适体及其用途

阅读:868发布:2022-10-19

专利汇可以提供适体及其用途专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供了针对结合目标 生物 标志物如微囊泡表面 抗原 或微囊泡表面抗原的功能性 片段 的特异性适体和适体集合的方法和组合物。在各种实施方案中,将本 发明 的适体用于诊断、 预后 或 治疗 诊断方法中以筛选生物样品中确定为提供诊断、预后或治疗诊断读出结果的生物标志物(如微囊泡)的存在或 水 平。诊断、预后或治疗诊断可以与癌症或其他 疾病 和失调相关。本发明还提供了方法和组合物来帮助适体文库筛选和适体检测方法。,下面是适体及其用途专利的具体信息内容。

1.一种结合微囊泡的适体,包含与以下任一序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、
95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.230900-230903、230908、230913-
230927或表18中所述的任一前述序列的可变序列;或b)任一前述序列的功能性片段
2.权利要求1的适体,其中所述适体包含SEQ ID NO.230900-230903、230908、230913-
230927或其功能性片段中的任一个。
3.前述权利要求任一项的适体,其中所述功能性片段包括表18中所示的“可变序列”区
域。
4.前述权利要求任一项的适体,其中所述微囊泡是从前列腺癌细胞脱落的。
5.一种结合微囊泡的适体,包含与以下任一序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、
95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.231018-231031或表23中所述的其可变序列;b)SEQ ID NO.231032-231051或表24中所述的其可变序列;c)SEQ ID 
NO.231032-231535;或d)任一前述序列的功能性片段。
6.权利要求5的适体,其中所述适体包含SEQ ID NO.231018-231031或其功能性片段中
的任一个。
7.权利要求5的适体,其中所述适体包含SEQ ID NO.231032-231051或其功能性片段中
的任一个。
8.权利要求5-7任一项的适体,其中所述功能性片段包括表23-24任一个中所示的“可
变序列”区域。
9.权利要求5-8任一项的适体,其中所述微囊泡是从乳腺癌细胞脱落的。
10.一种结合上皮细胞粘附分子(EpCAM)蛋白的适体,包含与以下任一序列至少50、55、
60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.1-
230810;b)SEQ ID NO.230822-230899、230904-230907、230909-230911或表11、12、13、15中所述的其任一的可变序列;或c)任一前述序列的功能性片段。
11.权利要求10的适体,其中所述适体包括适体4($$SEQ ID NO.1)、寡聚物6(SEQ ID 
NO.230810)、寡聚物4B(SEQ ID NO.183132)、CAR003(SEQ ID NO.230822或SEQ ID 
NO.230823)、CAR016(SEQ ID NO.230840)或其功能性片段中的任一个。
12.权利要求10的适体,其中所述适体为来自表5、6、7、8、11、12、13、15、16的任一个或其功能性片段。
13.权利要求10-12任一项的适体,其中所述功能性片段包括表11、12、13、15任一个中
所示的“可变序列”区域或其功能性片段。
14.权利要求10-13任一项的适体,其中所述适体在体外调节EpCAM信号转导。
15.一种结合前列腺特异性膜抗原(PSMA)的适体,包含与以下任一序列至少50、55、60、
65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.230932-
2309354或表20中所述的其可变序列;或b)任一前述序列的功能性片段。
16.前述权利要求任一项的适体,其中所述适体经进一步修饰以包含至少一个化学修
饰。
17.权利要求16的适体,其中所述修饰选自:糖位置的化学取代;磷酸位置的化学取代;
和核酸基位置的化学取代。
18.权利要求16的适体,其中所述修饰选自:生物素化,荧光标记的并入,修饰的核苷酸
的并入,3’加帽,与胺连接物的偶联,与高分子量、非免疫原性化合物的偶联,与亲脂性化合物的偶联,与药物的偶联,与细胞毒性部分的偶联,以及放射性同位素标记。
19.权利要求18的适体,其中所述生物素化、荧光标记或细胞毒性部分与适体的5’端偶
联。
20.权利要求18的适体,其中所述生物素化、荧光标记或细胞毒性部分与适体的3’端偶
联。
21.权利要求18的适体,其中所述细胞毒性部分包裹在纳米颗粒中。
22.权利要求21的适体,其中所述纳米颗粒选自:脂质体、树状聚合物和梳型聚合物。
23.权利要求18的适体,其中所述细胞毒性部分包括小分子细胞毒性部分。
24.权利要求23的适体,其中所述小分子细胞毒性部分选自酰肼长春花碱、卡奇霉素、
长春花属生物碱、cryptophycin、tubulysin、多拉斯他汀-10、多拉斯他汀-15、阿里他汀E、根霉素、埃博霉素B、埃博霉素D、紫杉烷类、美登素类及其任意变体和衍生物。
25.权利要求18的适体,其中所述放射性同位素选自钇-90、铟-111、碘-131、镥-177、
-67、铼-186、铼-188、铋-212、铋-213、砹-211和锕-225。
26.权利要求18的适体,其中所述细胞毒性部分是蛋白质毒素。
27.权利要求26的适体,其中所述蛋白质毒素选自白喉毒素、蓖麻毒素、相思豆毒素、白
树毒素和假单胞菌内毒素A。
28.权利要求18的适体,其中所述非免疫原性的、高分子量化合物是聚烷撑二醇。
29.权利要求28的适体,其中所述聚烷撑二醇是聚乙二醇。
30.权利要求16的适体,其中用γ-发射的放射性同位素标记所述适体。
31.权利要求16的适体,其中将活性剂与所述适体偶联。
32.权利要求31的适体,其中所述活性剂包括治疗剂或诊断剂
33.权利要求31-32任一项的方法,其中所述治疗剂或诊断剂是选自酪酸激酶抑制
剂、激酶抑制剂、生物活性剂、生物分子、放射性核素、阿霉素、安沙霉素抗生素、天冬酰胺酶、博来霉素、白消安、顺铂、卡铂、卡氮芥、卡培他滨、苯丁酸氮芥、阿糖胞苷、环磷酰胺、喜树碱、氮烯唑胺、更生霉素、道诺霉素、右雷佐生、多西他赛、亚德里亚霉素、依托泊苷、埃博霉素、氟尿苷、氟达拉滨、氟尿嘧啶、吉西他滨、羟基脲、伊达比星、异环磷酰胺、伊立替康、洛莫司汀、氮芥、巯基嘌呤、美法仑、氨甲喋呤、雷帕霉素(西罗莫司)、丝裂霉素、米托坦、米托蒽醌、亚硝基脲、紫杉醇、帕米膦酸、喷司他丁、光神霉素、甲基苄肼、利妥昔单抗、链脲霉素,替尼泊甙、硫嘌呤、噻替派、紫杉烷、长春花碱、长春新碱、长春瑞滨、紫杉酚、考布他丁、圆皮海绵内酯、transplatinum、抗-血管内皮生长因子化合物(“抗-VEGF”)、抗表皮生长因子受体化合物(“抗-EGFR”)、5-氟尿嘧啶和衍生物、放射性核素、多肽毒素、凋亡诱导剂、治疗敏化剂、酶或其活性片段及其组合的治疗剂。
34.一种药物组合物,包含治疗有效量的权利要求1-33任一项的适体或其盐,和药学上
可接受的载体或稀释剂。
35.一种治疗或改善疾病或失调的方法,包括将权利要求34的组合物施用于需要的受
试者。
36.权利要求35的方法,其中将治疗有效量的组合物施用于受试者导致:(a)相对于单
独活性剂的递送增强了活性剂至疾病部位的递送;或(b)微囊泡清除的增强,其导致适体靶
向的微囊泡的血液平至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%的降低;
或(c)适体靶向的微囊泡的生物活性至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或
90%的降低。
37.权利要求36的方法,其中所述微囊泡的生物活性包括免疫抑制或遗传信息的转移。
38.权利要求35-37任一项的方法,其中所述疾病或失调包括赘生的、增殖性或炎性疾
病或失调。
39.一种药物组合物,包含治疗有效量的权利要求26的适体或其盐,和药学上可接受的
载体或稀释剂。
40.一种试剂盒,包括任一前述权利要求的适体,或其药物组合物。
41.一种方法,包括将权利要求1-33任一项的适体与生物样品接触,并检测适体与生物
样品中微囊泡的结合的存在或不存在。
42.权利要求41的方法,其中所述生物样品包括血液或血液组分。
43.权利要求41的方法,其中在接触生物样品之前,将所述适体与基质偶联。
44.权利要求43的方法,其中所述基质包括珠子。
45.权利要求41的方法,其中所述适体与可检测标记偶联。
46.一种检测疑似含有微囊泡群体的生物样品中微囊泡群体的存在或水平的方法,包
括将所述生物样品接触一种或多种微囊泡群体特异性的结合剂和权利要求1-33任一项的
一种或多种适体,并检测由所述一种或多种结合剂和所述一种或多种适体两者识别的微囊
泡,由此检测生物样品中微囊泡群体的存在或水平。
47.权利要求46的方法,其中所述生物样品包括组织样品、细胞培养物或体液。
48.权利要求47的方法,其中所述体液包括外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液
(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水垢、乳汁、支气管泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液、囊胚腔液或脐带血。
49.权利要求47的方法,其中所述体液包括血液、血清或血浆。
50.权利要求46的方法,其中所述一种或多种结合剂包括针对选自表3、表4的微囊泡表
面抗原的抗体或适体,及其组合。
51.权利要求46的方法,其中所述一种或多种结合剂包括针对选自表26中的靶标的微
囊泡表面抗原的抗体或适体。
52.权利要求46的方法,其中所述一种或多种结合剂包括针对选自EpCam、CD9、PCSA、
CD63、CD81、PSMA、B7H3、PSCA、ICAM、STEAP、KLK2、SSX2、SSX4、PBP、SPDEF、EGFR及其组合的微囊泡表面抗原的抗体或适体。
53.权利要求46的方法,其中所述一种或多种结合剂包括针对选自EGFR、PBP、EpCAM、
KLK2及其组合的微囊泡表面抗原的抗体或适体。
54.权利要求46的方法,其中在接触生物样品之前,所述一种或多种结合剂与基质偶
联。
55.权利要求54的方法,其中所述一种或多种适体与可检测标记偶联。
56.权利要求46的方法,其中所述一种或多种结合剂与可检测标记偶联。
57.权利要求56的方法,其中在接触生物样品之前,所述一种或多种适体与基质偶联。
58.权利要求46的方法,其中在接触生物样品之前,所述一种或多种适体与基质偶联。
59.权利要求46的方法,其中所述一种或多种适体与可检测标记偶联。
60.权利要求46-59任一项的方法,其中检测生物样品中微囊泡群体的存在或水平提供
了疾病的诊断、预后或治疗诊断。
61.权利要求60的方法,其中所述疾病包括癌症。
62.权利要求61的方法,其中所述癌症包括急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白血
病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血病;
慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;
胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;
头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;
朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;
其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺
癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体肿瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养层细胞肿瘤;输尿管癌;尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌;
巨球蛋白血症;或Wilm’s肿瘤。
63.权利要求61的方法,其中所述癌症包括前列腺癌。
64.权利要求61的方法,其中所述癌症包括乳腺癌。
65.一种表征疾病或失调的方法,包括:
(a)将生物测试样品接触权利要求1-33任一项的一种或多种适体;
(b)检测步骤(a)中形成的生物测试样品中所述一种和多种适体与由一种或多种适体
结合的靶标之间的复合物的存在或水平;和
(c)将步骤(b)中检测到的存在或水平与来自生物对照样品的参照水平进行比较,由此
表征疾病或失调。
66.权利要求65的方法,其中所述生物测试样品和生物对照样品各自包括组织样品、细
胞培养物或生物流体
67.权利要求66的方法,其中所述生物流体包括体液。
68.权利要求67的方法,其中所述体液包括外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液
(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液、囊胚腔液或脐带血。
69.权利要求67的方法,其中所述体液包括血液、血清或血浆。
70.权利要求66的方法,其中所述生物流体包含微囊泡。
71.权利要求65的方法,其中所述一种或多种适体结合多肽或其片段。
72.权利要求65的方法,其中所述多肽或其片段是可溶性的或膜结合的。
73.权利要求65的方法,其中所述多肽或其片段包括表3或表4中的生物标志物。
74.权利要求65或70的方法,其中所述一种或多种适体结合生物样品中的微囊泡表面
抗原。
75.权利要求65-74任一项的方法,其中所述表征包括疾病或失调的诊断、预后或治疗
诊断。
76.权利要求75的方法,其中所述疾病或失调包括癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾
病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛
77.权利要求75的方法,其中所述疾病或失调包括癌症。
78.权利要求77的方法,其中所述癌症包括急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白血
病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血病;
慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;
胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;
头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;
朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;
其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺
癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体肿瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养层细胞肿瘤;输尿管癌;尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌;
巨球蛋白血症;或Wilm’s肿瘤。
79.权利要求77的方法,其中所述癌症包括前列腺癌。
80.权利要求77的方法,其中所述癌症包括乳腺癌。
81.一种试剂盒,包括用于进行权利要求41-80任一项方法的试剂。
82.试剂用于进行权利要求41-80任一项的方法的用途。
83.权利要求81的试剂盒或权利要求82的用途,其中所述试剂包括权利要求1-33任一
项的适体。
84.一种物质组合物,包含选自SEQ ID NO.1-230810、230811-230899、230900-230927
或231018-241535的多种寡核苷酸,该寡核苷酸能够结合生物样品中存在的多种靶标。
85.一种物质组合物,包含选自SEQ ID NO.1-230810、230811-230899、230900-230927
或231018-241535的寡核苷酸。
86.权利要求84或85的组合物,包含SEQ ID NO.231018-241535中所列的至少2、3、4、5、
6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、
400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000种或全部寡核苷酸。
87.权利要求84或85的组合物,包含SEQ ID NO.1-230810中所列的至少2、3、4、5、6、7、
8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、
500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000种或全部寡核苷酸。
88.一种物质组合物,包含表23-24任一个中所示的能够结合生物样品中存在的多种靶
标的一种或多种寡核苷酸。
89.一种物质组合物,包含表23-24任一个中所列的一种或多种寡核苷酸。
90.权利要求88或89的组合物,包含表23或表24中所列的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、
12、13、14、15、16、17、18、19或20种寡核苷酸。
91.一种用于针对测试样品表征病症的方法,包括:
将微囊泡样品接触能够结合所述微囊泡样品中存在的一种或多种靶标的多种寡核苷
酸,鉴别与样品形成复合物的一组寡核苷酸,其中该组预定为针对所述样品表征病症,由此
针对样品表征病症。
92.一种用于鉴别一组与测试样品相关的寡核苷酸的方法,包括:(a)将微囊泡样品接
触多种寡核苷酸,分离与微囊泡样品形成复合物的一组寡核苷酸,(b)测定(a)中与微囊泡
样品形成复合物的每种寡核苷酸的序列和/或拷贝数,由此鉴别一组与测试样品相关的寡
核苷酸。
93.一种诊断样品为癌性的或易患癌症的方法,包括将微囊泡样品接触与来自非癌样
品的微囊泡相比预定优先与来自癌症样品的微囊泡形成复合物的多种寡核苷酸。
94.权利要求91的方法,其中所述鉴别步骤包括进行所有或一些寡核苷酸的测序,所有
或一些寡核苷酸的扩增和/或所有或一些寡核苷酸与阵列的杂交。
95.权利要求92或93的方法,其中所述多种寡核苷酸通过正向或负向选择的一个或多
个步骤预选择,其中正向选择包括针对与测试样品相比具有基本上相似特征的样品的寡核
苷酸选择,并且其中负向选择包括针对与测试样品相比具有实质不同特征的样品的寡核苷
酸选择。
96.权利要求92的方法,其中步骤(b)包括进行高通量测序、扩增或与阵列的杂交。
97.权利要求92的方法,其中所述样品来自疑似患有癌症或易患癌症的受试者。
98.一种表征疾病或失调的方法,包括:
(a)将生物测试样品接触多种寡核苷酸;
(b)检测步骤(a)中所述多种寡核苷酸的每个成员与生物测试样品之间形成的复合物
的存在或水平;和
(c)将步骤(b)中检测到的存在或水平与参照水平进行比较,由此表征疾病或失调。
99.权利要求98的方法,其中所述生物测试样品和生物对照样品各自包括组织样品、细
胞培养物或生物流体。
100.权利要求99的方法,其中所述生物流体包括体液。
101.权利要求100的方法,其中所述体液包括外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液
(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液、囊胚腔液或脐带血。
102.权利要求100的方法,其中所述体液包括血液、血清或血浆。
103.权利要求99的方法,其中所述生物流体包含微囊泡。
104.权利要求103的方法,其中在分离微囊泡前,将所述生物测试样品与多种寡核苷酸
接触。
105.权利要求103的方法,其中所述生物测试样品包含分离的微囊泡。
106.权利要求98的方法,其中所述一种或多种适体结合多肽或其片段。
107.权利要求98的方法,其中所述多肽或其片段是可溶性的或膜结合的。
108.权利要求98的方法,其中所述多肽或其片段包括表3或表4中的生物标志物。
109.权利要求98或108的方法,其中所述一种或多种适体结合生物样品中的微囊泡表
面抗原。
110.权利要求98-109任一项的方法,其中所述表征包括疾病或失调的诊断、预后或治
疗诊断。
111.权利要求110的方法,其中所述疾病或失调包括癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫
疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛。
112.权利要求91的方法,其中所述病症是疾病或失调。
113.权利要求91的方法,其中所述病症包括癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自
身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛。
114.权利要求92的方法,其中所述多种寡核苷酸相对于正常细胞能够优先结合从患病
细胞脱落的微囊泡。
115.权利要求114的方法,其中所述患病细胞与癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾
病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛相关。
116.权利要求97、111、113或115的方法,其中所述癌症包括急性成淋巴细胞性白血病;
急性骨髓性白血病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;
原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹
肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;
慢性骨髓性白血病;慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;
卡波济氏肉瘤;肾癌;朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;
隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓
瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体肿瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养层细胞肿瘤;输尿管癌;尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌; 巨球蛋白血症;或Wilm’s肿瘤。
117.权利要求111、113或115的方法,其中所述恶变前病症包括巴雷特食管。
118.权利要求111、113或115的方法,其中所述自身免疫性疾病包括炎性肠病(IBD)、克
罗恩氏病(CD)、溃疡性结肠炎(UC)、盆腔炎症、脉管炎、屑病、糖尿病、自身免疫性肝炎、多发性硬化症、重症肌无、I型糖尿病、类湿性关节炎、皮癣、系统性红斑狼疮(SLE)、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、强直性脊柱炎、Sjogrens病、CREST综合征、硬皮病、风湿病、器官排斥反应、原发性硬化性胆管炎或脓毒症。
119.权利要求111、113或115的方法,其中所述心血管疾病包括动脉粥样硬化、充血性
心力衰竭、易损斑、中风、局部缺血高血压、狭窄症、血管阻塞或血栓形成事件。
120.权利要求111、113或115的方法,其中所述神经疾病包括多发性硬化症(MS)、帕金
森氏病(PD)、阿尔兹海默氏病(AD)、精神分裂症、双相型障碍、抑郁症、孤独症、朊病毒病、皮克病、痴呆、亨廷顿病(HD)、唐氏综合征、脑血管疾病、Rasmussen’s脑炎、病毒性脑膜炎、神经精神性系统性红斑狼疮(NPSLE)、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、克雅氏病、Gerstmann-
Straussler-Scheinker病、传染性海绵状脑病、缺血再灌注损伤(例如,中风)、脑外伤、微生物感染或慢性疲劳综合征。
121.权利要求111、113或115的方法,其中所述疼痛包括纤维肌痛、慢性神经性疼痛或
外周神经性疼痛。
122.权利要求111、113或115的方法,其中所述传染病包括细菌感染、病毒感染酵母
染、惠普尔氏病、朊病毒病、肝硬化、耐甲西林金黄色葡萄球菌、HIV、HCV、肝炎、梅毒、脑膜炎、疟疾、结核病、流行性感冒。
123.权利要求91-122任一项的方法,其中所述多种寡核苷酸包括权利要求84-90任一
项的组合物。
124.一种进行高通量测序的方法,包括:
(a)使用微囊泡样品进行多种寡核苷酸的至少一个(i)负向选择或(ii)一个正向选择;
(b)获得一组寡核苷酸以提供所述多种寡核苷酸的阴性结合子集或阳性结合子集,其
中所述多种寡核苷酸的阴性结合子集不结合所述微囊泡样品和其中所述多种寡核苷酸的
阳性结合子集结合所述微囊泡样品;
(c)将阴性结合子集或阳性结合子集接触测试样品;
(d)洗脱结合测试样品的寡核苷酸以提供多种洗脱寡核苷酸;和
(e)进行所述多种洗脱寡核苷酸的高通量测序以鉴别所述多种洗脱寡核苷酸的成员的
序列和/或拷贝数。
125.一种鉴别对测试样品特异性的寡核苷酸的方法,包括:
(a)针对样品富集多种寡核苷酸以提供一组预定与靶标样品形成复合物的寡核苷酸;
(b)将(a)中的所述多种寡核苷酸接触测试样品以允许寡核苷酸与测试样品形成复合
物;
(c)回收(b)中形成复合物的寡核苷酸以提供回收的寡核苷酸子集;和
(d)通过高通量测序、扩增或杂交对回收的寡核苷酸子集分型,由此鉴别对测试样品特
异性的寡核苷酸。
126.权利要求125的方法,其中所述测试样品包含多种微囊泡。
127.权利要求125的方法,其中所述寡核苷酸包括RNA、DNA或两者。
128.权利要求125的方法,进一步包括进行信息学分析以鉴别包含至少90%序列同一
性的寡核苷酸的子集。
129.一种试剂盒,包括进行权利要求91-128任一项的方法的试剂。
130.试剂用于进行权利要求91-80任一项的方法的用途。
131.权利要求129的试剂盒或权利要求130的用途,其中所述试剂包括权利要求84-90
任一项的适体。
132.一种鉴别生物样品的靶标-特异性适体谱的方法,包括将生物测试样品接触适体
分子集合,将该集合接触对照或参照生物样品,鉴别一种或多种结合所述测试样品中的组
分但不结合所述对照或参照样品的适体,由此鉴别所述生物测试样品的适体谱。
133.一种选择适体集合的方法,包括:
(a)将生物对照样品接触寡核苷酸集合;
(b)分离不结合生物对照样品的寡核苷酸集合的第一子集;
(c)将生物测试样品接触所述寡核苷酸集合的第一子集;和
(d)分离结合生物测试样品的寡核苷酸集合的第二子集,由此选择适体集合。
134.权利要求133的方法,其中所述寡核苷酸集合包含至少107、108、109、1010、1011、
1012、1013、1014、1015、1016、1017或至少1018种寡核苷酸。
135.权利要求133的方法,其中步骤(a)-(d)重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、
13、14、15、16、17、18、19或至少20次,其中将步骤(d)中选择的适体集合用作每次重复中步骤(a)的寡核苷酸集合。
136.权利要求133的方法,其中所述生物测试样品和生物对照样品包含微囊泡。
137.权利要求133的方法,其中所述生物测试样品和任选的生物对照样品包括体液。
138.权利要求137的方法,其中所述体液包括外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液
(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液、预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液、腹水液、恶性流体、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液或其他灌洗液。
139.权利要求133的方法,其中所述生物测试样品和任选的生物对照样品包括细胞培
养基。
140.权利要求133的方法,其中所述生物测试样品包括患病样品,而生物对照样品包括
非患病样品。
141.一种选择一组适体的方法,包括:
(a)将适体集合接触来自第一样品的微囊泡群体;
(b)富集对来自第一样品的微囊泡群体显示出亲和力的适体子集合;
(c)将所述子集合接触来自第二样品的第二微囊泡群体;和
(d)耗尽对来自第二样品的第二微囊泡群体显示出亲和力的第二适体子集合,由此选
择对来自第一样品的微囊泡群体具有优先亲和力的适体组。
142.权利要求141的方法,其中所述第一样品和/或第二样品包括生物流体,任选地其
中所述生物流体包括外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液、预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液、腹水液、恶性流体、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液或其他灌洗液。
143.权利要求141的方法,其中所述第一样品和/或和第二样品各自包括汇合的样品。
144.权利要求141的样品,其中将步骤(a)-(d)重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、
12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次,其中将步骤(d)中选择的适体组用作每次重复中步骤(a)的适体集合。
145.权利要求141的方法,其中在重复步骤(a)-(d)之前,用不同的样品替代所述第一
样品和/或第二样品。
146.权利要求141的方法,进一步包括鉴别选择的适体组的成员,任选地其中所述鉴别
通过高通量测序来进行。
147.权利要求141的方法,其中所述第一样品包括患病样品,而第二样品包括对照样
品,任选地其中所述对照样品是非患病样品。
148.一种选择一组适体的方法,包括:
(a)将适体候选物集合接触包含靶标分子的样品;
(b)除去未结合的适体候选物;
(c)将所述样品接触所述靶标分子的配体;和
(d)分离通过与所述配体竞争从靶标分子解离的适体候选物,由此选择与配体结合相
同靶标的适体组。
149.权利要求148的方法,其中所述靶标分子包括蛋白质。
150.权利要求149的方法,其中所述蛋白质是微囊泡表面抗原。
151.权利要求148的方法,其中所述将靶标分子栓系于基质。
152.权利要求148的方法,其中所述靶标分子是微囊泡的表面抗原,并且所述微囊泡栓
系于基质。
153.权利要求148的方法,其中所述配体包括小分子或蛋白质。
154.权利要求153的方法,其中所述配体包括抗体。
155.权利要求148的方法,其中将步骤(a)-(d)重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、
12、13、14、15、16、17、18、19或20次,其中将步骤(d)中分离的适体候选物用作输入每次重复的步骤(a)中的适体候选物集合。
156.权利要求148的方法,进一步包括鉴别选择的适体组的成员,任选地其中所述鉴别
通过高通量测序来进行。
157.权利要求148的方法,其中所述第一样品包括患病样品,而第二样品包括对照样
品,任选地其中所述对照样品是非患病样品。
158.一种选择结合目标靶标的一种或多种适体的方法,包括:
(a)从第一生物样品分离靶标以形成靶标耗尽的生物样品;
(b)将分离的靶标栓系于基质;
(c)将栓系的靶标与干扰生物样品混合;
(d)将来自(c)的混合物与起始适体文库接触;和
(e)回收优先结合栓系的靶标的适体文库的成员,由此选择结合所述靶标的一种或多
种适体。
159.权利要求158的方法,其中所述基质包括珠子或平表面。
160.权利要求158的方法,其中所述干扰生物样品包括来自a)的靶标耗尽的生物样品。
161.权利要求158的方法,其中所述靶标包括微囊泡。
162.权利要求158的方法,其中所述靶标包括目标微囊泡,而干扰生物样品包含非靶标
微囊泡。
163.权利要求158的方法,其中在步骤c)之前,所述非靶标微囊泡栓系于不同于靶标微
囊泡的基质上。
164.权利要求158的方法,其中所述基质包括磁珠,而所述不同的基质包括非磁珠,或
其中所述基质包括非磁珠,而所述不同的基质包括磁珠。
165.权利要求158的方法,其中所述第一生物样品和/或干扰生物样品包括体液,任选
地其中所述体液包括外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液、预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液、腹水液、恶性流体、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液或其他灌洗液。
166.权利要求158的方法,其中所述第一生物样品包括患病样品,而干扰生物样品包括
非患病样品。
167.权利要求158的方法,其中所述第一生物样品包括非患病样品,而干扰生物样品包
括患病样品。
168.一种用于鉴别多种靶标配体的方法,包括,
(a)将参照微囊泡群体接触能够结合一种或多种微囊泡表面标志物的多种配体;
(b)分离多种参照配体,其中所述多种参照配体包括对参照微囊泡群体不具有亲和力
的所述多种配体的子集;
(c)将一种或多种测试微囊泡接触所述多种参照配体;和
(d)从所述多种参照配体鉴别与一种或多种测试微囊泡上的表面标志物形成复合物的
配体的子集,由此鉴别多种靶标配体。
169.权利要求168的方法,进一步包括鉴别靶标微囊泡的表面标志物。
170.权利要求168的方法,其中所述多种配体包括适体和/或抗体。
171.一种鉴别目标靶标特异性的适体的方法,包括
(a)将候选适体集合接触一种或多种分析组分,其中所述分析组分不包含目标靶标;
(b)回收不结合(a)中的所述一种或多种分析组分的候选适体集合的成员;
(c)将(b)中回收的候选适体集合的成员在一种或多种混杂靶标存在下接触目标靶标;

(d)回收步骤(c)中结合目标靶标的候选适体,由此鉴别目标靶标特异性的适体。
172.权利要求171的方法,其中在进行步骤(c)之前,将步骤(a)-(b)重复至少1、2、3、4、
5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次。
173.权利要求171的方法,其中在鉴别目标靶标特异性的适体之前,将步骤(c)-(d)重
复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次。
174.权利要求171的方法,其中所述候选适体集合包含至少106、107、108、109、1010、1011、
1012、1013、1014、1015、1016、1017或至少1018个核酸序列。
175.权利要求171的方法,其中所述一种或多种分析组分包括基质、珠子、平面阵列、
柱、管、孔或滤器中的一个或多个。
176.权利要求171的方法,其中所述目标靶标和所述一种或多种混杂靶标包括蛋白质。
177.权利要求171的方法,其中所述目标靶标和所述一种或多种混杂靶标包括微囊泡。
178.权利要求171的方法,其中所述目标靶标和所述一种或多种混杂靶标包括一种或
多种微囊泡表面抗原。
179.权利要求178的方法,其中所述一种或多种微囊泡表面抗原选自表3、4和26。
180.权利要求171的方法,其中所述目标靶标是选自SSX4、SSX2、PBP、KLK2、SPDEF的蛋
白质,而所述一种或多种混杂靶标包括该组的其他成员。
181.权利要求178的方法,其中所述一种或多种微囊泡表面抗原是疾病或失调的生物
标志物。
182.权利要求140、147、157、166、167或178的方法,其中所述疾病包括癌症、恶变前病
症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病或疼痛。
183.权利要求182的方法,其中所述癌症包括急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白
血病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血
病;慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;
颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿
瘤;胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体肿瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养层细胞肿瘤;输尿管癌;尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌;
巨球蛋白血症;或Wilm’s肿瘤。
184.权利要求182的方法,其中所述恶变前病症包括巴雷特食管。
185.权利要求182的方法,其中所述自身免疫性疾病包括炎性肠病(IBD)、克罗恩氏病
(CD)、溃疡性结肠炎(UC)、盆腔炎症、脉管炎、银屑病、糖尿病、自身免疫性肝炎、多发性硬化症、重症肌无力、I型糖尿病、类风湿性关节炎、牛皮癣、系统性红斑狼疮(SLE)、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、强直性脊柱炎、Sjogrens病、CREST综合征、硬皮病、风湿病、器官排斥反应、原发性硬化性胆管炎或脓毒症。
186.权利要求182的方法,其中所述心血管疾病包括动脉粥样硬化、充血性心力衰竭、
易损斑块、中风、局部缺血、高血压、狭窄症、血管阻塞或血栓形成事件。
187.权利要求182的方法,其中所述神经疾病包括多发性硬化症(MS)、帕金森氏病
(PD)、阿尔兹海默氏病(AD)、精神分裂症、双相型障碍、抑郁症、孤独症、朊病毒病、皮克病、痴呆、亨廷顿病(HD)、唐氏综合征、脑血管疾病、Rasmussen’s脑炎、病毒性脑膜炎、神经精神性系统性红斑狼疮(NPSLE)、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、克雅氏病、Gerstmann-Straussler-
Scheinker病、传染性海绵状脑病、缺血再灌注损伤(例如,中风)、脑外伤、微生物感染或慢性疲劳综合征。
188.权利要求182的方法,其中所述疼痛包括纤维肌痛、慢性神经性疼痛或外周神经性
疼痛。
189.权利要求182的方法,其中所述传染病包括细菌感染、病毒感染、酵母感染、惠普尔
氏病、朊病毒病、肝硬化、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、HIV、HCV、肝炎、梅毒、脑膜炎、疟疾、结核病、流行性感冒。
190.一种鉴别结合剂的方法,包括将多种细胞外微囊泡接触随机产生的结合剂文库,
并且鉴别对所述细胞外微囊泡的一种或多种组分具有亲和力的所述结合剂文库的子集。
191.权利要求190的方法,其中所述结合剂包括适体和/或抗体。
192.一种表征表型的方法,包括将测试生物样品接触结合权利要求158-从属于权利要
求158的189任一项的靶标的适体一种或多种。
193.权利要求192的方法,其中表征表型包括检测权利要求182-189任一项的疾病或失
调。
194.权利要求132-191任一项的方法,进一步包括鉴别选择的适体的一种或多种靶标。
195.一种试剂盒,包括用于进行权利要求132-194任一项的方法的试剂。
196.试剂用于进行权利要求132-194任一项的方法的用途。
197.一种鉴别结合剂的靶标的方法,包括:
(a)将结合剂接触靶标以使得所述靶标与所述结合剂结合,其中所述靶标包括微囊泡
的表面抗原;
(b)在不破坏靶标与结合剂的结合的条件下破坏微囊泡;
(c)分离所述靶标与结合剂之间的复合物;和
(d)鉴别由所述结合剂结合的靶标。
198.权利要求197的方法,其中所述结合剂包括由权利要求132-194任一项的方法鉴别
的适体。
199.权利要求197的方法,其中所述结合剂通过权利要求190的方法来鉴别。
200.权利要求197的方法,其中所述结合剂包括由权利要求168-170任一项的方法鉴别
的配体。
201.权利要求197的方法,其中所述靶标包括蛋白质、核酸、脂质或水化合物。
202.权利要求197的方法,其中在步骤(b)之前,所述靶标与所述结合剂交联。
203.权利要求202的方法,其中所述交联包括光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸
二甲酯、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(BS3)、、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、
1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺基-4-(N-来酰
亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(SMCC)和硫代琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-
1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-N-羟基琥珀酰亚胺基-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮苯甲酰
胺)-己酰胺)乙基-1,3’-二硫代丙酸酯(硫代-SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰
基)-N6-(6-生物素-酰胺己酰基)-L-赖氨酰]乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Arf-生物素)、2-
{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基-6-氨基-己酰基)-N6-(6-生物素酰胺己酰基)-
L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-LC-生物素)、光反应性氨基酸、L-光反应-
亮氨酸、L-光反应-甲硫氨酸、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂、NHS-叠氮化
物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-PEG12-叠氮化物、NHS-膦试剂、NHS-膦、硫-NHS-膦或其任意组合或修饰。
204.权利要求197的方法,其中步骤(b)中所述破坏微囊泡包括使用去污剂、表面活性
剂、溶剂、酶、机械剪切、珠磨、均质化、微流体化、超声处理、弗式压滤、撞击、胶体磨、减压、渗透性冲击、热解、冻-融和干燥中的一种或多种。
205.权利要求204的方法,其中所述酶包括溶菌酶、溶葡萄球菌素、消解酶、纤维素酶、
变溶菌素、聚糖酶、蛋白酶和甘露聚糖酶中的一种或多种。
206.权利要求204的方法,其中所述去污剂包括辛基硫代葡糖苷(OTG)、辛基β-葡糖苷
(OG)、非离子型去污剂、Triton X、Tween 20、脂肪醇、鲸蜡醇、硬脂醇、鲸蜡硬脂醇、油醇、聚氧乙二醇烷基醚(Brij)、八(乙二醇)单十二烷基醚、五(乙二醇)单十二烷基醚、聚氧丙二醇
烷基醚、葡糖苷烷基醚、癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、辛基葡糖苷、聚氧乙二醇辛基苯酚醚、聚氧乙二醇烷基酚醚、壬苯聚醇-9、甘油烷基酯、甘油月桂酸酯、聚氧乙二醇山梨聚糖烷基
酯、聚山梨酸酯、山梨聚糖烷基酯、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段共聚物、泊洛沙姆、聚乙氧基化牛脂胺(POEA)、两性离子去污剂、
3-[(3-胆酰胺丙基)二甲基铵基]-1-丙烷磺酸酯(CHAPS)、线性烷基苯磺酸酯(LAS)、烷基苯
酚乙氧基化物(APE)、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、卵磷
脂、离子去污剂、十二烷基硫酸钠(SDS)、西曲溴铵(CTAB)、鲸蜡基三甲基氯化铵(CTAC)、二盐酸奥替尼啶、氯化十六烷基吡啶(CPC)、杀藻胺(BAC)、苄索氯铵(BZT)、5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷、二甲基二十八烷基氯化铵、二十八烷基二甲基溴化铵(DODAB)、脱氧胆酸钠、壬基苯氧基聚乙氧基乙醇(Tergitol-型NP-40;NP-40)、月桂基硫酸铵、月桂醇聚醚硫酸钠(月桂醚
硫酸钠(SLES))、肉豆蔻醇聚醚硫酸钠、烷基羧酸酯、硬脂酸钠、月桂酰肌氨酸钠、基于羧酸酯的含氟表面活性剂、全氟壬酸酯、全氟辛酸酯(PFOA或PFO)和生物表面活性剂中的一种或
多种。
207.权利要求197的方法,其中所述结合剂栓系于基质。
208.权利要求207的方法,其中所述基质包括微球。
209.权利要求207的方法,其中所述基质包括平面基质。
210.权利要求197的方法,其中所述结合剂是标记的。
211.权利要求210的方法,其中分离所述靶标与所述结合剂之间的复合物包括通过所
述标记捕获所述结合剂。
212.权利要求210的方法,其中所述标记包括生物素标记。
213.权利要求197的方法,其中所述靶标包括蛋白质并且鉴别所述靶标包括使用质谱
(MS)、肽质量指纹谱(PMF;蛋白质指纹谱)、测序、N-末端氨基酸分析、C-末端氨基酸分析、Edman降解、色谱、电泳、二维凝胶电泳(2D凝胶)、抗体阵列和免疫分析。
214.一种试剂盒,包括用于进行权利要求197-213任一项的方法的试剂。
215.权利要求214的试剂盒,其中所述一种或多种试剂包括由权利要求132-194任一项
的方法鉴别的适体。
216.一种核酸,包含与选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列至少50、60、70、
75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100%同源的序列。
217.一种核酸,包含选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列。
218.一种分离的核酸,包含与选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列至少50、
60、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100%同源的序列。
219.一种分离的核酸,包含选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列。
220.权利要求216-219任一项的核酸,其中所述核酸进一步修饰以包括至少一个化学
修饰。
221.权利要求220的核酸,其中所述修饰选自糖位置的化学取代;磷酸位置的化学取
代;和核酸碱基位置的化学取代。
222.权利要求220的核酸,其中所述修饰选自修饰的核苷酸的并入,3’加帽,生物素化,
与胺连接物的偶联,与高分子量、非免疫原性化合物的偶联,与亲脂性化合物的偶联。
223.权利要求222的核酸,其中所述非免疫原性的、高分子量化合物是聚烷撑二醇。
224.权利要求223的核酸,其中所述聚烷撑二醇是聚乙二醇。
225.一种组合物,包含权利要求216-224任一项的核酸。
226.一种试剂盒,包括权利要求216-225任一项的核酸或组合物。
227.一种阴性对照组合物,包含结合于基质的非靶标结合核酸。
228.权利要求227的阴性对照组合物,其中所述非靶标结合核酸与基质共价结合。
229.权利要求227的阴性对照组合物,其中所述非靶标结合核酸与基质非共价结合。
230.权利要求227的阴性对照组合物,其中所述非靶标结合核酸包括选自权利要求
216-224任一项的核酸。
231.权利要求227的阴性对照组合物,其中所述非靶标结合核酸包含SEQ ID NO.1-
241535任一个的乱序序列或其功能性片段。
232.一种检测疑似含有生物实体的生物样品中生物实体的存在或水平的方法,包括:
(a)提供包含基质和权利要求227-230任一项的阴性对照组合物的组合物,其中所述基
质包含所述生物实体的一种或多种结合剂;
(b)将所述生物样品接触步骤(a)中提供的组合物;
(c)检测对应于步骤(b)中所述一种或多种结合剂识别的生物实体量的靶标信号;和
(d)将步骤(c)中检测到的靶标信号针对对应于由阴性对照组合物产生的信号量的对
照信号标准化,由此检测生物样品中所述生物实体的存在或水平。
233.权利要求232的方法,其中靶标信号标准化包括从靶标信号中减去对照信号。
234.权利要求232的方法,其中所述一种或多种结合剂包括抗体或适体。
235.权利要求232的方法,其中所述生物实体包括蛋白质。
236.权利要求232的方法,其中所述生物实体包括微囊泡。
237.权利要求236的方法,其中所述一种或多种结合剂是微囊泡表面抗原特异性的。
238.权利要求237的方法,其中所述微囊泡表面抗原选自表3-4或26。
239.权利要求237的方法,其中所述微囊泡表面抗原是疾病或失调的生物标志物。
240.权利要求239的方法,其中该方法提供所述疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。
241.一种试剂盒,包括用于进行权利要求232-240任一项的方法的试剂。
242.权利要求241的试剂盒,其中所述一种或多种试剂包括一种或多种适体和基质。
243.一种封闭组合物,包含非靶标结合核酸。
244.权利要求243的封闭组合物,其中所述非靶标结合核酸包括选自权利要求216-224
任一项的核酸。
245.权利要求243的封闭组合物,其中所述组合物进一步包含选自牛血清白蛋白
(BSA)、酪蛋白、肽酶、非离子型表面活性剂、 非-反应抗
体或其片段、FSG(鱼皮明胶)、纯明胶、明胶水解物、聚乙二醇(PEG)、非-反应血清和非-反应蛋白质的一种或多种组分。
246.一种检测疑似含有生物实体的生物样品中生物实体的存在或水平的方法,包括:
(a)将基质接触权利要求243-245任一项的封闭组合物,其中所述基质包含所述生物实
体的一种或多种结合剂;
(b)将生物样品接触步骤(a)中提供的封闭基质;和
(c)检测步骤(b)中所述一种或多种结合剂是否识别所述生物实体,由此检测所述生物
样品中生物实体的存在或水平。
247.权利要求246的方法,其中所述一种或多种结合剂包括抗体或适体。
248.权利要求246的方法,其中所述生物实体包括蛋白质。
249.权利要求246的方法,其中所述生物实体包括微囊泡。
250.权利要求249的方法,其中所述一种或多种结合剂是微囊泡表面抗原特异性的。
251.权利要求250的方法,其中所述微囊泡表面抗原选自表3、4或26。
252.权利要求250的方法,其中所述微囊泡表面抗原是疾病或失调的生物标志物。
253.权利要求252的方法,其中该方法提供了所述疾病或失调的诊断、预后或治疗诊
断。
254.一种试剂盒,包括用于进行权利要求246-253任一项的方法的试剂。
255.权利要求254的试剂盒,其中所述一种或多种试剂包括一种或多种所述适体和所
述基质。
256.一种特异性结合功能性基团的适体。
257.权利要求256的适体,其中所述功能性基团选自、卤素、含氧基团(即,C-O键)、含
氮基团、含硫基团、含磷基团或含基团。
258.权利要求257的适体,其中所述烃选自烷烃、烯烃、炔烃、苯衍生物、甲苯衍生物、支
链或环烷烃、碳阳离子和碳阴离子。
259.权利要求257的适体,其中所述卤素选自卤代烷烃、氟代烷烃、氯代烷烃、溴代烷烃
和碘代烷烃。
260.权利要求257的适体,其中所述含氧基团选自醇类、类、醛类、酰基卤化物、碳酸
酯、羧酸酯、羧酸、酯类、氢过氧化物、醚类、半缩醛、半缩酮、缩醛类、缩酮类、原酸酯和原碳酸酯。
261.权利要求257的适体,其中所述含氮基团选自酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、叠氮化物、偶
氮化合物、氰酸酯、硝酸酯、腈、亚硝酸酯、硝基化合物、亚硝基化合物和吡啶衍生物。
262.权利要求257的适体,其中所述含硫基团选自硫醇、硫化物、二硫化物、亚砜、砜、硫
酸、磺酸、硫氰酸酯、异氰酸酯、硫酮和硫醛。
263.权利要求257的适体,其中所述含磷基团选自膦、磷烷、膦酸、磷酸酯和磷酸二酯。
264.权利要求257的适体,其中所述含硼基团选自硼酸、硼酸酯、二取代硼酸和二取代
硼酸酯。
265.权利要求256的适体,其中所述功能性基团选自缩醛类、酰基、酰基卤化物、烯基、
烃氧基、烷氧基、炔基、酰胺、胺氧化物、胺、碳二亚胺、carboximidates、羧酸、氰酰胺、氰酸酯、二硫代氨基甲酸酯、烯醇类、酯类、醚类、肼类、腙类、氧肟酸、酰亚胺、异氰酸酯、胩、异硫氰酸酯、缩酮类、烯酮类、酮类、离去基团、腈类、有机卤化物、有机磷、原酸酯、肟、氟代膦酸酯、硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、二硫代膦酸酯、氟磷酸酯、硫逐磷酸酯、保护基团、焦磷酸盐、氨基脲、缩氨基脲、氨基磺酸酯、磺酸酯、砜、磺酸、磺酰基、磺基肟、磺酰化合物、硫代酰胺、硫氰酸酯、硫酯、硫醇盐、硫酮、硫代磷酰化合物和硫代亚磺酸酯。
266.权利要求256的适体,其中所述功能性基团选自乙缩醛、乙酰氧基、乙炔化物、酸
酐、活化基团、酰基氯、酰基卤化物、缩羰酯、偶姻、酰基烷、醇、醛、醛亚胺、烷烃、烯烃、烃氧基、烷基环烷、烷基亚硝酸酯、炔烃、丙二烯、酰胺、脒、缩醛胺、氧化胺、叠氮化物、吖嗪、氮丙啶、氧化偶氮基、双官能、二硫代缩氨基脲、缩二脲、硼酸、氨基甲酸酯、氨甲酰基、卡巴肼、碳烯、甲醇、碳酸酯、羰基、氨甲酰、carboximidate、羧酸、氯甲酸酯、枯牧烯、氰酸酯、氨腈、氰醇、钝化基团、缩酚酸、重氮基、二醇、二硫代氨基甲酸酯、烯胺、烯二炔、烯醇、烯醇醚、烯酮、烯炔、环硫化物、环氧化物、酯、醚、氟代磺酸酯、卤代醇、卤代酮、半缩醛、半胺醛、硫代半缩醛、酰肼、腙、氧肟酸、羟基、羟胺、亚胺、亚胺离子、异硫脲阳离子、乙烯酮、乙烯酮亚胺、酮、羰游基、内酰胺、乳醇、内酯、次甲基、甲基、硝酸酯、腈鎓内盐、腈亚胺、硝基化合物、硝基胺、氮酸酯、硝酮、硝鎓离子、亚硝胺、亚硝基、原酸酯、脎、氧杂吖丙啶、肟、n-氧代铵盐、过氧化物、过氧酸、持久性碳烯、酚类、磷杂烯烃、磷杂炔烃、磷酸盐、亚膦酸酯、膦、氧化膦、次膦酸酯、膦酸酯、亚膦酸酯、膦鎓、正膦、s-亚硝基硫醇、席夫碱、硒醇、硒酸、硒酮、氨基脲、缩氨基脲、甲硅烷基烯醇醚、甲硅烷基醚、亚磺酰胺、次磺酸、烃基硫化氯、硫化物、烃基硫亚胺、亚磺酰胺、亚磺酸、亚硫酸酯、磺酰胺、磺酰苯胺、磺酸酯、磺酰基、磺酰基卤化物、亚砜、硫酰基、磺内酯、碲醇、硫醛、硫代缩醛、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫代羧基、硫代氰酸酯、硫酯、硫醚、酮缩硫醇、硫酮、硫醇、硫内酯、硫脲、甲苯磺酰基腙、三氮烯、三醇、脲、香草基、黄原酸酯、鎓内盐和ynolate。
267.权利要求256的适体,其中所述功能性基团包括羧基基团、氨基基团、羟基基团、酰
肼基团和/或氯甲基基团。
268.权利要求256的适体,其中所述功能性基团包括羧基基团。
269.权利要求256-267任一项的适体,其中所述适体包括选自权利要求216-224任一项
的核酸。
270.一种组合物,包含权利要求256-269任一项的适体和基质。
271.权利要求270的组合物,其中所述基质包括平面基质。
272.权利要求270的组合物,其中所述基质包括微球。
273.权利要求270的组合物,其中所述基质包括选自羧基-修饰的、氨基-修饰的、羟基-
修饰的、酰肼-修饰的、氯甲基-修饰的及其组合的一个或多个修饰。
274.权利要求270的组合物,其中所述基质包括羧基基团。
275.权利要求273的组合物,其中所述适体结合所述羧基基团。
276.权利要求270的组合物,其中所述基质包括结合剂。
277.权利要求276的组合物,其中所述结合剂包括抗体或适体。
278.权利要求270的组合物,其中所述组合物进一步包含微囊泡。
279.一种试剂盒,包括权利要求256-278任一项的适体或组合物。
280.一种方法,包括将权利要求256-269任一项的适体接触基质。
281.权利要求280的方法,其中所述基质是平面基质。
282.权利要求280的方法,其中所述基质是微球。
283.权利要求280的方法,其中所述基质包括选自羧基-修饰的、氨基-修饰的、羟基-修
饰的、酰肼-修饰的、氯甲基-修饰的及其组合的一个或多个修饰。
284.权利要求280的组合物,其中所述基质包括羧基基团。
285.权利要求283的组合物,其中所述适体结合所述羧基基团。
286.权利要求280的组合物,其中所述基质包括结合剂。
287.权利要求286的组合物,其中所述结合剂包括抗体或适体。
288.权利要求286的方法,进一步包括将所述基质接触所述结合剂的靶标。
289.一种试剂盒,包括用于进行权利要求280-288任一项的方法的试剂,任选地其中试
剂盒包括一种或多种适体和所述基质。
290.一种检测疑似含有生物实体的生物样品中生物实体的存在或水平的方法,包括:
(a)提供包含对连接于羧化基质的生物实体特异性的一种或多种结合剂的组合物,其
中所述羧化基质结合权利要求256-269任一项的适体;
(b)将生物样品接触步骤(a)中提供的组合物;和
(c)检测步骤(b)中一种或多种结合剂是否识别所述生物实体,由此检测生物样品中所
述生物实体的存在或水平。
291.权利要求290的方法,其中所述一种或多种结合剂包括抗体或适体。
292.权利要求290的方法,其中所述生物实体包括蛋白质。
293.权利要求290的方法,其中所述生物实体包括微囊泡。
294.权利要求290的方法,其中所述一种或多种结合剂是微囊泡表面抗原特异性的。
295.权利要求294的方法,其中所述微囊泡表面抗原选自表3、4或26。
296.权利要求294的方法,其中所述微囊泡表面抗原是疾病或失调的生物标志物。
297.权利要求295的方法,其中该方法提供了所述疾病或失调的诊断、预后或治疗诊
断。
298.一种试剂盒,包括用于进行权利要求290-297任一项的方法的试剂,任选地其中所
述一种或多种试剂包括一种或多种适体和所述基质。
299.一种用于增强结合的方法,包括:(a)将基质接触能够结合羧基基团的适体,其中
所述基质还包含一种或多种选择的核酸或多肽分子;和(b)将所述基质接触能够结合所述
核酸或多肽分子的结合剂,由此适体与羧基基团结合增强所述结合剂与所述核酸或多肽分
子的结合。
300.权利要求299的方法,其中所述适体是权利要求256-269任一项的适体。
301.权利要求299的方法,其中所述基质是平面基质。
302.权利要求299的方法,其中所述基质是微球。
303.权利要求299的方法,其中所述核酸或多肽通过酰胺键与羧基基团共价结合。
304.权利要求299的方法,其中所述基质包括所述结合剂。
305.一种试剂盒,包括用于进行权利要求299-304任一项的方法的试剂,任选地其中所
述一种或多种试剂包括一种或多种适体和所述基质。
306.一种选择一种或多种结合剂的方法,包括:
(a)将基质接触生物样品以允许形成基质-生物样品复合物;
(b)将所述基质-生物样品复合物接触多种候选结合剂;和
(c)鉴别与所述基质-生物样品复合物相关的所述多种候选结合剂的一个或多个成员,
由此选择一种或多种结合剂。
307.权利要求306的方法,其中所述一种或多种结合剂包括核酸、DNA分子、RNA分子、抗
体、抗体偶联物、抗体片段、适体、类肽、zDNA、肽核酸(PNA)、核酸(LNA)、凝集素、多肽、肽、树状聚合物、膜蛋白标记剂、化学化合物或其组合。
308.权利要求306的方法,其中所述生物样品包括组织样品或细胞培养样品。
309.权利要求306的方法,其中所述生物样品包括体液,任选地其中所述体液包括外周
血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物、囊胚腔液、脐带血或其任一种的衍生物。
310.权利要求306的方法,其中所述生物样品包括浓缩的血浆样品、血清样品、澄清的
血清样品或澄清的血浆样品。
311.权利要求306-310任一项的方法,其中所述生物样品包括异质微囊泡群体或同质
微囊泡群体。
312.权利要求311的方法,其中所述澄清的血清或澄清的血浆样品与未澄清的对照样
品相比,具有降低水平的一种或多种丰富蛋白质。
313.权利要求312的方法,其中所述一种或多种丰富蛋白质包括血液蛋白。
314.权利要求312的方法,其中所述一种或多种丰富蛋白质包括白蛋白、IgG、转
白、纤维蛋白原、纤维蛋白、IgA、α2-巨球蛋白、IgM、α1-抗胰蛋白酶、补体C3、结合球蛋白、阿朴脂蛋白A1、A3和B;α1-酸性糖蛋白、血浆铜蓝蛋白、补体C4、C1q、IgD、前白蛋白(运甲状腺素蛋白)、血纤维蛋白溶酶原、其任一种的衍生物,及其组合。所述一种或多种丰富蛋白质可以包含白蛋白、免疫球蛋白、纤维蛋白原、前白蛋白、α1抗胰蛋白酶、α1酸性糖蛋白、α1胎蛋白、结合球蛋白、α2巨球蛋白、血浆铜蓝蛋白、转铁蛋白、补体蛋白C3和C4、β2微球蛋白、β脂蛋白、γ球蛋白、C-反应蛋白(CRP)、脂蛋白(乳糜微粒、VLDL、LDL、HDL)、其他球蛋白(α、β和γ型)、凝血酶原、甘露糖-结合凝集素(MBL)、其任一种的衍生物及其组合中的一种或多种。
315.权利要求312的方法,其中通过色谱、大小排阻色谱、离子交换色谱、亲和色谱、免
疫亲和、沉淀或其组合全部或部分地从澄清的血清或澄清的血浆样品分离所述一种或多种
丰富蛋白质。
316.权利要求312的方法,其中在将所述生物样品与促凝血酶原激酶接触后,从所述澄
清的血清或澄清的血浆样品分离所述一种或多种丰富蛋白质。
317.权利要求312的方法,其中与未澄清的对照样品相比,从澄清的血清或澄清的血浆
样品分离至少25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、
90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的所述一种或多种丰富蛋白质。
318.权利要求306的方法,其中所述基质-生物样品复合物包括所述基质和所述生物样
品的组分之间的交联,任选地其中所述交联包括光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二
甲酯、脂质交联剂、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(BS3)、醛、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺基-
4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(SMCC)、硫代琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲
基)环己烷-1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-N-羟基琥珀酰亚胺基-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-
叠氮苯甲酰胺)-己酰胺)-乙基-1,3’-二硫代丙酸酯(硫代-SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,
6-四氟苯甲酰基)-N6-(6-生物素-酰胺己酰基)-L-赖氨酰]乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Arf-
生物素)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基-6-氨基-己酰基)-N6-(6-生物素酰
胺己酰基)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-LC-生物素)、光反应性氨基酸、
L-光反应-亮氨酸、L-光反应-甲硫氨酸、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂、
NHS-叠氮化物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-PEG12-叠氮化物、NHS-膦试剂、NHS-膦、硫代-NHS-膦,或其任意组合或修饰。
319.权利要求318的方法,其中所述基质与所述生物样品的组分直接交联。
320.权利要求318的方法,其中所述基质通过连接物与所述生物样品的组分交联。
321.权利要求319或320的方法,其中所述生物样品的组分包含微囊泡。
322.从属于权利要求320的权利要求321的方法,其中所述连接物嵌入微囊泡膜内。
323.权利要求322的方法,其中所述连接物包括功能化脂质,任选地其中所述功能化脂
质包括16:0生物素基PE 1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(生物素基)(钠盐)、
18:1生物素基PE 1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(生物素基)(钠盐)、16:0生物
素基帽PE1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)(钠盐)、18:1生物素基
帽PE 1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)(钠盐)或其组合。
324.权利要求322的方法,其中所述连接物包括二酰基甘油、二酰基磷酸甘油(磷脂)或
固醇、二烷基甘油、二烷基-或二酰基-1-氨基-2,3-二羟基丙烷、长链烷基或酰基、鞘脂、神经酰胺、磷脂、糖基磷脂酰肌醇(GPI)膜锚序列、糖磷脂膜锚、膜受体片段、蛋白质结合受体、金属-螯合受体、免疫球蛋白Fc-结合受体、细胞因子或生长因子-结合受体、药物-结合受
体、脂质模拟受体、跨膜受体、合成的蛋白质-结合受体、合成的金属-螯合受体、合成的免疫球蛋白Fc-结合受体、合成的细胞因子或生长因子-结合受体、合成的药物-结合受体、合成
的脂质模拟受体、合成的跨膜受体、蛋白质、肽、肽模拟物、鞘脂、类固醇、胆固醇、二氢胆固醇、麦固醇、菜籽固醇、胆固醇胺、二氢胆固醇胺、麦角固醇胺、菜籽固醇胺、3-胆固醇胺、
3-二氢胆固醇胺、3-麦角固醇胺、3-菜籽固醇胺、3β-胆固醇胺、3β-二氢胆固醇胺、3β-麦角固醇胺、3β-菜籽固醇胺或其任一种的功能性片段或衍生物。
325.权利要求318的方法,其中所述基质与所述生物样品组分的结合剂偶联。
326.权利要求325的方法,其中所述结合剂包括抗体、适体或凝集素,任选地其中所述
凝集素包括伴刀豆球蛋白A(ConA)。
327.权利要求325或326的方法,其中所述生物样品的组分包括微囊泡,任选地其中所
述结合剂包括微囊泡表面抗原的结合剂。
328.权利要求306的方法,进一步包括鉴别所述一种或多种结合剂。
329.一种物质组合物,包含基质-微囊泡复合物,其中所述基质包括合成的基质。
330.权利要求329的组合物,其中所述基质包括珠子、孔或平面基质,任选地其中所述
珠子包括磁珠或聚苯乙烯珠。
331.一种试剂盒,包括一种或多种用于进行权利要求306-328任一项的方法的试剂,任
选地其中所述一种或多种试剂包括一种或多种基质-微囊泡复合物和连接物试剂。
332.一种产生稳定的基质-微囊泡复合物的方法,包括将基质接触微囊泡,其中用能够
直接结合微囊泡表面上存在的至少一种组分的化学基团将所述基质功能化。
333.权利要求332的方法,其中所述基质包括珠子、孔、基体或平面基质。
334.权利要求332的方法,其中所述化学基团包括类肽、zDNA、肽核酸(PNA)、锁核酸
(LNA)、凝集素、肽/多肽、树状聚合物、膜蛋白标记剂、化学化合物、光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二甲酯、脂质交联剂、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二
酸酯(BS3)、醛、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或
EDAC)、琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(SMCC)、硫代琥珀酰亚胺
基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-N-羟基琥珀酰亚胺基-2-
(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮苯甲酰胺)-己酰胺)-乙基-1,3’-二硫代丙酸酯(硫代-SBED)、
2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基)-N6-(6-生物素-酰胺己酰基)-L-赖氨酰]乙基甲
烷硫代磺酸酯(Mts-Arf-生物素)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基-6-氨基-己
酰基)-N6-(6-生物素酰胺己酰基)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-LC-生
物素)、光反应性氨基酸、L-光反应-亮氨酸、L-光反应-甲硫氨酸、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)
交联剂、NHS-叠氮试剂、NHS-叠氮化物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-PEG12-叠氮化物、NHS-膦试剂、NHS-膦、硫代-NHS-膦或其组合。
335.权利要求332的方法,其中所述化学基团包括烃、卤素、含氧基团(即,C-O键)、含氮
基团、含硫基团、含磷基团、含硼基团或其组合。
336.权利要求335的方法,其中所述烃选自烷烃、烯烃、炔烃、苯衍生物、甲苯衍生物、支
链或环烷烃、碳阳离子和碳阴离子。
337.权利要求335的方法,其中所述卤素选自卤代烷烃、氟代烷烃、氯代烷烃、溴代烷烃
和碘代烷烃。
338.权利要求335的方法,其中所述含氧基团选自醇类、酮类、醛类、酰基卤化物、碳酸
酯、羧酸酯、羧酸、酯类、氢过氧化物、醚类、半缩醛类、半缩酮类、缩醛类、缩酮类、原酸酯类和原碳酸酯类。
339.权利要求335的方法,其中所述含氮基团选自酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、叠氮化物、偶
氮化合物、氰酸酯、硝酸酯、腈、亚硝酸酯、硝基化合物、亚硝基化合物和吡啶衍生物。
340.权利要求335的方法,其中所述含硫基团选自硫醇、硫化物、二硫化物、亚砜、砜、硫
酸、磺酸、硫氰酸酯、异氰酸酯、硫酮和硫醛。
341.权利要求335的方法,其中所述含磷基团选自膦、磷烷、膦酸、磷酸酯和磷酸二酯。
342.权利要求335的方法,其中所述含硼基团选自硼酸、硼酸酯、二取代硼酸和二取代
硼酸酯。
343.权利要求332的方法,其中所述化学基团包括乙缩醛、酰基、酰基卤化物、烯基、烃
氧基、烷氧基、炔基、酰胺、胺氧化物、胺、碳二亚胺、carboximidates、羧酸、氰酰胺、氰酸酯、二硫代氨基甲酸酯、烯醇类、酯类、醚类、肼类、腙类、氧肟酸、酰亚胺、异氰酸酯、胩、异硫氰酸酯、缩酮类、烯酮类、酮类、离去基团、腈类、有机卤化物、有机磷、原酸酯、肟、氟代膦酸酯、硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、二硫代膦酸酯、氟磷酸酯、硫逐磷酸酯、保护基团、焦磷酸酯、氨基脲、缩氨基脲、氨基磺酸酯、磺酸酯、砜、磺酸、磺酰基、磺基肟、磺酰化合物、硫代酰胺、硫氰酸酯、硫酯、硫醇盐、硫酮、硫代磷酰化合物和硫代亚磺酸酯。
344.权利要求332的方法,其中所述化学基团选自乙缩醛、乙酰氧基、乙炔化物、酸酐、
活化基团、酰基氯、酰基卤化物、缩羰酯、偶姻、酰基硅烷、醇、醛、醛亚胺、烷烃、烯烃、烃氧基、烷基环烷、烷基亚硝酸酯、炔烃、丙二烯、酰胺、脒、缩醛胺、氧化胺、叠氮化物、吖嗪、氮丙啶、氧化偶氮基、双官能、二硫代缩氨基脲、缩二脲、硼酸、氨基甲酸酯、氨甲酰基、卡巴肼、碳烯、甲醇、碳酸酯、羰基、氨甲酰、carboximidate、羧酸、氯甲酸酯、累接双键烃、氰酸酯、氨腈、氰醇、钝化基团、缩酚酸、重氮基、二醇、二硫代氨基甲酸酯、烯胺、烯二炔、烯醇、烯醇醚、烯酮、烯炔、环硫化物、环氧化物、酯、醚、氟代磺酸酯、卤代醇、卤代酮、半缩醛、半胺醛、硫代半缩醛、酰肼、腙、氧肟酸、羟基、羟胺、亚胺、亚胺离子、异硫脲阳离子、乙烯酮、乙烯酮亚胺、酮、羰游基、内酰胺、乳醇、内酯、次甲基、甲基、硝酸酯、腈鎓内盐、腈亚胺、硝基化合物、硝基胺、氮酸酯、硝酮、硝鎓离子、亚硝胺、亚硝基、原酸酯、脎、氧杂吖丙啶、肟、n-氧代铵盐、过氧化物、过氧酸、持久性碳烯、酚类、磷杂烯烃、磷杂炔烃、磷酸酯、亚膦酸酯、膦、氧化膦、次膦酸酯、膦酸酯、亚膦酸酯、膦鎓、正膦、s-亚硝基硫醇、席夫碱、硒醇、硒酸、硒酮、氨基脲、缩氨基脲、甲硅烷基烯醇醚、甲硅烷基醚、亚磺酰胺、次磺酸、烃基硫化氯、硫化物、烃基硫亚胺、亚磺酰胺、亚磺酸、亚硫酸酯、磺酰胺、磺酰苯胺、磺酸酯、磺酰基、磺酰基卤化物、亚砜、硫酰基、磺内酯、碲醇、硫醛、硫缩醛、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫代羧基、硫代氰酸酯、硫酯、硫醚、酮缩硫醇、硫酮、硫醇、硫内酯、硫脲、甲苯磺酰基腙、三氮烯、三醇、脲、香草基、黄原酸酯、鎓内盐和ynolate。
345.权利要求332的方法,其中所述化学基团包括羧基基团、氨基基团、羟基基团、酰肼
基团和/或氯甲基基团。
346.权利要求332的方法,其中所述化学基团包括羧基基团。
347.权利要求332的方法,其中所述至少一种组分包括肽、多肽、蛋白质、脂质、碳水化
合物、其衍生物或其组合。
348.一种物质组合物,包含基质-微囊泡复合物,其中所述基质包括合成的基质。
349.一种稳定的微囊泡组合物,包含与惰性基质直接偶联的微囊泡。
350.权利要求348或349的组合物,其中所述基质包括珠子、孔、基体或平面基质,任选
地其中所述珠子包括磁珠或聚苯乙烯珠。
351.一种试剂盒,包括一种或多种用于进行权利要求332-347任一项的方法的试剂,任
选地其中所述一种或多种试剂包括一种或多种基质-微囊泡复合物和连接物试剂。
352.一种可视化微囊泡的方法,包括:
(a)将微囊泡与微囊泡抗原的结合剂接触,其中所述结合剂包含标记;
(b)将接触的微囊泡固定于扫描电子显微镜(SEM)基质上;
(c)将固定的微囊泡溅射涂覆;和
(d)使用SEM可视化所述微囊泡和所述标记。
353.权利要求352的方法,其中在步骤(a)之前,将所述微囊泡连接于基质。
354.权利要求353的方法,其中通过共价键将所述微囊泡连接于所述基质。
355.权利要求353的方法,其中通过免疫亲和性连接将所述微囊泡连接于所述基质。
356.权利要求352的方法,其中所述结合剂是直接标记的。
357.权利要求352的方法,其中所述结合剂是间接标记的。
358.权利要求352的方法,其中所述结合剂包括抗体、功能性抗体片段或适体。
359.权利要求357的方法,其中所述间接标记包括与微囊泡抗原的结合剂形成复合物
的标记的结合剂。
360.权利要求352的方法,其中所述微囊泡抗原选自表3、表4或表26。
361.权利要求352的方法,其中所述微囊泡抗原是四跨膜蛋白、CD9、CD63、CD81或其任
意组合。
362.权利要求352的方法,其中所述溅射涂覆包括金和/或钯涂覆。
363.权利要求352的方法,其中所述溅射涂覆包括碳涂覆。
364.权利要求352的方法,其中所述SEM包括二级电子(SE)模式来可视化所述微囊泡
和/或反向散射电子(BSE)模式来可视化所述标记。
365.权利要求352-364任一项的方法,其中所述标记包括金。
366.权利要求352的方法,其中:
(i)在步骤(a)之前将所述微囊泡通过共价键连接于基质;
(ii)所述微囊泡抗原的结合剂是间接标记的抗体,其中所述间接标记包括与微囊泡抗
原的抗体形成复合物的金标记的抗体;
(iii)所述微囊泡抗原是CD9;
(iv)所述溅射涂覆包括碳涂覆;和
(v)所述SEM包括二级电子(SE)模式来可视化所述微囊泡和/或反向散射电子(BSE)模
式来可视化所述标记。

