用于评价临床不育的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9471814阅读:来源:国知局
结 果数据的位置、检验中使用的试剂(如,试剂盒等等)的批号、等等。带有运一信息的报告 区段一般可利用用户提供的信息来填充。
[0116] 服务提供机构信息
[0117] 报告可包括关于服务提供机构的信息,服务提供机构可W位于用户位于的医疗机 构之外或在医疗机构内。运种信息的实例可包括服务提供机构的名称和位置、评论者名称、 和当需要或期望时,进行样品收集和/或数据生成的个体名称。带有运一信息的报告区 段一般可利用用户输入的信息来填充,所述信息可选自预先写好的选项(如,使用下拉菜 单)。报告中的其它服务提供机构信息可包括关于结果和/或关于解释性报告的技术资料 的联络信息。
[011引患者数据
[0119] 患者数据可包括患者医疗史(可包括,如,关于之前或当前体外受精治疗周期的 数据)、个人史;患者管理数据(即,对可能性评价并非必要的数据),诸如确认患者的信息 (如,名字、患者生日值0B)、性别、邮寄地址和/或居住地址、病历号(MRN)、医疗机构中的房 间号和/或床位号)、保险信息等等)、患者的医生或提供响应可能性评价的其它保健专业 人员的名字、和在不同于提供评价的医生时,负责护理患者的护理医生的名字(如,主要护 理医师)。带有运一信息的报告区段一般可利用用户输入的数据来填充。
[0120] 典型的信息项包括但不限于:患者特征,诸如年龄、此前的不育史、临床诊断;临 床治疗信息,诸如药物类型、刺激天数、卵母细胞数目、等等;常规胚胎形态学数据,诸如胚 胎数目、发育阶段、等级等等。在一些实施方案中,信息包括年龄、胚胎总数、分裂停滞率、8 细胞胚胎数、第3天促卵泡激素(FSH)水平、移植的8细胞胚胎数、年龄、卵巢储备下降、子 宫内膜厚度、胚泡比率、胚胎总数、卵母细胞总数、施用促性腺素的总量和活动精子总数。
[0121] 样品数据
[0122] 样品数据可提供关于可能性评价中分析的胚胎的信息,诸如受精后导致停滞的天 数、和收集的日期和时间。带有运一信息的报告区段一般可利用用户输入的数据来填充,其 中一些数据可W作为预先写好的选项提供(如,使用下拉菜单)。
[0123] 解释性报告
[0124] 报告的解释性报告部分包括如本文所述地处理数据后生成的信息。解释性报告可 包括为了体外受精程序对女性受治疗者的评价。解释性报告可包括,例如,利用基于所述预 选的患者变量的算法比较女性受治疗者的谱与已知指示对体外受精程序的响应度的已知 谱图的文库的分析结果,和任选地,不育指示基因的标准化水平(如不育指示基因的标准 化水平")的结果;解释;和任选地,建议。
[0125] 报告的解释部分可包括建议。其中结果指示:确定胚胎的成功植入、选择将移植的 胚胎的最佳数目、和确定在不成功的治疗周期之后随后体外受精治疗周期的成功。
[0126] 容易理解的是,报告可包括W上所有或一些组成部分,条件是报告一般至少包括 足W提供用户要求的分析(如,可能性评价)的组成部分。
[0127] 其它特征
[012引还容易理解的是,报告可包括其它组成部分或修改的组成部分。例如,当是电子形 式时,报告可包含指向内部或外部数据库的超链接,其提供关于所选的报告组成部分更详 细的信息。例如,报告的患者数据组成部分可包括患者电子记录的超链接或访问所述患者 记录的网址,该患者记录保留在秘密数据库中。后一实施方案在住院系统或诊所环境可能 是感兴趣的。 阳12引基于计算化的系统巧方法
