專利名稱：用于診斷和監(jiān)測(cè)精神疾病的方法和生物標(biāo)志物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及診斷或監(jiān)測(cè)精神疾病的方法，特別涉及診斷或監(jiān)測(cè)精神分裂癥(和雙 相性精神疾病)的方法，例如使用生物標(biāo)志物。本發(fā)明也涉及生物標(biāo)志物在臨床篩查、預(yù)后 評(píng)估、治療評(píng)價(jià)、藥物篩選和藥物研發(fā)中的用途。生物標(biāo)志物和其中使用生物標(biāo)志物的方法 可以用于輔助診斷，并用于評(píng)估精神疾病的發(fā)病和發(fā)展。
背景技術(shù)：
鑒定用于精神分裂癥的生物標(biāo)志物允許聯(lián)合診斷程序和治療方案。目前，在確定 有效的治療中存在明顯的延遲，并且到目前為止還不可能進(jìn)行藥物應(yīng)答的快速評(píng)估。常規(guī) 地，對(duì)于給定的治療方法，許多抗精神分裂癥的療法需要持續(xù)數(shù)周到數(shù)月的治療試驗(yàn)。Yang等(2006)，Anal. Chem. 78，3571-6，公開(kāi)了在患精神分裂癥的患者的血漿中 改變的蛋白質(zhì)水平。結(jié)果涉及藥物功效的標(biāo)志物。在治療的患者和未治療的患者之間顯然 不存在差異。沒(méi)有給出定量的結(jié)果。W02007/045865(將其內(nèi)容引入作為參考)描述了精神病和其它疾病以及對(duì)生物 標(biāo)志物的需求。其所描述的生物標(biāo)志物包括ΑροΑ1(脫脂載脂蛋白)肽。W02008/090319 (在本文中要求的優(yōu)先權(quán)日期未公開(kāi)；將其內(nèi)容也引入作為參 考)公開(kāi)了另外的生物標(biāo)志物。它們包括簇蛋白前體、間α胰蛋白酶抑制物(inter alpha-trypsin inhibitor)、脫脂載脂蛋白 A 2H 和 a2HS 糖蛋白。發(fā)明概述基于在W02007/045865中描述的類型的方法，已經(jīng)鑒定了另外的生物標(biāo)志物。根 據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，診斷或監(jiān)測(cè)精神疾病或其素質(zhì)的方法包括監(jiān)測(cè)存在于取自受試者的 樣品中的一種或多種生物標(biāo)志物的水平，所述生物標(biāo)志物包括本文中所定義的至少一種生 物標(biāo)志物。本發(fā)明另外的方面定義于權(quán)利要求書(shū)中，和/或是與在W02006/045865中對(duì)生物 標(biāo)志物所描述的相同的方法/產(chǎn)品。它們包括用于在受試者中監(jiān)測(cè)精神分裂癥療法的功效 的方法。本發(fā)明的監(jiān)測(cè)方法可以用于監(jiān)測(cè)精神疾病的發(fā)病、進(jìn)展、穩(wěn)定、改善和/或緩解。本發(fā)明的另一方面是在受試者中鑒定能刺激、促進(jìn)或激活肽生物標(biāo)志物產(chǎn)生的物 質(zhì)的方法，所述方法包括向受試動(dòng)物施用測(cè)試物質(zhì)并檢測(cè)和/或定量存在于來(lái)自受試者的 測(cè)試樣品中的肽生物標(biāo)志物的水平。本發(fā)明另外的方面是根據(jù)本發(fā)明的物質(zhì)或配體在治療 精神分裂癥或其素質(zhì)中的用途和作為藥物的用途。根據(jù)本發(fā)明，物質(zhì)可以用于制備治療精 神分裂癥或其素質(zhì)的藥物。發(fā)明描述在使用本發(fā)明中，在一種或多種情況下，且就一種或多種樣品而言，應(yīng)當(dāng)理解，可 以使用單一的或多于一種的生物標(biāo)志物?？梢詤⒖嫉鞍踪|(zhì)生物標(biāo)志物，且應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)情 況，參考的此種蛋白質(zhì)包括其片段。根據(jù)本發(fā)明，在測(cè)試中，相對(duì)于在正常對(duì)照中的水平，在測(cè)試生物樣品中的血漿蛋 白質(zhì)生物標(biāo)志物的改變水平或較低水平指示了精神疾病的存在，特別是指示了精神分裂癥、雙相性精神疾病或其素質(zhì)的存在。血漿蛋白質(zhì)的水平在生物樣品中，優(yōu)選地在全血、血 漿或血清中隨著時(shí)間的減少可以指示發(fā)病或發(fā)展即疾病的惡化，而血漿蛋白質(zhì)水平的增加 可以指示疾病的改善或緩解。根據(jù)本發(fā)明，監(jiān)測(cè)和診斷的方法對(duì)證實(shí)疾病或其素質(zhì)的存在、對(duì)通過(guò)評(píng)估發(fā)病和 進(jìn)展來(lái)監(jiān)測(cè)疾病的發(fā)展、或者對(duì)評(píng)估疾病的改善或消退是有用的。監(jiān)測(cè)和診斷的方法在用 于評(píng)估臨床篩查、預(yù)后、選擇療法、評(píng)價(jià)治療益處即用于藥物篩選和藥物研發(fā)的方法中也是 有用的。通過(guò)建立正確的診斷，允許快速地鑒定最合適的治療(因此減少對(duì)有害藥物副作 用的不必要的暴露)，降低“非工作狀態(tài)時(shí)間(down-time) ”和復(fù)發(fā)率，有效的診斷和監(jiān)測(cè)方 法提供了具有改善預(yù)后的潛力的非常強(qiáng)有力的“患者解決方案(patient solution)”。用于監(jiān)測(cè)治療功效的方法可以用于監(jiān)測(cè)在人受試者和非人動(dòng)物中(如在動(dòng)物模 型中)的現(xiàn)有療法和新療法的治療效果。這些監(jiān)測(cè)方法可以摻入到用于新的藥物物質(zhì)和物 質(zhì)的組合的篩選中。肽生物標(biāo)志物水平的調(diào)節(jié)作為精神分裂癥的狀態(tài)或其素質(zhì)的指示是有用的。肽生 物標(biāo)志物的水平隨著時(shí)間的減少是發(fā)病或進(jìn)展即疾病的惡化的指示，而肽生物標(biāo)志物的水 平的增加指示疾病的改善或緩解。本發(fā)明肽生物標(biāo)志物的檢測(cè)可以在受試者參與臨床試驗(yàn)之前用于篩查受試者。生 物標(biāo)志物提供了指示治療應(yīng)答、沒(méi)有應(yīng)答、不利的副作用譜、藥物順應(yīng)性的程度和達(dá)到足夠 的血清藥物水平的方法。生物標(biāo)志物可以用于提供不利的藥物應(yīng)答的警示，所述不利的藥 物應(yīng)答是所有精神病藥物遇到的主要問(wèn)題。生物標(biāo)志物在個(gè)性化的腦治療的研發(fā)中是有用 的，因?yàn)閼?yīng)答的評(píng)估可以用于精細(xì)調(diào)整劑量、最小化處方藥物的數(shù)量、降低在達(dá)到有效的治 療中的延遲和避免不利的藥物反應(yīng)。因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)本發(fā)明的生物標(biāo)志物，患者護(hù)理可以精 確地定制以適應(yīng)由患者的疾病和藥物基因組學(xué)特性確定的需求；因此生物標(biāo)志物可以用于 滴定最優(yōu)的劑量、預(yù)測(cè)陽(yáng)性治療應(yīng)答并鑒定那些具有高危的嚴(yán)重副反應(yīng)的患者?；谏飿?biāo)志物的測(cè)試提供了 ‘新’患者的一線評(píng)估，并提供了在一定時(shí)間范圍內(nèi) 精確地、使用目前主觀的測(cè)量方法不能獲得的用于準(zhǔn)確和快速地診斷的客觀測(cè)量方法。此外，診斷性生物標(biāo)志物測(cè)試對(duì)鑒定在“前驅(qū)期(prodromal phase) ”的家族成員 或患者，例如那些高危的發(fā)展中的明顯精神分裂癥家族成員或患者是有用的。這允許開(kāi)始 合適的治療，例如低劑量的抗精神病藥或預(yù)防措施如處理危險(xiǎn)因素例如壓力、非正當(dāng)?shù)厮?物使用或病毒感染。認(rèn)為這些方法改善了結(jié)果并可以防止疾病的明顯發(fā)病。生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)方法、生物傳感器和試劑盒作為患者監(jiān)測(cè)的工具也是重要的，其 能使醫(yī)師確定復(fù)發(fā)是由于真正的突破還是疾病的惡化、差的患者順應(yīng)性或藥物濫用造成 的。如果藥理學(xué)的治療被評(píng)估為是不足的，那么可以恢復(fù)或增加治療。對(duì)于真正突破的疾 病，根據(jù)需要可以給予治療的改變。由于生物標(biāo)志物對(duì)疾病的狀態(tài)是敏感的，它提供了藥物 治療或藥物濫用的影響的指示?；诒景l(fā)明生物標(biāo)志物、本發(fā)明的用途和方法的高流量篩查技術(shù)，如以陣列形式 配置的高流量篩查技術(shù)適用于監(jiān)測(cè)生物標(biāo)志物，用于鑒定能調(diào)節(jié)生物標(biāo)志物的表達(dá)的潛在 有用的治療化合物如配體例如天然化合物、合成化學(xué)化合物(如來(lái)自組合文庫(kù))、肽、單克 隆抗體或多克隆抗體或者它們的片段。