说明书全文

适体及其用途

[0001] 交叉参考
[0002] 本申请要求2012年10月23日提交的美国临时专利申请No.61/717,566,2012年11月29日提交的61/731,419;2012年12月11日提交的61/735,915;2013年1月2日提交的61/
748,437;2013年1月7日提交的61/749,773;2013年1月8日提交的61/750,331;2013年1月18日提交的61/754,471;2013年2月20日提交的61/767,131;2013年2月25日提交的61/769,
064;2013年3月26日提交的61/805,365;2013年4月3日提交的61/808,144;2013年5月7日提交的61/820,419;2013年5月23日提交的61/826,957;2013年6月24日提交的61/838,762;
2013年7月5日提交的61/843,256;2013年8月6日提交的61/862,809;2013年8月8日提交的
61/863,828;2013年8月14日提交的61/866,014;2013年8月20日提交的61/867,978;2013年
8月28日提交的61/871,107;和2013年9月6日提交的61/874,621的权益;将该申请全部以其整体按引用并入本文中。
[0003] 通过EFS-WEB提交的序列表
[0004] 按照MPEP§1730 II.B.2(a)的批准和说明,以下通过USPTO EFS-WEB服务器电子提交的序列表的完整内容以其整体按引用并入本文中用于全部目的。序列表在如下确定的电
子提交文档内:
[0005] 文件名:37901811601SeqList.txt
[0006] 生成日:2013年10月23日
[0007] 大小(字节):82,464,193字节

技术领域

[0008] 本发明总体地涉及能够结合微囊泡表面抗原的适体的领域,所述适体可用作癌症和/或其中涉及微囊泡的其他疾病或失调的治疗剂和诊断剂。本发明进一步涉及用于施用
能够结合微囊泡的适体的材料和方法。微囊泡可以源自表示癌症的细胞。

背景技术

[0009] 适体是通过经典的Watson-Crick配对以外的相互作用对分子具有特异性结合亲和的核酸分子。
[0010] 适体,与通过噬菌体展示产生的肽或单克隆抗体(“mAb”)一样,能够特异性地结合选定的靶标并调节靶标的活性,例如,通过结合,适体可以阻断其靶标发挥作用的能力。通过体外选择方法从随机序列寡核苷酸池产生,已经针对超过100种蛋白质产生了适体,所述蛋白质包括生长因子、转录因子、酶、免疫球蛋白和受体。典型的适体大小为10-15kDa(30-45个核苷酸),以亚纳摩尔的亲和力结合其靶标,并且区别密切相关的靶标(例如,适体通常不会结合来自相同基因家族的其他蛋白质)。一系列的结构研究已经表明适体能够使用推
动抗体-抗原复合物中的亲和力和特异性的相同类型结合相互作用(例如,氢键结合、静电
互补、疏接触、空间排阻)。
[0011] 适体对于用作治疗剂和诊断剂具有多种理想的特征,包括高特异性和亲和力、生物学效力和卓越的药物代谢动力学特性。此外,它们给予优于抗体和其他蛋白质生物制剂
的特定竞争优势,例如:
[0012] 速度和控制。适体通过完全在体外的过程来产生,从而允许初始前导物质(lead)的快速产生,包括治疗性前导物质。体外选择允许紧密地控制适体的特异性和亲和力,并且允许前导物质的产生,包括针对有毒和非致免疫原性靶标的前导物质。
[0013] 毒性和免疫原性。适体作为一类已经证明了很低或没有毒性或免疫原性。在用高水平适体(10mg/kg/日,持续90天)的大鼠或旱獭的长期给药中,通过任一种临床、细胞学或生化测量都没有观察到毒性。尽管许多单克隆抗体的功效受到对抗体自身的免疫反应的严
重限制,但非常难以引发针对适体的抗体,最可能是因为适体不能经由MHC通过T-细胞来呈递,并且免疫反应通常经训练以不识别核酸片段
[0014] 施用。尽管大部分目前批准的抗体治疗剂通过静脉内输注(通常2-4小时)来施用,但适体可以通过皮下注射来施用(在猴子研究中,通过皮下给药的适体生物利用度>80%
(Tucker等,J.Chromatography B.732:203-212,1999))。这种差异主要是由于相当低的溶解性并且因此对于大部分治疗性mAb需要大的体积引起的。具有良好的溶解性(>150mg/mL)
和相当低的分子量(适体:10-50kDa;抗体:150kDa),适体的每周剂量可以通过在低于0.5mL的体积内注射来递送。此外,适体的小尺寸允许其渗透至不允许抗体或抗体片段渗透的构
象紧缩区域中,呈现出基于适体的治疗或预防的再另一个优势。
[0015] 可扩性和成本。适体是化学合成的,并且很容易按照需要放大以满足用于诊断或治疗应用的生产需求。尽管放大生产中的困难目前限制了一些生物制剂的可利用性和大规
模蛋白质生产厂的资本成本是巨大的,但单一大规模寡核苷酸合成仪可以生产超过100kg/
年和需要相对适度的初期投资。用于公斤规模的适体合成的现时商品成本估算为$100/g,
这与高度优化的抗体的成本相当。
[0016] 稳定性。适体在化学上是稳定的。它们本质上适于在暴露于如热和变性剂的因素后再次获得活性,并且可以在室温下作为冻干粉长期(>1年)储存。
[0017] 按引用并入
[0018] 本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请按引用并入本文中,其程度如同每篇单独的出版物、专利或专利申请特意和单独地表示按引用并入。

发明内容

[0019] 本发明的组合物和方法提供了结合目标生物标志物(如微囊泡表面抗原或微囊泡表面抗原的功能性片段)的适体。在各种实施方案中,本发明的适体用于诊断、预后或治疗诊断方法中以筛选生物样品中确定的微囊泡表面抗原的存在或水平,从而提供诊断、预后
或治疗诊断结果输出。诊断、预后或治疗诊断可以与癌症相关。本发明还提供了促进适体文库筛选的方法和组合物以及适体检测方法。
[0020] 在一个方面中,本发明提供了结合微囊泡的适体,其包含与以下任一序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.230900-230903、230908、230913-230927或表18中所述的任意前述序列的可变序列;或b)任意前述序列的功能性片段。适体可以包含SEQ ID NO.230900-230903、230908、230913-
230927中的任一个或其功能性片段。功能性片段可以包含保留结合适体靶标能力的任何片
段,包括但不限于表18中所示的“可变序列”区域。在一些实施方案中,微囊泡从前列腺癌细胞脱落。
[0021] 在另一个方面中,本发明提供了结合微囊泡的适体,其包含与以下任一序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.231018-231031或表23中所述的其可变序列;b)SEQ ID NO.231032-231051或表24中所
述的其可变序列;c)SEQ ID NO.231032-241535;或d)任意前述序列的功能性片段。适体可以包含SEQ ID NO.231018-231031中的任一个或其功能性片段。适体还可以包含SEQ ID 
NO.231032-231051中的任一个或其功能性片段。功能性片段可以包含保留结合适体靶标能
力的任何片段,包括但不限于表23-24任一个中所示的“可变序列”区域。在一些实施方案中,微囊泡从乳腺癌细胞脱落。
[0022] 在再另一个方面中,本发明提供了结合上皮细胞粘附分子(EpCAM)蛋白的适体,其包含与以下任一序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.1-230810;b)SEQ ID NO.230822-230899、230904-230907、230909-
230911或表11、12、13、15中所述的其任一种的可变序列;或c)任意前述序列的功能性片段。
适体可以包含Aptamer4(SEQ ID NO.1)、Oligo6(SEQ ID NO.230810)、Oligo4B(SEQ ID 
NO.183132)、CAR003(SEQ ID NO.230822或SEQ ID NO.230823)、CAR016(SEQ ID 
NO.230840)中的任一个或其功能性片段。适体可以来自表5、6、7、8、11、12、13、15、16的任一个或其功能性片段。功能性片段可以包含保留结合适体靶标能力的任何片段,包括但不限
于表11、12、13、15任一个中所示的“可变序列”区域或其功能性片段。在一些实施方案中,适体具有在体外调节EpCAM信号转导的能力。此外,适体可以具有在体内调节EpCAM信号转导
的能力。
[0023] 在再另一个方面中,本发明提供了结合前列腺特异性膜抗原(PSMA)蛋白的适体,其包含与以下任一序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或100%同源的核酸序列:a)SEQ ID NO.230932-230935或表20中所述的其可变序列;或b)任意前述序列的功能性片段。
[0024] 在本文中可以鉴别DNA或RNA形式的本发明的适体。除非另外指出,本领域技术人员将认识到适体可以通常以各种核酸形式来合成。适体还可以携带各种化学修饰并且仍然
保留在本发明的范围内。
[0025] 在一些实施方案中,对本发明的适体进行修饰以包含至少一个化学修饰。修饰可以包括但不限于糖位置的化学取代;磷酸位置的化学取代;和核酸碱基位置的化学取代。在一些实施方案中,所述修饰选自:生物素化、荧光标记的并入、修饰的核苷酸的并入、2’-修饰的嘧啶、3’加帽、与胺连接物的缀合、与高分子量非免疫原性化合物的偶联、与亲脂性化合物的偶联、与药物的偶联、与细胞毒性部分的偶联以及用放射性同位标记,或本文中公开的其他修饰。修饰的位置可以按照需要而改变。例如,生物素化、荧光标记或细胞毒性部分可以与适体的5’端偶联。生物素化、荧光标记或细胞毒性部分也可以与适体的3’端偶联。
[0026] 在一些实施方案中,细胞毒性部分包封在纳米颗粒中。纳米颗粒可以选自:脂质体、树状聚合物和梳型聚合物。在其他实施方案中,细胞毒性部分包含小分子细胞毒性部
分。小分子细胞毒性部分可以包括但不限于酰肼长春花碱(vinblastine hydrazide)、卡奇霉素、长春花属生物碱、cryptophycin、tubulysin、多拉斯他汀-10、多拉斯他汀-15、阿里他汀E、根霉素、埃博霉素B、埃博霉素D、紫杉烷类、美登素类(maytansinoids)及其任意变体和衍生物。在再其他实施方案中,细胞毒性部分包括蛋白质毒素。例如,蛋白质毒素可以选自白喉毒素、蓖麻毒素、相思豆毒素、白树毒素和假单胞菌内毒素A。与本发明一起使用的非免疫原性的、高分子量化合物包括聚烷撑二醇,例如聚乙二醇。合适的放射性同位素包括钇-
90、铟-111、碘-131、镥-177、-67、铼-186、铼-188、铋-212、铋-213、砹-211和锕-225。适体可以用γ-发射的放射性同位素标记。
[0027] 在本发明的一些实施方案中,将活性剂与适体偶联。例如,活性剂可以是治疗剂或诊断剂。治疗剂可以选自酪酸激酶抑制剂、激酶抑制剂、生物活性剂、生物分子、放射性核素、阿霉素、安沙霉素抗生素、天冬酰胺酶、博来霉素、白消安、顺铂、卡铂、卡氮芥、卡培他滨、苯丁酸氮芥、阿糖胞苷、环磷酰胺、喜树碱、氮烯唑胺、更生霉素、道诺霉素、右雷佐生、多西他赛、亚德里亚霉素、依托泊苷、埃博霉素、氟尿苷、氟达拉滨、氟尿嘧啶、吉西他滨、羟基脲、伊达比星、异环磷酰胺、伊立替康、洛莫司汀、氮芥、巯基嘌呤、美法仑、氨甲喋呤、雷帕霉素(西罗莫司)、丝裂霉素、米托坦、米托蒽醌、亚硝基脲、紫杉醇、帕米膦酸、喷司他丁、光神霉素、甲基苄肼、利妥昔单抗、链脲霉素、替尼泊甙、硫嘌呤、噻替派、紫杉烷、长春花碱、长春新碱、长春瑞滨、紫杉酚、考布他丁、圆皮海绵内酯(discodermolide)、transplatinum、抗-血管内皮生长因子受体化合物(“抗-VEGF”)、抗表皮生长因子受体化合物(“抗-EGFR”)、5-氟尿嘧啶和衍生物、放射性核素、多肽毒素、凋亡诱导剂、治疗敏化剂、酶或其活性片段,及其组合。
[0028] 本发明进一步提供了包含治疗有效量的上述适体或其盐及药学上可接受的载体或稀释剂的药物组合物。本发明还提供了包含治疗有效量的适体或其盐及药学上可接受的
载体或稀释剂药物组合物。相关地,本发明提供了一种治疗或缓解疾病或失调的方法,包括将药物组合物施用于需要的受试者。将治疗有效量的组合物施用于受试者可以导致:(a)相对于单独活性剂的递送,活性剂至患病部位的递送增强;或(b)微囊泡清除的增强导致适体所靶向的微囊泡的血液水平至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%的降低;或(c)适体所靶向的微囊泡的生物活性降低至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、
70%、80%或90%。在一个实施方案中,微囊泡的生物活性包括免疫抑制或遗传信息的转
移。所述疾病或失调可以包括但不限于本文中公开的那些。例如,所述疾病或失调包括肿瘤性、增殖性或炎性、代谢性、心血管或神经疾病或失调。参见“表型”部分。
[0029] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含本文中公开的适体或其药物组合物。
[0030] 在一个方面中,本发明提供了一种方法,包括将如上所述的适体接触生物样品,并且检测存在或不存在适体与生物样品中的微囊泡的结合。如本文中公开的,所述生物样品可以是组织、流体或细胞培养物样品。例如,所述生物样品可以包含血液或血液组分。在一些实施方案中,在接触生物样品之前,将适体与基质偶联。例如,所述基质可以包括珠子或平板孔。适体还可以与可检测标记偶联。本文中提供了该方法的各种配置。参见,例如,图
1A-1B。
[0031] 在相关的方面中,本发明提供了一种检测疑似含有微囊泡群体的生物样品中微囊泡群体的存在或水平的方法,包括将生物样品接触一种或多种对于微囊泡群体特异性的结
合剂和一种或多种如上所述的适体,并且检测一种或多种结合剂和一种或多种适体两者识
别的微囊泡,由此检测生物样品中微囊泡群体的存在或水平。
[0032] 生物样品可以是组织样品、细胞培养物或体液。体液可以是任何有用的流体,包括但不限于外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、水状液、羊水垢、乳汁、支气管泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊内液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物、囊胚腔液和脐带血中的一种或多种。在一些实施方案中,体液包括血液、血清或血浆。
[0033] 任何有用的结合剂可以用于所述方法中。在一些实施方案中,一种或多种结合剂包括针对选自表3、表4及其组合的微囊泡表面抗原的抗体或适体。一种或多种结合剂也可
以是针对选自表26的靶标的微囊泡表面抗原的抗体或适体。例如,一种或多种结合剂可以
是针对选自EpCam、CD9、PCSA、CD63、CD81、PSMA、B7H3、PSCA、ICAM、STEAP、KLK2、SSX2、SSX4、PBP、SPDEF、EGFR及其组合的微囊泡表面抗原的抗体或适体。一种或多种结合剂还可以包括针对选自EGFR、PBP、EpCAM、KLK2及其组合的微囊泡表面抗原的抗体或适体。
[0034] 本发明包括各种配置。例如,可以使用“夹心”形式。参见,例如,图1A-1B。在该方法的一些实施方案中,将一种或多种结合剂在接触生物样品之前与基质偶联。在这种配置中,一种或多种适体可以与可检测标记偶联以用作检测剂。在其他实施方案中,一种或多种结合剂可以与可检测标记偶联。在这种配置中,一种或多种适体可以在接触生物样品之前与
基质偶联以用作捕获剂。此外,一种或多种适体可以在接触生物样品之前与基质偶联,和/或一种或多种适体与可检测标记偶联。在这样的情况中,一种或多种适体可以作为捕获剂
和检测剂中的一种或两者发挥作用。
[0035] 检测生物样品中微囊泡群体的存在或水平的方法可以用于提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。疾病或失调可以包括但不限于本文中公开的那些。例如,疾病或失调可以包括肿瘤性、增殖性或炎性、代谢的、心血管或者神经疾病或失调。参见“表型”部分。在一个实施方案中,疾病包括癌症。例如,疾病可以是急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白血病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血病;慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤
(esthesioneuroblastoma);尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;Merkel细胞癌;
Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;
非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体肿瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养层细胞肿瘤;输尿管癌;尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌; 巨球蛋白血症;或Wilm’s肿瘤。癌症可以是
前列腺癌。癌症可以是乳腺癌。
[0036] 在另一个相关方面中,本发明提供了一种表征疾病或失调的方法,包括:(a)将生物测试样品接触一种或多种本文中提供的适体;(b)检测步骤(a)中形成的生物测试样品中
一种或多种适体与被一种或多种适体结合的靶标之间的复合物的存在或水平;和(c)将步
骤(b)中检测到的存在或水平与来自生物对照样品的参照水平进行比较,由此表征所述疾
病或失调。参照水平可以源自健康样品个体中靶标的水平,例如,未患有或未知患有疾病或失调的个体。参照水平也可以源自患有已经治疗、受控的或可选疾病的个体或样品。
[0037] 生物测试样品和生物对照样品可以各自包含组织样品、细胞培养物或生物流体。在一些实施方案中,生物流体包括体液。体液可以是任何有用的流体,包括但不限于外周
血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、水状液、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊内液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物、囊胚腔液或脐带血中的一种或多种。在一些实施方案中,体液包括血液、血清或血浆。生物流体可以包含或疑似包含微囊泡。
[0038] 一种或多种适体可以结合多肽或其片段。结合按照需要可以是混杂的或选择性的。多肽或其片段可以是可溶的或膜结合的,例如,在微囊泡或细胞碎片的膜中。多肽或其片段包括表3、表4或表26中的生物标志物。一种或多种适体可以结合生物样品中的微囊泡
表面抗原。
[0039] 本文中的表征疾病或失调的方法可以包括提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。疾病或失调可以包括但不限于本文中公开的那些。例如,疾病或失调可以包括癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛。参见本文中的“表型”部分。在一些实施方案中,疾病或失调包括癌症。癌症包括急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白血病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;
AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;
膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样
瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞
瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血病;慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;
Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;
卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;
胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养层细胞肿瘤;输尿管癌;
尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌; 巨球蛋白血症;或Wilm’s肿
瘤。癌症可以是前列腺癌。癌症可以是乳腺癌。
[0040] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行本文中的方法的试剂,以及还提供了所述试剂用于进行所述方法的用途。所述试剂可以包括本文中公开的适体和/或本
文中公开的其他组分。
[0041] 本发明提供了用于使用包括多种用于检测目标生物标志物的寡核苷酸的适体集合的组合物和方法。这样的组合物和方法可有助于生物样品中表型的表征。在一个方面中,本发明提供了一种物质组合物,其包含选自SEQ ID NO.1-230810、230811-230899、230900-
230927或231018-241535的多种寡核苷酸,所述寡核苷酸能够结合生物样品中存在的多种
靶标。所述物质组合物还可以包含选自SEQ ID NO.1-230810、230811-230899、230900-
230927或231018-241535的寡核苷酸。在一个实施方案中,组合物包含SEQ ID NO.231018-
241535中所列的至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、
50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、
6000、7000、8000、9000、10000种或全部寡核苷酸。在另一个实施方案中,组合物包含SEQ ID NO.1-230810中所列的至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、
30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、
5000、6000、7000、8000、9000、10000种或全部寡核苷酸。本发明还提供了一种物质组合物,其包含表23-24任一个中所示的能够结合生物样品中存在的多种靶标的一种或多种寡核苷
酸。所述物质组合物可以包含表23-24任一个中所列的一种或多种寡核苷酸。在一些实施方案中,组合物包含表23或表24中所列的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、
18、19或20种寡核苷酸。
[0042] 在相关方面中,本发明提供了一种用于表征测试样品状况的方法,包括:将微囊泡样品接触多种能够结合所述微囊泡样品中存在的一种或多种靶标的寡核苷酸,鉴别一组与样品形成复合物的寡核苷酸,其中所述组预定来表征样品的状况,由此表征样品的状况。鉴别寡核苷酸可以包括进行全部或一些寡核苷酸的测序。鉴别还可以包括进行全部或一些寡
核苷酸的扩增,例如,通过PCR方法及其变型(RT-PCR、qPCR等)。鉴别还可以包括进行全部或一些寡核苷酸与阵列的杂交。所述状况可以是疾病或失调。例如,状况可以是癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛。参见本文中的“表型”部分。
[0043] 在另一个相关方面中,本发明提供了一种用于鉴别一组与测试样品相关的寡核苷酸的方法,包括:(a)将微囊泡样品接触多种寡核苷酸,分离一组与微囊泡样品形成复合物的寡核苷酸,(b)测定步骤(a)中与微囊泡样品形成复合物的每种寡核苷酸的序列和/或拷
贝数,由此鉴别一组与测试样品相关的寡核苷酸。步骤(b)可以包括进行高通量测序。步骤(b)还可以包括进行与阵列的杂交或扩增。在一个实施方案中,样品来自疑似患有或易患癌症的受试者。在一些实施方案中,与正常细胞相比,多种寡核苷酸能够优先结合从患病细胞脱落的微囊泡。患病细胞可以与癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病或疼痛相关。
[0044] 再另一个相关方面中,本发明提供了一种诊断样品为癌性的或易变为癌性的方法,包括将微囊泡样品接触预定为与来自非癌症样品的微囊泡相比优先与来自癌症样品的
微囊泡形成复合物的多种寡核苷酸。
[0045] 在一些实施方案中,通过一个或多个正向或负向选择步骤预先选择多种寡核苷酸,其中正向选择包括针对与测试样品相比具有实质性上相似特征的样品的寡核苷酸的选
择,并且其中负向选择包括针对与测试样品相比具有实质上不同特征的样品的寡核苷酸的
选择。
[0046] 在再另一个相关方面中,本发明提供了一种表征疾病或失调的方法,包括:(a)将生物测试样品接触适体集合;(b)检测步骤(a)中形成的适体集合成员和生物测试样品之间
复合物的存在或水平;和(c)将步骤(b)中检测到的存在或水平与参照水平进行比较,由此
来表征疾病或失调。参照水平可以源自健康样品个体中靶标的水平,例如,未患有或未知患有疾病或失调的个体。参照水平也可以源自患有已经治疗、受控制的或可选疾病的个体或
样品。生物测试样品可以包含组织样品、细胞培养物或生物流体。在一些实施方案中,生物流体包括体液。体液可以是任何有用的流体,包括但不限于外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、水状液、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊内液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物、囊胚腔液或脐带血中的一种或多种。在一些实施方案中,体液包括血液、血清或血浆。生物流体可以包含或疑似包含微囊泡。
在这样的情况中,可以选择适体集合以结合微囊泡。可以在接触适体集合之前分离微囊泡,或可以在分离微囊泡之前将测试样品直接接触适体集合。
[0047] 如所述的,使用包含多种寡核苷酸的适体集合的组合物和方法可以用于检测、诊断、预后或治疗诊断各种疾病和失调,包括但不限于癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病或疼痛。在实施方案中,癌症包括急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白血病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血病;慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;
Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;
卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;
胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养细胞层肿瘤;输尿管癌;
尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌; 巨球蛋白血症;或Wilm’s肿
瘤。恶变前病症可以是巴雷特食管。在一些实施方案中,自身免疫性疾病包括炎性肠病
(IBD)、克罗恩氏病(CD)、溃疡性结肠炎(UC)、盆腔炎症、脉管炎、屑病、糖尿病、自身免疫性肝炎、多发性硬化症、重症肌无力、I型糖尿病、类湿性关节炎、皮癣、系统性红斑狼疮(SLE)、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、强直性脊柱炎、舍格伦病、CREST综合征、硬皮病、风湿病、器官排斥反应、原发性硬化性胆管炎或脓毒症。在其他实施方案中,心血管疾病包括动脉粥样硬化、充血性心力衰竭、易损斑、中风、局部缺血高血压、狭窄症、血管阻塞或血栓形成事件。神经疾病可以包括但不限于多发性硬化症(MS)、帕金森氏病(PD)、阿尔兹海默氏病(AD)、精神分裂症、双相型障碍、抑郁症、孤独症、朊病毒病、皮克病、痴呆、亨廷顿病(HD)、唐氏综合征、脑血管疾病、Rasmussen’s脑炎、病毒性脑膜炎、神经精神性系统性红斑狼疮(NPSLE)、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、克雅氏病、Gerstmann-Straussler-Scheinker病、传染性海绵状脑病、缺血再灌注损伤(例如,中风)、脑外伤、微生物感染或慢性疲劳综合征。疼痛可以包括纤维肌痛、慢性神经性疼痛或外周神经性疼痛。在实施方案中,传染病包括细菌感染、病毒感染酵母感染、惠普尔氏病、朊病毒病、肝硬化、耐甲西林金黄色葡萄球菌、HIV、HCV、肝炎、梅毒、脑膜炎、疟疾、结核病、流行性感冒。
[0048] 在使用包括多种寡核苷酸的适体集合的方法中,多种寡核苷酸可以是本文中提供的组合物。
[0049] 在另一个相关方面中,本发明提供了一种进行高通量测序的方法,包括:(a)使用微囊泡样品进行多种寡核苷酸的至少一个(i)负向选择和(ii)一个正向选择;(b)获得一组
寡核苷酸以提供多种寡核苷酸的负向结合子集或正向结合子集,其中多种寡核苷酸的负向
结合子集不结合微囊泡样品并且其中多个寡核苷酸的正向结合子集结合微囊泡样品;(c)
将负向结合子集或正向结合子集接触测试样品;(d)洗脱结合测试样品的寡核苷酸以提供
多种洗脱寡核苷酸;和(e)进行多种洗脱寡核苷酸的高通量测序以鉴别多种洗脱寡核苷酸
成员的序列和/或拷贝数。
[0050] 在另一个相关方面中,本发明提供了一种鉴别测试样品特异性的寡核苷酸的方法,包括:(a)针对样品富集多种寡核苷酸以提供一组预定与靶标样品形成复合物的寡核苷酸;(b)将(a)中的多种寡核苷酸接触测试样品,以允许形成寡核苷酸与测试样品的复合物;
(c)回收(b)中形成复合物的寡核苷酸以提供寡核苷酸的回收子集;和(d)通过高通量测序、扩增或杂交对寡核苷酸的回收子集分型,由此鉴别测试样品特异性的寡核苷酸。测试样品
可以包括多个微囊泡。寡核苷酸可以是RNA、DNA或两者。该方法可以进一步包括进行信息学分析以鉴别包含至少90%序列同一性的寡核苷酸的子集。
[0051] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行使用适体集合的方法的试剂,且还提供了试剂用于进行此类方法的用途。试剂可以包含本文中公开的相关适体或组合物
和/或本文中公开的其他组分。
[0052] 本发明还提供了鉴别适体集合的方法。在一个方面中,鉴别生物样品的靶标-特异性适体谱的这种方法包括将生物测试样品接触适体分子集合,将该集合接触对照或参照生
物样品,鉴别一种或多种结合所述测试样品中的组分但不结合对照或参照样品的适体,由
此鉴别所述生物测试样品的适体谱。
[0053] 在另一个相关方面中,本发明提供了一种选择适体集合的方法,包括:(a)将生物对照样品接触寡核苷酸集合;(b)分离没有结合生物对照样品的寡核苷酸集合的第一子集;
(c)将生物测试样品接触寡核苷酸集合的第一子集;和(d)分离结合生物测试样品的寡核苷
酸集合的第二子集,由此选择适体集合。寡核苷酸的起始集合可以包含大量序列,例如,至少107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、1015、1016、1017或至少1018个寡核苷酸。步骤(a)-(d)可以重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次,其中将步骤(d)中选择的适体集合用作每次重复的步骤(a)中的寡核苷酸集合。
[0054] 在一些实施方案中,生物测试样品和生物对照样品包含微囊泡。生物测试样品和任选地生物对照样品可以是本文中公开的任何有用的生物样品。例如,它们可以包含体液。
体液可以包括但不限于外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、水状液、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液、预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊内液、胸腔积液、腹水液、恶性流体(malignant fluid)、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物或其他灌洗液。生物测试样品和任选地生物对照样品还可以包含组织样品或细胞培养物。生物测试样品可以是患病样品,而生物
对照样品可以是非患病样品。这样的配置可以允许鉴别优先识别患病样品或优先识别非患
病样品的适体集合。
[0055] 在再另一个相关方面中,本发明提供了一种选择一组适体的方法,包括:(a)将适体集合接触来自第一样品的微囊泡群体;(b)富集对来自第一样品的微囊泡群体显示出亲
和力的适体子集合;(c)将该子集合接触来自第二样品的第二微囊泡群体;和(d)耗尽对来
自第二样品的第二微囊泡群体显示出亲和力的第二适体子集合,由此选择对来自第一样品
的微囊泡群体具有优先亲和力的适体组。
[0056] 第一样品和/或第二样品可以是本文中公开的任何有用的生物样品。例如,它们可以包含体液。体液可以包括但不限于外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、水状液、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液、预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊内液、胸腔积液、腹水液、恶性流体、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物或其他灌洗液。第一样品和/或第二样品可以各自包含集合的样品,即从各种来源(如,不同个体)集合在一起的样品。第一样品可以是患病样
品,而第二样品包含对照样品,任选其中对照样品是非患病样品。或者,第一样品可以是对照样品,而第二样品包含患病样品,任选其中对照样品是非患病样品。
[0057] 步骤(a)-(d)可以重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20次,其中将步骤(d)中选择的适体组用作每次重复中步骤(a)中的适体集合。在实施
方案中,在重复步骤(a)-(d)之前,可以用不同的样品替代第一样品和/或第二样品。例如,第一样品和/或第二样品可以来自不同个体或包含不同样品集合。
[0058] 该方法可以进一步包括鉴别选择的适体组的成员,任选其中通过高通量测序、扩增或杂交来进行鉴别。
[0059] 在一个方面中,本发明提供了一种选择一组适体的方法,包括:(a)将适体候选物集合接触包含靶标分子的样品;(b)除去未结合的适体候选物;(c)将样品接触靶标分子的
配体;和(d)分离通过与配体竞争而从靶标分子解离的适体候选物,由此选择与配体结合相同靶标的适体组。靶标分子可以是蛋白质,包括但不限于微囊泡表面抗原。将靶标分子栓系于基质。在一些实施方案中,靶标分子是微囊泡的表面抗原并且将微囊泡栓系于基质。配体可以是小分子或蛋白质,例如,配体可以是抗体。步骤(a)-(d)可以重复至少1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20次,其中将步骤(d)中分离的适体候选物用作每次重复中输入步骤(a)中的适体候选物集合。该方法可以进一步包括鉴别选择的适体组
的成员,任选其中通过高通量测序、扩增或杂交来进行鉴别。第一样品可以是患病样品,而第二样品包含对照样品,任选其中对照样品是非患病样品。或者,第一样品可以是对照样
品,而第二样品包含患病样品,任选其中对照样品是非患病样品。
[0060] 在相关方面中,本发明提供了一种选择一种或多种结合目标靶标的适体的方法,包括:(a)从第一生物样品分离靶标以形成靶标耗尽的生物样品;(b)将分离的靶标栓系于
基质;(c)将栓系的靶标与干扰生物样品混合;(d)将来自(c)的混合物与起始适体文库接
触;和(e)回收优先结合栓系靶标的适体文库成员,由此选择一种或多种结合靶标的适体。
基质可以是珠子或平坦表面。干扰生物样品可以包含来自(a)的靶标耗尽的生物样品。靶标可以是微囊泡。在一些实施方案中,靶标包含目标微囊泡,而干扰生物样品包含非靶标微囊泡。在步骤(a)之前,非靶标微囊泡可以栓系于不同于靶标微囊泡的基质上。在一些实施方案中,基质包含磁珠并且不同的基质包含非磁珠,或基质包含非磁珠和不同的基质包含磁
珠。
[0061] 第一生物样品和/或干扰生物样品可以是本文中公开的任何有用的生物样品。例如,它们可以包含体液。体液可以包括但不限于外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、水状液、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液、预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊内液、胸腔积液、腹水液、恶性流体、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物或其他灌洗液。在一个实施方案中,第一生物样品包含患病样品,而干扰生物样品包含非患病样品。或者,第一生物样品可以包含非患病样品,而干扰生物样品包含患病样品。
[0062] 本发明提供了筛选结合剂(如,适体)的文库以鉴别目标靶标的结合剂的方法。在一个方面中,本发明提供了一种用于鉴别多个靶标配体的方法,包括(a)将参照微囊泡群体接触能够结合一种或多种微囊泡表面标志物的多种配体;(b)分离多种参照配体,其中多种参照配体包含对参照微囊泡群体不具有亲和力的多种配体的子集;(c)将一种或多种测试
微囊泡接触多种参照配体;和(d)从多种参照配体鉴别与一种或多种测试微囊泡上的表面
标志物形成复合物的配体的子集,由此鉴别多种靶标配体。该方法可以进一步包括鉴别靶
标微囊泡的表面标志物。多种配体可以是适体和/或抗体。
[0063] 在相关方面中,本发明提供了一种鉴别对目标靶标特异性的适体的方法,包括:(a)将候选适体的集合接触一种或多种分析组分,其中分析组分不包含目标靶标;(b)回收
不结合(a)中的一种或多种分析组分的候选适体集合的成员;(c)将(b)中回收的候选适体
集合的成员在一种或多种混杂靶标存在下接触目标靶标;和(d)回收步骤(c)中结合目标靶
标的候选适体,由此鉴别对目标靶标特异性的适体。该方法可以除去结合非靶标分子的候
选适体。在进行步骤(c)之前,步骤(a)-(b)可以重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、
13、14、15、16、17、18、19或至少20次。此外,在鉴别对目标靶标特异性的适体之前,步骤(c)-(d)可以重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次。起始的候选适体集合可以包括至少106、107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、1015、1016、1017或至少1018个核酸序列。一种或多种分析组分可以包括但不限于基质、珠子、平面阵列、柱、管、孔或滤器中的一个或多个。
[0064] 在一个实施方案中,目标靶标和一种或多种混杂靶标包含蛋白质。目标靶标和一种或多种混杂靶标还可以包含微囊泡。在一些实施方案中,目标靶标和一种或多种混杂靶
标包含一种或多种微囊泡表面抗原。微囊泡表面抗原可以选自表3、4和/或26。作为非限制性实例,目标靶标可以是选自SSX4、SSX2、PBP、KLK2、SPDEF的蛋白质,而一种或多种混杂靶标包含该组的其他成员。
[0065] 一种或多种微囊泡表面抗原可以是疾病或失调的生物标志物,包括但不限于本文中公开的那些。在一些实施方案中,疾病包括癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病或疼痛。癌症可以是急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白血病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;
肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌症;类癌瘤;原发部位不明的癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血病;慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;
胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;肺癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;黑色素瘤;Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;垂体瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养细胞层肿瘤;输尿管癌;尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌; 巨球蛋白血症;或Wilm’s肿瘤。恶变前病症可以是
巴雷特食管。在一些实施方案中,自身免疫性疾病包括炎性肠病(IBD)、克罗恩氏病(CD)、溃疡性结肠炎(UC)、盆腔炎症、脉管炎、银屑病、糖尿病、自身免疫性肝炎、多发性硬化症、重症肌无力、I型糖尿病、类风湿性关节炎、牛皮癣、系统性红斑狼疮(SLE)、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、强直性脊柱炎、舍格伦病、CREST综合征、硬皮病、风湿病、器官排斥反应、原发性硬化性胆管炎或脓毒症。在其他实施方案中,心血管疾病包括动脉粥样硬化、充血性心力衰
竭、易损斑块、中风、局部缺血、高血压、狭窄症、血管阻塞或血栓形成事件。神经疾病可以包括但不限于多发性硬化症(MS)、帕金森氏病(PD)、阿尔兹海默氏病(AD)、精神分裂症、双相型障碍、抑郁症、孤独症、朊病毒病、皮克病、痴呆、亨廷顿病(HD)、唐氏综合征、脑血管疾病、Rasmussen’s脑炎、病毒性脑膜炎、神经精神性系统性红斑狼疮(NPSLE)、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、克雅氏病、Gerstmann-Straussler-Scheinker病、传染性海绵状脑病、缺血再灌注损伤(例如,中风)、脑外伤、微生物感染或慢性疲劳综合征。疼痛可以包括纤维肌痛、慢性神经性疼痛或外周神经性疼痛。在实施方案中,传染病包括细菌感染、病毒感染、酵母感染、惠普尔氏病、朊病毒病、肝硬化、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、HIV、HCV、肝炎、梅毒、脑膜炎、疟疾、结核病、流行性感冒。
[0066] 本发明提供了鉴别结合剂的方法,包括将多种细胞外微囊泡接触随机产生的结合剂文库,并且鉴别对细胞外微囊泡的一种或多种组分具有亲和力的结合剂文库的子集。结
合剂可以是适体和/或抗体。
[0067] 包括通过本发明的方法鉴别的寡核苷酸适体的配体可以用于试验中来表征样品的表型,例如,以提供疾病或失调的诊断、预后和/或治疗诊断。这样的表征表型的方法可以包括将测试生物样品接触一种或多种结合目标靶标的配体或适体。表型可以包括检测本文
中公开的疾病或失调。
[0068] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行针对一种或多种目标靶标筛选配体和适体文库的方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行针对一种或多种目标靶
标筛选配体和适体文库的方法的用途。试剂可以包含本文中公开的适体文库或组合物和/
或本文中公开的其他组分。
[0069] 针对一种或多种目标靶标筛选配体和适体文库的方法可以进一步包括鉴别选择的配体/适体的一种或多种靶标。这样的方法公开于本文中和/或是本领域已知的。参见,例如,图14。在这样的方面中,本发明提供了一种鉴别结合剂的靶标的方法,包括:(a)将结合剂接触靶标以使得靶标与结合剂结合,其中靶标包含微囊泡的表面抗原;(b)在不破坏靶标与结合剂的结合的条件下破坏微囊泡;(c)分离靶标与结合剂之间的复合物;和(d)鉴别由
结合剂结合的靶标。结合剂可以是通过以上或本文中别处的筛选方法鉴别的配体或适体。
参见,例如,图13A-13B。结合剂的靶标可以是任何合适的生物标志物,包括蛋白质、核酸、脂质、水化合物或微囊泡。
[0070] 在一些实施方案中,在步骤(b)之前,靶标与结合剂交联。交联可以包括光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二甲酯(dimethyl suberimidate)、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(bissulfosuccinimidyl suberate)(BS3)、、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺基-4-(N-来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(SMCC)和硫代琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环
己烷-1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-N-羟基琥珀酰亚胺基-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮
苯甲酰胺)-己酰胺)乙基-1,3’-二硫代丙酸酯(硫代-SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基)-N6-(6-生物素-酰胺己酰基)-L-赖氨酰]乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Arf-生物
素)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基-6-氨基-己酰基)-N6-(6-生物素酰胺己
酰基)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代磺酸酯(methanethiosultonate)(Mts-Atf-LC-生物
素)、光反应性氨基酸、L-光反应-亮氨酸(L-Photo-Leucine)、L-光反应-甲硫氨酸、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂、NHS-叠氮化物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-PEG12-叠氮化物、NHS-膦试剂、NHS-膦、硫代-NHS-膦,或其任意组合或修饰。步骤(b)中破坏微囊泡可以包括使用去污剂、表面活性剂溶剂、酶、机械剪切、珠磨、均质化、微流体化、超声处理、弗式压滤、撞击、胶体磨、减压、渗透性冲击、热解、冻-融和干燥中的一种或多种。酶可以是溶菌酶、溶葡萄球菌素、消解酶、纤维素酶、变溶菌素、聚糖酶、蛋白酶和甘露聚糖酶中的一种或多种。有用的去污剂包括辛基硫代葡糖苷(OTG)、辛基β-葡糖苷(OG)、非离子型去污剂、Triton X、Tween 20、脂肪醇、鲸蜡醇、硬脂醇、鲸蜡硬脂醇、油醇、聚氧乙二醇烷基醚
(Brij)、八(乙二醇)单十二烷基醚、五(乙二醇)单十二烷基醚、聚氧丙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、辛基葡糖苷、聚氧乙二醇辛基苯酚醚、聚氧乙二醇烷基酚醚、壬苯聚醇(nonoxynol)-9、甘油烷基酯、甘油月桂酸酯、聚氧乙二醇山梨聚糖烷基酯、聚山梨酸酯、山梨聚糖烷基酯、椰油酰胺(cocamide)MEA、椰油酰胺DEA、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段共聚物、泊洛沙姆、聚乙氧基化牛脂胺(POEA)、两性离子去污剂、3-[(3-胆酰胺丙基)二甲基铵基]-1-丙磺酸酯(CHAPS)、线性烷基苯磺酸酯(LAS)、烷基苯酚乙氧基化物(APE)、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、卵磷脂、离子去污剂、十二烷基硫酸钠(SDS)、西曲溴铵(CTAB)、鲸蜡基三甲基氯化铵
(CTAC)、二盐酸奥替尼啶(octenidine)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、杀藻胺(BAC)、苄索氯铵(BZT)、5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷、二甲基二-十八烷基氯化铵、二-十八烷基二甲基溴化铵(DODAB)、脱氧胆酸钠、壬基苯氧基聚乙氧基乙醇(Tergitol-型NP-40;NP-40)、月桂基硫酸铵、月桂醇聚醚(laureth)硫酸钠(月桂醚(lauryl ether)硫酸钠(SLES))、肉豆蔻醇聚醚
(myreth)硫酸钠、烷基羧酸酯、硬脂酸钠、月桂酰肌氨酸钠、基于羧酸酯的含氟表面活性剂、全氟壬酸酯、全氟辛酸酯(PFOA或PFO)和生物表面活性剂中的一种或多种。
[0071] 在一个实施方案中,将结合剂栓系于基质。参见,例如,图14。基质可以是微球或平面基质。结合剂可以是标记的。在一些实施方案中,分离靶标与结合剂之间的复合物包括通过标记捕获结合剂。标记可以是生物素标记。
[0072] 在其中靶标包含蛋白质的实施方案中,鉴别靶标可以包括使用质谱(MS)、肽质量指纹谱(PMF;蛋白质指纹谱)、测序、N-末端氨基酸分析、C-末端氨基酸分析、Edman降解、色谱、电泳、二维凝胶电泳(2D凝胶)、抗体阵列和免疫分析。
[0073] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行靶标鉴别方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行靶标鉴别方法的用途。试剂可以包含各种基质、连接物、去污剂和/或本文中公开的其他组分。
[0074] 本发明提供了有助于适体文库筛选的组合物和方法以及基于适体的分析。这些包括但不限于阴性对照和封闭适体。在这样的一个方面中,本发明提供了包含与选自SEQ ID NO.230938-231008中任一个的序列至少50、60、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、
98、99或100%同源的序列的核酸。本发明还提供了包含选自SEQ ID NO.230938-231008任
一个的序列的核酸。本发明进一步提供了包含与选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的
序列至少50、60、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100%同源的序列的分离核酸。本发明提供了包含选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列的分离核酸。核酸可以进一步修饰以包含至少一个化学修饰。修饰可以包括但不限于糖位置的化学取代;磷
酸位置的化学取代;和核酸的碱基位置的化学取代。修饰可以选自:修饰的核苷酸的并入、
3’加帽、2’-修饰的嘧啶、生物素化、与胺连接物的偶联、与高分子量的非免疫原性化合物的偶联、与亲脂性化合物的偶联。在实施方案中,非免疫原性的、高分子量化合物是聚烷撑二醇,例如,聚乙二醇。
[0075] 本发明提供了一种包含以上核酸的组合物,以及包含以上核酸或组合物的试剂盒。本发明进一步提供了包含结合基质的非靶标结合核酸的阴性对照组合物。非靶标结合
核酸可以与基质共价结合。或者,非靶标结合核酸可以与基质非共价结合。非靶标结合核酸可以是以上的核酸(例如,与SEQ ID NO.230938-231008的任一个相关)。非靶标结合核酸可以包含SEQ ID NO.1-241535任一个或其功能性片段的乱序序列。乱序序列包括完全或部分
随机重排的序列。
[0076] 在相关方面中,本发明提供了一种检测疑似含有生物实体的生物样品中的生物实体的存在或水平的方法,包括:(a)提供包含基质和如上所述的阴性对照组合物的组合物,其中基质包含生物实体的一种或多种结合剂;(b)将生物样品接触步骤(a)中提供的组合
物;(c)检测对应于步骤(b)中被一种或多种结合剂识别的生物实体的量的靶标信号;和(d)将步骤(c)中检测到的靶标信号针对对应于由阴性对照组合物产生的信号量的对照信号标
准化,由此检测生物样品中的生物实体的存在或水平。标准化靶标信号可以包括从靶标信
号中减去对照信号。
[0077] 在一个实施方案中,一种或多种结合剂包含抗体或适体。生物实体可以是蛋白质。生物实体还可以是微囊泡。在一些实施方案中,一种或多种结合剂是微囊泡表面抗原特异
性的,包括但不限于选自表3-4或26任一个的微囊泡表面抗原。生物实体,例如,蛋白质、微囊泡或微囊泡表面抗原,可以选择作为疾病或失调的生物标志物。在这样的情况中,该方法可以提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断,如本文中进一步描述的。
[0078] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行所述方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行所述方法的用途。试剂可以包含阴性对照组合物。
[0079] 在另一个相关方面中,本发明提供了封闭组合物,其包含非-靶标结合核酸。非-靶标结合核酸可以包含以上公开的核酸,例如,与SEQ ID NO.230938-131008中的任一个相关。封闭组合物可以进一步包括一种或多种选自牛血清白蛋白(BSA)、酪蛋白、肽酶、非离子型表面活性剂、 20、 X-100、非-反应抗体或其片段、FSG(鱼皮明胶)、纯
明胶、明胶水解酶、聚乙二醇(PEG)、非-反应血清和非-反应蛋白质的组分。
[0080] 在再另一个相关方面中,本发明提供了检测疑似含有生物实体的生物样品中的生物实体的存在或水平的方法,包括:(a)将基质接触上述封闭组合物,其中基质包含生物实体的一种或多种结合剂;(b)将生物样品接触步骤(a)中提供的封闭的基质;和(c)检测步骤(b)中一种或多种结合剂是否识别生物实体,由此检测生物样品中生物实体的存在或水平。
[0081] 在一个实施方案中,一种或多种结合剂包含抗体或适体。生物实体可以是蛋白质。生物实体也可以是微囊泡。在一些实施方案中,一种或多种结合剂是微囊泡表面抗原特异
性的,包括但不限于选自表3-4或26任一个的微囊泡表面抗原。生物实体,例如,蛋白质、微囊泡或微囊泡表面抗原,可以选择作为疾病或失调的生物标志物。在这样的情况中,该方法可以提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断,如本文中进一步描述的。
[0082] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行所述方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行所述方法的用途。试剂可以包含阴性对照组合物。
[0083] 在一个方面中,本发明提供了特异性地结合功能性基团的适体。功能性基团结合适体可以包括以上公开的核酸,例如,与SEQ ID NO.230938-231008中的任何一个相关。在一些实施方案中,功能性基团结合适体通过封闭各种功能性基团用作封闭剂并且因此可以
用于增强分析的性能。
[0084] 功能性基团可以选自、卤素、含氧基团(即,C-O键)、含氮基团、含硫基团、含磷基团或含基团。在一些实施方案中,烃选自烷烃、烯烃、炔烃、苯衍生物、甲苯衍生物、支链或环烷烃、碳阳离子和碳阴离子。在其他实施方案中,卤素选自卤代烷烃、氟代烷烃、氯代烷烃、溴代烷烃和碘代烷烃。再在其他实施方案中,含氧基团选自醇类、类、醛类、酰基卤化物、碳酸酯、羧酸酯、羧酸、酯类、氢过氧化物、醚类、半缩醛、半缩酮、缩醛类、缩酮类、原酸酯和原碳酸酯。含氮基团可以选自酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、叠氮化物、偶氮化合物、氰酸酯、硝酸酯、腈、亚硝酸酯、硝基化合物、亚硝基化合物和吡啶衍生物。含硫基团可以选自硫醇、硫化物、二硫化物、亚砜、砜、硫酸(sulfunic acid)、磺酸、硫氰酸酯、异氰酸酯(isothyanate)、硫酮和硫醛。在一个实施方案中,含磷基团选自膦、磷烷(phosphane)、膦酸(phophonic acid)、磷酸酯和磷酸二酯。含硼基团可以选自硼酸、硼酸酯、二取代硼酸
(borinic acid)和二取代硼酸酯(borinic ester)。
[0085] 功能性基团可以选自缩醛类、酰基、酰基卤化物、烯基、烃氧基、烷氧基、炔基、酰胺、胺氧化物、胺、碳二亚胺、carboximidates、羧酸、氰酰胺、氰酸酯、二硫代氨基甲酸酯、烯醇、酯、醚、肼、腙、氧肟酸、酰亚胺、异氰酸酯、胩、异硫氰酸酯、缩酮类、烯酮类、酮类、离去基团、腈、有机卤化物、有机磷、原酸酯、肟、氟代膦酸酯、硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、二硫代膦酸酯、氟磷酸酯(phosphorofluoridates)、硫逐磷酸酯、保护基团、焦磷酸酯、氨基脲、缩氨基脲、氨基磺酸酯、磺酸酯、砜、磺酸、磺酰基、磺基肟、磺酰化合物、硫代酰胺、硫氰酸酯、硫酯、硫醇盐、硫酮、硫代磷酰化合物和硫代亚磺酸酯。功能性基团还可以选自乙缩醛、乙酰氧基、乙炔化物、酸酐、活化基团、酰基氯、酰基卤化物、缩羰酯、偶姻、酰基烷(acylsilane)、醇、醛、醛亚胺、烷烃、烯烃、烃氧基、烷基环烷、烷基亚硝酸酯、炔烃、丙二烯、酰胺、脒、缩醛胺、氧化胺、叠氮化物、吖嗪、氮丙啶、氧化偶氮基、双官能、二硫代缩氨基脲、缩二脲、硼酸、氨基甲酸酯、氨甲酰基、卡巴肼、碳烯、甲醇(carbinol)、碳酸酯、羰基、氨甲酰、carboximidate、羧酸、氯甲酸酯、枯牧烯、氰酸酯、氨腈(cyanimide)、氰醇、钝化基团、缩酚酸、重氮基、二醇、二硫代氨基甲酸酯、烯胺、烯二炔(enediyne)、烯醇、烯醇醚、烯酮、烯炔、环硫化物、环氧化物、酯、醚、氟代磺酸酯、卤代醇、卤代酮、半缩醛、半胺醛、硫代半缩醛、酰肼、腙、氧肟酸、羟基、羟胺、亚胺、亚胺离子(iminium)、异硫脲阳离子、乙烯酮、乙烯酮亚胺、酮、羰游基、内酰胺、乳醇、内酯、次甲基、甲基、硝酸酯、腈鎓内盐(nitrile ylide)、腈亚胺、硝基化合物、硝基胺、氮酸酯、硝酮、硝鎓离子、亚硝胺、亚硝基、原酸酯、脎、氧杂吖丙啶、肟、n-氧代铵盐、过氧化物、过氧酸、持久性碳烯、酚类、磷杂烯烃、磷杂炔烃、磷酸酯、亚膦酸酯、膦、氧化膦、次膦酸酯、膦酸酯、亚膦酸酯、膦鎓、正膦、s-亚硝基硫醇、席夫碱、硒醇、硒酸、硒酮、氨基脲、缩氨基脲、甲硅烷基烯醇醚、甲硅烷基醚、亚磺酰胺、次磺酸、烃基硫化氯、硫化物、烃基硫亚胺、亚磺酰胺、亚磺酸、亚硫酸酯、磺酰胺、磺酰苯胺(sulfonanilide)、磺酸酯、磺酰基、磺酰基卤化物、亚砜、硫酰基、磺内酯、碲醇、硫醛、硫代缩醛、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫代羧基、硫代氰酸酯、硫酯、硫醚、酮缩硫醇、硫酮、硫醇、硫内酯、硫脲、甲苯磺酰基腙、三氮烯、三醇、脲、香草基、黄原酸酯、鎓内盐和ynolate。在一些实施方案中,功能性基团包括羧基基团、氨基基团、羟基基团、酰肼基团和/或氯甲基基团。例如,功能性基团可以是羧基基团。
[0086] 本发明进一步提供了一种包含功能性基团结合适体和基质的组合物。基质可以是任何有用的基质,例如,平面基质或微球。参见,例如,图16A-16B。基质可以用例如选自羧基-修饰的、氨基-修饰的、羟基-修饰的、酰肼-修饰的、氯甲基-修饰的及其组合的一种或多种修饰来进行修饰。在一个实施方案中,基质包含羧基基团。适体可以结合羧基基团。基质还可以包含结合剂,包括但不限于抗体或适体。在一些实施方案中,组合物进一步包含微囊泡。
[0087] 本发明进一步提供了包含试剂的试剂盒和试剂的用途,其中所述试剂可以包含上述功能性基团结合适体和/或组合物。
[0088] 在相关方面中,本发明提供了一种方法,包括将上述功能性基团结合适体接触基质,例如,平面基质或微球。如上所述,基质可以用例如选自羧基-修饰的、氨基-修饰的、羟基-修饰的、酰肼-修饰的、氯甲基-修饰的及其组合的一种或多种修饰来进行修饰。在一个实施方案中,基质包含羧基基团。适体可以结合羧基基团。基质还可以包含结合剂,包括但不限于抗体或适体。在一些实施方案中,组合物进一步包含。该方法可以进一步包括将基质接触结合剂的靶标,例如,蛋白质或微囊泡。
[0089] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行所述方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行所述方法的用途。所述试剂可以包含上述功能性基团结合适体和/
或组合物。
[0090] 在另一个相关方面中,本发明提供了一种检测疑似含有生物实体的生物样品中生物实体的存在或水平的方法,包括(a)提供包含连接于羧化基质的生物实体特异性的一种
或多种结合剂的组合物,其中羧化基质结合功能性基团结合适体,(b)将生物样品接触步骤(a)中提供的组合物;和(c)检测步骤(b)中一种或多种结合剂是否识别生物实体,由此检测生物样品中生物实体的存在或水平。功能性基团结合适体可以是上述功能性基团结合适
体。
[0091] 在一个实施方案中,一种或多种结合剂包含抗体或适体。生物实体可以是蛋白质。生物实体还可以是微囊泡。在一些实施方案中,一种或多种结合剂是微囊泡表面抗原特异
性的,包括但不限于选自表3-4或26任一个的微囊泡表面抗原。生物实体,例如,蛋白质、微囊泡或微囊泡表面抗原,可以选择作为疾病或失调的生物标志物。在这样的情况中,该方法可以提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断,如本文中进一步描述的。
[0092] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行所述方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行所述方法的用途。试剂可以包含一种或多种功能性基团结合适体和
基质。
[0093] 在另一个相关方面中,本发明提供了一种用于增强结合的方法,包括:(a)将基质接触能够结合羧基基团的适体,其中基质还包含一种或多种选择的核酸或多肽分子;和(b)将基质接触能够结合核酸或多肽分子的结合剂,由此适体与羧基基团的结合增强结合剂与
核酸或多肽分子的结合。功能性基团结合适体可以是上述功能性基团结合适体。基质可以
是任何有用的基质,例如,平面基质或微球。核酸或多肽可以通过酰胺键共价结合羧基基
团。在一些实施方案中,基质包含结合剂。
[0094] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行所述方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行所述方法的用途。试剂可以包含一种或多种功能性基团结合适体和
基质。
[0095] 本发明提供了包含基质与样品之间的复合物的组合物及其使用方法。在这样的一个方面中,本发明提供了一种选择一种或多种结合剂的方法,包括:(a)将基质接触生物样品以允许形成基质-生物样品复合物;(b)将基质-生物样品复合物接触多个候选结合剂;和(c)鉴别与基质-生物样品复合物相关的多个候选结合剂的一个或多个成员,由此选择一种
或多种结合剂。一种或多种结合剂可以是核酸、DNA分子、RNA分子、抗体、抗体偶联物、抗体片段、适体、类肽、zDNA、肽核酸(PNA)、核酸(LNA)、凝集素、多肽、肽、树状聚合物、膜蛋白标记剂、化学化合物或其组合。在一些实施方案中,一种或多种结合剂包含适体。
[0096] 生物样品可以是任何有用的样品,例如,组织样品、细胞培养物样品或生物流体。在一些实施方案中,生物样品包含体液,任选其中体液包含外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊髓液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、水状液、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊内液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺吸出物、囊胚腔液、脐带血或其任一种的衍生物。生物样品可以包括异质微囊泡群体或同质微囊泡群体。
[0097] 在一些实施方案中,生物样品是浓缩的血浆样品、血清样品、澄清的血清样品或澄清的血浆样品。澄清的血清或澄清的血浆样品与未澄清的对照样品相比可以具有降低水平的一种或多种丰富蛋白质。一种或多种丰富蛋白质可以是血液蛋白。这样的丰富血液蛋白
质包括但不限于白蛋白、IgG、转蛋白、纤维蛋白原、纤维蛋白、IgA、α2-巨球蛋白、IgM、α1-抗胰蛋白酶、补体C3、结合球蛋白、阿朴脂蛋白A1、A3和B;α1-酸性糖蛋白、血浆铜蓝蛋白、补体C4、C1q、IgD、前白蛋白(运甲状腺素蛋白)、血纤蛋白溶酶原、其任一种的衍生物及其组合。一种或多种丰富蛋白质可以包含白蛋白、免疫球蛋白、纤维蛋白原、前白蛋白、α1抗胰蛋白酶、α1酸性糖蛋白、α1胎蛋白、结合球蛋白、α2巨球蛋白、血浆铜蓝蛋白、转铁蛋白、补体蛋白C3和C4、β2微球蛋白、β脂蛋白、γ球蛋白、C-反应蛋白(CRP)、脂蛋白(乳糜微粒、VLDL、LDL、HDL)、其他球蛋白(α、β和γ型)、凝血酶原、甘露糖-结合凝集素(MBL)、其任一种的衍生物中的一种或多种,及其组合。
[0098] 在一些实施方案中,通过色谱、大小排阻色谱、离子交换色谱、亲和色谱、免疫亲和力、沉淀或其组合全部或部分地从澄清的血清或澄清的血浆样品分离一种或多种丰富蛋白质。可以在将生物样品接触促凝血酶原激酶后,从澄清的血清或澄清的血浆样品分离一种
或多种丰富蛋白质。在一些实施方案中,与未澄清的对照样品相比,从澄清的血清或澄清的血浆样品分离至少25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、
85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的一种或多种丰富蛋白质。
[0099] 基质-生物样品复合物可以包含基质和生物样品的组分之间的交联,任选其中交联包含光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二甲酯、脂质交联剂、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(BS3)、醛、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙
基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯
(SMCC)、硫代琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-
N-羟基琥珀酰亚胺基-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮苯甲酰胺)-己酰胺)乙基-1,3’-二硫
代丙酸酯(硫代-SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基)-N6-(6-生物素-酰胺己酰
基)-L-赖氨酰]乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Arf-生物素)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四
氟苯甲酰基-6-氨基-己酰基)-N6-(6-生物素酰胺己酰基)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代
磺酸酯(Mts-Atf-LC-生物素)、光反应性氨基酸、L-光反应-亮氨酸、L-光反应-甲硫氨酸、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂、NHS-叠氮化物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-
PEG12-叠氮化物、NHS-膦试剂、NHS-膦、硫代-NHS-膦或其任意组合或修饰。基质可以与生物样品的组分直接交联,或基质可以通过连接物与生物样品的组分交联。
[0100] 在该方法的一些实施方案中,生物样品的组分包含微囊泡。使用连接物时,连接物可以嵌入微囊泡膜内。参见,例如,图10A-10B。这样的连接物可以包括但不限于功能化脂质,任选其中功能化脂质包含16:0生物素基PE 1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(生物素基)(钠盐)、18:1生物素基PE 1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(生物素
基)(钠盐)、16:0生物素基帽PE 1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)
(钠盐)、18:1生物素基帽PE 1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)(钠
盐)或其组合。
[0101] 连接物还可以包含二酰基甘油、二酰基磷酸甘油(磷脂)或固醇、二烷基甘油、二烷基-或二酰基-1-氨基-2,3-二羟基丙烷、长链烷基或酰基、鞘脂、神经酰胺、磷脂、糖基磷脂酰肌醇(GPI)膜锚序列、糖磷脂膜锚、膜受体片段、蛋白质结合受体、金属-螯合受体、免疫球蛋白Fc-结合受体、细胞因子或生长因子-结合受体、药物-结合受体、脂质模拟受体、跨膜受体、合成的蛋白质-结合受体、合成的金属-螯合受体、合成的免疫球蛋白Fc-结合受体、合成的细胞因子或生长因子-结合受体、合成的药物-结合受体、合成的脂质模拟受体、合成的跨膜受体、蛋白质、肽、肽模拟物、鞘脂、类固醇、胆固醇、二氢胆固醇、麦固醇、菜籽固醇、胆固醇胺、二氢胆固醇胺、麦角固醇胺、菜籽固醇胺、3-胆固醇胺、3-二氢胆固醇胺、3-麦角固醇胺、3-菜籽固醇胺、3β-胆固醇胺、3β-二氢胆固醇胺、3β-麦角固醇胺、3β-菜籽固醇胺或其任一种的功能性片段或衍生物。
[0102] 在该方法的一些实施方案中,基质与生物样品组分的结合剂偶联。结合剂可以是抗体、适体或凝集素,任选其中凝集素包含伴刀豆球蛋白A(ConA)。生物样品的组分可以是微囊泡,任选其中结合剂包括微囊泡表面抗原的结合剂。参见,例如,图7A-7D。
[0103] 该方法可以进一步包括鉴别一种或多种结合剂,例如,使用本文中公开的方法。
[0104] 在相关的方面中,本发明提供了一种物质组合物,其包含基质-微囊泡复合物,其中基质包含合成基质。这样的基质可以是珠子、孔或平面基质,任选其中珠子包括磁珠或聚苯乙烯珠。
[0105] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含用于进行所述方法的试剂。本发明还提供了所述试剂用于进行所述方法的用途。试剂可以包含一种或多种基质-微囊泡复合物和
连接剂。试剂可以包含以上的组合物。
[0106] 在另一个相关方面中,本发明提供了产生稳定的基质-微囊泡复合物的方法,包括将基质接触微囊泡,其中基质用能够直接结合微囊泡表面上存在的至少一种组分的化学基
团将功能化。基质可以是珠子、孔、基体或平面基质。至少一种组分可以是有用的生物标志物,包括但不限于肽、多肽、蛋白质、脂质、碳水化合物、其衍生物或其组合。化学基团可以是类肽、zDNA、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)、凝集素、肽/多肽、树状聚合物、膜蛋白标记剂、化学化合物、光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二甲酯、脂质交联剂、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(BS3)、醛、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙
基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯
(SMCC)、硫代琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-
N-羟基琥珀酰亚胺基-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮苯甲酰胺)-己酰胺)乙基-1,3’-二硫
代丙酸酯(硫代-SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰基)-N6-(6-生物素-酰胺己酰
基)-L-赖氨酰]乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Arf-生物素)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四
氟苯甲酰基-6-氨基-己酰基)-N6-(6-生物素酰胺己酰基)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代
磺酸酯(Mts-Atf-LC-生物素)、光反应性氨基酸、L-光反应-亮氨酸、L-光反应-甲硫氨酸、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂、NHS-叠氮化物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-
PEG12-叠氮化物、NHS-膦试剂、NHS-膦、硫代-NHS-膦或其组合。在一个实施方案中,化学基团包含烃、卤素、含氧基团(即,C-O键)、含氮基团、含硫基团、含磷基团、含硼基团或其组合。
在另一个实施方案中,烃选自烷烃、烯烃、炔烃、苯衍生物、甲苯衍生物、支链或环烷烃、碳阳离子和碳阴离子。在再另一个实施方案中,卤素选自卤代烷烃、氟代烷烃、氯代烷烃、溴代烷烃和碘代烷烃。含氧基团可以选自醇类、酮类、醛类、酰基卤化物、碳酸酯、羧酸酯、羧酸、酯类、氢过氧化物、醚类、半缩醛、半缩酮、缩醛类、缩酮类、原酸酯和原碳酸酯。含氮基团可以选自酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、叠氮化物、偶氮化合物、氰酸酯、硝酸酯、腈、亚硝酸酯、硝基化合物、亚硝基化合物和吡啶衍生物。在一些实施方案中,含硫基团选自硫醇、硫化物、二硫化物、亚砜、砜、硫酸(sulfunic acid)、磺酸、硫氰酸酯、异氰酸酯、硫酮和硫醛。含磷基团选自膦、磷烷、膦酸、磷酸酯和磷酸二酯。在实施方案中,含硼基团可以选自硼酸、硼酸酯、二取代硼酸和二取代硼酸酯。
[0107] 化学基团可以包含乙缩醛、酰基、酰基卤化物、烯基、烃氧基、烷氧基、炔基、酰胺、胺氧化物、胺、碳二亚胺、carboximidates、羧酸、氰酰胺、氰酸酯、二硫代氨基甲酸酯、烯醇、酯、醚、肼、腙、氧肟酸、酰亚胺、异氰酸酯、胩、异硫氰酸酯、缩酮、乙烯酮、酮、离去基团、腈、有机卤化物、有机磷、原酸酯、肟、氟代膦酸酯、硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、二硫代膦酸酯、氟磷酸酯、硫逐磷酸酯、保护基团、焦磷酸酯、氨基脲、缩氨基脲、氨基磺酸酯、磺酸酯、砜、磺酸、磺酰基、磺基肟、磺酰化合物、硫代酰胺、硫氰酸盐、硫酯、硫醇盐、硫酮、硫代磷酰化合物和/或硫代亚磺酸酯。功能性基团可以选自乙缩醛、乙酰氧基、乙炔化物、酸酐、活化基团、酰基氯、酰基卤化物、缩羰酯、偶姻、酰基硅烷、醇、醛、醛亚胺、烷烃、烯烃、烃氧基、烷基环烷、烷基亚硝酸酯、炔烃、丙二烯、酰胺、脒、缩醛胺、氧化胺、叠氮化物、吖嗪、氮丙啶、氧化偶氮基、双官能、二硫代缩氨基脲、缩二脲、硼酸、氨基甲酸盐、氨甲酰基、卡巴肼、碳烯、甲醇、碳酸酯、羰基、氨甲酰、carboximidate、羧酸、氯甲酸酯、枯牧烯、氰酸酯、氨腈、氰醇、钝化基团、缩酚酸、重氮基、二醇、二硫代氨基甲酸酯、烯胺、烯二炔、烯醇、烯醇醚、烯酮、烯炔、环硫化物、环氧化物、酯、醚、氟代磺酸酯、卤代醇、卤代酮、半缩醛、半胺醛、硫代半缩醛、酰肼、腙、氧肟酸、羟基、羟胺、亚胺、亚胺离子、异胺硫脲、乙烯酮、乙烯酮亚胺、酮、羰游基、内酰胺、乳醇、内酯、次甲基、甲基、硝酸酯、腈鎓内盐、腈亚胺、硝基化合物、硝胺、氮酸酯、硝酮、硝鎓离子、亚硝胺、亚硝基、原酸酯、脎、氧杂吖丙啶、肟、n-氧代铵盐、过氧化物、过氧酸、持久性碳烯、酚类、磷杂烯烃、磷杂炔烃、磷酸酯、亚膦酸酯、膦、氧化膦、次膦酸酯、膦酸酯、亚膦酸酯、膦鎓、正膦、s-亚硝基硫醇、席夫碱、硒醇、硒酸、硒酮、氨基脲、缩氨基脲、甲硅烷基烯醇醚、甲硅烷基醚、亚磺酰胺、次磺酸、烃基硫化氯、硫化物、烃基硫亚胺、亚磺酰胺、亚磺酸、亚硫酸酯、磺酰胺、磺酰苯胺、磺酸酯、磺酰基、卤代磺酰基、亚砜、硫酰基、磺内酯、碲醇、硫醛、硫缩醛、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫代羧基、硫代氰酸酯、硫酯、硫醚、酮缩硫醇、硫酮、硫醇、硫内酯、硫脲、甲苯磺酰基腙、三氮烯、三醇、脲、香草基、黄原酸酯、鎓内盐和ynolate。在一些实施方案中,化学基团包括羧基基团、氨基基团、羟基基团、酰肼基团和/或氯甲基基团。例如,化学基团可以是羧基基团。
[0108] 在相关方面中,本发明提供了一种物质化合物,其包含基质-微囊泡复合物,其中基质包含如上所述的合成基质。本发明进一步提供了一种稳定的微囊泡组合物,其包含与
惰性基质直接偶联的微囊泡。基质可以是珠子、孔、基体或平面基质,任选其中珠子包含磁珠或聚苯乙烯珠。参见,例如,图7A-7D、图10A-12E中任一个。
[0109] 本发明还提供了一种试剂盒,其包含一种或多种用于进行以上方法的试剂,任选其中一种或多种试剂包含一种或多种基质-微囊泡复合物和连接剂。本发明进一步提供了
所述一种或多种试剂用于进行所述方法的用途。
[0110] 在一个方面中,本发明提供了一种可视化微囊泡的方法。参见,例如,图11A-12E。该方法包括:(a)将微囊泡接触微囊泡抗原的结合剂,其中结合剂包含标记;(b)将接触的微囊泡固定于扫描电子显微镜(SEM)基质;(c)将固定的微囊泡溅射涂覆;和(d)使用SEM可视
化微囊泡和标记。微囊泡可以在步骤(a)之前连接于基质。微囊泡可以通过共价键连接于基质。微囊泡也可以通过免疫亲和性连接连接于基质。参见,例如,图7A-7E;图10B。
[0111] 结合剂可以直接标记,或结合剂可以间接标记。间接标记可以包含与微囊泡抗原的结合剂形成复合物的标记的结合剂。任何有用的结合剂可以用于所述方法中,例如,抗
体、功能性抗体片段或适体。
[0112] 可以选择微囊泡抗原来可视化目标微囊泡。在一些实施方案中,抗原选自表3、表4或表26。例如,微囊泡抗原可以是一般囊泡标志物,包括但不限于,四跨膜蛋白、CD9、CD63、CD81或其任意组合。
[0113] 溅射涂覆可以包括金和/或钯涂层。溅射涂覆可以包括碳涂层。在一些实施方案中,SEM包括二级电子(SE)模式来可视化微囊泡和/或反向散射电子(BSE)模式来可视化标
记。标记可以包含金。
[0114] 在本发明的实施方案中,(i)在步骤(a)之前将微囊泡通过共价键连接于基质;(ii)微囊泡抗原的结合剂是间接标记的抗体,其中间接标记包含与微囊泡抗原的抗体形成
复合物的金标记的抗体;(iii)微囊泡抗原是CD9;(iv)溅射涂覆包括碳涂层;和(v)SEM包括二级电子(SE)模式来可视化微囊泡和/或反向散射电子(BSE)模式来可视化标记。
[0115] 本发明进一步提供了一种或多种试剂用于进行本发明的方法的试剂盒和用途。一种或多种试剂可以包含用于进行所述方法的任何有用试剂,包括但不限于适体文库、基质
(如,微珠或平面阵列或孔)、用于生物标志物和/或微囊泡分离的试剂、针对特定靶标的适体、有助于生物标志物/微囊泡群体检测的适体集合、如用于核酸测序或扩增的引物这样的试剂、用于核酸杂交的阵列、可检测标记、溶剂或缓冲剂等、各种连接物、各种分析组分、封闭剂等。一种或多种试剂还可以包括本发明提供的各种组合物。
附图说明
[0116] 图1A-1F说明了评估生物标志物(如,微囊泡表面抗原)的方法。图1A是涂覆了捕获剂如适体或抗体的平面基质的示意图,所述捕获剂捕获表达捕获剂的目标抗原的囊泡。捕
获剂可以结合从患病细胞脱落的囊泡(“患病囊泡”)的表面上表达的蛋白质。检测剂(其也可以是适体或抗体)携带可检测标记,在此是荧光信号。检测剂结合捕获的囊泡并且通过其荧光标记提供可检测信号。检测剂可以检测通常与囊泡相关的抗原,或与细胞来源或疾病
(例如,癌症)相关的抗原。图1B是与捕获剂偶联的颗粒珠子的示意图,其捕获了表达捕获剂的靶标抗原的囊泡。捕获剂可以结合从患病细胞脱落的囊泡(“患病囊泡”)的表面上表达的蛋白质。检测剂(其也可以是适体或抗体)携带可检测标记,在此是荧光信号。检测剂结合捕获的囊泡并且通过其荧光标记提供可检测信号。检测剂可以检测通常与囊泡相关的抗原,
或与细胞来源或疾病(例如,癌症)相关的抗原。图1C是可以通过使用所示生物标志物的不
同捕获剂和检测剂组合进行的筛选方案的实例。可以使用图1A-1B中所示的分析来检测生
物标志物组合。图1D-1E呈现了用于捕获和检测囊泡来表征表型的说明性方案。图1F呈现了用于评估囊泡有效负载来表征表型的说明性方案。
[0117] 图2A-2B说明了竞争性分析选择策略。核酸适体候选物的随机集合(文库)与目标靶标202孵育。可以进行多轮结合,其中:1)文库与靶标孵育;2)洗涤文库-靶标混合物以除去未结合的适体候选物;3)从靶标洗脱结合的适体候选物;和4)将洗脱的适体候选物再次
加入靶标中并使其结合。图2A说明了结合靶标202的适体候选物201。在步骤i)中,随后将竞争抗体203加入反应中。图2B说明了与适体候选物201在抗体表位处竞争的候选抗体203。适体候选物201被抗体置换,然后收集。
[0118] 图3呈现了用于针对目标靶标鉴别适体的示意图。
[0119] 图4说明了来自结合试验的结果,其显示出示例性适体(适体ID BTX176881(SEQ ID NO.98883))与各种靶标浓度的靶标EpCAM蛋白的结合亲和力。使用生物素尾将待测试的
适体固定于基质上并用各种浓度的靶标(125、250和500nM)孵育。在表面等离子体共振仪
(SPR)上进行测试。SPR仪检测适体与靶标的结合和解离。施加靶标直到结合和解离事件相
等,从而形成曲线的平台。然后描述每个浓度的曲线的等式可以用于计算适体的KD(参见表
5)。
[0120] 图5A-5B说明适体核苷酸序列和相应的二级结构预测。图5A说明了32-聚体的寡核苷酸(适体4,具有序列5’-CCCCCCGAATCACATGACTTGGGCGGGGGTCG(SEQ ID NO.1))的二级结
构。在图中,显示了具有核苷酸添加至末端的6个胸腺嘧啶(其可以作为间隔物以连接生物
素分子)的序列。这种特定的寡聚物对靶标EpCAM具有高结合亲和力(参见表5)。通过将测序寡聚物的整个数据库对这种寡聚物的二级结构建模来鉴别其他候选EpCAM结合剂。图5B说
明了具有序列ACCGGATAGCGGTTGGAGGCGTGCTCCACTCG(SEQ ID NO.3840)的另一种32-聚体寡
聚物,其具有不同于图5A中的适体的二级结构。这种适体也显示了具有6-胸腺嘧啶尾。
[0121] 图6说明了使用细胞减损法(cell subtraction method)生产靶标特异性适体组的方法,其中靶标是与特定疾病相关的生物标志物。在步骤1中,将寡核苷酸的随机集合与来自正常患者的生物样品接触。在步骤2中,将步骤1中没有结合的寡聚物加入从患病患者
分离的生物样品中。然后来自这一步骤的结合的寡聚物洗脱,通过其生物素连接捕获,然后与正常生物样品再次合并。然后将未结合的寡聚物再次加入疾病来源的生物样品中并分
离。可以反复重复这一过程。针对患者样品测试最终洗脱的适体以测量该组的灵敏度和特
异性。生物样品可以包括血液,包括血浆和血清,或循环系统的其他组分,如微囊泡。
[0122] 图7A-7D说明了将微囊泡连接于基质的方法。图7A说明了羧化微球与囊泡表面抗原的直接偶联。图7B说明了微囊泡通过生物素功能化脂质锚锚定于微球。图7C说明了抗体
与囊泡表面抗原的结合,其中抗体与羧化微球偶联。图7D说明了适体与囊泡表面抗原的结
合,其中适体与羧化微球偶联。
[0123] 图8A-8B说明了与微球偶联的VCAP源的微囊泡的检测。根据制造商的实验方案(Luminex Corp.,Austin TX)使用MagPlex珠子检测珠子偶联的囊泡。用藻红蛋白(PE)标记的CD9抗体(图8A)或CD63抗体(图8B)检测微囊泡,CD9或CD63是两种常见的微囊泡表面蛋
白。图中的Y-轴显示了检测的微囊泡的中值荧光强度(MFI)。沿着X轴显示了各种实验条件。
用各种封闭剂(“SBB”:StartingBlock,Thermo Fisher Scientific Inc.,Rockford,IL.;
“乳”,干乳粉封闭缓冲剂;“酪蛋白(pbs):“酪蛋白封闭缓冲剂)或没有封闭(“无封闭”)。运行了没有所示检测剂的对照。
[0124] 图9A-9D说明了使用抗体偶联的微球捕获微囊泡。图9A显示了针对Ab偶联珠子的Vcap源的微囊泡滴定。根据制造商的实验方案(Luminex Corp.,Austin TX)将MagPlex珠子与EpCAM、CD63或CD81的抗体偶联。用藻红蛋白(PE)标记的CD9抗体来检测微囊泡,CD9是一种常见的微囊泡表面蛋白质。图中的Y-轴显示了所检测微囊泡的中值荧光强度(MFI)。X-轴表示VCap囊泡输入的量。图9B显示了使用用于捕获的珠子偶联抗-CD63抗体和用于检测的
PE-标记的抗-CD9抗体捕获来自血浆的微囊泡。曲线显示出各种数量的微球的检测,如针对各种条件下分离的微囊泡所示的:未用或使用0.1%Tween 20的蔗糖梯度超离心后的微囊
泡(分别为“UC-PBS”和“UC-PBST”)、接受超滤的来自血浆的浓缩微囊泡(“N3-Conc”)和使用ExoQuick方法纯化的微囊泡(“N3-Exo”)。“对照(PBS)”样品不具有微囊泡。图9C显示了用抗体偶联的微球捕获的微囊泡的滴定,其中输入包括来自两名患者的血浆源的微囊泡。在所
有样品中,检测了5000个微球。如所示的,使用珠子偶联的抗-CD63抗体或抗-CD81抗体捕获微囊泡(cMV),并且使用PE-标记的抗-CD9抗体用于检测。图表中的X-轴表示样品中的囊泡
数。图9D显示了抗体捕获的微囊泡-微球复合物的稳定性。使用ExoQuick技术纯化来自三名患者的微囊泡(cMV),然后使用珠子偶联的抗-CD81抗体来捕获,并用PE-标记的抗-CD9抗体用于检测。在珠子-捕获的微囊泡在800rpm和室温下孵育1h之前和之后,检测了大约8.96E+
07微囊泡/5000个珠子。
[0125] 图10A-10P说明了使用具有脂质功能性基团的杂双功能连接物将微囊泡锚定于微球。图10A说明了说明性的脂质锚:1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素
基)(钠盐)(“16:0生物素基帽PE”)。分子量为1053.394。图10A显示了上面的化学结构和下面的3D结构。交联剂获自Avanti Polar Lipids,Inc.,Alabaster,Alabama。图10B说明了微囊泡与微球的生物素功能化脂质锚定。如所示的,将羧化微球101与抗生物素蛋白链菌素
102偶联。交联剂103通过生物素部分结合抗生物素蛋白链菌素(参见图10A)。最后,将脂质连接物103包埋于微囊泡104的脂质双层膜中。图10C-10E说明了使用图10A-10B中的脂质锚
锚定于微球的VCAP微囊泡的流式细胞术。使用PE标记的抗-CD9和抗-CD63抗体检测微囊泡。
在图10C中,没有使用脂质锚。图10D与图10C相同,但添加了脂质锚。这些数据说明了通过脂质锚与微球偶联的富集微囊泡。图10E和图10F分别说明了图10C和图10D中实验的独立重
复。图10G说明了如上检测的不同量的脂质锚定囊泡的滴定。图10H说明了如上检测的不同
量的脂质锚定囊泡滴定的另一个视图。使用PE标记的抗-小鼠IgG抗体作为对照或PE标记的
抗-CD9和抗-CD63抗体检测所示量的VCap囊泡(cMV)。图10I-10J说明了通过LumAvidin微球
上的脂质部分捕获了VCaP EV(40mg/mL),并通过MoFlo用抗-CD9-PE和抗-CD63-PE来检测
(图10I)或通过Luminex用抗-CD9-PE来检测(图10J)。图10K-10L说明了使用超离心来检测
从血浆样品分离的囊泡。否则,实验条件分别与图10C和图10D中的相同。图10M和图10N说明了使用图10A-10B中的脂质锚锚定于微球的VCAP微囊泡的检测。使用PE标记的抗-CD9和抗-
CD63抗体检测微囊泡。在图10M中,条件与图10D和图10F相似。然而,在图10N中所示的实验中,在检测之前将30mg/ml人血清白蛋白(HSA)加入样品中。图10O-10P显示了在-80℃下储
存前(第0天;图10O)和储存12天后(第12天;图10P)微球偶联微囊泡的MFI值。按照所示的,通过沿着X-轴的条件测试使用不同方法分离的囊泡:1)ExoQuickTM试剂盒(System 
Biosciences,Inc.,Mountain View,CA),接着超滤;2)超离心;3)超离心,接着Exoquick;4)ExoQuick to ExoMirTM试剂盒(Bioo Scientific Corp.,Austin TX);5)超滤的VCAP囊泡制备物#1;6)超滤的VCAP囊泡制备物#2;和7)超滤,接着超离心。
[0126] 图11A-11M说明了用于评估将从血浆分离的微囊泡栓系于微球表面的可选实验方案的场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)成像。图11A显示未功能化或偶联的微球。图11B显示
了使用超离心分离的血浆微球与非磁珠的直接偶联。图11C显示了图11B所示区域的放大。
箭头指向各种微囊泡。图11D和图11E分别对应于图11B和图11C,除了珠子是磁性的。图11F-H显示了功能化的磁珠。图11F显示了抗生物素蛋白偶联的珠子,其用生物素化伴刀豆球蛋
白A(ConA)功能化,伴刀豆球蛋白是特异性地结合各种糖、糖蛋白和糖脂中发现的特定结构(主要是内部和非还原末端α-D-甘露糖基和α-D-葡糖基基团)的凝集素(即,碳水化合物-结合蛋白)。图11G显示了用生物素化脂质锚功能化的抗生物素蛋白偶联的珠子。图11H显示了用抗-CD9抗体直接偶联的珠子。图11I显示了使用超离心分离的血浆微囊泡对ConA功能化
珠子的珠子捕获。图11J显示了图11I所示区域的放大。箭头指向各种微囊泡。图11K显示了使用超离心分离的血浆微囊泡对脂质锚功能化珠子的珠子捕获。图11L显示了图11K所示区
域的放大。箭头指向各种微囊泡。图11M显示了使用超离心分离的血浆微囊泡对脂质锚功能化珠子的珠子捕获。图11N显示了图11M所示区域的放大。箭头指向各种微囊泡。
[0127] 图12A-12E说明了用于与微珠偶联的微囊泡成像的FE-SEM-ImmunoGold实验方案。图像显示了与微囊泡偶联的羧化珠子的二级电子成像(SE)和反向散射电子(BSE)图像。图
12A-12B反映出悬浮液中用10μg/ml标记的抗CD9一抗染色的微囊泡。图12A显示了SE成像,而图12B显示了BSE成像。在图12B中,金纳米颗粒是箭头所指的亮白色斑点。较大的部分可能是无机物质(缓冲剂晶体)或脂质斑块,因为它们更致密并且在BSE中更容易看到。图12C-
12D反映出载玻片上用10μg/ml标记的抗CD9一抗染色的微囊泡。图12C显示出SE成像,而图
12D显示出BSE成像。在图12D中,金纳米颗粒是箭头所指的亮白色斑点。图12E显示出覆盖在SE图像(微囊泡)顶部的BSE图像(ImmunoGold)。用箭头描绘金纳米颗粒(10nm)。较大的部分可能是无机物质(缓冲剂晶体)或脂质斑块,因为它们更致密并且在BSE中更容易看到。
[0128] 图13A-13B说明了用于筛选适体文库以鉴别一种或多种候选适体的方案。图13A说明了针对目标靶标的寡核苷酸文库的正向和任选地负向轮筛选的方案1300。提供寡聚物候
选物文库1301。为了进行正向选择,将寡聚物接触目标靶标1302。洗涤混合物以除去未结合的寡聚物,且然后寡聚物从洗涤的混合物解离,并收集1303。收集的寡聚物可以用作新一轮靶标结合的输入,其可以重复任何次(表示为1…n)。正向选择轮之间,任选进行负向选择,其中将寡聚物接触一种或多种非靶标实体1304。在负向选择过程中,保留未结合一种或多
种非靶标实体的寡聚物,并用作新一轮正向选择1302的输入。所需轮数的正向选择1303或
负向选择1304后收集的寡聚物收集为显示出结合目标靶标的候选适体1305。图13B说明了
针对癌症样品vs.非癌对照样品选择适体的方案。该方案显示了8个癌症样品(Ca1-Ca8)和7
个对照样品(nCa1-nCa7),各自由单独的样品或集合的样品组成。平行地运行七个不同的选择(选择1-选择7)。在每个选择中,候选适体的输入集合针对癌症样品之一对于适体进行富集(“正向选择”),且然后集合针对对照样品之一耗尽适体(“负向选择”)。按照所示的重复这个过程。在每个选择中改变样品的顺序以避免选择偏差。最后一轮正向选择后保留的适
体包含选择的适体,其随后可以进一步发展成例如区分癌症和非癌样品的试验的部分。每
轮后可以将适体集合测序以追踪富集、耗尽、潜在问题等。
[0129] 图14包括鉴别选择的适体(如通过以上方法选择的适体)的靶标的方案。该图显示了栓系于基质1401的结合剂1402(为了说明的,在此是适体)。结合剂1402可以共价连接于
基质1401。结合剂1402还可以是非共价连接的。例如,结合剂1402可以包含可吸引于基质的标记,如生物素基团,其可以与共价连接于基质的抗生物素蛋白/抗生物素蛋白链菌素分子形成复合物。结合剂1402结合微囊泡1404的表面抗原1403。在箭头(i)表示的步骤中,破坏微囊泡而保留结合剂1402与表面抗原1403之间的复合物完整。在箭头(ii)表示的步骤中,
除去破坏的微囊泡1405,例如,通过洗涤或缓冲剂交换。在箭头(iii)表示的步骤中,表面抗原1403从结合剂1402释放。可以分析表面抗原1403以确定其性质。
[0130] 图15A-B说明了适体在表征表型的方法中的用途。图15A是显示了可以用于检测和/或定量目标靶标的试验配置的示意图1500。在图中,捕获适体1502连接于基质1501。目标靶标1503通过捕获适体1502结合。检测适体1504也结合于目标靶标1503。检测适体1504
携带标记1505,其可以进行检测来鉴别通过捕获适体1502捕获至基质1501的靶标。图15B是显示了使用适体集合来表征表型的示意图1510。提供了目标靶标的适体集合1511。将集合
接触待表征的测试样品1512。洗涤混合物来除去未结合的适体。剩余的适体解离并收集
1513。鉴别收集的适体并将保留适体的性质用于表征表型1514。图15C是显示了图15B中方
法的执行的示意图1520。提供鉴别为结合微囊泡群体的适体集合1521。输入样品包含从测
试样品分离的微囊泡1522。将集合接触待表征的分离微囊泡1523。洗涤混合物以除去未结
合的适体,并解离和收集剩余的适体1525。鉴别收集的适体并将剩余适体的性质用于表征
表型1526。
[0131] 图16A说明了一部分适体1601与连接于平面基质1603的羧基1602之间的氢键结合。图16B说明了一部分适体1601与连接于微球基质1604的羧基1602之间的氢键结合。羧基
1602进一步连接于抗体1605。
[0132] 图17A和图17B说明了一部分适体1701与连接于基质1703的羧基1702之间的氢键结合。在图17A中,结合剂1701也连接于基质1703。结合剂对靶标1705具有特异性,靶标可以是生物实体如蛋白质、核酸、微囊泡、细胞或其任一种的一部分。在图17B中,靶标1705(其可以是生物实体如蛋白质、核酸、微囊泡、细胞或其任一种的一部分)也连接于基质1703。靶标
1705由结合剂1704结合。
[0133] 图18A-18D说明了使用抗-EpCAM适体(适体4;SEQ ID NO.1)来检测微囊泡群体。使用所示微囊泡表面抗原的珠子偶联抗体来捕获患者血浆样品中的囊泡:图18A)EGFR;图
18B)PBP;图18C)EpCAM;和图18D)KLK2。将荧光标记的适体4用作微珠试验中的检测剂。该图显示了每个曲线中针对三个癌症(C1-C3)和三个正常样品(N1-N3)的平均中值荧光值(MFI
值)。在每个曲线中,从左到右的样品顺序为:C1、C2、C3、N1、N2、N3。
[0134] 图19A-19E说明了目标抗原的适体的选择。参见实施例9。如本文中所述的负向选择后的五个DNA适体文库(标记的1M-5M)用与微珠偶联的4种抗原(SSX2、SSX4、PBP、KLK2)的混合物来孵育并补充与磁珠偶联的SPDEF抗原。根据本文中所述的正向选择实验方案来处
理样品。收集磁珠后,结合的DNA适体从珠子提取,并再次扩增。图19A-19C说明了一轮(图
19A)、两轮(图19B)和三轮(图19C)正向选择后从各个起始文库回收的适体。图19D-19E说明了针对特定抗原的第13轮正向选择后筛选25个适体文库(SSX2、SSX4、PBP、KLK2和SPDEF抗原的每一个的5个文库)。这轮后的适体选择按照实施例9中所述的用包含混杂抗原来改进
(段落名称“第14轮正向选择如下改进”)。从珠子提取结合于与目标适体偶联的磁珠的DNA适体,并再次扩增。回收的文库显示于图19D中。图19E显示了附加轮的选择和严格洗涤后的文库。
[0135] 图20A说明了EPCAM适体CAR003的序列(SEQ ID NO.230822)。图20B说明了具有-30.00kcal/mol的最小自由能(ΔG)的CAR003的最佳二级结构。为了说明的目的,将适体显
示为对应于图20A中的DNA序列的RNA适体(SEQ ID NO.230847)。图20C说明了适体集合纯
化。该图包括FPLC色谱图,在凝胶上检查质量后指定了所有产物和集合中的级分。图20D说明了SYBR GOLD染色的凝胶,具有合成后CAR003适体的不同FPLC级分。基于未完成链的含量以从高至低的顺序在集合中合并不同级分(集合1-集合3)。集合1-3对应于图20C中所示的
那些。图20E-F说明了在含有PBS-BN的25mM HEPES中(图20E)或含有1mM MgCl2的25mM 
HEPES中(图20F)CAR003与EPCAM蛋白的结合。图20G说明了所示盐中CAR003与EpCAM的结合,添加或不添加牛血清白蛋白(BSA)。图20H说明变性对CAR003与EPCAM蛋白的结合的作用。在四条的每个组中,适体从左至右为:适体4、CAR003集合1、CAR003集合2、CAR003集合3。图20I说明了针对EPCAM重组蛋白的适体的滴定(恒定输入5μg)。图20J说明了CAR003适体
vs.EPCAM his-标记的蛋白质、BSA和HSA(各5μg)的Western印迹。用0.5%F127封闭凝胶,并用~50μg/ml CAR003生物素化适体,级分3探测。印迹用NeutrAvidin-HRP,接着用
SuperSignal West Femto Chemiluminescent Substrate可视化。
[0136] 图21A-21J显示了预测的CAR016(SEQ ID NO.230840)的二级结构及其所示的变体。
[0137] 图22说明了抗-PSMA适体候选物CAR050(SEQ ID NO.230932)和CAR051(SEQ ID NO.230933)针对PSMA蛋白的结合亲和力,如通过针对重组的纯化PSMA的ELISA试验所测定
的。
[0138] 图23A-C说明了针对与各种输入样品偶联的微珠选择的适体的结合。适体选自结合与乳腺癌源的微囊泡偶联的微珠的适体文库。实验详细内容在实施例20中。每个曲线显
示了用曲线上所示适体获得的结果。Y-轴表示结合的水平。在每个样品组中,显示了9个纯化的适体候选物的结合。输入样品如下从左至右显示在X-轴上:1)癌症外来体:结合微珠的适体,所述微珠与从乳腺癌患者的血浆样品分离的微囊泡偶联;2)癌症非-外来体:结合微珠的适体,所述微珠与通过超离心除去微囊泡后来自乳腺癌患者的血浆样品偶联;3)非癌
外来体:结合微珠的适体,所述微珠与来自正常(即,非乳腺癌)患者的血浆样品分离的微囊泡偶联;4)非癌非外来体:结合微珠的适体,所述微珠与通过超离心除去微囊泡后来自乳腺癌患者的血浆样品偶联。
[0139] 图24A-24B说明了患者血浆样品中微囊泡的检测。来自血浆样品的微囊泡用与目标微囊泡抗原的抗体偶联的微珠孵育。用生物素化抗-EpCAM适体和抗生物素蛋白链菌素-
藻红蛋白(SAPE)检测珠子捕获的微囊泡。Y-轴显示了来自珠子捕获的微囊泡的荧光信号。
X-轴显示了来自前列腺癌(c1-c4)、良性前列腺病症(b1-b4)患者的血浆和PBS阴性对照的
条。不同的实验条件显示于X-轴下。在与血浆样品孵育之前,用标准封闭剂(StartingBlock Blocking Buffers,Thermo Fisher Scientific Inc.,Rockford,IL,USA)、用标准封闭和
1x浓度的本发明阻断适体(主要是SEQ ID NO.230938)或使用标准封闭和0.5x浓度的本发
明封闭适体(主要是SEQ ID NO.230938)来封闭抗体偶联的珠子。图24A-24B说明了两种非
抗原结合适体的结果,所述适体各自用作阴性对照。两种非抗原结合适体是:Neg 5(图
24A):5'TGCAAGCTGC TAATCAGCGA TGCTCTTTGG AGTTTTTT(生物素)3'(SEQ ID NO.230936);
Neg 9(图24B):5'TTTCAAGGCA CTCGTGTTCC CGACATGAGT GTTTTTT(生物素)3'(SEQ ID 
NO.230937)。

