用于测定中风症状发作的时间的生物标志物算法以及方法
【专利说明】用于测定中风症状发作的时间的生物标志物算法w及方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利申请要求在审的美国临时专利申请系列号61/759,657 (于2013年2月1 日提交）的优先权的权益。将美国临时专利申请系列号61/759, 657的全部内容通过引用 并入本文，就像在本文将其完全重述。
[0003] 关于联邦资助的研究或开发
[0004] 不适用。
[0005] 序列表
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[0007] 发明背景 1.发明领域
[0008] 本发明提供了用于诊断中风症状发作的诊断测定法的组合物和使用运些测定法 用于测定中风在患者中发作的时间的方法。此外，本发明的方法和组合物还可用于促进中 风患者或其他神经系统疾病患者的治疗和其它诊断和/或预后指标的开发。具体地，本发 明设及测定中风症状发作的时间的方法，包括获得来自个体的生物样品；将所述生物样品 与检测组合物接触用于形成可检测的响应，所述检测组合物包含淋己细胞抗原96 (LY96)、 精氨酸酶1 (ARG1)、碳酸酢酶4(CA4)和/或Toll样受体（TLR)表达介质（expression mediator)的至少一种或多种或其组合，并且其中运些表达介质的至少一种与缺血性中风 的急性期应答相关；和将所述可检测的响应与一个或多个中风症状的发作时间相关联。
[000引 2.【背景技术】描述
[0010]中风也被称为脑血管意外（CVA)，其是因对脑的血液供应的扰乱而引起的脑功能 的快速丧失。中风分为两大类：缺血性中风和出血性中风。缺血性中风也被称为急性缺血 性中风（AIS)，其通常由血液供应的中断（常常通过血栓（血液凝块））引起。缺血性中风 还可化围过供应脑的血管的变窄而引起。缺血性中风占中风的约87%。与此相反，出血性 中风由血管的破裂或异常血管结构导致的脑内出血引起。脑出血和蛛网膜下腔出血分别占 中风的10%和3%。此外，患者可能经历短暂性缺血发作，运是由对大脑的特定区域的血液 供应的变化引起的。短暂性缺血发作指示未来中风的高风险并被定义为在24小时内消退 的中风症状。与此相反，持续超过24小时的症状被分类为中风。然而，最近医学界已渗入 术语如脑发作化rainattach)和急性缺血性脑综合征W区分不具有24小时的任意时帖的 中风。
[0011] 缺血性中风包括至少包括中风的血栓性、栓塞性、腔隙性和低灌注类型的亚型。在 血栓性中风中，血流由于血栓的形成而减少，其导致供血至脑的一个或多个动脉的堵塞。与 此相反，大多数栓塞性中风在血栓在体内通常是屯、脏中形成并通过动脉血流转运至脑和足 够小W阻止血栓通过的血管之时发生。栓塞性中风还可通过除血栓外的物质引起，包括脂 肪（粥样斑）、空气、癌细胞或细菌。腔隙也被称为小血管疾病，其在血流被阻断在小动脉血 管之时发生。低灌注是至身体各部位的血流的减少，并常常由屯、肌梗塞、肺栓塞、屯、包积液 或屯、律失常引起。
[0012] 中风的症状常常包括突然的麻搏或乏力，特别是在身体的一侧，常常是面部、手臂 或腿；突然神志不清、说话或理解困难；突然单眼或双眼失明；突然行走困难、眩晕、失去平 衡或协调性；W及原因不明的突然剧烈头痛。