術(shù)語(yǔ)“生物標(biāo)志物”意為過(guò)程、事件或狀態(tài)的獨(dú)特生物指示物或生物衍生指示物。 肽生物標(biāo)志物可以用于診斷方法如臨床篩查和預(yù)后評(píng)估中；和用于監(jiān)測(cè)治療的結(jié)果中，用 于鑒定最可能對(duì)特定治療性治療應(yīng)答的患者，以及用于藥物篩選和研發(fā)中。生物標(biāo)志物和 其用途對(duì)于鑒定新的藥物治療和對(duì)于發(fā)現(xiàn)新的用于藥物治療的靶是有價(jià)值的。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“未服藥患者(drug-naive patient) ”意為從未用任一精神分 裂癥治療物質(zhì)治療的個(gè)體。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及其中測(cè)試樣品是來(lái)自測(cè) 試受試者的方法，其中所述測(cè)試受試者是第一次發(fā)病的未服藥個(gè)體，且所述樣品在給受試 者施用任一抗精神病治療之前獲得。對(duì)照樣品優(yōu)選地是來(lái)自正常個(gè)體的樣品。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“診斷”包括鑒定、證實(shí)和/或表征精神分裂癥或其素質(zhì)。如本 文中所用，術(shù)語(yǔ)“素質(zhì)”意為受試者目前不存在疾病，但是遲早易于受到疾病的影響。根據(jù) 本發(fā)明，診斷方法對(duì)證實(shí)疾病或其素質(zhì)的存在是有用的。診斷方法在用于臨床篩查的評(píng)估、 預(yù)后、治療的選擇、治療益處的評(píng)價(jià)，即用于藥物的篩選和藥物研發(fā)的方法中也是有用的。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“精神疾病”指其中精神病是確認(rèn)癥狀(recognisedsymptom) 的疾病，這包括神經(jīng)精神病學(xué)的疾病(精神病性抑郁和其它精神病發(fā)病)和神經(jīng)發(fā)育的疾 病(特別是自閉性譜系病(Autistic spectrumdisorder))、神經(jīng)退行性疾病、抑郁癥、躁狂 癥和特別是精神分裂癥(妄想型精神分裂癥、緊張型精神分裂癥、錯(cuò)亂型精神分裂癥、未分 化型精神分裂癥和殘留型精神分裂癥)和雙相性精神疾病。可以在本發(fā)明的方法中測(cè)試的生物樣品包括全血、血清或血漿、尿液、唾液、腦脊 液(CSF)或其它體液(糞便、淚液、滑液、痰)、氣息如濃縮的氣息、或者來(lái)自其的提取物或純 化物、或者其稀釋物。生物樣品也包括組織勻漿、組織切片和來(lái)自活的受試者或者取自尸體 解剖的活檢標(biāo)本?？梢灾苽錁悠?，例如根據(jù)需要稀釋或濃縮樣品，并以通常方式進(jìn)行保存。根據(jù)本發(fā)明，許多光譜技術(shù)可以用于產(chǎn)生光譜，包括核磁共振波譜法和質(zhì)譜法。在 優(yōu)選的方法中，光譜分析通過(guò)核磁共振波譜法來(lái)進(jìn)行，優(yōu)選地是1H核磁共振波譜法?？梢援a(chǎn) 生一個(gè)或多個(gè)光譜；可以測(cè)量一系列的光譜，包括一個(gè)用于小分子和另一個(gè)用于大分子譜。 可以將獲得的譜進(jìn)行光譜編輯技術(shù)?？梢赃M(jìn)行一維或二維核磁共振波譜法。使用核磁共振波譜法來(lái)研究復(fù)雜的生物混合物的優(yōu)點(diǎn)是通常可以用最少的樣品 制備物來(lái)進(jìn)行測(cè)量(通常僅用添加5-10% D2O)且可以獲得全生物樣品的詳細(xì)分析譜。樣品體積小，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)探針，樣品體積一般是0. 3ml到0. 5ml，且對(duì)于微探針，樣品 體積低至3 μ 1。使用流動(dòng)注射技術(shù)可快速且有效地獲得簡(jiǎn)單的核磁共振光譜。通常需要抑 制水核磁共振。特別合適的是高分辨核磁共振波譜法(特別是1H核磁共振)。使用1H核磁共振 波譜法主要的優(yōu)點(diǎn)是該方法的速度(具有在5到10分鐘內(nèi)獲得光譜)、最小的樣品制備的 需求，且它提供了非選擇性檢測(cè)在生物流體中的所有代謝物而不管代謝物的結(jié)構(gòu)類型如何 的事實(shí)，條件是只要它們存在于核磁共振實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)極限之上并且它們含有不可替換的氫 原子。體液的核磁共振研究應(yīng)當(dāng)理想地在可獲得的最高磁場(chǎng)下進(jìn)行，以獲得最大色散和 敏感性，并且大多數(shù)1H核磁共振研究在400MHz或更大如600MHz下進(jìn)行。通常，為了指定1H核磁共振光譜，用真實(shí)材料的對(duì)照光譜進(jìn)行比較和/或通過(guò)添 加真實(shí)的參考標(biāo)準(zhǔn)物到樣品中進(jìn)行比較。使用的對(duì)照光譜可以是通過(guò)光譜分析來(lái)自正常受試者的生物樣品產(chǎn)生的正常對(duì)照光譜，和/或通過(guò)光譜分析來(lái)自患精神疾病的受試者的生 物樣品產(chǎn)生的精神疾病對(duì)照光譜。指定的額外證實(shí)通常從其它核磁共振方法的應(yīng)用中尋求，所述其它核磁共振方法 包括如二維(2D)核磁共振方法，特別是COSY(相關(guān)光譜法)、TOCSY(全相關(guān)光譜法)、逆 檢測(cè)異核相關(guān)法如HMBC(異核多鍵相關(guān))、HSQC(異核單量子相關(guān))和HMQC(異核多量子 相關(guān))、2D J解析(JRES)方法、自旋回波方法、松弛編輯(relaxation editing)、擴(kuò)散編輯 (diffusionediting)(如ID核磁共振和2D核磁共振二者例如擴(kuò)散編輯的T0CSY)和多量子 過(guò)濾ο通過(guò)與正常和/或精神疾病對(duì)照光譜比較，可以將測(cè)試光譜分類為具有正常譜、 精神疾病譜或精神疾病素質(zhì)譜。光譜的比較可以在全光譜上或光譜的選擇區(qū)域上進(jìn)行。光譜的比較可以涉及在負(fù) 責(zé)源自正常光譜譜的光譜區(qū)域中的變異的評(píng)估，且特別地涉及在這些區(qū)域內(nèi)的一個(gè)和多個(gè) 生物標(biāo)志物中的變異的評(píng)估。在理解來(lái)自生物流體如血漿的ID和2D核磁共振光譜的生物化學(xué)信息中的限制因 素是它們的復(fù)雜性。比較和研究這些復(fù)雜的多參數(shù)數(shù)據(jù)的最有效方法是使用ID或2D核磁 共振代謝組學(xué)方法聯(lián)合基于計(jì)算機(jī)的“模式識(shí)別”(PR)方法和專家系統(tǒng)。雖然代謝組學(xué)方法的應(yīng)用是很好地建立了的，但是還沒(méi)有開(kāi)發(fā)其全部潛力。代 謝的變異常常是微妙的，且需要用于檢測(cè)特定分析物的強(qiáng)有力的分析方法，特別是當(dāng)數(shù)據(jù) (如核磁共振光譜)如此復(fù)雜時(shí)。分析來(lái)自測(cè)試群體的數(shù)據(jù)(如核磁共振光譜)的代謝組學(xué)方法(其使用多變量統(tǒng) 計(jì)分析和模式識(shí)別(PR)技術(shù)，和任選地?cái)?shù)據(jù)過(guò)濾技術(shù))產(chǎn)生了可以隨后用于分類測(cè)試樣品 或受試者和/或用于診斷的準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。光譜的比較可以包括一種或多種光譜的化學(xué)計(jì)量分析。術(shù)語(yǔ)“化學(xué)計(jì)量學(xué)”用于 描述模式識(shí)別(PR)方法的用途并把多變量統(tǒng)計(jì)方法和化學(xué)數(shù)值聯(lián)系起來(lái)。因此，比較可以 包括一種或多種模式識(shí)別分析方法，其可以通過(guò)一種或多種指導(dǎo)方法和/或非指導(dǎo)方法來(lái) 進(jìn)行。模式識(shí)別(PR)方法可以用于降低數(shù)據(jù)集合的復(fù)雜性，以產(chǎn)生科學(xué)假設(shè)并測(cè)試假 設(shè)。通常，使用模式識(shí)別算法允許鑒定、并與一些方法一起解釋一些在復(fù)雜系統(tǒng)中的可能被 定義系統(tǒng)的參數(shù)中的噪音或隨機(jī)變量掩蓋的非隨機(jī)行為。