具体实施方式

[0140] 本发明的一个或多个实施方案的详细内容列于以下所附的描述中。尽管与本文中描述的那些相似或等同的任何方法和材料可以用于本发明的实施或测试中,但现在将描述
优选的方法和材料。从描述中将清楚本发明的其他特征、目的和优势。在说明书中,单数形式也包括复数形式,除非文中另外明确地指出。除非另外定义,否则本发明中使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含意。在矛盾的情况
中,以本发明的说明书为准。
[0141] 本文中公开了可以用于评估生物标志物谱的组合物和方法,所述生物标志物谱可以包括一种或多种生物标志物的存在或水平。本发明的组合物和方法包括使用结合微囊泡
表面抗原或其功能性片段的适体。抗原通常包含蛋白质或多肽,但也可以是微囊泡表面上
展示的任何组分,包括脂质和/或碳水化合物。通常,所公开的适体是核酸分子,包括DNA和RNA,及其变异。所公开的方法包括使用本发明的一种或多种适体来测定相关微囊泡表面抗原或其功能性片段的水平或存在的诊断方法和技术。或者,本发明的适体也可以用作结合
剂来捕获、分离或富集包含表面抗原或其功能性片段的细胞、细胞片段、囊泡或任何其他片段或复合物。
[0142] 本发明的组合物和方法包括鉴别用于评估生物标志物谱的单个适体。本发明进一步公开了可以用于检测给定样品中的生物标志物谱的适体集合的组合物和方法。
[0143] 在本发明中可以以DNA或RNA的形式鉴别本发明的组合物和方法中公开的适体和适体序列。除非另外特意指出,否则本领域技术人员将认识到适体通常可以以核酸形式来
合成并且携带各种化学修饰且保留在本发明的范围内。
[0144] 此外,本发明的适体还可以用于提供体外或体内检测或成像以提供任何诊断结果(例如,诊断、预后或治疗诊断)。
[0145] 单独地,本发明的适体也可以用于治疗中或作为治疗剂来特异性地靶向细胞、组织或器官。
[0146] 适体
[0147] SELEX
[0148] 用于产生适体的合适方法是使用标题为“Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment(指数富集的配体合成进化)”(“SELEX”)的方法,一般地描述于例如1990年6月11日提交的现在被放弃的美国专利申请系列No.07/536,428、名称为“核酸配
体”的美国专利No.5,475,096和名称为“核酸配体”的美国专利No.5,270,163(也参见WO 
91/19813)中。每个SELEX鉴别的核酸配体,即每个适体,是给定靶标化合物或分子的特异性配体。SELEX方法是基于以下独特的认识:核酸具有形成多种二维和三维结构的足够能力并且在其单体内具有可用作实际上任何化合物(不管是单体或是聚合的)的配体(即,形成特
异性的结合对)的足够化学多能性。任何大小或组成的分子可以用作靶标。
[0149] SELEX作为起始点依赖于包含随机化序列的单链寡核苷酸的大文库或集合。寡核苷酸可以是修饰的或未修饰的DNA、RNA或DNA/RNA杂合体。在一些实例中,集合包含100%随机或部分随机的寡核苷酸。在其他实例中,集合包含在随机化序列内合并至少一个固定和/或保守序列的随机或部分随机寡核苷酸。在其他实例中,集合包含在其5’和/或3’端含有至少一个固定和/或保守序列的随机或部分随机寡核苷酸,所述固定和/或保守序列包含寡核
苷酸集合的所有分子共有的序列。固定的序列是例如如下的序列:用于PCR引物的杂交位
点、用于RNA聚合酶(例如,T3、T4、T7和SP6)的启动子序列、限制性位点或同型聚合序列(如,聚A或聚T区域)、催化核心、用于选择性结合亲和性柱的位点和其他有利于目标寡核苷酸克隆和/或测序的序列。保守序列是除了前述固定序列以外的由结合相同靶标的适体成员共
有的序列。
[0150] 集合的寡核苷酸优选包括随机化的序列部分以及有效扩增需要的固定序列。通常,起始集合的寡核苷酸含有固定的5’和3’端序列,其在30-50个随机核苷酸的内部区域的侧翼。随机化的核苷酸可以以多种方式来产生,包括化学合成和从随机切割的细胞核酸的
大小选择。还可以在选择/扩增重复之前或过程中通过诱变来引入或提高测试核酸中的序
列变异。
[0151] 寡核苷酸的随机序列部分可以是任何长度的并且可以包含核糖核苷酸和/或脱氧核糖核苷酸,并且可以包括修饰的或非天然的核苷酸或核苷酸类似物。参见,例如,美国专利No.5,958,691;美国专利No.5,660,985;美国专利No.5,958,691;美国专利No.5,698,
687;美国专利No.5,817,635;美国专利No.5,672,695和PCT公开WO 92/07065。可以使用本领域公知的固相寡核苷酸合成技术从磷酸二酯连接的核苷酸来合成随机寡核苷酸。参见,
例如,Froehler等,Nucl.Acid Res.14:5399-5467(1986)和Froehler等,Tet.Lett.27:
5575-5578(1986)。也可以使用溶液相方法如三酯合成方法来合成随机寡核苷酸。参见,例如,Sood等,Nucl.Acid Res.4:2557(1977)和Hirose等,Tet.Lett.,28:2449(1978)。在自动化的DNA合成设备上进行的典型合成而产生1014-1016个单独分子,这是对于大部分SELEX实验足够的数量。序列设计中足够大的随机序列区域增加了每个合成的分子可能代表独特序
列的可能性。
[0152] 可以通过DNA合成仪上的自动化化学合成来产生寡核苷酸的起始文库。为了合成随机化的序列,在合成方法的过程中每个核苷酸添加步骤添加全部四种核苷酸的混合物,
从而允许核苷酸的随机并入。如上所述,在一个实施方案中,随机寡核苷酸包含完全随机的序列;然而,在其他实施方案中,随机寡核苷酸可以包含非随机或部分随机序列的延伸链。
可以通过在每个添加步骤添加不同摩尔比的四种核苷酸来形成部分随机序列。
[0153] 寡核苷酸的起始文库可以是例如RNA、DNA或RNA/DNA杂合体。在其中RNA文库用作起始文库的那些情况中,通常通过使用T7 RNA聚合酶或修饰的T7 RNA聚合酶在体外转录
DNA文库并纯化来产生。然后将文库在有利于结合的条件下与靶标混合,并接受结合、分配和扩增的逐步重复,从而使用相同的一般选择方案,以实现实际上结合亲和性和选择性的
任何所需标准。更具体地,从含有起始核酸集合的混合物开始,SELEX方法包括步骤:(a)在有利于结合的条件下将混合物接触靶标;(b)将未结合的核酸与已经特异性地结合靶标分
子的那些核酸分离;(c)解离核酸-靶标复合物;(d)扩增从核酸-靶标复合物解离的核酸以
产生核酸的配体富集混合物;和(e)重复结合、分配、解离和扩增的步骤所需量的循环,以产生靶标分子的高度特异性的、高亲和力的核酸配体。在其中选择RNA适体的那些情况中,
SELEX方法进一步包括步骤:(i)在步骤(d)中的扩增之前,逆转录从核酸-靶标复合物解离
的核酸;和(ii)重新开始该过程之前转录来自步骤(d)的扩增的核酸。
[0154] 在含有大量可能的序列和结构的核酸混合物内,对于给定的靶标存在广泛的结合亲和力。包含例如20个核苷酸随机化片段的核酸混合物可以具有420个候选可能性。对靶标具有较高亲和力常数的那些很可能结合靶标。在分配、解离和扩增后,产生了第二核酸混合物,针对较高结合亲和力候选物进行富集。另外的选择轮逐渐地偏向更佳的配体,直至所获得的核酸混合物主要由仅有的一个或几个序列组成。然后可以将这些作为纯配体或适体来
克隆、测序和单独地测试结合亲和力。
[0155] 重复选择和扩增的循环直至实现所需的目的。在最一般的情况中,持续选择/扩增直至循环的重复上没有获得结合强度的明显提高。该方法通常用于取样大约1014个不同的
核酸物质,但也可以用于取样多如约1018个不同的核酸物质。通常,在5至20个循环的程序中选择核酸适体分子。在一个实施方案中,异质性只在最初选择阶段引入,并且在整个重复过程中不出现。
[0156] 在SELEX的一个实施方案中,选择过程在分离最强烈地结合选定靶标的那些核酸配体上非常有效,使得只需要一个选择和扩增循环。这样的有效选择可以发生在例如色谱
型方法中,其中核酸与柱上结合的靶标缔合的能力以这样的方式运行以使得柱子能够充分
允许高亲和力核酸配体的分开和分离。
[0157] 在许多情况中,不必定需要进行SELEX的重复步骤直至鉴别出单一核酸配体。靶标特异性核酸配体溶液可以包括核酸结构或基序的家族,其具有多种保守序列和多种可以置
换或添加但不显著影响核酸配体对靶标的亲和力的序列。通过在完成前终止SELEX过程,有可能确定核酸配体溶液家族的多个成员的序列。本发明提供了适体集合的鉴别及其用途,
其可以共同地用于表征测试样品。例如,可以通过正向和负向选择轮来鉴别适体集合,以鉴别表示疾病或病症的微囊泡。本发明进一步提供了这样的适体集合用于检测和/或定量样
品中的此类微囊泡的用途,由此允许提供诊断、预后或治疗诊断。
[0158] 已知存在各种核酸一级、二级和三级结构。已经显示出最常涉及非-Watson-Crick型相互作用的结构或基序称为发夹环、对称和不对称的凸环、假结及其无数组合。几乎所有已知的此类基序的情况表明它们可以在不超过30个核苷酸的核酸序列中形成。为此,常常
优选从含有约20至约50个核苷酸并且在一些实施方案中约30至约40个核苷酸的随机化区
段的核酸序列开始使用连续随机化区段的SELEX程序。在一个实例中,5’-固定:随机:3’-固定序列包含约30至约50个核苷酸的随机序列。
[0159] 已经改进了核心SELEX方法来实现多种特定目标。例如,美国专利No.5,707,796描述了结合凝胶电泳使用SELEX以选择具有特定结构特征的核酸分子,如弯曲DNA。美国专利
No.5,763,177描述了用于选择含有能够结合和/或光致交联和/或光灭活靶标分子的光反
应性基团的核酸配体的基于SELEX的方法。美国专利No.5,567,588和美国专利No.5,861,
254描述了基于SELEX的方法,其实现了对靶标分子具有高亲和力和低亲和力的寡核苷酸之
间的高效分离。美国专利No.5,496,938描述了在进行SELEX方法后获得改进的核酸配体的
方法。美国专利No.5,705,337描述了用于将配体与其靶标共价连接的方法。
[0160] SELEX还可以用于获得结合靶标分子上超过一个位点的核酸配体,并且用于获得包括结合靶标上特定位点的非核酸物质的核酸配体。SELEX提供了用于分离和鉴别核酸配
体的方式,所述核酸配体结合任何可预想的(envisionable)靶标,包括大的和小的生物分
子,如核酸-结合蛋白和不知道结合作为其生物功能的部分的核酸的蛋白质以及辅因子和
其他小分子。例如,美国专利No.5,580,737公开了通过SELEX鉴别的核酸序列,其能够以高亲和力结合咖啡因及密切相关的类似物,茶碱。
[0161] 反-SELEX是通过消除具有与一种或多种非靶标分子的交叉反应性的核酸配体序列来提高核酸配体对靶标分子的特异性的方法。反-SELEX由以下步骤组成:(a)制备核酸的候选混合物;(b)将候选混合物接触靶标,其中可以从剩余的候选混合物分离出相对候选混合物对靶标具有提高的亲和力的核酸;(c)从候选混合物剩余部分分离出所述亲和力提高
的核酸;(d)从靶标解离亲和力提高的核酸;(e)将亲和力提高的核酸与一种或多种非靶标
分子接触,使得除去对非靶标分子具有特异性亲和力的核酸配体;和(f)将只对靶标分子具有特异性亲和力的核酸扩增,以产生针对具有结合靶标分子的相对较高亲和力和特异性的
核酸序列富集的核酸的混合物。如以上针对SELEX所述的,按照需要重复选择和扩增的循环直至实现所需目标。
[0162] 核酸作为治疗剂和疫苗使用中遇到的一个潜在问题是磷酸二酯形式的寡核苷酸可能在呈现所需效果前在体液中通过胞内和胞外酶(如,内切核酸酶和外切核酸酶)快速降
解。因此,SELEX方法包括鉴别高亲和力核酸配体,其含有赋予配体改善的特征的修饰核苷酸,如提高的体内稳定性或提高的递送特征。此类修饰的实例包括核糖和/或磷酸和/或碱
基位置的化学取代。含有修饰核苷酸的SELEX鉴别的核酸配体描述于例如美国专利No.5,
660,985(其描述了在核糖2’位、嘧啶5位和嘌呤8位化学修饰的核苷酸衍生物的寡核苷酸)、美国专利No.5,756,703(其描述了含有各种2’-修饰嘧啶的寡核苷酸)和美国专利No.5,
580,737(其描述了含有一个或多个由2’-氨基(2'-NH2)、2’-氟(2'-F)和/或2’-O-甲基(2'-OMe)取代基修饰的核苷酸的高特异性核酸配体)中。
[0163] 本发明中设想的核酸配体的修饰包括,但不限于,对核酸配体碱基或对整体的核酸配体提供加入额外电荷、极化性、疏水性、氢键结合、静电相互作用和流变性的化学基团的那些。产生对核酸酶具有抗性的寡核苷酸群体的修饰还可以包括一个或多个替代的核苷
酸间连接、改变的糖、改变的碱基或其组合。这样的修饰包括,但不限于,2’-位糖修饰、5-位嘧啶修饰、8-位嘌呤修饰、环外胺处的修饰、4-硫尿核苷的取代、5-溴或5-碘-尿嘧啶的取代;主链修饰、硫逐磷酸酯或烯丙基磷酸酯修饰、甲基化和不常见的碱基-配对组合,如异碱基(isobases)异胞苷和异鸟嘌呤核苷。修饰还可以包括3’和5’修饰,如加帽。
[0164] 在一个实施方案中,提供了其中P(O)O基团由P(O)S(“thioate”)、P(S)S(“dithioate”)、P(O)NR2(“酰胺化物”)、P(O)R、P(O)OR'、CO或CH2(“formacetal”)或3’-胺(-NH-CH2-CH2-)替代的寡核苷酸,其中每个R或R'独立地是H或者取代或未取代的烷基。连接基团可以通过-O-、-N-或-S-连接与邻近的寡核苷酸连接。不需要寡核苷酸中的所有键都相
同。如本文中使用的,术语硫逐磷酸酯包括磷酸二酯键中的一个或多个非桥接氧原子被一
个或多个硫原子取代。
[0165] 在进一步的实施方案中,寡核苷酸包括修饰的糖基,例如,一个或多个羟基被卤素、脂肪族基团替代,或功能化成醚或胺。在一个实施方案中,呋喃糖残基的2’-位被O-甲基、O-烷基、O-烯丙基、S-烷基、S-烯丙基或卤素基团中的任一个取代。2’-修饰糖的合成方法描述于例如Sproat等,Nucl.Acid Res.19:733-738(1991);Cotten等,Nucl.Acid 
Res.19:2629-2635(1991);和Hobbs等,Biochemistry 12:5138-5145(1973)。其他修饰是本领域普通技术人员已知的。这样的修饰可以是SELEX过程前的修饰或SELEX过程后的修饰
(之前鉴别的未修饰配体的修饰)或可以通过结合至SELEX过程中来进行。
[0166] SELEX过程前的修饰或通过结合至SELEX过程中形成的那些产生了具有对其SELEX靶标的特异性和提高的稳定性(例如,体内稳定性)的核酸配体。对核酸配体形成的SELEX过程后修饰可以导致提高的稳定性,例如,体内稳定性,而没有不利地影响核酸配体的结合能力。
[0167] SELEX方法包括将选定的寡核苷酸与其他选定的寡核苷酸和非-寡核苷酸功能性单元组合,如描述于美国专利No.5,637,539和美国专利No.5,683,867中。SELEX方法进一步包括将选定的核酸配体与诊断或治疗复合物中的亲脂性或非免疫原性的高分子量化合物
组合,如描述于例如美国专利No.6,011,020、美国专利No.6,051,698和PCT公开No.WO98/
18480中。这些专利和申请教导了广泛的形状和其他特性的组合,具有寡核苷酸的有效扩增和复制特性,并具有所需的其他分子的特性。
[0168] 已经研究了通过SELEX方法鉴别小的柔性肽的核酸配体。小肽具有柔性结构并且通常在溶液中以多种构象体的平衡存在,并且因此最初认为结合亲和力受到结合柔性肽时
失去的构象熵的限制。然而,美国专利No.5,648,214中证明了在溶液中鉴别小肽的核酸配
体的可行性。在该专利中,鉴别了物质P(11个氨基酸的肽)的高亲和性RNA核酸配体。
[0169] 可以按照本文中所述的通过SELEX N方法来选择对本发明的靶标具有特异性和结合亲和力的适体。作为SELEX过程的部分,然后任选将选择以结合靶标的序列最小化,以确定具有所需结合亲和力的最小序列。任选通过进行序列的随机或定向诱变来提高结合亲和
力或可选地确定序列中的哪个位置对于结合活性是重要的,从而优化选定的序列和/或最
小化的序列。另外,可以使用结合了修饰的核苷酸的序列来进行选择以稳定适体分子而对
抗体内降解。
[0170] 2’修饰的SELEX
[0171] 为使适体适宜用作治疗剂,其优选经济地合成、安全且体内稳定。由于对核酸酶降解的易感性,野生型RNA和DNA适体在体内通常不稳定。通过在2’-位结合修饰的基团,可以很大程度上提高对核酸酶降解的抗性。
[0172] 氟和氨基基团已经成功地结合至寡核苷酸集中,随后从所述集合选择适体。然而,这些修饰明显提高了所得到适体的合成成本,并且在一些情况中,由于修饰的核苷酸可以通过修饰寡核苷酸的降解和随后作为用于DNA合成底物的核苷酸的使用再循环至宿主DNA
中的可能性,可能引起安全性问题。
[0173] 如本文中提供的,含有2’-O-甲基(“2’-OMe”)的适体可以克服这些缺陷中的许多。含有2’-OMe核苷酸的寡核苷酸是核酸酶抗性的并且可以经济地合成。尽管2’-OMe核苷酸在生物系统是普遍存在的,但在生理条件下天然聚合酶不接受2’-OMe NTP作为底物,因此不存在2’-OMe核苷酸再循环至宿主DNA中的安全性问题。用于产生2’-修饰适体的SELEX方法描述于例如2002年12月3日提交的美国临时专利申请系列No.60/430,761,2003年7月15日
提交的美国临时专利申请系列No.60/487,474,2003年11月4日提交的美国临时专利申请系
列No.60/517,039,2003年12月3日提交的美国专利申请系列No.10/729,581和2004年6月21
日提交的发明名称为“Methods for in vitro Selection of 2’-O-methyl substituted Nucleic Acids(用于体外选择2’-O-甲基取代的核酸的方法)”的美国专利申请系列No.10/
873,856,将其每一篇全部按引用并入本文中。
[0174] 方法
[0175] 生物标志物检测和诊断
[0176] 本发明的适体可以用于各种方法中来评估生物样品中生物标志物的存在或水平,例如,目标生物实体,如蛋白质、核酸或微囊泡。适体作为结合剂发挥作用来评估同源靶标分子的存在或水平。因此,在涉及诊断、预后或治疗诊断的本发明的各种实施方案中,在基于配体-靶标的试验中配置本发明的一种或多种适体,其中将本发明的一种或多种适体接
触选定的生物样品,其中一种或多种适体与其靶标分子关联或结合。基于评估的生物样品
和检测的生物标志物,本发明的适体用于鉴别候选生物印记。在更多的实施方案中,适体自身可以提供针对特定病症或疾病的生物印记。生物印记是指生物样品的生物标志物谱,包
括一种或多种目标生物标志物的存在、水平或可以评估的其他特征(包括但不限于序列、突变、重排、易位、删除、表遗传修饰、甲基化、翻译后修饰、等位基因、活性、复合伴体、稳定性、半衰期等)。生物印记可以用于评价诊断和/或预后标准,如疾病的存在、疾病分级、疾病监测、疾病分层或检测监视、疾病的转移或复发或进展。例如,使用针对微囊泡表面抗原的适体的本发明方法可用于将包括微囊泡抗原的生物印记与选定的病症或疾病关联。生物印记
在临床上还可以用于作出关于治疗形式的决定,包括治疗干预。生物印记在临床上可以进
一步用于作出治疗决定,包括是否进行外科手术或应当连同外科手术一起(例如,手术前或手术后)使用哪种治疗标准。作为说明性的实例,表示癌症的侵袭形式的循环生物标志物的生物印记可以要求更激进的外科手术程序和/或更激进的治疗方案来治疗患者。
[0177] 生物印记可以用于本文中公开的任一种方法中,例如,用于评估受试者是否患有疾病,是否存在产生疾病的风险或用于评估疾病的阶段或进展。例如,生物印记可以用于评估受试者是否患有前列腺癌、结肠癌或本文中所述的其他癌症。此外,生物印记可以用于确定疾病或病症(如,结肠癌)的阶段。包括微囊泡的生物印记/生物标志物谱可以包括微囊泡内有效负载的评估。例如,本发明的一种或多种适体可以用于捕获微囊泡群体由此提供微
囊泡抗原的读出信息,并且随后可以评估捕获的微囊泡内的有效负载内容物,由此提供有
效负载内容物的进一步生物标志物读出信息。
[0178] 用于表征表型的生物印记可以包含许多有用的标准。如以下进一步描述的,本文中使用的术语“表型”可以指归因于生物印记/生物标志物谱的任何性状或特征。可以使用本发明的组合物和/或方法来部分地或完整地检测或鉴别表型。在一些实施方案中,将至少一个标准用于每个生物标志物。在一些实施方案中,使用至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、
20、30、40、50、60、70、80、90或至少100个标准。例如,当受试者诊断为癌症时,为了癌症的表征,可以使用多种不同的标准:1)是否来自受试者的样品中微RNA的量高于参照值;2)是否细胞类型特异性囊泡(即,源自特定组织或器官的囊泡)内的微RNA的量高于参照值;或3)是否带有一种或多种癌症特异性生物标志物的囊泡内微RNA的量高于参照值。如果微RNA的量
低于参照或与参照相同,可以应用相似的规则。该方法可以进一步包括质量控制措施,使得如果样品满足质量控制措施,将结果提供给受试者。在一些实施方案中,如果满足标准但质量控制有问题,则重新评估受试者。
[0179] 治疗诊断
[0180] 生物印记可以用于治疗相关的诊断中以提供用于诊断疾病或选择正确的治疗方案的测试,如提供治疗诊断。治疗诊断包括提供影响疾病状态的治疗或处理的能力的诊断
测试。治疗诊断测试以诊断或预后测试分别提供诊断或预后的相似方式提供诊断治疗。如
本文中使用的,治疗诊断包括任何所需形式的治疗相关测试,包括预测性医疗、个性化医
疗、综合医疗、药物诊断和Dx/Rx配对(paternering)。治疗相关测试可以用于预测和评估个体受试者中的药物反应,即,提供个性化医疗。预测药物反应可以确定受试者是否是候选治疗剂的可能应答者或可能非应答者,例如,在受试者暴露于治疗或另外用治疗处理之前。评估药物反应可以监测对药物的反应,例如,治疗开始后的一段时间过程中监测受试者的改
善或缺乏改善。治疗相关测试可用于选择特别可能得益于治疗的治疗受试者或提供个体受
试者中治疗功效的早期和客观表示。因此,如本文中公开的生物印记可以指示应当改变治
疗来选择更有希望的治疗,由此避免延误有益治疗的巨大花费和避免施用无效药物的经济
和病态成本。
[0181] 本发明的组合物和方法可以用于鉴别或检测与选定的疾病或失调相关的生物印记,所述疾病或失调包括但不限于心血管疾病、癌症、传染病、脓毒症、神经疾病、中枢神经系统相关疾病、血管内相关疾病和自身免疫相关疾病。治疗相关的诊断也有助于药物毒性、药物抗性或药物反应的预测。治疗相关测试可以以任何合适的诊断测试形式来开发,所述
形式包括但不限于,例如,免疫组织化学测试、临床化学、免疫试验、基于细胞的技术、核酸测试或身体成像方法。治疗相关测试可以进一步包括但不限于,有助于确定治疗的测试、监控治疗毒性或对治疗测试的反应的测试。因此,生物印记可以用于预测或监控受试者对治
疗的反应。可以在开始、停止或改变特定治疗后的不同时间点针对受试者测定生物印记。
[0182] 在一些实施方案中,本发明的组合物和方法用于基于生物印记的一种或多种组分(即,目标微RNA、囊泡和/或生物标志物)的变化、特定生物印记的一种或多种组分的量或针对所述组分检测的生物印记来进行关于受试者是否对治疗反应的确定或预测。在另一个实
施方案中,通过确定不同时间点的生物印记来监控受试者的病症。确定病症的进展、消退或复发。可以在一段时间过程中测量对治疗的反应。因此,本发明提供了一种监控受试者的疾病状态或其他医学状况的方法,包括分离或检测来自受试者的生物样品的生物印记,检测
特定生物印记的组分的总体量或检测一种或多种组分的生物印记(如,生物标志物的存在、不存在或表达水平)。生物印记用于监控疾病或病症的状态。
[0183] 还可以鉴别囊泡的一个或多个新的生物印记。例如,可以从对药物治疗或治疗方案反应的受试者分离一种或多种囊泡并与参照(如,没有对药物治疗或治疗方案反应的另
一名受试者)进行比较。可以确定生物印记之间的差异并用于鉴别其他受试者为特定药物
或治疗方案的应答者或非应答者。
[0184] 在一些实施方案中,生物印记用于确定特定的疾病或病症对药物是否是抗性的,在这种情况中,医师不需要用这种药物治疗浪费有价值的时间。为了获得药物选择或治疗
方案的早期验证,针对获自受试者的样品测定生物印记。使用生物印记来评估特定受试者
的疾病是否具有与药物抗性相关的生物标志物。这样的测定能够使医生专注于重要的时间
以及患者对有效治疗的经济资源。
[0185] 生物印记可以用于癌症的治疗诊断中,如鉴别患有癌症的受试者是否是对特定癌症治疗的可能应答者或非应答者。所述方法可以用于治疗诊断癌症,包括本文中所列的那
些,例如,在以上的“表型”部分中。这些包括但不限于肺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌(包括小细胞癌(燕麦细胞癌)、混合小细胞/大细胞癌和复合性小细胞癌)、结肠癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、胰腺癌、脑癌、肾癌、卵巢癌、胃癌、黑色素瘤、骨癌、胃癌、乳腺癌、神经胶质瘤、胶质母细胞瘤、肝细胞癌、乳头状肾癌、头颈部鳞状细胞癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤或其他实体肿瘤。
[0186] 来自患有癌症的受试者的样品中循环生物标志物(包括与生物样品中存在的组分(例如,细胞、细胞碎片、细胞衍生的胞外囊泡)相关的标志物)的生物印记可以用于选择该受试者的候选治疗。可以根据本文中提供的本发明的方法来确定生物印记。在一些实施方
案中,候选治疗包括用于癌症的标准护理。治疗可以是癌症治疗,如放疗、外科手术、化疗或其组合。癌症治疗可以是治疗剂,如抗癌剂和化疗方案。用于本发明实施方案中的更多药物相关性和规则在2010年2月12日提交的美国专利申请12/658,770;2010年2月11日提交的国
际PCT专利申请PCT/US2010/000407;2010年10月27日提交的国际PCT专利申请PCT/US2010/
54366;和2010年12月28日提交的美国临时专利申请61/427,788中找到;将所有申请全部按引用并入本文中。参见,例如,PCT/US2010/54366的“表4:治疗选择的规则概述”。
[0187] 生物标志物检测
[0188] 本发明的组合物和方法可以用于评估生物样品中任何有用的生物标志物以用于表征与样品相关的表型。这样的生物标志物包括所有种类的生物实体如蛋白质、核酸、脂
质、碳水化合物、其任意的复合物以及微囊泡。与微囊泡表面结合的各种分子或包含在微囊泡内的各种分子(在本文中称为“有效负载”)可以用作生物标志物。微囊泡自身也可以用作生物标志物。
[0189] 本发明的适体可以用于评估微囊泡群体的水平或存在。参见,例如,图15B-15C。本发明的适体还可以用于评估它们的特异性靶标分子的水平或存在。参见,例如,图15A。此外,本发明的适体用于捕获或分离在具有适体的靶标分子的生物样品中存在的组分。例如,如果给定的微囊泡表面抗原存在于细胞、细胞片段或细胞衍生的胞外囊泡上。生物标志物的结合剂,包括但不限于本发明提供的适体,可以用于捕获或分离细胞、细胞片段或细胞衍生的胞外囊泡。参见,例如,图1A-1B,1D-1E。此类捕获的或分离的实体可以进一步表征来评估存在的其他表面抗原或内部“有效负载”分子(即,核酸分子、脂质、糖、多肽或其功能性片段,或另外存在于细胞环境中的可以用作生物标志物的任何物质),其中一种或多种生物标记物提供生物印记来评估所需的表型,如疾病或病症。参见,例如,图1F。因此,本发明的适体不仅用于评估一种或多种目标微囊泡表面抗原,而且也用于分离生物样品中存在的组
分,其中可以进一步评估组分本身以鉴别候选生物印记。
[0190] 本发明的方法可以包括至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、50、75或100种不同生物标志物的多重分析。例如,可以使用多种差异标记的颗粒来进行异质囊泡群体的分析。可以存在至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、
18、19、20、25、50、75或100种差异标记的颗粒。颗粒可以是外部标记的,如使用标签,或它们可以是内在标记的。各种差异标记的颗粒可以与针对囊泡的捕获剂(如结合剂)偶联,导致
囊泡的捕获。可以选择多种捕获剂来表征目标表型,包括针对一般囊泡生物标志物、细胞来源特异性标志物和疾病标志物的捕获剂。然后可以通过多种结合剂来检测所捕获囊泡的一
种或多种生物标志物。结合剂可以直接标记来促进检测。或者,结合剂通过第二试剂来标
记。例如,结合剂可以是针对囊泡上生物标志物的抗体,其中结合剂与生物素连接。第二试剂包含连接于受体的抗生物素蛋白链菌素,并且可以加入以检测生物标志物。在一些实施
方案中,针对至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、50、75或100种不同生物标志物来分析捕获的囊泡。例如,多种检测剂,即捕获的囊泡或囊泡群体的多种生物标志物的检测,可以提高所获得的信号,允许提高的灵敏度、特异性,或两者,并且允许使用较少量的样品。检测可以使用超过一种生物标志物,包括但不限于如表3中的超过一种一般囊泡标志物。
[0191] 基于免疫分析的方法(例如,夹心分析)可以用于检测囊泡的生物标志物。实例包括ELISA。结合剂可以结合于孔。例如,结合剂(如囊泡抗原的适体或抗体)可以连接于孔。可以基于本文中所述的方法来检测捕获的囊泡上的生物标志物。图1A显示了用于夹心类型的
免疫分析的说明性示意图。捕获剂可以是针对目标囊泡抗原,例如,一般囊泡生物标志物、细胞来源标志物或疾病标志物。在图中,使用针对目标囊泡抗原的荧光标记结合剂(检测
剂)来检测捕获的囊泡。可以使用多种捕获结合剂,例如,在阵列上的可区分地址或免疫分析平板的不同孔中。检测结合剂可以是针对与捕获结合剂相同的抗原,或可以针对其他标
志物。捕获结合剂可以是任何有用的结合剂,例如,栓系的适体、抗体或凝集素,和/或检测抗体可以相似地用例如可检测的(例如,标记的)适体、抗体、凝集素或其他结合蛋白或实体来取代。在一个实施方案中,对于一般囊泡生物标志物、细胞来源标志物和/或疾病标志物的一种或多种捕获剂连同对于一般囊泡生物标志物(如四跨膜蛋白分子,包括但不限于
CD9、CD63和CD81中的一个或多个,或本文中的表3中的其他标志物)的检测剂一起使用。微囊泡表面抗原的实例在本文中公开,例如,在表3或4中,或是本领域已知的,并且本发明的方法和组合物中有用的实例公开于国际专利申请系列No.PCT/US2011/031479中,其名称为
“Circulating Biomarkers for Disease(用于疾病的循环生物标志物)”并且于2011年4月
6日提交。
[0192] 图1D呈现了根据本发明的方法用于分析囊泡的说明性示意图。将捕获剂用于捕获囊泡,使用检测剂来检测捕获的囊泡,并且将捕获并检测的微囊泡的水平或存在用于表征
表型。捕获剂、检测剂和表征表型可以是本文中所述那些中的任何一种。例如,捕获剂包括栓系于基质的识别目标囊泡抗原的抗体或适体,检测剂包括目标囊泡抗原的标记的抗体或
适体,而表征表型包括疾病的诊断、预后或治疗诊断。在图1D i)中所示的方案中,用针对一般囊泡生物标志物(100)的一种或多种捕获剂捕获囊泡群体。然后用针对细胞来源生物标
志物(101)和/或疾病特异性生物标志物(102)的检测剂标记捕获的囊泡。如果只使用细胞
来源检测剂(101),用于表征表型(103)的生物印记可以包括一般囊泡标志物(100)和细胞
来源生物标志物(101)。如果只使用疾病检测剂(102),用于表征表型(103)的生物印记可以包括一般囊泡标志物(100)和疾病生物标志物(102)。或者,检测剂用于同时检测细胞来源
生物标志物(101)和疾病特异性生物标志物(102)。在这种情况中,用于表征表型(103)的生物印记可以包括一般囊泡标志物(100)、细胞来源生物标志物(101)和疾病生物标志物
(102)。选择生物标志物组合来表征目标表型,并且可以选自本文中所述的生物标志物和表型,例如,在表3或4中。
[0193] 在图1D ii)中所示的方案中,用针对细胞来源生物标志物(110)和/或疾病生物标志物(111)的一种或多种捕获剂来捕获囊泡群体。然后使用针对一般囊泡生物标志物(112)
的检测剂来检测捕获的囊泡。如果只使用细胞来源捕获剂(110),用于表征表型(113)的生
物印记可以包括细胞来源生物标志物(110)和一般囊泡标志物(112)。如果只使用疾病生物
标志物捕获剂(111),用于表征表型(113)的生物印记可以包括疾病生物标志物(111)和一
般囊泡生物标志物(112)。或者,将一种或多种细胞来源生物标志物(110)和一种或多种疾
病特异性生物标志物(111)的捕获剂用于捕获囊泡。在这种情况中,用于表征表型(113)的
生物印记可以包括细胞来源生物标志物(110)、疾病生物标志物(111)和一般囊泡标志物
(113)。生物标志物组合选择来表征目标表型,并且可以选自本文中所述的生物标志物和表型。
[0194] 本发明的方法包括使用有用生物标志物的任意组合来捕获和检测目标微囊泡。例如,可以使用细胞来源、疾病特异性或一般囊泡标志物的任意所需组合的一种或多种结合
剂来捕获微囊泡群体。然后可以使用细胞来源、疾病特异性或一般囊泡标志物的任意所需
组合的一种或多种结合剂来检测捕获的微囊泡。图1E表示这样的配置的流程图。将细胞来
源生物标志物(140)、疾病生物标志物(141)和一般囊泡生物标志物(142)中的任意一种或
多种来捕获微囊泡群体。此后,将细胞来源生物标志物(143)、疾病生物标志物(144)和一般囊泡生物标志物(145)中的任意一种或多种用于检测捕获的微囊泡群体。然后将捕获并检
测的微囊泡的生物印记用于表征表型。生物标志物组合选择来表征目标表型,并且可以选
自本文中所述的生物标志物和表型。
[0195] 可以作为生物印记组的成员来评估微囊泡有效负载分子。有效负载分子包括细胞、细胞片段或囊泡膜内包含的任一生物实体。这些实体包括但不限于核酸,例如,mRNA、微RNA或DNA片段;蛋白质,例如,可溶性和膜结合蛋白质;碳水化合物;脂质;代谢物;以及各种小分子,例如,激素。有效负载可以是细胞环境的部分,其作为细胞环境中形成的囊泡被包裹。在本发明的一些实施方案中,除了检测囊泡表面抗原外,还分析了有效负载。可以如上所述捕获特定的囊泡群体,然后捕获囊泡中的有效负载可以用于表征表型。例如,可以进一步分离基质上捕获的囊泡以评估其中的有效负载。或者,可以检测和分选样品中的囊泡而
没有捕获。如此检测的囊泡可以进一步分离以评估其中的有效负载。在一个实施方案中,通过流式细胞术分选囊泡群体,并且分析分选的囊泡中的有效负载。在图1F iii)中所示的方案中,使用细胞来源生物标志物(120)、疾病生物标志物(121)和/或一般囊泡标志物(122)
中的一种或多种来捕获和/或检测囊泡群体(120)。有效负载内检测的生物印记可以用于表
征表型(124)。在非限制性实例中,可以使用针对一种或多种目标囊泡抗原的抗体来分析患者血浆样品中的囊泡群体。抗体可以是栓系于基质的捕获抗体,以分离所需的囊泡群体。或者,抗体可以直接标记并且通过使用流式细胞术分选来分离标记的囊泡。从分离的囊泡群
体提取的微RNA或mRNA的存在或水平可以用于检测生物印记。然后将生物印记用于诊断、预后或治疗诊断患者。
[0196] 在其他实施方案中,在群体(例如,细胞或囊泡)中分析囊泡或细胞有效负载而不首先捕获或检测囊泡亚群体。例如,通常使用离心、过滤、色谱或本文中所述的和本领域已知的其他技术从样品分离细胞或胞外囊泡群体。可以随后分析此类样品组分的有效负载以
检测生物印记和表征表型。在图1F v)中所示的方案中,分离囊泡群体(130),并评估分离的囊泡的有效负载(131)。有效负载内检测的生物印记可以用于表征表型(132)。在非限制性
实例中,使用大小排阻和膜滤从患者的血浆样品分离囊泡群体。将从囊泡群体提取的微RNA或mRNA的存在或水平用于检测生物印记。然后将生物印记用于诊断、预后或治疗诊断患者。
[0197] 可以选择用于检测囊泡群体的生物标志物以检测目标微囊泡群体,例如,提供选定病症或疾病的诊断、预后或治疗诊断的囊泡群体,所述病症或疾病包括但不限于癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病或疼痛。对于更详细的内容参见本文的“表型”部分。在一个实施方案中,生物标志物选自EpCam(表皮细胞粘附分子)、CD9(四跨膜蛋白CD9分子)、PCSA(前列腺细胞特异性
抗原,参见Rokhlin等,5E10:a prostate-specific surface-reactive monoclonal 
antibody(5E10:前列腺特异性表面反应性单克隆抗体),Cancer Lett.1998 131:129-36)、CD63(四跨膜蛋白CD63分子)、CD81(四跨膜蛋白CD81分子)、PSMA(FOLH1,叶酸水解酶(前列腺特异性膜抗原)1)、B7H3(CD276分子)、PSCA(前列腺干细胞抗原)、ICAM(细胞间粘附分
子)、STEAP(STEAP1,前列腺六跨膜表皮抗原1)、KLK2(激肽释放酶相关肽酶2)、SSX2(滑膜肉瘤,X断点2)、SSX4(滑膜肉瘤,X断点4)、PBP(前列腺结合蛋白)、SPDEF(含SAM指向结构域的ets转录因子)、EGFR(表皮生长因子受体)及其组合。这些标志物中的一种或多种可以提供
用于特定病症的生物印记,如用于检测癌症,包括但不限于癌、前列腺癌、乳腺癌、肺癌、结肠直肠癌、卵巢癌、黑色素瘤、脑癌或本文中公开的其他类型的癌症。在一个实施方案中,将这些标志物中的一种或多种的结合剂用于捕获微囊泡群体,并且将本发明的适体用于辅助
如本文中所述的捕获囊泡的检测。在其他实施方案中,将本发明的适体用于捕获微囊泡群
体,并且将这些标志物中的一种或多种的结合剂用于辅助如本文中所述的捕获囊泡的检
测。结合剂可以是本文中公开的或本领域已知的任何有用的结合剂,例如,抗体或适体。
[0198] 表征表型的方法可以使用技术的组合来评估目标生物样品中存在的组分或组分群体。例如,本发明的适体可以用于评估单一细胞或单一细胞外囊泡或者细胞群体或囊泡
群体。样品可以分成各种等份,其中单独地分析各等份。例如,测定一个或多个等份的蛋白质含量,并测定一个或多个另外等份的微RNA含量。蛋白质含量和微RNA含量可以组合来表
征表型。在另一个实施方案中,分离目标生物样品中存在的组分并且评估其中的有效负载
(例如,使用本发明的适体捕获囊泡群体或亚群体并进一步评估分离的囊泡中存在的核酸
或蛋白质)。
[0199] 在一个实施方案中,可以通过使用微囊泡表面标志物的结合剂来分离具有给定表面标志物的囊泡群体。参见,例如图1A、1B、15A。结合剂可以是使用本发明的方法鉴别为靶向微囊泡表面标志物的适体。针对另外的生物标志物如表面含量或有效负载来评估分离的
囊泡,其可以同时检测适体特异性靶标,或其他生物标志物的评估可以在适体特异性靶标
检测之前或之后。
[0200] 如本文中公开的,可以通过检测循环生物标志物(例如,微RNA、蛋白质、囊泡或其他生物标志物)的存在、水平或浓度来定性或定量检测生物印记。可以使用本领域技术人员已知的多种技术来检测这些生物印记组分。例如,可以通过微阵列分析、聚合酶链式反应(PCR)(包括基于PCR的方法,如实时聚合酶链式反应(RT-PCR)、定量实时聚合酶链式反应
(Q-PCR/qPCR)等)、与等位基因特异性探针杂交、酶突变检测、连接链式反应(LCR)、寡核苷酸连接分析(OLA)、流式细胞术杂双链体分析、错配的化学切割、质谱、核酸测序、单链构象多态性(SSCP)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、温度梯度凝胶电泳(TGGE)、限制片段多态性、基因表达的系列分析(SAGE)或其组合来检测生物标志物。可以在检测前扩增生物标志物如核
酸。还可以通过免疫分析、免疫印迹、免疫沉淀、酶联免疫吸附分析(ELISA;EIA)、放射性免疫分析(RIA)、流式细胞术或电子显微术(EM)来检测生物标志物。
[0201] 如本文中所述的,可以使用本发明的适体来检测生物印记,所述适体作为捕获剂和检测剂任一发挥功能。捕获剂可以包含抗体、适体或其他实体,其识别生物标志物,并且可以用于捕获生物标志物。可以捕获的生物标志物包括体液中的循环生物标志物,例如溶
液中的蛋白质、核酸、脂质或生物复合物。相似地,捕获剂可以用于捕获囊泡。检测剂可以包含抗体或其他实体,其识别生物标志物并且可以用于检测生物标志物囊泡,或其识别囊泡
并且用于检测囊泡。在一些实施方案中,将检测剂标记并且检测该标记,由此检测生物标志物或囊泡。检测剂可以是结合剂,例如,抗体或适体。在其他实施方案中,检测剂包含小分子,如膜蛋白标记剂。参见,例如,Alroy等,美国专利公开US2005/0158708中公开的膜蛋白标记剂。在一个实施方案中,按照本文中所述的分离或捕获囊泡,并且将一种或多种膜蛋白标记剂用于检测囊泡。在许多情况中,通过捕获剂和检测剂识别的抗原或其他囊泡部分是
可互换的。
[0202] 在非限制性实施方案中,使用对于细胞特异性抗原特异性的结合剂来捕获在其表面上具有细胞来源特异性抗原和在其表面上具有癌症特异性抗原的囊泡,例如,通过将捕
获抗体或适体栓系于基质,且然后使用疾病特异性抗原的结合剂来检测囊泡,例如,通过用荧光染料标记用于检测的结合剂并且检测由染料发射的荧光辐射
[0203] 本领域技术人员将清楚在针对结合剂(如本发明的适体)的靶标分子可提供关于评估病症或疾病的信息的情况中,可以使用相同结合剂来同时捕获包含靶标分子(例如,目标微囊泡表面抗原)的组分,也可以修饰来包含可检测标记以使得检测靶标分子,例如,结合剂1-抗原-结合剂2*,其中*表示可检测的标记;结合剂1和结合剂2可以是相同的结合剂或不同的结合剂(例如,相同的适体或不同的适体)。此外,结合剂1和结合剂2可以选自完全不同的结合剂类别(例如,抗体、适体、合成抗体、肽-核酸分子或配置成特异性地结合其靶标分子或与其关联的任何分子)。可以单独地基于其对靶标分子的结合特异性来选择这样的
结合分子。
[0204] 使用本发明的适体检测生物标志物或捕获样品组分的技术包括使用平面基质如阵列(例如,生物芯片或微阵列),使得分子作为促进特定生物印记检测的捕获剂固定于基
质上。阵列可以作为用于分析一种或多种生物标志物的试剂盒的部分来提供。以上描述的
以及在本发明的组合物和方法中有用的结合剂的其他实例公开于国际专利申请系列
No.PCT/US2011/031479中,其名称为“用于疾病的循环生物标志物”并于2011年4月6日提
交,将该申请全部按引用并入本文中。本发明的适体可以包括在用于疾病检测和诊断的阵
列中,包括症状前疾病。在一些实施方案中,阵列包括包含选择来特异性鉴别目标生物标志物的生物分子的定制阵列。定制的阵列可以进行修饰以检测提高统计学性能的生物标志
物,例如,导致多变量预测模型(例如,逻辑回归、判别分析或回归树模型)中提高的交叉验证误差率的鉴别生物印记的额外生物分子。在一些实施方案中,构建定制阵列来研究疾病、病症或症状的生物学和对限定的生理状态中的生物印记分型。可以基于统计学标准来选择
包括在定制阵列上的标志物,例如,在表型或生理状态之间的区分中具有所需的统计学显
著性水平。在一些实施方案中,选择p-值=0.05的标准显著性以排除或包括微阵列上的生
物分子。可以针对多重比较来校正p-值。作为说明性实例,从患病或未患病受试者的样品提取的核酸可以与结合数千基因序列的高密度微阵列杂交。可以选择患病或未患病样品之间
水平显著不同的核酸作为生物标志物来区分患病或非患病的样品。可以构建定制阵列来检
测选定的生物标志物。在一些实施方案中,定制阵列包括低密度微阵列,其是指具有较少数量的可寻址结合剂的阵列,例如,数十或数百而不是数千。可以在基质上形成低密度阵列。
在一些实施方案中,定制的低密度阵列在平板孔中使用PCR扩增,例如, 基因表
达分析(Applied Biosystems by Life Technologies Corporation,Carlsbad,CA)。
[0205] 本发明的适体或其他有用的结合剂可以直接或间接连接于固体表面或基质。参见,例如,图1A-1B、14、15A。固体表面或基质可以是结合剂可以直接或间接地与其连接的任何物理上可分离的固体,包括但不限于,微阵列和孔所提供的表面、颗粒如珠子、柱、光纤、拭子、玻璃和改性或功能化的玻璃、石英母、重氮化的膜(纸或尼龙)、聚甲醛、纤维素、醋酸纤维素、纸、陶瓷、金属、类金属、半导体材料、量子点、涂敷的珠或颗粒、其它色谱材料、磁性颗粒;塑料(包括丙烯酸类、聚苯乙烯、苯乙烯或其它材料的共聚物、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯、特氟隆材料等)、多糖、尼龙或硝基纤维素、树脂二氧化硅或基于二氧化硅的材料(包括硅和改性硅)、碳、金属、无机玻璃、塑料、陶瓷、导电聚合物(包括诸如聚吡咯和聚吲哚这样的聚合物);微结构或纳米结构的表面,例如核酸铺盖的阵列、纳米管纳米线或者纳米颗粒装饰的表面;或者多孔表面或凝胶,例如甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、糖聚合物、纤维素、硅酸盐或者其它纤维状或链状聚合物。此外,如本领域中已知的,可以使用具有多种材质(包括聚合物如右旋糖苷、丙烯酰胺、明胶或琼脂糖)的钝化或化学衍生化的涂层来涂敷
基底。这些涂层可以有助于将阵列用于生物样品。
[0206] 如以下实施例中提供的,适体或其他有用的结合剂可以与可检测实体或标记偶联。合适的标记包括但不限于磁性标记、荧光部分、酶、化学发光探针、金属颗粒、非金属胶体颗粒、聚合染料颗粒、色素分子、色素颗粒、电化学活性物质、半导体纳米晶体或其他纳米颗粒(包括量子点或金颗粒)、荧光团、量子点或放射性标记。蛋白质标记包括绿色荧光蛋白(GFP)及其变体(例如,青色荧光蛋白和黄色荧光蛋白);和发光蛋白,如荧光素酶,如下所述。放射性标记包括但不限于放射性同位素(放射性核素),如3H、11C、14C、18F、32P、35S、64Cu、
68Ga、86Y、99Tc、111In、123I、124I、125I、131I、133Xe、177Lu、211At或213Bi。荧光标记包括但不限于稀土螯合物(例如,铕螯合物),罗丹明;荧光素类,包括但不限于FITC、5-羧基荧光素、6-羧基荧光素;罗丹明类,包括但不限于TAMRA;丹酰;丽丝胺(Lissamine);花青素;藻红蛋白;德克萨斯红;Cy3、Cy5、dapoxyl、NBD、Cadcade黄、丹酰、PyMPO、芘、7-二乙基氨基香豆素3-羧酸和其他香豆素衍生物、Marina BlueTM、Pacific BlueTM、Cascade BlueTM、2-蒽磺酰、PyMPO、3,
4,9,10-二嵌苯-四羧酸、2,7-二氟荧光素(Oregon GreenTM488-X)、5-羧基荧光素、Texas RedTM-X、Alexa Fluor 430、5-羧基四甲基罗丹明(5-TAMRA)、6-羧基四甲基罗丹明(6-
TAMRA)、BODIPY FL、bimane和Alexa Fluor 350、405、488、500、514、532、546、555、568、594、
610、633、647、660、680、700和750,及其衍生物,以及其它。参见,例如,“The Handbook--A Guide to Fluorescent Probes and Labeling Technologies”,第10版,可在互联网
probes.invitrogen.com/handbook上获得。所述荧光标记物可以是FAM、dRHO、5-FAM、6FAM、dR6G、JOE、HEX、VIC、TET、dTAMRA、TAMRA、NED、dROX、PET、BHQ、Gold540和LIZ中的一种或多种。
[0207] 使用常规技术,可以直接或间接标记适体,例如,将标记通过生物素-抗生物素蛋白链菌素连接于适体(例如,合成生物素化适体,然后其能够结合本身与可检测标记偶联的抗生物素蛋白链菌素分子;非限制性实例是藻红蛋白偶联的抗生物素蛋白链菌素(SAPE))。
使用多步骤程序的化学偶联方法包括生物素化、三硝基苯酚(TNP)或地高辛的偶联,使用例如这些化合物的琥珀酰亚胺酯。例如,可以通过使用D-生物素基-N-羟基琥珀酰亚胺来完成生物素化。琥珀酰亚胺基团在高于7的pH值下与氨基有效地反应,并且优选在约pH 8.0和约pH 8.5之间。或者,适体不标记,但之后在一抗结合目标抗原后与标记的二抗接触。
[0208] 各种酶-底物标记也可以结合本发明的组合物或方法来使用。这样的酶-底物标记可商业获得(例如,美国专利No.4,275,149)。酶通常催化发色底物的化学改变,其可以使用各种技术来测量。例如,酶可以催化底物的颜色变化,其可以通过分光光度法来测量。或者,酶可以改变底物的荧光或化学发光。酶标记的实例包括荧光素酶(例如,萤火虫荧光素酶和细菌荧光素酶;美国专利No.4,737,456)、荧光素、2,3-二氢酞嗪二酮、苹果酸脱氢酶、脲酶、过氧化物酶如辣根过氧化物酶(HRP)、碱性磷酸酶(AP)、β-半乳糖苷酶、葡糖淀粉酶、溶菌酶、糖氧化酶(例如葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶以及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)、杂环氧化酶(例如尿酸酶和黄嘌呤氧化酶)、乳过氧化物酶、微过氧化物酶等。酶-底物组合的实例包括但不限于:使用过氧化氢酶作为底物的辣根过氧化物酶(HRP),其中过氧化氢酶氧化染料前体(例如邻苯二胺(OPD)或3,3',5,5'-四甲基联苯胺盐酸盐(TMB));使用对硝基苯基磷酸酯
作为发色底物的碱性磷酸酶(AP);以及使用发色底物(例如对硝基苯基-β-D-半乳糖苷酶)
或发荧光底物4-甲基伞形基-β-D-半乳糖苷酶的β-D-半乳糖苷酶(β-D-Gal)。
[0209] 适体可以连接于基质,如平面基质。平面阵列通常含有阵列形式的生物分子的可寻址位置(例如,小块(pads)、地址或微-位置)。阵列的大小将取决于阵列的组成和最终用途。可以制得含有2个不同分子至数千分子的阵列。通常,阵列包含两个至多如100,000个或更多个分子,这取决于阵列的最终用途和制造方法。与本发明一起使用的微阵列包括至少
一个鉴别或捕获目标生物印记中存在的生物标志物的生物分子,例如,构成生物印记的微
RNA或其他生物分子或囊泡。在一些阵列中,使用多个基质,其具有不同或相同的组成。因此,平面阵列可以包含多个较小的基质。
[0210] 本发明可以利用许多类型的阵列用于检测生物标志物,例如,与目标生物印记相关的生物标志物。有用的阵列或微阵列包括但不限于DNA微阵列,如cDNA微阵列、寡核苷酸微阵列和SNP微阵列、微RNA阵列、蛋白质微阵列、抗体微阵列、组织微阵列、细胞微阵列(也称为转染微阵列)、化学化合物微阵列和碳水化合物阵列(糖阵列)。以上更详细地描述了这些阵列。在一些实施方案中,微阵列包含提供高密度固定化识别分子(例如,适体或抗体)阵列的生物芯片,其中间接地(例如,通过荧光)监测生物标志物的结合。
[0211] 可以根据美国专利No.6,329,209;6,365,418;6,406,921;6,475,808;和6,475,809以及美国专利申请系列No.10/884,269中所述的方法来制得可以用于检测生物印记的
一种或多种生物标志物并且包含一种或多种适体的阵列或微阵列,将各文献全部按引用并
入本文中。可以使用这些专利中所述的方法来制得检测本文中所述的生物标志物集的特定
选择的定制阵列。商业可购得的微阵列也可以用于进行本发明的方法,包括但不限于来自
Affymetrix(Santa Clara,CA)、Illumina(San Diego,CA)、Agilent(Santa Clara,CA)、
Exiqon(Denmark)或Invitrogen(Carlsbad,CA)的那些。如本文中所述的,定制和/或商业阵列包括用于检测蛋白质、核酸及其他生物分子和实体(例如,细胞、囊泡、virii)的阵列。
[0212] 在一些实施方案中,将多个捕获分子布置在阵列上,例如,蛋白质、肽或其他核酸分子。在特定的实施方案中,使用最小化蛋白质变性、最小化蛋白质活性改变或最小化蛋白质与其固定表面之间的相互作用的方法和材料来固定蛋白质。捕获分子可以包含本发明的一种或多种适体。在一个实施方案中,构建阵列用于适体集合的杂交。然后阵列可以用于鉴别结合样品的集合成员,由此促进表型的表征。更多细节参见图15B-15C以及相关公开内
容。
[0213] 有用的阵列表面可以是任何所需的性状、形式或大小。表面的非限制性实例包括芯片、连续表面、曲面、柔性表面、薄膜、平板、薄层或管。表面可以具有大约一平方微米至大约500cm2范围的面积。表面的面积、长度和宽度可以根据待进行的试验的要求而改变。考虑的因素可以包括,例如,操作简易性、形成表面的材料的限制、检测系统的要求、沉积系统(例如,点样仪(arrayer))的要求等。
[0214] 在特定的实施方案中,希望使用物理方式来分离结合岛或固定生物分子的组或阵列:这样的物理分离有助于将不同的组或阵列暴露于不同的目标溶液。因此,在特定的实施方案中,将阵列安置在具有许多孔的微孔平板中。在这样的实施方案中,孔的底部可以作为用于形成阵列的表面,或可以在其他表面上形成阵列然后放入孔中。在特定的实施方案中,如使用没有孔的表面的情况中,可以形成结合岛或可以将分子固定于具有空间排列孔的表
面和衬垫上,使得所述孔对应于岛,或者生物分子可以置于表面上。这样的衬垫优选是液体不能透过的。衬垫可以在制备阵列的过程中的任何时间放置在表面上,并且如果不再需要
组或阵列的分离,可以将其除去。
[0215] 在一些实施方案中,固定的分子可以结合接触固定分子的生物样品中存在的一种或多种生物标志物或囊泡。在一些实施方案中,固定的分子修饰接触固定分子的一种或多
种囊泡中存在的分子或被接触固定分子的一种或多种囊泡中存在的分子修饰。接触样品通
常包括将样品覆盖在阵列上。
[0216] 可以使用本领域已知的检测技术来检测溶液中的或阵列上固定的分子的修饰或结合。这样的技术的实例包括免疫技术,如竞争性结合分析和夹心分析;使用如共焦扫描
仪、共焦显微镜或基于CCD的系统这样的仪器以及如荧光、荧光偏振(FP)、荧光共振能量转移(FRET)、总内反射荧光(TIRF)、荧光相关频谱(FCS)这样的技术的荧光检测;比色/分光测定技术;表面等离子体共振,通过其测量表面处吸附的材料的质量变化;使用放射性同位素的技术,包括常规的放射性同位素结合和闪烁迫近分析(SPA);质谱,如基质辅助激光解吸/电离质谱(MALDI)和MALDI-飞行时间(TOF)质谱;椭圆光度法,其是测量蛋白质膜厚度的光
学方法;石英晶体微量天秤(QCM),一种非常灵敏的用于测量吸附于表面的物质质量的方
法;扫描探针显微术,如原子力显微术(AFM)、扫描力显微术(SFM)或扫描电子显微术(SEM);
以及如电化学、阻抗、声学、微波和IR/Raman检测这样的技术。参见,例如,Mere L等,"Miniaturized FRET assays and microfluidics:key components for ultra-high-
throughput screening,"Drug Discovery Today 4(8):363-369(1999),以及其中的参考
文献;Lakowicz J R,Principles of Fluorescence Spectroscopy,第2版,Plenum Press
(1999),或Jain KK:Integrative Omics,Pharmacoproteomics,and Human Body 
Fluids.In:Thongboonkerd V编辑,ed.Proteomics of Human Body Fluids:Principles,
Methods and Applications.Volume 1:Totowa,N.J.:Humana Press,2007,将每一篇全部
按引用并入本文中。
[0217] 微阵列技术可以结合质谱(MS)分析和其他工具。与质谱仪的电喷雾接口可以与微流体装置中的毛细管整合。例如,一种商业购得的系统含有eTag报告体,其是具有独特的并且充分限定的电泳淌度的荧光标记;每个标记通过可分裂的连接与生物或化学探针偶联。
每种eTag报告体截然不同的迁移率地址允许通过毛细管电泳将这些标签的混合物快速地
去卷积并定量。这种系统允许来自相同样品的同时基因表达、蛋白质表达和蛋白质功能分
析。Jain KK:Integrative Omics,Pharmacoproteomics,and Human Body Fluids.见:
Thongboonkerd V编辑,ed.Proteomics of Human Body Fluids:Principles,Methods and Applications.Volume 1:Totowa,N.J.:Humana Press,2007,将其全部按引用并入本文中。
[0218] 生物芯片可以包括用于微流体或纳米流体分析的组成部分。微流体装置可以用于分离或分离生物标志物,如测定生物印记。微流体系统允许用于分离、捕获或检测囊泡、检测微RNA、检测循环生物标志物、检测生物印记和其他过程中一个或多个过程的微型化和区室化。微流体装置可以在系统的至少一个方面中使用一种或多种检测试剂,并且这样的检
测试剂可以用于检测一种或多种生物标志物。在一个实施方案中,装置检测分离的或结合
的囊泡上的生物标志物。各种探针、抗体、蛋白质或其他结合剂可以用于检测微流体系统内的生物标志物。检测剂可以固定于微流体装置的不同区室中或可以通过装置的各种不同通
道进入杂交或检测反应中。
[0219] 微流体装置中的囊泡可以裂解并且在微流体装置内检测其内含物,如蛋白质或核酸,例如,DNA或RNA,如miRNA或mRNA。可以在微流体装置内,在检测前扩增核酸,或直接检测。因此,微流体装置还可以用于各种生物标志物的多重检测。在一个实施方案中,在微流体装置内捕获囊泡,将捕获的囊泡裂解,并且测定来自囊泡有效负载的微RNA的生物印记。
生物印记可以进一步包含用于捕获囊泡的捕获剂。
[0220] 新的纳米制造技术打开了生物传感应用的可能性,生物传感应用依赖于高密度、精密阵列的制造,例如,基于核苷酸的芯片和蛋白质阵列,另外也称为异质纳米阵列。纳米流体器件允许将微芯片中流体分析物的量进一步降至纳升水平,并且将在此使用的芯片称
为纳米芯片。参见,例如,Unger M等,Biotechniques 1999;27(5):1008-14,Kartalov EP等,Biotechniques 2006;40(1):85-90,将每一篇全部按引用并入本文中。商业购得的纳米芯片目前提供了简单的一步分析,如可以通过混合样品和试剂、混合和监测反应来运行的
总胆固醇、总蛋白或葡萄糖分析。基于液相色谱(LC)和纳米LC分离的无凝胶分析方法
(Cutillas等,Proteomics,2005;5:101-112和Cutillas等,Mol Cell Proteomics 2005;4:
1038-1051,将每一篇全部按引用并入本文中)可以结合纳米芯片来使用。
[0221] 适用于鉴别疾病、病症、症状或生理状态的阵列可以包括在试剂盒中。试剂盒可以包括本发明的适体,包括非限制性实例,一种或多种用于制备用于固定于结合岛或阵列区域上的分子的试剂、用于检测囊泡与固定分子的结合的试剂以及使用说明书。
[0222] 本文中进一步提供了有助于生物样品中特定生物印记的检测的快速检测装置。该装置可以在芯片上整合生物样品制备和聚合酶链式反应(PCR)。该装置可有助于生物样品
中囊泡的特定生物印记的检测,并且如Pipper等,Angewandte Chemie,47(21),p.3900-
3904(2008)中所述的提供了实例,将其全部按引用并入本文中。可以使用微-/纳米-电化学系统(MEMS/NEMS)传感器和用于诊断应用的口腔流体来结合生物印记,如Li等,Adv Dent 
Res 18(1):3-5(2005)中所述的,将其全部按引用并入本文中。
[0223] 除了在分析中作为用于目标靶标的结合剂外,本发明的某些适体,例如,功能性基团结合适体和/或封闭受体,可以用于增强本文中公开的或本领域已知的各种生物标志物检测技术的性能。如以下进一步描述的,这样的适体可以用于利用基质的分析中,其中适体减少与基质的非特异性结合。
[0224] 颗粒分析
[0225] 作为平面阵列的替代方案,使用颗粒或微球的分析(如基于珠子的分析)也能够与本发明的适体一起使用。结合剂,如适体和抗体,容易地与商业可购得的珠子偶联。参见,例如,Srinivas等,Anal.Chem.2011年10月21日,Aptamer functionalized Microgel 
Particles for Protein Detection;关于适体作为治疗和诊断剂的综述还参见Brody和
Gold,Rev.Mol.Biotech.2000,74:5-13。
[0226] 可以使用多参数分析或利用了具有同源配体和具有与高灵敏自动化技术相容的特定活性的报告分子的其他高通量检测分析。在基于珠子的分析系统中,用于生物标志物
或囊泡的结合剂,如捕获剂(例如,捕获抗体),可以固定于可寻址微球上。针对各单个结合试验的各种结合剂可以与不同类型的微球(即,微珠)偶联并且分析反应在微球表面上进
行,如图1B中所描绘的。用于囊泡的结合剂可以是与珠子偶联的捕获抗体。具有离散荧光强度的染色微球与其合适的结合剂或捕获探针分开加载。可以按照需要合并携带不同结合剂
的不同珠子组以产生定制的珠阵列。然后在单一反应容器中与样品孵育珠阵列来进行分
析。在本发明的一些实施方案中,将微囊泡直接与珠子偶联。参见,例如,图7A-7D。珠子偶联的囊泡可以用于富集结合微囊泡的适体。参见实施例28-33。
[0227] 基于珠子的分析也可以与本发明的一种或多种适体一起使用。珠基质可以提供用于连接一种或多种结合剂(包括适体)的平台。对于多重试验,多个不同珠子组(例如,
Illumina、Luminex)可以具有不同的结合剂(对不同靶标分子特异性的)。例如,珠子可以与用于检测目标抗原的存在(定量地或定性地)的结合剂偶联,例如,本发明的适体,或它也可以用于分离选定的生物样品中存在的组分(例如,包含适体配置来与其结合或关联的靶标
分子的细胞、细胞片段或囊泡)。通过使用商业购得的试剂盒,任何有机来源的分子可以成功地与聚苯乙烯珠偶联。
[0228] 本发明的一种或多种适体可以与任何基于珠子的基质一起使用,包括但不限于磁性捕获方法、荧光激活细胞分选(FACS)或激光细胞计数。磁性捕获方法可以包括,但不限
于,使用磁性活化的细胞分选(MACS)微珠或磁柱。可以改进以使用本发明适体的基于珠子
或颗粒的方法的实例包括描述于美国专利No.4,551,435、4,795,698、4,925,788、5,108,
933、5,186,827、5,200,084或5,158,871;7,399,632;8,124,015;8,008,019;7,955,802;7,
445,844;7,274,316;6,773,812;6,623,526;6,599,331;6,057,107;5,736,330;国际专利申请No.PCT/US2012/42519;PCT/US1993/04145中的方法和珠系统。
[0229] 流式细胞术
[0230] 还可以在流式细胞方法中使用本发明的适体来实现来自生物样品的循环生物标志物(例如,蛋白质抗原)或包含生物标志物的细胞、细胞片段或囊泡的分离或检测。作为非限制性实例,本发明的适体可以用于包括使用颗粒(如,珠子或微球)的分析中。本发明提供了作为结合剂的适体,其可以与颗粒偶联。可以使用流式细胞术来分选悬浮于流体流中的
微观颗粒。当颗粒通过时,它们可以选择性地带电并在它们离开时可以偏转到独立的流路
中。因此,有可能以高精确度和速度分离来自原始混合物(例如生物样品)的群体。流式细胞术允许对流过光学/电子检测装置的单细胞的物理和/或化学特征同时进行多参数分析。单
频率(颜色)的光束(通常为激光)指向在流体动力学聚焦的流体流上。多个检测器瞄准流体
流经光束的点;一个与该光束重合(正向散射或FSC)并且几个垂直于该光束(侧向散射或
SSC),以及一个或多个荧光检测器。
[0231] 通过光束的各悬浮颗粒以某种方式散射光线,并且颗粒中的荧光化学物质可以被激发以发射频率低于光源的光。散射光与荧光的这种组合被检测器所拾取,并通过分析各
检测器(各个荧光发射峰一个检测器)处亮度波动,有可能推断关于各单个颗粒的物理和
化学结构的各种因素。FSC与细胞尺寸相关,而SSC取决于微粒的内部复杂性,例如细胞核的形状、细胞质颗粒物的量和类型或者膜的粗糙度。一些流式细胞仪无需荧光而仅使用光散
射来进行测量。
