与AD显著相关(未调整p=8.3E-06,OR=
2.48),也和通过迷你精神状态检查(MMSE)评分表明的认知能力下降显著相关(未调整p=
1.5E-05,β=-2.58)(表12和表13)。这表明除了APOE-ε4突变rs429358之外,APOE基因座中可能存在多基因效应。值得注意的是,在调整年龄、性别和APOE-ε4等位基因计量后,具有
APOE-ε4主要等位基因(rs429358的C)的APOE单倍型与认知表现显著相关(表13)。这些结果
表明,这些APOE单倍型对认知系统具有独立于APOE-ε4状态的残余效应,证实了AD发病机制
中的多基因效应。
[0441] 表12.中国人群中与AD相关的APOE基因座单倍型
[0442]
[0443] 表13中,显示了在中国人WGS数据集(n=1,139)中鉴定的与认知表现相关的APOE单倍型。APOE-ε4变体rs429358_T/C以大写字母显示;红色表示次要等位基因(C),而绿色表示主要等位基因(T)。在调整年龄、性别和APOE-ε4基因型后,不包含特异性APOE-ε4突变体的单倍型被确认与认知功能变差相关。这表明除了APOE-ε4rs429358之外,APOE基因座中还
存在变体或单倍型的残余效应,表明APOE基因座中除了APOE-ε4rs429358之外的变体或单
倍型的残余效应。
[0444] 表13.APOE基因座单倍型与认知表现的关联
[0445]
[0446]
[0447] 基因-基因相互作用在AD发病机制中的贡献
[0448] 随后通过对AD易感性变体进行病例对照上位性分析来研究AD中可能的基因-基因相互作用,针对所有MAF≥10%的高置信度变异识别进行,将结果表示为全局基因-基因相
互作用图。确定了APOE基因座的潜在辅因子。有趣的是,APOE-ε4变体rs429358在AD中的风
险效应可被位于IL-18的多于一种变体掩盖。其中一个排名靠前的变体rs7106524与IL-18
的转录物水平降低和同时出现的BCO2的转录物水平升高有关(IL-18水平:β=-0.25,p=
6.4E-6,神经,n=256;BCO2水平:β=0.63,p=8.2E-8,皮质,n=96)。这些结果共同表明特定变体的同时存在可能改变AD相关变体的遗传风险(表14)。上位性分析揭示了具有推定的
生物学功能的变体,可能对APOE-ε4变体具有修饰作用。总结了表现出与APOE-ε4变体
(SNP1)的相互作用效应的新位点(SNP2),如p值超过建议阈值(INT_P<1E-5)所示。推定的生
物学意义被注释为占据了转录因子结合或组蛋白甲基化区域。还突出显示了具有eQTL特性
的变体和被调节的靶基因。
[0449] 表14.新的AD易感性基因座与在基因表达中具有推定功能的变体相互作用
[0450]
[0451]
[0452] 实施例3-IL33和IL1RL1作为阿尔茨海默病的生物标志物
[0453] 群组信息
[0454] 本研究共招募了1,251人(n=1,251),其中662名(n=662)患有阿尔茨海默病(AD),589名(n=589)是年龄和性别匹配的对应正常对照(NC)。将患有任何明显神经系统疾
病或精神疾病的个体排除在本研究之外。所有参与者均从记忆诊所招募并接受实验室筛
查、病史评估和神经心理学评估,包括:记忆、语言、注意力、执行功能和视觉空间能力。该研究得到了伦理委员会的批准,并且受试者签署了研究登记和样本采集的知情同意书。
[0455] 在表型鉴别中,AD患者根据国家神经和交流障碍和中风研究所以及阿尔茨海默病和相关疾病协会(NINCDS-ADRDA)标准(McKhann,Drachman等,1984)进行诊断,发病年龄>=
50。在最终分析中,进一步限制正常对照为MMSE评分≥25的参与者,以及所有参与者的年龄
≥55岁。
[0456] 样品采集
[0457] 本文描述的用于采集样品和数据分析以鉴别潜在的AD生物标志物的研究的基本工作流程如图5所示。采集患者样品,例如:全血、组织或来自全血或人体其他部分的细胞,进行样品提取。从样品中收集基因组DNA、总RNA或信使RNA、蛋白质提取物和/或血清血浆,
用于检测生物标志物。分析生物标志物数据以确定患者的健康状况。
[0458] 图6显示了样品来源、制备和检测方法的概述。提供了用于研究的人类样品的类型/来源的详细说明/定义、收集生物标志物的检测,以及生物标志物数据的分析方法。
[0459] 使用EDTA管和PAXgene管收集样品。在离心处理EDTA管后,从获自沉淀的2-3ml全血细胞中提取DNA,用PAXgene血液RNA提取试剂盒(QIAGEN)按照制造商的建议从PAXgene管
中提取RNA。EDTA管离心处理后可从上清液中获得血浆(分离步骤严格控制在采血后2小时
内进行)。样品提取后,使用Bioanalyzer(Agilent)和NanoDrop(Thermo Scientific)系统
检测所有DNA和RNA样品(质量和数量)。