同時(shí)，所用參數(shù)的數(shù)量可以非常 大，以至于觀測(cè)規(guī)則變化或不規(guī)則變化可能是困難的，所述觀測(cè)對(duì)于人類腦來(lái)說(shuō)最好在不 多于三維中進(jìn)行。通常地，測(cè)量的描述符的數(shù)量遠(yuǎn)多于3個(gè)，并且因此簡(jiǎn)單的散點(diǎn)圖不能用于觀測(cè) 樣品之間的任一相似性或差異。模式識(shí)別方法已經(jīng)廣泛地用于表征許多不同類型的例如在 語(yǔ)言學(xué)、指紋學(xué)、化學(xué)和心理學(xué)方面的問(wèn)題。在本文中所描述的方法的上下文中，模式識(shí)別是利用多元變量統(tǒng)計(jì)(參數(shù)的多元 變量統(tǒng)計(jì)和非參數(shù)的多元變量統(tǒng)計(jì)二者)來(lái)分析光譜學(xué)數(shù)據(jù)，并因此基于所觀測(cè)的測(cè)量范 圍來(lái)分類樣品和預(yù)測(cè)一些因變量的值。有兩種主要的方法。一套方法稱為“非指導(dǎo)型”，且 這些方法以理論方式簡(jiǎn)單地降低數(shù)據(jù)復(fù)雜性并也產(chǎn)生能由人眼解釋的展示圖。其它方法稱 為“指導(dǎo)型”，其中具有已知種類或結(jié)果的樣品的訓(xùn)練集用來(lái)產(chǎn)生數(shù)學(xué)模型，并然后用獨(dú)立的驗(yàn)證數(shù)據(jù)集來(lái)評(píng)價(jià)該數(shù)學(xué)模型。根據(jù)它們的性質(zhì)，通常通過(guò)維度縮減，不參考任一其它獨(dú)立知識(shí)如沒(méi)有樣品種類 的現(xiàn)有知識(shí)，非指導(dǎo)型技術(shù)用于無(wú)論在數(shù)據(jù)集內(nèi)是否存在任一內(nèi)在聚類下建立并由標(biāo)記樣 品的方法組成。非指導(dǎo)型方法的例子包括主成分分析(PCA)、非線性作圖(NLM)和聚類方法 如系統(tǒng)聚類分析。最有用和容易應(yīng)用的非指導(dǎo)型ra技術(shù)之一是主成分分析(PCA)(參見(jiàn)，如 Kowalski等人，1986)。主成分(PC)是產(chǎn)生自具有合適的加權(quán)系數(shù)的初始變量的線性組合 的新變量。這些PC的性質(zhì)是例如(i)每一 PC與所有其它PC是正交的(不相關(guān)的)，和 ( )第一個(gè)PC含有數(shù)據(jù)集的變量的最大部分(信息含量)，隨后的PC含有相應(yīng)地較小量 的變量。PCA是一種維度縮減技術(shù)，取m個(gè)目標(biāo)或樣品，通過(guò)在K維度(描述符矢量)的值 來(lái)描述每一目標(biāo)和樣品，并提取本征矢量組，所述本征矢量組為描述符矢量的線性組合。本 征矢量和本征值通過(guò)數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣的對(duì)角線化獲得?？梢詫⒈菊魇噶空J(rèn)為為一套新的 正交圖軸，稱為主成分(PC)。數(shù)據(jù)中系統(tǒng)變異的提取通過(guò)投影和模型化數(shù)據(jù)矩陣的方差和 協(xié)方差結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主坐標(biāo)軸是描述數(shù)據(jù)中最大變異的單本征矢量，且稱為主成分1 (PCl)。 隨后的PC，通過(guò)減少的本征值排列，描述了連續(xù)的較少變異度。稱沒(méi)有被PC描述的數(shù)據(jù)中 的變異為剩余方差并表示模型與數(shù)據(jù)的符合程度。將在PC上投影描述符矢量定義為分?jǐn)?shù)， 其揭示了樣品和目標(biāo)之間的關(guān)系。在圖解表示法(“分?jǐn)?shù)圖(score plot)”或本征矢量投 影)中，具有相似的描述符矢量的目標(biāo)或樣品將集合于聚類中。另一種圖解表示法稱為荷 量圖(loadings plot)，且其將PC與分別的描述符矢量連接，并展示每一描述符矢量對(duì)解 釋PC的重要性和在那個(gè)PC中的描述符之間的關(guān)系二者。事實(shí)上荷量值簡(jiǎn)單地是最初描述 符矢量與PC作出的角度的余弦。在該圖中接近原點(diǎn)的描述符矢量在PC中含有很少的信息，然而遠(yuǎn)離原點(diǎn)的描述 符矢量(高荷量)對(duì)解釋是重要的。因此，依據(jù)信息含量，第一次的兩個(gè)或三個(gè)PC分?jǐn)?shù)的 圖分別給出了在二維或三維中的數(shù)據(jù)集的“最佳”代表。第一次的兩個(gè)主成分分?jǐn)?shù)PCI和 PC2的圖提供了在二維中的數(shù)據(jù)的最大信息含量。該類PC圖能用于觀測(cè)例如對(duì)基于藥物和 毒素的代謝組學(xué)應(yīng)答的相似性和因此的作用機(jī)制的藥物和毒素的固有聚類行為。當(dāng)然，聚 類信息可以在較低的PC中，并且也可以檢查這些聚類信息。層次聚類分析是另一種非指導(dǎo)性模式識(shí)別方法，允許由于在一些多維空間中彼此 接近而類似的數(shù)據(jù)點(diǎn)的分類。單獨(dú)的數(shù)據(jù)點(diǎn)可以是例如在核磁共振光譜中對(duì)特定指定的峰 的信號(hào)強(qiáng)度。“相似度矩陣”S用元素SSij = 1-rij/rijmax'構(gòu)建，其中rij是點(diǎn)i和點(diǎn)j 之間的點(diǎn)間距離(如歐幾里德的點(diǎn)間距離)，且ri jmax是對(duì)所有點(diǎn)的最大點(diǎn)間距離。最遠(yuǎn)的兩點(diǎn)將具有sij等于0，因?yàn)閞ij此時(shí)等于ri jmax。相反地，最近的兩點(diǎn)將 具有最大的sij，接近1。相似度矩陣用于掃描最近的兩點(diǎn)。將成對(duì)的點(diǎn)用它們的間隔距 離來(lái)進(jìn)行報(bào)告，且然后將兩點(diǎn)刪除并用單一的合并點(diǎn)來(lái)替代。然后該過(guò)程將反復(fù)地重復(fù)直 到僅留下一個(gè)點(diǎn)?？梢詫⒃S多不同的方法用于確定兩個(gè)聚類是怎樣連接的，包括最近鄰法 (也已知為單連結(jié)方法)、最遠(yuǎn)鄰法、質(zhì)心法(包括質(zhì)心連結(jié)、累加連結(jié)、中位數(shù)連結(jié)、組平均 連結(jié)和靈活的連結(jié)變體(flexible link variation))。然后，將報(bào)告的連通性作圖為系統(tǒng)樹(shù)圖(允許觀測(cè)聚類的樹(shù)樣圖表)，顯示樣
13品-樣品連通性與增加的間隔距離的比較(或者相等地，與減少的相似性的比較)。在系統(tǒng) 樹(shù)圖中，分支長(zhǎng)度與多種聚類之間的距離成比例，并因此連接一個(gè)樣品到下一個(gè)樣品的分 支的長(zhǎng)度是它們的相似性的測(cè)量。這樣，相似的數(shù)據(jù)點(diǎn)可以在算法上確定。分析的指導(dǎo)性方法使用給予樣品數(shù)據(jù)的訓(xùn)練集的種類信息來(lái)優(yōu)化兩個(gè)或多個(gè)樣 種類之間的間隔。這些技術(shù)包括種類類比的軟獨(dú)立模型、偏最小二乘(PLS)法，例如投射到 潛在的判別分析(PLS DA)、k-最近鄰分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模型數(shù)據(jù)的非線性方 法。數(shù)據(jù)的訓(xùn)練集是用于研發(fā)‘學(xué)習(xí)’數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法，并能用復(fù)雜的功能復(fù)制。已經(jīng)成功 地應(yīng)用幾種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)預(yù)測(cè)來(lái)自光譜信息的毒性或疾病。統(tǒng)計(jì)技術(shù)例如單向方差分析(ANOVA)也可以用來(lái)分析數(shù)據(jù)。涉及光譜分析的本發(fā)明方法可以用來(lái)提供來(lái)自兩次或多次取自測(cè)試受試者的生 物樣品的光譜。來(lái)自兩次或多次取自測(cè)試受試者的生物樣品的光譜可以比較地鑒定不同次 獲取的樣品的光譜之間的差異。方法可以包括來(lái)自兩次或多次取自測(cè)試受試者的生物樣品 的光譜的分析以定量存在于生物樣品中的一種或多種生物標(biāo)志物，并比較存在于兩次或多 次獲取的生物樣品中的一種或多種生物標(biāo)志物的水平。