[0232] 流式细胞仪可以以“实时”的方式每秒分析几千个颗粒,并且可以主动地分开并分离具有指定性质的颗粒。它们提供了在各分析阶段中对于大量单一细胞的设定参数的高通量自动化定量和分离。流式细胞仪可以具有多个激光和荧光检测器,从而允许使用多种标
记物以按照目标群体的表型更精确地对其加以指定。因此,流式细胞仪(诸如多色流式细胞仪)可用于检测具有多种荧光标记或颜色的一种或多种囊泡。在一些实施方案中,所述流式细胞仪还可分选或分离不同囊泡群体,诸如根据大小或根据不同的标志物。
[0233] 所述流式细胞仪可具有一种或多种激光,诸如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种激光。在一些实施方案中,所述流式细胞仪可检测多于一种颜色或荧光标记,诸如至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20种不同颜色或荧光标记。例如,所述流式细胞仪可具有至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个荧光检测器。
[0234] 可用于检测或分析一种或多种囊泡、用于分选或分离不同的囊泡群体的商购可得的流式细胞仪的实例包括但不限于MoFloTMXDP Cell Sorter(Beckman Coulter,Brea,CA)、MoFloTMLegacy Cell Sorter(Beckman Coulter,Brea,CA)、BD FACSAriaTMCell Sorter(BD Biosciences,San Jose,CA)、BDTMLSRII(BD Biosciences,San Jose,CA)以及BD 
TM
FACSCalibur (BD Biosciences,San Jose,CA)。根据下文进一步描述的,多色或多荧光细
胞计数仪的使用可用于囊泡的多重分析。在一些实施方案中,所述流式细胞仪可分选,并且因此根据一种或多种特征收集或分选超过一种囊泡群体。例如,两种囊泡群体在大小上不
同,从而使各个群体中的囊泡具有相似的大小范围并且可被差异地检测或分选。在另一个
实施方案中,两种不同的囊泡群体进行差异标记。
[0235] 可将得自流式细胞仪的数据以1维的方式作图从而得到柱状图,或者以2维的方式如点状图或使用较新的软件以3维方式来观察。这些图上的区域可以通过一系列亚集提取
(其称为门控)来顺序分离。存在用于诊断和临床目的的特定的门控方案,特别是涉及血液
学。这些图通常以对数标度完成。因为不同荧光染料的发射光谱重叠,所以在检测器处的信号不得不通过电学以及计算方式来补偿。用于标记生物标志物的荧光团可包括Ormerod,
Flow Cytometry第2版,Springer-Verlag,New York(1999)和Nida等,Gynecologic 
Oncology 2005;4 889-894中所述的那些,其以引用的方式并入本文。在多重分析(包括但不限于流式细胞分析)中,可以评估一种或多种不同的靶标分子。在一些实施方案中,至少一个靶标分子是使用本发明的适体评估的生物标志物,例如,微囊泡表面抗原。
[0236] 微流体
[0237] 本发明的一种或多种适体可以偶联或另外布置在任何有用的平面或珠子基质上。在本发明的一个方面中,将本发明的一种或多种适体布置在微流体装置上,由此促进评估、表征或分离包含目标多肽抗原或其功能性片段的生物样品的组分。例如,可以使用本发明
的一种或多种适体(或者连同另外的结合剂一起)来评估循环抗原或包含该抗原的细胞、细
胞片段或细胞衍生的囊泡。亦可称为“芯片实验室”系统、生物医学微电子机械系统
(bioMEM)或多部件集成系统的微流体装置可用于分离和分析囊泡。这类系统使得允许囊泡
结合、生物印记检测以及其它过程的方法微型化和区室化。
[0238] 微流体装置还可以用于通过大小差异或亲和选择来分离囊泡。例如,微流体装置可以根据大小或者通过使用用于从生物样品分离囊泡的一种或多种结合剂而使用一个或
多个通道从生物样品分离囊泡。可以将生物样品引入到一个或多个微流体通道中,其选择
性地允许囊泡通过。可以根据囊泡的性质(例如囊泡的大小、形状、可变形性或生物印记)来进行选择。
[0239] 在一个实施方案中,可以将囊泡的异质群体引入到微流体装置中,并可以得到一种或多种不同的同质囊泡群体。例如,不同的通道可以具有不同的大小选择或结合剂以选
择不同的囊泡群体。因此,微流体装置可以分离多种囊泡,其中该多种囊泡的至少一个亚组包含不同于所述多种囊泡的另一个亚组的生物印记。例如,所述的微流体装置可以分离至
少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90或100个不同的囊泡亚组,其中各囊泡亚组包含不同的生物印记。
[0240] 在一些实施方案中,所述的微流体装置可以包含允许囊泡的进一步富集或选择的一个或多个通道。在通过第一通道后已经富集的囊泡群体可以被引入到第二通道中,其允
许所需囊泡或囊泡群体通过以进一步富集,例如通过存在于第二通道中的一种或多种结合
剂。
[0241] 可以与微流体装置一起使用基于阵列的分析和基于珠的分析。例如,结合剂可以与珠偶联,并且可以在微流体装置中实施所述珠与囊泡之间的结合反应。此外,还可以使用微流体装置进行复用。不同的区室可以包含针对不同的囊泡群体的不同结合剂,其中各群
体为不同的细胞源特异性的囊泡群体。在一个实施方案中,各群体具有不同的生物印记。可以在微流体装置中实施微球与囊泡之间的杂交反应,并且反应混合物可以被输递到检测装
置中。所述的检测装置(例如双重或多重激光检测系统)可以为所述微流体系统的部分,并
且可以通过珠或微球的色彩编码使用激光来鉴定各珠或微球,而另一激光可以检测与各珠
相关的杂交信号。
[0242] 任何合适的微流体装置可以用于本发明的方法中。可用于囊泡或经适应以用于囊泡的微流体装置的实例包括但不限于描述于美国专利No.7,591,936、7,581,429、7,579,
136、7,575,722、7,568,399、7,552,741、7,544,506、7,541,578、7,518,726、7,488,596、7,
485,214、7,467,928、7,452,713、7,452,509、7,449,096、7,431,887、7,422,725、7,422,
669、7,419,822、7,419,639、7,413,709、7,411,184、7,402,229、7,390,463、7,381,471、7,
357,864、7,351,592、7,351,380、7,338,637、7,329,391、7,323,140、7,261,824、7,258,
837、7,253,003、7,238,324、7,238,255、7,233,865、7,229,538、7,201,881、7,195,986、7,
189,581、7,189,580、7,189,368、7,141,978、7,138,062、7,135,147、7,125,711、7,118,
910、7,118,661、7,640,947、7,666,361、7,704,735;以及国际专利公开号WO 2010/072410中的那些装置;各专利或申请全文以引用的方式并入本文。用于本发明所公开方法的另一
实例描述于Chen等“,Microfluidic isolation and transcriptome analysis of serum 
vesicles,”Lab on a Chip,2009年12月8日DOI:10.1039/b916199f中。
[0243] 用于本发明中的其他微流体装置包括含有弹性体层、的装置,包括但不限于U.S.专利No.5,376,252、6,408,878、6,645,432、6,719,868、6,793,753、6,899,137、6,
929,030、7,040,338、7,118,910、7,144,616、7,216,671、7,250,128、7,494,555、7,501,
245、7,601,270、7,691,333、7,754,010、7,837,946;U.S.专利申请No.2003/0061687、2005/
0084421、2005/0112882、2005/0129581、2005/0145496、2005/0201901、2005/0214173、
2005/0252773、2006/0006067;和EP专利No.0527905和1065378中公开的那些;将每篇申请按引用并入本文中作为参考。在一些情况中,许多或全部装置由弹性体材料构成。特定的装置设计成进行热循环反应(例如,PCR),这样的装置包括一个或多个弹性体阀以调节通过装置的溶液流。装置可以包括反应位点的阵列,由此允许进行多个反应。因此,装置可以用于以多重方式评估循环微RNA,包括从囊泡分离的微RNA。在一个实施方案中,微流体装置包括(a)弹性体基质中形成的多个第一流动通道;(b)弹性体基质中形成的多个第二流动通道,
其与所述多个第一流动通道交叉以限定反应位点的阵列,每个反应位点位于第一和第二流
动通道之一的交叉点处;(c)沿着多个第一和第二多流动通道布置并且在反应位点之间间
隔开的多个分离阀,其可以被致动以将每个反应位点内的溶液与其他反应位点处的溶液分
隔开,其中分离阀包括一个或多个控制通道,其各自与一个或多个流动通道重叠和交叉;和(d)用于同时致动该阀以将反应位点彼此分隔的装置。在本发明的范围内设想了所述装置
基础结构的各种改变。可以通过使用PCR方法在每个反应位点中检测微RNA。例如,所述方法可以包括以下步骤的步骤:(i)提供微流体装置,所述微流体装置包括:具有通过通道彼此流体连通的第一末端和第二末端的第一流体通道;多个流体通道,每个流体通道终止于
端壁;其中每个流体通道从第一流体通道分支并且与第一流体通道流体连通,其中从第一
流体通道进入流体通道之一的水性流体可以只通过第一流体通道流出流体通道;和,与第
一流体通道流体连通的进口,该进口用于引入样品流体;其中每个流体通道与阀相关联,所述阀闭合时将流体通道的一端与第一流体通道分隔,由此在阀和端壁之间形成分离的反应
位点;控制通道;其中每个阀是可偏斜的膜,其在将致动力施加于控制通道时偏转到与阀相关联的流体通道中,由此将阀关闭;并且其中在致动力施加于控制通道时,各流体通道中的阀关闭,使得在各个流体通道中产生分离的反应位点;(ii)将样品流体引入进口中,样品流体填充流体通道;(iii)启动阀以将样品流体分入流体通道内的单独部分中;(iv)扩增样品流体中的核酸;(v)分析样品流体的部分以确定是否扩增产生了反应。样品流体可以含有可扩增的核酸靶标,例如,微RNA,并且条件可以是聚合酶链式反应(PCR)条件,以使得反应产生待形成的PCR产物。
[0244] 微流体装置可以具有连接于通道中表面的或存在于通道中的一种或多种结合剂。例如,微通道可以具有一种或多种捕获剂,如针对表3中的一种或多种一般微囊泡抗原或表
4中的细胞来源或癌症相关抗原的捕获剂,包括但不限于EpCam、CD9、PCSA、CD63、CD81、PSMA、B7H3,PSCA、ICAM、STEAP、KLK2、SSX2、SSX4、PBP、SPDEF和EGFR。捕获剂可以是通过本发明的方法选择的适体。通道表面还可以接触本发明的封闭适体。在一个实施方案中,微通道表面用抗生物素蛋白处理,并且可向所述通道中注入经生物素化的捕获剂(诸如抗体)以结
合抗生物素蛋白。在其他实施方案中,捕获剂存在于微流体装置的室或其他部件中。捕获剂还可以连接于可以进行操纵的珠子以移动通过微流体通道。在一个实施方案中,捕获剂连
接于磁珠。该珠可以使用磁体操纵。
[0245] 可将生物样品流入所述微流体装置或微通道中,其流速为如至少约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45或50μl每分钟,如介于约1-
50、5-40、5-30、3-20或5-15μl每分钟之间。所述微流体装置中可捕获和直接检测一种或多种囊泡。或者,所捕获的囊泡可在分析前释放并且离开所述微流体装置。在另一个实施方案中,在所述微通道中裂解一种或多种被捕获的囊泡并可以分析裂解物,例如,检验囊泡内的有效负载。可使裂解缓冲液流过所述通道并裂解所捕获的囊泡。例如,可将裂解缓冲液流入所述装置或微通道中,其流速为如至少约a、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、
18、19、20、25、26、27、28、29、30、35、40、45或50μl每分钟,如介于约1-50、5-40、10-30、5-30或10-35μl每分钟之间。可收集并分析裂解物,诸如进行RT-PCR、PCR、质谱、Western印迹或其它分析以检测囊泡的一种或多种生物标志物。
[0246] 表型
[0247] 本文公开了使用本发明的方法和组合物来表征表型的产品和方法。如本文中使用的术语“表型”可以表示归因于部分或完全使用本发明的组合物和/或方法鉴别的生物标志物谱的任何性状或特征。例如,表型可以为基于针对获自受试者的样品表征的生物标志物
谱的诊断、预后或治疗诊断确定。表型可以是任何可观察的特征或性状,例如疾病或病症、疾病或病症的阶段、疾病或病症的易感性、疾病阶段或病症的预后、生理状态或对治疗的反应/潜在反应。表型可以由受试者的遗传构成及环境因素的影响以及这二者之间的相互作
用引起,以及由对核酸序列的表观遗传修饰引起。
[0248] 受试者中的表型可以通过从受试者获得生物样品并使用本发明的组合物和/或方法分析所述样品来表征。例如,表征受试者或个体的表型可以包括检测疾病或病症(包括症状前的早期阶段检测),确定疾病或病症的预后、诊断或治疗诊断,或者确定疾病或病症的阶段或进程。表征表型可以包括鉴定针对特定疾病、病症、疾病阶段或病症阶段的适当治疗或治疗效力、疾病进展的预测和可能性分析,特别是疾病复发、转移扩散或疾病再次发作。
表型还可以为病症或疾病(例如癌症或肿瘤)的临床上独特的类型或亚型。表型的确定还可
以为生理状况的确定、器官危境或器官排斥(例如移植后)的评估。本文所述的组合物和方
法允许在个体的基础上评估受试者,其可以提供在治疗中更有效和更经济的决策的益处。
[0249] 在一个方面中,本发明涉及生物标志物(如,微囊泡)的分析以提供疾病或病症的诊断、预后和/或治疗诊断。治疗诊断包括提供影响疾病或疾病状态治疗或处理的能力的诊断测试。治疗诊断测试以诊断或预后测试分别提供诊断或预后的相似方式提供治疗诊断。
如本文中所用的,治疗诊断包括任何所需形式的治疗相关测试,包括预测性医疗、个性化医疗、综合医疗、药物诊断和Dx/Rx配对。治疗相关测试可以用于预测和评估个体受试者中的药物反应,即提供个性化医疗。预测药物反应可以确定受试者是否是对候选治疗剂的可能
应答者或可能的非应答者,例如,在受试者暴露于治疗或另外用治疗处理之前。评估药物反应可以监测对药物的反应,例如,监测治疗开始后的一段时间过程中受试者的改善或缺乏
改善。治疗相关测试可用于选择特别可能得益于治疗的治疗受试者或提供个体受试者中治
疗功效的早期客观指示。因此,使用本发明的组合物和方法的分析可以显示出应当改变治
疗来选择一种更有希望的治疗,由此避免延误有益治疗的巨大代价和避免施用无效药物的
经济和病态成本。
[0250] 因此,本发明的组合物和方法可以帮助预测患者是否可能对疾病或失调的治疗反应。表征表型包括预测受试者的响答者/非应答者状态,其中应答者对疾病的治疗有反应而非应答者对所述治疗无反应。可在所述受试者中分析生物标志物(如,微囊泡)并针对已知
对治疗有反应或没有反应的先前受试者的分析进行比较。如果所述受试者中的生物标志物
谱与已知对所述治疗有反应的先前受试者更为接近,则所述受试者可表征或预测为所述治
疗的应答者。类似地,如果所述受试者中的生物标志物谱与对所述治疗无反应的此前受试
者更为匹配,则所述受试者可表征或预测为所述治疗的非应答者。所述治疗可以针对任意
适当的疾病、失调或其它病症,包括但不限于本文中公开的那些。
[0251] 在一些实施方案中,所述的表型包括疾病或病症,如表1中所列的那些。例如,所述的表型可包括检测肿瘤、赘生物或癌症的存在或发生可能性,或表征肿瘤、赘生物或癌症(例如,阶段、等级、侵袭性、转移的可能性或复发)。可以通过本文所述的方法或组合物检测或评估的癌症包括但不限于乳腺癌、卵巢癌、肺癌、结肠癌、增生性息肉、腺瘤、结肠直肠癌、高度异型增生(high grade dysplasia)、低度异型增生(low grade dysplasia)、前列腺增生、前列腺癌、黑色素瘤、胰腺癌、脑癌(例如成胶质细胞瘤)、血液恶性肿瘤、肝细胞癌、宫颈癌、子宫内膜癌、头颈癌、食管癌、胃肠道间质瘤(GIST)、肾细胞癌(RCC)或胃癌。所述的结肠直肠癌可以为CRC Dukes B或Dukes C-D。所述的血液恶性肿瘤可以为B细胞慢性淋巴细胞
性白血病、B细胞淋巴瘤-DLBCL、B细胞淋巴瘤-DLBCL-生发中心样、B细胞淋巴瘤-DLBCL-活化B细胞样以及伯基特氏淋巴瘤。
[0252] 所述表型可以是恶变前状况,诸如光化性角化病、萎缩性胃炎、白斑病、增殖性红斑、淋巴瘤样肉芽肿病、白血病前期、纤维症、宫颈非典型增生、子宫颈非典型增生、着色性干皮病、巴雷特食管、结肠直肠息肉或有可能发展成为恶性肿瘤的其它异常组织生长或病灶。诸如HIV和HPV的转化型病毒感染也提供了可根据本发明进行评估的表型。
[0253] 通过本发明的方法表征的癌症可包括但不限于,癌瘤、肉瘤、淋巴瘤或白血病、生殖细胞肿瘤、胚细胞瘤或其它癌症。癌瘤包括但不限于,上皮肿瘤、鳞状细胞肿瘤鳞状细胞癌、基底细胞肿瘤基底细胞癌、移行细胞乳头状瘤和癌、腺瘤和腺癌(腺体)、腺瘤、腺癌、革囊胃胰岛瘤(linitis plastica insulinoma)、胰高血糖素瘤、胃泌素瘤、血管活性肠肽瘤、胆管癌、肝细胞癌、囊性腺样癌、阑尾类癌瘤、泌乳素瘤、大嗜酸粒细胞瘤(oncocytoma)、许特莱氏细胞腺瘤(hurthle cell adenoma)、肾细胞癌、格拉维茨瘤(grawitz tumor)、多发性内分泌腺瘤、子宫内膜腺瘤、附件和皮肤附件肿瘤、粘液表皮样肿瘤、囊性、粘液性和浆液性肿瘤、囊腺瘤、腹膜假粘液瘤、导管、小叶和髓质肿瘤、腺泡细胞肿瘤、复合上皮肿瘤、沃辛肿瘤(warthin's tumor)、胸腺瘤、特化生殖腺肿瘤、性索间质瘤、泡膜细胞瘤、粒层细胞瘤、男胚瘤(arrhenoblastoma)、支持细胞间质细胞瘤、血管球瘤、副神经节瘤、嗜铬细胞瘤、血管神经肌瘤、痣和黑色素瘤、黑素细胞痣、恶性黑色素瘤、黑色素瘤、结节性黑色素瘤、发育不良痣、恶性痣性黑色素瘤、浅表扩散性黑色素瘤以及恶性肢端雀斑性黑色素瘤。肉瘤包括但不限于,Askin’s肿瘤、葡萄状肉瘤(botryodies)、软骨肉瘤、尤文氏肉瘤、恶性血管内皮细胞瘤、恶性神经鞘瘤、骨肉瘤、软组织肉瘤包括:腺泡状软组织肉瘤、血管肉瘤、叶状囊肉瘤、皮肤纤维肉瘤、硬纤维瘤、促结缔组织增生性小圆形细胞瘤、上皮样肉瘤、骨外软骨肉瘤、骨外骨肉瘤、纤维肉瘤、血管外皮细胞瘤、血管肉瘤、卡波济氏肉瘤、平滑肌肉瘤、脂肪肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、神经纤维肉瘤、横纹肌肉瘤和滑膜肉瘤。淋巴瘤和白血病包括但不限于,慢性淋巴细胞性白血病/小淋巴细胞性淋巴瘤、B细胞幼淋
巴细胞性白血病、淋巴浆细胞性淋巴瘤(lymphoplasmacytic lymphoma)(诸如
巨球蛋白血症)、脾边缘区淋巴瘤、浆细胞骨髓瘤、浆细胞瘤、单克隆免疫
球蛋白沉积病、重链病、亦称为malt淋巴瘤的结外边缘区B细胞淋巴瘤、结节性边缘区B细胞淋巴瘤(nmzl)、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、纵隔(胸腺)大B细胞淋巴瘤、血管内大B细胞淋巴瘤、原发性渗出性淋巴瘤、伯基特氏淋巴瘤/白血病、T细胞幼淋巴细胞性白血病、T细胞大颗粒淋巴细胞白血病、侵袭性NK细胞白血病、成人T细胞性白血
病/淋巴瘤、结外NK/T细胞淋巴瘤,鼻型、肠病型T细胞淋巴瘤、肝脾T细胞淋巴瘤、母细胞性NK细胞淋巴瘤、蕈样霉菌病/塞泽里综合征(sezary syndrome)、原发性皮肤CD30阳性T细胞淋巴组织增生性疾病、原发性皮肤间变性大细胞淋巴瘤、淋巴瘤样丘疹病、血管免疫母细胞性T细胞淋巴瘤、外周T细胞淋巴瘤、非指定的间变性大细胞淋巴瘤、典型霍奇金淋巴瘤(结节性硬化、混合细胞性、富淋巴细胞、淋巴细胞耗尽或非耗尽)以及结节性淋巴细胞为主型霍奇金淋巴瘤。生殖细胞肿瘤包括但不限于,生殖细胞瘤、无性细胞瘤、精原细胞瘤、非生殖细胞瘤性生殖细胞瘤、胚胎癌、内胚窦肿瘤、绒毛膜癌、畸胎瘤、多胚瘤和成性腺细胞瘤。胚细胞瘤包括但不限于,肾母细胞瘤、成神经管细胞瘤和视网膜母细胞瘤。其它癌症包括但不限于,唇癌、喉癌、咽癌、舌癌、唾液腺癌、胃癌、腺癌、甲状腺癌(延髓和乳头状甲状腺癌)、肾癌、肾实质癌、子宫颈癌、子宫体癌、子宫内膜癌、绒毛膜癌、睾丸癌、泌尿系统癌、黑色素瘤、脑肿瘤(如胶质母细胞瘤、星形细胞瘤、脑膜瘤、髓母细胞瘤和外周神经外胚层肿瘤)、胆囊癌、支气管癌、多发性骨髓瘤、基底细胞癌、畸胎瘤、视网膜母细胞瘤、脉络膜黑色素瘤、精原细胞瘤、横纹肌肉瘤、颅咽管瘤(craniopharyngeoma)、骨肉瘤、软骨肉瘤、肌肉瘤、脂肪肉瘤、纤维肉瘤、尤文氏肉瘤和浆细胞瘤。
[0254] 在进一步的实施方案中,进行分析的癌症可以是肺癌,其包括非小细胞肺癌和小细胞肺癌(包括小细胞癌(燕麦细胞癌)、小细胞/大细胞混合癌以及复合性小细胞癌)、结肠癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、胰腺癌、脑癌、肾癌、卵巢癌、胃癌、皮肤癌、骨癌、胃的癌、乳腺癌、胰的癌、胶质细胞瘤、胶质母细胞瘤、肝细胞癌、乳头状癌肾癌、头颈鳞状细胞癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤或实体肿瘤。
[0255] 在实施方案中,所述癌症包括急性成淋巴细胞性白血病;急性骨髓性白血病;肾上腺皮质癌;AIDS相关癌症;AIDS相关淋巴瘤;肛门癌;阑尾癌;星形细胞瘤;非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;基底细胞癌;膀胱癌;脑干胶质瘤;脑肿瘤(包括脑干胶质瘤、中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤、中枢神经系统胚胎样瘤、星形细胞瘤、颅咽管瘤、成室管膜母细胞瘤、室管膜瘤、髓母细胞瘤、髓上皮瘤、中度分化的松果体实质肿瘤、幕上原始神经外胚层肿瘤和成松果体细胞瘤);乳腺癌;支气管肿瘤;伯基特氏淋巴瘤;原发部位不明的癌;类癌瘤;原发部位不明癌瘤;中枢神经系统非典型畸胎样瘤/横纹肌样瘤;中枢神经系统胚胎性肿瘤;宫颈癌;儿童期癌症;脊索瘤;慢性淋巴细胞性白血病;慢性骨髓性白血病;慢性骨髓增殖性紊乱;结肠癌;结肠直肠癌;颅咽管瘤;皮肤T细胞淋巴瘤;内分泌胰岛细胞瘤;子宫内膜癌;成室管膜母细胞瘤;室管膜瘤;食管癌;成感觉神经细胞瘤;尤文氏肉瘤;颅外生殖细胞瘤;性腺外生殖细胞肿瘤;肝外胆管癌;胆囊癌;胃的(胃)癌;胃肠道类癌肿瘤;胃肠道间质细胞瘤;胃肠道间质瘤(GIST);妊娠滋养细胞肿瘤;神经胶质瘤;毛细胞白血病;头颈癌;心脏癌;霍奇金淋巴瘤;喉咽癌;眼内黑色素瘤;胰岛细胞瘤;卡波济氏肉瘤;肾癌;朗格汉斯细胞组织细胞增生症;喉癌;唇癌;肝癌;恶性纤维组织细胞瘤骨癌;髓母细胞瘤;髓上皮瘤;
黑色素瘤;Merkel细胞癌;Merkel细胞皮肤癌;间皮瘤;隐匿原发性的转移性鳞状细胞颈癌;
口腔癌;多发性内分泌肿瘤发生综合征;多发性骨髓瘤;多发性骨髓瘤/浆细胞肿瘤;蕈样肉芽肿;骨髓发育异常综合征;骨髓增生性肿瘤;鼻腔癌;鼻咽癌;神经母细胞瘤;非霍奇金淋巴瘤;非黑色素瘤皮肤癌;非小细胞肺癌;口癌;口腔癌;口咽癌;骨肉瘤;其它脑和脊髓肿瘤;卵巢癌;卵巢上皮癌;卵巢生殖细胞肿瘤;卵巢低恶性潜能肿瘤;胰腺癌;乳头状瘤病;副鼻窦癌;甲状旁腺癌;盆腔癌;阴茎癌;咽癌;中度分化的松果体实质肿瘤;成松果体细胞瘤;
垂体瘤;浆细胞肿瘤/多发性骨髓瘤;胸膜肺母细胞瘤;原发性中枢神经系统(CNS)淋巴瘤;
原发性肝细胞肝癌;前列腺癌;直肠癌;肾癌;肾细胞(肾)癌;肾细胞癌;呼吸道癌;视网膜母细胞瘤;横纹肌肉瘤;唾液腺癌症;Sézary综合征;小细胞肺癌;小肠癌;软组织肉瘤;鳞状细胞癌;鳞状细胞颈癌;胃(胃的)癌;幕上原始神经外胚层肿瘤;T细胞淋巴瘤;睾丸癌;咽喉癌;胸腺癌;胸腺瘤;甲状腺癌;移行细胞癌;肾盂和输尿管的移行细胞癌;滋养细胞层肿瘤;
输尿管癌;尿道癌;子宫癌;子宫肉瘤;阴道癌;外阴癌; 巨球蛋白血症或肾
母细胞瘤。本发明的方法可用于表征这些及其它癌症。因此,对表型的表征可提供本文公开的癌症之一的诊断、预后或治疗诊断。
[0256] 在一些实施方案中,所述癌症包括急性骨髓性白血病(AML)、乳腺癌、胆管细胞癌、结肠直肠腺癌、肝外胆管腺癌、女性生殖道恶性肿瘤、胃腺癌、胃食管腺癌、胃肠基质肿瘤(GIST)、成胶质细胞瘤、头颈鳞状细胞癌、白血病、肝脏肝细胞癌、低级神经胶质瘤、肺细支气管肺泡癌(BAC)、肺非小细胞肺癌(NSCLC)、肺小细胞癌(SCLC)、淋巴瘤、男性生殖道恶性肿瘤、胸膜的恶性孤立性纤维性肿瘤、黑色素瘤、多发性骨髓瘤、神经内分泌肿瘤、结节弥漫性大B-细胞淋巴瘤、非表皮卵巢癌(非-EOC)、卵巢表面表皮癌、胰腺腺癌、垂体癌、少突神经胶质瘤、前列腺腺癌、腹膜后或腹膜癌、腹膜后或腹膜肉瘤、小肠恶性肿瘤、软组织肿瘤、胸腺癌、甲状腺癌或葡萄膜黑色素瘤。本发明的方法可以用于表征这些及其它癌症。因此,对表型的表征可提供本文公开的癌症之一的诊断、预后或治疗诊断。
[0257] 所述的表型还可以为炎性疾病、免疫疾病或自身免疫性疾病。例如,所述疾病可以为炎性肠病(IBD)、克罗恩氏病(CD)、溃疡性结肠炎(UC)、盆腔炎症、脉管炎、银屑病、糖尿病、自身免疫性肝炎、多发性硬化症、重症肌无力、I型糖尿病、类风湿性关节炎、牛皮癣、系统性红斑狼疮(SLE)、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、强直性脊柱炎、舍格伦病、CREST综合征、硬皮病、风湿病、器官排斥反应、原发性硬化性胆管炎或脓毒症。
[0258] 所述表型还可以包括心血管疾病,例如动脉粥样硬化、充血性心力衰竭、易损斑块、中风或局部缺血。所述心血管疾病或状况可以为高血压、狭窄症、血管阻塞或血栓形成事件。
[0259] 所述的表型还可以包括神经疾病,例如多发性硬化症(MS)、帕金森氏病(PD)、阿尔兹海默氏病(AD)、精神分裂症、双相型障碍、抑郁症、孤独症、朊病毒病、皮克病、痴呆、亨廷顿病(HD)、唐氏综合征、脑血管疾病、Rasmussen’s脑炎、病毒性脑膜炎、神经精神性系统性红斑狼疮(NPSLE)、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、克雅氏病、Gerstmann-Straussler-Scheinker病、传染性海绵状脑病、缺血再灌注损伤(例如中风)、脑外伤、微生物感染或慢性疲劳综合征。所述的表型还可以为诸如纤维肌痛、慢性神经病理性疼痛或周围神经病理性
疼痛的病症。
[0260] 所述表型还可以包括感染性疾病,例如细菌、病毒或酵母感染。例如,所述疾病或病症可以为惠普尔氏病、朊病毒病、肝硬化、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、HIV、肝炎、梅毒、脑膜炎、疟疾、结核病或流行性感冒。可以评估囊泡中的病毒蛋白质(例如HIV或HCV样颗粒)以表征病毒状况。
[0261] 所述表型还可以包括围产期或妊娠相关病症(例如先兆性子痫或早产)、代谢疾病或病症(例如与铁代谢有关的代谢疾病或状况)。例如,可以分析在囊泡中的铁调素
(hepcidin)从而表征铁缺乏。所述代谢疾病或病症还可以为糖尿病、炎症或围产期状况。
[0262] 本发明的组合物和方法可用于表征这些疾病或失调以及可通过生物标志物评估的其它疾病或失调。因此,对表型的表征可提供对本文公开的疾病或失调之一的诊断、预后或治疗诊断。
[0263] 受试者
[0264] 可通过分析从受试者获得的生物样品中的一种或多种囊泡(如多种囊泡)来确定受试者的一种或多种表型。受试者或患者可以包括但不限于哺乳动物如牛科、鸟类、犬科、马科、猫科、绵羊、猪或灵长动物(包括人及非人灵长动物)。受试者还可以包括:由于濒危而变得重要的哺乳动物,例如西伯利亚虎;或者具有经济意义的动物(例如用于人消费的农场饲养动物),或对人类而言具有社会意义的动物(例如作为宠物或在动物园中饲养的动物)。
此类动物的实例包括但不限于:食肉动物,例如猫和狗;猪,包括畜养猪、食用猪和野猪;反刍动物类动物,例如牛、公牛、绵羊、长颈鹿、鹿、山羊、野牛、骆驼或马。还包括濒危的或在动物园中饲养的鸟;以及禽类,和更特别的是家养的禽类,即,家禽,例如火鸡和鸡、鸭、鹅、珍珠鸡。还包括家养的猪和马(包括赛马)。此外,与商业活动有关的任何动物种类也都被包括在内,例如与农业、水产业和其它活动有关的动物,所述行业中为了经济生产率和/或食物链的安全而常规实施疾病监测、诊断和疗法的选择。
[0265] 所述受试者可以患有先前存在的疾病或病症,例如癌症。或者,所述的受试者可以并未患任何已知的先前存在的病症。所述的受试者还可以对现有或过去的治疗是非反应性的,例如对癌症的治疗。
[0266] 样品
[0267] 通过本发明的组合物和方法使用和/或评估的样品包括可以用于生物标志物评估的任何相关生物样品,包括但不限于组织的切片,如在外科手术或其他程序过程中取出的
活检样本或组织、体液、尸检样品、为组织学目的获取的冷冻切片和细胞培养物。这样的样品包括血液和血液级分或制品(例如,血清、血沉棕黄层、血浆、血小板、红细胞等)、痰液、恶性渗出液、颊细胞组织、培养的细胞(例如,原代培养物、外植体和转化的细胞)、粪便、尿液、其他生物流体或体液(例如,前列腺液、胃液、肠液、肾液、肺液、脑脊髓液等)等。样品可以包含作为新鲜冷冻&福尔马林固定的石蜡包埋(FFPE)块、福尔马林固定的石蜡包埋的,或在
RNA防腐剂+福尔马林固定剂中的生物材料。对于每名患者,可以使用超过一种类型的超过
一个样品。
[0268] 本文中所述方法中使用的样品可以是福尔马林固定的石蜡包埋的(FFPE)样品。FFPE样品可以是固定的组织、未染色的载玻片、骨髓芯或凝块、针芯活检、恶性流体和细针抽吸(FNA)中的一种或多种。在一个实施方案中,固定的组织包括含有来自外科手术或活检的福尔马林固定的石蜡包埋的(FFPE)块的肿瘤。在另一个实施方案中,未染色的载玻片包
含来自石蜡块的未染色的、带电的、未烘烤过的载玻片。在另一个实施方案中,骨髓芯或凝块包含脱的芯。福尔马林固定的芯和/或凝块可以是石蜡包埋的。再在另一个实施方案
中,芯针活检包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个,例如,3-4个,石蜡包埋的活检样品。可以使用18号针活检。恶性流体可以包括足够体积的新鲜腹膜液/腹水,以产生5x5x2mm细胞
沉淀。流体可以是在石蜡块中福尔马林固定的。在一个实施方案中,芯针活检包括1、2、3、4、
5、6、7、8、9、10或更多个,例如,4-6个,石蜡包埋的抽吸物。
[0269] 可以根据本领域技术人员了解的技术来处理样品。样品可以是但不限于新鲜的、冷冻的或固定的细胞或组织。在一些实施方案中,样品包括福尔马林固定的石蜡包埋的
(FFPE)组织、新鲜组织或新鲜冷冻(FF)组织。样品可以包括培养的细胞,包括源自受试者样品的原代或永生化细胞系。样品还可以指来自受试者样品的提取物。例如,样品可以包含从组织或体液提取的DNA、RNA或蛋白质。许多技术和商业试剂盒可以用于这样的目的。可以用试剂处理来自个体的新鲜样品以在进一步处理(例如,细胞裂解和提取)之前保存RNA。样品可以包括为了其他目的收集的冷冻样品。样品可以与相关信息相关联,如受试者的年龄、性别和存在的临床症状;样品的来源;以及样品的收集和储存方法。样品通常获自受试者。
[0270] 活检包括为了诊断或预后评价取出组织样品的过程,并且指组织样本自身。本领域已知的任何活检技术可以应用于本发明的分子谱测定方法。所应用的活检技术可以特别
地取决于待评价的组织类型(例如,结肠、前列腺、肾脏、膀胱、淋巴结、肝脏、骨髓、血液细胞、肺、乳房等)、肿瘤的大小和类型(例如,实体的或悬浮的,血液或腹水)。代表性活检技术包括,但不限于,切除活检、切口活检、针活检、外科手术活检和骨髓活检。“切除活检”是指取出整个肿瘤团块,带有围绕其的少量正常组织切缘。“切口活检”是指取出包括肿瘤横截面直径的组织楔形块。分子谱测定可以使用肿瘤块的“芯针活检”或“细针抽吸活检”,其通常获得肿瘤块内细胞的悬浮液。例如,在Harrison's Principles of Internal Medicine,Kasper等编辑,第16版,2005,第70章,以及整个V部分中讨论了活检技术。
[0271] 本领域已知的并且没有特意描述的标准分子生物学技术通常遵循Sambrook等,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New 
York(1989),以及Ausubel等,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley 
and Sons,Baltimore,Md.(1989)以及Perbal,A Practical Guide to Molecular 
Cloning,John Wiley&Sons,New York(1988),以及Watson等,Recombinant DNA,
Scientific American Books,New York以及Birren等(编辑)Genome Analysis:A 
Laboratory Manual Series,Vols.1-4Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York
(1998)中以及美国专利No.4,666,828;4,683,202;4,801,531;5,192,659和5,272,057中所列的方法,并按引用并入本文中。通常可以按照PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press,San Diego,Calif.(1990)中的来进行聚合酶链式反应
(PCR)。
[0272] 使用本发明的组合物和方法评估的生物样品可以是任何有用的体液或生物流体,包括但不限于外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液(包括前列腺液)、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、粪便物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液、其它灌洗液、细胞、细胞培养物或细胞培养物上清液。生物样品还可以包括囊胚腔、脐带血或母体循环血(其可以为胎儿来源或母体来源的)。所述的生物样品还可以是细
胞培养物、组织样品或活检组织,从中可获得囊泡和其它循环生物标志物。例如,可以培养目标细胞并从培养物分离囊泡。在各个实施方案中,可由这些生物样品直接评估本发明公
开的生物标志物或更特别地生物印记(如,对核酸或者多肽生物标志物或其功能性片段的
存在或水平的鉴定),其使用各种方法,诸如从血液、血浆、血清或任意前述生物样品提取核酸分子,使用蛋白质或抗体阵列鉴定多肽(或功能性片段)生物标志物,以及本领域中已知
用于鉴定和评估核酸和多肽分子的其它阵列、测序、PCR和蛋白质组学技术。此外,可以首先分离或富集此类样品中的一种或多种组分,并且进一步处理来评估选定的生物标志物的存
在或水平,以评估给定的生物印记(例如,在蛋白质和/或核酸生物标志物谱分析之前分离
的微囊泡)。
[0273] 表1列出了疾病、病症或生物学状态以及可以用于根据本发明的方法分析的相应生物样品的非限制性列表。
[0274] 表1:针对各种疾病、病症或生物学状态的生物样品的实例
[0275]
[0276]
[0277]
[0278] 本发明的方法可用于使用血液样品或血液衍生物来表征表型。血液衍生物包括血浆和血清。血浆是全血的液体组分,并且约占总血液体积的55%。其主要由水和溶液中的少量矿物质、盐类、离子、营养物质和蛋白质组成。在全血中,红细胞、白细胞和血小板悬浮于血浆中。血清指的是不含纤维蛋白原或其它凝血因子的血浆(即,全血减去细胞和凝血因
子)。
[0279] 所述生物样品可通过第三方获得,诸如不进行所述生物标志物的分析的一方,无论是对生物样品的直接评估或通过对得自所述生物样品的一种或多种囊泡进行分型。例
如,所述的样品可以通过样品所来源的患者的临床医生、医师或其它保健管理人员获得。或者,所述的生物样品可以由分析囊泡的同一方获得。此外,进行分析的生物样品在防腐条件下归档(如,冷冻)或者另外储存。
[0280] 此外,生物样品可以包含源自细胞来源的和在受试者的生物流体或胞外环境中可胞外获得的囊泡或细胞膜片段。
[0281] 本发明的方法可包括评估一种或多种囊泡,其包括评估囊泡群体。如本文所使用的,囊泡是从细胞上脱落的膜囊泡。囊泡或膜囊泡包括但不限于:循环微囊泡(cMV)、微囊泡、外来体、纳米囊泡、树状细胞胞外体(dexosome)、水泡、水疱、前列腺小体、微粒、管腔内囊泡、膜片段、管腔内核内体囊泡、核内体样囊泡、胞吐媒介、核内体囊泡、核内体的囊泡、凋亡小体、多囊泡体、分泌囊泡、磷脂囊泡、脂质体囊泡、argosome、texasome、secresome、耐体(tolerosome)、黑色素体、癌小体(oncosome)或胞吐的媒介。此外,尽管囊泡可通过不同的细胞过程产生,本发明的方法并不限于或依赖于任何一种机制,只要这些囊泡存在于生物
样品中并且能够通过本发明公开的方法进行表征即可。除非另行说明,否则使用某一种类
的囊泡的方法可应用于其它类型的囊泡。囊泡包含球状结构,其具有环绕内腔的类似于细
胞膜的脂质双层,所述内腔可包含有时被称为有效负载的可溶性组分。在一些实施方案中,本发明的方法使用了外来体,其为直径约40-100nm的小的分泌囊泡。对于膜囊泡(包括类型和特征)的综述参见Thery等,Nat Rev Immunol.2009年8月;9(8):581-93。不同类型囊泡的一些性质包括表2中的那些:
[0282] 表2:囊泡性质
[0283]
[0284]
[0285] 缩写:磷脂酰丝氨酸(PPS);电子显微术(EM)
[0286] 囊泡包括脱落的膜结合颗粒,或“微粒”,其源自于质膜或内膜。囊泡可以从细胞释放进入细胞外环境中。释放囊泡的细胞包括但不限于源自或衍生自外胚层、内胚层或中胚层的细胞。所述细胞可发生遗传的、环境的和/或任意的其它变异或变化。例如,所述细胞可为肿瘤细胞。囊泡可反映来源细胞中的任何变化,并且由此反映起源细胞(如,具有各种遗传突变的细胞)中的变化。在一种机制中,当细胞膜的片段自发地内陷并最终被胞吐时,囊泡在细胞内生成(例如参见Keller等,Immunol.Lett.107(2):102–8(2006))。囊泡还包括脂质双层膜所结合的细胞源的结构,其由质膜部分的突出外翻(起泡)分离和封闭产生或者由
包含各种肿瘤来源的膜结合蛋白质的任何细胞内膜结合囊泡结构的输出而生成,其中所述
膜结合蛋白质包括选择性地结合肿瘤源蛋白质以及包含在囊泡腔中的分子的源自宿主循
环的表面结合分子,其包括但不限于肿瘤源的微RNA或细胞内蛋白质。水泡和起泡在
Charras等,Nature Reviews Molecular and Cell Biology,第9卷第11章,p.730-736
(2008)中有进一步的描述。从肿瘤细胞上脱落进入循环或体液中的囊泡可称作为“循环肿
瘤源的囊泡”。当这种囊泡是外来体时,其可被称为循环肿瘤源的外来体(CTE)。在一些情况下,囊泡可源自特定细胞源。CTE,如细胞源特异性囊泡一样,一般具有一种或多种独特的生物标志物,其允许所述CTE或细胞源特异性囊泡例如从体液中分离且某些时候以特异性方
式分离。例如,使用细胞或组织特异性标志物以鉴定细胞源。本文公开了这些细胞或组织特异性标志物的实例并且其可进一步见于组织特异性基因表达和调控(TiGER)数据库
(Tissue-specific Gene Expression and Regulation Database)(其可获自
bioinfo.wilmer.jhu.edu/tiger/);Liu等(2008)TiGER:a database for tissue-
specific gene expression and regulation.BMC Bioinformatics.9:271;组织分布数据
库(TissueDistributionDB)(可获自genome.dkfz-heidelberg.de/menu/tissue_db/
index.html)。
[0287] 囊泡可具有超过约10nm、20nm或30nm的直径。囊泡可具有超过40nm、50nm、100nm、200nm、500nm、1000nm、1500nm、2000nm或超过10,000nm的直径。囊泡可具有约20-2000nm、约
20-1500nm、约30-1000nm、约30-800nm、约30-200nm或约30-100nm的直径。在一些实施方案中,所述囊泡具有低于10,000nm、2000nm、1500nm、1000nm、800nm、500nm、200nm、100nm、
50nm、40nm、30nm、20nm或低于10nm的直径。本文在提及数值时所使用的术语“约”意指高于或低于所述数值10%的变化属于所指明数值的范围内。各种类型的囊泡的典型大小在表2
中示出。可评估囊泡以测量单一囊泡或多种囊泡的直径。例如,可测定囊泡群体的直径范围或囊泡群体的平均直径。囊泡直径可使用本领域中已知的方法评估,如,诸如电子显微术这样的成像技术。在一个实施方案中,使用光学粒子检测(optical particle detection)测
定一种或多种囊泡的直径。例如,参见2010年7月6日授权的名称为“Optical Detection 
and Analysis of Particles”的美国专利7,751,053;以及2010年7月15日授权的名称为
“Optical Detection and Analysis of Particles”的美国专利7,399,600。
[0288] 在一些实施方案中,本发明的方法包括在没有生物样品的先行分离、纯化或浓缩的情况下直接评估囊泡,如在生物样品中。例如,样品中的囊泡量本身可提供生物印记,其提供诊断、预后或治疗诊断的确定。或者,可在分析前从样品中分离、捕获、纯化或浓缩样品中的囊泡。如所说明的,本文所使用的分离、捕获或纯化包括与样品中的其它组分分开的部分分离、部分捕获或部分纯化。囊泡分离可使用本文所述的各种技术实施,如,色谱、过滤、离心、流式细胞术、亲和捕获(如,捕获到平表面或珠)和/或使用微流体技术。图15B-15C呈现了使用适体集合评估微囊泡的本发明方法的概览。
[0289] 可以通过将囊泡特征与参照进行比较而评估囊泡如外来体以提供表型表征。在一些实施方案中,评估了囊泡上的表面抗原。所述表面抗原可提供囊泡的解剖学起源和/或细胞学的指示,以及其它表型信息,如肿瘤状态。例如,其中针对指示结肠直肠来源和癌症存在的表面抗原评估患者样品(如,体液,诸如血液、血清或血浆)中发现的囊泡。所述表面抗原可包含可在囊泡膜表面上检测到的任何信息性生物实体,其包括但不限于表面蛋白质、
脂质、碳水化合物和其它膜组分。例如,对表达肿瘤抗原的结肠源囊泡的阳性检测可表示所述患者患有结肠直肠癌。据此,本发明的方法可用于表征与解剖学或细胞起源相关的任意
疾病或病症,其例如通过评估获自受试者的一种或多种囊泡的疾病特异性和细胞特异性生
物标志物而完成。
[0290] 在另一个实施方案中,本发明的方法包括对一种或多种囊泡有效负载进行评估以提供表型表征。囊泡的有效负载包含在包封于所述囊泡内的情况下可检测的任何信息性生
物实体,其包括但不限于蛋白质和核酸,如,基因组的核酸或cDNA、mRNA或其功能性片段,以及微RNA(miR)。此外,本发明的方法涉及检测囊泡表面抗原(在囊泡有效负载以外或专门对于囊泡有效负载进行)以提供表型表征。例如,可通过使用对于囊泡表面抗原特异性的结合剂(如抗体或适体)来表征囊泡,并且可进一步评估结合的囊泡以鉴定其中揭示的一种或多
种有效负载组分。根据本文所述,具有目标表面抗原或具有目标有效负载的囊泡的水平可
与参照进行比较以表征表型。例如,与参照对比,样品中癌症相关表面抗原或囊泡有效负载(如肿瘤相关mRNA或微RNA)的过表达可指示所述样品中癌症的存在。根据所需目标样品的
选择以及目标样品与所希望的参照样品的比较,所评估的生物标志物可存在或不存在、提
高或降低。目标样品的非限制实例包括:疾病;治疗/未治疗;不同时间点,如在纵向研究中;
并且参照样品的非限制实例:非疾病;正常;不同时间点;以及对候选治疗的敏感或抗性。
[0291] 生物标志物
[0292] 如本文中所述的,本发明的方法和组合物可以用于试验中以检测一种或多种目标生物标志物的存在或水平。所述生物标志物可以是本文中公开的或本领域技术人员已知的
任何有用的生物标志物。在一个实施方案中,生物标志物包括蛋白质或多肽。如本文中使用的,“蛋白质”、“多肽”和“肽”可互换使用,除非另外指出。生物标志物可以是核酸,包括DNA、RNA和本文中公开的或本领域已知的其任一种的各种亚类。生物标志物可以包含脂质。生物标志物可以包含碳水化合物。生物标志物还可以是复合物,例如,包含蛋白质、核酸、脂质和/或碳水化合物的复合物。在一些实施方案中,生物标志物包含微囊泡。在一个实施方案中,本发明提供了一种方法,其中在不知道适体集合的每个成员靶向的精确微囊泡抗原的
情况下将适体集合用于评估目标微囊泡群体的存在和/或水平。参见,例如,图15B-C。在其他情况中,根据本发明的方法来评估与微囊泡相关的生物标志物。参见,例如,图1A-1F;图
15A。
[0293] 包含超过一种生物标志物的生物印记可以包含一种类型的生物标志物或多种类型的生物标志物。作为非限制性实例,生物印记可以包含多种蛋白质、多种核酸、多种脂质、多种碳水化合物、多种生物标志物复合物、多种微囊泡或其任意的组合。例如,生物印记可以包含一种或多种微囊泡、一种或多种蛋白质和一种或多种微RNA,其中在合适的情况下,一种或多种蛋白质和/或一种或多种微RNA任选与作为表面抗原和/或有效负载的微囊泡相
关。
[0294] 在一些实施方案中,使用囊泡表面抗原来检测囊泡。通常表达的囊泡抗原可以称为“管家蛋白”或一般囊泡生物标志物。所述生物标志物可以为CD63、CD9、CD81、CD82、CD37、CD53、Rab-5b、膜联蛋白V或MFG-E8。四跨膜蛋白,具有四个跨膜结构域的膜蛋白家族,可用作一般囊泡生物标志物。所述四跨膜蛋白包括CD151、CD53、CD37、CD82、CD81、CD9和CD63。哺乳动物中已经鉴定了超过30种四跨膜蛋白,其包括TSPAN1(TSP-1)、TSPAN2(TSP-2)、TSPAN3(TSP-3)、TSPAN4(TSP-4、NAG-2)、TSPAN5(TSP-5)、TSPAN6(TSP-6)、TSPAN7(CD231、TALLA-1、A15)、TSPAN8(CO-029)、TSPAN9(NET-5)、TSPAN10(视素蛋白(Oculospanin))、TSPAN11
(CD151-样)、TSPAN12(NET-2)、TSPAN13(NET-6)、TSPAN14、TSPAN15(NET-7)、TSPAN16(TM4-B)、TSPAN17、TSPAN18、TSPAN19、TSPAN20(UP1b、UPK1B)、TSPAN21(UP1a、UPK1A)、TSPAN22(RDS、PRPH2)、TSPAN23(ROM1)、TSPAN24(CD151)、TSPAN25(CD53)、TSPAN26(CD37)、TSPAN27(CD82)、TSPAN28(CD81)、TSPAN29(CD9)、TSPAN30(CD63)、TSPAN31(SAS)、TSPAN32(TSSC6)、TSPAN33和TSPAN34。其它常见的囊泡标志物包括表3中列出的那些。可使用这些蛋白质中的一种或多种作为生物标志物来使用本发明的方法和组合物来表征表型。
[0295] 表3:来自多种细胞类型的囊泡中观察到的蛋白质
[0296]
[0297]
[0298] 可以通过本发明的方法和组合物来使用和/或评估本文中所述的任一种类型的生物标志物。示例性生物标志物包括但不限于表4中的那些。标志物可以作为蛋白质或作为
mRNA来检测,其可以自由循环或处于与其他生物分子的复合物中。在合适的情况下,表4中的标志物也可以用于捕获和/或检测囊泡以如本文中公开的用于表征表型。在一些情况中,使用多种捕获剂和/或检测剂来增强表征。参见,例如图1C-1E。可以作为囊泡表面抗原和/或囊泡有效负载来检测标志物。“说明性类别”表明标志物是已知标志物的指示。本领域技术人员将认识到,在特定的情况中,标志物也可以用于替代的设置中。例如,可用于表征一种类型疾病的标志物也可以适当地用于表征另一种疾病。考虑了可以用作针对来自不同世
系的肿瘤的生物标志物的肿瘤标志物的非限制性实例。表4中的生物标志物参照是本领域
常用的那些。基因别名和描述可使用多种在线数据库找到,其包括
(www.genecards.org)、HUGO Gene Nomenclature(www.genenames.org)、Entrez Gene
(www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=gene)、UniProtKB/Swiss-Prot
(www.uniprot.org)、UniProtKB/TrEMBL(www.uniprot.org)、OMIM
(www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM)、GeneLoc
(genecards.weizmann.ac.il/geneloc/)以及Ensembl(www.ensembl.org)。一般地,下文的基因代号和名称对应于HUGU所核准的代号和名称,并且蛋白质名称是由UniProtKB/Swiss-
Prot建议的名称。还提供了常用代称。在一些情况中,生物标志物通过Ensembl参照号来表示,其是后面跟着数字的“ENSG”形式,例如,ENSG00000005893,其对应于LAMP2。在表4中,完全是为了简明的原因,“E.”有时候用来表示“ENSG00000”。例如,“E.005893”表示
“ENSG00000005893”。在蛋白质名称表示前体的情况下,还隐含了成熟的蛋白质。在本申请的全文中,基因和蛋白质代号可互换地使用并且其含义在必要时可从上下文推知。
[0299] 表4.说明性生物标志物
[0300]
[0301]
[0302]
[0303]
[0304]
[0305]
[0306]
[0307]
[0308]
[0309]
[0310]
[0311]
[0312]
[0313]
[0314]
[0315]
[0316]
[0317]
[0318]
[0319]
[0320]
[0321]
[0322]
[0323]
[0324]
[0325]
[0326]
[0327]
[0328]
[0329]
[0330]
[0331]
[0332]
[0333]
[0334]
[0335]
[0336]
[0337]
[0338]
[0339]
[0340]
[0341]
[0342]
[0343]
[0344]
[0345]
[0346]
[0347]
[0348]
[0349]
[0350]
[0351]
[0352]
[0353]
[0354]
[0355]
[0356]
[0357]
[0358]
[0359]
[0360]
[0361]
[0362]
[0363]
[0364]
[0365]
[0366]
[0367]
[0368]
[0369]
[0370]
[0371]
[0372]
[0373]
[0374]
[0375]
[0376]
[0377]
[0378]
[0379]
[0380]
[0381]
[0382]
[0383]
[0384]
[0385]
[0386]
[0387]
[0388]
[0389]
[0390]
[0391]
[0392]
[0393]
[0394]
[0395]
[0396]
[0397]
[0398] 可以结合至本发明的方法和组合物中的其他生物标志物的实例包括但不限于2012年6月14日提交的国际专利申请No.PCT/US2012/042519(代理参照编号no.37901-
797.601)和2012年8月8日提交的PCT/US2012/050030(代理参照编号no.37901-797.602)中
公开的那些。
[0399] 在本发明的各种实施方案中,用于检测或评估本文中公开的任一种病症或疾病的生物标志物或生物印记可以包括几种不同标志物类别之一中的一种或多种生物标志物,其
中所述类别包括但不限于以下的一种或多种:1)疾病特异性生物标志物;2)细胞-或组织-
特异性生物标志物;3)囊泡-特异性标志物(例如,一般囊泡生物标志物);4.血管生成特异性生物标志物;和5)免疫调节生物标志物。这样的标志物的实例在本文中公开了并且是本
领域普通技术人员已知的。此外,本领域中已知的表征为在特定的疾病或病症中具有作用
的生物标志物可适应于用作本发明的组合物和方法中的靶标。在进一步的实施方案中,与
囊泡相关的这类生物标志物可以是全部囊泡表面标志物,或囊泡表面标志物和囊泡有效负
载标志物(即,由囊泡包裹的分子)的组合。所评估的生物标志物可以来自组合来源。例如,可以通过评估蛋白质、核酸、囊泡、循环生物标志物、来自组织样品的生物标志物等的组合来检测或表征疾病或失调。此外,如本文中所述的,评估的生物样品可以是任何生物流体,或可以包含此类生物流体内存在的单个组分(例如,囊泡、核酸、蛋白质或其复合物)。
[0400] EpCAM是在许多肿瘤细胞上表达的泛(pan)-上皮分化抗原。其复杂地与钙粘着蛋白-连环蛋白途径相关,并且因此与负责细胞内信号传导和极性的基础WNT途径相关。其已
经用作胃肠癌、泌尿系统癌症和其他癌瘤治疗中的免疫治疗靶标(Chaudry MA,Sales K,
Ruf P,Lindhofer H,Winslet MC(April 2007).Br.J.Cancer 96(7):1013–9)。其在未分化的多能性干细胞中表达。EpCAM是包括至少两种I型膜蛋白的家族的成员并且作为同型非钙
依赖性细胞粘附分子。这一基因中的突变导致先天性绒毛状肠病。已经在源自各种谱系的
癌细胞的微囊泡的表面上观察到了EpCAM。EpCAM在本文的各种实施例中用作示例性的表面
抗原。本领域技术人员将认识到使用EpCAM的各种实施方案和实施例也可适用于其他生物
标志物,包括其他微泡表面抗原。
[0401] 治疗剂
[0402] 如本文中使用的“治疗有效量”是指减轻(在一定程度上,由熟练的开业医生来判断)哺乳动物中疾病或病症的一种或多种症状的组合物量。另外,组合物的“治疗有效量”指部分或完全恢复至与疾病或病症相关的或引起疾病或病症的正常生理或生化参数的量。本
领域熟练的临床医师可以确定在施用(如,静脉内、皮下、腹膜内、口服或通过吸入)时治疗或预防特定疾病病症或失调的组合物的治疗有效量。除了许多患者特定的考虑以外,治疗
有效所需的组合物的精确量将取决于多个因素,例如,如活性剂的特定活性、使用的递送装置、药剂的物理特征、给药目的。但在获知本文中所述的公开内容的基础上,治疗有效量的确定在普通熟练临床医师的能力范围之内。
[0403] 如本文中使用的术语“治疗(treating)”、“处理(treatment)”、“疗法(therapy)”和“治疗性处理(therapeutic treatment)”是指有疗效的治疗、预防性治疗或防止性治疗。“防止性治疗”的实例是防止或减少所针对的疾病(例如,癌症或其他增殖性疾病)或与其相关的症状的机会。需要治疗的那些包括已经带有疾病或病症的那些以及倾向于患有待防止
的疾病或病症的那些。如本文中所用的术语“治疗(treating)”、“处理(treatment)”、“疗法(therapy)”和“治疗性处理(therapeutic treatment)”还描述为了对抗疾病或相关病症目的的哺乳动物的管理和护理,并且包括给药组合物来减轻症状、副作用或疾病、病症的其他并发症。用于癌症的治疗性处理包括,但不限于,外科手术、化疗、放疗、基因疗法和免疫疗法。
[0404] 如本文中所用的,术语“药剂”或“药物”或“治疗剂”是指怀疑具有治疗性质的化学化合物、化合物的混合物、生物大分子或从生物材料制得的提取物,所述生物材料如细菌、植物真菌或动物(特别是哺乳动物)细胞或组织。药剂或药物可以是纯化的、基本上纯化的或部分纯化的。根据本发明的“药剂”还包括放疗剂或“化疗剂”。
[0405] 如本文中所用的,术语“诊断剂”是指患病组织(如,例如,肿瘤)成像中所用的任何化学制剂。
[0406] 如本文中所用的,术语“化疗剂”是指具有对抗癌症、赘生物和/或增殖性疾病的活性的药剂,或具有直接杀灭癌细胞能力的药剂。
[0407] 如本文中所用的,“药物制剂”包括用于人和兽医使用的不具有明显不利毒理学效应的制剂。如本文中所用的“药学上可接受的制剂”是指允许本发明的核酸分子在最适于所需活性的身体位置中有效分布的组合物或制剂。
[0408] 如本文中所用的,术语“药学上可接受的载体”意图包括与药物施用相容的任何和所有溶剂、分散介质、涂层、抗细菌和抗真菌剂、等渗和吸收延迟剂等。这种用于药物活性物质的介质和试剂的使用是本领域公知的。除非其与活性化合物不相容,任何常规介质或试剂在组合物中的使用是可预期的。
[0409] 作为癌症治疗剂的适体-毒素偶联物
[0410] 之前广泛的工作已经发展出抗体-毒素偶联物(“免疫偶联物”)作为用于广泛适应症的潜在治疗剂的概念,大部分针对具有血液肿瘤的原发病灶的癌症的治疗。已经在临床
前和临床研究中测试了用于靶向递送的各种不同的有效负载,包括蛋白质毒素、高效能小
分子细胞毒素、放射性同位素和脂质体包裹的药物。尽管这些努力已经成功地产生了三种
FDA-批准的用于血液肿瘤的治疗剂,但作为一类的免疫偶联物(尤其是用于实体肿瘤)从历
史看产生了令人失望的结果,这可归因于多种不同的抗体性质,包括对非人源化抗体产生
中和抗体反应的倾向、实体肿瘤中有限的渗透、作为毒素偶联结果的靶标结合亲和力的丢
失以及限制整体治疗指数的抗体半衰期与毒素偶联物半衰期之间的不平衡(由Reff和
Heard,Critical Reviews in Oncology/Hematology,40(2001):25-35综述)。
[0411] 适体在功能上与抗体相似,除了它们的吸收、分布、代谢和排泄(“ADME”)性质内在地不同,并且它们通常缺乏许多一般与抗体相关的免疫效应物功能(例如,抗体-依赖性细胞毒性、补体依赖性细胞毒性)。在比较之前描述的适体和抗体的许多性质中,几种因素表明通过适体的毒素递送产生了优于使用抗体递送的几种具体的优势,最终给它们提供了作
为治疗剂更好的潜能。通过适体的毒素递送优于抗体的优势的几个实例如下:
[0412] 1)适体-毒素偶联物是完全化学合成的。化学合成提供了对偶联物性质的更多控制。例如,可以精确地限定化学计量(每适体的毒素比例)和连接位点。可以容易地测试不同的连接物化学性质。适体折叠的可逆性表示偶联过程中不太可能丢失活性并且在调整偶联
条件中提供了更多的灵活性以最大化产量。
[0413] 2)较小的尺寸允许更好的肿瘤渗透。抗体进入实体肿瘤的不良渗透常常被称为是限制偶联方法效力的因素。参见Colcher,D.,Goel,A.,Pavlinkova,G.,Beresford,G.,
Booth,B.,Batra,S.K.(1999)“Effects of genetic engineering on the 
pharmacokinetics of antibodies,”Q.J.Nucl.Med.,43:132-139。比较未PEG化的抗-生蛋白C适体与相应抗体的性质的研究证明了有效摄取至肿瘤中(如通过肿瘤:血液比限定
的)以及适体定位于肿瘤的证据出乎预料地是长期的(t1/2>12小时)(Hicke,B.J.,
Stephens,A.W.,"Escort aptamers:a delivery service for diagnosis and therapy",
J.Clin.Invest.,106:923-928(2000))。
[0414] 3)可调PK。适体半衰期/代谢可以容易地调整以匹配有效负载的性质,从而优化递送毒素至肿瘤而同时最小化全身性暴露的能力。适体主链的适当修饰以及添加高分子量
PEG应当使得可能将适体的半衰期匹配偶联的毒素/连接物的固有半衰期,从而最小化对带
有非功能性毒素的代谢物的全身暴露(在t1/2(适体)<低持久性未偶联适体将功能性阻断偶联适体摄取的可能性(在t1/2(适体)>>t1/2(毒素)的情况下预期的)。
[0415] 4)相对低的材料需求。可能的是给药水平将受到细胞毒性有效负载固有的毒性的限制。因此,单一治疗过程将可能需要相对少量(<100mg)的适体,降低了寡核苷酸合成的成本将是基于适体疗法的障碍的可能性。
[0416] 5)对于这种适应症优选非肠道施用。不存在开发可替代的制剂以驱动患者/医师接受度的特别需求。
[0417] 适体鉴别方法
[0418] 核酸序列折叠成其核苷酸序列特定的二级和三级基序。这些基序在核酸序列上使序列能够与靶分子(例如,蛋白质和其他氨基酸序列)上的特定位置结合的位置中布置正电
荷和负电荷。这些结合序列在本领域称为适体。由于在即使相对短的核苷酸链中(例如,10、
11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、
36、37、38、39或40个核苷酸),也存在上万亿可能的独特核苷酸序列,因此可以产生大量各种各样的基序,形成用于几乎任何所需的蛋白质或其他靶标的适体。
[0419] 通过随机产生特定长度的寡核苷酸来形成适体,通常为20-80个碱基对长,例如,20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、
45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、
70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80个碱基对。然后这些随机的寡核苷酸与目标蛋白质靶标一起孵育。几个洗涤步骤后,收集并扩增结合靶标的寡核苷酸。然后将扩增的适体加入靶标中,并重复所述过程,常常重复15-20次。这种方法的常见形式作为SELEX方法而为本领域技术人员所知。
[0420] 最终结果包括一种或多种对靶标具有高亲和力的适体。本发明提供了可以用于提供所需特征的这样得到的适体的进一步处理:1)竞争性结合试验以鉴别针对所需表位的适
体;2)基序分析以通过电脑(in silico)鉴别高亲和力结合配体;和3)基于微囊泡的适体选择试验以鉴别可以用于检测特定疾病的适体。本发明还提供了使用适体来检测目标靶标,
例如,检测生物实体,如蛋白质、核酸或微囊泡。本发明的适体可以结合目标功能性基团,例如,羧基基团,以用作封闭剂、阴性对照等。以下及进一步在实施例中更详细地描述本方法。
[0421] 本发明进一步考虑了与通过本发明的方法发现的序列高度同源的适体序列。“高同源性”通常是指在多核苷酸序列和参照序列之间40%或更高的同源性,优选60%或更高,更优选80%或更高,甚至更优选85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、
99%或更高。在一个实施方案中,参照序列包括本文中提供的一种或多种适体的序列。通常在两个最佳比对序列之间完成百分比同源性(也称为百分比同一性)。可以例如使用"
Wilbur and Lipman,Proc Natl Acad Sci USA 80:726-30(1983)"中的算法来进行序列的
最佳比对和比较。也可以使用BLAST来进行同源性计算,BLAST可以在
www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/的NCBI服务器上找到(Altschul S F等,Nucleic Acids 
Res.1997;25(17):3389-402;Altschul S F等,J Mol.Biol.1990;215(3):403-10)。在分离的多核苷酸长于或长度等于参照序列(例如,通过本文中的方法鉴别的序列)的情况中,可
以用全长的参照序列来进行比较。在分离的多核苷酸短于参照序列的情况中,例如,短于通过本文中的方法鉴别的序列,与相同长度的参照序列的区段进行比较(排除同源性计算需
要的任何环)。
[0422] 本发明进一步考虑了作为通过本发明的方法发现的序列的功能性片段的适体序列。在适体序列的情况中,适体序列的“功能性片段”可以包括结合与全长序列相同的靶标的子序列。在一些情况中,候选适体序列来自含有5’前导序列和/或3’尾序列的文库的成员。这样的前导序列或尾序列可以用于促进引物结合而用于扩增或捕获等。在这些实施方