[0130] 本文描述的方法和系统可W多种方式实现。在特别感兴趣的一个实施方案中,方 法包括使用通信设施例如因特网。本发明的多种实施方案在W下讨论。还应理解的是,本发 明可W多种形式的硬件、软件、固件、处理器或其组合来实现。本文描述的方法和系统可W 作为硬件和软件的组合实现。软件可作为应用程序有形地在程序存储装置上体现而实现, 或软件的不同部分在用户的计算环境中实现(如,作为小应用程序)和在评论者的计算环 境实现,其中评论者可W位于连接的远端位置(如,在服务提供机构)。
[0131] 计算装置的不同部件,诸如输入装置,可W经由有线连接或无线连接与系统的其 它部件关联,所述无线连接包括例如,无线LAN连接、蓝牙连接协议、Zi浊ee连接协议、射频 连接协议或手机连接协议,包括码分多址(CDMA)或经由全球移动通信系统(GSM)。
[0132] 例如,在用户输入数据期间或之后,数据处理部分可在用户端计算环境中进行。例 如,可W对用户端计算环境编程W提供规定的测试码来表示可能性"分数",其中分数作为 处理或部分处理的对评论者的计算环境的响应W测试码形式传送,随后执行一种或多种算 法W提供结果和/或在评论者的计算环境中生成报告。
[0133] 用于执行本文所述算法的应用程序可W上传到包含任何合适结构的机器,并被其 执行。一般,机器包括带有硬件诸如一个或多个中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM) 和输入/输出(I/O)界面的计算机平台。计算机平台还包括操作系统和微指令码。本文描 述的各种处理和功能可W是由操作系统执行的微指令码的部分或应用程序的部分(或其 组合)。此外,各种其它外围设备可W连接到计算机平台,所述外围设备诸如另外的数据存 储装置和打印装置。
[0134] 作为计算机系统,系统一般包括处理器单元。处理器单元运转W接收信息,运一 般包括所述信息数据,诸如年龄、胚胎总数、分裂停滞率、8细胞胚胎数、第3天促卵泡激素 (FSH)水平、移植的8细胞胚胎数、年龄、卵巢储备下降、子宫内膜厚度、胚泡比率、胚胎总 数、卵母细胞总数、施用促性腺素的总量和活动精子总数。接收的运一信息可W至少临时存 储在数据库中,分析数据W生成如上所述的报告。
[0135] 输入和输出数据的部分或所有也可电子传送;某些输出数据(如,报告)可电子传 送或电话传送(如,通过传真,如,利用装置诸如传真回复)。示例性输出接收装置可包括 展示部件、打印机、传真装置等等。电子形式的传送和/或展示可包括电子邮件、交互电视 等等。在特别感兴趣的实施方案中,输入数据的所有或一部分和/或输出数据(如,通常至 少最终报告)的所有或一部分保持在网络服务器上用于用典型浏览器获取,优选地机密存 取。数据可W由保健专业人员如所需地获取或发送。输入和输出数据,包括最终报告的所 有或一部分,可用于填充患者的病历,病历可在医疗机构的机密数据库中存在。
[0136]用在本文所述方法中的系统通常包括至少一个计算机处理器(如,其中方法在单 个位置完整进行)或至少两个联网的计算机处理器(如,其中数据将被用户(在本文还称 为"客户")输入并传送到远处位置的第二计算机处理器来分析,其中第一和第二计算机处 理器由网络连接,如,经由内部网或因特网)。系统还可包括用于输入的用户组件;和用于 评论数据、生成报告和人工干预的评论者组件。系统的其它组件可包括服务器组件;和用于 存储数据的数据库(如,如在报告组成部分的数据库中,如,解释性报告组成部分或可包括 由用户的数据输入和数据输出的相关数据库(RDB)。计算机处理器可W是通常见于W下中 的处理器:个人台式计算机(如,IBM、Dell、Macintosh)、便携计算机、主机、微型计算机或 其它计算装置,诸如Smartphone装置,包括例如,Apple液iPllone饭巧置。