本發(fā)明的診斷和監(jiān)測(cè)方法在評(píng)估精神疾病的預(yù)后的方法中、在監(jiān)測(cè)在具有精神疾 病、懷疑具有精神疾病或?qū)窦膊☆A(yù)先有傾向的受試者中施用的治療物質(zhì)的有效性的方 法中和鑒定抗精神病物質(zhì)或促精神病物質(zhì)的方法中是有用的。該類方法可以包括將取自測(cè) 試受試者的測(cè)試生物樣品中的一種或多種生物標(biāo)志物水平與存在于取自在施用物質(zhì)之前 的測(cè)試受試者的一種或多種樣品中的水平，和/或取自在用物質(zhì)治療期間的早期的測(cè)試受 試者的一種或多種樣品的水平進(jìn)行比較。此外，這些方法可以包括檢測(cè)在兩次或多次取自 測(cè)試受試者的生物樣品中的一種或多種生物標(biāo)志物的水平的改變。在本發(fā)明的方法中，特別是那些使用光譜分析的方法和特別是當(dāng)生物樣品是血或 者衍生自血如血漿或血清的方法中，合適的生物標(biāo)志物如本文中所列。根據(jù)本發(fā)明的方法可以包括將取自測(cè)試受試者的生物樣品中的一種或多種生物 標(biāo)志物水平與存在于取自在治療開(kāi)始之前的測(cè)試受試者的一種或多種樣品中的水平，和/ 或取自在治療的早期的測(cè)試受試者的一種或多種樣品的水平進(jìn)行比較。該類方法可以包括 檢測(cè)在兩次或多次獲取的樣品中的一種或多種生物標(biāo)志物的量的改變。本發(fā)明的方法在評(píng) 估抗精神病治療中是特別有用的。根據(jù)本發(fā)明的診斷或監(jiān)測(cè)的方法可以包括在取自測(cè)試受試者的測(cè)試生物樣品中 定量一種或多種生物標(biāo)志物，并將存在于所述測(cè)試樣品中的一種或多種生物標(biāo)志物的水平 與一個(gè)或多個(gè)對(duì)照進(jìn)行比較。對(duì)照可以選自正常對(duì)照和/或精神疾病對(duì)照。在本發(fā)明方法 中使用的對(duì)照可以是一種或多種對(duì)照，所述一種或多種對(duì)照選自發(fā)現(xiàn)于來(lái)自正常受試者 的正常對(duì)照樣品的生物標(biāo)志物的水平，正常生物標(biāo)志物水平；正常標(biāo)志物范圍，在來(lái)自患精 神分裂癥、雙相性精神疾病、相關(guān)的精神疾病或其診斷的素質(zhì)的受試者的樣品中的水平；精 神分裂癥標(biāo)志物水平、雙相性精神疾病標(biāo)志物水平、相關(guān)性精神疾病標(biāo)志物水平、精神分裂 癥標(biāo)志物范圍、雙相性精神疾病標(biāo)志物范圍、相關(guān)的精神疾病標(biāo)志物范圍。生物樣品可以在受試者的余生或其部分間隔地獲取。合適地，從經(jīng)歷診斷或監(jiān)測(cè) 的受試者獲取樣品之間過(guò)去的時(shí)間是3天、5天、1周、2周、1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月或 12個(gè)月。樣品可以在抗精神病治療之前和/或在抗精神病治療期間和/或在抗精神病治療
14之后獲取，所述抗精神病治療例如抗精神分裂癥治療或抗雙相性精神疾病治療。生物標(biāo)志物的水平的測(cè)量可以通過(guò)適合于鑒定在取自患者的生物樣品或該樣品 的純化物或來(lái)自該樣品的提取物或者稀釋物中的生物標(biāo)志物的量的任一方法來(lái)進(jìn)行。測(cè)量 存在于樣品中的生物標(biāo)志物的水平可以包括確定存在于樣品中的生物標(biāo)志物的濃度。此種 定量可以直接地在樣品上或間接地在來(lái)自所述樣品的提取物或在樣品的稀釋物上進(jìn)行。在 本發(fā)明的方法中，除了測(cè)量生物樣品中的生物標(biāo)志物的濃度之外，其優(yōu)選地是全血、血漿或 血清，可以將生物標(biāo)志物的濃度在取自測(cè)試受試者的不同生物樣品如CSF、尿液、唾液或其 它體液(糞便、淚液、滑液、痰)、氣息如濃縮的氣息、或來(lái)自其的提取物或純化物或其稀釋 物中進(jìn)行測(cè)試。生物樣品也包括組織勻漿、組織切片和來(lái)自活的受試者或者取自尸體解剖 的活檢標(biāo)本?？梢灾苽錁悠罚绺鶕?jù)需要稀釋或濃縮樣品，并以通常方式進(jìn)行保存。生物標(biāo)志物水平可以通過(guò)一種或多種方法進(jìn)行測(cè)量，所述一種或多種方法選自 光譜學(xué)方法如NMR(核磁共振)或質(zhì)譜法(MS) ；SELDI (-T0F)、MALDI (-T0F)、基于I-D膠的 分析、基于2-D膠的分析、液相層析(如高壓液相層析(HPLC)或低壓液相層析(LPLC))、薄 層層析和基于LC-MS的技術(shù)。合適的LC MS技術(shù)包括ICAT (Applied Biosystems,CA, 美國(guó))或iTRAQ (Applied Biosystems, CA，美國(guó))。生物標(biāo)志物的測(cè)量可以通過(guò)直接的或間接的檢測(cè)方法進(jìn)行。生物標(biāo)志物可以通過(guò) 與配體如酶、結(jié)合受體或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、抗體、肽、適配子或寡核苷酸或者任一合成的化學(xué)受體 或能特異地結(jié)合生物標(biāo)志物的化合物相互作用來(lái)直接地或間接地檢測(cè)。配體可以擁有檢測(cè) 標(biāo)記如發(fā)光標(biāo)記、熒光標(biāo)記或放射性標(biāo)記和/或親和標(biāo)簽。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“抗體”包括但不限于多克隆抗體、單克隆抗體、雙特異性抗 體、人源化抗體或嵌合抗體、單鏈抗體、Fab片段和F(ab’)2片段、通過(guò)Fab表達(dá)文庫(kù)產(chǎn)生的 片段、抗獨(dú)特型(抗Id)抗體和任一上述的表位結(jié)合片段。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“抗體”也指 免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性部分，即含有特異地結(jié)合抗原的抗原結(jié)合位 點(diǎn)的分子。本發(fā)明的免疫球蛋白分子可以是免疫球蛋白分子的任一類(如IgG、IgE、IgM、 IgD和IgA)或亞類。通過(guò)常規(guī)的化學(xué)或酶學(xué)方法(可以是直接的或間接的和或非偶聯(lián)的)、電化學(xué)技 術(shù)、熒光技術(shù)、發(fā)光技術(shù)、分光光度技術(shù)、熒光技術(shù)、發(fā)光技術(shù)、光譜測(cè)定技術(shù)、偏振測(cè)定技 術(shù)、層析(如HPLC)技術(shù)或類似的技術(shù)來(lái)合適地測(cè)量本文中所述的代謝物生物標(biāo)志物。對(duì)于酶學(xué)方法，反應(yīng)中底物的消耗或反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生可以直接地或間接地作為測(cè) 量方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明的生物標(biāo)志物使用基于質(zhì)譜法的技術(shù)；基于層析的技術(shù)；酶學(xué)檢測(cè)系統(tǒng) (通過(guò)直接的或間接的測(cè)量)；或使用傳感器如使用具有電流測(cè)定的轉(zhuǎn)換器、電勢(shì)測(cè)定的轉(zhuǎn) 換器、電導(dǎo)測(cè)定的轉(zhuǎn)換器、阻抗轉(zhuǎn)換器、磁學(xué)的轉(zhuǎn)換器、光學(xué)的轉(zhuǎn)換器、聲學(xué)的轉(zhuǎn)換器或熱學(xué) 的轉(zhuǎn)換器的傳感器系統(tǒng)來(lái)優(yōu)選地檢測(cè)和測(cè)量。傳感器可以摻入物理的、化學(xué)的或生物學(xué)的檢測(cè)系統(tǒng)。傳感器的例子是生物傳感 器，即具有生物識(shí)別系統(tǒng)例如基于核酸如寡核苷酸探針或適配子或者蛋白質(zhì)例如酶、結(jié)合 蛋白質(zhì)、受體蛋白質(zhì)、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或抗體的傳感器。生物傳感器可以摻入用于檢測(cè)生物標(biāo)志物的免疫學(xué)的方法、電學(xué)的技術(shù)、熱學(xué)的 技術(shù)、磁學(xué)的技術(shù)、光學(xué)的技術(shù)(如全息照相)或聲學(xué)的技術(shù)。使用此類傳感器，有可能以在生物樣品中發(fā)現(xiàn)的預(yù)期濃度來(lái)檢測(cè)靶生物標(biāo)志物。本發(fā)明的方法適合于臨床篩查、評(píng)估預(yù)后、監(jiān)測(cè)治療的結(jié)果、鑒定最可能對(duì)特定的 治療療法應(yīng)答的患者，適合于藥物篩選和研發(fā)，和適合輔助鑒定用于藥物治療的新的靶。