案中,全长序列的功能性片段可以包括不存在前导和/或尾序列的候选适体序列的子序列。
[0423] 竞争性抗体添加
[0424] 已知的适体生产方法可以涉及从靶标序列洗脱所有结合的适体。在一些情况中,这不足以鉴别所需的适体序列。例如,在分析中尝试替代抗体时,可能希望的是只收集结合待替代抗体的特定表位的适体。本发明提供了一种方法,其包括将待替代的抗体加入适体/靶标反应中以允许选择性地收集结合抗体表位的适体。在一个实施方案中,该方法包括用
目标靶标孵育包含随机产生的寡核苷酸的反应混合物,从没有结合靶标的反应混合物除去
未结合的适体,将抗体加入结合目标表位的反应混合物中,并收集被抗体置换的适体。靶标可以是蛋白质。
[0425] 图2A-2B说明了竞争性分析选择策略。用目标靶标202孵育核酸适体候选物的随机集合(文库)。可以进行多轮结合,其中:1)文库与靶标一起孵育;2)洗涤文库-靶标混合物以除去未结合的适体候选物;3)从靶标洗脱结合的适体候选物;和4)将洗脱的适体候选物再
次加入靶标中并使其结合。图2A说明了结合靶标202的适体候选物201。在步骤i)中,然后将竞争抗体203加入反应中。图2B说明了与适体候选物201在抗体表位处竞争的候选抗体203。
适体候选物201被抗体置换,然后收集。
[0426] 竞争性结合
[0427] 如本文中所述的,可以针对目标靶标来鉴别适体。竞争性结合方案30可以用于针对目标靶标来鉴别适体,如图3中所概述的。目标分析物,例如,生物实体,如蛋白质或微囊泡,捕获至基质31。基质可以是,例如,平面基质或珠子。可以共价或非共价地捕获分析物,例如,可以使用抗体、适体或抗生物素蛋白链菌素-生物素连接来捕获分析物。将捕获的分析物接触寡核苷酸适体候选物32的集合。在一个实施方案中,所述集合包含随机产生的寡
核苷酸,例如,至少10、102、103、104、105、106、107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、1015、
16 17 18 19 20
10 、10 、10 、10 或至少10 个寡核苷酸。寡核苷酸结合混合物中的各种组分,包括分析物、基质、捕获剂(例如,抗体(Ab)、适体等)、反应管或孔、生物碎片等33。结合分析物的寡核苷酸包括目标靶标的适体候选物34。通过洗涤35除去未结合的寡核苷酸。这一步骤后,反应混合物包含由适体候选物结合的捕获分析物。将识别特定表位的配体(例如,抗体)接触反
应混合物37。配体通过与表位的竞争解离与配体结合相同表位的适体候选物38。收集并扩
增解离的适体候选物39。重复步骤32-39设定的次数n,例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、
12、13、14、15、16、17、18、19或20次,以进一步用结合与配体相同的表位的那些富集适体候选物。重复的循环后,如本文中公开的,通过测序和其他表征来评估剩余的适体310。
[0428] 与上述方法平行地进行对照筛选。丢弃通过对照筛选鉴别的任何适体。对照分析物包括但不限于与分析物孵育的空白基质、不含分析物的空白基质和使用对照配体进行的
方法,如不结合目标靶标的抗体。
[0429] 配体可以是目标生物标志物的抗体。该方法可以用于鉴别在生物分析中替代抗体的适体。例如,可以比等同抗体重复性更高地且更有效地产生适体。生物标志物可以是任何有用的生物标志物,包括但不限于表3或4中的生物标志物。在一个实施方案中,生物标志物是选自表3或4的微囊泡表面抗原。
[0430] 在一个实施方案中,本发明提供了一种选择适体组的方法,包括:(a)将适体候选物的集合接触包含靶标分子的样品;(b)除去未结合的适体候选物;(c)将样品结合靶标分
子的配体;和(d)分离通过与配体竞争从靶标分子解离的适体候选物,由此选择结合与配体相同的靶标的适体组。靶标分子可以是蛋白质。蛋白质可以是微囊泡表面抗原。表面抗原可以从微囊泡分离或保持嵌入微囊泡膜内。靶标分子可以直接或间接栓系于基质上。例如,靶标分子可以是被基质表面上的抗体或适体结合的蛋白质。在另一个实例中,靶标分子是微
囊泡的表面抗原,并且微囊泡栓系于基质上。
[0431] 用于置换适体候选物的配体可以包括小分子或蛋白质。在一些实施方案中,配体包括抗体。因此,所述方法可以用于鉴别结合与抗体相同的表位的适体。
[0432] 如本文中所述的,步骤(a)-(d)可以重复1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20次,其中步骤(d)中分离的适体候选物使用每次重复中输入步骤(a)中的适体候选物的集合。使用结合与配体相同的靶标的那些将这种重复过程用于进一步富集
适体候选物的集合。
[0433] 可以鉴别选定的适体组的成员用于进一步表征。在一些实施方案中,通过高通量筛选(HTS)进行鉴别。HTS可以是下一代测序。
[0434] 基序分析
[0435] 在大多数适体实验中,鉴别出结合靶标的多个适体序列。这些适体将具有各种结合亲和力。产生足以评估各自的亲和性的这许多适体的量可能是费时费力的。为了鉴别大
量具有最高亲和力的适体而无需物理上筛选大的子集,本发明提供了一种方法,其包括分
析目标靶标的一种或多种高亲和力适体的二维结构。在一个实施方案中,该方法包括针对
具有相似二维结构或基序但不必定具有相似的一级序列的适体来筛选数据库。在一个实施
方案中,该方法包括使用如本文中公开的或本领域已知的传统方法(例如,表面等离子体共振结合试验,参见,例如,图4)来鉴别高亲和力适体,模拟高亲和力适体的二维结构,并从预测与高亲和力适体具有相似二维结构的序列集合中鉴别适体。该方法由此提供了也结合目
标靶标的候选物的集合。可以使用本领域中已知的方法,例如,通过使用商业购得的软件程序(如,Vienna或mFold)进行的自由能(ΔG)计算来预测寡聚物的二维结构,例如,描述于
Mathews,D.,Sabina,J.,Zucker,M.&Turner,H中。热力学参数的扩展序列相关性提供了RNA
二级结构的有力预测。J.Mol.Biol.288,911-940(1999);Hofacker等,Monatshefte 
f.Chemie 125:167-188(1994);和Hofacker,I.L.Vienna RNA secondary structure 
server.Nucleic Acids Res.31,3429-3431(2003),将其内容全部按引用并入。参见图5A-
5B。序列的集合可以使用高通量测序平台(如,来自Life Technologies的Ion Torrent平
台)将来自随机产生的适体候选物集合进行测序。从预测与高亲和力适体具有相似二维结
构的序列集合鉴别适体可以包括将所得到的序列装载至选择的软件程序中以鉴别与高亲
和力适体具有相似二维结构的序列集合的成员。然后可以原位测定序列集合的亲和力,例
如,表面等离子体共振结合分析等。
[0436] 适体减量方法
[0437] 为了研发检测疾病(例如,癌症)的试验,通常筛选来自正常和患病患者的已知生物标志物的大群体以鉴别与疾病相关的标志物。这种方法只在区别标志物已经描述过时有
效。为了解决这个问题,本发明提供了一种方法,其包括最初用非靶标微囊泡或细胞一起孵育从大的适体集合中减去非-区别适体。非靶细胞可以是正常细胞或从其脱落的微囊泡。不结合正常微囊泡或细胞的适体然后用患病的微囊泡或细胞一起孵育。结合患病微囊泡或细
胞但不结合正常细胞的适体则可能是用于检测疾病的分析的候选物。这种方法不依赖于知
道患病样品中特定标志物的存在。
[0438] 减量方法可以用于鉴别优先识别所需靶标群体的适体。在一个实施方案中,减量方法用于鉴别先于对照(例如,正常或未患病的)群体优先识别来自患病靶标群体的靶标的
适体。患病靶标群体可以是来自患病的一个或多个个体的囊泡群体,而对照群体包括来自
未患病的一个或多个个体的囊泡。所述疾病可以是癌症或本文中公开的或本领域已知的其
他疾病。因此,该方法提供了相对对照靶标优先鉴别疾病靶标的适体。
[0439] 从对照血浆分离循环微囊泡,例如,来自不存在目标疾病的“正常”个体的血浆,如不存在癌症。使用本文中公开的或本领域已知的方法分离血浆中的囊泡。例如,可以通过以下方法中的一种从血浆分离囊泡:过滤、ExoQuick试剂、超滤、使用分子拥挤试剂(molecular crowding reagent)(例如,来自Life Technologies的TEXIS)、亲和性分离、亲和性选择或这些方法的任意组合。每种情况中分离的微囊泡将是多个囊泡类型的混合物,
并且将是各种大小的,除了超滤方法以外(其具有产生外来体大小囊泡的倾向)。用分离的
正常囊泡孵育随机产生的寡核苷酸文库(例如,如以下实施例1中所述产生的)。分离不结合这些囊泡的适体,例如,通过旋转囊泡并且收集含有非结合适体的上清液。然后将这些非结合适体接触从患病患者分离的囊泡(例如,使用如上所述的相同方法)以允许适体识别疾病
囊泡。接着,收集结合患病囊泡的适体。在一个实施方案中,分离囊泡,然后使用离液剂(例如,SDS或相似的去污剂)裂解,然后通过在亲和柱上运行裂解混合物来捕获。在生物素偶联的适体集合的情况中,亲和柱可以包括抗生物素蛋白链菌素珠。将分离的适体扩增。然后可以重复该过程,例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20次或更多次。
[0440] 在本发明的一个方面中,鉴别可以用于表征目标生物样品的适体谱。在一个实施2 3 4 5 6 7 8 9
方案中,将随机产生的寡核苷酸的集合,例如,至少10、10 、10、10、10、10 、10 、10 、10 、
1010、1011、1012、1013、1014、1015、1016、1017、1018、1019或至少1020个寡核苷酸,接触来自对照群体的生物组分或目标靶标。分离不结合来自对照群体的生物组分或目标靶标的寡核苷酸,
然后接触来自测试群体的生物组分或目标靶标。保留结合来自测试群体的生物组分或目标
靶标的寡核苷酸。保留的寡核苷酸可以用于通过将保留的寡核苷酸接触来自对照群体的生
物组分或目标靶标,分离不结合来自对照群体的生物组分或目标靶标的保留寡核苷酸并且
再次将这些分离的寡核苷酸接触来自测试群体的目标生物组分或靶标并分离结合寡核苷
酸而重复该过程。“组分”或“靶标”可以是样品中存在的寡核苷酸能够结合的任何物质(例如,多肽、肽、核酸分子、碳水化合物、脂质等)。然后重复该过程,例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、
10或更多次。所得到的寡核苷酸包含可以差异地相对于对照检测测试群体的适体。这些适
体提供适体谱,其包括使用一种或多种适体测定的生物印记,例如,包括使用一种或多种适体检测的组分或靶标的存在或水平的生物印记。
[0441] 图6中说明了示例性过程,其表明了使用来自作为对照的正常(非癌)个体的囊泡鉴别优先识别癌症囊泡的适体的方法。在该图中,将外来体作为示例,但本领域技术人员将认识到其他微囊泡可以以相同方式来使用。所得到的适体可以提供可以与正常囊泡差异地
检测癌症囊泡的谱。本领域技术人员将认识到相同的步骤可以用于获得适体谱以表征任何
目标疾病或病症。
[0442] 在一个实施方案中,本发明提供了通过以上方法鉴别的分离多核苷酸。本发明进一步提供了具有与通过以上方法鉴别的核苷酸序列至少60%同一的核苷酸序列的分离多
核苷酸。更优选地,分离的核酸分子与通过以上方法鉴别的核苷酸序列具有至少65%、
70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或更高同一性。在分离的多核苷酸长度长于或等于参照序列(例如,通过以上方法鉴别的序列)的情
况中,与全长参照序列进行比较。在分离的多核苷酸短于参照序列的情况中,例如,短于通过以上方法鉴别的序列,与相同长度的参照序列的区段进行比较(排除同源性计算需要的
任何环)。
[0443] 在相关方面中,本发明提供了一种使用适体谱表征生物学表型的方法。可以使用以上的方法来确定适体谱。可以针对测试样品确定适体谱并与对照适体谱进行比较。表型
可以是疾病或失调,如癌症。表征表型可以包括但不限于提供诊断、预后或治疗诊断。因此,适体谱可以给从其获得测试样品的受试者提供诊断、预后和/或治疗诊断读出结果。
[0444] 在另一个实施方案中,通过将适体分子的集合接触测试样品,将相同的适体集合接触对照样品和鉴别一种或多种差异地结合测试样品中而非对照样品中(反之亦然)的组
分或靶标的适体来确定测试样品的适体谱。在生物测试样品或对照样品情况中使用的“组
分”或“靶标”可以是样品中存在的适体能够与其结合的任何物质(例如,多肽、肽、核酸分子、碳水化合物、脂质等)。例如,如果样品是血浆或血清样品,适体分子可以结合与未患病受试者相比只在疾病状态中表达或差异表达(过表达或表达不足)的多肽生物标志物。测试
样品与对照样品相比的适体谱比较可以是基于适体结合的定性和定量测量(例如,结合vs.
未结合,或测试样品中的结合水平vs参照对照样品中的不同结合水平)。
[0445] 在一个方面中,本发明提供了一种鉴别靶标-特异性适体谱的方法,包括将生物测试样品接触适体分子的集合,将所述集合接触对照生物样品,鉴别一种或多种结合所述测
试样品中的组分但不结合对照样品的适体,由此鉴别所述生物测试样品的适体谱。在一个
实施方案中,针对疾病样品来选择适体的集合并与参照相比相比较,结合疾病样品中但非
参照样品中的组分的子集中的适体可以使用常规测序技术进行测序以鉴别结合的子集,由
此鉴别特定疾病样品的适体谱。以这种方式,适体谱提供了用于检测筛选的其他样品中的
疾病的个性化平台。此外,通过选择合适的参照或对照样品,适体谱可以给从其获得测试样品的受试者提供诊断、预后和/或治疗诊断读出结果。
[0446] 在相关方面中,本发明提供了一种选择适体集合的方法,包括:(a)将生物对照样品接触寡核苷酸的集合;(b)分离不结合生物对照样品的寡核苷酸集合的第一子集;(c)将
生物测试样品接触寡核苷酸集合的第一子集;和(d)分离结合生物测试样品的寡核苷酸集
合的第二子集,由此选择适体的集合。寡核苷酸的集合可以包含任何数量的所需序列,例
如,至少10、102、103、104、105、106、107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、1015、1016、1017、
1018、1019或至少1020个寡核苷酸,其可以存在于起始集合中。可以重复步骤(a)-(d)以进一步精炼(hone)适体的集合。在一个实施方案中,将这些步骤重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、
10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次。
[0447] 如本文中所述的,生物测试样品和生物对照样品可以包含微囊泡。在一个实施方案中,生物测试样品和任选的生物对照样品包含体液。体液可以包括但不限于外周血、血
清、血浆、腹水、尿液、脑脊液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液、预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液、腹水液、恶性流体、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液或其它灌洗液。
生物测试样品和任选的生物对照还可以包括肿瘤样品,例如,来自肿瘤或肿瘤组织的细胞。
在其他实施方案中,生物测试样品和任选的生物对照样品包括细胞培养基。在实施方案中,生物测试样品包括患病样品,而生物对照样品包括未患病样品。因此,适体的集合可以用于提供疾病的诊断、预后和/或治疗诊断读出结果。
[0448] 如所述的,本发明可以用于评估微囊泡。微囊泡是有力的生物标志物,因为囊泡提供包含多个信息块的一个生物实体。例如,如所述的,囊泡可以具有多种表面抗原,其每个提供补充的信息。考虑了癌症标志物和组织特异性标志物。如果两种标志物单独存在于样品中,例如,两者是循环蛋白质或核酸,不可能确定癌症标志物和组织特异性标志物是否源自相同的解剖部位。然而,如果癌症标志物和组织特异性标志物两者是单一微囊泡上的表
面抗原,囊泡自身将两种标志物关联并且提供疾病(通过癌症标志物)和疾病的起源(通过
组织特异性标志物)的指示。此外,囊泡可以具有许多可以评估的表面抗原以及有效负载。
因此,本发明提供了一种用于鉴别结合剂的方法,包括将多个细胞外微囊泡接触随机产生
的结合剂文库,鉴别对细胞外微囊泡的一种或多种组分具有亲和力的结合剂文库的子集。
结合剂可以包括适体、抗体和/或本文中公开的或本领域已知的任何其他有用的结合剂类
型。
[0449] 在相关方面中,本发明提供了一种用于鉴别多个靶标配体的方法,包括,(a)将参照微囊泡群体接触多个能够结合一种或多种微囊泡表面标志物的配体,(b)分离多种参照
配体,其中多种参照配体包括对参照微囊泡群体不具有亲和力的多种配体的子集;(c)将一种或多种测试微囊泡接触多种参照配体;和(d)从多种参照配体鉴别与一种或多种测试微
囊泡上的表面标志物形成复合物的配体的子集,由此鉴别多种靶配体。术语“配体”可以指结合另一化学实体以形成较大复合物的分子或分子基团。因此,结合剂包括配体。多个配体可以包括适体、抗体和/或本文中所述的或本领域已知的其他有用结合剂。
[0450] 本发明进一步提供了包含一种或多种试剂以进行以上方法的试剂盒。在一个实施方案中,一种或多种试剂包括包含一种或多种适体、抗体和本文中所述的或本领域已知的
其他有用结合剂的潜在结合剂的文库。
[0451] 基质-样品复合物
[0452] 本发明考虑了所述方法的多种变型来鉴别对样品中存在的靶标分子特异性的或结合样品存在的靶标分子的结合剂。在本文中任一实施方案的情况中的结合剂可以是能够
结合所需靶标分子的任何分子。下文中公开了这样的结合剂的实例。本文中任一个实施方
案可以包括鉴别能够结合测试的生物样品中存在的一种或多种组分的各种类型结合剂的
方法。在进一步的实施方案中,如上所述,表征了结合剂结合或相关的特异性靶标。
[0453] 在一个方面中,本发明提供了一种方法,包括:(a)将基质接触生物样品以允许形成基质-生物样品复合物;(b)将复合物接触多种候选结合剂;和(c)鉴别结合复合物或与复合物相关的一种或多种结合剂,由此选择一种或多种结合剂。
[0454] 在本文中的任一实施方案中,结合剂可以是任何合适的结合剂,包括本文中所述的那些,如核酸、DNA分子、RNA分子、抗体、抗体片段、适体、类肽、zDNA、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)、凝集素、肽、树状聚合物、膜蛋白标记剂、化学化合物或其组合。在一个实施方案中,结合剂包含抗体、抗体偶联物、抗体片段和/或适体。在一些实施方案中,结合剂包含多肽、肽或核酸分子。例如,结合剂可以是适体。多肽可以是抗体或其功能性片段。
[0455] 生物样品可以包含组织样品或细胞培养样品、体液或者动物或人受试者的可以分离用于评价的任何组分。在本文中的任一实施方案中,体液包括外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液、囊胚腔液、脐带血或其任一种的衍生物。这些和其他来源的生物样品可以包括异质微囊泡群体或同质微囊泡群体。
[0456] 在一些实施方案中,生物样品包含浓缩血浆样品、血清样品、澄清的血清样品或澄清的血浆样品。这些或其他来源的生物样品可以包含异质微囊泡群体或同质微囊泡群体。如微囊泡的情况中使用的,术语“异质”意思是微囊泡群体可以包含不同细胞或组织来源、通过不同的生物或细胞机制产生的微囊泡,和/或包含本文中讨论的不同大小的微囊泡。如微囊泡的情况中使用的,术语“同质”意思是(但不限于)微囊泡群体包含相同细胞或组织来源的、通过相同生物或细胞机制产生的微囊泡和/或包含如本文中讨论的相同大小范围的
微囊泡。在非限制性的实例中,通过将异质微囊泡群体接受亲和性分离或大小排阻方法,可以从异质微囊泡群体获得同质微囊泡群体。
[0457] 如本文中所用的,“澄清的”血清或“澄清的”血浆样品与未澄清的样品相比具有一种或多种丰富蛋白质的降低水平。在这样的情况中,一种或多种丰富蛋白质包括血液蛋白。例如,一种或多种丰富蛋白质可以包括白蛋白、IgG、转铁蛋白、纤维蛋白原、纤维蛋白、IgA、α2-巨球蛋白、IgM、α1-抗胰蛋白酶、补体C3、结合球蛋白、阿朴脂蛋白A1、A3和B;α1-酸性糖蛋白、血浆铜蓝蛋白、补体C4、C1q、IgD、前白蛋白(运甲状腺素蛋白)、血纤维蛋白溶酶原、其任一种的衍生物及其组合中的一种或多种。一种或多种丰富蛋白质可以包括白蛋白、免疫
球蛋白、纤维蛋白原、前白蛋白、α1抗胰蛋白酶、α1酸性糖蛋白、α1胎蛋白、结合球蛋白、α2巨球蛋白、血浆铜蓝蛋白、转铁蛋白、补体蛋白C3和C4、β2微球蛋白、β脂蛋白、γ球蛋白、C-反应蛋白(CRP)、脂蛋白(乳糜微粒、VLDL、LDL、HDL)、其他球蛋白(α、β和γ型)、凝血酶原、甘露糖-结合凝集素(MBL)、其任一种的衍生物及其组合中的一种或多种。
[0458] 可以使用本领域已知的或本文中公开的方法来耗尽一种或多种丰富蛋白质。例如,可以通过色谱方法(大小排阻、离子交换、免疫亲和等)、免疫亲和性、沉淀或其组合全部或部分地分离丰富蛋白质。在一些实施方案中,选择性地耗尽一种或多种丰富蛋白质包括
将生物样品接触促凝血酶原激酶。这一步骤可以用来沉淀纤维蛋白原,由此促进其去除。
[0459] 一种或多种丰富蛋白质优选耗尽至提高下游处理步骤性能的水平。例如,从生物样品选择性地耗尽一种或多种丰富蛋白质可以包括耗尽至少25%、30%、35%、40%、45%、
50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、
97%、98%、99%或100%的一种或多种丰富蛋白质。
[0460] 基质-生物样品复合物可以包括在基质和样品组分之间的连接。可以使用本文中公开的或本领域已知的任何有用的交联方法。在本文中的任一实施方案中,连接可以包括
交联。可以使用本文中公开的或本领域已知的任一有用的交联方法。在一个实施方案中,交联包括光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二甲酯、脂质交联剂、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(BS3)、醛、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙
基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯
(SMCC)、硫代琥珀酰亚胺-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-N-
羟基琥珀酰亚胺-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮苯甲酰胺)-己酰胺)乙基-1,3’-二硫代丙
酸酯(硫代-SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰)-N6-(6-生物素-酰胺己酰)-L-赖
氨酰]乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-生物素;可获自Thermo Fisher Scientific Inc,
Rockford IL.)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰-6-氨基-己酰)-N6-(6-生物素
酰胺己酰)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-LC-生物素;可获自Thermo 
Fisher Scientific Inc)、光反应性氨基酸(例如,L-光反应-赖氨酸和L-光反应-甲硫氨
酸,参见,例如,Suchanek,M.等(2005).Photo-leucine and photo-methionine allow 
identification of protein-protein interactions.Nat.Methods 2:261-267)、N-羟基
琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂(例如,NHS-叠氮化物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-PEG12-叠氮化物;各自可获自Thermo Fisher Scientific Inc)、NHS-膦试剂(例如,NHS-
膦、硫代-NHS-膦;各自可获自Thermo Fisher Scientific Inc),或其任意组合或修饰。
[0461] 在本文中的任一个实施方案中,基质可以与样品组分(例如,微囊泡)直接交联。微囊泡表面上的任何有用部分可以是连接的靶标,例如,表面蛋白、碳水化合物或脂质部分。在其他实施方案中,基质可以通过连接物连接微囊泡。
[0462] 在本文中的任一实施方案中,基质和样品可以通过包括提供功能性连接的其他组分的连接物连接,其中例如连接物在每端具有相同或两个不同的组分(例如,X-连接物-X或X-连接物-Y的式),其中“X”和“Y”表示配置成结合或与基质和生物样品中存在的组分关联的功能性部分。因此,将明显的是在一些情况中,X和Y是相同或不同的功能性部分。本文中公开了用于与所需的靶标部分连接、交联或相互螯合的这样的功能性部分的非限制性实
例。连接物可以是核酸或肽分子(例如,提供降低或防止位阻的臂)。连接物还可以是化学骨架,其自身以可用于共价连接所选择的基质(例如,珠子)和所选择的样品(例如,微囊泡)上存在的指定化学基团的功能性基团封端。连接物可以包括功能化脂质。有用的功能化脂质
包括但不限于16:0生物素基PE 1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(生物素基)(钠
盐)、18:1生物素基PE 1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(生物素基)(钠盐)、16:0生
物素基帽PE 1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)(钠盐)或18:1生物素
基帽PE 1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)(钠盐)、生物素鞘氨醇、生物素SIP、12:0生物素基MG、18:1-12:0生物素DG、12:0N-生物素基脂肪酸、18:1-12:0生物素PS、18:1-12:0生物素PA、18:1-12:0生物素PE、18:1-12:0生物素PC、18:1-12:0生物素CA、
12:0生物素基LPA、18:1-12:0生物素PIP3、12:0生物素基辅酶A,其全部可获自Avanti 
Polar Lipids,Inc.(Alabaster,Alabama)。功能性脂质可以用作脂质或膜锚。
[0463] 为了说明,在X-连接物-Y实例中,X是能够与基质(例如,珠子、平板、阵列)强结合或关联的部分,而Y是能够结合生物样品的组分(如,细胞、微囊泡等)的部分。X可以是常规交联剂,如胺/羰基特异性化合物,如本文中所述的或本领域已知的。Y也可以是常规交联剂,如胺/羰基特异性化合物,如本文中所述的或本领域已知的。在其他实施方案中,Y是脂质膜特异性部分。Y可以配置成嵌入囊泡、细胞或其他生物实体的脂质膜内。
[0464] 除了上述的功能性脂质,其他有用的膜锚实体包括但不限于二酰基甘油、二酰基磷酸甘油(磷脂)和固醇、二烷基甘油、二烷基-或二酰基-1-氨基-2,3-二羟基丙烷、具有8至
25个碳原子的长链烷基或酰基、鞘脂、神经酰胺、磷脂、糖基磷脂酰肌醇(GPI)膜锚序列、糖磷脂膜锚、膜受体片段、蛋白质结合受体、金属-螯合受体、免疫球蛋白Fc-结合受体、细胞因子或生长因子-结合受体、药物-结合受体、脂质模拟受体、跨膜受体、合成的蛋白质-结合受体、合成的金属-螯合受体、合成的免疫球蛋白Fc-结合受体、合成的细胞因子或生长因子-结合受体、合成的药物-结合受体、合成的脂质模拟受体、合成的跨膜受体、蛋白质、肽、肽模拟物、磷脂、鞘脂、类固醇、胆固醇、二氢胆固醇、麦角固醇、菜籽固醇、胆固醇胺、二氢胆固醇胺、麦角固醇胺、菜籽固醇胺、3-胆固醇胺、3-二氢胆固醇胺、3-麦角固醇胺、3-菜籽固醇胺、
3β-胆固醇胺、3β-二氢胆固醇胺、3β-麦角固醇胺、3β-菜籽固醇胺及其任一种的衍生物。术语“衍生物”可以用于指含有至少允许分子插入脂质膜中的部分的分子。胆固醇衍生物的实例包括胆固醇酯和胆固醇氨基甲酸酯。3β-胆固醇胺衍生物的实例包括,但不限于,N-烷基、N-芳基和N-酰基3β-胆固醇胺。还有其他有用的膜锚定部分和使用方法描述于以下的参考
文献中,将每一篇全部按引用并入本文中:Nizard等,"Anchoring Antibodies to 
Membranes Using a Diphtheria Toxin T Domain-ZZ Fusion Protein as a pH 
Sensitive Membrane Anchor,"FEBs Letters 433:83-88,1998;Nizard等,"Prolonged 
Display or Rapid Internalization of the IgG-Binding Protein ZZ Anchored to 
the Surface of Cells Using the Diphtheria Toxin T Domain,"Protein Engineering 
14(6):439-446,2001;Caras等,"Signal peptide for protein secretion directing 
glycophospholipid membrane anchor attachment",Science,vol.243:1196-1198
(1989);Lin等,"Expression of T Cell Antigen Receptor Heterodimers in a Lipid-
Linked Form,"Science Reports,1990;249:677-679;Hussey,Stephen L.等,"A 
Synthetic Membrane-Anchored Antigen Efficiently Promotes Uptake of 
Antifluorescein Antibodies and Associated Protein a by Mammalian Cells",
J.Am.Chem.Soc.,2001,vol.123,pp.12712-12713;美国专利申请2006/0068388 A1;美国专利No.7,083,958、7,160,856、7,288,368、7,371,404、7,407,947、7,514,400、7,611,863、7,
858,117、7,947,647、8,013,131、8,048,448、8,088,601、8,198,230;PCT专利申请PCT/US98/15124(WO 99/05255)、WO 00/59474、PCT/NZ02/00214(WO 03/034074)、PCT/NZ03/
00059(WO 03/087346)。
[0465] 本发明进一步包括通过本文中的方法鉴别的结合剂的鉴别。鉴别生物实体的方法是本领域已知的。例如,可以通过测序(Sanger,NextGen等)来鉴别核酸。
[0466] 在另一个方面中,本发明提供一种物质组合物,其包含基质-微囊泡复合物,其中基质是合成的。如基质-微囊泡复合物的情况中所用的,术语“合成的”意思是基质是人造的。基质可以是珠子(例如,磁珠、聚苯乙烯珠子等)、平面基质或本文中公开的或本领域已知的其他有用基质。组合物可以用于以上的方法中来鉴别结合剂。组合物还可以用于在包
含基质的分析中提供标准化。作为非限制性实例,连接于微囊泡的珠子可以用于在分析试
验中提供标准化,其中使用珠子捕获和检测生物样品中的微囊泡。
[0467] 在一个实施方案中,样品包含结合于基质的微囊泡。然后可以将该方法用于鉴别结合微囊泡的适体和/或其他结合剂,包括但不限于微囊泡表面抗原。可以使用各种方法将微囊泡结合于基质,例如:1)直接偶联;2)脂质锚定;3)抗体结合;和4)适体结合。参见图7A-D中的示意图。图7A说明了羧化微球与囊泡表面抗原的直接偶联。图7B说明了微囊泡通过生物素功能化的脂质锚锚定于微球。图7C说明了抗体与囊泡表面抗原的结合,其中将抗体与
羧化微球偶联。图7D说明了适体与囊泡表面抗原的结合,其中将适体与羧化微球偶联。通过所述方法产生的基质连接微囊泡可以用于针对本文中所述的微囊泡来筛选适体文库。图8-
10说明了使用微囊泡-基质复合物来筛选适体文库。图11-12呈现了微珠偶联的微囊泡的图
像。
[0468] 在一个方面中,本发明提供了一种生产稳定的基质-微囊泡复合物的方法,包括将基质接触微囊泡,其中用能够直接结合微囊泡表面上存在的至少一种组分的化学基团将基
质功能化。基质可以是珠子、孔、基体(例如,柱中的凝胶基体)或平面基质。化学基团可以包括可以将微囊泡连接于珠子的任何有用的化学基团,如以上描述的那些。例如,化学基团可以包括但不限于类肽、zDNA、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)、凝集素、肽/多肽、树状聚合物、膜蛋白标记剂、化学化合物、光致交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二甲酯、脂质交联剂、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(BS3)、醛、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)
环己烷-1-羧酸酯(SMCC)、硫代琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(硫
代-SMCC)、硫代-N-羟基琥珀酰亚胺基-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮苯甲酰胺)-己酰胺)
乙基-1,3’-二硫代丙酸酯(硫代-SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰)-N6-(6-生
物素-酰胺己酰)-L-赖氨酰]乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-生物素;可获自Thermo Fisher Scientific Inc,Rockford IL.)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰-6-氨基-己
酰)-N6-(6-生物素酰胺己酰)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-LC-生物素;
可获自Thermo Fisher Scientific Inc)、光反应性氨基酸(例如,L-光反应-赖氨酸和L-光反应-甲硫氨酸,参见,例如,Suchanek,M.等(2005).Photo-leucine and photo-
methionine allow identification of protein-protein interactions.Nat.Methods 
2:261-267)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂(例如,NHS-叠氮化物、NHS-
PEG4-叠氮化物、NHS-PEG12-叠氮化物;各自可获自Thermo Fisher Scientific Inc)、NHS-膦试剂(例如,NHS-膦、硫代-NHS-膦;各自可获自Thermo Fisher Scientific Inc)或其组合。化学基团可以不包括抗体或适体。化学基团可以包括如本文中公开的功能性基团,包括但不限于烃、卤素、含氧基团(即,C-O键)、含氮基团、含硫基团、含磷基团、含硼基团、羧基基团、氨基基团、羟基基团、酰肼基团、氯甲基基团或其组合,至少一种组分可以包含任何有用的生物组分,如本文中公开的,包括但不限于肽、多肽、蛋白质、脂质、碳水化合物、其衍生物或其组合。
[0469] 在相关方面中,本发明提供了一种从样品分离微囊泡的方法,包括将生物样品接触布置有能够与微囊泡形成复合物的脂质部分的基质,从样品分离任何形成的复合物,由
此分离微囊泡。本发明还提供了一种分离的复合物,其包含直接结合于与微囊泡复合的脂
质部分的合成基质,如图10B中所示。本发明的一个方面是将脂质部分(也称为“脂质锚”)结合至固定基质中,如平面片层或球体,其随后用作从来源生物样品分离或分隔微囊泡的试
剂(图10B)。基质通过直接共价连接(如通过酰胺键)结合于脂质锚或将脂质锚功能化以间
接结合基质(如通过使用抗生物素蛋白链菌素或抗生物素蛋白)(图10B)。本发明方法中所
用的生物样品可以是来自受试者或来自细胞培养物的任何生物流体,包括但不限于血液、
血浆、血清、细胞培养基(不管是粗制的或是澄清的)。可以在本发明方法的实施或本发明组合物的制造中结合的脂质锚实例包括本文中公开的或具有以下参照号的美国专利申请公
开中的那些:2013/0035371、2012/0264810、2012/0101148、2012/0027803;或美国专利
No.6,986,902,将每一篇的说明书全部按引用并入本文中。
[0470] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其包含一种或多种进行以上方法的试剂。在一个实施方案中,一种或多种试剂包括潜在结合剂的文库,其包含适体、抗体和本文中所述的或本领域已知的其他有用结合剂中的一种或多种。在另一个实施方案中,一种或多种试剂
包括由以上方法鉴别的适体。在再另一个实施方案中,一种或多种试剂包括基质-微囊泡复合物和/或是此类复合物的部分的试剂,例如,如本文中所述的连接物或交联剂。试剂盒可以包含可用于通过各种方法形成微囊泡-基质复合物(例如,通过直接偶联、脂质锚定、抗体结合和/或适体结合)的本文中公开的组分。
[0471] 负向和正向适体选择
[0472] 适体可以用于各种生物分析试验中,包括多种类型的依赖于结合剂的分析。例如,适体可以替代基于免疫的分析中的抗体来使用或与其一起使用。本发明提供了适体筛选方法,其鉴别在整个分析步骤中不结合任何表面(基质、管、滤器、珠子、其他抗原等)但特异性地结合目标抗原的适体。该分析依赖于负向选择来除去结合最终分析的非靶标抗原组分的
适体。负向选择后是正向选择来鉴别结合所需抗原的适体。
[0473] 在一个方面中,本发明提供了鉴别对于目标靶标特异性的适体的方法,包括(a)将候选适体的集合接触一种或多种分析组分,其中分析组分不包含目标靶标;(b)回收(a)中
不结合一种或多种分析组分的候选适体集合的成员;(c)将(b)中回收的候选适体集合的成
员在一种或多种混杂靶标的存在下接触目标靶标;和(d)回收步骤(c)中结合目标靶标的候
选适体,由此鉴别对于目标靶标特异性的适体。在该方法中,步骤(a)和(b)提供了负向选择来除去结合非靶标实体的适体。相反地,步骤(c)和(d)通过鉴别结合目标靶标但不结合其
他混杂靶标(例如,可以存在于包含目标靶标的生物样品中的其他抗原)的适体提供正向选
择。候选适体的集合可以包含至少10、102、103、104、105、106、107、108、109、1010、1011、1012、
1013、1014、1015、1016、1017、1018、1019或至少1020个核酸序列。实施例9中详细说明了进行所述方法的一种方式。
[0474] 在一些实施方案中,步骤(a)-(b)是任选的。在其他实施方案中,在进行步骤(c)中的正向选择之前,将步骤(a)-(b)重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次。正向选择也可以进行多轮。在鉴别对于目标靶标特异性的适体之前,可以将步骤(c)-(d)重复至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或至少20次。多轮可以提供提高的选择严格性。
[0475] 在一些实施方案中,在负向选择过程中与适体集合接触的一种或多种分析组分包括基质、珠子、平面阵列、柱、管、孔或滤器中的一种或多种。本领域技术人员将认识到分析组分可以包括可以是生物分析的部分的任何物质。
[0476] 目标靶标可以是被适体识别时可以检测的任何适宜的实体。在一个实施方案中,目标靶标包括蛋白质或多肽。如本文中所用的,“蛋白质”、“多肽”和“肽”可以互换使用,除非另外指出。目标靶标可以是核酸,包括DNA、RNA和本文中公开的或本领域已知的其任何一种的各种亚类。目标靶标可以包括脂质。目标靶标可以包括碳水化合物。目标靶标也可以是复合物,例如,包含蛋白质、核酸、脂质和/或碳水化合物的复合物。在一些实施方案中,目标靶标包括微囊泡。在这样的情况中,适体可以是微囊泡表面抗原的结合剂,例如,蛋白质。一般微囊泡表面抗原包括四跨膜蛋白、CD9、CD63、CD81、CD63、CD9、CD81、CD82、CD37、CD53、Rab-5b、膜联蛋白V和MGF-E8。本文表3中提供了其他的一般微囊泡表面抗原。
[0477] 微囊泡表面抗原还可以是疾病或失调的生物标志物。在这样的情况中,适体可以用于提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。例如,一种或多种蛋白质可以包括PSMA、
PCSA、B7H3、EpCam、ADAM-10、BCNP、EGFR、IL1B、KLK2、MMP7、p53、PBP、SERPINB3、SPDEF、SSX2和SSX4中的一种或多种。可以使用这些标志物来检测前列腺癌。本文表3-4中提供了其他的微囊泡表面抗原。
[0478] 一种或多种混杂靶标可以是目标靶标以外的抗原。例如,混杂靶标可以是存在于待分析样品中的另一种实体。作为非限制性实例,考虑待评估样品是来自个体的血浆样品。
目标靶标可以是蛋白质,例如,微囊泡表面抗原,其存在于样品中。在这种情况中,混杂靶标可以选自可能存在于血浆样品中的任何其他抗原。因此,正向选择应当提供识别目标靶标
但与混杂靶标具有最小(如果有的话)相互作用的候选适体。在一些实施方案中,目标靶标
和一种或多种混杂靶标包括相同类型的生物实体,例如,所有蛋白质、所有核酸、所有碳水化合物或所有脂质。作为非限制性实例,目标靶标可以是选自SSX4、SSX2、PBP、KLK2、SPDEF和EpCAM的蛋白质,并且一种或多种混杂靶标包括该组的其他成员。在其他实施方案中,目标靶标和一种或多种混杂靶标包括不同类型的生物实体,例如,蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质的任意组合。一种或多种混杂靶标还可以包含不同类型的生物实体,例如,蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质的任意组合。
[0479] 在一个实施方案中,本发明提供了通过以上方法鉴别的分离多核苷酸或其片段。本发明进一步提供了具有与通过以上方法鉴别的核苷酸序列至少60%相同的核苷酸序列
的分离多核苷酸。更优选地,分离的核酸分子与通过以上方法鉴别的核苷酸序列具有至少
65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或更高的同一性。在分离的多核苷酸长于或长度等于参照序列(例如,通过以上方法鉴别的序列)的情况中,可以用全长的参照序列来进行比较。在分离的多核苷酸短于参照序列(例如,短于通过以上方法鉴别的序列)的情况中,与相同长度的参照序列的区段进行比较(排除同
源性计算需要的任何环)。
[0480] 在相关方面中,本发明提供了一种选择适体组的方法,包括:(a)将适体的集合接触来自第一样品的微囊泡群体;(b)富集对来自第一样品的微囊泡群体显示出亲和力的适
体子集合;(c)将子集合接触来自第二样品的第二微囊泡群体;和(d)耗尽对来自第二样品
的第二微囊泡群体显示出亲和力的第二适体子集合,由此选择对来自第一样品的微囊泡群
体具有优先亲和力的适体组。
[0481] 第一样品和/或第二样品可以包含如本文中公开的生物流体。例如,生物流体可以包括但不限于血液、血液衍生物、血浆、血清或尿液。第一样品和/或第二样品还可以源自细胞培养物。
[0482] 在一个实施方案中,第一样品包括癌症样品,而第二样品包括对照样品,如非癌样品。第一样品和/或第二样品可以各自包括汇合的样品。例如,第一样品和/或第二样品可以包括来自2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90或100或超过100个个体的体液。在这样的情况中,可以选择集合的成员来代表所需的表型。在非限制性实例中,第一样品集合的成员可以来自患有癌症的患者,而第二样品集合的成员可以来自非癌对照。
[0483] 步骤(a)-(d)可以重复所需的次数以进一步富集适体中对来自第一样品的微囊泡群体具有优先亲和力的集合。例如,步骤(a)-(d)可以重复1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、
13、14、15、16、17、18、19、20或超过20次。来自步骤(d)的输出可以用作重复的步骤(a)的输入。在实施方案中,在重复步骤(a)-(d)之前,用不同的样品替代第一样品和/或第二样品。
在非限制性实例中,第一样品集合的成员可以来自癌症患者,而第二样品集合的成员可以
来自非癌对照。在随后的步骤(a)-(d)的重复中,第一样品集合可以包括来自不同于之前轮的癌症患者的样品。相似地,第二样品集合可以包括来自不同于之前轮的对照的样品。
[0484] 该方法可以进一步包括鉴别选定的适体组,例如,通过DNA测序来鉴别。测序可以按照需要通过下一代测序来进行。
[0485] 该方法还可以包括鉴别选择的适体组的靶标。本文中公开了鉴别适体靶标的方法。
[0486] 图13A说明了针对目标靶标筛选寡核苷酸文库的正向和任选负向轮的方案1300。提供了寡聚候选物的文库集合1301。寡聚候选适体的集合可以包含许多所需的成员,例如,至少10、102、103、104、105、106、107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、1015、1016、1017、1018、
1019或至少1020个核酸序列。为了进行正向选择,将寡聚物接触目标靶标1302。目标靶标可以是被适体识别时可以检测的任何合适的实体。目标靶标可以包括蛋白质或多肽、核酸(包括DNA、RNA及其各种亚类)、脂质、碳水化合物、复合物(例如,包含蛋白质、核酸、脂质和/或碳水化合物的复合物)。在一些实施方案中,目标靶标包括微囊泡。可以使用本文中公开的(参见,例如,实施例28-31)或本领域已知的方法将靶标固定于基质上。洗涤混合物,以除去未结合的寡聚物,且然后寡聚物从洗涤的混合物解离并收集1303。收集的寡聚物可以用作
新一轮靶标结合的输入,其可以重复多次(表示为1…n)。例如,正向选择可以重复1、2、3、4、
5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或超过20次。在正向选择的轮之间,任选地进行负向选择,其中将寡聚物接触一种或多种非靶标实体1304。非靶标实体可以是可干
扰所得到的适体与目标靶标的特异性结合的任何实体,包括但不限于其他生物实体、非疾
病特异性靶标和各种分析组分(基质、管等)。在负向选择过程中,保留不结合一种或多种非靶标实体的寡聚物并用作新一轮正向选择的输入1302。该步骤用于除去对非靶标实体具有
亲和力的寡聚物。所需轮数的正向选择1303和/或负向选择1304后收集的寡聚物作为表示
结合目标靶标的候选适体1305收集。
[0487] 图13B说明了相对癌症样品vs.非癌对照样品选择适体的一个这样的方案。该方案显示了8个癌症样品(Ca1-Ca8)和7个对照样品(nCa1-nCa7),其各自由单个样品或合并的样
品组成。平行运行七个不同的选择(选择1-选择7)。在每个选择中,候选适体的输入集合对于针对癌症样品之一的适体进行富集(“正向选择”),且然后将集合耗尽针对对照样品之一的适体(“阴性对照”)。按照所示的重复该过程。样品的排序在每个选择中可以改变以避免选择偏向。最后一轮正向选择后保留的适体包括选择的适体,其随后可以进一步发展成例
如分析的部分以区分癌症与非癌样品。每轮后可以将适体集合测序以追踪富集、耗尽、潜在问题等。
[0488] 适体靶标鉴别
[0489] 以上的方法和试剂盒可以用于鉴别区分两个生物标志物群体的结合剂。本发明进一步提供了鉴别结合剂的靶标的方法,如这个章节中所述的。例如,该方法可以进一步包括鉴别由结合剂识别的靶微囊泡的表面标志物。
[0490] 在一个实施方案中,本发明提供了鉴别结合剂的靶标的方法,包括:(a)将结合剂接触靶标以使靶标与结合剂结合,其中靶标包括微囊泡的表面抗原;(b)在不破坏靶标与结合剂结合的条件下破坏微囊泡;(c)分离靶标和结合剂之间的复合物;和(d)鉴别结合剂结
合的靶标。结合剂可以是由以上方法鉴别的结合剂,例如,适体、配体、抗体或可以区分两个生物标志物群体的其他有用的结合剂。
[0491] 用于进行所述方法的说明性方案显示于图14中。该图显示了栓系于基质1401的结合剂1402,为了说明的目的在此为适体。结合剂1402可以与基质1401共价连接。结合剂1402还可以是非共价连接的。例如,结合剂1402可以包括可以吸引于基质的标记,如生物素基
团,其可以与共价连接基质的抗生物素蛋白/抗生物素蛋白链菌素分子形成复合物。这可以允许适体和微囊泡之间形成复合物(尽管在溶液中),接着使用生物素标记捕获适体。结合
剂1402结合微囊泡1404的表面抗原1403。在箭头(i)指示的步骤中,破坏微囊泡而同时保留结合剂1402和表面抗原1403之间的复合物完整。在箭头(ii)指示的步骤中,除去破坏的微
囊泡1405,例如,通过洗涤或缓冲剂交换。在箭头(iii)指示的步骤中,从结合剂1402释放表面抗原1403。可以使用本文中公开的和/或本领域已知的方法来分析表面抗原1403以测定
其性质。该方法的靶标可以是与微囊泡相关的任何有用的生物实体。例如,靶标可以包括蛋白质、核酸、脂质或碳水化合物,或本文中公开的或本领域已知的其他生物实体。
[0492] 在所述方法的一些实施方案中,在破坏微囊泡之前,靶标与结合剂交联。不希望受到理论的束缚,这个步骤可有助于在破坏囊泡的同时维持结合剂和靶标之间的复合物。可以使用本文中公开的或本领域已知的任何有用的交联方法。在实施方案中,交联包括光致
交联、酰亚胺酯交联剂、辛二亚氨酸二甲酯、N-羟基琥珀酰亚胺酯交联剂、二磺基琥珀酰亚胺辛二酸酯(BS3)、醛、丙烯醛、巴豆醛、甲醛、碳二亚胺交联剂、N,N'-二环己基碳二亚胺(DDC)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐
(EDC或EDAC)、琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(SMCC)、硫代琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(硫代-SMCC)、硫代-N-羟基琥珀酰亚胺
基-2-(6-[生物素酰胺]-2-(p-叠氮苯甲酰胺)-己酰胺)乙基-1,3’-二硫代丙酸酯(硫代-
SBED)、2-[N2-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰)-N6-(6-生物素-酰胺己酰)-L-赖氨酰]乙基
甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-生物素;可获自Thermo Fisher Scientific Inc,Rockford 
IL.)、2-{N2-[N6-(4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰-6-氨基-己酰基)-N6-(6-生物素酰胺己酰
基)-L-赖氨酰酰胺]}乙基甲烷硫代磺酸酯(Mts-Atf-LC-生物素;可获自Thermo Fisher 
Scientific Inc)、光反应性氨基酸(例如,L-光反应-赖氨酸和L-光反应-甲硫氨酸,参见,例如,Suchanek,M.等(2005).Photo-leucine and photo-methionine allow 
identification of protein-protein interactions.Nat.Methods 2:261-267)、N-羟基
琥珀酰亚胺(NHS)交联剂、NHS-叠氮试剂(例如,NHS-叠氮化物、NHS-PEG4-叠氮化物、NHS-PEG12-叠氮化物;各自可获自Thermo Fisher Scientific Inc)、NHS-膦试剂(例如,NHS-
膦、硫代-NHS-膦;各自可获自Thermo Fisher Scientific Inc)或其任意组合或修饰。
[0493] 各种方法可以用于破坏微囊泡。例如,可以使用机械力、化学剂或其组合来破坏囊泡膜。在实施方案中,破坏微囊泡包括使用去污剂、表面活性剂、溶剂、酶或其任意有用的组合中的一种或多种。酶可以包括溶菌酶、溶葡萄球菌素、消解酶、纤维素酶、变溶菌素、聚糖酶、蛋白酶和甘露聚糖酶中的一种或多种。去污剂或表面活性剂可以包括辛基硫代葡糖苷(OTG)、辛基β-葡糖苷(OG)、非离子型去污剂、Triton X、Tween 20、脂肪醇、鲸蜡醇、硬脂醇、鲸蜡硬脂醇、油醇、聚氧乙二醇烷基醚(Brij)、八(乙二醇)单十二烷基醚、五(乙二醇)单十二烷基醚、聚氧丙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、辛基葡糖苷、聚氧乙二醇辛基苯酚醚、聚氧乙二醇烷基酚醚、壬苯聚醇-9、甘油烷基酯、甘油月桂酸酯、聚氧乙二醇山梨聚糖烷基酯、聚山梨酸酯、山梨聚糖烷基酯、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段共聚物、泊洛沙姆、聚乙氧基化牛脂胺
(POEA)、两性离子去污剂、3-[(3-胆酰胺丙基)二甲基铵基]-1-丙烷磺酸酯(CHAPS)、线性烷基苯磺酸酯(LAS)、烷基苯酚乙氧基化物(APE)、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、卵磷脂、离子去污剂、十二烷基硫酸钠(SDS)、西曲溴铵(CTAB)、鲸蜡基三甲基氯化铵(CTAC)、二盐酸奥替尼啶、氯化十六烷基吡啶(CPC)、杀藻胺(BAC)、苄索氯铵(BZT)、5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷、二甲基二-十八烷基氯化铵、二-十八烷基二甲基溴化铵(DODAB)、脱氧胆酸钠、壬基苯氧基聚乙氧基乙醇(Tergitol-型NP-40;NP-40)、月桂基硫酸铵、月桂醇聚醚硫酸钠(月桂基醚硫酸钠(SLES))、肉豆蔻醇聚醚硫酸钠、烷基羧酸酯、硬脂酸钠、月桂酰肌氨酸钠、基于羧酸酯的含氟表面活性剂、全氟壬酸酯、全氟辛酸酯(PFOA或PFO)和生物表面活性剂中的一种或多种。可以使用的机械破坏方法包括但不限于机械剪
切、珠磨、均质化、微流体化、超声处理、弗式压滤、撞击、胶体磨、减压、渗透压冲击、热解、冻-融、干燥或其任意组合中的一种或多种。
[0494] 如图14中所示,可以将结合剂栓系于基质。结合剂可以在结合剂与靶标之间的复合物形成之前或之后进行栓系。基质可以是任何有用的基质,如本文中公开的或本领域已
知的。在一个实施方案中,基质包括微球。在另一个实施方案中,基质包括平面基质。结合剂也可以是标记的。分离靶标与结合剂之间的复合物可以包括通过标记捕获结合剂。例如,标记可以是生物素标记。在这样的情况中,结合剂可以通过生物素-抗生物素蛋白结合事件连接于基质。
[0495] 鉴别从结合剂释放后的靶标的方法将取决于目标靶标的类型。例如,当靶标包括蛋白质时,鉴别靶标可以包括使用质谱(MS)、肽质量指纹谱(PMF;蛋白质指纹谱)、测序、N-末端氨基酸分析、C-末端氨基酸分析、Edman降解、色谱、电泳、二维凝胶电泳(2D凝胶)、抗体阵列和免疫分析。核酸可以通过测序来鉴别。
[0496] 本领域技术人员将认识到所述方法可以用于鉴别任何合适的靶标,包括与囊泡不相关的那些。例如,参照图14,除了箭头(i)指示的步骤(即,破坏微囊泡)以外的所有步骤可以针对循环靶标来进行,如蛋白质、核酸、脂质、碳水化合物或其组合。
[0497] 样品表征
[0498] 本发明的适体可以用于表征生物样品。例如,适体可以用于结合样品中的生物标志物。结合的生物标志物的存在或水平可以表示样品的特征,如与样品相关的疾病或失调
的诊断、预后或治疗诊断。
[0499] 在一个方面中,本发明提供了一种表征疾病或失调的方法,包括:(a)将生物测试样品接触本发明的一种或多种适体;(b)检测步骤(a)中形成的一种或多种适体与生物测试
样品中一种或多种适体结合的靶标之间的复合物的存在或水平;(c)将生物对照样品接触
一种或多种适体;(d)检测步骤(c)中形成的一种或多种适体与生物对照样品中一种或多种
适体结合的靶标之间的复合物的存在或水平;和(e)比较步骤(b)和(d)中检测的存在或水
平,由此表征疾病或失调。一种或多种适体可以包括可用于表征疾病或失调的任何适体,例如,包含本文中SEQ ID NO.1-241535任一个的适体、有用的修饰或其功能性片段。
[0500] 生物测试样品和生物对照样品可以各自包含组织样品、细胞培养物或生物流体。在一些实施方案中,生物测试样品和生物对照样品包括相同的样品类型,例如,两者都是组织样品或两者都是流体样品。在其他实施方案中,不同样品类型可以用于测试和对照样品。
例如,对照样品可以包含工程化的或另外的人工样品。
[0501] 生物流体可以包括体液。体液可以包括但不限于外周血、血清、血浆、腹水、尿液、脑脊液(CSF)、痰液、唾液、骨髓、滑液、房水、羊水、耳垢、乳汁、支气管肺泡灌洗液、精液、前列腺液、考珀液或预射精液、女性射出液、汗液、排泄物、毛发、泪液、囊液、胸腔积液和腹水液、心包液、淋巴、食糜、乳糜、胆汁、间质液、经血、脓液、皮脂、呕吐物、阴道分泌物、粘膜分泌物、稀便、胰液、鼻腔灌洗液、支气管肺抽吸液、囊胚腔液或脐带血中的一种或多种。在一些实施方案中,体液包括血液、血清或血浆。
[0502] 生物流体可以包含微囊泡。例如,生物流体可以是组织、细胞培养物或体液,其包含从样品中的细胞释放的微囊泡。微囊泡可以是循环微囊泡。
[0503] 一种或多种适体可以结合靶标生物标志物,例如,在表征样品中有用的生物标志物。生物标志物可以包括多肽或其片段,或本文中所述的或本领域已知的其他有用的生物
标志物(脂质、碳水化合物、复合物、核酸等)。在实施方案中,多肽或其片段是可溶的或膜结合的。膜结合的多肽可以包括细胞表面抗原或微囊泡表面抗原。生物标志物可以是选自表3或表4的生物标志物。
[0504] 表征可以包括疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。可以使用本发明的组合物和方法来表征各种疾病和失调,包括但不限于癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛。对于更多详细内容,参见本文中的“表型”部分。在实施方案中,疾病或失调包括增殖性或赘生性疾病或失调。例如,疾病或失调可以是癌症。在一些实施方案中,癌症包括乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、结肠直肠癌、黑色素瘤或脑癌。
[0505] 图15A是显示了可以使用本发明的一种或多种适体用于检测和/或定量目标靶标的分析配置的示意图1500。捕获适体1502连接于基质1501。基质可以是平面基质、孔、微珠或本文中公开的或本领域已知的其他有用基质。目标靶标1503被捕获适体1502结合。目标
靶标可以是被适体或其他结合剂识别时可以检测的任何合适的实体。目标靶标可以包括蛋
白质或多肽、核酸(包括DNA、RNA及其各种亚类)、脂质、碳水化合物、复合物(例如,包含蛋白质、核酸、脂质和/或碳水化合物的复合物)。在一些实施方案中,目标靶标包括微囊泡。目标靶标可以是微囊泡表面抗原。目标靶标可以是表3或4中的生物标志物,包括囊泡相关的生
物标志物。可以使用如本文中所述的各种技术,例如,色谱、过滤、离心、流式细胞术、亲和性捕获(例如,至平面表面、柱或珠子)和/或使用微流体装置,从样品分离微囊泡输入。检测适体1504也结合于目标靶标1503。检测适体1504携带可以被检测到的标记1505以通过捕获适
体1502来鉴别捕获至基质1501的靶标。标记可以是荧光标记、放射性标记、酶或本文中公开的其他可检测标记。捕获适体1502或检测适体1504可以用另一种结合剂(例如,抗体)来替
代。例如,可以用抗体来捕获靶标,并用适体来检测,或反之亦可。当目标靶标包含复合物时,捕获剂和检测剂(适体、抗体等)可以识别相同或不同的靶标。例如,当靶标是微囊泡时,捕获剂可以识别一种微囊泡表面抗原,而检测剂识别另一种微囊泡表面抗原。或者,捕获剂和检测剂可以识别相同的表面抗原。
[0506] 以上配置包括“夹心”分析形式,其可以包括免疫分析形式,如ELISA或微珠分析。在其他实施方案中,目标靶标1503没有被捕获至基质,而是在溶液中被检测。在这样的情况中,检测适体1504可以接触目标靶标,并在溶液中被直接检测,例如,使用流式细胞术分析等。
[0507] 表征样品的适体集合
[0508] 在一个方面中,本发明提供了一种表征样品的方法,其是通过将样品接触不同适体的集合,并测定集合中的各种适体结合样品的频率。例如,鉴别与非癌患者相比优先结合来自癌症患者的微囊泡的适体集合。收集例如来自怀疑患有癌症的患者的测试样品并接触
适体集合。从测试样品洗脱结合测试样品的适体,收集并鉴别,并且将结合的适体的组成与已知结合癌症样品的那些进行比较。各种测序、扩增和杂交技术可以用于鉴别洗脱的适体。
当使用大的适体集合时,可以通过高通量测序或通过杂交来进行适体鉴别。如果测试样品
以与对于来自癌症患者的微囊泡相似的方法被适体集合结合(例如,通过生物信息学分类
方法确定的),那么测试样品也指示癌症。使用这种方法,可以将结合一种或多种微囊泡抗原的适体集合用于表征样品而不必需知道适体集合的每个成员的准确靶标。本文中的实施
例23-24说明了本发明的一个实施方案。
[0509] 在一个方面中,本发明提供了一种针对测试样品表征病症的方法,包括:将微囊泡样品接触能够结合所述微囊泡样品中存在的一种或多种靶标的多种寡核苷酸适体,鉴别与样品形成复合物的一组寡核苷酸,其中该组预定为针对样品表征病症,由此针对样品表征
病症。
[0510] 在相关方面中,本发明提供了一种鉴别与测试样品相关的一组寡核苷酸适体的方法,包括:(a)将微囊泡样品接触多个寡核苷酸,分离与微囊泡样品形成复合物的一组寡核苷酸,(b)测定每个寡核苷酸的序列和/或拷贝数,由此鉴别与测试样品相关的一组寡核苷
酸。
[0511] 在再另一个相关方面中,本发明提供了一种将样品诊断为癌性的或易患癌的方法,包括将微囊泡样品接触预定与来自非癌样品的微囊泡相比优先与来自癌症样品的微囊
泡形成复合物的多种寡核苷酸适体。
[0512] 可以通过测序,例如,通过染料终止(Sanger)测序或高通量方法,来鉴别寡核苷酸。高通量方法可以包括快速测序大量核酸的技术,包括下一代计数,如大规模平行签名测序(MPSS);Polony测序;454焦磷酸测序;Illumina(Solexa)测序;SOLiD测序;Ion Torrent半导体测序;DNA纳米球测序;Heliscope单分子测序;单分子实时(SMRT)测序或其他方法,如Nanopore DNA测序;隧道电流(Tunnelling currents)DNA测序;通过杂交的测序;使用质谱的测序;微流体Sanger测序;基于显微术的技术;RNAP测序;体外病毒高通量测序。还可以通过杂交技术来鉴别寡核苷酸。例如,可以使用具有可寻址位置的微阵列并且由此检测集
合的各个不同成员。
[0513] 该多种寡核苷酸适体或寡核苷酸适体的集合可以包括任何所需数量的寡核苷酸适体以允许样品的表征。在各个不同的实施方案中,该集合包含至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、
11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、250、300、350、
400、450、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000或至少1000个不同的寡核苷酸成员。