[0013] 中风目前是美国第四大首要死亡原因，仅次于屯、脏疾病、癌症和慢性下呼吸道疾 病。在美国每年发生约795, 000例中风并导致每年133, 000例死亡。此外，在美国估计有 700万20岁W上年龄的中风幸存患者并且急性缺血性中风是长期残疾的首要原因。在美国 中风的费用估计超过每年730亿美元。如上所述，缺血性中风占中风病例的87%，因此，此 类别的中风造成最多的财务负担。RogerVLGoAS,Lloyd-JonesDM等人.Heartdisease andstrokestatistics-2011update:areportfromtheAmericanHeartAssociation. Circulation.2011 ;123(4):el8-e209〇
[0014] 缺血性中风的风险与多种可控因素相关。这些因素包括高血压（血压升高）、屯、房 颤动、高胆固醇、糖尿病、动脉粥样硬化、循环问题、烟草使用、酒精使用、缺乏体力活动和肥 胖。与患者的缺血性中风的风险相关的不可控因素包括年龄、种族、性别、家族史、纤维肌性 发育不良和卵圆孔未闭。
[0015] 目前只有一个被食品和药物管理局（抑A)批准的用于中风的疗法。组织型纤溶酶 原激活剂（tPA)或重组组织型纤溶酶原激活剂（rtPA)是自1995年W来唯一被抑A批准用 于缺血性中风的疗法。但是，tPA的强大效应还带来了显著的临床并发症。由于许多禁忌 因素，所有缺血性中风患者的仅2-3%接受tPA，第一个因素主要是患者到达治疗设施时相 较于其症状开始时的时间。tPA仅被FDA批准用于从中风症状发作起的多至4. 5小时。然 而，患者到达邸（急诊科）进行治疗的中位时间是8小时左右。增加用于tPA治疗的时间 窗是一个临床需要。此外，多达30%的患者觉察不到其中风症状开始的时间。在一些情况 下，患者上床睡觉时正常而在早晨醒来时发生其症状。由于运些患者最后已知为正常的时 间的不测定性，他们不能被给予tPA。
[0016] 在本发明之前，中风症状发作时间的测定通常是困难和不准确的，如上文所讨论， 特别是当严格包含患者或者事件未被目睹时。运些问题部分是因为目前用于评估患者的中 风开始时间的技术（临床医生与患者/替代物互动）的限制和负责患者的医学临床医生所 具有的经验和/或适当训练的水平的限制。运些情况不利于中风和脑损伤受害者，因为中 风发作时间的准确、无偏见的预测对于及时现场护理的患者的健康和结果是极其重要的。 本发明设及用于测定中风症状的发作的方法。
[0017] 如上所述，组织纤溶酶原激活剂（tPA)是自1995年W来唯一被抑A批准用于缺血 性中风的疗法。本发明公开了针对中风的强烈先天性炎性反应并监测中风后在外周血中运 些免疫基因的表达。本发明公开运些免疫基因的表达随时间显著降低，并因此可被用作中 风开始时间的替代物。对中风症状开始时间的无偏见测量将有助于临床医生决定使用tPA 进行治疗。运可在功能恢复的预期增加的情况下使tPA的利用率增加30%。运些炎性免疫 标志物还可被用于指导超出4. 5小时时间窗的tPA治疗。本发明的使用运些基因组生物标 志物的方法将指导中风治疗学。
[0018] 在tPA疗法的进展之外，在临床实践中还存在对于替代性的急性缺血性中风疗法 的需求。不幸的是，最近的临床试验结果表明在针对缺血性中风的可变人类应答的理解上 仍然存在缺口。许多有前景的临床前治疗剂显示在人类患者中不显著的临床效用，运显示 了将在实验室获得的成果转化至床边患者的难度。