鑒 定對(duì)疾病特異的關(guān)鍵的生物標(biāo)志物是聯(lián)合診斷程序和治療方案的核心。本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步包括對(duì)診斷和/或監(jiān)測(cè)受試者中精神疾病的一種和多 種評(píng)估。評(píng)估可以是臨床評(píng)估，通過(guò)臨床醫(yī)師根據(jù)接受的評(píng)估條款如整體功能分?jǐn)?shù)(GAF) 或者SCID，和/或可以涉及通過(guò)受試者的自身評(píng)估來(lái)實(shí)施。等級(jí)量表可以用于輔助診斷和/ 或監(jiān)測(cè)。GAF和SCID是基于臨床面談來(lái)進(jìn)行評(píng)估。優(yōu)選地，評(píng)估如整體功能分?jǐn)?shù)是在(即， 與收集來(lái)自受試者的測(cè)試生物樣品的時(shí)候的同一天)或大約在(即，在收集來(lái)自受試者的 測(cè)試生物樣品的幾天內(nèi))收集來(lái)自受試者的測(cè)試生物樣品的時(shí)候進(jìn)行。這在作為用于診斷 和監(jiān)測(cè)女性受試者的工具時(shí)是特別有用的，其中發(fā)現(xiàn)VLDL和LDL水平與由整體功能分?jǐn)?shù)確 定的臨床評(píng)估非常緊密的逆相關(guān)。使用預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物例如在本文中所述的那些預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物，可以研發(fā)合 適的診斷工具如傳感器和生物傳感器，因此，在本發(fā)明的方法和用途中，可以使用傳感器和 生物傳感器來(lái)檢測(cè)和定量一種或多種生物標(biāo)志物。傳感器和生物傳感器可以摻入如本文中所述的用于檢測(cè)生物標(biāo)志物的檢測(cè)方法 和系統(tǒng)。傳感器或生物傳感器可以使用電學(xué)的(如電流測(cè)定檢測(cè)系統(tǒng)、電勢(shì)測(cè)定檢測(cè)系統(tǒng)、 電導(dǎo)測(cè)定檢測(cè)系統(tǒng)、或阻抗檢測(cè)系統(tǒng))技術(shù)、熱學(xué)的(如熱量轉(zhuǎn)換器)技術(shù)、磁學(xué)的技術(shù)、光 學(xué)的(全息照相)技術(shù)和聲學(xué)的技術(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的傳感器或生物傳感器中，可以通過(guò) 一種或多種方法檢測(cè)一種、兩種或三種生物標(biāo)志物的水平，所述一種或多種方法選自直接 的酶學(xué)技術(shù)、間接的酶學(xué)技術(shù)或偶聯(lián)的酶學(xué)技術(shù)、分光光度技術(shù)、熒光技術(shù)、發(fā)光技術(shù)、光譜 測(cè)定技術(shù)、偏振測(cè)定技術(shù)、層析技術(shù)。特別優(yōu)選的傳感器或生物傳感器包含直接地或間接地 通過(guò)中介體使用的一種或多種酶類、或者使用結(jié)合受體或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其與電學(xué)的轉(zhuǎn)換器、光 學(xué)的轉(zhuǎn)換器、聲學(xué)的轉(zhuǎn)換器、磁學(xué)的轉(zhuǎn)換器或熱學(xué)的轉(zhuǎn)換器偶聯(lián)。使用此類傳感器，有可能 以在生物樣品中發(fā)現(xiàn)的預(yù)期濃度來(lái)檢測(cè)靶生物標(biāo)志物的水平。本發(fā)明的生物標(biāo)志物可以使用摻入基于“智能”全息照相的技術(shù)或者高頻聲學(xué)系 統(tǒng)的傳感器或生物傳感器，該類系統(tǒng)特別適合于“條形碼”或陣列配置。在智能全息照相傳 感器(Smart Holograms有限公司，劍橋，英國(guó))中，將全息圖像儲(chǔ)存在對(duì)與生物標(biāo)志物特異 性反應(yīng)敏感的薄的高分子膜中。在曝光時(shí)，生物標(biāo)志物與高分子反應(yīng)導(dǎo)致由全息照相展示 的圖像的改變。測(cè)試結(jié)果讀出可以在光學(xué)亮度、圖像、圖像的顏色和/或位置方面改變。對(duì) 于定性的和半定量的應(yīng)用，傳感器全息照相可通過(guò)眼睛讀取，因此免去了對(duì)檢測(cè)設(shè)備的需 要。當(dāng)需要定量測(cè)量時(shí)，簡(jiǎn)單的顏色傳感器可以用于讀取信號(hào)。樣品的阻光度和顏色不干 擾傳感器的運(yùn)行。傳感器的格式允許對(duì)幾種物質(zhì)同時(shí)檢測(cè)的多路傳輸?？梢栽O(shè)計(jì)可逆的和 不可逆的傳感器來(lái)滿足不同的需求，且連續(xù)地監(jiān)測(cè)特定的目標(biāo)生物標(biāo)志物是可行的。適當(dāng)?shù)?，用于檢測(cè)本發(fā)明的生物標(biāo)志物的生物傳感器是偶聯(lián)的，即它們將生物分 子識(shí)別與合適的方法聯(lián)合以將樣品中生物標(biāo)志物的存在或定量的檢測(cè)轉(zhuǎn)換成信號(hào)。生物 傳感器可以適合于“備選位點(diǎn)”診斷測(cè)試，例如在病房、門(mén)診部、手術(shù)室、家、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和工作場(chǎng) 所。用于檢測(cè)本發(fā)明的生物標(biāo)志物的生物傳感器包括聲學(xué)傳感器、等離子體共振(plasmon resonance)傳感器、全息傳感器和微工程化的傳感器。印跡識(shí)別元件(Imprinted recognition element)、薄膜晶體管技術(shù)、磁聲共振設(shè)備和其它新的聲-電系統(tǒng)可以在用于 檢測(cè)本發(fā)明的生物標(biāo)志物的生物傳感器中使用。涉及檢測(cè)和/或定量本發(fā)明的生物標(biāo)志物的方法可以使用試驗(yàn)臺(tái)上用儀器來(lái)進(jìn) 行，或者可以摻入到可以在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中如在醫(yī)師的辦公室或在患者的旁邊使用的可隨 意使用的、診斷的或者監(jiān)測(cè)的平臺(tái)上。用于實(shí)施本發(fā)明方法的合適的傳感器或生物傳感器 包括具有光學(xué)的或聲學(xué)的讀數(shù)儀的“信用(credit)”卡。可以配置傳感器或生物傳感器以 允許收集的數(shù)據(jù)電子地傳送給醫(yī)師用于解釋，并因此可以形成用于e-神經(jīng)醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)。用于監(jiān)測(cè)治療的功效的方法可以用于在人受試者中和非人動(dòng)物中(如在動(dòng)物模 型中)監(jiān)測(cè)現(xiàn)有的治療和新的治療的治療效果。這些監(jiān)測(cè)方法可以摻入用于新的藥物物質(zhì) 和物質(zhì)的組合的篩選。在測(cè)試樣品中肽生物標(biāo)志物的水平相對(duì)于較早取自相同的測(cè)試受試者的以前的 測(cè)試樣品的水平的增加是所述治療對(duì)疾病、疑似疾病或其素因的有利的影響如穩(wěn)定或改善 的指示。合適地，從經(jīng)歷診斷或監(jiān)測(cè)的受試者獲取樣品之間過(guò)去的時(shí)間是3天、5天、一周、 兩周、一個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月或12個(gè)月。樣品可以在抗精神分裂癥治療之前和/或 在抗精神分裂癥治療期間和/或在抗精神分裂癥治療之后獲取。樣品可以在受試者的余生 或其部分間隔地獲取。定量存在于樣品中的生物標(biāo)志物的量可以包括確定存在于樣品中的肽生物標(biāo)志 物的濃度。檢測(cè)和/或定量可以直接地在樣品上或者間接地在來(lái)自所述樣品的提取物或在 樣品的稀釋物上進(jìn)行。檢測(cè)和/或定量可以通過(guò)適合于鑒定在來(lái)自患者的生物樣品或生物樣品的純化 物或提取物或者稀釋物中特異蛋白質(zhì)的存在和/或量的任一方法來(lái)進(jìn)行。在本發(fā)明方法 中，定量可以通過(guò)測(cè)量樣品中肽生物標(biāo)志物的濃度來(lái)進(jìn)行?？梢栽诒景l(fā)明方法中測(cè)試的生 物樣品包括腦脊液(CSF)、全血、血清、尿液、唾液或其它體液(糞便、淚液、滑液、痰)、氣息 如濃縮的氣息、或者來(lái)自其的提取物或純化物或者其稀釋物。生物樣品也包括組織勻漿、組 織切片和來(lái)自活的受試者或者取自尸體解剖的活檢標(biāo)本。