[0514] 可以通过正向或负向选择的一个或多个步骤来预先选择多个寡核苷酸适体,其中正向选择包括针对与测试样品相比具有基本上相似的特征的样品选择寡核苷酸,并且其中
负向选择包括针对与测试样品相比具有实质性不同特征的样品选择寡核苷酸。基本上相似
的特征意思是用于正向选择的样品在一个或多个目标特征上是测试样品典型的。例如,用
于正向选择的样品可以来自癌症患者或细胞系,而测试样品可以是来自患有或怀疑患有癌
症的患者的样品。实质性不同的特征意思是用于负向选择的样品在一个或多个目标特征上
不同于测试样品。例如,用于负向选择的样品可以来自未患癌症的个体或细胞系(例如,“正常”或另外的“对照”样品),而测试样品可以是来自患有或怀疑患有癌症的样品。癌症可以是乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、结肠直肠癌、黑色素瘤、脑癌或其他癌症。
[0515] 通过选择所需表型代表性的样品来检测和/或区分,表征可以包括针对许多疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。可以使用本发明的组合物和方法来表征各种疾病和失调,包括但不限于癌症、恶变前病症、炎性疾病、免疫疾病、自身免疫性疾病或失调、心血管疾病或失调、神经疾病或失调、传染病和/或疼痛。对于更多详细内容,参见本文中的“表型”部分。在实施方案中,疾病或失调包括增殖性或赘生性疾病或失调。例如,疾病或失调可以是癌症。在一些实施方案中,癌症包括乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、结肠直肠癌、黑色素瘤或脑癌。
[0516] 图15B是显示了使用适体集合来表征样品的表型的示意图1510,所述样品如以上所列那些。提供针对目标靶标的适体集合1511。例如,可以富集适体的集合来靶向一种或多种微囊泡。集合的成员可以结合不同的靶标(例如,微囊泡表面抗原)或一种或多种微囊泡
上存在的相同靶标的不同表位。将集合接触待表征的测试样品1512。例如,测试样品可以是来自患有或怀疑患有给定疾病或失调的个体的生物样品。洗涤混合物来除去未结合的适
体。从样品洗脱或另外解离剩余的适体并收集1513。例如通过测序或杂交鉴别收集的适体。
将所鉴别的存在和/或拷贝数用于表征表型1514。例如,可以选择适体的集合作为优先识别从癌细胞脱落的微囊泡的适体。该方法可以用于检测样品是否保留结合癌症相关微囊泡的
适体,由此允许将样品表征为癌的或非癌的。
[0517] 图15C是显示了图15B中方法的实施的示意图1520。提供了鉴别为结合微囊泡群体的适体集合。可以使用本文中所述的各种技术,例如,色谱、过滤、超滤、离心、超离心、流式细胞术、亲和性捕获(例如,捕获至平面、柱或珠子)和/或使用微流体技术,从样品分离微囊泡群体。输入样品包含从测试样品分离的微囊泡1522。例如,测试样品可以是来自患有或怀疑患有给定疾病或失调的个体的生物样品。将集合接触待表征的分离微囊泡1523。洗涤混
合物来除去未结合的适体,并从样品洗脱或另外解离剩余的适体和收集1524。如上所述,鉴别收集的适体1525,并将剩余适体的存在和/或拷贝数用于表征表型1526。
[0518] 在图15C的替代实施方案中,将适体集合1520直接接触包含或预期包含微囊泡的生物样品。此后从样品分离微囊泡,并洗涤混合物来除去未结合的适体,且解离和收集剩余的适体1524。后续步骤如上所述进行。作为这个替代配置的实例,将生物样品,例如,血液、血清或血浆样品,直接接触适体集合。然后通过本文中公开的各种技术,包括但不限于超离心、超滤、流式细胞术、亲和性分离等,来分离微囊泡。然后例如通过测序、杂交或扩增来鉴别剩余的适体。
[0519] 在相关方面中,本发明提供了一种物质组合物,其包含可以用于进行所述方法的多种寡核苷酸,所述方法包括使用适体集合来表征表型。该多种寡核苷酸可以包含本文中
所述那些中的任一种,包括SEQ ID NO.1-241535中的一种或多种。在一些实施方案中,多种寡核苷酸选自SEQ ID NO.1-230810。在再其他实施方案中,多种寡核苷酸选自SEQ ID 
NO.230811-230899。多种寡核苷酸可以选自SEQ ID NO.230900-230927,或选自SEQ ID 
NO.231018-241535。组合物可以包含这些序列中的任一个。选定的寡核苷酸可能能够结合
生物样品中存在的多种靶标。在本发明的一些实施方案中,组合物包含SEQ ID NO.231018-
241535中所列的至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、
50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、
6000、7000、8000、9000、10000个或全部寡核苷酸。组合物可以包含SEQ ID NO.231018-
241535中所列的至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、
50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、
6000、7000、8000、9000、10000个或全部寡核苷酸。物质组合物还可以包含表23-24任一个中所示的一种或多种寡核苷酸,其能够结合生物样品中存在的多种靶标。例如,组合物可以包含表23或表24中所列的至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个寡核苷酸。寡核苷酸可以用于主题方法中来表征癌症样品,包括但不限于乳腺癌样品或前
列腺癌样品。
[0520] 在相关方面中,本发明提供了一种进行高通量测序的方法,包括:用微囊泡样品进行多个寡核苷酸的至少一个(i)负向选择或(ii)一个正向选择;获得一组寡核苷酸来提供多个寡核苷酸的负向结合子集或正向结合子集,其中多个寡核苷酸的负向结合子集不结合
微囊泡样品,并且其中多个寡核苷酸的正向结合子集结合微囊泡样品;将负向结合子集或
正向结合子集接触测试样品;洗脱结合于测试样品的寡核苷酸来提供多种洗脱寡核苷酸;
并进行多种洗脱寡核苷酸的高通量测序以鉴别多种洗脱寡核苷酸的成员的序列和/或拷贝
数。可以按照本文中公开的进行使用微囊泡样品的多种寡核苷酸的负向和正向选择。如本
文中所述的,通过多个洗脱寡核苷酸的成员的序列和/或拷贝数揭示的适体谱可以用于表
征测试样品的表型。
[0521] 在相似的方面中,本发明提供了一种用于鉴别测试样品特异性的寡核苷酸的方法。该方法包括:(a)针对样品富集多种寡核苷酸以提供一组预定与靶样品形成复合物的寡核苷酸;(b)将(a)中的多个接触测试样品以允许形成寡核苷酸与测试样品的复合物;(c)收集(b)中形成复合物的寡核苷酸以提供回收的寡核苷酸子集;和(d)通过高通量测序或杂交
对回收的寡核苷酸子集进行分型,由此鉴别测试样品特异性的寡核苷酸。测试样品可以包
含多种微囊泡。寡核苷酸可以包括RNA、DNA或两者。在一些实施方案中,该方法进一步包括进行信息学分析以鉴别包括与预定与靶标样品形成复合物的寡核苷酸具有至少50%、
55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、
98%或至少99%序列同一性的寡核苷酸子集。
[0522] 本发明进一步提供了一种试剂盒,其有助于使用适体集合来表征表型。试剂盒可以包括用于进行所述方法的试剂。相关地,本发明提供了试剂用于进行此类方法的用途。如上所述,试剂可以包括适体、适体集合或包含此类适体的组合物。
[0523] 核酸阴性对照
[0524] 在另一个方面中,本发明提供了阴性对照组合物,其包含非靶标结合核酸和基质。可以通过以上所述的本发明的选择方法来提供非靶标结合核酸,其中核酸鉴别为非靶标结
合适体。例如,非结合适体可以在正向选择过程中鉴别为非靶标结合适体。在一些实施方案中,非结合适体预测为具有最小的(如果有的话)二级结构。一旦鉴别出核酸序列,可以使用软件程序来分析其序列以估算其二维折叠结构。用于基序鉴别的公知序列比对程序和算法
可以用于鉴别序列基序并消减更大的序列数据集的维度。此外,软件程序如Vienna和mfold是适体选择领域的技术人员公知的,并可以基于二级结构基序(共有的形状)用于更多的组
序列。
[0525] 非靶标结合核酸可以与基质结合。可以通过共价或非共价结合来结合。在一些实施方案中,非靶标结合核酸与基质偶联。可以使用组合物作为阴性对照进行本文中所述的
或本领域已知的检测分析试验。可以以任何合适的方式来使用阴性对照。例如,当使用微滴定平板或平面阵列时(参见,例如,图1A),阵列的孔或区域可以接触非靶标结合核酸。可以进行分析并且可以从源自靶标的分析信号减去从接触非靶标结合核酸的阵列区域得到的
任何信号。相似地,当在分析中使用微珠阵列时(参见,例如,图1B),分析中可以包括与非靶标结合核酸接触的一部分珠子。可以进行分析,并且可以从源自靶标的分析信号减去从接
触非靶标结合核酸的珠子得到的任何信号。如所述的,按照需要,非靶标结合核酸可以与基质偶联或不偶联。
[0526] 在一个实施方案中,本发明的非靶标结合、阴性对照核酸包括具有与选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、
97、98、99或100%同源的序列的核酸。例如,核酸可以具有与选自SEQ ID NO.230938-
231008任一个的序列至少91、92、93、94、95、96、97、98、99或100%同源的序列。核酸可以具有SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列,例如,SEQ ID NO.230938。核酸可以用作根据本发明的方法和组合物的阴性对照核酸。
[0527] 在相关方面中,本发明提供了一种检测怀疑含有生物实体的生物样品中的生物实体存在或水平的方法,包括:(a)提供包含基质和如上所述的阴性对照组合物的组合物,其中基质包括生物实体的一种或多种结合剂;(b)将生物样品接触步骤(a)中提供的组合物;
(c)检测对应于步骤(b)中一种或多种结合剂识别的生物实体量的靶标信号;和(d)将步骤
(c)中检测的靶标信号针对由阴性对照组合物产生的信号量标准化,由此检测生物样品中
生物实体的存在或水平。如所示的,标准化靶标信号可以包括从靶标信号减去对照信号。
[0528] 一种或多种结合剂可以是抗体、适体或本文中公开的或本领域已知的其他合适的结合剂。相似地,生物实体可以是本文中公开的或本领域已知的任何合适的生物标志物。在一个实施方案中,生物实体包括蛋白质。在另一个实施方案中,生物实体包括微囊泡。在这样的情况中,一种或多种结合剂可以是微囊泡表面抗原特异性的。微囊泡表面抗原可以是
本文中公开的抗原,例如,表3-4中公开的。在一些实施方案中,微囊泡表面抗原是疾病或失调的生物标志物。因此,所述方法可以提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。
[0529] 在一个实施方案中,本发明提供了通过以上方法鉴别的分离的多核苷酸或其片段。本发明进一步提供了具有与通过以上方法鉴别的核苷酸序列至少60%相同的核苷酸序
列的分离多核苷酸。更优选地,分离的核酸分子与通过以上方法鉴别的核苷酸序列具有至
少65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或更高同一性。在分离的多核苷酸长度长于或等于参照序列(例如,通过以上方法鉴别的序列)的情况中,用全长的参照序列进行比较。在分离的多核苷酸短于参照序列的情况中,例如,短于通过以上方法鉴别的序列,针对相同长度的参照序列的区段进行比较(排除同源性计算需要的任何环)。
[0530] 在一个方面中,本发明提供了阴性对照适体,其中适体序列包括乱序形式的靶结合核酸。例如,公开了本文中的适体,其结合蛋白质(例如,EpCAM、PSMA)或微囊泡(例如,前列腺和乳腺癌微囊泡)。用于任一种靶结合适体的阴性对照可以是其随机乱序的序列。
[0531] 本发明进一步提供了一种用于进行本发明方法的试剂盒。如以下进一步描述的,试剂盒可以包含用于进行所述方法的一种或多种试剂。在特定的实施方案中,一种或多种
试剂包含非靶标结合、阴性对照核酸或阴性对照组合物。试剂盒可以包含基质和/或目标靶标的目标结合剂。阴性对照组合物可以用于对于由结合剂和目标靶标的结合产生的信号标
准化。
[0532] 封闭适体
[0533] 在一些实施方案中,本发明核酸用作基质的封闭剂。在基质和所需分子或实体(例如,结合剂)之间的偶联反应后,可以将封闭剂施应于基质以最小化涂覆的基质与非靶标分子之间的非特异性相互作用。可以选择封闭剂以最小化非特异性相互作用但不干扰任何所
需的相互作用,如测试溶液中与基质偶联的目标分子和另一目标分子之间的特异性相互作
用。常用的封闭剂包括BSA(牛血清白蛋白)、酪蛋白(奶基蛋白质)、肽酶(水解酪蛋白)、非离子型表面活性剂(例如, 20和 X-100)、非反应的抗体或其片段(例如,
off-species)、FSG(鱼皮明胶)、纯明胶或明胶水解酶、PEG(聚乙二醇)、非-反应血清、非-反应蛋白质和各种本领域已知的商业可购得的封闭剂。非-反应蛋白是指应当具有最小的(如
果有的话)与分析组分的相互作用的蛋白质。
[0534] 图16A-16B说明了使用适体来封闭基质上的未偶联羧基基团。图16A说明了一部分适体1601与连接于平面基质1603的羧基基团1602之间的氢键键合。图16B说明了一部分适
体1601与连接于微球基质1604的羧基基团1602之间的氢键键合。羧基基团1602进一步连接
于抗体1605。鸟嘌呤是唯一一种可以形成两个氢键合的核苷酸。
[0535] 在一个方面中,本发明提供了非-结合核酸。可以选择非-结合核酸以具有最小的(如果有的话)与目标分析组分的相互作用。例如,非结合核酸可以具有最小的(如果有的
话)与目标分析靶标分子的相互作用。然而,封闭适体可以结合其他分析组分,例如,基质、管、珠子等,由此最小化靶标分子与对于靶标分子特异性的结合剂以外的其他任何分析组
分之间的相互作用。本发明还提供了封闭组合物,其包含非-结合核酸和选自BSA(牛血清白蛋白)、酪蛋白(奶基蛋白质)、肽酶(水解酪蛋白)、非离子型表面活性剂(例如,
20和 X-100)、非反应抗体或其片段(例如,off-species)、FSG(鱼皮明胶)、纯明胶
或明胶水解酶、PEG(聚乙二醇)、非-反应血清、非-反应蛋白质和本领域技术人员已知的各种商业可购得的封闭剂的一种或多种封闭组分。
[0536] 在一个实施方案中,非-结合核酸包含与选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100%同源的序列。例如,核酸可以具有与选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列至少91、92、93、94、
95、96、97、98、99或100%同源的序列。核酸可以具有SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列,例如,SEQ ID NO.230938。
[0537] 在相关方面中,本发明提供了一种方法,包括将非结合核酸接触基质以封闭基质,将生物样品接触封闭的基质,并检测一种或多种生物实体与基质的结合。非结合核酸可以包括在以上提供的封闭组合物中。基质也可以是如本文中所述的基质,包括但不限于平面
基质或微球。这样的封闭可以完全或部分抑制不需要的结合事件。
[0538] 本发明进一步提供了一种用于进行本发明方法的试剂盒。如以下进一步描述的,该试剂盒可以包含用于进行所述方法的一种或多种试剂。在特定的实施方案中,一种或多
种试剂包含非-结合核酸或封闭组合物。试剂盒可以包含基质和/或目标靶标的目标结合
剂。非-结合核酸或封闭组合物可以用于封闭基质。
[0539] 在一个实施方案中,本发明提供了通过以上方法鉴别的分离多核苷酸或其片段。本发明进一步提供了具有与通过以上方法鉴别的核苷酸序列至少60%相同的核苷酸序列
的分离多核苷酸。更优选地,分离的核酸分子具有与通过以上方法鉴别的核苷酸序列的至
少65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或更高同一性。在分离的多核苷酸长度长于或等于参照序列(例如,通过以上方法鉴别的序列)的情况中,与全长参照序列进行比较。在分离的多核苷酸短于参照序列的情况中,例如,短于以上方法鉴别的序列,与相同长度的参照序列的区段进行比较(排除同源性计算需要
的任何环)。
[0540] 在一些实施方案中,选择结合功能性基团(例如,生物分析的一种或多种组分上存在的功能性基团)的封闭适体。以下进一步详细描述这样的功能性基团结合适体。
[0541] 功能性基团结合适体
[0542] 在一个方面中,本发明提供了能够结合目标功能性基团的适体。如本文中使用的功能性基团是负责那些分子的特征性化学反应的分子内原子或键的基团。相同的功能性基
团将经历相同或相似化学反应而与作为其中一部分的分子的大小无关。然而,其相对反应
性可以通过附近的功能性基团来修饰。“部分”可以是功能性基团或可以由一个或多个功能性基团组成。
[0543] 功能性基团的原子通过共价键彼此连接和与分子的其余部分连接。共价结合原子的基团带有净电荷时,所述基团可以称为多原子离子或复合离子。化合物的任何原子亚组
也可以称为原子团,并且如果共价键均裂,所得到的片段基团称为自由基。
[0544] 本发明的适体可以针对各种目标功能性基团。功能性基团可以包括但不限于烃、卤素、含氧基团(即,C-O键)、含氮基团、含硫基团、含磷基团或含硼基团。说明性的烃包括但不限于烷烃、烯烃、炔烃、苯衍生物、甲苯衍生物、支链或环状烷烃、碳阳离子和碳阴离子。说明性的卤素包括但不限于卤代烷烃、氟代烷烃、氯代烷烃、溴代烷烃和碘代烷烃。说明性含氧基团包括但不限于醇类、酮类、醛类、酰基卤化物、碳酸酯、羧酸酯、羧酸、酯类、氢过氧化物、醚类、半缩醛类、半缩酮类、缩醛类、缩酮类、原酸酯类和原碳酸酯类。说明性含氮基团包括但不限于酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、叠氮化物、偶氮化合物、氰酸酯、硝酸酯、腈、亚硝酸酯、硝基化合物、亚硝基化合物和吡啶衍生物。说明性含硫基团包括但不限于硫醇、硫化物、二硫化物、亚砜、砜、硫酸(sulfunic acid)、磺酸、硫氰酸酯、异氰酸酯(isothyanate)、硫酮和硫醛。说明性含磷基团包括但不限于膦、磷烷、膦酸、磷酸酯和磷酸二酯。说明性含硼基团包括但不限于硼酸、硼酸酯、二取代硼酸和二取代硼酸酯。
[0545] 本发明的适体可以针对选自缩醛类、酰基、酰基卤化物、烯基、烃氧基、烷氧基、炔基、酰胺、胺氧化物、胺、碳二亚胺、carboximidates、羧酸、氰酰胺、氰酸酯、二硫代氨基甲酸酯、烯醇、酯类、醚类、肼、腙、氧肟酸、酰亚胺、异氰酸酯、胩、异硫氰酸酯、缩酮类、烯酮类、酮类、离去基团、腈、有机卤化物、有机磷、原酸酯、肟、氟代膦酸酯、硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、二硫代膦酸酯、氟磷酸酯、硫逐磷酸酯、保护基团、焦磷酸酯、氨基脲、缩氨基脲、氨基磺酸酯、磺酸酯、砜、磺酸、磺酰基、磺基肟、磺酰化合物、硫代酰胺、硫氰酸酯、硫酯、硫醇盐、硫酮、硫代磷酰化合物和硫代亚磺酸酯的一种或多种功能性基团。
[0546] 本发明的适体可以针对选自乙缩醛、乙酰氧基、乙炔化物、酸酐、活化基团、酰基氯、酰基卤化物、缩羰酯、偶姻、酰基硅烷、醇、醛、醛亚胺、烷烃、烯烃、烃氧基、烷基环烷、烷基亚硝酸酯、炔烃、丙二烯、酰胺、脒、缩醛胺、氧化胺、叠氮化物、吖嗪、氮丙啶、氧化偶氮基、双官能、二硫代缩氨基脲、缩二脲、硼酸、氨基甲酸酯、氨甲酰基、卡巴肼、碳烯、甲醇、碳酸酯、羰基、氨甲酰、carboximidate、羧酸、氯甲酸酯、枯牧烯、氰酸酯、氨腈、氰醇、钝化基团、缩酚酸、重氮基、二醇、二硫代氨基甲酸酯、烯胺、烯二炔、烯醇、烯醇醚、烯酮、烯炔、环硫化物、环氧化物、酯、醚、氟代磺酸酯、卤代醇、卤代酮、半缩醛、半胺醛、硫代半缩醛、酰肼、腙、氧肟酸、羟基、羟胺、亚胺、亚胺离子、异硫脲阳离子、乙烯酮、乙烯酮亚胺、酮、羰游基、内酰胺、乳醇、内酯、次甲基、甲基、硝酸酯、腈鎓内盐、腈亚胺、硝基化合物、硝基胺、氮酸酯、硝酮、硝鎓离子、亚硝胺、亚硝基、原酸酯、脎、氧杂吖丙啶、肟、n-氧代铵盐、过氧化物、过氧酸、持久性碳烯、酚类、磷杂烯烃、磷杂炔烃、磷酸酯、亚膦酸酯、膦、氧化膦、次膦酸酯、膦酸酯、亚膦酸酯、膦鎓、正膦、s-亚硝基硫醇、席夫碱、硒醇、硒酸、硒酮、氨基脲、缩氨基脲、甲硅烷基烯醇醚、甲硅烷基醚、亚磺酰胺、次磺酸、烃基硫化氯、硫化物、烃基硫亚胺、亚磺酰胺、亚磺酸、亚硫酸酯、磺酰胺、磺酰苯胺、磺酸酯、磺酰基、卤代磺酰基、亚砜、硫酰基、磺内酯、碲醇、硫醛、硫代缩醛、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫代羧基、硫代氰酸酯、硫酯、硫醚、酮缩硫醇、硫酮、硫醇、硫内酯、硫脲、甲苯磺酰基腙、三氮烯、三醇、脲、香草基、黄原酸酯、鎓内盐和ynolate的一种或多种功能性基团。
[0547] 功能性基团可以栓系于基质表面以促进其他分子与基质表面的共价连接。例如,基质可以是羧基修饰的、氨基修饰的、羟基修饰的、酰肼修饰的和/或氯甲基修饰的。
[0548] 在一个实施方案中,适体结合羧基基团。适体可以具有高GC含量,例如,高于50%、60%、70%、80%、90%、95%或更高的GC含量。适体的核酸序列可以是具有与选自SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、
97、98、99或100%同源的序列的核酸。例如,核酸可以具有与选自SEQ ID NO.230938-
231008任一个的序列至少91、92、93、94、95、96、97、98、99或100%同源的序列。核酸可以具有SEQ ID NO.230938-231008任一个的序列,例如,适体可以具有SEQ ID NO.230938的序
列。
[0549] 在一些实施方案中,适体进一步修饰以包含至少一个化学修饰。化学修饰可以选自:糖位置的化学取代;磷酸位置的化学取代;和核酸碱基位置的化学取代。化学修饰也可以选自:修饰的核苷酸的并入,3’加帽,与胺连接物的偶联,与高分子量、非免疫原性化合物的偶联,与亲脂性化合物的偶联,与药物的偶联,与细胞毒性部分的偶联,以及用放射性同位标记。细胞毒性部分可以与适体的5’端偶联,其可以与适体的3’端偶联,或细胞毒性部分可以与适体的两个末端偶联。在一些实施方案中,细胞毒性部分包封在纳米颗粒中,例如,脂质体、树状聚合物和/或梳型聚合物。在其他实施方案中,细胞毒性部分包含小分子细胞毒性部分。小分子细胞毒性部分可以选自酰肼长春花碱、卡奇霉素、长春花属生物碱、
cryptophycin、tubulysin,多拉斯他汀-10、多拉斯他汀-15、阿里他汀E、根霉素、埃博霉素B、埃博霉素D、紫杉烷类、美登素类及其任意变体和衍生物。细胞毒性部分还可以是蛋白质毒素。在一些实施方案中,蛋白质毒素选自白喉毒素、蓖麻毒素、相思豆毒素、白树毒素和假单胞菌内毒素A。放射性同位素可以选自钇-90、铟-111、碘-131、镥-177、铜-67、铼-186、铼-
188、铋-212、铋-213、砹-211和锕-225。非免疫原性的、高分子量化合物可以是聚烷撑二醇,如聚乙二醇。
[0550] 在另一个方面中,本发明提供了包含本发明适体的组合物(例如,如上所述)和基质。如本文中所述的,基质可以是结合剂可以与其直接或间接连接的任何物理上可分离的
固体,其包括但不限于,由微阵列和孔、颗粒如珠子、柱、光纤、拭子、玻璃和修饰或功能化的玻璃、石英、云母、重氮化的膜(纸或尼龙)、聚甲醛、纤维素、醋酸纤维素、纸、陶瓷、金属、类金属、半导体材料、量子点、涂覆的珠或颗粒、其它色谱材料、磁性颗粒所提供的表面;塑料(包括丙烯酸类、聚苯乙烯、苯乙烯或其它材料的共聚物、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯、Teflon材料等)、多糖、尼龙或硝基纤维素、树脂、二氧化硅或基于二氧化硅的材料(包括硅和改性硅)、碳、金属、无机玻璃、塑料、陶瓷、导电聚合物(包括诸如聚吡咯和聚吲哚这样的聚合物);微结构或纳米结构的表面如核酸铺盖的阵列、纳米管、纳米线或者纳米颗粒装饰的表面;或者多孔表面或凝胶如甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、糖聚合物、纤维素、硅酸盐或者其它纤维状或链状聚合物。此外,如本领域中已知的,可以使用具有多种材质(包括聚合物,如右旋糖酐、丙烯酰胺、明胶或琼脂糖)的钝化或化学衍生化的涂层来涂覆基底。基质也可以用功能性基团涂覆以有助于与任何所需分子的表面的共价连接。这样的涂层可以有助于将
阵列用于生物样品。基质可以是任何有用的形式。在一个实施方案中,基质是平面基质。例如,基质可以是平板的孔或微阵列。在另一个实施方案中,基质是微球。例如,基质可以是磁或荧光标记的微球或珠子。
[0551] 在一个实施方案中,组合物的基质包含羧基基团。例如,基质的表面可以用功能性基团如羧基基团涂覆。适体可以结合于羧基基团。在一个实施方案中,适体通过氢结合结合羧基基团。
[0552] 在一些实施方案中,适体用作基质的封闭剂。在基质与所需的分子或实体(例如,结合剂)之间的偶联反应后,可以将封闭剂施应于基质以最小化涂覆的基质与非靶标分子
之间的非特异性相互作用。可以选择封闭剂以最小化非特异性相互作用但不干扰任何所需
的相互作用,如与基质偶联的目标分子和测试溶液中的另一种目标分子之间的特异性相互
作用。常用的封闭剂包括BSA(牛血清白蛋白)、酪蛋白(奶基蛋白质)、肽酶(pepticase)(水解酪蛋白)、非离子型表面活性剂(例如, 20和 X-100)、非反应抗体或
其片段(例如,off-species)、FSG(鱼皮明胶)、纯明胶或明胶水解酶、PEG(聚乙二醇)、非-反应血清、非-反应蛋白质和本领域已知的各种商业可购得的封闭剂。
[0553] 在一个实施方案中,基质包含结合剂。结合剂可以是核酸、蛋白质或可以结合目标靶标的其他分子,例如,生物实体。在优选的实施方案中,结合剂对目标靶标具有特异性。结合剂可以包含DNA、RNA、单克隆抗体、多克隆抗体、Fab、Fab’、单链抗体、合成抗体、适体(DNA/RNA)、类肽、zDNA、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)、凝集素、合成或天然产生的化学化合物(包括但不限于药物、标记试剂)、树状聚合物或其组合。例如,结合剂可以是抗体或适体。在本发明的实施方案中,结合剂包含膜蛋白标记剂。参见,例如,公开于Alroy等,美国专利公开US2005/0158708中的膜蛋白标记剂。
[0554] 组合物可以包含更多实体。在实施方案中,组合物包含生物实体。例如,生物实体可以是核酸/多核苷酸、蛋白质或微囊泡。在一个实施方案中,蛋白质与微囊泡相关。例如,蛋白质可以微囊泡表面抗原。蛋白质还可以是微囊泡有效负载。微囊泡表面抗原和/或有效负载可以是本文中公开的生物标志物,例如,表3-4中公开的。
[0555] 本发明组合物的示例性配置显示于图17A中。图17A说明了一部分适体1701与连接于基质1703的羧基基团1702之间的氢键键合。结合剂1704还连接于基质1703。结合剂对靶
标1705具有特异性,所述靶标可以是本文中所述的或本领域已知的任何合适生物实体,如
蛋白质、核酸、微囊泡、细胞或其任一种的一部分。非受到理论的限制,适体1701可以用于封闭靶标1705或任何其他分子或实体与基质1703的一些或全部不希望的结合。图17B显示了
可替代的配置,其中目标生物实体结合于基质1703。
[0556] 如以下进一步所述的,本发明提供了一种试剂盒,其包含本发明的适体或组合物,如以上所述的那些。
[0557] 在再另一个方面中,本发明提供了一种方法,包括将本发明的适体接触基质。适体可以是如上所述的本发明的适体。基质也可以是如上所述的基质,包括平面基质或微球。基质可以包含羧基基团。例如,基质的表面可以用羧基部分功能化。在实施方案中,适体结合于羧基基团。适体可以通过氢键键合来结合羧基基团。没有受到理论的限制,适体可以用于封闭基质上羧基基团的不希望的结合事件。
[0558] 在一个实施方案中,基质包含结合剂。结合剂可以是本文中所公开的或本领域已知的可以通过共价或非共价键连接于基质的任何结合剂。在一些实施方案中,结合剂包含
抗体或适体。
[0559] 本发明的适体与基质接触的方法可以进一步包括将基质接触包含结合剂靶标的样品。所述方法的一种可能的配置显示于图17A中。如图17A中所示,靶标1705被结合剂1704识别,而羧基基团1702被适体1701掩蔽。在实施方案中,基质表面1703被羧基基团1702覆盖以促进结合剂1704共价连接于基质。在结合剂1704与基质1703连接后,可以施加适体1701
以封闭任何未偶联的羧基基团1702。最后,可以将封闭的基质1703接触包含靶标1705的样
品。该方法可以增强检测结合剂1704和靶标1705之间的结合事件的能力。例如,通过适体的封闭可以降低可能干扰结合剂1704与靶标1705之间的特异性结合的任何与基质1703的非
特异性结合事件。或者,适体的封闭可以降低靶标1705和基质1703之间的任何非特异性结
合事件。本领域技术人员将认识到可以同时运行两种机制。图17B显示了可替代的配置,其中目标生物实体结合于基质1703。
[0560] 在一个实施方案中,本发明提供了通过以上方法鉴别的分离多核苷酸或其片段。本发明进一步提供了具有与通过以上方法鉴别的核苷酸序列至少60%相同的核苷酸序列
的分离多核苷酸。更优选地,分离的核酸分子与通过以上方法鉴别的核苷酸序列具有至少
65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或更高同一性。在分离的多核苷酸长度长于或等于参照序列(例如,通过以上方法鉴别的序
列)的情况中,与全长参照序列进行比较。在分离的多核苷酸短于参照序列的情况中,例如,短于以上方法鉴别的序列,与相同长度的参照序列的区段进行比较(排除同源性计算需要
的任何环)。
[0561] 本发明进一步提供了用于进行本发明方法的试剂盒。如以下进一步所述的,试剂盒可以包括用于进行所述方法的一种或多种试剂。在特定的实施方案中,一种或多种试剂
包含适体和/或基质。
[0562] 在另一个方面中,本发明提供了检测怀疑含有生物实体的生物样品中生物实体的存在或水平的方法。该方法包括:(a)提供包含对于连接于羧基化基质的生物实体特异性的一种或多种结合剂的组合物,其中羧基化基质结合于本发明提供的适体;(b)将生物样品接触步骤(a)中提供的组合物;和(c)检测生物实体是否被步骤(b)中的一种或多种结合剂识
别,由此检测生物样品中生物实体的存在或水平。该方法的一种可能的配置显示于图17A
中。如图17A中所示的,靶标1705被结合剂1704识别,而羧基基团1702被适体1701掩蔽。在实施方案中,基质表面1703被羧基基团1702覆盖以促进结合剂1704与基质的共价连接。在结
合剂1704与基质1703连接后,可以施加适体1701以封闭任何未偶联的羧基基团1702。最后,可以将封闭的基质1703接触包含靶标1705的样品。该方法可以增强检测结合剂1704和靶标
1705之间的结合事件的能力。例如,适体的封闭可以降低可能干扰结合剂1704与靶标1705
之间的特异性结合的与基质1703的任何非特异性结合事件。或者,通过适体的封闭可以降
低靶标1705和基质1703之间的任何非特异性结合事件。本领域技术人员将认识到可以同时
运行两种机制。图17B显示了可替代的配置,其中目标生物实体结合于基质1703。
[0563] 生物实体可以是在结合剂识别时可以检测的任何合适实体。在一个实施方案中,生物适体包括蛋白质或多肽。如本文中使用的,“蛋白质”、“多肽”和“肽”可互换使用,除非另外指出。生物实体可以是核酸,包括DNA、RNA及如本文中所公开的或本领域已知的其任一种的各个亚类。生物实体可以包括脂质。生物实体可以包括碳水化合物。生物实体还可以是复合物,例如,包含蛋白质、核酸、脂质和/或碳水化合物的复合物。在一些实施方案中,生物实体包含微囊泡。在这样的情况中,结合剂可以是微囊泡表面抗原(例如,蛋白质)的结合
剂。一般微囊泡表面抗原包括四跨膜蛋白、CD9、CD63、CD81、CD63、CD9、CD81、CD82、CD37、CD53、Rab-5b、膜联蛋白V和MGF-E8。本文表3中提供了其他一般微囊泡表面抗原。
[0564] 微囊泡表面抗原还可以是疾病或失调的生物标志物。该方法可以提供疾病或失调的诊断、预后或治疗诊断。例如,一种或多种蛋白质可以包括PSMA、PCSA、B7H3、EpCam、ADAM-
10、BCNP、EGFR、IL1B、KLK2、MMP7、p53、PBP、SERPINB3、SPDEF、SSX2和SSX4中的一种或多种。
可以使用这些标志物检测前列腺癌。本文表3-4中提供了其他微囊泡表面抗原。
[0565] 本发明进一步提供了进行本发明方法的试剂盒。如以下进一步描述的,该试剂盒可以包括用于执行所述方法的一种或多种试剂。在特定的实施方案中,一种或多种试剂包
括适体、基质和/或结合剂。试剂盒可以包含用羧基基团覆盖的基质、用于将目标结合剂与基质偶联的说明书和适体。适体可以用于封闭任何未偶联的羧基基团。
[0566] 在相关方面中,本发明提供了一种用于增强结合的方法,包括:(a)将基质接触能够结合羧基的适体,其中该基质还包括一种或多种选择的核酸或多肽分子;和(b)将基质接触能够结合核酸或多肽分子的结合剂,由此结合羧基基团的适体增强了结合剂与核酸或多
肽分子的结合。适体可以是本发明的适体,例如,具有选自SEQ ID NO.230938-231008的序列的适体。基质可以是如本文中所述的或本领域已知的基质,包括平面基质或微球/珠子。
说明性示意图显示于图17A和图17B中。关于图17A,基质1703包含一种或多种选择的核酸或多肽分子1704,在这个示例说明中其表示抗体。适体1701显示为结合基质1703表面上的羧
基基团1702。结合剂1705是结合一种或多种选择的核酸或多肽分子1704的分子或实体。关
于图17B,基质1703包含一种或多种选择的核酸或多肽分子1705,在这个示例说明中其表示靶标实体,例如,蛋白质或微囊泡。适体1701显示为结合基质1703表面上的羧基基团1702。
结合剂1704是一种或多种选择的核酸或多肽分子1705特异性的抗体。本领域技术人员将认
识到,各种结合剂可以按照本文中公开的或本领域已知的来使用。
[0567] 核酸或多肽可以通过酰胺键共价结合于羧基基团。酰胺键或肽键是在一个分子的羧基基团与另一个分子的氨基基团反应而引起水分子释放时两个分子之间形成的共价化
学键。
[0568] 可以使用任何有用的选择方法来鉴别本发明的适体。例如,可以使用SELEX或其变形来鉴别适体,如Pan和Clawson,Primer-free aptamer selection using a random DNA 
library.Methods Mol Biol.2010;629:369-85中所述的;其公开内容全部按引用并入本文中。可以使用如本文中所述的负向和正向选择方法来鉴别适体。可以使用Mei,H等,
Functional-group specific aptamers indirectly recognizing compounds with 
alkyl amino group.Anal Chem.2012 Sep 4;84(17):7323-9.Epub 2012年8月21日所述的
方法来鉴别适体;其公开内容全部按引用并入本文中。
[0569] 试剂盒
[0570] 本发明还提供了包含进行本发明方法的一种或多种试剂的试剂盒。例如,一种或多种试剂可以是一种或多种适体、缓冲剂、封闭剂、酶或其组合。一种或多种试剂可以包括用于进行主题方法的任何有用的试剂,包括但不限于适体文库、基质(如,微珠或平面阵列或孔)、用于生物标志物和/或微囊泡分离的试剂、针对特定靶标的适体、促进生物标志物/微囊泡群体检测的适体集合、试剂(如用于核酸测序或扩增的引物)、用于核酸杂交的阵列、可检测标记、溶剂或缓冲剂等、各种连接物、各种分析组分、封闭剂等等。一种或多种试剂还可以包括本发明提供的各种组合物。在一个实施方案中,一种或多种试剂包括一种或多种
本发明的适体。一种或多种试剂可以包括基质,如平面基质、柱或珠子。试剂盒可以包含使用所述一种或多种试剂进行各种分析的说明书。
[0571] 在一个实施方案,试剂盒包含本文中提供的适体或组合物。试剂盒可以配置成进行本文中提供的方法。例如,试剂盒可以包括本发明的适体、基质或本发明的适体和基质两者。
[0572] 在一个实施方案中,试剂盒配置成进行分析。例如,试剂盒可以含有一种或多种试剂和用于检测生物样品中生物实体的存在或水平的说明书。在这样的情况中,试剂盒可以包括目标生物实体的一种或多种结合剂。一种或多种结合剂可以结合于基质。
[0573] 在一个实施方案中,试剂盒包括提供对于生物样品的特定适体谱的一组适体。适体谱可以包括,但不限于,可以用于表征特定疾病或失调的谱。例如,疾病或失调可以是增殖性疾病或失调,包括但不限于癌症。
[0574] 实施例1:结合靶标的DNA寡核苷酸的鉴别
[0575] 将靶标固定于固体基质上,如载玻片或磁珠。对于磁珠制备,用0.1至1mg/ml浓度范围的靶标蛋白质孵育珠子。根据特定珠子制造商提供的化学性质,将靶标蛋白质与珠子
偶联。通常,这涉及通过N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)功能性基团方法的偶联。在与靶标偶联后,使得未占据的NHS基团失活。
[0576] 将特定长度(如32个碱基对长)的随机产生的寡核苷酸(寡聚物)加入容纳稳定的靶标的容器中。每个寡聚物在5或3引物端含有6个胸腺嘧啶核苷酸(“胸腺嘧啶尾”),以及与胸腺嘧啶尾偶联的单一生物素分子。可以添加其他生物素分子。还用对应于用于PCR的扩增引物(“引物尾”)的各末端上的短核苷酸链(5-10个碱基对长)制造各寡聚物。32-聚体适体的大集合的序列显示于SEQ ID NO.1-230810中。序列显示不存在胸腺嘧啶尾或引物尾。
[0577] 在特定温度和时间下在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中在500ml反应体积中在37℃下用靶标孵育寡核苷酸。
[0578] 用缓冲液洗涤靶标/寡聚物组合1-10次以除去未结合的寡聚物。洗涤的次数随着该过程的每次重复增加(如以下所述的)。
[0579] 使用含有离液剂(如,7M脲或1%SDS)的缓冲液洗脱结合于靶标的寡聚物,并使用生物素标签来收集。利用对于添加到寡聚物的随机区域上的5’和3’序列特异性的引物使用聚合酶链式反应来扩增寡聚物。将扩增的寡聚物再次加入靶标中用于另一轮的选择。按照
需要重复该过程以观察结合的富集。
[0580] 实施例2:竞争性分析
[0581] 按照以上实施例1进行该方法,除了使用靶标(如抗体)的已知配体来洗脱结合的寡聚物物质(与离液剂相反或附加于离液剂)。在这种情况中,使用来自Santa Cruz 
Biotechnology,Inc的抗-EpCAM抗体从靶标EpCAM洗脱适体。
[0582] 实施例3:筛选和亲和力分析
[0583] 使用高通量测序平台,如来自Life Technologies的Ion Torrent,对从以上所述的结合分析产生的适体进行测序:
[0584] 文库制备-根据制造商的方案,在连接条码和接头序列(Life Technologies)后将适体汇合。简而言之,使用以下步骤制得等摩尔适体集合:如对于最终文库浓度合适的,用BioanalyzerTM仪器和Agilent DNA 1000试剂盒或Agilent High Sensitivity试剂盒分析
等份的各文库。使用商业购得的软件(Agilent)测定各个扩增子文库的摩尔浓度(nmol/L)。
[0585] 以最高可能的浓度来制备等摩尔的文库集合。
[0586] 计算汇合的文库储藏的组合浓度。
[0587] 使用以下等式来测定文库集合的模板稀释系数:模板稀释系数=(文库集合浓度[pM])/26pM)。
[0588] 模板制备-使用新稀释的文库,使用常规测序方案对从以上提供的结合分析获得的适体集合进行测序。按照需要,可以使用高通量(NextGen)测序方法。在SEQ ID NO.1-
230810中鉴别适体集合序列。
[0589] 基于评估与EpCAM的结合的直接或竞争性分析(如上所述)选择二十个适体。对于选定的序列,参见实施例7和表8。
[0590] 亲和力测量-然后使用体外结合平台测试这二十个适体的结合亲和力。SPR可以用于这个步骤,例如,使用T200控制软件的Biocore SPR仪,如下:
[0591] 将抗原稀释至32nM的浓度。
[0592] 制备动力学需要的稀释液,从32nM开始,制备两倍稀释的抗原直至0.5nM。
[0593] 使用以下条件将Biacore 200控制软件编程:溶液:HBS-EP+缓冲液;循环数:3;接触时间:120s;流速:30μl/min;解离时间:300s;溶液:甘氨酸-HCl pH 2.5;接触时间:120s;流速:20μl/min;稳定期:0s。然后使用以上的SPR分析,或替代地,在评估适体所需功能的体外试验中测量这些适体的结合亲和力。
[0594] 图4显示了针对适体BTX176881(SEQ ID NO:98883)的SPR数据。该图包括在所示浓度(nM)下,生物素化适体与EpCAM蛋白的1:1拟合模型的缔合和解离图。表5显示了从图4中
显示的SPR测量计算的Kd值。此外,表5显示了针对BTX187269(SEQ ID NO:109271)和适体4
(SEQ ID NO.1)的SPR数据和计算的Kd值。
[0595] 表5:从SPR测量计算的KD值
[0596]
[0597]
[0598] *通过针对单参照方法的整体拟合的Kd,R2和Chi2值。
[0599] 实施例4:基序分析
[0600] 按照以上实施例中的方法来鉴别目标靶标的高亲和力适体。一旦鉴别出高亲和力适体,之后使用软件程序分析其序列以估计其二维折叠结构。用于基序鉴别的公知序列比
对程序和算法可以用于鉴别序列基序并且减少甚至大的序列数据集的维度。此外,如
Vienna和mfold这样的软件程序是适体选择领域的技术人员公知的并且可以基于二级结构
基序(共有的形状)用于进一步的序列分组。例如,对于结构预测,参见图5A-5B。当然,共有的二级结构不保证相同的三维结构。因此,适体的“湿式实验室(wet-lab)”验证仍然是有用的,因为还没有一套计算机(in silico)工具能够精确地预测一组适体候选物中的最佳适
体。
[0601] 使用相同的软件,针对与高亲和力适体相似的结构基序分析候选适体集合(按照以上实施例1中所述产生的)的高通量测序中产生的序列。结构比较是基于使用Vienna进行
的自由能计算。表6和7分别呈现了针对计算为具有与适体4(SEQ ID NO.1)和寡聚物6(SEQ 
ID NO.230810)具有高同一性的头二十个文库成员的自由能计算的说明性选择。在表6和7
中,“同一性”栏表示适体4与所示文库序列的相同比对比例。同一性值包括配对比对除以比对中的核苷酸数的结果。“mfeCode”栏包括来自Vienna 2.0.7的“点-括号标注(dot-
bracket notation)”输出。假-结自由二级结构可以在空间-高效的点-括号标注(其用于整个Vienna RNA包中)中表示。简而言之,长度n的序列上的结构由匹配的括号和点组成的相
等长度的串来表示。碱基i和j之间的碱基对由位置j处的a’(’在位置i和a’)’来表示,且未配对的碱基由点来表示。关于mfeCode点-括号标注的更多信息在rna.tbi.univie.ac.at/
help.html上可获得。表6和7中的“mfe值”栏提供了最小自由能计算,如使用Vienna 2.0.7采用缺省参数文件计算的。
[0602] 表6:与适体4的同一性和二级结构比较
[0603]
[0604]
[0605]
[0606] 总之,与适体4相比,880个序列具有0.65或更高的同一性评分。以与适体4的同一性从高到底排序的这些序列的SEQ ID NO.为1,83833,404,192457,46196,181195,85436,
159336,174291,83832,188968,14201,91259,95567,87637,152235,164943,208225,
37604,173781,229801,162649,141236,229277,197636,208288,222015,46488,41404,
20282,37215,164674,88106,230291,222830,86840,106217,153548,69938,22919,
148527,23133,62644,150047,195461,165410,95492,187335,143568,229624,211801,
89529,49853,86203,229309,148998,227639,12831,207967,83812,100031,24403,44443,
86417,85531,177048,222142,224357,191046,25876,176402,78410,169614,170692,
220915,227125,88394,211129,167260,21437,95247,229151,1344,18302,94815,105377,
130159,47458,77703,229665,446,6632,222154,5925,89185,166992,82685,190696,
227012,165589,140293,165488,184824,22443,89500,139968,26382,223375,21852,
175936,191752,227183,229246,28597,79173,218544,90815,115055,118391,147334,
228629,63019,112671,14867,31453,49788,83331,170600,182781,65037,77839,219756,
22498,169879,84231,87890,87951,93241,95274,25145,229605,229647,145760,5602,
5944,129548,229432,148342,165400,62962,71321,130354,227261,96175,1923,3602,
88544,112311,229170,168079,195903,203783,129930,208300,215426,224543,227717,
82099,221395,10847,61398,99233,165100,208999,15946,44819,164778,190331,
224367,181869,221786,229009,67955,87277,202044,63204,97683,119091,127373,
176380,2790,182858,226993,40773,86822,149227,189749,223226,109,7382,142902,
190403,2511,14476,125189,224206,86454,130486,147726,108815,18082,190843,
45237,83778,191228,229117,96465,171461,186224,82242,176191,181376,184432,
147735,214179,159297,2709,45318,105849,171053,222127,52894,125871,164642,
84142,45997,86837,94742,130073,175675,222007,112130,221515,127575,141509,525,
173934,201340,135715,209835,23712,83926,6015,215164,206485,5690,50212,118847,
61503,202365,225979,8859,45779,176358,113963,45463,66945,188869,15231,22936,
84157,12271,58672,135632,180563,200213,12292,74327,88219,163713,208378,
229071,3089,12468,140336,155915,331,115507,206325,225180,230194,21183,113125,
229023,41920,105992,210427,213341,76296,104423,146335,178047,228984,12604,
83530,90950,185519,222186,222283,27831,88097,116409,154939,168206,5549,
195919,217797,22658,154805,171036,214987,225767,62979,85662,222046,224554,
226930,227276,27161,166910,202893,8124,8714,23847,39241,27746,165206,166056,
423,36640,86849,137280,190114,202287,230304,5179,6067,6505,6611,41483,37479,
45749,107382,117315,202535,29748,82654,84060,87907,157362,206589,223382,
28495,44462,62270,100524,173820,192490,222297,1390,19210,22495,118163,133889,
179659,192074,204965,2461,77762,106037,166379,167776,182280,228707,808,47456,
152081,222818,229813,148355,148387,167853,167857,187723,357,163173,175586,
224340,12254,24110,158863,199558,228579,500,85061,94630,162650,165617,168065,
222121,228609,51102,112611,125773,190879,215724,227812,229506,442,12284,
36658,44057,95079,97943,167653,177081,204180,209922,18882,62824,89180,107532,
131610,179747,181924,208078,208690,631,46216,96215,105283,150525,166187,
227449,103425,185880,837,26023,157638,165823,175971,228232,230020,36086,
61478,171159,177192,196612,215002,225782,84127,88107,111059,147670,149254,
166308,175530,206924,221620,2514,2717,23418,51045,83895,83974,84095,84146,
86150,104166,106868,152996,185740,222844,229172,229254,27401,160516,165619,
172635,189302,220615,221183,229356,230021,83828,124068,152013,181636,190744,
194448,195157,196263,215307,229390,229807,28160,33150,84689,150169,170181,
175758,202239,1872,7459,22350,39454,82329,101757,151736,162225,7946,83756,
159512,164932,185169,217855,229824,7381,45608,55427,85522,92756,94362,149604,
166378,166572,185619,1200,20260,20952,22787,78128,80744,108103,116667,129831,
130067,168581,178969,208724,222116,8122,144078,164779,218167,220960,22637,
24612,24944,106584,156344,167262,222022,228813,44051,77865,82089,88152,93245,
94935,152153,190789,200547,201908,225916,1323,2837,10181,22043,25177,26567,
93412,104099,127374,130454,147664,150419,177674,183092,9715,12644,22918,
40833,77732,82992,83365,210202,229833,3976,11015,13524,65438,90954,98759,
148864,163106,163192,74660,79359,83110,95108,95525,112590,171072,172776,
183058,224159,226062,228518,12809,15906,23455,42107,76961,91318,129989,
137160,155158,177958,2759,46018,48333,78031,86611,128087,135823,180253,
191245,209093,230546,20542,63496,71991,83901,142432,171932,227515,61337,
160422,172960,173608,189801,210407,216678,229101,65755,79467,94134,98247,
197374,202491,225597,77739,94166,95667,151387,168443,187779,220937,5921,7576,
148846,177037,190387,190580,190594,229692,12103,32693,92399,114220,163673,
223983,652,5953,22926,45297,119857,181369,190352,227216,173208,191585,207218,
214989,229099,229137,19556,20676,20726,55409,63187,82431,83731,91667,108942,
167838,208244,208660,226483,486,98243,147746,186732,190125,222129,13059,
47113,63281,63816,147364,191597,194319,226191,80867,88703,141125,165353,7836,
44100,84750,97305,151159,163292,166160,174457,187346,206359,212868,3743,4210,
7231,77720,101878,151668,158168,203331,226481,12095,51060,78232,85545,145684,
164617,169839,180765,203890,209861,222276,12511,120891,163107,171003,176280,
20466,195366,222140,72978,141852,158096,162904,2767,8748,105451,111950,
229203,229612,6031,12231,93001,172784,174080,195635,222160,2077,148220,
190414,207102,84111,89221,177736,222281,51841,83873,112121,129029,130969,
147734,148231,148343,152004,172491,192443,200375,230195,165471,169651,87960,
230440,83966,101115,158138,191593,191892,229621,13073,31147,44055,71915,905,
130121,130286,83984,94826,201315,2654,3052,5288,62828,109159,45345,57797,
77490,83203,150059,180295,210195,227209,229074,7529,86462,87778,130059,
229341,83520,14855,45242,51014,89143,163311,164805,206146,210232,156377,
172805,192953,4313,22875,63708,77497,165430,187428,190477,105395,176513,
172889,217595,2587,75016,193089,12089,211658,61730,61745,63353,83986,84548,
94951,124283,229118。
[0607] 表7:与寡聚物6的同一性和二级结构比较
[0608]
[0609]
[0610]
[0611] 总之,与寡聚物6相比,548个序列具有0.65或更高的同一性评分。以与寡聚物6的同一性从高到底排序的这些序列的SEQ ID NO.为153288,230810,72324,28200,53868,
181518,42357,57489,73227,172055,2952,44405,75929,71429,20006,184108,47784,
92897,220240,57283,52420,140995,146820,169084,39855,146442,147185,181215,
56691,75368,53201,146451,147211,63615,228278,173786,46890,75306,107324,
221968,14758,47455,135584,30860,33832,43355,120959,131982,146257,229669,
52947,140895,37532,161060,167186,115635,199581,32146,152683,56718,147067,
220159,49808,50500,176682,154788,201850,3316,146032,147160,155055,48737,
139597,72670,207849,170684,54938,3636,128263,156447,145935,51375,116222,
119142,127442,142254,153286,155023,22541,46005,182785,205662,61165,144596,
51275,177954,48823,219645,3084,8721,146275,17565,57305,118912,146989,206013,
128221,40437,55270,192802,92525,183937,220230,43550,46880,56462,193987,
152961,162432,43249,157821,56686,103350,57509,147179,204595,144580,91355,
155573,50702,96578,229726,33377,146294,144529,38645,53968,174050,42652,
107918,209673,131257,175795,182083,39709,51680,145326,202876,139743,133866,
221057,47843,135884,194660,80602,5151,69290,49106,41372,50054,119798,201995,
27833,213489,2552,103757,139126,205965,21565,109594,139143,95213,168594,8295,
107746,48633,51565,121759,124806,165297,8858,168415,205374,36291,38832,
188342,65224,51894,136891,182808,50398,134134,161741,214580,52534,88648,
111909,130891,144347,145899,33191,35279,125042,178432,1128,15284,28047,62081,
72359,144383,166893,177544,27186,33119,53848,56247,10318,13463,112272,138972,
15079,24082,36118,55252,127295,144690,10788,14263,74803,179469,221824,52269,
136543,72810,108106,134688,13605,34744,107781,183957,195805,14823,17943,
20827,35634,40892,51368,54007,117928,179645,205008,223768,15354,40102,48730,
103308,213735,13491,36202,39617,54305,55719,79126,144251,181386,199426,24145,
48970,85613,108868,126137,160451,182602,196198,202593,205100,205178,221276,
120234,5534,15236,50585,84864,129328,219741,156356,86591,11670,29721,54364,
71545,74815,131589,139261,146096,50285,71392,114854,152931,169999,8242,57478,
62417,111260,182506,17688,34796,43260,146362,157911,175343,5282,45570,52948,
56261,57527,79678,128070,170101,85036,103923,106792,146449,156276,195604,
196920,3796,40839,50916,51342,52751,116864,135801,140220,193642,196275,
220855,226649,1694,11775,43184,107072,151999,184762,6175,150549,182543,
200143,203039,98018,112499,134073,136233,147188,182640,206111,22684,34862,
53055,72815,181471,197260,203774,14892,23173,49134,55035,55769,130459,131392,
214574,223101,36256,51551,51755,137626,143652,146917,219821,69499,143367,
34770,105892,122539,128264,144806,152945,181300,204421,204755,42340,56630,
147194,170809,188435,209724,213559,23949,54193,67388,179249,211115,31368,
34502,51837,57080,94239,133863,178270,216886,131090,139144,205199,40207,
54308,55444,56625,56828,90681,126395,128352,146092,146416,161065,200089,
53369,56071,127939,178282,37651,39118,39693,47389,61289,73185,132055,145917,
181354,199583,218281,10820,133779,141303,200009,54698,70129,91825,168148,
202370,213819,220132,93335,145481,199400,54628,178071,202831,57710,73719,
143175,146419,161948,180016,14543,66627,57374,89825,124215,155543,181422,