[0137] 联网的客户/服务器体系结构可如所需地选择,可W是例如经典的两层或=层客 户服务器模型。相关数据库管理系统(畑M巧作为应用服务器组件的部分或作为独立的组 件(RDB器)为数据库提供界面。
[013引在一个实施方案中,体系结构作为数据库-中屯、客户/服务器体系结构提供,其中 客户应用通常请求来自应用服务器的服务,应用服务器对数据库(或数据库服务器)产生 请求来W如所需的报告组成部分填充报告,特别是解释性报告组成部分,尤其是解释文本 和警告。服务器(如,作为应用服务器的部分或独立的RDB/相关数据库器)响应于客户的 请求。
[0139] 输入客户组件可W是完整、独立的个人计算机,提供全范围的功率和特征来运行 应用。客户组件通常在任何期望的操作系统下操作,包括通信部件(如,调制解调器或用于 连接到网络的其它硬件)、一种或多种输入装置(如,键盘、鼠标、小键盘或用于传送信息或 命令的其它装置)、存储部件(如,硬盘或其它计算机可读的、计算机可写的存储介质)、和 展示部件(如,显示器、电视机、LCD、L邸或向用户传达信息的其它展示装置)。用户经由输 入装置向计算机处理器输入命令。通常,用户界面是为网络浏览器应用编写的图形用户界 面(GUI)。
[0140] 服务器组件可W是个人计算机、微型计算机或主机,并提供数据管理、客户之间的 信息共享、网络管理和安全。应用和使用的任何数据库可W在同一或不同服务器上。
[0141] 涵盖了用于客户和服务器的其它计算配置,包括在单个机器诸如主机、机器组合 或其它合适的构造上处理。一般,客户机器和服务器一起工作来实现本发明的处理。
[0142] 使用时,数据库通常连接于数据库服务器组件,可W是容纳数据的任何装置。例 如,数据库可W是用于计算机的任何磁性或光存储装置(如,CDR0M、内部硬盘、磁带机)。数 据库可位于服务器组件远处(经由网络、调制解调器等等可存取)或位于服务器组件当地。
[0143] 当在系统和方法中使用时,数据库可W是根据数据项之间的关系组织和存取的相 关数据库。相关数据库通常包括多个表格(实体)。表格的行代表记录(关于不同条目的 信息的集合),列代表区段(记录的具体特征)。W最简单的概念,相关数据库是由至少一 个共同区段彼此"相关"的数据条目的集合。
[0144]装备有计算机和打印机的其它工作站可W在服务的地方使用W输入数据,且在一 些实施方案中,如果需要,生成适当的报告。计算机可具有快捷方式(如,在桌面上)w启 动应用来便于如所需地开始数据录入、传送、分析、报告收到等等。 。"引计算化可读存储介质
[0146] 本发明还涵盖计算机可读存储介质(如CD-ROM、记忆钥匙、闪存卡、软盘等等),其 中存储有程序,当在计算环境中执行该程序时,提供进行如本文所述的为了体外受精程序 评价受治疗者的分析方法的所有或一部分的算法的实现。当计算机可读介质包含用于进行 本文所述方法的完整程序时,程序包括用于收集、分析和生成输出的程序指令,且通常包括 与本文所述的用户交互、联合分析信息处理数据、并为用户生成独特的印刷或电子介质的 计算机可读码装置。
[0147] 当存储介质提供程序,该程序提供本文所述的方法的一部分的实现时(如,方法 的用户端方面(如,数据输入、报告收到能力等等)),程序提供用户输入数据向在远处计算 环境的传送(如,经由因特网、经由内部网等等)。处理或处理数据的完成在远处进行来生 成报告。评论报告,且完成为了提供完整的报告任何所需的人工干预后,然后将完整报告作 为电子文件或印刷文件(如,传真或邮寄的纸质报告)传送回用户。包含根据本发明的程 序的存储介质可与说明书(如,对于程序安装、使用等等)一起包装,所述说明书记录在合 适的基质或可W获取所述说明书的网址上。计算机可读存储介质还可与用于进行确定所述 信息数据的一种或多种试剂一起提供,如,用于确定分裂停滞率、8细胞胚胎数、第3天促卵 泡激素(FSH)水平和移植的8细胞胚胎数等等的材料。