[0460] 为了进一步研究IL1RL变体的潜在功能,从Coriell Institute购入具有目标基因型的人类淋巴母细胞样细胞系。
[0462] 为了对候选突变位点进行基因分型,使用KAPA HiFi HotStart ReadyMix PCR试剂盒(KAPA)对10ng基因组DNA进行PCR,每个反应使用预先设计和测试的引物。循环条件如
下:
[0463] +95℃3分钟;接着25个循环:1.+98℃20秒,2.+65℃15秒,3.+72℃15秒;然后+72℃1分钟。
[0464] 将PCR终产物送至第三方公司(Life Technologies)进行PCR纯化和Sanger测序。
[0465] 为了检测转录物水平,将1μg总RNA按制造商的建议进行SuperScript II(Thermo Scientific)逆转录系统分析。按制造商的建议,对来自50ng总RNA的cDNA进行SYBRgreen或
Taqman系统的实时测定来检测转录物水平。用内部对照β-肌动蛋白进一步标准化IL33和
IL1RL1转录物水平。
[0466] 为了检测蛋白质水平,从总细胞裂解物中提取20μg蛋白质,进行SDS-PAGE和Western印迹来检测IL33(Enzo Nessy-1,1:2000:1:4000)和ST2L/ST2S(Millpore 06-
1116,兔,1:1500;1:3000)蛋白质水平。
[0467] 统计分析
[0468] 对病例-对照研究的基因型结果进行卡方分析。采用逻辑回归模型进行模型选择和调整年龄、性别和APOE基因型。采用单向ANOVA和post-hoc Tukey HSD检验来比较正常和
携带突变的细胞中的平均ST2S,ST2L和IL33蛋白水平。
[0469] 结果
[0470] 共招募了1,251人(n=1,251)参加研究。群组信息参见表15,SNP信息参见表16。关联测试后,显示IL33 SNP rs11791561与AD相关(AD:卡方值:5.28,P值:0.02,优势比:1.20(95%CI:1.02-1.43))。同时,先前已知的IL33保护性变体rs11792633在该群组中也显示出
与AD的强关联(AD:卡方值:7.35,P值:0.01,优势比:0.80(95%CI:0.69-0.94)。此外,IL1RL1错义变体rs4988956、rs10204137、rs10192157和rs10206753在约400bp的范围内显
示完全连锁-不平衡,并且都与AD相关(AD:卡方值:4.22,P值:0.04,优势比:1.27(95%CI:
1.00-1.61))(表16)。
[0471] 表15中,从同一医疗中心招募共1,251名参与者(n=1,251),包括662名阿尔茨海默病患者(AD;n=662)和589名相应的年龄和性别匹配的正常对照(NC;n=589),进行与
IL33/ST2途径相关的人类生物标志物的初步研究。将患有任何明显神经系统疾病或精神疾
病的个体排除在本研究之外。进一步限制正常对照为MMSE评分≥25的参与者且所有参与者
的年龄≥55,以进一步进行疾病相关变体的遗传分析。
[0472] 表15.群组信息
[0473]
[0474] 表16提供了IL33及其受体IL1RL1的详细信息,包括官方基因符号和相应的基因组坐标(UCSC GRCh37)、基因转录物、蛋白质ID、SNP ID、以及SNP区域内的相应基因组序列。
[0475] 表16.基因、转录物、SNP和蛋白质信息的总结
[0476]
[0477] 表17显示IL33/IL1RL1基因变体的遗传关联结果,包括IL33/ST2区域中候选SNP的详细遗传关联结果。从全血样品中获得的基因组DNA,经过进一步Sanger基因分型测定靶位
点处的个体基因型。将数据记录为数值以指示每个位点的突变计量。使用R包卡方检验进行
等位基因和基因型检验的统计分析,比较NC与AD的基因型-表型差异。列出每个位点的统计
值(卡方值)以及相应的未调整P值。设置显著水平α为0.05,低于α的P值用星号(*)标记并以红色突出显示。
[0478] 表17.IL33/IL1RL1基因变体的关联分析结果
[0479]
[0480] IL33/ST2区域中候选SNP的详细基因关联结果。从全血样品中获得的基因组DNA,经过进一步Sanger基因分型测定靶位点处的个体基因型。将数据记录为数值以指示每个位
点的突变计量。使用R包卡方检验进行等位基因和基因型检验的统计分析,比较NC与AD的基
因型-表型差异。列出每个位点的统计值(卡方值)以及相应的未调整P值。设置显著水平α为
0.05,低于α的P值用星号(*)标记并以红色突出显示。
[0481] 表18显示了用于扩增本文讨论的基因变体的引物列表。
[0482] 表18.用于基因分型的引物列表
[0483]
[0484] 表19显示了用于本文讨论的实时测定的引物列表。
[0485] 表19.用于实时测定的引物列表
[0486]