205448,205630,49108,55482,57015,98225,146453,218426,103338,179980,207727,
178323,27665,55329,96775,136240,144944,180598,93933,146163,183627,13029,
103967,127930,147087,176958,54661,122836,183775,193643,205616,48939,102882,
157197,17752,28989,74331,154261,39112,43618,140934,185185,138825,138909,
143865,147257,67515,205974,24649,55488,75948,122503,23338,39818,89053,90410,
137944,158565,53667,110669,41983,155574,199831,7910,183865,52679,54099,
157927,42198,220071,223787,54235,98792,146366,178495,146625,78716,121036。
[0612] 选择具有相似基序的适体并使用寡聚物合成仪来制造。如实施例3中使用SPR测定有前景的候选物的亲和力。
[0613] 实施例5:基于微囊泡的适体消减分析
[0614] 该实施例呈现了耗尽适体集合中识别生物样品中发现的生物标志物的适体的方法。该方法可以用于耗尽识别来自健康个体的微囊泡的适体。耗尽的适体提供了可以针对
来自患病个体的微囊泡筛选的适体集合,由此鉴别相对于健康优先识别疾病的适体。
[0615] 适体集合消减
[0616] 使用以下方法之一从正常血浆(例如,来自未患癌症的个体)分离循环微囊泡:1)根据制造商的方案,使用ExoQuick试剂分离;2)超离心,包括在50,000至150,000g下旋转1至20小时,然后将沉淀物重悬浮于PBS中;3)根据制造商的方案,使用来自Life 
Technologies的TEXIS试剂分离;和4)过滤方法。如下更详细地描述过滤方法:
[0617] 将注射器和滤器(1.2μm Acrodisc Syringe Filter Versapor Membrane Non-Pyrogenic Ref:4190,Pall Life Sciences)放置在开口7ml 150K MWCO柱上(Pierce浓缩
器,150K MWCO(分子量截止值)7ml。部件号:89922)。用5.2ml在无菌分子级水中制备的过滤的1×PBS填充注射器的开口端。
[0618] 将病人血浆(900-1000μl)移液至注射器中的PBS中,移液混合物两次。
[0619] 将血浆过滤至7ml 150K MWCO柱中。
[0620] 在2000×g 20℃(16℃至24℃)下,将7ml 150K MWCO柱离心1小时。
[0621] 1小时旋转后,将流过物倒入待丢弃的10%漂白剂中。
[0622] 视觉检查样品体积。如果血浆浓缩物在浓缩器试管上高于8.5ml刻度,在2000×g 20℃(16℃至24℃)下将血浆样品以10分钟增量继续离心,每次离心后检查体积直至血浆浓
缩物在8.0至8.5ml之间。
[0623] 在柱上缓慢吸移混合物最少6次,并调节移液管以确定血浆浓缩物体积。如果体积在100μl和目标体积之间,将血浆浓缩物转移至之前标记的共聚物1.5ml试管中。如果体积仍然大于目标体积,重复以上离心步骤。
[0624] 将在无菌分子级水中制备的~45ml过滤的1×PBS倒入50ml圆锥管中用于下一个步骤中。
[0625] 加入合适量的过滤的1×PBS以重建样品至目标体积。
[0626] 使用任一种分离方法产生的微囊泡将包含囊泡类型的混合物并将是各种大小的,除倾向于分离外来体的超滤方法以外。
[0627] 在室温下或在4℃下,在PBS中,用分离的正常囊泡孵育随机产生的寡核苷酸(按照以上实施例1中所述的产生)过夜。
[0628] 通过在50,000至150,000×g下将囊泡离心1至20小时并收集上清液来分离没有结合这些囊泡的适体。
[0629] 通过将混合物在含有抗生物素蛋白链菌素覆盖的珠子的柱上运行,从上清液收集适体寡核苷酸。然后将这些适体加入从患病的患者分离的囊泡(使用如上的相同方法)并在
室温下或4℃下在PBS中孵育过夜。
[0630] 然后将囊泡在50,000至150,000×g下离心1至20小时并丢弃上清液。将囊泡重悬浮于PBS中,并使用SDS或一些相似去污剂裂解。
[0631] 然后通过将裂解混合物在抗生物素蛋白链菌素覆盖的珠子的柱上运行来捕获适体。然后将分离的适体进行一轮PCR来扩增产物。
[0632] 然后将该过程重复一定次数,例如,五次或更多次。剩余的适体集合已经耗尽识别“正常”血浆中发现的微囊泡的适体。因此,该方法可以用于富集适体中识别癌症囊泡的集合。参见图6。
[0633] 实施例6:适体靶标鉴别
[0634] 以上实施例呈现了一种鉴别疾病特异性适体的方法。该实施例进一步呈现了鉴别疾病特异性适体的靶标的方法。
[0635] 将根据实施例5中的方法鉴别的适体栓系于微珠。适体已经显示出相对于对照优先识别癌症囊泡的能力。在使得适体可以结合癌症微囊泡表面上其识别的抗原的条件下,
用包含癌症囊泡的生物样品孵育微珠。一旦形成复合物,将适体与抗原进行光致交联。然后使用表面活性剂破坏囊泡,由此留下栓系于微珠的适体-靶标复合物。洗涤并回收微珠。破坏交联,由此将靶标释放至溶液中。珠子从溶液中离心,并进一步浓缩靶标和使用大小排阻色谱分离。将纯化的靶标进行质谱分析用于鉴别。对于示意图,参见图14。
[0636] 实施例7:说明性适体序列
[0637] 下表包括本发明的说明性适体。该适体是实施例1中描述的随机适体集合的部分。应理解表8中公开的核苷酸序列可以被修饰达到所得到的修饰产生与公开的序列具有约
50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和99%同源性的适体并保留结合EpCAM抗原或其功能性片段的功能性的程度。如任何限定的数值单位的情况中所用的,术语“约”表示高于或低于所述数值单位的10%变化以及其中的所有单位。对适体集合进行表8中所示的修
饰以允许适体序列的偶联。本领域技术人员认识到胸腺嘧啶尾或相似部分可以与适体的任
一端偶联。
[0638] 表8:说明性EpCAM适体
[0639]
[0640]
[0641]
[0642] 实施例8:使用抗-EpCAM适体检测微囊泡
[0643] 适体可以用作结合剂来检测生物标志物。在这个实施例中,将适体用作检测剂来检测与微囊泡相关的EpCAM蛋白。
[0644] 图18A-18D说明了使用抗-EpCAM适体(适体4;SEQ ID NO.1)来检测血浆样品中的微囊泡群体。血浆样品获自三名患有前列腺癌的男性和三名未患前列腺癌的男性(称为对
照或正常)。将针对以下目标微囊泡表面蛋白抗原的抗体与微珠(Luminex Corp,Austin,
TX)偶联:A)EGFR(表皮生长因子受体);B)PBP(前列腺结合蛋白;也称为PEBP1(磷脂酰乙醇胺结合蛋白1));C)EpCAM(上皮细胞粘附分子);和D)KLK2(激肽释放酶-相关肽酶2)。使用珠偶联的抗体来捕获血浆样品中的微囊泡。将荧光标记的适体4用作微珠分析中的检测剂。图
18A-18D显示了针对珠子捕获的和适体4检测的微囊泡检测的平均中位荧光值(MFI值)。每
条曲线单独地显示出三个癌症(C1-C3)和三个正常样品(N1-N3)。这些数据表明,平均来说,前列腺癌样品比正常具有更高水平的含靶标蛋白的微囊泡。
[0645] 实施例9:适体的负向和正向选择
[0646] 适体可以用于各种生物分析中,包括依赖于结合剂的多种类型的分析。例如,在基于免疫的分析中,可以使用适体来替代抗体。这个实施例提供了鉴别在整个试验步骤中没有结合于任何表面(基质、管、滤器、珠子、其他抗原等)但特异性结合目标抗原的适体的适体筛选方法。该分析依赖于负向选择来除去结合最终分析的非靶标抗原组分的适体。负向
选择后接着正向选择以鉴别结合所需抗原的适体。
[0647] 使用各1015个序列的五个DNA适体文库来进行初步试验,且预先扩增可变的长度(60、65、70、75、80-聚体)和进行链分离,以使得正链(非生物素化的)用作适体。进行多轮负向选择和正向选择。在每轮之前,使用标准方法将回收的适体产物进行PCR扩增和链分离。
[0648] 在每轮选择后用于扩增回集的适体的适体文库和引物显示于表9中。在适体文库序列中,20N-40N是指文库序列中的随机核苷酸的数目。
[0649] 表9:适体文库和PCR引物
[0650]
[0651]
[0652]
[0653] 如下进行选择:
[0654] 负向选择
[0655] 1.制备珠子负向选择混合物:用标准封闭剂孵育1200非磁珠子20min。
[0656] 2.将50μl适体文库(总共5个文库)加入含有4.5μl每种珠子混合物的PCR联排管中。在37℃下以550rpm振摇下孵育2h。
[0657] 3.用PBS-BN缓冲液预先润湿滤板(1.2μm,Millipore)。加入150μl PBS-BN。
[0658] 4.将样品从PCR联排管转移至滤板,在室温下在550rpm振摇下孵育1h。
[0659] 5.使用真空歧管将来自滤板的流过物收集到收集(NBS)平板中。
[0660] 6.按照需要,浓缩并清洁样品以除去过量的材料。
[0661] 将负向选择过程重复最多6-7次。
[0662] 正向选择
[0663] 在开始前,使用本领域已知的条件将目标蛋白生物标志物(SSX4、SSX2、PBP、KLK2、SPDEF)与所需的非磁微珠偶联。重组的纯化起始材料包括:来自Novus Biologicals(Littleton,CO,USA)的SPDEF重组蛋白,目录编号H00025803-P01;来自Novus的KLK2重组蛋白,目录编号H00003817-P02;来自Novus的SSX2重组蛋白,目录编号H00006757-P01;来自Fitzgerald Industries International(Action,MA,USA)的PBP重组蛋白,目录编号30R-
1382;来自GenWay Biotech,Inc.(San Diego,CA,USA)的SSX4重组蛋白,目录编号GWB-
E219AC。
[0664] 1.珠子封闭:用起始封闭剂孵育所需数量的每种珠子(8400×适体文库的数量(5)×(1.2)的超量系数(overage factor))20min。
[0665] 2.将50μl每种适体文库样品混入PCR联排管,添加2.3μl具有特定抗原的珠子样品。在37℃下,在550rpm振摇下孵育2h。
[0666] 3.用PBS-BN缓冲液预先润湿滤板(1.2μm,Millipore)。加入150μl PBS-BN。
[0667] 4.将样品从PCR联排管转移至滤板,在室温下在550rpm振摇下孵育1h。
[0668] 5.用PBS-BN洗涤3×,加入50μl PBS,并从滤器顶部将样品收集至1.5ml管中。
[0669] 将正向选择重复最多16次。特定轮的正向选择具有另外的步骤来处理回收的RNA(即,保留的适体候选物)如下:
[0670] 第8轮正向选择改变如下:
[0671] 1.第三次洗涤(PBS-BN)后,从滤器顶部将25μl样品收集值1.5ml管中。
[0672] 2.将滤板在45℃下孵育~10min,并立即使用真空洗涤。用PBS-BN将平板再洗涤三次。
[0673] 3.将50μl PBS加到平板中,并重复步骤2。
[0674] 4.最后一次洗涤后,将25μl PBS加入孔中。将样品充分混合,从并滤器顶部收集至1.5ml管中。
[0675] 第9轮正向选择改变如下:
[0676] 1.步骤5)中的最后洗涤后,将5μg/ml抗生物素蛋白链菌素-PE加入适体混合物中并在室温下以550rpm振摇孵育30min。
[0677] 2.用PBS-BN(+另外的500mM NaCl)将滤板上的样品洗涤3×。
[0678] 3.进行了使用常规PBS-BN的再另一次洗涤。
[0679] 4.将50μl PBS加入样品中,接着如上收集至1.5ml管中。
[0680] 5.将样品储存在-20℃。
[0681] 第14轮正向选择改变如下:
[0682] 在这轮开始前,使用本领域已知的方法将目标抗原(SSX4、SSX2、PBP、KLK2、SPDEF)与羧化磁珠偶联。
[0683] 1.珠子封闭:取所需数量的每种非磁珠子(3000×适体文库数(5)×1.2的超量系数),加入起始封闭剂(3:1,封闭每1200个珠子),制备4种抗原的5种混合物,并且各补充与磁珠偶联的不同靶抗原(参见以下的表10,其中除了所示的,抗原与非磁珠偶联),孵育
20min。
[0684] 表10:珠子封闭混合物
[0685]封闭混合物 非磁珠抗原 磁珠抗原
1 SSX4+PBP+KLK2+SPDEF SSX2
2 SSX2+PBP+KLK2+SPDEF SSX4
3 SSX2+SSX4+KLK2+SPDEF PBP
4 SSX2+SSX4+PBP+SPDEF KLK2
5 SSX2+SSX4+PBP+KLK2 SPDEF
[0686] 2.将50μl适体文库加入PCR联排管中,将磁珠上具有靶抗原的珠混合物加入含有预先选定的相应适体文库的管中,并以550rpm振摇在37℃下孵育2h。
[0687] 3.用PBS-BN缓冲液预先润湿滤板,加入150μl PBS-BN。
[0688] 4.将来自PCR联排管的样品转移至滤板,以550rpm振摇在室温下孵育1h。
[0689] 5.最后(标准)洗涤后,加入5μg/ml抗生物素蛋白链菌素-PE,以550rpm振摇在室温下孵育30min。
[0690] 6.用PBS-BN(+另外的500mM NaCl)洗涤3×。
[0691] 7.进行了使用常规PBS-BN的再另一次洗涤。
[0692] 8.将50μl PBS加入样品中,接着如上收集至1.5ml管中。
[0693] 9.使用磁性座除去磁珠,并更换新鲜PBS缓冲液。
[0694] 10.将样品储存在-20℃下用于随后的DNA提取和链分离。
[0695] 之后的正向选择轮中实施的任选步骤打算用于提高适体结合的严格性(例如,提高的热或盐浓度)。
[0696] 图19A-19E说明了正向选择过程中目标抗原的适体的选择。之前已经进行了三轮负向选择。图19A-19C说明了针对结合SPDEF选择的五个DNA适体文库(标记的1M-5M)。负向
选择后,文库用与微珠偶联的4种抗原(SSX2、SSX4、PBP、KLK2)的混合物孵育并补充与磁珠偶联的SPDEF抗原。根据以上的正向部分实验方案处理样品。收集磁珠后,从珠子提取结合的DNA适体,并且再次扩增。图19A-19C说明了一轮(图19A)、二轮(图19B)和三轮(图19C)正向选择后从各起始文库回收的适体。
[0697] 图19D-19E说明了针对特定抗原的第13轮正向选择后筛选25个适体文库(SSX2、SSX4、PBP、KLK2和SPDEF抗原各五个文库)。这一轮后的适体选择改变为包括按照以上第13轮改变的混杂抗原。从珠子提取结合于与目标适体偶联的磁珠的DNA适体并再次扩增。回收的文库显示于图19D中。图19E显示了另一轮选择和严格洗涤后的文库。
[0698] 实施例10:链分离
[0699] 以上实施例中每轮选择后,使用PCR以标准试验方案扩增回收的适体集合。使用这个实施例中呈现的方法捕获PCR产物并分离链。
[0700] 负向选择链分离
[0701] 通过放置在磁铁上1min准备20μL/PCR的抗生物素蛋白链菌素磁珠(Thermo Scientific,Rockford,IL,USA)。完全除去存储缓冲液。用PBS-T洗涤3次。重悬浮于与开始时等体积的PBS-T中。在96孔平板中,所有相关适体孔(25/平板)中等分20μL/孔。
[0702] 加入另外80μL的PBS-T/孔。
[0703] 在合适的孔中加入针对各相应适体的剩余PCR内含物。在室温下使用温和搅拌孵育15分钟。将板放置在磁体上。除去上清液并丢弃。用150μL PBS洗涤3×。
[0704] 最后洗涤后,放置在磁体上并除去PBS。加入50μL 0.1M NaOH并在室温下孵育5分钟。孵育后,除去溶液中的链-分离的适体,并放置在新的96-孔中而留下固定于珠子上的互补链。用添加5μL的1M HCl中和溶液。用45μL水将体积补足至100μL。
[0705] 通过加入1/10体积的3M醋酸钠pH 5.2和3×体积的95%乙醇来进行乙醇沉淀。
[0706] 加入1.25μL糖原(Roche 20μg/μL)并且在室温下旋转15分钟。丢弃上清液,并使沉淀干燥。
[0707] 重悬浮于合适的缓冲液中用于下一轮的选择。
[0708] 正向选择链分离
[0709] 将每种样品等分加入1.7ml Eppendorf管中。
[0710] 将5μL 1M HCl预先等分加入标记的管中。应当是一管/样品。
[0711] 3.如果样品体积为~38μL,加入420μL的1×PBS中的0.05%吐温(为了制备,将250μL吐温加入500mL Hyclone PBS中,并充分混合-缓慢吸移吐温-材料是粘性的)。
[0712] 4.准备抗生物素蛋白链菌素珠,每种样品需要40μL(将珠子汇集在试管中用于洗涤)。如果进行25个链分离-等分540μL珠子×2管(包括超量)。在制备之前,充分涡旋珠子,应当不存在明显结块。
[0713] 5.将珠子放置在磁体上并等待溶液澄清。
[0714] 6.除去上清液而不破坏珠子。
[0715] 7.将1mL 1×PBS中的0.05%Tween加入珠子中,并离开磁体混合。混合后重新放置在磁体上,并且等待溶液澄清。
[0716] 8.除去上清液而不破坏珠子。
[0717] 9.重复步骤7和8。将珠子重悬浮于之前等分的相同体积的tween-PBS溶液中。
[0718] 10.离开磁体将珠子充分涡,并且加入40μL的每种样品。
[0719] 11.将样品紧密地盖上盖,并且在室温下放置在旋转器上15分钟。
[0720] 12.将样品放回磁体上以洗掉未结合的样品。
[0721] 13.将1×PBS中的1mL 0.05%Tween加入每个管中,针对磁体壁。等待溶液澄清。
[0722] 14.除去上清液而不破坏珠子。
[0723] 15.重复步骤12和13。确保管中没有剩余溶液。
[0724] 16.移去磁体,将50μl的0.1M NaOH加入每种样品中。
[0725] 17.在室温下以350RPM将管放置在Mix Mate上5分钟。
[0726] 18. 5分钟后,将管放置在磁体上。
[0727] 19.在珠子澄清并被吸附至磁体后,除去上清液并且加入适当标记的5μl HCl管中(这些应当已经被等分并且在开始链分离之前标记)。这应当中和该溶液。溶液应当是略微
浑浊的。
[0728] 20.通过加入45μL分子级RNase/DNase自由水,将每个管中的体积补足至100μL。将样品短暂放置在上。
[0729] 21.将11μL的3M醋酸钠加入每个管中。这可以澄清一些溶液。
[0730] 22.将350μL 95%乙醇加入每个管中。
[0731] 23.将1.25μL糖原加入每个管中,应当存在可以看到的淡白色痕迹。
[0732] 24.通过倒置10×混合。
[0733] 25.在室温下以最大速度将乙醇管离心最少16分钟。
[0734] 26.离心完成时,从管除去乙醇,小心不要破坏沉淀物。首先使用p1000,接着用p200。
[0735] 27.将样品风干~5分钟或直至乙醇残余物消失。不要风干太久。
[0736] 28.将样品重悬浮于55μL PBS-BN中的25mM HEPES中。
[0737] 29.静置~2分钟,并将样品涡旋,离心沉降。
[0738] 30.将5μl等分至标记了正向选择、轮数、日期、样品编号和“扩增后”的试管中。在-20℃下冷冻。
[0739] 31.将剩余50μL用于下一轮的选择。
[0740] 实施例11:抗-EpCAM适体的发现和表征
[0741] 在这个实施例中,表征了使用以上实施例9-10中的技术鉴别的针对EpCAM的适体。按照以上所述的,针对EpCAM结合适体的集合选择后,使用Ion Torrent标准实验方案(Life Technologies,Carlsbad,CA)对适体文库进行测序。选择主要候选物为具有(a)在完全预期长度的产物的所有阅读序列上的高丰量基序和(b)强二级结构的那些(图20B)。
[0742] 适体针对与SSX4、SSX2、PBP、KLK2和SPDEF竞争的与MicroPlex珠子偶联的EPCAM蛋白进行选择。一部分适体在针对连接于Fc标签的EpCAM的最初轮中选择,并且在第8轮后,将选择转换至具有组氨酸标签的EPCAM。另一部分适体在针对连接于组氨酸标签的EpCAM的最初轮中选择,并且在第8轮后,将选择转换至具有Fc标签的EPCAM。使用Fc和组氨酸标签用于蛋白质纯化和捕获的方法是本领域技术人员已知的。获自这些程序的多种代表性序列显示
于表11中。在表11中,从左到右,序列显示为5’至3’,其中每个完整序列由所示的5’前导序列,接着所示的可变序列,接着所示的3’尾序列组成。每个序列源自具有前导和尾及之间的可变序列的文库(参见表9)。该表显示所鉴别的序列是否在5’或3’端包含生物素部分。应理解表11中公开的核苷酸序列还可以修饰至所得到的修饰产生与所公开的序列具有约50、
55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和99%同源性的适体并且保留结合EpCAM抗原或其功能性片段的功能性的程度。
[0743] 表11:EpCAM适体候选物序列
[0744]
[0745]
[0746]
[0747]
[0748]
[0749] 在最初的克隆筛选上选择另外的适体候选物,并且通过适体和靶标EpCAM蛋白的滴定在Fc-EpCam和Histag Epcam靶标两者上进一步验证。获自这些程序的多种代表性序列
显示于表12中。最初针对Fc-EpCam靶标鉴别CAR027和CAR028,而最初针对Histag EpCam靶
标鉴别CAR029和CAR030。在表12中,从左到右,序列显示为5’至3’,其中每个完整序列由所示的5’前导序列,接着所示的可变序列,接着所示的3’尾序列组成。每个序列源自具有前导和尾及之间的可变序列的文库(参见表9)。该表显示了所示的序列是否在5’或3’端包含生物素部分。表13呈现了基于表12中的全序列的修饰适体候选物。修饰的推理列于表中。将序列缩短至它们保留预期的二级结构的程度。应理解表12和13中公开的核苷酸序列可以修饰
至所得到的修饰产生具有所公开序列的约50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和
99%同源性的适体并且保留结合EpCAM抗原或其功能性片段的功能性的程度。
[0750] 表12:其他EpCAM适体候选物序列
[0751]
[0752]
[0753] 表13:EpCAM适体优化
[0754]
[0755] 适体发展
[0756] 作为RNA适体,具有可选尾序列的CAR003具有以下RNA序列(SEQ ID NO.230847):
[0757] 5’-auccagagug acgcagcagu cuuuucugau ggacacgugg uggucuagua ucacuaagcc accgugucca-3’
[0758] 进一步表征CAR003(CAR003.2_5'-B,CAR003.2_3'-B)。EpCAM适体CAR003按照需要在3’端通过连接生物素部分修饰(CAR003.2_3'-B)。生物素可以用于使用抗生物素蛋白链
菌素-生物素体系结合适体,例如,用于标记、捕获和/或锚定。图20B说明了CAR003的最佳二级结构,其具有-30.00kcal/mol的最小自由能(ΔG)。在该示例说明中,适体显示为RNA适体(SEQ ID NO.230847),其对应于CAR003DNA序列(SEQ ID NO.230822-230823)。
[0759] 合成和纯化。使用AKTA OligoPilot 100合成仪(GE Healthcare Life Sciences Corp.,Piscataway,NJ)重新合成选定的CAR003适体,具有3’生物素和最后的脱三苯甲基。
通过FPLC使用阴离子交换色谱来纯化产物。合并FPLC后的几个级分,如图20C中所示的集合
1-3所示的。该图包括FPLC色谱图,具有在凝胶上检查质量后集合中指定的所有产物和级
分。图20D说明了SYBR GOLD染色的凝胶,具有合成后CAR003适体的不同FPLC级分。按照从高到低顺序基于未完成链的含量将不同的级分合并在集合中(集合1-集合3)。集合1-3对应于
图20C中所示的那些。
[0760] CAR003适体表征。使用以下内部研发的分析,测试纯化的CAR003适体与具有多组氨酸标签的(“His标记的”)重组EPCAM的结合。将抗-His标签偶联的珠子与EPCAM-His标记的蛋白质混合。用抗生物素蛋白链菌素-藻红蛋白(SA-PE)标记待测试的适体。将EpCAM-珠
和SA-PE标记的适体混合。按照本文中所述的,在珠分析试验中测定结合为中值荧光值。随着SA-PE标记的适体与重组EpCAM的结合增加,MFI值(图20E-F)增大。图20E-F说明了在含有PBS-BN(PBS,1%BSA,0.05%叠氮化物,pH 7.4)的25mM HEPES中(图20E)或在含有1mM 
MgCl2的25mM HEPES中(图20F)CAR003与EPCAM蛋白的结合。EPCAM适体适体4(参见上文)用
于比较。如图中所示,CAR003集合3在MgCl2的存在下(图20F)比在BSA的存在下(图20E)更有效地结合其靶标。
[0761] 为了进一步地了解其性能,在各种缓冲液中,在BSA和MgCl2两者存在下测试了CAR003结合。图20G说明了在所示盐中添加和未添加牛血清白蛋白(BSA)的情况下CAR003与
EpCAM的结合。再一次,不存在BSA时,CAR003与EpCAM的结合更有效。另外,测试了150mM NaCl,但没有表现为相对于MgCl2改善CAR003性能。
[0762] 可能影响适体性能的另一个因素是用不同的盐组合物变性。图20H说明了变性对CAR003与EPCAM蛋白质结合的影响。如从图表中看到的,适体的变性对CAR003与EpCAM结合
具有积极作用,这与MgCl2对CAR003的作用相似。然而,在MgCl2存在下的变性可能不协同地提高CAR003与EpCAM的结合。令人感兴趣地,与对照适体4相比,CAR003在测试条件中显示出更稳定。
[0763] 在如上的相同分析中,评估了珠子分析环境中CAR003对EpCAM的亲和力,使适体在恒定抗原输入上滴定。图20I说明了针对EPCAM重组蛋白(恒定输入5μg)的适体滴定。在测试的条件下,与CAR003相比,适体4对EPCAM蛋白具有较高亲和力,如在5μg适体输入下开始的饱和水平所表明的。
[0764] 为了评估CAR003的特异性,使用针对EPCAM重组蛋白的Western印迹以及包括牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)的对照进行测试。图20J说明了Western印迹,采用
CAR003适体vs.EPCAM his-标记的蛋白质、BSA和HSA(各自为5μg)。用0.5%F127封闭凝胶,并用~50μg/ml CAR003生物素化适体(级分3)探测。印迹用NeutrAvidin-HRP,之后
SuperSignal West Femto Chemiluminescent Substrate可视化。用CAR003探测的Western
印迹显示出适体对EPCAM蛋白优于白蛋白的明显偏好。
[0765] 使用血浆样品的CAR003测试。使用CAR003测试了来自五名前列腺癌和五名正常受试者的血浆样品以检测微囊泡,其使用珠子偶联的蛋白质来捕获微囊泡和使用SA-PE标记
的适体来检测囊泡,如实施例8中所示的。SA-PE标记的适体4检测剂用作对照。癌症高于正常的倍数变化显示于表14中。显示了没有标准化(“原始”)或针对阴性对照标准化的倍数变化。如所示的,使用珠子偶联的SSX4、PBP、SPDEF、EPCAM、KLK2和SSX2的抗体来捕获囊泡。
[0766] 表14:CAR003来检测微囊泡
[0767]
[0768] 在测试的条件下,与使用适体4的检测相比,用CAR003检测的样品具有较低的MFI值,而CAR003具有更好的信噪比并且显示出使用SSX4、SPDEF、EPCAM和SSX2捕获标志物,癌症和正常样品之间更好的分离。
[0769] 对照适体
[0770] 可以针对EpCAM或其他靶标特异性的对照适体来比较适体的特征(大小、稳定性、结合亲和力和特异性等)。例如,将适体与抗-VEGF适体5’生物素-CA ATT GGG CCC GTC CGT ATG GTG GGT(SEQ ID NO.230912)进行比较,如Kaur和Yung,2012中所述的。
[0771] 参考文献:
[0772] 1.Müller,J.等,"Selection of high affinity DNA-aptamer for activated protein C using capillary electrophoresis."Research in Pharmaceutical 
Sciences 7.5(2012):S987.
[0773] 2.Cerchia,L.和V.de Franciscis."Nucleic Acid Aptamers Against Protein Kinases."Current medicinal chemistry 18.27(2011):4152-4158.
[0774] 3.Wu,Jie等,"Identification,Characterization and Application of a G-Quadruplex Structured DNA Aptamer against Cancer Biomarker Protein Anterior 
Gradient Homolog 2."PloS ONE 7.9(2012):e46393
[0775] 4.Mitkevich,Olga V.等,"DNA aptamers detecting generic amyloid epitopes."Prion 6.4(2012):400-406.
[0776] 5.Kaur H,Yung L-YL(2012)Probing High Affinity Sequences of DNA Aptamer against VEGF165.PLoS ONE 7(2):e31196.doi:10.1371/journal.pone.0031196.
[0777] 实施例12:抗-EpCAM适体的优化
[0778] 该实施例证明了以上给出的适体CAR016(SEQ ID NO.230840)的优化。CAR016是如上所述在几轮EpCAM适体选择中鉴别的最普遍的适体(参见实施例9)。其可变序列如上所
示,并且具有常见基序的序列代表了所选择适体集合50%以上。表15显示了9轮选择后,来自使用Ion Torrent平台的两个独立测序轮(测序轮1和2)的最常见的CAR016-相关变体。
[0779] 表15:EpCAM适体筛选代表性序列
[0780]
[0781]
[0782]
[0783] 合起来看,表15中的序列可以由以下序列来表示,其中[AT]具体说明存在腺嘌呤(A)或胸腺嘧啶(T):5’-CGTA[AT]G[TG][AT]TAT[CG]TG[TC][AT]CA(ID CAR016_CAN;SEQ ID NO.230870)。
[0784] 通过ELISA的测试证明了在标准ELISA平板中CAR016结合EpCAM并且在镍覆盖的ELISA平板中结合EPCAM-His标记的蛋白质。在使用微囊泡覆盖的微珠的微珠分析中,在所
有测试的适体候选物(包括适体4)之间,CAR016具有最高的平均荧光值。因此,制备CAR016的多种变体来测试增强的性能。序列变体显示于表16中,并且每个变体后面的推理描述于
表17中。表16中的“n/a”表示不存在适体节段。表16中下划线的核苷酸表示与CAR016相比修饰的核苷酸。对于更多描述,参见表17。进行特定的突变来检查适体稳定性的影响,如通过ΔG计算估算的。估算的CAR016的稳定性为ΔG=-10.89kcal/mol。越低的ΔG表示越高的估算稳定性。特别是参见CAR016_M23至CAR016_M27。
[0785] 表16:EpCAM适体CAR016突变体序列
[0786]
[0787]
[0788]
[0789]
[0790] 表17:EpCAM适体CAR016突变体序列推理
[0791]
[0792]
[0793]
[0794] 如表16和17中观察到的,在适体的整个长度中进行各种修饰,包括5’-前导和3’-尾引物序列。合成适体变体,并按照以上针对CAR016所述的使用ELISA和微珠分析评估了与EpCAM的结合。结果揭示了增强或降低了适体特异性地结合EpCAM蛋白和EpCAM+微囊泡的能力的适体序列的区域。图21A-21J显示了预测的CAR016的以及表16和17中所示的CAR016变
体的二级结构。
[0795] 实施例13:针对VCAP微囊泡的适体
[0796] 在这个实施例中,鉴别了识别由前列腺癌VCAP细胞系脱落的微囊泡的适体。将VCAP微囊泡涂覆到具有高结合表面的标准ELISA平板上。从孔洗涤过量未结合的微囊泡后,用 F-127(Sigma Aldrich)封闭孔。用孔-结合的微囊泡孵育20n适体文库(参见
表9)。洗涤孔以除去未结合的适体。将剩余的VCAP微囊泡适体洗脱、纯化、扩增和链分离,并在下一轮之前清洁。参见以上详述的方法。将之前的步骤重复8轮。第8轮后,将选择的适体集合进行IonTorrent测序。
[0797] 在总读数之间具有顶频率的适体显示于表18中。在表18中,从左到右,序列显示为5’至3’,其中每个完整序列由所示的5’前导序列,接着所示的可变序列,接着所示的3’尾序列组成。每个序列源自具有前导和尾及之间的可变序列的文库(参见表9)。该表显示了所鉴别的序列是否在5’或3’端上包含生物素部分。应理解表18中公开的核苷酸序列还可以修饰达到所得到的修饰形成具有与所公开序列的约50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、
98和99%同源性的适体并且保留结合囊泡抗原或其功能性片段的功能性的程度。
[0798] 表18:VCAP微囊泡适体序列
[0799]
[0800]
[0801]
[0802] 表18中的序列是测序集合中最常出现的,使用两个独立测序轮。最高频率为:1)CAR023,18.3%;2)CAR024,12.7%;3)CAR025,9.8%;和4)CAR026,8.8%。CAR031是第5常见的序列。序列通过适体和靶标VCap外来体的滴定进一步证实。
[0803] 还用标记物而不是5’生物素部分来直接修饰表18中的适体。例如,可以用5’地高辛(NHS酯)(缩写为“/5DigN/”)来替代生物素。地高辛基团提供了荧光标记。可以用间隔物,例如,Int Spcer18(缩写为“/Int18/”),将5’地高辛与核苷酸序列分隔,Int Spcer18是18-原子的六-乙二醇间隔物并且可以从Intergrated DNA Technologies(IDT)获得。也可以从IDT获得的可以使用的相似间隔物包括:1)C3间隔物,可以在内部或在寡聚物的5’-端并入的亚磷酰胺。可以在寡聚物的任一端添加多个C3间隔物以引入长的亲水性间隔物臂用于连
接荧光团或其他侧基团;2)PC(可光切割的)间隔物可以放置在DNA碱基之间或寡聚物与5’-修饰基团之间。它提供10-原子的间隔物臂,其可以通过暴露于300-350nm光谱范围的UV光
来切割。切割释放具有5’-磷酸酯基团的寡聚物;3)己二醇是六碳二醇间隔物,其能够封闭DNA聚合酶的延伸。这一3’修饰能够支持较长寡聚物的合成;4)间隔物9是可以在寡聚物的
5’-端或3’-端或内部并入的三乙二醇间隔物。多个插入可以用于形成长间隔物臂;和5)1’,
2’-二脱氧核糖(dSpacer)修饰用于在寡核苷酸内引入稳定的脱碱基位点。
[0804] 实施例14:适体靶标鉴别
[0805] 在这个实施例中,将偶联于微球体的适体用于辅助测定由上述文库筛选方法鉴别的两个适体的靶标。一般方法显示于图14中。该方法用于验证CAR029(通过文库筛选鉴别为识别EpCAM的适体)和CAR024(通过文库筛选鉴别为识别VCAP微囊泡表面上的未知靶标的适
体)的靶标。参见以上针对CAR029和CAR024的描述。在这种方法中,在连接微球之前,CAR029和CAR024的序列随机重排。将微球用作对照来结合与计划的靶标分子相似但不相同的靶
标。
[0806] 这个研究中使用的示例性适体对照显示于表19中。在表19中,从左到右,序列显示为5’至3’。每个序列源自CAR029或CAR024的随机重排,如表中的适体ID所示的。应理解表19中公开的核苷酸序列还可以修饰达到所得到的修饰形成具有与所公开序列具有约50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和99%同源性的适体并且保留所需功能性的程度。
[0807] 表19:阴性对照适体序列
[0808]
[0809] 所用的实验方案如下:
[0810] 1)合成具有修饰的候选适体(在此,CAR029和CAR024)和对照适体(在此,CAR029-Neg1、CAR029-Neg2、CAR024-Neg1、CAR024-Neg2)以允许捕获(在此,将适体生物素化)和交联(在此,使用Sulfo-SBED生物素标记转移试剂和试剂盒,来自Thermo Fisher Scientific Inc.,Rockford,IL的目录号33073,以允许光致交联)。
[0811] 2)将各适体单独与具有目标靶标的微囊泡(在此,VCAP微囊泡)混合。
[0812] 3)在孵育以允许适体结合靶标后,将紫外光施加于混合物以引发适体与微囊泡靶标的交联。
[0813] 4)裂解微囊泡,由此将交联的适体-靶标复合物释放至溶液中。
[0814] 5)使用抗生物素蛋白链菌素覆盖的基质从溶液捕获交联的适体-靶标复合物。
[0815] 6)在SDS-PAGE凝胶电泳上单独地运行针对各适体的交联的适体-靶标复合物。用考马斯蓝染色来可视化捕获的蛋白质靶标。
[0816] 7)交联和结合步骤可以是混杂的以使得在各个凝胶上显现包括计划的靶标以及随机蛋白质的多个条带。采用候选适体(在此,CAR029和CAR024)但非相关阴性对照适体(在此,分别为CAR029-Neg1、CAR029-Neg2;或CAR024-Neg1、CAR024-Neg2)在凝胶上出现的条带中发现计划的靶标。从凝胶切除对应于靶标的条带。
[0817] 8)使用质谱(MS)从切除的条带来鉴别适体靶标。
[0818] 实施例15:抗PSMA适体
[0819] 在这个实施例中,针对按照以上实施例中的使用6轮正向选择鉴别的前列腺特异性膜抗原(PSMA/FOLH1/NAALADase I)蛋白的适体来筛选适体文库。如上所述选择PSMA结合
适体的集合后,使用Ion Torrent标准方案(Life Technologies,Carlsbad,CA)对适体文库进行测序。针对如下特性来选择主要候选物:在筛选文库中的常见出现率、对靶标的亲和
力、对靶标的特异性、限定的分子结构、有利构象的存在、这类构象的稳定性、在工作浓度下无聚集或小聚集、直接的和可重复的合成和纯化。
[0820] 以下实施例17中呈现了详细的实验方案。筛选参数和方案的综述包括以下:
[0821] 1.使用通过AS PCR从正向链合成的DNA文库产生的“6适体”ssDNA文库。6适体文库包括表20中所示的10n、20n、25n、30n、35n和40n的可变序列,具有前导和尾序列。
[0822] 2.PSMA histag偶联在Dynabeads上。
[0823] 3.通过PSMA-偶联珠与F127/PEG4000中稀释的适体文库的混合物来进行多轮正向选择,约2e12拷贝/选择。
[0824] 4.每轮选择后,将重悬浮的珠子直接加入用于扩增的PCR反应中,不涉及洗脱。
[0825] 5.PCR扩增后,然后用λ核酸酶消化PCR 2小时,并通过zymo ssDNA纯化试剂盒纯化ssDNA。
[0826] 6.进行了总共9轮选择。对于35n和40n文库,只进行了6轮,因为文库没有完成。
[0827] 7.将第6轮和第9轮选择回收用于PCR克隆中,并且从第6轮和第9轮每个文库挑选30个克隆,并将质粒进行扩增和纯化。
[0828] 8.对于第6轮,将180个克隆用于最初的筛选中。对于第9轮,将总共120个克隆用于针对靶标的初始筛选中。
[0829] 9.以小规模扩增单个ssDNA克隆,并在针对靶标蛋白(Histag PSMA蛋白)以及非靶标蛋白BSA和小鼠Ig的初始筛选中测试。计算信/噪比。
[0830] 10.根据以上的筛选,挑选单个克隆并以小(midi)规模扩增ssDNA,并且针对靶标以ELISA形式进一步滴定。
[0831] 11.对于最终的克隆进行Sanger测序,并分析测序数据。
[0832] 在30n适体文库中观察到重复性最高的结果。从这些程序获得的代表性序列显示于表20中。在表20中,从左到右,序列显示为5’至3’,其中每个完整序列由所示的5’前导序列,接着所示的可变序列,接着所示的3’尾序列组成。每个序列源自具有前导和尾及之间的可变序列的文库。该表显示了所鉴别的序列是否在5’或3’端包含生物素部分。应理解表20中公开的核苷酸序列还可以修饰至所得到的修饰形成具有与所公开序列的约50、55、60、
65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和99%同源性的适体并且保留结合PSMA抗原或其功能性片段的功能性的程度。
[0833] 表20:PSMA适体候选序列
[0834]
[0835] 通过克隆鉴别CAR050和CAR051。通过ELISA,针对PSMA/FOLH1/NAALADase I重组蛋白测试这两种适体的结合亲和力。参见图22。在九轮选择后,使用Ion Torrent系统通过测序鉴别CAR052和CAR053。CAR052是terrent中最常见的序列,具有5.91%的总阅读计数。
CAR053,第二常见的序列,占总阅读计数的3.34%。
[0836] 实施例16:适体的竞争性分离
[0837] 如本文中所述,可以针对目标靶标来鉴别适体。在这个实施例中,使用竞争性结合方案针对目标靶标鉴别适体。
[0838] 图3概述了适体鉴别方法30。将目标分析物,例如,生物实体如蛋白质或微囊泡,捕获至基质31。基质可以是,例如,平面基质或珠子。可以共价或非共价捕获分析物,例如,可以使用抗体、适体或抗生物素蛋白链菌素-生物素连接来捕获分析物。将捕获的分析物接触寡核苷酸适体候选物的文库32。寡核苷酸结合于混合物中的各种组分,包括分析物、基质、捕获剂(例如,抗体(Ab)、适体等)、反应管或孔、生物碎片等33。结合分析物的寡核苷酸包括目标靶标的适体候选物34。通过洗涤除去未结合的寡核苷酸35。这个步骤后,反应混合物包括被适体候选物结合的捕获分析物。将识别特定表位的配体,例如,抗体,接触反应混合物37。配体通过与表位的竞争解离结合于与配体相同表位的适体候选物38。收集和扩增解离
的适体候选物39。将步骤32-39重复一定次数,n,例如,1-20次,以进一步使用结合于与配体相同的表位的那些富集适体候选物。重复的循环后,如本文中所述的,通过测序和其他表征
310来评估剩余的适体。
[0839] 与以上方法平行地进行对照筛选。将通过对照筛选鉴别的任何适体丢弃。对照分析物包括但不限于用分析物孵育的空白基质、不含分析物的空白基质以及用对照配体(如,不结合目标靶标的抗体)进行的方法。
[0840] 实施例17:适体选择方案
[0841] 该实施例提供了用于针对蛋白质筛选适体文库来鉴别结合该蛋白质的候选适体的实验方案。通过用靶标微囊泡替代靶标蛋白质,该实验方案可以用于鉴别结合微囊泡的
适体候选物。在合适的情况中,注意到考虑微囊泡的实验方案的调整。
[0842] 实验设计:
[0843] 1.在Dynabeads上偶联纯化的蛋白质。
[0844] 2.正向选择(SELEX)所需的轮数
[0845] 3.选择轮次后的高通量测序(例如,使用Ion Torrent的Next Generation)
[0846] 4.所需轮次后所选择克隆的克隆和验证
[0847] 详细的适体亲和力选择方案如下:
[0848] 试剂:
[0849] 1. M-270羧酸(“珠子”)(Life Tech,14305D)
[0850] 2.水,分子生物学试剂级(Sigma,W4502)
[0851] 3.硫代-NHS(Fisher Scientific,PI-24510)
[0852] 4.EDC(Fisher Scientific,PI-77149)
[0853] 5.MES偶联缓冲液:0.05M MES,pH 5.0(pH可以取决于靶蛋白质等电点,PI)
[0854] a.MES(2[N-吗啉代]乙磺酸)(Sigma,M2933)
[0855] b.5N NaOH(稀释至1N NaOH)(Fisher,SS256-500)
[0856] 6.珠偶联洗涤缓冲液和储存缓冲液:0.01%PBS-Tween 20
[0857] a.PBS,pH 7.5(Sigma,P3813)
[0858] b. 20(Sigma,9416)
[0859] 7.靶标蛋白质
[0860] a.例如,Histag-Epcam、C-ter Epcam、Histag-PSMA、无标签-FYN、无签-AMACR、无签-DBF4B
[0861] 8.ELISA洗涤缓冲液:0.05%PBS-Triton
[0862] 9.稀释于1%PBS-B中的一抗
[0863] 10.稀释于1%PBS-B中的二抗
[0864] 11.适体文库,10n、20n、30n、35n、40n反向文库(λ消化的和纯化的)。参见表21,其中n表示随机选择的核苷酸。
[0865] 表21:适体文库和PCR引物
[0866]
[0867]
[0868] 12. 4%高分辨率E-凝胶
[0869] 13.封闭和适体稀释缓冲液(PBS(Hyclone)中0.5%F1270.5%PEG4000)
[0870] 14.洗涤缓冲液(PBS+1%BSA)
[0871] 15.Phusion PCR试剂(New England Biolabs,Inc(NEB),Ipswich,MA)
[0872] 16.适体PCR-F-5Phos/适体-R-bio
[0873] 17.非结合白色96孔平板。(参见消耗品)
[0874] 18.Nanodrop。
[0875] 19.λ核酸外切酶试剂盒(NEB,5单位/ul)。
[0876] 20.Sanger测序试剂
[0877] 21.M13正向(-20)引物:5’-GTA AAA CGA CGG CCA GT(SEQ ID NO.231015)
[0878] 22.M13反向(-27)引物:5’-CAG GAA ACA GCT ATG AC(SEQ ID NO.231016)
[0879] 23.PEG4000、PEG8000
[0880] 消耗品:
[0881] USA Scientific共聚物聚丙烯1.5ml微离心管(USA Scientific,1415-2500)
[0882] 2.Vi-cell小瓶(Beckman Coulter,723908)
[0883] 3. 96-孔非结合,平底白色平板( #3600)
[0884] 4. 96-孔非结合,圆底白色平板( #3605)
[0885] 5. 96-孔中等结合平底透明平板( #9017)
[0886] 设备:
[0887] 1.磁体:DynaMagTM-Spin Magnet(“磁体”)(Life Tech,12320D)
[0888] 2.Vi-Cell XR-细胞存活力分析仪
[0889] 3.Veriti
[0890] 4,Nanodrop
[0891] 5.离心机(Eppendorf,5415)
[0892] 6.平板磁体:磁板分离器(“平板磁体”)(Luminex,CN-0269-01)
[0893] 7.MicMate
[0894] 8.BioTek Synergy 2读板仪
[0895] 程序:
[0896] 步骤1:靶蛋白偶联
[0897] 目的:用靶标蛋白和MA-PEG共偶联磁珠以封闭未占据的、激活的位点和避免选择过程中非特异性的适体结合。
[0898] 1.通过涡旋2分钟来重悬浮珠子的储备物。
[0899] 2.将所需体积的珠子吸移至共聚物管中并用25mM MES,pH 5(用水1:1稀释的偶联缓冲液)补足至100ul。
[0900] 3.通过将管放置在磁体上2分钟来沉淀转移的珠子,并除去上清液。
[0901] 4.加入100ul 25mM MES(偶联缓冲液)并在800rpm下振荡10分钟。
[0902] 5.放置在磁体上1分钟并除去上清液。
[0903] 6.用MES重复总共2-10分钟洗涤。
[0904] 7.就在使用前,用冷的25mM MES稀释硫代-NHS以实现50mg/ml的终浓度(乘以mg×20以获得以ul计的水的体积)。
[0905] 8.就在使用前,通过加入200ul/瓶用冷的25mM MES稀释EDC至50mg/ml的终浓度。
[0906] 9.将200ul的50mg/ml硫代-NHS和200ul的50mg/ml EDC加入珠子中并通过涡旋(800rpm)在RT下温和混合至少30分钟,或在4℃下2小时。
[0907] 10.通过放置在磁体上1分钟来沉淀激活的珠子,并除去上清液。
[0908] 11.将珠子重悬浮于400ul 25mM MES偶联缓冲液中,并通过涡旋(800rpm)温和混合。
[0909] 12.通过放置在磁体上1分钟来沉淀珠子,并除去上清液。
[0910] 13.重复步骤11和12,用25mM MES偶联缓冲液总共洗涤两次。
[0911] 14.重悬浮具有靶标蛋白质的激活的和洗涤过的并通过涡旋温和混合。
[0912] 15.在室温下使用混合(通过旋转)孵育至少30分钟。
[0913] 16.通过放置在磁体上1分钟来沉淀偶联的珠子并除去上清液。
[0914] 17.用0.01%PBS-Tween 20洗涤珠子四次。
[0915] 18.沉淀上清液并将偶联的和洗涤的珠子重悬浮于200ul的存储缓冲液中和以500K珠子/管等份存储在-80℃下。
[0916] 19.使用Vi-Cell计数器将珠悬浮液进行计数。
[0917] a.通过将14ul珠子加入Vi-Cell小瓶中的1386ul存储缓冲液中来制备1:100稀释的珠子:储存缓冲液。
[0918] b.通过上下吸移几次将稀释的珠子充分混合。
[0919] c.将700ul稀释的珠子转移至新的Vi-Cell小瓶中。
[0920] d.阅读重复小瓶的总细胞。
[0921] e.通过将总细胞计数乘以步骤19a中的稀释倍数(即,100)来确定珠子/ul的浓度。
[0922] f.通过将浓度乘以步骤18中的重悬浮体积(即,200ul)确定偶联后的珠子总产量。
[0923] 步骤2a:通过ELISA评估珠偶联
[0924] 1.将200ul 1%PBS-B加入Costar平底非结合平板的孔中。
[0925] 2.加入50,000个偶联的珠子,密封平板,并在室温(RT)下以800rpm振荡孵育1hr。
[0926] 3.在800rpm振荡下,放置在磁体上30秒。除去上清液。
[0927] 4.从平板磁体取下平板。
[0928] 5.用200ul 0.05%PBS-Triton洗涤3×,每次3min,伴800rpm振荡。
[0929] 6.在800rpm振荡下,放置在平板磁体上30秒。除去上清液。
[0930] 7.将1%PBS-B中的100ul稀释的一抗(AB)加入合适的孔中。
[0931] 8.将平板良好充分,在37℃下伴振荡800rpm(在Jitterbug上)孵育1hr(一小时孵育后,将Jitterbug改成初始速度)。
[0932] 9.将平板离心以收集浓缩物。
[0933] 10.放置在平板磁体上3min,除去一抗AB和缓冲液。
[0934] 11.从平板磁体取下平板。
[0935] 12.室温下用200ul 0.05%PBS-Triton洗涤3×,每次3min,伴800rpm振荡。
[0936] 13.在800rpm振荡下,放置在平板磁体上30秒。除去上清液。
[0937] 14.将1%PBS-B中的100ul稀释的二抗AB加入合适的孔中。
[0938] 15.将平板良好密封,在RT下,伴800rpm振荡孵育TIME-最多一小时。注意:避光。
[0939] 16.放置在平板磁体上3min,除去二抗AB和缓冲液。
[0940] 17.从平板磁体移除平板。
[0941] 18.室温下用200ul 0.05%PBS-Triton洗涤3×,每次3min,伴800rpm振荡。
[0942] 19.在800rpm振荡下,放置在平板磁体上30秒。除去上清液。
[0943] 20.加入100ul基质(TMB),吸移混合,密封并在RT下伴800rpm振荡孵育TIME-最多30min。注意:避光。
[0944] 21.加入100ul停止溶液(2N硫酸),密封并在RT下800rpm振荡孵育1min。
[0945] 22.将平板放置在平板磁体上3min,然后将上清液转移至新的透明平板中(中等结合平板)并使用微板阅读仪在450-630nm下阅读。
[0946] 步骤3:基于珠子的适体筛选和选择
[0947] 目的:亲和力成熟
[0948] 直接使用合成的反向适体文库(如果需要,输入将是1013至1015)
[0949] 1.将珠子在0.5%F127/PEG4000PBS(无MgCl2)缓冲液中稀释至100,000珠子/50ul(对于第一轮,使用100,000珠子,此后为了更高严格性,按照需要使用更低量的珠子),在
800rpm下涡旋1hr。
[0950] 2.等分含有100,000珠子的50ul至非结合平底白色平板的每个孔中。
[0951] 3.在单独的共聚物管(USA Scientific)中,在含有2mM MgCl2的合适0.5%F127/PEG4000 PBS中稀释适体文库以在每孔50ul的总体积中达到合适数量的适体拷贝(对于珠
子形式,输入适体量可以为高达1014)。
[0952] 4.将50ul稀释的适体文库加入结合平板的各50ul珠子+缓冲液样品中并在RT下以800rpm涡旋孵育30min。
[0953] 5.将带有珠子的平板放置在平板磁体上2min,伴800rpm振荡(珠子将集中在孔的中心)。
[0954] 6.完全除去缓冲液;将平板留在平板磁体上并倾斜平板以将液体收集在角落里而不影响珠子。
[0955] 7.从平板磁体移除平板并用200ul洗涤缓冲液洗涤珠子(对于头3次洗涤,使用适体孵育缓冲液,然后一般洗涤缓冲液是PBS-B,可以在之后轮中按照需要将盐浓度升至
500mM NaCl)并在700rpm下涡旋1min。
[0956] 8.将平板放置在平板磁体上2min,伴700rpm振荡。重复洗涤10次,每次洗涤1分钟,头3次使用封闭缓冲液,然后其余的使用PBS-B(或含有增加的盐缓冲液的PBS-B)。
[0957] 9.最后一次洗涤后,将平板放置在平板磁体上3min,伴700rpm振荡,然后完全除去缓冲液。
[0958] 10.用52ul无DNase水重悬浮珠子,通过吸移充分混合。
[0959] 11.将重悬浮的珠子转移至新的1.5ml管中(对于第一轮,在PCR反应中使用全部)
[0960] 12.准备PCR反应。对于每个样品使用4(对于第一轮5)个反应。在1个PCR反应中使用10ul重悬浮的珠子,对于1个样品总共4个反应(保留10ul用于克隆)。
[0961] 13.适体回收PCR扩增:对于所有文库,可以使用Phusion聚合酶进行PCR:使用PEG8000添加剂,98℃30sec,在98℃下20sec,60℃下30sec和68℃下1min的循环。对于10n至
30n适体文库,使用多至30个PCR循环。对于35n和40n文库,使用低的25个循环。
[0962] 14.PCR扩增后,将10ulλ核酸外切酶直接加入PCR反应中,涡旋并在37℃下孵育2hr,通过加热至80℃持续10min来终止,然后冷却回4℃。在终止消化前,在4%高分辨率E-凝胶上运行2ul。如果仍然存在dsDNA条带,继续消化,如果只显示ssDNA条带,终止消化。
[0963] 15.λ消化产物的Zymo ssDNA纯化。
[0964] 16.Nanodrop(只有Zymo-纯化时)来定量调节以估算2e12拷贝用于下一轮。(如果nanodrop读数低,需要qPCR来计算ssDNA的浓度)。
[0965] 17.重复所需轮数的选择。
[0966] 步骤4:克隆和ssDNA产生及克隆质粒扩增
[0967] 目的:分离单个适体集落并获得纯化的质粒
[0968] 1.准备使用没有5’或3’修饰的正向和反向适体文库引物的Phusion克隆PCR反应。
[0969] 2.从回收适体(在以上的珠子上),将5ul的重悬浮的珠子加入PCR反应中。
[0970] 3.对于所有文库,PCR循环应当少于25个循环。
[0971] 4.将5μl E-凝胶缓冲液直接加入PCR反应中,混合并将样品加载至4%E-凝胶中,2孔,20ul/孔。运行直至黄色染料接近凝胶末端。
[0972] 5.在成像设备上获取凝胶的图像。
[0973] 6.用E-凝胶开启工具打开凝胶,不破坏凝胶本身。将凝胶放置在成像仪内的UV盒的顶部。
[0974] 7.基于估算的条带边缘垂直切割凝胶,打开UV光并尽可能快地快速切割DNA条带(使用365nmUV),将带有DNA条带的凝胶放置在1.5ml管中。
[0975] 8.估算凝胶大小(大约100ul-200ul),根据说明通过使用Zymo凝胶提取试剂盒从凝胶纯化DNA。
[0976] 9.用10ul无DNase/RNase水最后洗脱DNA。
[0977] 10.根据来自Invitrogen的TOPO平端克隆试剂盒:混合2ul适体PCR洗脱产物,1ul盐溶液和1ul载体及2ul水。通过吸移混合。在RT下孵育15-30min。
[0978] 1.在冰上融化SOC培养基和TOP10化学感受态细胞;将以上的TOPO连接溶液直接加入细胞中,通过吸移混合。在冰上孵育30min。
[0979] 2.将管放入42℃水浴中精确持续30sec,然后立即在冰上冷却几分钟。
[0980] 3.将250ul SOC培养基加入管中;在37℃,200rpm下水平振荡1hr。
[0981] 4.将125ul培养物转移至预先温热的含有100ug/ml氨苄青霉素的LB琼脂平板上。在37℃下孵育过夜。
[0982] 5.制备足够的LB液体培养基,并且加入100ug/ul氨苄青霉素储液以制备100ug/ml LB培养基。转移至培养管,1ml/试管。
[0983] 6.使用灭菌的20ul尖以挑选单个集落至相应的培养管中。在37℃,300rpm下振荡过夜。
[0984] 7.根据Pure-Link质粒微量制备方案,用700ul细菌培养物提取质粒。最终洗脱至75ul TE(质粒提取还可以使用Promega质粒微量制备Vacuume试剂盒或Genescript离心平
板试剂盒,但应当包括最终最大速度离心10min以除去任何痕量化学物质)。
[0985] 8.在1%E凝胶中使用2ul,获取图像用于记录。
[0986] 9.使用Nanodrop估算质粒制备物的浓度。根据计算表将所有质粒制备物在水中调节至2.5ng/ul(大约5e8cp/ul)。
[0987] 步骤5:用于初始筛选测试的克隆ssDNA的微量制备
[0988] 目的:制备有限量的单一克隆ssDNA并准备用于筛选测试。
[0989] 1.为了适体生产(反向链),设立使用磷酸化正向和生物素化反向适体文库引物的PCR反应。在40ul PCR反应体积中使用10ul上述2.5ng/ul质粒溶液。PCR 30个循环。
[0990] 2.PCR后,将10ulλ核酸外切酶直接加入PCR反应中,涡旋并离心,在37℃下孵育2hr,接着在80℃下孵育10min,然后冷却至4℃。使用2ul在4%E-凝胶上运行以检查消化是否完成。一旦证实消化完成,停止消化并继续进行纯化。
[0991] 3.根据zymo ssDNA纯化试剂盒说明来纯化ssDNA(为高通量目的,可以使用平板形式中的Zymo Oligo纯化试剂盒,对于所有步骤,在袋式离心机中将离心速度全部改成5000
并且对于最后干燥离心使用最大速度持续10min,而不是手册中的2000)。在两种情况中,用
30ul不含DNase/RNase的水洗脱ssDNA。
[0992] 4.使用Nanodrop估算ssDNA的浓度。
[0993] 步骤6:克隆筛选测试
[0994] 目的:针对靶标以及对照蛋白测试单个适体克隆(ssDNA)的亲和力(基于标准的阳性或阴性)。
[0995] 1.根据初始筛选测试工作表,在测试前一天,以所需浓度涂覆靶标蛋白和对照蛋白,高结合ELISA平板上100ul/孔,在RT下3-5hr。
[0996] 2.在4℃下,用250ul 0.5%F127/PEG400(无MgCl2)PBS封闭平板过夜。
[0997] 3.根据Nanodrop数据,用于所有样品选择可以达到约10e11至10e12/孔的ssDNA水平的体积。
[0998] 4.在0.5%F127/PEG400PBS加最终浓度的2mM MgCl2中稀释ssDNA。
[0999] 5.从平板除去封闭溶液;用PBS洗涤两次,每次洗涤1min。在纸巾上轻拍以除去微量液体。
[1000] 6.加入100ul ssDNA稀释液(10e11-10e13/孔,100ul),以使800rpm振荡在RT下孵育4hr。
[1001] 7.用PBS+1%BSA洗涤平板3次,400-800rpm振荡下1min/洗涤。在每次洗涤后移除液体并在去纸巾上轻拍。
[1002] 8.在PBS+1%BSA缓冲液中以1:1000稀释抗生物素蛋白链菌素-多HRP,将100ul加入每个孔中。在RT下振荡孵育1hr。
[1003] 9.用PBS+1%BSA洗涤平板3次,在纸巾上轻拍以在每次洗涤后除去痕量的液体,1min/洗涤。
[1004] 10.将Ultra ELISA基质预先温热至RT,将100ul基质加入每个孔中,并在暗处振荡孵育30min。
[1005] 11.通过加入100ul 2N H2SO4停止反应,并通过微板阅读仪阅读OD450-630。
[1006] 12.根据限定的标准(例如,高于这个标准化实验方案中的特定水平的OD或高于对照蛋白)以进行哪个克隆是阳性的或阴性的判断。
[1007] 步骤7:从候选克隆中等规模地产生适体ssDNA用于进一步定量评价
[1008] 目的:从适体候选物克隆制备更大量的ssDNA用于进一步证实对靶标的亲和力。
[1009] 1.对于适体产生(反向链),设立使用磷酸化的正向和生物素化的反向适体文库引物的PCR反应。使用40ul PCR反应体积中5ulr上述2.5ng/ul质粒溶液,12个反应/样品。运行PCR扩增30个循环。
[1010] 2.PCR扩增后,将10ulλ核酸外切酶直接加入PCR反应中,涡旋并离心沉降,在37℃下孵育过夜2hr。如上所述,使用2ul反应在4%E-凝胶上运行以检查消化。
[1011] 3.根据zymo ssDNA纯化试剂盒说明来纯化ssDNA(通过1zymo纯化柱的4个反应)。注意:这个步骤使用ssDNA纯化试剂盒,而不是以上使用的平板寡聚物纯化试剂盒。
[1012] 4.组合来自相同样品的不同洗脱液,使用Nanodrop定量ssDNA浓度。
[1013] 5.将纯化的适体储存在-80℃。
[1014] 步骤8:单个适体克隆的验证试验
[1015] 目的:进一步以定量方式评价选定的克隆。
[1016] 1.为了进一步验证测试,针对彼此滴定靶标和适体两者。为了评价非特异性结合,针对适体滴定至少1个非靶标蛋白(以1涂覆浓度)。
[1017] 2.用PBS中的三个不同浓度的靶标蛋白(例如,1ug、0.5ug和0.25ug/ml,以100ul/孔)以及非靶标蛋白(通常为0.5ug/ml和100ul/孔)涂覆ELISA平板孔3-5hr。用PBS中的
0.5%F127/0.5%PEG400 PBS(无MgCl2)封闭平板过夜。
[1018] 3.在含有0.5%F127/PEG400的PBS中稀释适体超过至少4个数量级(例如,从10e13至10e10/孔或10e12至10e9/孔,取决于回收)。将100ul适体稀释液加入相应的孔中。将平板在800rpm,RT下孵育4hr。注意:如果使用微囊泡替代纯化蛋白来评价适体结合,在300rpm而不是800rpm下孵育。
[1019] 4.用250ul PBS-1%BSA洗涤平板,每次洗涤后在纸巾上轻拍以除去痕量液体。
[1020] 5.在PBS-1%BSA中,以1:1000稀释抗生物素蛋白链菌素-多HRP,将100ul溶液加入每个孔中,在RT下以800rpm孵育1hr。注意:如果使用微囊泡替代纯化蛋白来评价适体结合,在300rpm而不是800rpm下孵育。
[1021] 6.用PBS-1%BSA洗涤平板3次,在纸巾上轻拍以除去痕量液体。
[1022] 7.将100ul UltraSubstrate(在使用前至少2hr,预先温热至RT)加入每个孔,用箔覆盖顶部。以300-400rpm在RT下振荡30分钟。加入100ul 2N H2SO4以停止反应。