[014引试剂盒
[0149] 用于本发明方法中的材料适于制备根据公知方案产生的试剂盒。因此本发明提供 包含试剂的试剂盒,所述试剂可包括可用于测定本文公开的基因表达和用于评价对体外治 疗周期响应可能性的基因-特异性或基因-选择性探针和/或引物。
[0150] 例如,所述试剂盒可包括特异性杂交于核酸不育指示基因产物的一种或多种核酸 探针。所述试剂盒可包括,如,一种或多种核酸探针,其中一种或多种探针的每种特异性杂 交于不同响应指示基因产物。例如,所述试剂盒可包括特异性杂交于不育指示基因的核酸 产物的探针,所述不育指示基因包括但不限于,0ct4、Eif3c、Papola、Piwil2、Eif3b、Eif4b、 化m3和Cpsf4。另一例子是,所述试剂盒可包括一组两个或更多核酸探针,其中所述组的每 个探针杂交于不同不育指示基因的核酸产物。例如,所述试剂盒可包括一组两个、=个、四 个、五个、六个、屯个或更多核酸探针,其中所述组的每个探针杂交于一组不育指示基因的 不同成员的核酸产物。
[0151] 在一些情况,除了特异性杂交于不育指示基因的核酸产物的探针W外,所述试剂 盒包括特异性杂交于参考基因产物的一种或多种探针。所述探针可用于确定不育指示基因 的标准化表达水平。
[0152] 所述试剂盒可包括一种或多种核酸引物对,其中引物对当在聚合酶链式反应中作 为引物时,扩增祀核酸响应指示基因产物或核酸响应指示基因产物的祀区域。所述试剂盒 可包括多个不育指示基因的引物对。
[0153] 核酸引物和探针的示例性序列在本文所述的实施例中提供。本领域技术人员将容 易理解,其它探针和引物序列也是可能的,且基于不育指示基因的已知核巧酸序列和/或 基于参考基因的已知核巧酸序列容易获得。
[0154] 除了上述探针和引物W外,所述试剂盒可包括用于从单细胞胚胎,特别是固定的 石蜡包埋的组织样品提取和/或分离RNA的试剂、和/或用于制备mRNA的cDNA拷贝的试 剂、和/或用于核酸扩增的试剂。示例性的试剂包括使用FLUID1GM⑥B10MARK饭 48. 48动态阵列系统、相当的单细胞基因表达分析平台(RT-PCR)或新兴技术诸如下一代、 在单细胞水平的全转录组测序所需的试剂。
[0155]引物和探针可基于不育指示基因的已知序列设计,并易于由标准技术合成,如,经 由亚憐酷胺化学反应的固相合成,公开在美国专利第4, 458, 066和4, 415, 732号,通过引 用并入本文;Beaucage等人(l992)Te1:;r址e化on48:2223-2311 ;和AppliedBiosystems UserBulletinNo. 13(1Apr. 1987)。其它化学合成方法包括,例如,Narang等人,Meth. Enzymol. (1979)68 :90 描述的憐酸S醋方法和化own等人,Meth.Enzymol. (1979)68 :109 公开的憐酸二醋方法。化ly(A)或poly(C)或其它非互补核巧酸延伸可W利用运些相同方 法渗入探针。六环氧乙烧延伸可W由本领域已知方法偶合于探针。Cload等人(1991)J.Am. Qiem.Soc. 113 :6324-6326;Levenson等人的美国专利第 4, 914, 210 号;Durand等人(1990) NucleicAcidsRes. 18 :6353-6359 ;和Horn等人(1986)Tet.Lett. 27 :4705-4708。