優(yōu)選地，樣品是CSF或血清?？?以制備樣品，例如根據(jù)需要稀釋或濃縮樣品，并以通常方式進(jìn)行保存。肽生物標(biāo)志物的檢測(cè)和/或定量可以通過(guò)檢測(cè)肽生物標(biāo)志物或檢測(cè)其片段如具 有C端截短的片段和/或具有N端截短的片段來(lái)進(jìn)行。片段合適地大于4個(gè)氨基酸長(zhǎng)度。 優(yōu)選地，片段的長(zhǎng)度范圍是從約6個(gè)氨基酸到約50個(gè)氨基酸。生物標(biāo)志物可以直接地如通過(guò)SELDI或MALDI-T0F檢測(cè)。備選地，生物標(biāo)志物可 以通過(guò)與配體如抗體或其生物標(biāo)志物結(jié)合片段、或者能特異結(jié)合生物標(biāo)志物的其它肽或配 體如適配子或者寡核苷酸相互作用來(lái)直接地或間接地檢測(cè)。配體可以擁有可檢測(cè)標(biāo)記如發(fā) 光標(biāo)記、熒光標(biāo)記或放射性標(biāo)記和/或親和標(biāo)簽。配體包括，例如(1)體內(nèi)T3、Τ4(甲狀腺激素)、維生素Α(間接地通過(guò)與血清視黃醇結(jié)合蛋白作 用)、脫脂載脂蛋白AI (ApoAI)、去甲腎上腺素氧化產(chǎn)物和蝶呤。(2)體外(它們大多數(shù)是藥學(xué)試劑)一些非類固醇抗炎藥(NSAID)、環(huán)境污染物 如多鹵化聯(lián)苯和擬甲狀腺素化合物、咕噸酮衍生物以及天然的和合成的類黃酮。
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例如，涉及檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、診斷和/或定量的方法可以通過(guò)一種或多種方法來(lái)進(jìn)行， 所述一種或多種方法選自SELDI (-T0F)、MALDI (-T0F)、基于I-D膠的分析、基于2-D膠的 分析、質(zhì)譜法(MS)、LC和基于LC-MS的技術(shù)。合適的LC MS技術(shù)包括ICAT (Applied Biosystems, CA，美國(guó))或iTRAQ (Applied Biosystems, CA，美國(guó))。液相層析(如高 壓液相層析(HPLC)或低壓液相層析(LPLC))、薄層層析、也可以使用NMR(核磁共振)光譜。根據(jù)本發(fā)明的用于診斷或監(jiān)測(cè)的方法可以包括通過(guò)SELDI-TOF、MALDI-T0F和使 用質(zhì)譜法的其它方法來(lái)分析生物樣品如腦脊液(CSF)或血清以檢測(cè)肽生物標(biāo)志物的存在 或水平。此類技術(shù)可以用于相對(duì)的和絕對(duì)的定量，且也用于評(píng)估根據(jù)本發(fā)明的生物標(biāo)志物 與可能存在的其它生物標(biāo)志物的比率。這些方法也適用于臨床篩查、預(yù)后、監(jiān)測(cè)治療的結(jié) 果、鑒定最可能對(duì)特定的治療性療法應(yīng)答的患者、適用于藥物篩選和研發(fā)、以及鑒定新的用 于藥物治療的靶。表面增強(qiáng)激光解吸離子化(SELDI)質(zhì)譜法是用于鑒定對(duì)于給定條件如藥物治療 和疾病的體液和組織中蛋白質(zhì)和肽的特征性“指紋”的強(qiáng)有力工具。這種技術(shù)使用蛋白質(zhì) 芯片來(lái)捕獲蛋白質(zhì)/肽，并使用時(shí)間飛行質(zhì)譜(tof-MS)來(lái)定量和計(jì)算從小于1，OOODa的小 分子和肽到500kDa的蛋白質(zhì)的化合物的質(zhì)量。蛋白質(zhì)/肽模式中的可定量差異可以使用 自動(dòng)化計(jì)算機(jī)程序來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)地評(píng)價(jià)，其將在生物流體光譜中測(cè)量的每一蛋白質(zhì)/肽表 示為在多維空間中的坐標(biāo)。這種方法已經(jīng)在臨床生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域中最成功，因?yàn)樵诓?知道生物標(biāo)志物身份的情況下可以將其用作診斷工具。SELDI系統(tǒng)還具有能在單一的實(shí)驗(yàn) 中運(yùn)行成百的樣品的能力。此外，來(lái)自SELDI質(zhì)譜法的所有信號(hào)是源自天然的蛋白質(zhì)/肽 (不同于需要蛋白酶消化的一些其它蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù))，因此直接地反映了給定疾病的潛 在生理學(xué)。檢測(cè)和/或定量肽生物標(biāo)志物可以使用基于免疫學(xué)的、肽、適配子或合成識(shí)別的 任一方法來(lái)進(jìn)行。例如，方法可以涉及能與肽生物標(biāo)志物特異結(jié)合的抗體或其片段。任一合適的動(dòng)物可以用作受試者。它可以是人或者非人動(dòng)物，例如非人靈長(zhǎng)類動(dòng) 物、馬、牛、豬、山羊、斑馬魚(yú)、綿羊、狗、貓、魚(yú)、嚙齒動(dòng)物如豚鼠、大鼠或小鼠、昆蟲(chóng)(如果蠅 (Drosophila))、兩棲動(dòng)物(如爪蟾(Xenopus))或者秀麗線蟲(chóng)(C. elegans)。當(dāng)在鑒定方法中使用時(shí)，測(cè)試物質(zhì)可以是已知的化學(xué)物質(zhì)或藥學(xué)物質(zhì)，例如但不 限于抗精神分裂癥治療的物質(zhì)、或合成的或者天然的化學(xué)物質(zhì)、或兩種或者多種前述物質(zhì) 的組合物。鑒定在受試者中能刺激、促進(jìn)或激活肽生物標(biāo)志物的產(chǎn)生的物質(zhì)可以包括將測(cè)試 細(xì)胞暴露于測(cè)試物質(zhì)并監(jiān)測(cè)在所述測(cè)試細(xì)胞內(nèi)或由所述測(cè)試細(xì)胞分泌的肽生物標(biāo)志物的 水平。測(cè)試細(xì)胞可以是原核的，然而優(yōu)選的是將真核細(xì)胞用于基于細(xì)胞的測(cè)試方法中。合 適地，真核細(xì)胞是酵母細(xì)胞、昆蟲(chóng)細(xì)胞、果蠅細(xì)胞、兩棲動(dòng)物細(xì)胞(如來(lái)自爪蟾)、秀麗線蟲(chóng) 細(xì)胞或者是人、非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物、馬、牛、豬、山羊、綿羊、犬、貓科動(dòng)物、魚(yú)類、嚙齒動(dòng)物或鼠 科動(dòng)物源的細(xì)胞。可以使用的非人動(dòng)物或細(xì)胞是能表達(dá)人多肽的非人動(dòng)物或細(xì)胞。篩選方法也包括鑒定能與根據(jù)本發(fā)明的肽生物標(biāo)志物結(jié)合的配體的方法，所述方 法包括在對(duì)適于結(jié)合的條件下在肽生物標(biāo)志物存在時(shí)孵育測(cè)試物質(zhì)，并檢測(cè)和/或定量肽 與所述測(cè)試物質(zhì)的結(jié)合。如以陣列形式、圖式形式或信號(hào)形式配置的基于本發(fā)明的生物標(biāo)志物、用途和方
18法的高流量篩選技術(shù)適合于監(jiān)測(cè)用于鑒定潛在有用的治療化合物的生物標(biāo)志物信號(hào)，其中 所述潛在有用的治療化合物是能結(jié)合生物標(biāo)志物的如配體例如天然化合物、合成的化學(xué)化 合物(如來(lái)自組合文庫(kù))、肽、單克隆抗體或多克隆抗體或者它們的片段。本發(fā)明方法可以以陣列形式、圖式形式或信號(hào)形式如在芯片上或作為多孔陣列進(jìn) 行。如上所述，也可以使用其它技術(shù)如質(zhì)譜法?？梢詫⒎椒ǜ木帪橛糜趩我粶y(cè)試或多重同 一測(cè)試或者多重非同一測(cè)試的平臺(tái)中，并且可以在高流量形式中進(jìn)行。本發(fā)明的方法可以 包括進(jìn)行一種或多種額外的、不同的測(cè)試以確認(rèn)或排除診斷，和/或進(jìn)一步表征疾病。本發(fā)明進(jìn)一步提供了通過(guò)本發(fā)明的鑒定方法或篩選方法或者用途鑒定的或可鑒 定的物質(zhì)如配體。此類物質(zhì)可能能直接地或間接地刺激、促進(jìn)或激活肽生物標(biāo)志物的活性， 或者能刺激、促進(jìn)或激活肽生物標(biāo)志物的產(chǎn)生。術(shù)語(yǔ)物質(zhì)包括不與肽生物標(biāo)志物直接結(jié)合 并直接誘導(dǎo)肽生物標(biāo)志物表達(dá)或促進(jìn)或者激活肽生物標(biāo)志物的功能的，但是卻間接地誘導(dǎo) 肽生物標(biāo)志物的表達(dá)或促進(jìn)/激活肽生物標(biāo)志物的功能的物質(zhì)。