[0487] 为了进一步评估IL1RL1变体的功能,购入携带不同计量候选突变的3种人B淋巴母细胞样细胞系,并在含有15%FBS和1X glutamax的RPMI培养基中培养。收集细胞用于检测
基础条件下的IL1RL1和IL33转录物水平。观察到IL1RL1和IL33转录物水平的计量依赖性减
少,以及细胞裂解物中IL33/ST2L/ST2S蛋白水平的改变,表明IL1RL1和IL33水平的调控在
衰老过程中的可能功能(图7至图9)。
[0488] 图7显示所有细胞系最初是从基因组研究中的参与者收集的,其具有可用于鉴定基因组背景的高覆盖度全基因组测序(WGS)数据。细胞系经预筛选以排除带有可能致病或
有害的突变的细胞系,因为少于2个高风险SNP定义为:1.次要等位基因频率低于0.05;2.对
于ST2突变研究,获得3个具有不同突变计量(0,1,2)的女性B淋巴母细胞样细胞系,在含有
15%FBS和1X glutamax的RPMI 1640(sigma)中培养。收集1μg总RNA用于逆转录,并将从
12.5ng总RNA获得的等量cDNA进行SYBR green测定以确定IL33(图7A)、全长ST2(ST2L)(图
7B)和ST2S(ST2的诱饵形式)(图7C)的转录物水平。用内部对照β-肌动蛋白对数据进行标准
化,并用正常细胞系作进一步标准化。显示的数据来自3批独立实验,其中突变细胞系中转
录物水平呈等位基因计量依赖性升高的趋势。
[0489] 图8显示,为了进一步研究ST2错义突变对蛋白质表达的可能影响,对获自带有ST2突变的人B淋巴母细胞样细胞系的20μg总蛋白质进行western印迹分析以定量ST2和IL33水
平。显示的数据来自3批独立实验(n=3),具有ST2L蛋白水平升高的趋势,以及突变细胞系
中成熟IL33水平以等位基因计量依赖性方式降低。IL33和ST2L的表达水平先用加载对照β-
肌动蛋白标准化,再用正常细胞系标准化。图8A显示野生型和突变体中的ST2表达水平。图
8B显示野生型和突变体中的标准化ST2表达水平。图8C显示野生型和突变体中的IL33表达
水平。图8D显示野生型和突变体中的标准化IL33表达水平。
[0490] 图9显示对获自含有ST2突变的人B淋巴母细胞样细胞系的20μg总蛋白质进行western印迹分析以定量可溶性ST2(ST2S)水平,以进一步研究ST2错义突变对蛋白质表达
的可能影响。显示的数据来自每个基因型6个生物重复的同一实验,突变细胞系中ST2S蛋白
水平呈等位基因计量依赖性升高的趋势。ST2S蛋白的表达水平先用加载对照β-微管蛋白标
准化,再用正常对照细胞系标准化。图9A显示野生型和突变体中ST2的表达水平。图9B显示
了野生型和突变体中标准化的ST2表达。
[0491] 实施例4-脑成像和AD预测
[0492] 在过去几十年中,脑成像技术在AD病理学特征和AD患者临床评估中发挥了至关重要的作用。从计算器断层扫描(CT)到磁共振成像(MRI),然后是功能性MRI(fMRI)和用于淀
粉样蛋白成像的正电子发射断层扫描(PET)。这些技术的使用正在快速发展,从排除其他痴
呆症来源到以定量方式提供更精确的AD诊断。作为本研究的一个例子,通过利用MRI的优
势,可以实现中国人AD群组中脑萎缩的定量测量,以获得AD特异性的时空模式。该信息可以
帮助优化当前的AD预测模型,通过鉴别与内表型(体积数据或某些大脑区域萎缩的进展速
度)有更好关联的其他新变体来进一步调整变体库,或者根据基因组信息和内表型数据之
间的关联对当前变体进行重新加权。成像数据可以帮助评估模型性能,并可对人类受试者
有更深入的了解,阐明可能的疾病机制。
[0493] 实施例5-基因分型
[0494] 可以从受试者获得含有核酸的样品。可以在Sequenom MassArray iPLEX平台执行基因分型。使用的引物序列可如本文所公开的,并且可与本文公开的序列至少70%、80%、
90%或100%同源。每种变体可以包括阳性对照DNA;当无法获得阳性基因组对照DNA时,可
以通过错配引物PCR方法产生合成的阳性对照DNA序列。可以使用直接DNA测序来确认所有
变体的基因分型。
[0495] 实施例6-临床信息和评估AD的风险
[0496] 包括550名受试者(AD:397,NC:153)的研究表明,吸烟与AD呈正相关(p值=0.00144)。观察到胆固醇异常也有强相关性(p值=1.02×10-7)。对于糖尿病和高血压,已
观察到关联趋势,在当前群组中观察到适应症与AD之间的提示关联(对于糖尿病和高血压,
AD的优势比分别为0.74和1.14)。进一步包括教育水平,表明教育年数与AD之间存在强的负
相关(p<2.2E-16)。
[0497] 对于疾病史,数据表明AD与吸烟年数之间存在正相关(p=0.007547),与胆固醇异常的年数呈负相关(p=0.000492)。对于糖尿病和高血压,观察到AD风险与受试者患有这两
种疾病的年数有负相关趋势。
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