[0156] 探针或引物可包括可检测标记。示例性的标记包括巧光染料,如异硫氯酸巧光素 (FITC)、罗丹明、德克萨斯红、藻红蛋白、别藻蓝蛋白、6-簇基巧光素化-FAM)、2',7'-二甲 氧基-4',5'-二氯-6-簇基巧光素(JOE)、6-簇基-X-罗丹明(R0讶、6-簇基-2',4',7',4, 7-六氯巧光素化E讶、5-簇基巧光素巧-FAM)、N,N,N',N'-四甲基-6-簇基罗丹明灯AMRA)、 切5、切3等等;和放射性柄记(如,3中等等)。
[0157] 用于包含在所述试剂盒中的探针和引物包括可用于各种扩增和/或检测系统的 探针和引物。示例性的扩增和/或检测系统包括基于Sunrise?引物的系统、Molecular Beacons、化qman?系统、基于Amplifluor?发夹引物的系统、Sco巧ions技术(如,包含共 价连接于探针元件的PCR引物元件的双功能分子)、Li曲t化onExtension或基于LUX?的 系统、化及化U1D1GM饭B10MARK液48. 48动态阵列系统。其他示例性的检测系统包 括基于烙解曲线分析的那些、和利用嵌入染料诸如巧光素染料SYBR绿的那些。
[0158] 试剂盒可任选地包括带有关于其在本发明方法中的使用的识别描述或标签或说 明书的试剂。试剂盒可包括容器(包括适于用在方法自动实现中的微量滴定板),其各带 有用在本发明方法中的一种或多种不同试剂(通常W浓缩形式),包括例如,预装配的微阵 列、缓冲液、适当的S憐酸核巧酸(如,dATP、dCTP、dGTP和dTTP;或rATP、rCTP、rGTP和 UTP)、反转录酶、DM聚合酶、RNA聚合酶、化及本发明的一种或多种探针和引物(如,连接于 与RNA聚合酶反应的启动子的适当长度的poly灯)或随机引物)。
[0159] 用于为体外受精治疗周期评价女性受治疗者,包括确定活产事件概率的数学算法 的使用说明书也可包括在所述试剂盒中。在所述实施方案中,试剂盒将进一步包括书面或 电子介质或说明书W获取如上所述的远程数据库来提供和/或获取信息,为了进行如上所 述的方法,所述信息包括所述信息数据,诸如年龄、胚胎总数、分裂停滞率、8细胞胚胎数、第 3天促卵泡激素(FSH)水平、移植的8细胞胚胎数、年龄、卵巢储备下降、子宫内膜厚度、胚泡 比率、胚胎总数、卵母细胞总数、施用促性腺素的总量和活动精子总数。 实施例
[0160] 列出W下实施例W对本领域技术人员提供如何制备和使用本发明的完整公开和 描述,不意为限制发明人认为是本发明的范围,也不意为代表W下实验是进行的所有或仅 有的实验。已经努力确保关于使用的数字(如量、溫度等等)的准确性,但应考虑到一些实 验误差和偏差。除非另外指明,否则部分是重量部分,分子量是重均分子量,溫度是W摄氏 度,压力是大气压或接近大气压。
[0161] 材料巧方法
[0162] W下方法和材料用在W下实施例中。
[0163] 数据收集、纳入和排除标准
[0164]关于从 2003 年 1 月 1 日至 2006 年 12 月 31 日在StanfordUniversityMedical Center进行的所有IVF周期的临床诊断、IVF治疗方案和监测、胚胎学数据W及治疗结果 的数据从广泛使用的生育力数据库管理系统B油ySentryPro度油ySentryLtd,Limassol, 切prus)检索,或从医学和胚胎学记录如所需地获得。回顾性数据收集、去身份识别和分 析按照斯坦福大学设施内伦理委员会批准的方案(Stan化rd化iversityInst;Uutional ReviewBoard-approvedprotocol)进行。数据分析的纳入标准是新的、刺激的、非供体的 卵母细胞IVF周期。
[0165] 在某些实验中,排除了因为任何原因未能导致胚胎移植的周期、对超过45岁的妇 女进行的周期、和对植入前遗传筛选进行的周期。