配體也包括于術(shù)語(yǔ)物質(zhì) 中；本發(fā)明的配體(例如天然化合物或合成的化學(xué)化合物、肽、適配子、寡核苷酸、抗體或者 抗體片段)能與肽生物標(biāo)志物結(jié)合，優(yōu)選地，特異地與肽生物標(biāo)志物結(jié)合。用于診斷或監(jiān)測(cè)精神分裂癥或其素質(zhì)的試劑盒可以含有選自對(duì)肽生物標(biāo)志物特 異的配體、肽生物標(biāo)志物、對(duì)照物、試劑和耗材的一種或多種組分；任選地連同使用試劑盒 的說(shuō)明書(shū)。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“治療”或“療法”指本發(fā)明生物標(biāo)志物的治療性用途，其描述 了以抗擊疾病為目的地管理或護(hù)理患者，且包括向無(wú)癥狀的個(gè)體施用活性劑，例如以防止 癥狀或并發(fā)癥的發(fā)病(即，預(yù)防療法)。如本文中所用的術(shù)語(yǔ)“治療性物質(zhì)”定義為具有治療的即有療效的/有利的特性 并治療精神分裂癥、減輕其癥狀或防止精神分裂癥發(fā)病的物質(zhì)。因此，該物質(zhì)用于治療精神 分裂癥。以下的實(shí)施例包括本發(fā)明所基于的證據(jù)。實(shí)施例1該實(shí)施例說(shuō)明了允許在體液中準(zhǔn)確定量大量靶蛋白的小型化和平行化夾心免疫 測(cè)定如多分析物譜(Multi-Analyte Profiling)測(cè)試、高敏感測(cè)定系統(tǒng)的應(yīng)用。這些多路 測(cè)定系統(tǒng)能替代常規(guī)的單一測(cè)試，并允許從微量的樣品中同時(shí)確定大量的參數(shù)。在收集自第一次發(fā)病、未服藥精神分裂癥患者(η = 33)、前驅(qū)期患者(η = 17)和 完全配對(duì)的健康對(duì)照(η = 30)的血清樣品上實(shí)施了使用Luminex XMap 技術(shù)平臺(tái)來(lái)測(cè) 量156種生物化學(xué)標(biāo)志物的相對(duì)表達(dá)水平的多分析物譜(map)。與對(duì)照比較，幾種生物化學(xué) 標(biāo)志物在第一次發(fā)病的精神分裂癥患者和/或前驅(qū)期的患者中顯著地上調(diào)或下調(diào)，且因此 代表在早期診斷潛在地患有精神分裂癥的患者中使用的候選生物標(biāo)志物。這些標(biāo)志物也可 以在治療或者甚至預(yù)測(cè)或監(jiān)測(cè)藥物應(yīng)答、功效、副作用和順應(yīng)性期間在監(jiān)測(cè)患者中使用。在 統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的候選生物標(biāo)志物和有關(guān)的表達(dá)數(shù)據(jù)總結(jié)于表1至表3中。使用18種最顯 著改變的生物標(biāo)志物進(jìn)行的主成分分析(PCA)以75%的靈敏性和79%的選擇性將精神分 裂癥樣品不同于對(duì)照而聚類。將相同的主成分應(yīng)用于前驅(qū)期患者樣品，它們?cè)诰穹至寻Y 和對(duì)照之間聚類。表 1
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與對(duì)照比較在精神分裂癥患者中改變的28種分析物 表2與對(duì)照比較在前驅(qū)期患者中改變的28種分析物 表3與健康對(duì)照比較在未服藥的精神分裂癥第一次發(fā)病的患者和前驅(qū)期患者中均顯 著地改變的9種分析物 實(shí)施例1的數(shù)據(jù)分析表明急性期反應(yīng)(APR)的成分的亞集在精神分裂癥和前驅(qū)期 患者二者中有顯著的改變。陽(yáng)性和陰性急性期反應(yīng)蛋白質(zhì)均顯著地改變了 觸珠蛋白在未 服藥、第一次發(fā)病的精神分裂癥和對(duì)照之間增加了 1. 39倍(p ^ 0. 029)、纖維蛋白原減少了 1. 89倍(ρ彡0. 02)、ICAM-I減少了 1. 2倍(ρ彡0. 010)、α -1抗胰蛋白酶減少了 1. 76倍 (P = 0. 058)和血清淀粉樣P減少了 1. 43倍(ρ ^ 0. 033)。實(shí)施例2以同樣的方式已經(jīng)鑒定的另外的候選生物標(biāo)志物具有以下結(jié)果表 4

本文中所鑒定的一些或全部候選生物標(biāo)志物在診斷和監(jiān)測(cè)患第一次發(fā)病的精神 分裂癥、急性精神病發(fā)作或者其它相關(guān)的精神疾病的患者中具有潛在的用途。這些生物標(biāo) 志物與多種生物化學(xué)途徑急性期反應(yīng)、氧化應(yīng)激、巨噬細(xì)胞應(yīng)答、脂類代謝；細(xì)胞生長(zhǎng)和 增殖；和甲狀腺激素的調(diào)節(jié)有關(guān)。這些生物化學(xué)途徑的分析提示了在診斷和監(jiān)測(cè)患第一次 發(fā)病的精神分裂癥、急性精神病發(fā)作或者其它相關(guān)的精神疾病的患者中具有潛在用途的其 它潛在候選生物標(biāo)志物。與對(duì)照比較，在精神分裂癥中觀察到了其它免疫應(yīng)答系統(tǒng)改變。例如，觀察到了 G-CSF (對(duì)照的 74 % ;P < 0. 034)、ICAM-I (83 % ;P < 0. 010)、IL—3 (32 % ;P < 0. 074)、IL-7(76% ；P < 0. 009)、IL-13(74% ；P < 0. 001)和 IL-15(76% ；P < 0. 009)的表達(dá)的顯 著減少以及IL-1RA(1. 76倍；P < 0.036)的強(qiáng)烈的增加。此類改變表明在第一次發(fā)病的精 神分裂癥中減少的白細(xì)胞產(chǎn)生、炎癥(巨噬細(xì)胞應(yīng)答和組胺釋放)、B細(xì)胞增殖和RA應(yīng)答。此外，使用Q-tofMS/MS的獨(dú)立的研究顯示，與健康對(duì)照比較，在精神分裂癥受試 者中⑶5L顯著地減少(43% ρ < 0. 002)。⑶5L能結(jié)合并活化免疫系統(tǒng)的特定細(xì)胞(單核 細(xì)胞和淋巴細(xì)胞)，且在該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)中起著重要的作用。數(shù)據(jù)也提示，這些候選生物標(biāo)志物(G-CSF、ICAM_1、3、7、13和15、具有增加表達(dá)的 IL-1RA)的全部或部分可以用作用于精神分裂癥的早期檢測(cè)的生物標(biāo)志物測(cè)定板的一部 分。由該工作也推斷，第一次發(fā)病的精神分裂癥患者可以顯示出巨噬細(xì)胞應(yīng)答、T輔助 細(xì)胞應(yīng)答、T殺傷細(xì)胞應(yīng)答和B細(xì)胞應(yīng)答的改變。因此，將研究已經(jīng)用于分類或表征這些細(xì) 胞的其它潛在的標(biāo)志物，以在精神分裂癥診斷中的潛在應(yīng)用。這些包括用于巨噬細(xì)胞活化 和分化的27E10和因子X(jué)III-A、用于巨噬細(xì)胞成熟的CPM、用于巨噬細(xì)胞刺激的殼三糖苷酶 和⑶14、以及用于T殺傷細(xì)胞分化的⑶4和⑶8、和用于T殺傷細(xì)胞活化的⑶28、⑶80和 CD86。此類候選生物標(biāo)志物可以用作用于精神分裂癥的早期檢測(cè)的生物標(biāo)志物測(cè)定板的一 部分。
權(quán)利要求
診斷或監(jiān)測(cè)精神疾病或其素質(zhì)的方法，所述方法包括在取自受試者的樣品中測(cè)量一種或多種第一肽生物標(biāo)志物的水平，所述一種或多種第一肽生物標(biāo)志物選自α 1抗胰蛋白酶血管生成素2血管緊張肽原抗核抗體脫脂載脂蛋白A1脫脂載脂蛋白CIII釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)抗體β細(xì)胞素BMP 6沙眼衣原體(C.trachomatis)C反應(yīng)蛋白降鈣素癌胚抗原CD40CD40配體霍亂毒素膠原4型抗體補(bǔ)體3皮質(zhì)醇巨細(xì)胞病毒ENA 78內(nèi)皮縮血管肽1EN RAGE嗜酸性粒細(xì)胞趨化蛋白3EB病毒早期抗原促紅細(xì)胞生成素因子VIIGM CSF生長(zhǎng)激素幽門(mén)螺桿菌(H.pylori)甲型肝炎乙型肝炎核心乙型肝炎表面Ad.乙型肝炎表面Ay丙型肝炎核心丙型肝炎NS3丙型肝炎NS4丁型肝炎戊型肝炎病毒orf26KD戊型肝炎病毒orf33KD單純皰疹病毒12肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子組蛋白H4抗體組蛋白H2b抗體HIV 1gp120HIV 1p24HSC70HSP 32HO抗體HSP 71抗體IL 12p40IL 16IL 17IL 5IL 1raIL 3IL 7甲型流感H3N2Jo 1抗體杜氏利什曼原蟲(chóng)(L.donovani)瘦蛋白Lyme淋巴細(xì)胞趨化因子肺炎支原體(M.pneumoniae)MDCMIP 1β線粒體抗體腮腺炎抗體髓過(guò)氧化物酶髓過(guò)氧化物酶pANCA抗體PAI 1胰島細(xì)胞GAD抗體胰多肽副流感1副流感2副流感3PDGF肽YYPM 1抗體骨髓灰質(zhì)炎病毒促乳素前列腺酸性磷酸酶蛋白酶3(cANCA)抗體RANTES抵抗素呼吸道合胞病毒RNP(c)抗體RNP抗體風(fēng)疹麻疹Scl 70抗體SGOTSHBGSmith抗體sRAGE干細(xì)胞因子鏈球菌溶血素OT3抗體TECK血小板生成素甲狀腺球蛋白抗體甲狀腺素結(jié)合球蛋白組織因子TNFαTNF RIITRAIL R3TSP1水痘帶狀皰疹VEGF馮維勒布蘭德因子。
