阿尔兹海默症诊断的组合物和方法
【专利说明】阿尔兹海默症诊断的组合物和方法
[0001] 发明背景
[0002] 阿尔兹海默症（AD)是一种慢性神经退行性疾病，目前通过导致严重痴呆的进行 性认知障碍和记忆丧失来鉴定。AD是典型的老年性疾病，主要在超过65岁的人群中流行。 它是老年人痴呆的主要原因，并且随着预期寿命越来越高，在该人群中的流行只会开始增 加。AD不是典型的威胁生命的疾病，但是随着该疾病发展为严重痴呆，患者不能照顾自己， 并且通常需要全职的专业护理。
[0003] 目前没有已知的AD的治愈，但是有可以减缓疾病进程的治疗。因此能够鉴定AD患 者并可能地监测他们对治疗的反应的方法将是非常有用的检测（临床医生使用的工具）。
[0004] AD诊断的现有方法包括精神评估（如丽SE)、CT/MRI、本领域已知的与AD有关 的脑脊液的特定Tau蛋白或β -淀粉样蛋白亚型的检测，或者对遗传风险因子如载脂蛋白 Ε4(ΑροΕ4变体）进行基因分型；目前没有AD的临床有效的血液生物标志物。这些方法的 缺陷包括缺少特异性，在解释上可能产生错误，并且可能具有强侵袭性；通常只能在尸体解 剖后才能进行真正的诊断。目前没有常规使用的生物标志物方法来帮助进行AD的阳性诊 断。
[0005] AD的发病机理并非完全清楚，但是对患者的病理学调查显示存在神经元纤维缠结 (由Tau蛋白积聚引起）和β-淀粉样蛋白斑块。也有广泛的神经元和突触丢失，这被认 为是认知和记忆功能降低的基础。斑块的形成显示可以引起神经退行性变，但是斑块形成 的原因并不知道。鉴定这些蛋白的特定亚型的诊断测试已经成为诊断分析发展的主要关注 点。然而，这些蛋白的存在可能预示疾病进程已经过了可治疗阶段，因此，更早的风险标志 物可能更有利。
[0006] 已有一些描述使用血液生物标志物诊断AD的方法的发明，它们包括：EP 2293075 Α2和WO 2011/143597 Al。ΕΡ2293075使用2-D凝胶电泳鉴定血液血小板中表达的一些标 志物，其在AD患者和对照患者中是差异表达的。这些包括可能对应于AD遗传易感性的蛋 白变体。这些发明者还描述了一项发明（ΕΡ2507638)，其中在算法中将这些蛋白生物标志 物与基因分型结合，从而改善诊断模型。在这一算法中，与Αρ 〇Ε4阴性但表达两个拷贝的野 生型谷胱甘肽S-转移酶1 Ω (wtGSTO)基因的患者相比，Αρ〇Ε4阳性的患者更易于患有AD。 在这一在先发明的内容中，wtGSTO被限定为不含有rs4825突变（其在140位残基[A140D] 编码天冬氨酸而非丙氨酸）的任何GSTO基因。该发明强调将基于血液的生物标志物与基 因分型组合的有效性，从而帮助疾病的诊断。W02011/143597 Al利用多路复用分析鉴定了 多种生物标志物，这些生物标志物在AD与对照患者的血清之间是差异表达的。在该发明 中，当使用多种生物标志物的组合，并结合临床检测和人口统计变量时，采用随机森林法来 建立分类算法，观察到了更高的诊断准确度。然而，并未发现这些方法的临床实用性，并且 人们急需一种可以常规使用的方法以帮助AD的诊断。
[0007] 发明概述
[0008] 本发明涉及阿尔兹海默症诊断的方法和组合物。
[0009] 本发明鉴定和描述了相对于其在正常阶段的表达，在阿尔兹海默症阶段差异表达 的蛋白。
[0010] 根据本发明第一方面，提供一种在对象中诊断阿尔兹海默症的方法，所述方法包 括检测取自对象的样本中两种或更多种选自表1的差异表达的蛋白，其中这些蛋白之一 为Afamin。更具体地，一种包括检测取自对象的样本中Afamin和下述蛋白中任一种的水 平的方法：α-1-抗凝乳蛋白酶、α-2-巨球蛋白、载脂蛋白B100、补体C3、丝氨酸苏氨酸 激酶TBK-I、维生素 D结合蛋白、a -I-B糖蛋白、血液结合素、血清白蛋白、血浆铜蓝蛋白、 α -2-抗纤维蛋白溶酶、载脂蛋白AU补体因子H、IgG、IgG fc结合蛋白、角蛋白、纤维蛋白 原或补体C5。样本优选为血清或血浆。
[0011] 根据本发明的又一方面，将差异表达的蛋白的相对水平连同对象的ApoE或GSTOl 基因型或表型一起应用，以增强区分有发展为AD风险或患有AD的患者与那些没有风险或 未患有AD的患者的能力。
[0012] 根据本发明的又一方面，提供一种检测取自对象的样本中选自表1的差异表达的 蛋白的方法，其中将蛋白的特定探针附于设备表面。基于样本中这些蛋白与生物素化的示 踪物质竞争的能力，计算其相对水平。示踪物质是修饰的血浆，其所含的蛋白与生物素结 合。
[0013] 根据本发明的又一方面，一种通过使用统计建模或机器学习方法发展分类预测模 型，从而预测对象能被定义为患有或有发展为阿尔兹海默症风险的可能性的方法。此种方 法可包括但不限于：感知器神经网络、支持向量机、逻辑回归、决策树和随机森林法。
【附图说明】
[0014] 图 1-9，比较对照和 AD 患者中 Afamin (BSI0268)、Afamin (BSI0223)、 Afamin(BSI0220)、α-1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)、补体 C5(BSI0782)、未知（BSI0183)、 未知（BSI0279)、补体C3(BSI024)和α-1-Β糖蛋白（BSI0182)的相对水平的箱形图。
[0015] 图10,使用Afamin (BSI0268)来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0016] 图11，使用α -1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0017] 图12,使用包含Afamin(BSI0268)和α -1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)的模型来 区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0018] 图13,使用Afamin(BSI0268)与α -1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)的比例来区别 对照与AD患者的ROC曲线。
[0019] 图14，使用包含厶€&!1^11邮10268)/€1-1-抗胰凝乳蛋白酶邮10221)比例和补体 C3(BSI0217)的模型来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0020] 图15,使用包含Afamin(BSI0268)/a-1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)比例和 a -2-巨球蛋白（BSI0195)的模型来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0021] 图16，使用包含厶€&!1^11邮10268)/€1-1-抗胰凝乳蛋白酶邮10221)比例和丝氨 酸苏氨酸蛋白激酶TBKl (BSI0112)的模型来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0022] 图17，使用包含厶€&!1^11邮10268)/€1-1-抗胰凝乳蛋白酶邮10221)比例和补体 C5(BSI0792)的模型来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0023] 图18,使用包含Afamin(BSI0268)/a-1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)比例和 Ap〇E4状态的模型来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0024] 图19,使用ApoE4状态来区别对照与AD患者的能力的ROC曲线。
[0025] 图20,使用包含Afamin(BSI0268)/a -1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)比例、补体 C5(BSI0792)和Ap〇E4状态的模型来区别对照与AD患者的ROC曲线。
[0026] 图 21，使用 Afamin(BSI0268)/a -1-抗胰凝乳蛋白酶（BSI0221)比例和 ApoE4 状 态来区分对照和AD患者的决策树。
[0027] 发明详述
[0028] 本发明描述了一种帮助诊断阿尔兹海默症（AD