[0166] 其它实验中,我们没有排除在IVF治疗已开始后因为医学或非医学原因在任何时 间点取消的周期。我们排除了使用在不同IVF诊所已经受孕的胚胎的冷藏胚胎移植周期。
[0167] 定义周期数目
[0168] 我们按照W下方法重编号了所有IVF周期。对于每个患者,在运四年的数据集中 出现的第一个新的IVF周期称为"周期1"。利用新的或从周期1受孕的冷藏胚胎的所有胚 胎移植治疗的最终结果定义为周期1的结果。出现的第二个新的IVF周期定义为"周期2", 等等。我们的数据库未能容纳在别处进行的IVF周期的数据。
[0169] 评价胚胎发育
[0170]IVF治疗、受精、胚胎培养、胚胎评价、低溫胆藏标准和临床结果的标准临床方案如 下所述。人类胚胎体外发育的正常进展特征是:在授精后16-20小时出现2个前核作为第 1天受精的迹象,第0天是卵母细胞采集日。在第1天晚些时候,胚胎发育达到2-细胞期, 随后分别在第2天和第3天达到4-细胞和8-细胞期。在第4天和第5天,胚胎发育特征 是分别建立桑甚胚和胚泡期。所有胚胎在第3天可获得用于评价。胚胎移植日由在第3天 分裂球的数目确定。一般,如果存在4个或更多8-细胞胚胎,我们将建议延长胚胎培养到 第5天,此时伴有更高妊娠率,进行胚泡移植。如果存在少于四个8-细胞胚胎,胚胎移植将 在第3天进行。
[0171] 患者、IVF周期和胚胎参数
[0172] 分析了与IVF治疗结果有关的30个变量,如表1所列,在四个主要分类下:患者特 征和临床诊断、IVF周期特征、胚胎组参数、和移植胚胎的参数。分裂停滞率定义为在体外 培养第3天一组中具有4或更少细胞的胚胎百分比。所有其它变量是自明的。
[0173] 结果的定义
[0174] 统计分析基于活产相对于无活产的二分结果进行。无活产包含所有其它结果诸如 阴性血清P-hCG或阳性血清P-hCG随后是生化妊娠、自发性流产和宫外孕。
[017引统计分析
[0176] 因为一些患者在研究期间经历多于一个IVF周期,分析基于治疗周期而不是基于 患者进行。统计分析基于阴性血清P-hCG确定的无活产和阳性血清P-hCG确定的妊娠的 二分结果进行,并包括生化妊娠、临床妊娠、自发性流产和宫外孕。我们进行了每个变量与 结果的成对逻辑回归,确定了每对连续变量之间的化arson相关系数。
[0177] 对于主要分析,由MART?构建提升的化oosted)分类树来识别非冗余预后变 量,进一步由CART分析非冗余预后变量来识别将其限定为分类变量的阔值。mart?是 用于识别预测结果的变量的交互结构的可靠方法。:MART?中交叉验证、参数选择提升和 模型评价的使用还保留了简洁性并避免过度拟合。在构建MART?树时,将全数据集分为 10个亚组来实现对模型评价的10倍交叉验证。同样的10倍交叉验证重复1000次W进行 可靠预测率估计和识别在CART中具有最高预测率的树模型。尽管mart?,从高度交互变 量大组选择非冗余预后变量是强有力的,CART分析导致简单的算法,和用在医学文献中的 更容易理解的"决定树"(Guznick等人,N化glJMed345 :1388-1393. (2001))。因此,用 CART分析由MA民T?识别的赋予预测的非冗余、预后变量W进一步限定预后的阔值。
[0178] 在一些实验中,如果患者在研究期间经历多个新的IVF周期,仅分析前S个周期。 我们仅基于周期1 (C1)数据生成模型。C2和C3的数据仅用于检验移植前模型的周期间验 证。
[0179] 在运样的实验中,我们进行了每个变量与结果的成对逻辑回归,确定了每对连
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