2.診斷或監(jiān)測(cè)精神疾病或其素質(zhì)的方法，所述方法包括在取自受試者的樣品中測(cè)量?jī)?種或多種第二肽生物標(biāo)志物的水平，所述兩種或多種第二肽生物標(biāo)志物選自 a2巨球蛋白 脫脂載脂蛋白Al 脫脂載脂蛋白H 腦衍生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子β2微球蛋白 著絲粒蛋白B抗體 嗜鉻粒蛋白A 膠原2型抗體 結(jié)締組織生長(zhǎng)因子 EGF EGF R Fas配體 鐵蛋白 堿性reF 血纖蛋白原 促卵泡激素 GST觸珠蛋白 組蛋白抗體 組蛋白Hl抗體 組蛋白H2a抗體 組蛋白H3抗體 HSP 90 α抗體 HSP 90 β抗體 ICAM 1 IgAIGF ΒΡ2IL-8IL-10IL-13IL-15IL-18IL-6甲型流感胰島素胰島素抗體黃體生成素(β多肽)MIFMIP Ia NrCAM核糖體P抗體 血清淀粉樣P 選蛋白5SSB抗體 TIMP 1組織轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶腹腔病抗體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一肽生物標(biāo)志物選自 α-l抗胰蛋白酶脫脂載脂蛋白Al 降鈣素膠原4型抗體 EN-RAGE 生長(zhǎng)激素 組蛋白Η4抗體 HSC70HSP 71抗體IL-IraIL-7Jo-I抗體 瘦蛋白淋巴細(xì)胞趨化因子 MDC腮腺炎抗體 PAI 1前列腺酸性磷酸酶蛋白酶3(cANCA)抗體RANTESRNP(c)抗體風(fēng)疹SHBG干細(xì)胞因子 T3抗體甲狀腺素結(jié)合球蛋白 組織因子 TNF-RII 水痘帶狀皰疹。
4.診斷或監(jiān)測(cè)精神疾病或其素質(zhì)的方法，所述方法包括在取自受試者的樣品中測(cè)量權(quán) 利要求1所述的第一肽生物標(biāo)志物的水平和權(quán)利要求2所述的第二肽生物標(biāo)志物的水平。
5.監(jiān)測(cè)具有、疑似具有或傾向于患精神疾病的受試者中治療的效果的方法，所述方法 包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，所述方法包括測(cè)量存在于兩次或多次取自受試者的 樣品中的生物標(biāo)志物/或每一生物標(biāo)志物的水平。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，所述方法包括比較取自受試者的樣品中的生物標(biāo)志 物或每一種生物標(biāo)志物的水平與存在于取自在治療開(kāi)始之前的受試者的樣品和/或取自 在治療的早期的受試者的樣品中的水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述治療是抗精神疾病治療。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，所述方法包括檢測(cè)兩次或多次獲取的樣品中的生物 標(biāo)志物的量的改變。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，所述方法包括將存在于樣品中的生物標(biāo)志物的水 平與對(duì)照中的水平比較。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中對(duì)照是正常對(duì)照和/或精神疾病對(duì)照。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述水平或所述每一水平通過(guò)核磁共振光譜 分析來(lái)檢測(cè)。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述水平或所述每一水平通過(guò)選自核磁共振、 SELDI (-T0F)、MALDI (-T0F)、基于I-D膠的分析、基于2-D膠的分析、質(zhì)譜法(MS)和基于 LC-MS的技術(shù)的方法來(lái)檢測(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水平或所述每一水平通過(guò)選自 直接的或間接的、偶聯(lián)的或非偶聯(lián)的酶學(xué)方法、電化學(xué)技術(shù)、分光光度技術(shù)、熒光技術(shù)、發(fā)光 技術(shù)、光譜測(cè)定技術(shù)、偏振測(cè)定技術(shù)和層析技術(shù)或者免疫學(xué)方法如ELISA來(lái)檢測(cè)。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述血漿蛋白質(zhì)的水平通過(guò)選自紫外吸光度 和比色法的一種或多種方法來(lái)檢測(cè)。
16.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述水平或所述每一水平使用包含用于直接 地或間接地檢測(cè)生物標(biāo)志物的一種或多種酶類、結(jié)合受體或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、抗體、合成受體或其 它選擇性結(jié)合分子的傳感器或生物傳感器來(lái)檢測(cè)，所述檢測(cè)與電學(xué)的轉(zhuǎn)換器、光學(xué)的轉(zhuǎn)換 器、聲學(xué)的轉(zhuǎn)換器、磁學(xué)的轉(zhuǎn)換器或熱學(xué)的轉(zhuǎn)換器偶聯(lián)。
17.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述樣品選自全血、血清、血漿或來(lái)自其的提 取物或者純化物或其稀釋物。
18.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，所述方法包括定量在取自受試者的另外的樣品中 的一種或多種生物標(biāo)志物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述另外的生物樣品選自CSF、尿液、唾液或其它體 液、或者氣息、濃縮的氣息、或來(lái)自其的提取物或者純化物或其稀釋物。
20.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述受試者是未服藥的。
21.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中所述精神疾病是精神分裂癥。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述精神分裂癥選自妄想型精神分裂癥、緊張型精 神分裂癥、錯(cuò)亂型精神分裂癥、未分化型精神分裂癥和殘留型精神分裂癥。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項(xiàng)的方法，其中所述精神疾病是雙相性精神疾病。
24.用于監(jiān)測(cè)或診斷精神疾病的試劑盒，所述試劑盒包含能檢測(cè)和/或定量權(quán)利要求1 或3中所述的一種或多種第一肽生物標(biāo)志物的生物傳感器。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的試劑盒，所述試劑盒額外地包含能檢測(cè)和/或定量權(quán)利要求2 所述的一種或多種第二肽生物標(biāo)志物的生物傳感器。
26.用于監(jiān)測(cè)或診斷精神疾病的試劑盒，所述試劑盒包含能檢測(cè)和/或定量權(quán)利要求2所述的兩種或多種第二肽生物標(biāo)志物的生物傳感器。
全文摘要
診斷或監(jiān)測(cè)精神疾病或其素質(zhì)的方法，包括在取自受試者的樣品中測(cè)量一種或多種肽生物標(biāo)志物的水平。
文檔編號(hào)G01N33/68GK101903777SQ200880121570
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者E·施瓦策, G·麥卡利斯特, L·王, S·巴恩, Y·萊文 申請(qǐng)人:賽諾瓦神經(jīng)學(xué)科技有限公司;劍橋企業(yè)有限公司