[1023] 8.阅读OD450-630。
[1024] 步骤9:Sanger测序
[1025] 目的:从选定的克隆获得序列信息。
[1026] 1.引物测序:M13正向(-20)和M13反向(-27)
[1027] 2.根据Sanger测序方案,制备测序主混合物并等分成8ul孔。
[1028] 3.将来自选定克隆的微量制备质粒直接用于测序(质粒浓度应当为至少10ng/ul)。
[1029] 4.将2ul质粒微量制备样品加入相应的孔中。按照BDT标准反应循环。
[1030] 5.根据确立的实验方案来cleanseq样品。
[1031] 6.进行Sanger测序操作。
[1032] 7.在FinchTV软件上,打开所需的测序文件(首先是F,如果F文件不可读或质量差,使用R文件)。
[1033] 8.在搜索栏中,输入EcoRI(GAATCC)并点击搜索。
[1034] 9.EcoRI位点是适体引物测序开始前的6个碱基,如果适体PCR产物成功克隆至载体中。点击反转序列展示,从EcoRI位点的最后一个碱基(C),从载体开始的下6个碱基应当是GCCCTT,以下序列应当匹配适体正向模式(ATCCAGA…)或反向链模板(ACTAA…)。
[1035] 10.由于适体克隆方向是随机的,因此,适体序列的开始应当是正向的(开始为ATCCAGA…GCAGCA)或反向的(在ACTAA…GTCCA开始)。检查序列时,鉴别适体的方向(正向或反向)。
[1036] 11.通过序列程序上的逐个碱基阅读来验证调用是正确的。
[1037] 12.同时以正向和反向来记录序列。
[1038] 实施例18:适体文库选择实验方案
[1039] 该实施例提供了用于以上实施例中进行的SUL1 RNA文库选择的实验方案。该实验方案也可以按照需要对于其他适体文库和样品输入进行。
[1040] 准备
[1041] 在工作前用80%EtOH清洁工作空间
[1042] 珠子是MagPlex珠子(Luminex Corp.,Austin,TX)。按照需要,其他珠子可以替代。
[1043] 制备缓冲液/试剂:
[1044] ·MilliQ水
[1045] ·100mM MgCl2
[1046] ·5×转录缓冲液(200mM Tris pH 7.9)
[1047] ·1×PBS
[1048] ·含有3mM MgCl2的1×PBS
[1049] ·10×PBS
[1050] ·选择缓冲液(含有0.1%BSA和3mM MgCl2的1×PBS)
[1051] 在开始选择前,除去珠子储存缓冲液,并且用含有3mM MgCl2的1×PBS洗涤珠子1次(全部4个管中总共200uL)。使用200,000珠子/选择。
[1052] 将2’F SUL1RNA集合结合微囊泡涂覆的磁珠
[1053] 缩写:TK-转录;NTC-无模板对照。
[1054] 步骤:
[1055] 1.第1轮:将1nmol纯化的2’F SUL1 RNA与20μl重悬浮珠子(与微囊泡偶联的)混合。10ul 10×PBS+1%BSA,3μl 100mM MgCl2和47uL H2O。这产生了1×PBS,0.1%BSA,3mM MgCl2的终浓度。
[1056] 1.1这个步骤中加入MgCl2获得3mM MgCl2的浓度。这是用于整个过程的结合浓度。
[1057] 1.2后续轮:将20μl转录产物(内部15mM MgCl2)与20μl洗涤的微囊泡涂覆的珠子混合,加9ul 10×PBS+1%BSA,51ul H2O。不需要另外的MgCl2,因为稀释的转录产物(TK)中的MgCl2提供了3mM MgCl2的终浓度。
[1058] 2.在37℃下孵育30min,在1000rpm下振荡,并且每10分钟吸移混合。
[1059] 3.洗涤珠子:
[1060] 3.1一个洗涤循环包括:
[1061] 3.1.1从磁本上移除珠子
[1062] 3.1.2离开磁体将珠子重悬浮于100μl 1×PBS+3mM MgCl2中。
[1063] 3.1.3离开磁体将样品孵育30秒。
[1064] 3.1.4将样品放回磁体上,并等待直至珠子在一侧。
[1065] 3.1.5移除并丢弃上清液。
[1066] 3.1.6离开磁体重悬浮于100μl 1×PBS+3mM MgCl2+0.1%BSA中。
[1067] 3.1.7离开磁体将样品孵育3分钟。
[1068] 3.1.8将样品放回磁体上,并且等待直至珠子在一侧。
[1069] 3.1.9移除并丢弃上清液。
[1070] 3.2第1轮:将珠子混合物放置在磁体上并且除去上清液。用100μl 1×PBS+3mM MgCl2+0.1%BSA洗涤一次(通过吸移混合珠子),并丢弃缓冲液。
[1071] 3.3后续轮:每隔一轮增加一个洗涤步骤,直至3个洗涤步骤。
[1072] 4.将55μl MilliQ水加入珠子样品中。
[1073] 5.通过在80℃下孵育珠子样品5min来洗脱RNA
[1074] 5.1检查是否存在50μl,如果没有,将样品离心沉淀以将顶部的冷凝水沉降下来。
[1075] 5.2将上清液转移至新的小瓶中。快速工作以避免链重新结合珠子。
[1076] 5.2.1使用50μl洗脱液用于以下的RT-PCR,并将剩余的储存在-20℃。
[1077] 回收的适体候选物的RT-PCR
[1078] 实施指导
[1079] ·将剩余的RT-PCR样品和TK-PCR样品储存在-20℃。
[1080] ·RNA可以在4℃下存储~1h
[1081] ·RT-PCR产物可以在4℃下储存过夜
[1082] ·为了最佳RNA质量,在转录后立即进行下一个选择循环
[1083] ·避免涡旋RNA
[1084] ·在冰上混合
[1085] ·使用0.5ml PCR管
[1086] ·每个RT-PCR应当具有无模板对照(NTC),其中使用水替代模板
[1087] ·冻融DTT不超过一次
[1088] 6.在第一轮之前制备主混合物(参见表21),用0.5pmol RNA检查,并且将48μl等份试样储存在-20℃直至使用。
[1089] 表21:RT-PCR主混合物
[1090]
[1091] 7.加入50μl MilliQ水作为阴性对照(NTC)(首先吸移这个)或50μl选择洗脱液。吸移混合。
[1092] 8.在65℃下孵育5min。
[1093] 9.冷却至4℃后,加入:
[1094] 9.1 1μl Superscript II逆转录酶(Invitrogen,cat#18064)(200U/μl)
[1095] 9.2 1μl GoTaqFlexi DNA聚合酶(5单位/μl)Promega cat#M8305
[1096] PCR-程序(SARTPCR)
[1097] a)10min 54℃
[1098] (这一步骤只是用于逆转录酶,应当需要更多轮,不重复步骤A)
[1099] b)1min 95℃
[1100] c)1min 60℃
[1101] d)1min 72℃
[1102] 10.循环步骤b-c用于
[1103] 10.1第1轮b-d 4个循环。在4%琼脂糖凝胶上运行5μL PCR产物。
[1104] 10.1.1随后轮:在第一轮后降低RNA的含量,导致所需PCR循环的增加。为了测定每次需要的循环数,检查来自之前选择轮的琼脂糖凝胶的条带强度。使用该循环数开始下一轮RT-PCR。注意:总是检查琼脂糖凝胶上的结果。
[1105] 10.1.1.1琼脂糖凝胶结果:应当在靶标长度看到产物条带。条带强度应当与50bp阶梯条带大致相同(如果不是强度有点低)。如果条带不够强(几乎不能看到),循环更多合
适量并且在琼脂凝胶上重新检查。
[1106] 转录
[1107] 所有混合在冰上进行。制备转录主混合物(表22)并且将85.7μl等份试样储存在-20℃直至使用。
[1108] 11.在使用前验证储液200mM Tris pH 7.9的pH。pH随着时间的变化可能对转录引起问题。
[1109] 表22:用于SUL1文库的转录(TK)Master Mix
[1110]
[1111]
[1112] 12.将10μl RT-PCR产物加入主混合物中。
[1113] 13.加入1μl RNasin(40单位/μl)
[1114] 13.1 Promega重组RNasin核糖核酸酶抑制剂cat#N2515/N2511
[1115] 14.加入4μl T7Y639F突变聚合酶(25U/μl,使用:100U总/反应)
[1116] 15.在37℃下进行反应30min
[1117] 16.将转录产物直接用于下一个选择轮。如果下一轮不可行,将转录产物在-20℃下冷冻。
[1118] 随后轮
[1119] 每当需要时,重复珠子孵育、RT-PCR和转录。如上所述,设法在所有轮中针对样品具有RT-PCR产物的相似条带强度。
[1120] 结合分析
[1121] 在所需轮的选择后进行结合分析以确定来评价癌症选择的适体与对照珠子(与来自血浆超离心的上清液结合,参见上文)的非特异性结合,并且对于非癌对照样品同样如
此。也可以进行结合分析来针对意图的靶标微囊泡评价选定的适体的结合。
[1122] Cherenkov实验方案:使用32P放射性标记的适体文库进行。
[1123] 选择缓冲液的终浓度:1×PBS+3mM MgCl2+0.01%BSA pH 7.4
[1124] 洗涤缓冲液:1×PBS+3mM MgCl2pH 7.4
[1125] 1.从-80℃冷冻室中取出微囊泡样品并解冻。
[1126] 2.将珠子放在磁体上(200,000个/样品实验),除去珠子储存缓冲液。
[1127] 3.洗涤1×200μL 1分钟,每次使用1×PBS,3mM MgCl2缓冲液。合并珠子以在一个管中形成200,000个。
[1128] 4.将珠子重悬浮于70μL选择缓冲液中。(每个样品10μl 10×PBS,1%BSA+3μL 100mM MgCl2+57μL H2O)。
[1129] 5.将30μL放射性标记的RNA适体文库加入其相应的样品中。
[1130] 6.在37℃,1000rpm下孵育30min。
[1131] 7.将样品放置在磁体上。
[1132] 8.移除并保存上清液。
[1133] 9.用200μL洗涤缓冲液1×PBS 3mM MgCl2pH 7.4洗涤珠子,离开磁体孵育3分钟。
[1134] 10.将样品放置在磁体上,移除并保留洗涤溶液。
[1135] 11.重复步骤9、10。
[1136] 12.将100μL水加入样品中,吸移混合。
[1137] 13.在80℃下加热5分钟。
[1138] 14.将样品放置在磁体上,取出上清液,并保留。
[1139] 15.将珠子重悬浮于100μL水中。
[1140] 16.使用闪烁计数器测量每个级分的放射性。
[1141] 17.分析存在的背景结合的量。
[1142] 负向选择
[1143] 按照需要,在用偶联于靶标微囊泡的珠子孵育适体文库(即,以上的“将2’F SUL1 RNA集合结合微囊泡涂覆的磁珠”程序)之前,增加负向选择步骤。从样品过滤或沉淀微囊泡后,可以使用与上清液或输入样品(例如,血浆)偶联的珠子进行负向选择(称为“无微囊泡涂覆的珠子”、“微囊泡耗尽的样品”等)。步骤为:
[1144] 1)从按照上述转录后所需轮的适体文库产物开始。开始前洗涤珠子:除去储存缓冲液,用200μL洗涤缓冲液洗涤珠子,然后替换缓冲液,如下所述:
[1145] 2)负向选择步骤:加入并吸移混合具有新鲜洗涤的“无微囊泡”涂覆的珠子的20μl转录产物(15mM MgCl2),以及具有1%BSA,70μL H2O的10μL 10×PBS。不需要另外的MgCl2,因为稀释的转录产物(TK)中的MgCl2提供了3mM MgCl2的终浓度。
[1146] 3)在37℃下,在1000rpm振荡下,孵育30min。
[1147] 4)取出上清液并将其加入正向选择珠子中(直接),其是洗涤的微囊泡涂覆的珠子。
[1148] 继续正向选择孵育。参见以上的将2’F SUL1 RNA集合结合微囊泡涂覆的磁珠,从步骤2开始。至转录的其他步骤如以上详述的。
[1149] 实施例19:乳腺癌(BrCa)来源的微囊泡的适体
[1150] 在这个实施例中,筛选适体文库来鉴别区分乳腺癌病人血液中循环的微囊泡和健康对照个体(即,未患乳腺癌)血液中循环的微囊泡的适体。
[1151] 从60名乳腺癌病人(BrCa+)的集合血浆中分离微囊泡。还从60个非癌样品(BrCa-)的集合分离了微囊泡。使用超离心(120,000×g)从血浆分离微囊泡。微囊泡在来自超离心
的沉淀中。保留来自超离心的上清液用作对照。将来自两个样品类型的微囊泡与MagPlex珠子(Luminex Corp,Austin TX)偶联。任选地,用抗-HAS/IgG/纤维蛋白原珠子孵育分离的微囊泡以除去这些高丰量的血液蛋白。然而,可以优化偶联步骤以利于微囊泡的偶联而使得
高丰量蛋白的去除不是严格需要的。
[1152] 所用的适体文库由2’F SUL1 RNA适体文库组成。序列为5’-GGGAGGACGAUGCGG-N40-CAGACGACUCGCUGAGGAUCCGAGA-3’(SEQ ID NO.231017)。适体文库由三个部分组成:正向引物-15个核苷酸,可变区-40个核苷酸;反向引物-25个核苷酸。所有嘧啶(C和U)为2’氟修饰的。
[1153] 用癌症或对照微囊泡-偶联的珠子孵育适体文库。对于两种类型的样品平行地进行针对结合微囊泡的适体的十三轮正向选择。对于正向选择步骤的详细实验方案,参见以
上实施例18。没有进行负向选择。
[1154] 使用由Ion Torrent NGS(Life Technologies,Inc.,Carlsbad,CA)组成的Next Generation测序技术对从以上正向选择保留的适体进行了测序。也可以使用MiSeq系统
(Illumina,Inc.,San Diego,CA)。将序列进行比较以鉴别癌症样品中发现的但在对照样品中未发现的适体,反之亦然。这样的适体提供了可以用于区分BrCa和非-BrCa样品的候选
物。
[1155] 从这些程序获得的多种代表性序列显示于表23中。表中的序列从针对BrCa微囊泡选择的适体文库中鉴别,但没在针对非癌样品选择的适体集合中鉴别。在表23中,从左到
右,序列显示为5’至3’,其中每个完整序列由所示的5’前导序列,接着所示的可变序列,接着所示的3’尾序列组成。每个序列源自具有前导和尾及之间的可变序列的文库(参见以上
所述的)。应理解表23中公开的核苷酸序列还可以修饰至所得到的修饰形成具有与所公开
序列的约50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和99%同源性的适体并且保留结合微囊泡抗原或其功能性片段的功能性的程度。
[1156] 表23:BrCa微囊泡适体候选物序列
[1157]
[1158]
[1159] 以两个变体合成了表23中的各个序列用于进一步研究:5’生物素化的和3’生物素化的。这提供了可以按照需要在5’端或3’端捕获的适体变体。进一步合成适体,其中各个嘧啶(C和U)2’氟修饰。
[1160] 序列表中提供了对应于表23中每个RNA序列的DNA序列,其中DNA序列紧接其相应的RNA序列。例如,SEQ ID NO.231019是对应于RNA序列SEQ ID NO.231018的DNA序列,等等。
合成适体的DNA形式也是用于进一步的表征。
[1161] 使用针对识别偶联于微球体的BrCa和非-BrCa微囊泡的适体的正向阳性选择来鉴别以上适体。
[1162] 实施例20:乳腺癌(BrCa)来源的微囊泡的其他适体
[1163] 在这个实施例中,筛选适体文库来鉴别区分乳腺癌病人血液中循环的微囊泡和健康对照个体(即,未患乳腺癌)血液中循环的微囊泡。该程序使用以上实施例17-19中相同的样品和适体文库。在第三轮正向选择后开始的各正向选择之前进行负向选择。
[1164] 负向选择用于除去结合可溶性/丰量/非-信息和对于癌症和非癌蛋白共同的蛋白的适体。负向选择包括对针对癌症来源的微囊泡选择的适体候选物进行负向选择如下:(i)使用与来自癌症来源血浆超离心步骤的上清液(其应当不含微囊泡)偶联的微珠;(ii)使用
与来自癌症阴性血浆超离心步骤(其应当不含微囊泡)偶联的微珠;(iii)使用与癌症阴性
微囊泡偶联的微珠。还可以对针对癌症阴性微囊泡选择的适体候选物进行负向选择如下:
(i)使用与来自癌症阳性血浆超离心步骤的上清液(其应当不含微囊泡)偶联的微珠;(ii)
使用与来自癌症阴性血浆超离心步骤的上清液(其应当不含微囊泡)偶联的微珠;(iii)使
用与癌症阳性微囊泡偶联的微珠。按照本文中所述的,在正向选择轮之间进行负向选择轮。
[1165] 使用超离心(120,000×g)从60名癌症阳性病人的集合和60名非癌样品的集合的血浆分离微囊泡。在来自超离心的沉淀中发现微囊泡。保留来自超离心的上清液用作对照。
将来自两个样品类型的微囊泡与MagPlex珠子(Luminex Corp,Austin TX)偶联。
[1166] 所用的适体文库由2’F SUL1 RNA适体文库组成。序列为5’-GGGAGGACGAUGCGG-N40-CAGACGACUCGCUGAGGAUCCGAGA-3’(SEQ ID NO.231017),其中N40表示40个随机核苷酸。
适体文库由三个部分组成:正向引物-15个核苷酸,可变区-40个核苷酸;反向引物-25个核苷酸。所有嘧啶(C和U)为2’氟修饰的。
[1167] 用癌症或对照微囊泡-偶联的珠子孵育适体文库。对于两种类型的样品平行地进行了针对结合微囊泡的适体的九轮正向选择。在第4-9轮正向选择前,针对与超离心后的输入血浆上清液偶联的珠子进行了负向选择。对于正向选择和负向选择步骤的详细实验方案
参见以上实施例。
[1168] 使用由Ion Torrent NGS(Life Technologies,Inc.,Carlsbad,CA)组成的Next Generation测序技术,对从以上正向选择保留的适体进行了测序。任何合适的高通量测序
平台,如MiSeq系统,可以用于这一步骤(Illumina,Inc.,San Diego,CA)。将序列进行比较以鉴别癌症样品中发现的但在对照样品中未发现的适体,反之亦然。这样的适体提供了可
以用于区分癌症和非癌样品的候选物。
[1169] 根据以下程序来分析测序数据:
[1170] 步骤1:根据针对与微囊泡耗尽的癌症血浆偶联的珠子的负向选择针接着与癌症微囊泡偶联的珠子正向选择后第9轮中回收的整个适体集合中的频率将序列分级。
[1171] 步骤2:计算步骤1中标注的样品与以下样品之间的倍数变化:(i)针对微囊泡耗尽的癌症血浆的附加负向选择后的相同样品;(ii)针对非癌微囊泡的附加负向选择后的相同
样品;(iii)针对微囊泡耗尽的非癌症血浆的附加负向选择后的相同样品。
[1172] 步骤3:基于步骤2中计算的倍数变化将序列分级以鉴别针对乳腺癌来源的微囊泡选择的适体集合中丰富或缺乏的序列。
[1173] 步骤4:基于联合分析的结果,除去可能的突变序列(例如,由于PCR或其他错误引起的)。
[1174] 步骤5:在所有三个变体中(步骤2中的i、ii和iii)鉴别具有高于3的倍数变化和最小频率50的序列。
[1175] 对于针对与非癌微囊泡偶联的珠子选择的适体进行了步骤1-5中的相同选择方案。
[1176] 以两个变体合成了所得到的序列用于进一步研究:5’生物素化的和3’生物素化的。这提供了可以按照需要在5’端或3’端捕获的适体变体。进一步合成适体,其中每个嘧啶(C和U)2’氟修饰。还可以作为对应于每个RNA序列的DNA序列来合成适体。还可以基于预测的二级序列、自由能和本文中所述的其他参数来过滤适体文库。鉴别的序列是与对照相比
通常在癌症阳性集合中超量呈现的。然而,也观察到了非癌集合中超量呈现的鉴别的序列。
[1177] 从这些程序获得的多种代表性序列显示于表24中。从针对获自乳腺癌患者的血浆获得的微囊泡选择的适体文库中鉴别了表中的序列,但没在针对非癌血浆样品选择的适体
集合中鉴别。在表24中,从左到右,序列显示为5’至3’,其中每个完整序列由所示的5’前导序列,接着所示的可变序列,接着所示的3’尾序列组成。每个序列源自具有前导和尾及之间的可变序列的文库(参见以上所述的)。应理解表24中公开的核苷酸序列还可以修饰至所得
到的修饰形成具有与所公开序列的约50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和99%同源性的适体并且保留结合微囊泡抗原或其功能性片段的功能性的程度。
[1178] 表24:BrCa微囊泡适体候选物序列
[1179]
[1180]
[1181]
[1182] 图23A-C显示了表24中所示的适体针对与各种输入样品偶联的微珠的集合。在每条曲线上方显示了适体。参见表24。如下从左到右在X轴上显示输入样品如下:1)癌症外来体:适体结合微珠,所述微珠与从乳腺癌病人的血浆样品分离的微囊泡偶联;2)癌症非外来体:适体结合微珠,所述微珠与通过超离心除去微囊泡后乳腺癌病人的血浆样品偶联;3)非癌外来体:适体结合微珠,所述微珠与来自正常(即,非乳腺癌)病人的血浆样品的微囊泡偶联;4)非癌非外来体:适体结合微珠,所述微珠与通过超离心除去微囊泡后来自乳腺癌病人的血浆样品偶联。如图23A-C中所示,适体各自能够区分癌症微囊泡样品vs.上清液对照样
品和非癌微囊泡。此外,观察到表24中的所有序列为与非癌来源的微囊泡相比更大量地结
合癌症来源的微囊泡,除了BCE10和BCE14外,其被观察到与癌症来源的微囊泡相比更大量
地结合非癌来源的微囊泡。
[1183] 基于这个实施例中进行的比较,获得了结合不同起始输入的适体,包括:1)优先于非癌来源的微囊泡结合癌症来源的微囊泡的适体;2)优先于癌症来源的微囊泡结合非癌来源的微囊泡的适体;3)结合非癌来源的微囊泡和癌症来源的微囊泡两者的适体(例如,“通用”结合剂);和4)结合已经耗尽了微囊泡的血浆组分的适体。
[1184] 将这个实施例中的适体文库进一步进行四轮的附加负向和正向选择。按照这个实施例中所述的进行正向选择。如对于通过针对偶联于癌症微囊泡的珠子的正向选择获得的
适体的负向选择,使用与非癌微囊泡偶联的珠子进行负向选择轮。相似地,如对于通过针对偶联于非癌微囊泡的珠子的正向选择获得的适体的负向选择,使用与癌症微囊泡偶联的珠
子进行负向选择论。
[1185] 实施例21:疾病诊断
[1186] 这个实施例说明了使用本发明的适体来诊断增殖性疾病。
[1187] 通过本领域已知的化学方式来合成合适量的结合癌症来源的微囊泡的适体。使用本领域已知的偶联方法,将适体偶联适用于检测的诊断剂,如荧光部分。
[1188] 将组合物施加于从患有与微囊泡超表达相关的增殖性疾病(例如,前列腺癌、乳腺癌或肺癌)的测试病人群组获取的血液样品分离的微囊泡。将组合物同样施加于从未患增
殖性疾病的阴性对照群组获取的血液样品分离的微囊泡。
[1189] 对测试群组样品使用合适的检测技术(例如,微珠分析或流式细胞术)表明疾病的存在,而施用于对照群组样品的相同技术表明疾病的不存在。
[1190] 结果显示了本发明的适体在诊断增殖性疾病中是有用的。
[1191] 实施例22:治疗性适体
[1192] 这个实施例说明了使用本发明的适体来治疗小鼠中的增殖性疾病。
[1193] 通过本领域已知的化学方式来合成结合癌症来源的微囊泡的合适量的适体。使用本领域已知的偶联方法,将适体与化疗剂偶联。将偶联物配制于水性组合物中。
[1194] 将组合物以一个或多个剂量静脉内给药于患有与微囊泡超表达相关的增殖性疾病(例如,前列腺癌、乳腺癌或肺癌模型)的测试小鼠群组。根据相应剂量方案,未患增殖性疾病的对照群组静脉内给药相同组合物。
[1195] 肿瘤样品的病理分析和/或小鼠存活率表明测试群组中的死亡率和/或发病率比对照有改善。
[1196] 结果显示出本发明的适体在治疗增殖性疾病中是有用的。
[1197] 有用的适体可以用于治疗其他生物体(例如,人类)中的癌症。
[1198] 实施例23:适体-测序检测方法
[1199] 这个实施例说明了使用适体集合来检测指示目标表型的微囊泡。该方法利用已经针对指示目标表型的目标靶标富集的适体集合。这个实施例中的方法允许有效利用适体文
库来优先识别靶标实体。
[1200] 为了说明的目的,这个实施例中描述了使用来自体液样品的微囊泡靶标的方法。本领域技术人员将认识到通过针对所需输入样品富集适体文库,该方法可以延伸至其他类
型的靶标实体(例如,细胞、蛋白质、各种其他生物复合物)、样品(例如,组织、细胞培养物、活检样品、其他体液)和其他表型(其他癌症、其他疾病等)。
[1201] 一般工作流:
[1202] 1)获得具有未知医学词语且因此预先治疗的病人的样品(血浆、血清、尿液或任何其他生物样品)以确保目标靶标的可获得性(参见下文)。在目标靶标是微囊泡群体的情况
中,可以分离微囊泡,并任选栓系于固体支持物如微珠。
[1203] 2)将样品暴露于携带针对目标靶标的特定特异性的适体集合。如本文中所述的,可以使用各种选择方案,例如,如上所述使用用于负向选择的非癌微囊泡和用于正向选择
的癌症微囊泡,来富集携带针对目标靶标的特定特异性的适体集合。可以按照需要使用DNA或RNA适体。
[1204] 3)将适体文库接触样品。
[1205] 4)洗脱结合靶标的任何适体。
[1206] 5)将洗脱的适体测序。可以使用下一代测序方法。
[1207] 6)从测序分析适体谱。已知结合目标靶标的适体的谱表明输入样品内靶标的存在。所述谱可以用于将样品表征为例如癌症或非癌症。
[1208] 方案变化:
[1209] 目前存在四个基础实验方案用于适体测序分析的目的。样品可以是任何生物样品。
[1210] 方案1:
[1211] 超离心1-5ml体液样品(例如,血浆/血清/尿液)(120K×g,无蔗糖),沉淀物洗涤两次以分离微囊泡。
[1212] 测量回收的含有分离的微囊泡的样品的总蛋白浓度。
[1213] 将分离的微囊泡与磁珠(例如,MagPlex珠(Luminex Corp.Austin TX))偶联。
[1214] 用目标适体集合孵育偶联的微囊泡。
[1215] 通过使用磁铁保留珠子来洗涤未结合的适体。
[1216] 洗脱结合于微囊泡的适体。
[1217] 扩增和纯化洗脱的适体。
[1218] 适体测序(例如,下一代方法;Ion Torrent:融合PCR,乳液PCR,测序)。
[1219] 评价适体谱。
[1220] 方案2:
[1221] 这个替换方案不包括微囊泡分离步骤,微囊泡与珠子偶联或单独的分配(partitioning)步骤。这可以呈现出针对输入样品的适体非特异性结合。
[1222] 从体液样品除去细胞/碎片,并用含有MgCl2(2mM)的PBS稀释样品。
[1223] 将以上制得的样品与适体文库预混合。
[1224] 适体/样品混合物超离心(120K×g,无蔗糖)。洗涤沉淀的微囊泡。
[1225] 回收沉淀物并洗脱结合微囊泡的适体。
[1226] 扩增并纯化洗脱的适体。
[1227] 适体测序(例如,下一代方法;Ion Torrent:融合PCR,乳液PCR,测序)。
[1228] 评价适体谱。
[1229] 方案3:
[1230] 这个方案使用过滤替代超离心,并且可能需要较短的时间和较少的样品体积。
[1231] 从体液样品除去细胞/碎片,并用含有MgCl2(2mM)的PBS稀释样品。
[1232] 将以上制得的样品与适体文库预混合。
[1233] 将样品加载于滤器中(即,150K或300K MWCO滤器或任何其他可以消除未结合或不想要的适体的滤器)。将样品离心以浓缩。浓缩的样品应当含有微囊泡。
[1234] 洗涤浓缩物。变型1:用以上指定的缓冲液将浓缩物稀释至初始体积并重复离心。变型2:用以上指定的缓冲液将浓缩物稀释至初始体积并将浓缩物转移至新的过滤装置并
离心。重复两次。
[1235] 回收浓缩物并洗脱结合微囊泡的适体。
[1236] 扩增并纯化洗脱的适体。
[1237] 适体测序(例如,下一代方法;Ion Torrent:融合PCR,乳液PCR,测序)。
[1238] 评价适体谱。
[1239] 方案4:
[1240] 超离心1-5ml体液样品(120K×g,无蔗糖),沉淀物洗涤2次以分离微囊泡。
[1241] 将微囊泡与适体集合预混合。
[1242] 将样品加载于300K MWCO滤器装置中并且离心(2000×g)。浓缩率为~3×.
[1243] 洗涤浓缩物。变型1:用以上指定的缓冲液将浓缩物稀释至初始体积并离心。重复两次。变型2:用以上指定的缓冲液将浓缩物稀释至初始体积并将浓缩物转移至新的过滤装置并离心。重复两次。
[1244] 回收浓缩物并洗脱结合微囊泡的适体。
[1245] 扩增并纯化洗脱的适体。
[1246] 适体测序(例如,下一代方法;Ion Torrent:融合PCR,乳液PCR,测序)。
[1247] 评价适体谱。
[1248] 实施例24:使用适体测序检测癌症来源的微囊泡
[1249] 将以上实施例23中的方法用于检测源自癌细胞的体液样品中的微囊泡。微囊泡可以从癌细胞脱落。适体文库包含以上实施例18-20中所述的与非癌个体相比优先结合来自
癌症病人的微囊泡的适体子集。在此将序列列为SEQ ID NO.231032-241535。该方法用于检测指示癌症的微囊泡的存在或不存在。
[1250] 测试样品包含从患有或怀疑患有癌症的病人收集的血浆样品。测试样品是待通过本发明的方法来表征的样品。进行所述方法来测定病人循环中癌症来源的微囊泡的存在或
不存在。
[1251] 该方法进一步用于在活检前检测癌症的迹象。测试样品包含从安排接受活检的病人收集的血浆样品。测试样品是待通过本发明的方法来表征的样品。进行所述方法来测定
活检前病人循环中癌症来源的微囊泡的存在或不存在。如果没有检测到癌症来源的微囊
泡,可以决定放弃活检。
[1252] 实施例25:针对微囊泡的适体选择
[1253] 在非靶标分子(竞争者)的干扰最小化时,通常进行经典的适体选择技术(即,SELEX)以针对“清洁”条件中的特定靶标来富集适体。然而,针对选定适体的各种应用需要适体发挥作用以结合多样环境中的其靶标,例如,含有大量潜在干扰分子的生物样品或组
织培养基中。在这种情况中,在选择过程中不存在的此类干扰分子可能干扰在理想条件中
选择的适体对靶标的识别。这个实施例提供了一种适体选择方法来筛选适体文库,以选择
对靶标高度特异性的适体,并且还能够在包含潜在干扰分子的生物样品中进行。
[1254] 在这个实施例中,靶标包含微囊泡以使得针对与正常(非癌对照)微囊泡相比结合癌症来源的微囊泡的成员来筛选适体文库。本领域技术人员将认识到该方法可以延伸至其
他类型的靶标实体(例如,细胞、蛋白质、各种其他生物复合物)。该方法可以使用各种样品类型(例如,组织、细胞培养基、活检样品、其他体液),并且可以通过相对所需输入样品富集适体文库而针对可用于表征各种表型(各种癌症、其他疾病等)的靶标分子。此外,可以转换癌症和正常样品以筛选优先结合正常样品的适体。
[1255] 变型1:与耗尽微囊泡的血浆竞争的基于微囊泡的适体选择。流程:
[1256] ->使用超离心从癌症和正常血浆样品分离微囊泡。将包含微囊泡耗尽样品的上清液储存为阴性对照样品。
[1257] ->将分离的微囊泡捕获/偶联至磁珠。
[1258] ->使用与来自以上的上清液(即,微囊泡耗尽的血浆)混合的微囊泡偶联珠开始适体筛选和选择过程。给上清液补充MgCl2。可以平行进行针对癌症来源的和正常(非癌来源
的)微囊泡的适体筛选和选择。按照需要,每轮由负向和正向选择组成。
[1259] 由于初始适体文库同时暴露于微囊泡靶标以及来自血浆的竞争者(可溶性蛋白),从微囊泡/珠子回收的适体对微囊泡膜上的靶标可以具有更高特异性。这样的适体可以在
生物样品有效地进行而不需要在靶标结合/检测前大范围地纯化靶标。
[1260] 变型2:与从正常样品分离的微囊泡竞争地针对癌症来源的微囊泡(例如,从癌细胞脱落的)的适体选择。流程:
[1261] ->使用超离心从癌症和正常血浆样品分离微囊泡。
[1262] ->将分离的癌症来源的微囊泡捕获/缀合至磁珠。
[1263] ->使用与补充了MgCl2的正常微囊泡(非偶联的)混合的癌症微囊泡偶联珠开始适体筛选和选择过程。通过只保留用磁珠保留的适体,只针对癌症来源的微囊泡进行适体筛
选和选择。
[1264] 由于适体文库将同时暴露于两种类型的微囊泡(癌症和正常),该方法选择在非癌微囊泡存在下优先结合癌症来源的微囊泡的适体。
[1265] 变型3:与正常血浆(非微囊泡耗尽的)竞争地针对癌症来源的微囊泡(例如,从癌细胞脱落的)的适体选择。流程:
[1266] ->使用超离心从癌症血浆样品分离微囊泡。
[1267] ->将分离的癌症来源的微囊泡捕获/偶联至磁珠。
[1268] ->使用与补充了MgCl2的正常血浆(非偶联的)混合的癌症微囊泡偶联珠开始适体筛选和选择过程。通过只保留用磁珠保留的适体,只针对癌症微囊泡进行适体筛选和选择。
[1269] 这种方法结合了来自以上变型1和2的优势。每轮包括与正常血浆竞争。在干扰血浆蛋白和其他生物实体的存在下,实体应当对靶标的选择性更高。
[1270] 变型4:混合的珠子上的平行癌症/正常适体选择。流程:
[1271] ->将癌症来源的微囊泡捕获/缀合至磁珠
[1272] ->将正常(非癌症)微囊泡捕获/偶联至磁珠。
[1273] ->混合两个珠子组并且用起始适体文库进行适体筛选和选择过程。
[1274] ->用适体文库孵育后分离磁珠和非磁珠。使用磁体来捕获磁珠,然后离心以分离非磁性珠。
[1275] ->单独地洗涤分离的磁珠和非磁珠。
[1276] ->单独地洗脱和重新扩增来自两种类型珠子的适体。
[1277] ->第2轮:将来自两种类型珠子的扩增的适体集合混合并加入混合的珠子中。
[1278] ->从以上重复
[1279] 变型4的优势包括:(i)针对癌症和非癌微囊泡使用相同等份的适体文库来开始适体筛选和选择过程;(ii)在每一轮中,在一个混合物中直接使用癌症和非癌微囊泡之间的
竞争;(iii)上清液可以作为另外的竞争者加入以提高选择严格性;(iv)在竞争中平行富集癌症和非癌特异性适体以得到只鉴别正常或只鉴别癌症的适体(因为存在结合任一种的选
择)。
[1280] 实施例26:对于羧基基团的通用阻断DNA适体的选择
[1281] 本领域已知的封闭缓冲液通常包含合成肽、BSA、胰蛋白酶化蛋白质或随机DNA集合(合成或天然的,例如,鲑鱼精子DNA)的混合物。这些复杂混合物可能含有除了封闭作用外同时可在分析中提供其他假靶标的分子,由此产生假阳性
[1282] 在这个实施例中,研发一种封闭试剂来用作针对羧基化基质的特异性封闭剂。该封闭试剂包含与基质上的羧基基团以外的任何其他靶标具有最小交叉反应性的适体。
[1283] 使用各具有1015个序列的五个DNA适体文库进行了预备实验,并且预先扩增和链分离可变的长度(60、65、70、75、80-聚体)使得正向链(非生物素化的)用作适体。按照以上实施例9中所述的进行了多轮负向选择和正向选择。
[1284] 为鉴别潜在的阻断适体,鉴别用不同蛋白质靶标的选择过程中常观察到的序列。鉴别为从以上选择过程中回收的最丰富者之一的一个适体序列在针对不同靶标蛋白质中
每一个的最终适体集合中也被鉴别到。将这个适体选择作为适体阻断候选物:
[1285] 5’-GGTGTGGTTGGGGGTGGTGGAGGTGGGGTTTGTGGTGGGA(SEQ ID NO.230938)
[1286] 不希望受到理论的束缚,正是富含鸟嘌呤的序列通过氢键结合基质珠子上的羧基基团。参见图16A和16B。图16A说明了适体1601的一部分与连接于平面基底1603的羧基基团
1602之间的氢键键合。图16B说明了适体1601的一部分与连接于微球基底1604的羧基基团
1602之间的氢键键合。羧基基团1602进一步连接于抗体1605。鸟嘌呤是唯一一个可以形成
两个氢键的核苷酸。
[1287] 测试
[1288] 为了测试适体阻断候选物的阻断特性,进行了以下实验:
[1289] 为了获得适体,将正向选择后的40-聚体PBP集合(其含有以上呈现的大部分序列)再进行PCR扩增、链分离和乙醇沉淀。还扩增了一些相关序列,但不认为在其较低浓度下影响结果。
[1290] 用包含以上候选阻断适体的溶液将与针对所需蛋白质生物标志物(SSX4、PBP、SPDEF、EPCAM、KLK2、SSX2)的抗体、阴性对照抗-IgG2B抗体和阴性对照适体(即,不结合任何蛋白质生物标志物的适体,称为Neg5和Neg9)偶联的微珠封闭20min。用适体阻断候选物孵
育抗体偶联的微珠后,加入标准微珠封闭溶液并且将珠子再孵育20min。然后将珠子分配至PCR联排管中并与来自患有前列腺癌或良性前列腺失调患者的血浆样品混合。将混合物在
37℃下孵育2h。将样品转移至滤板,并且与应当识别由抗体偶联的微珠捕获的微囊泡的生
物素化抗-EpCAM适体混合。用抗-EpCAM适体在室温下孵育珠子1h。洗涤平板,并且加入抗生物素蛋白链菌素-PE和将样品在室温下孵育30分钟。洗涤平板,并用100μl样品溶液测量与微珠的复合物中的PE的荧光。在重复三份的孔中测试每种样品,并将结果平均。还运行了使用抗-IgG2b抗体和两种非结合适体的阴性对照。对于两种非结合适体Neg5和Neg9显示了结
果,分别显示于图24A-24B中。图24A-24B中显示的结果揭示了用标准封闭条件
(StartingBlock封闭缓冲液,Thermo Fisher Scientific Inc.,Rockford,IL,USA)、具有
1X候选阻断适体(~34μg/ml)的标准封闭以及用0.5X适体封闭的标准封闭进行预封闭时,
背景水平较低。
[1291] 因为阻断适体富含鸟嘌呤,用只包含单鸟嘌呤核苷酸的溶液接着标准起始封闭重复了该实验。只使用单核苷酸没有观察到改进。
[1292] 实施例27:说明性的阻断适体序列
[1293] 以下表25包括本发明的说明性适体。适体是实施例26中所述的适体集合的部分并且是鉴别的阻断适体的共同集合的部分。应理解表25中公开的核苷酸序列可以修饰至所得
到的修饰形成具有与所公开序列的约50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98和99%同源性的适体并且保留结合羧基功能性基团的功能性的程度。如本文中任何限定的数值单
位的情况中所用的,术语“约”表示高于或低于该数值单位的10%的变化以及其间所有的单位。
[1294] 表25:说明性适体
[1295]
[1296]
[1297]
[1298]
[1299] 实施例28:微球体结合的微囊泡
[1300] 可以使用各种方法将微囊泡结合于基质。在这个实施例中,使用三种方法将微囊泡连接于基质:1)直接偶联;2)脂质锚定;3)抗体结合;和4)适体结合。参见图7A-7D中的示意图。图7A说明了羧基化微球体与囊泡表面抗原的直接偶联。图7B说明了微囊泡通过生物
素功能化的脂质锚与微球体的锚定。图7C说明了抗体与囊泡表面抗原结合,其中抗体与羧
基化微球偶联。图7D说明了适体与囊泡表面抗原结合,其中适体与羧基化微球偶联。通过这个实施例中的方法产生的微球连接的微囊泡可以用于筛选适体文库,如以上实施例中所述
的。
[1301] 直接偶联:使用从VCAP前列腺癌细胞系释放的微囊泡测试了微囊泡与微球的直接偶联。实验方案:根据对于抗体建立的实验方案(5百万个珠子,20μg微囊泡),将VCAP微囊泡与MagPlex珠子(Luminex Corp,Austin TX)偶联。对于详细的实验方案,参见以下的实施例
29。使用本领域已知的标准两步碳二亚胺化学,将分离的微囊泡与羧基化珠子偶联。根据制造商的实验方案,使用1200个珠子/孔进行了MagPlex分析。用三种封闭缓冲剂以及不封闭
测试珠子来排除任何可能的珠子驱动的信号。为标记微囊泡,用5μg/ml PE标记的抗四跨膜蛋白检测抗体(抗-CD9-PE和抗-CD63-PE)在室温下将珠子孵育1h。结果显示于图8A-8B中。
如从图中看到的,用两种检测抗体特异性地检测珠偶联的VCAP微囊泡。此外,对特异性抗体的反应反映出微囊泡中CD9和CD63的天然普遍性(即,CD9比CD63更普遍,这反映出在使用
抗-CD9检测抗体(图8A)时,相对于抗-CD63检测抗体(图8B)MFI值更高)。
[1302] 抗体结合:根据制造商的实验方案(Luminex Corp.,Austin TX),将MagPlex珠子与EpCAM、CD63或CD81的抗体偶联。用藻红蛋白(PE)标记的CD9(常见的微囊泡表面抗原)的
抗体检测微囊泡。图中的Y-轴显示了所检测的微囊泡的中值荧光强度(MFI)。结果显示于图
9A-9E中。如图9A和9C中所示,提高来自VCap细胞(图9A)或患者血浆样品(图9C)的囊泡量导致提高MFI信号。样品制备显示出影响所检测的信号,因为ExoQuick分离的囊泡比使用超离心或超离心分离的那些产生了更高的信号。参见图9B。最后,抗体捕获的囊泡显示出稳定地栓系于微珠,如通过延长的孵育后的稳定信号所示。参见图9D。
[1303] 脂质锚定:使用微囊泡脂质膜作为偶联靶标,将VCAP微囊泡与微球偶联。如图10A中所示,使用了具有脂质官能团的杂双功能交联剂。使用杂双功能交联剂的微球和微囊泡
之间的连接如图10B中所示。用生物素功能化的脂质(“脂质锚”)孵育抗生物素蛋白链菌素涂覆的珠子,洗涤并用所需的微囊泡孵育。如图10B中所示,通过抗生物素蛋白链菌素-生物素亲和力来进行脂质锚与微球的连接,并且通过结合至囊泡脂质双层膜中的磷脂类似物来
促进微囊泡的捕获。实验方案如下:
[1304] 1.用磷酸盐缓冲盐水(PBS)洗涤600μl抗生物素蛋白链菌素涂覆的磁珠(Pierce cat#88817)两次。
[1305] 2.将珠子重悬浮于500μl仅PBS(作为对照)或500μl含有1μl功能化脂质部分[1,2-二-十六烷酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)](Avanti Polar Lipids,Alabaster AL,cat#870277X;水中1:1000稀释)的PBS中。在37℃下伴旋转孵育30min。
[1306] 3.用UltraPure水(Invitrogen cat#10977)洗涤珠子,然后用PBS(HyClone cat#SH30256)洗涤两次。
[1307] 4.将100μg VCAP微囊泡或人血浆加到带有或不带脂质锚的珠子。用PBS将体积增至500μl。在37℃下伴旋转孵育1h。在4℃下储存过夜。
[1308] 5.吸移下一实验需要的等份珠子,用PBS洗涤两次。
[1309] 6.使用流式细胞仪(MoFloTM XDP仪器,Beckman Coulter,Inc.,Indianapolis IN),利用微囊泡特异性抗体PE-标记的抗人CD9(BD Pharmingen cat#555372)和PE-标记的
抗人CD63(BD Pharmingen cat#556020)或同种型对照PE小鼠IgG1κ(eBioscience cat#12-
4714-42)测试捕获的微囊泡的存在。
[1310] 7.将样品在黑暗中在Eppendorf MixMate上室温下孵育1小时。然后将珠子洗涤两次,并重悬浮于PBS中,并在MoFlo XDP或Luminex 200上分析。
[1311] 按照这个实验方案,通过结合于抗生物素蛋白链菌素磁珠的生物素化脂质部分[1,2-二-十六烷酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(帽生物素基)]来捕获VCaP微囊泡。在用
针对四跨膜蛋白CD9和CD63的PE标记的抗体将这些微囊泡染色时,通过MoFlo检测的PE信号
的MFI与VCaP微囊泡的输入量一起滴定。此外,用最高浓度的VCaP输入的微囊泡使珠子饱
和。对于证明脂质锚存在下珠偶联微囊泡的富集的结果,参见图10C-10F。将从脂质锚定的囊泡产生的信号与囊泡的量相关,如图10G和图10H中所示。
[1312] 还将生物素化的脂质部分结合于LumAvidin珠子并用于捕获VCaP微囊泡,其然后可以通过使用传统的流式细胞术(图10I)或Luminex(图10J)来分析。在含有脂质部分所结
合的并用微囊泡孵育的珠子的样品中只检测到四跨膜蛋白信号;不含微囊泡或其中珠子没
有结合脂质部分的对照样品对于抗-CD9信号是阴性的。
[1313] 凝集素结合:凝集素是糖-结合蛋白。各种凝集素可以用于结合微囊泡表面上的糖部分。例如,伴刀豆球蛋白A(ConA)是特异性结合各种糖、糖蛋白和糖脂中发现的特定结构(主要是内部和非还原末端的α-D-甘露糖基和α-D-葡糖基基团)的凝集素。用生物素功能化的ConA孵育抗生物素蛋白链菌素涂覆的珠子,洗涤并用所需的微囊泡孵育。
[1314] 通过以上任一方法产生的微球偶联的微囊泡可以用于筛选适体文库,如本文的实施例中所述的。
[1315] 样品制备的影响:可以针对基质栓系的微囊泡的捕获和/或检测来优化样品制备。如图10K和图10L中所示的,在锚定使用超离心从血浆样品分离的囊泡时,发现较少的脂质
锚定的囊泡。使用ExoQuick分离血浆来源的囊泡时,观察到了相似的结果(未显示)。此外,使用来自直接偶联微球的血浆样品的微囊泡时,也观察到了相似的结果(未显示)。不希望
受到理论的束缚,假设血浆样品中的高丰度蛋白质可能干扰微囊泡脂质锚定或直接基质偶
联。为了测试这种理论,在检测之前,使用(图10N)或未用(图10M)加入样品中的30mg/ml人血清白蛋白(HSA)来检测Vcap微囊泡。这些图显示出在HSA存在下,检测到的囊泡的信号降
低。
[1316] 改进血液来源的微囊泡的样品制备的各种方法包括高丰度蛋白质(例如,HSA/IgG/纤维蛋白原)的耗尽、去除基于血液的脂质、使用150k、300K和1000K MWCO滤器的血浆浓缩来除去蛋白质和其他干扰物质和/或使用针对囊泡表面抗原的结合剂的亲和力分离
(例如,免疫沉淀或亲和力色谱)。然后这些方法接着囊泡分离(例如,超离心、超滤、
Exoquick)。
[1317] 稳定性:因为微囊泡与微珠共价偶联,一旦完成偶联并适当洗涤珠子,应当存在偶联微囊泡从珠子的最小“出血”。进行实验来测试珠子偶联微囊泡的稳定性。如上所述,将使用各种方法纯化的微囊泡直接与微球偶联。在偶联的珠子在4℃下储存2-3天后测定来自微囊泡偶联的珠子的信号,并且将相同的珠子在-80℃下储存11-12天后再次测定。用PE-偶联的抗-CD9抗体或PE-偶联的抗-CD63抗体标记微囊泡。测定针对几批珠子中每一批的MFI值。
图10O-10P显示在-80℃下储存前和储存12天后使用抗-CD9检测剂观察到信号的最小降低。
测试了使用不同方法分离的囊泡,如通过沿着X-轴的条件所示:1)ExoQuickTM试剂盒(Sytem Biosciences,Inc.,Mountain View,CA),接着超滤;2)超离心;3)超离心,接着Exoquick;4)ExoQuick至ExoMirTM试剂盒(Bioo Scientific Corp.,Austin TX);5)超滤的VCAP囊泡制备物#1;6)超滤的VCAP囊泡制备物#2;和7)超滤,接着超离心。使用抗-CD63检测剂观察到了相同结果。
[1318] 栓系的微囊泡的成像:将场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)用于评价将从血浆分离的微囊泡栓系于微球表面的替代实验方案。图11A-11N显示了FE-SEM图像。图11A显示了未
功能化或偶联的微球。图11B显示了使用超离心分离的血浆微囊泡与非磁珠的直接偶联。图
11C显示了图11B所示区域的放大。箭头指向各种微囊泡。图11D和图11E分别对应于图11B和图11C,除了珠子是磁性的。图11F-H显示了功能化的磁珠。图11F显示了用生物素化ConA功能化的抗生物素蛋白偶联的珠子。图11G显示了生物素化脂质锚功能化的抗生物素蛋白偶
联的珠子。图11H显示了用抗-CD9抗体直接偶联的珠子。图11I显示了使用超离心分离的血
浆微囊泡珠捕获至ConA功能化珠子。图11J显示了图11I所示区域的放大。箭头指向各种微
囊泡。图11K显示了使用超离心分离的血浆微囊泡珠捕获至脂质锚功能化的珠子。图11L显
示了图11K所示区域的放大。箭头指向各种微囊泡。图11M显示了使用超离心分离的血浆微
囊泡珠捕获至脂质锚功能化的珠子。图11N显示了图11M的所示区域的放大。箭头指向各种
微囊泡。
[1319] 总结:使用Vcap(人前列腺细胞系)来源的微囊泡证明了用于栓系囊泡至微球的所有三个平台(直接偶联、抗体结合和脂质锚)。使用优化的样品条件(例如,除去高丰度蛋
白),使用从人血浆样品分离的囊泡观察到了相似的结果。考虑分子实体干扰的可能,包括但不限于通过不同大小的囊泡的空间干扰、聚集物形成、可溶性蛋白封闭或囊泡片段干扰,令人惊讶的是获得了复合微囊泡结构与珠子的充分的直接偶联。通过这个实施例中的方法
产生的微球连接的微囊泡可以用于筛选适体文库,如以上实施例中所述的。
[1320] 实施例29:蛋白质或微囊泡与羧基化微球的两步碳二亚胺偶联的实验方案
[1321] 以下实验方案用于将蛋白质(例如,抗体)或微囊泡与羧基化微球( 磁性微球或 非磁性微球,Luminex Corporation,Austin,TX)偶联。
[1322] 材料:
[1323] 区域15:Luminex Catalog#MC10015-01 Lot#B28049 Exp:2016/12/16
[1324] 区域18:Luminex Catalog#MC10018-01 Lot#B29449 Exp:2017/3/14
[1325] 实验方案:
[1326] 在这整个程序中,应当防止微球长期暴露于光。
[1327] 1.根据与微球一起提供的产品信息页中所述的说明,将储备的未偶联微球悬浮液重悬浮。
[1328] 2.将5.0×106个储备微球转移至USA Scientific微离心管中。蛋白质/珠子比例为:20μg/5×106。可以按比例减小至4μg/106。
[1329] 3.将管放入磁性分离器中并使分离进行60秒。参见以下技术标注(Technical Note)1。
[1330] 4.将管静止放置在磁生分离器中,除去上清液。小心不要扰动微球。
[1331] 5.从磁性分离器中取出管并通过涡旋和超声处理大约20秒将微球重悬浮于100μL dH2O中。
[1332] 6.将管放入磁性分离器中,并使分离进行60秒。
[1333] 7.将管静止放置在磁性分离器中,除去上清液。小心不要扰动微球。
[1334] 8.从磁性分离器中取出管并通过涡旋和超声处理大约20秒将洗涤的微球体重悬浮于80μL 100mM磷酸二氢,pH 6.2中。
[1335] 9.将10μL 50mg/mL硫代-NHS(在dH2O中稀释的)加入微球中并通过涡旋温和混合。
[1336] 10.将10μL 50mg/mL EDC(在dH2O中稀释的)加入微球中并通过涡旋温和混合。
[1337] 11.在通过以10分钟间隔涡旋的温和混合的情况下,在室温下孵育20分钟。
[1338] 12.将管放入磁性分离器中,并使分离进行60秒。
[1339] 13.将管静止放置在磁性分离器中,除去上清液。小心不要扰动微球。
[1340] 14.从磁性分离器中取出管并通过涡旋和超声处理大约20秒将微球重悬浮于250μL 50mM MES,pH 5.0中。参见以下技术标注2。
[1341] 15.重复步骤12和13。这是总共两次洗涤,使用50mM MES,pH 5.0。
[1342] 16.从磁性分离器中取出管并通过涡旋和超声处理大约20秒将激活并洗涤的微球重悬浮于100μL 50mM MES,pH 5.0中。
[1343] 17.将20μg蛋白质或等量微囊泡加入重悬浮的微球。
[1344] 18.用50mM MES,pH 5.0使总体积为500μL。注意:在106个珠偶联的情况中,将这个体积按比例减小。
[1345] 19.通过涡旋混合偶联反应。
[1346] 20.在室温下伴混合(MixMate上800rpm)孵育2小时。
[1347] 21.将管放入磁性分离器中,并且使分离进行60秒。
[1348] 22.将管静止放置在磁性分离器中,除去上清液。小心不要扰动微球。
[1349] 23.从磁性分离器中取出管并通过涡旋和超声处理大约20秒将偶联的微球重悬浮于500μL PBS-T中。参见以下技术标注3。
[1350] 24.在室温下伴混合(通过旋转)孵育30分钟。使用同一天的微球体按照I进行这个步骤。
[1351] 25.将管放入磁性分离器中,并使分离进行30至60秒。
[1352] 26.将管静止放置在磁性分离器中,除去上清液。小心不要扰动微球。
[1353] 27.从磁性分离器中取出管并通过涡旋和超声处理大约20秒将微球重悬浮于1mL PBS-TBN中。参见技术标注4。
[1354] 28.重复步骤25和26。这是总共两次洗涤,使用1mL PBS-TBN。
[1355] 29.从磁性分离器中取出管,并将偶联和洗涤的微球重悬浮于250ul PBS-TBN中(PBS-TBN中对于1百万个珠子,150ul)。
[1356] 30.通过vicell对微球悬浮液计数。
[1357] 技术标注1:对于磁性分离器的列表,参见珠制造商推荐。最佳分离时间可以根据所用分离器的类型来改变。
[1358] 技术标注2:可以在100mM MES,pH 6.0中进行偶联,具有相似的结果。在一些情况中,在较高的偶联pH下或在不同的缓冲液中,可以获得更高的溶解性和更好的偶联。如果在这些推荐下,靶标没有令人满意地偶联,则尝试PBS,pH 7.4作为替代的偶联缓冲液。
[1359] 技术标注3:PBS-TBN(PBS,0.1%BSA,0.02%Tween-20,0.05%叠氮化物,pH 7.4)或PBS-BN(PBS,1%BSA,0.05%叠氮化物,pH 7.4)可以用作封闭/储存缓冲液。
[1360] 技术标注4:PBS-TBN或PBS,0.05%Tween-20可以用作洗涤缓冲液。
[1361] 实施例30:微球偶联的微囊泡作为用于鉴别癌症特异性适体的平台
[1362] 用于分配适体文库的策略包括:(i)固体支持物固定的靶标(例如,琼脂糖、聚甲基丙烯酸甲酯或顺磁性珠子);(ii)凝胶迁移率转换;(iii)结合蛋白质但不结合DNA的硝基纤维素膜;和(iv)毛细管电泳。为了产生针对癌症特异性蛋白的适体,通常从固定支持物上固定的已知(至少一定程度上)与癌症相关的重组蛋白开始这些方法中的每一种,其方式允许适体集合分成“结合剂”和“非结合剂”群体。这些方法进一步假设:(i)重组蛋白折叠将反映原位(例如,在组织或体液如血液中)的天然蛋白质,尽管蛋白质的化学固定可改变其结构
和构象;和(ii)与所需生物样品中的其他组分不存在相互作用。因此,使用来自患有已证实癌症的患者以及来自健康个体的样品鉴别和研发检测癌症的适体仍然是个挑战。这个实施
例描述了一种这样的方法,其允许在没有适体靶标的之前知识的情况下选择区分癌症的适
体并且其中靶标在其天然环境/构象中发现。
[1363] 将从病人样品分离的完整微囊泡-而不是单个蛋白质-与微球直接偶联。通过微囊泡表面蛋白的伯氨基基团将羧基化珠子用于固定微囊泡。或者,可以通过脂质锚定固定微
囊泡。参见以上实施例28。标记的微球允许偶联和适体文库富集在单一分析中直接证实。磁珠可以提供进一步的操作方便性。尽管微囊泡可以通过非共价结合(例如,抗体或适体结
合、吸附)结合微囊泡,但这样的结合通常不具有足够的稳定性来允许有效的适体筛选。
[1364] 适体开发过程执行以下这些步骤:
[1365] 1)从癌症和正常病人血样分离微囊泡(血浆或血清)。在囊泡分离之前,将样品耗尽高丰度蛋白质(例如,IgG、人血清白蛋白(HSA))。
[1366] 2)使用本领域已知的标准两步碳二亚胺化学,将分离的微囊泡与羧基化珠子偶联。或者,通过脂质锚定偶联微囊泡。
[1367] 3)针对癌症和正常样品平行地用适体文库孵育囊泡偶联的珠子。用分析组分(例如,珠子和血浆涂覆的珠子)预先孵育适体文库以除去结合此类组分的任何适体。
[1368] 4)丢弃含有未结合适体的上清液。使用含有0.1%Tween 20的磷酸盐缓冲盐水(PBS)洗涤囊泡偶联的珠子~10次。
[1369] 5)通过用NaOH处理解离结合微囊泡的适体,中和该溶液,沉淀适体并使用qPCR扩增回收的适体。将回收的qPCR产物用作下一轮选择的起始文库(即,重复步骤3开始的过
程)。
[1370] 6)一旦适体文库复杂性降至至少106成员(从例如1015开始),使用高通量下一代测序技术(Illumina System,Illumina,Inc.,San Diego,CA)对适体测序。将癌症和
正常特异性富集的适体集合平行测序后,丢弃癌症和正常集合中重叠的序列,并且将对于
大部分癌症样品特异性的那些序列认为是适体候选物。
[1371] 实施例31:微囊泡适体选择方法
[1372] 这个实施例呈现了选择可以用于区分来自癌症患者和未患癌症的对照样品(例如,“正常”)的微囊泡的适体的方法。癌症可以选择为特定的癌症世系。对照可以分成各种病理组(例如,对所选癌症以外的其他病症是阳性的)以提供另外一层的复杂性。该方法针
对结合癌症来源的微囊泡但不结合对照微囊泡的适体成员来富集适体文库。
[1373] 在该方案中,“正向选择”是指富集对于癌症来源微囊泡的适体,而“负向选择”是指耗尽结合对照微囊泡的适体。通常,该方案在正向和负向选择之间交替,使得在每个正向选择之间进行负向选择。如上所述,针对珠偶联的微囊泡进行选择。
[1374] 获得了250个血浆样品的一个群组。大约三分之一的样品来自癌症患者,剩余的是对照。将样品汇合成5-6个样品的集合,从而得到~16个癌症集合。使用上述方法,将来自汇合样品的微囊泡与微珠偶联。
[1375] 首先针对每个集合进行正向选择。接着进行负向选择。平行进行七个正向/负向选择。在每个平行选择中,将集合随机排序以避免选择偏差。对于图示,参见图13B。在每一轮后,使用下一代测序技术对剩余的适体集合测序。测序可以确认正向轮中的任何富集和/或负向轮中的耗尽。在每一轮后,还鉴别了任何共有序列(序列和/或结构)。如果鉴别的共有序列在特定轮后在大部分集合中丢失而在其他集合未丢失,可以分析那些集合来确定是否
引入了任何错误。
[1376] 实施例32:微球上偶联或免疫沉淀的微囊泡的ImmunoGold标记
[1377] 如本文中所述的,用于微囊泡的检测和表征的标准方法包括Western印迹、动态光散射、流式细胞术和电子显微术。如上所述,可以通过与珠子偶联的抗体来捕获微囊泡,并在基于流动的微珠分析中用另一种标记的抗体来检测。参见实施例28。电子显微术可以用
于证实这种免疫分析中珠子上捕获的微囊泡的存在。这个实施例提供了使用ImmunoGold标
记的电子显微镜检查以使微球上偶联或免疫沉淀的微囊泡成像。
[1378] 一般考虑:通过从人血浆超离心来分离微囊泡,并且与非磁性羧基化微球(Micropheres,Luminex Corporation,Austin TX)偶联。偶联后,用鼠抗-CD9
单克隆抗体,接着用抗-小鼠-ImmunoGold(10nm颗粒)标记珠子,放置在聚-赖氨酸覆盖的盖玻片上,干燥,脱水,关键点干燥,碳覆盖并使用扫描电子显微镜以(a)二级电子(SE)模式成像-以可视化微囊泡和(b)反向散射电子(BSE)模式成像-以可视化金纳米颗粒。
[1379] 涉及的步骤包括:(i)用膜蛋白特异性抗体和相应的抗-物种金偶联物标记珠子上的微囊泡;(ii)用于扫描电子显微检查(SEM)的常规样品制备步骤;(iii)碳溅射涂覆(替代金-钯);(iv)SE和BSE成像的组合。
[1380] 可以用微囊泡至珠子的免疫沉淀,例如,使用与针对微囊泡表面抗原的抗体偶联的珠子,替代微囊泡与珠子的偶联。
[1381] 实验方案:
[1382] 起始材料包含与MicroPlex珠子直接偶联的微囊泡样品。对于一般方法,参见实施例28。
[1383] 1.将4μl等份起始材料(在1.5ml微离心管中)在13,000rpm下离心1min以沉淀珠子。除去上清液而不破坏沉淀。
[1384] 2.加入20μl封闭缓冲液PBS-BSAT(含有牛血清白蛋白和 的磷酸盐缓冲盐水:(0.1M NaPO4pH 7.2/150mM NaCl/1%BSA/0.01%T20)),并重悬浮沉淀。在室温下孵育30min。
[1385] 3.在13,000rpm下离心1min以沉淀珠子。除去上清液。
[1386] 4.加入20μl一抗溶液(10或100μg/ml,小鼠单克隆抗-CD9抗体(BD Biosciences Catalog No.555370,Lot 2097575)和PBS-BSAT),并重悬浮沉淀。在室温下孵育30min。
[1387] 5.用50μl PBS-BSAT洗涤3次(通过在13,000rpm下离心1min沉淀,除去上清液),在室温下持续5min。
[1388] 6.加入20μl二抗溶液(1:100,0.3μg/ml,抗小鼠-金(山羊抗-小鼠-金抗体,10nm,MP Biomedicals Catalog No.#67854)和PBS-BSAT),并重悬浮沉淀。在室温下孵育20min。
[1389] 7.用50μl PBS(1x,Hyclone,pH 7.4)洗涤3次,在室温下持续5min。
[1390] 8.除去上清液后,加入10μl PBS,并重悬浮沉淀。
[1391] 9.取2μl标记和重悬浮的珠子至聚-L-赖氨酸预先涂覆的盖玻片上,并温和涂抹以将珠子铺展在表面上。
[1392] 10.将盖玻片在潮湿的室中孵育10min,在室温下覆盖。
[1393] 11.在单个一次性皮氏培养皿中用3ml 1xPBS中的2%戊二醛初步固定,覆盖,在室温下持续30min。在安全罩中工作。
[1394] 12.用1xPBS洗涤盖玻片3次。除去初级固定溶液并在指定的危险废物容器中洗涤。
[1395] 13.用1xPBS中的0.5%四氧化锇二次固定,在安全罩中在室温下覆盖30min。
[1396] 14.用纳米纯水洗涤盖玻片3次。除去二次固定溶液并在指定的危险废物容器中洗涤。
[1397] 15.将盖玻片放置在不锈网篮中在室温下在一系列乙醇中脱水,每个5min:1)20%乙醇;2)50%乙醇;3)75%乙醇;4)100%乙醇;5)再重复100%乙醇两次。
[1398] 16.液体二氧化碳中关键点干燥(CPD)。
[1399] 17.用粘合剂将盖玻片安置在台上。
[1400] 18.碳溅射涂覆。
[1401] 19.使用SE(聚焦)和BSE(检测金)获得图像。
[1402] 结果:
[1403] 根据以上实验方案的珠偶联微囊泡的成像显示于图12A-12E中。
[1404] 参考文献:S.L.Erlandsen,P.T.Macechko和C.Frethem。High resolution backscatter electron(bse)imaging of immunogold with in-lens and below-the-
lens field emission scanning electron microscopes.Scanning Microscopy 13:43-
54(1999)。
[1405] 实施例33:适体与微囊泡的竞争性分离
[1406] 进行实施例31的方法来鉴别结合目标微囊泡抗原的适体。将抗-四跨膜蛋白抗体栓系于微珠并且用来自前列腺癌患者的血浆样品的cMV孵育。捕获的cMV用作实施例31方法
中的分析物。使用表26中的抗体,将适体候选物与微囊泡解离。
[1407] 表26:抗体
[1408]
[1409]
[1410]
[1411]
[1412]
[1413]
[1414]
[1415]
[1416]
[1417]
[1418]
[1419]
[1420]
[1421]
[1422]
[1423]
[1424] 使用该方法来研发适体以替代表26中的抗体。将适体用于捕获和/或检测目标微囊泡。该方法用于研发EGFR、TOMM22、NDRG1、VDAC2、KLK6、MMP7、EDIL3(del-1)、CCR5、BDNF、Hsp10、GOLPH2、Hsp40/DNAJB1、KLK4、LGALS3BP、p130/RBL2、SCARB2、斯钙素2/STC2、TGN46/TGOLN2、ANXA2、TMPRSS1、KLK14、SPEN/RBM15、ME1、PhIP、ALDOA、MMP25、NCL、EDNRB/EDN3、MTA1、CDH1、KLK15、CHRDL2、CXCR3的适体。该方法用于研发CD81、EDN-3、细胞色素C、CD10、CD151、seprase/FAP、HGF、PAP、CD41、IGFBP-2、TWEAK、MMP 2、H3F3A、DDX1、99-14-3-3ζ/β、IDH2、CD49d、KLK12、DCTN2-50、组蛋白H4、EDIL3(del-1)、CD9、COX2、hnRNP M1-M4、CDH2、SPEN/RBM15、81-抑制素蛋白、SYT9的适体。将这些适体与抗-E钙粘着蛋白(CDH1)抗体或适体一起使用以用作检测目标微囊泡的捕获/检测剂对。鉴别微囊泡来区分前列腺癌样品与
非前列腺癌样品。
[1425] 尽管本发明的优选实施方案已在本文中进行演示和描述,对于本领域的技术人员而言很明显这些实施方案仅以示例性的方式提供。本领域的技术人员在不脱离本发明的情
况下可想到大量的改造、变动和替换。应当了解本文所述的本发明实施方案的多种不同的
替代方案可被用于实施本发明。下列权利要求意图定义本发明的范围并且这些权利要求范
围中的方法和结构及它们的等同物因此被涵盖在内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