[0019] 运些阴性结果可能部分是由于针对缺血性中风的人类生理应答的复杂性、关于在 针对缺血性中风的应答中相互作用的多种途径和从缺血性中风的个体恢复上牵设的基因 组变异的有限的认识。所述难度还可能归因于缺血性中风亚型的不充分的分类。有可能的 是基因表达谱可帮助鉴定缺血性中风的亚型，运在设计用于治疗的治疗策略上具有巨大的 效用。对人类的中风病理生理学的更好理解和更恰当的中风亚分型可提供设计用于抵抗缺 血性中风和其它中风类型的适当治疗剂所需要的基础。因为知道发病的确切时间对于使用 组织型纤溶酶原激活剂（tPA)治疗中风患者是至关重要的，所W使用tPA的治疗依赖于知 道最后W用于在4. 5小时时间窗内施用tPA。然而，最后已知的正常往往由于未被目睹的中 风事件、患者沟通的失能或轻微而未被立即注意到的中风症状而难W确定。另外，缺血性中 风的诊断的另一限制是运样的情况：由于急性缺血性中风的快速发作和进展，W使得缺血 性中风患者常常在不具有合适的知识和训练W能够提供正确的救生诊断的临床医师处就 诊。例如，脑成像技术可W是诊断缺血性中风的重要组成部分。运些技术包括，例如，脑计 算机断层扫描（脑CT扫描）、磁共振成像（MRI)、计算机断层扫描动脉造影（CTA)和磁共振 动脉造影（MRA)、颈动脉血管造影术W及颈动脉超声。然而，运种技术通常是不可用的并且 经过良好和专口培训的临床医生作出的关于中风诊断的脑成像结果的恰当解释是最佳的。 因此，由于目前的临床状况，通常不可能实现早期和准确的诊断。
[0020] 因此，存在对于能够进行缺血性中风的无偏见和准确的临床诊断的快速诊断测试 的需要。本发明满足了中风患者的医疗评估中的运些未满足的需求。本发明提供了用于测 定中风症状发作时间的方法，其用于紧急医护临床环境中W改善tPA施用的利用，并简化 适当的二级预防。
[00川发明简述
[0022] 本发明设及用于中风发作的时间的诊断性标志物的鉴定和使用。本发明包括快速 和早期检测中风和针对中风开始时间的替代物的方法W帮助促进对患者的医学治疗。
[0023] 在本发明的一个实施方案中，提供了测定中风症状发作时间的方法，包括：获得来 自个体的生物样品；将所述生物样品与检测组合物接触用于形成可检测的响应，所述检测 组合物包含LY96、ARG1、CA4和/或TLR表达介质的至少一种或其组合，其中运些表达介质 的至少一种与缺血性中风的急性期应答相关；和将所述可检测的响应与一个或多个中风症 状的发作时间相关联。
[0024] 本发明的另一个实施方案提供了测定中风症状发作时间的方法，包括：获得来自 个体的生物样品；将所述生物样品与一组可检测的多核巧酸或功能性多核巧酸片段接触用 于形成可检测的响应，所述可检测的多核巧酸或功能性多核巧酸片段对应于LY96、ARG1、 CA4和/或化R表达介质的至少一种或多种或其组合，其中运些表达介质的至少一种与缺血 性中风的急性期应答相关；和将所述可检测的响应与一个或多个中风症状的发作时间相关 联。
[0025] 在本发明的另一个实施方案中，提供了用于测定中风症状发作时间的方法，包括： 获得来自个体的生物样品；将所述生物样品与一组可检测的寡核巧酸接触用于形成可检测 的响应，所述可检测的寡核巧酸对应于LY96、ARGl、CA4和/或TLR表达介质的至少一种或 多种或其组合，其中所述表达介质的至少一种与缺血性中风的急性期应答相关；和将所述 可检测的响应与一个或多个中风症状的发作时间相关联。
[0026] 本发明的另一个实施方案提供了测定中风症状发作时间的方法，包括：获得来自 个体的生物样品；将所述生物样品与一组可检测的抗体接触用于形成可检测的响应，所述 可检测的抗体针对LY96、ARG1、CA4和/或TLR表达介质的至少一种或其组合，其中所述表 达介质的至少一种与缺血性中风的急性期应答相关；和将所述可检测的响应与一个或多个 中风症状的发作时间相关联。
[0027] 在另一个实施方案中，提供了用于测定中风症状发作时间的方法，包括：通过从 患有缺血性中风的个体提取祀多核巧酸分子W便保留DNA来产生样品，从个体的RNA获得 mRNA，标记所述m