有效用于诊断前列腺癌的生物标记,及其方法

文档序号:3561024阅读:421来源:国知局

专利名称::有效用于诊断前列腺癌的生物标记,及其方法
技术领域
:本发明涉及发现在临床诊断的前列腺癌-阳性患者和正常患者之间具有显著不同的丰度或强度的小分子或代谢物。本发明还涉及用于诊断前列腺癌或发展前列腺癌的危险的方法。
背景技术
:前列腺癌将在他们的一生中影响每六名男性中的一名,仅在美国每年就有超过200,000例诊断和30,000死亡(l)。它是男性中由于癌症引起的死亡的第二主要的原因。目前用于前列腺癌的筛査方法包括前列腺-特异性抗原(PSA)检测,其检测血液样品中的前列腺-特异性抗原的水平,和数字直肠检査(DRE)。尽管自从采用PSA检测以来在美国已有60-70%的处于危险中的男性进行了该检测,但是前列腺癌死亡率仅仅稍有下降。这主要是由于两个原因l)PSA检测不能鉴定攻击性癌症的子集的事实,和2)具有阳性PSA检测的男性中仅有约30%具有阳性的活组织检查的事实。诊断被这样的事实进一步复杂化,即,在所有治疗前列腺癌的男性中,约25%具有疾病的复发并且需要额外的治疗,而在其它情形中,一些肿瘤完全从不发展并且可以更好地保持不被治疗。因此,当前关于前列腺癌诊断的关键问题是不能预测该疾病的过程。总而言之,这些统计已经使得使用常规方法进行前列腺筛查成为有争议的问题。因此,理想的前列腺癌生物标记将适用于早期检测,以及具有预测疾病攻击性的能力,和在治疗或手术后过程中理想地能够监测疾病发展的能力。目前,认为PSA是用于前列腺癌的最好利用的血清标记,然而,存在充分的改进空间。PSA检测的影响,在20世纪90年代早期开始,可以通过在诊断患有转移的男性的数量的减少同时通过总体下降的死亡率而观察到(2)。然而,这可能是由于这样的事实,即,PSA筛查增加对前列腺癌的注意,这最终促进更多的活组织检査的分析。由于在发病率中的种族-16相关的差异,并且在大部分研究中,进行的活组织检查检查的百分率高于通常在临床实践中将进行的活组织检査检查的百分率,所以难以计算PSA检测的性能特征(灵敏性和特异性)。在前列腺癌预防试验(PCPT)中(3),检测高等级肿瘤的假阴性率为至少15%,假阳性率为70%(即,只有30%的具有升高的PSA的男性具有阳性的活组织检查)。在另一个研究即医师健康研究中(4),在4年期间的攻击性(aggressive)癌症的灵敏性是87。/。,但是关于非攻击性癌症灵敏性下降到53%。已经存在许多为评估PSA的灵敏性而进行的其它的研究,但是最新的发现要求总体灵敏性最好在73%(5)。降低PSA阈值将检测更多的癌症,但是是以更多的假阳性和随之而来更多的活组织检査检查为代价的。为了使事情进一步复杂化,似乎是由于良性前列腺增生(BPH)在衰老的男性群体中增加的流行率,具有4ng/ml截断的PSA检测的灵敏性随着年龄而下降。单独的PSA不能诊断前列腺癌。诊断是复杂的过程,其包括结合体检的结果、PSA检测、Gleason等级(通过评估活组织检査的腺状结构)和可能的其它实验室检测。清楚地,存在对于改进前列腺癌检测的需要。能够检测前列腺癌的危险或其存在或者能够以高特异性和灵敏性预测攻击性疾病的检测将是非常有益的,并且将影响前列腺癌的发病率。本申请的发明描述在前列腺癌患者和正常个体之间表现出差异性丰度模式的存在于血清样品中的分子的发现。发明概述本发明涉及发现在临床诊断的前列腺癌-阳性患者和正常患者之间具有显著不同的丰度或强度的小分子或代谢物。本发明还涉及用于诊断前列腺癌或发展前列腺癌的危险的方法。本发明提供鉴定、确认和实施用于诊断前列腺癌的健康状况指征的诊断的高通量筛查(HTS)测定.的方法。在一个具体的实施例中,该方法包括使用非靶FTMS技术分析前列腺癌-特异性和正常的生物样品,以鉴定在正常和前列腺癌阳性生物样品之间不同的所有统计学显著的代谢物特征,然后使用统计学和所述分子的化学特性选择最佳特征子集,并且使用包括但不限于下列各项的方法来表征所述特征集合色谱分离,质谱(MS/MS),和核磁共振(NMR),目的是1.分离并且鉴定所述代谢物的保留时间;2.产生对每种代谢物特异性的描述性MS/MS裂解模式;3.表征分子结构;和4.开发高通量的定量或半定量的基于MS/MS的诊断测定。本发明还提供用于诊断人类中前列腺癌或发展前列腺癌的危险的方法,该方法通过测量存在于样品中的特异性小分子的水平并且将它们与"正常的"参照物水平进行比较而进行。所述方法测量还叫作代谢物的特异性小分子在来自患者的样品中的强度,并且将这些强度与在健康个体群体中观察到的强度进行比较。本发明提供鉴定用于诊断前列腺癌的一种或多于一种的代谢物标记的方法,其包括下列步骤a)将一种或多于一种来自一名或多于一名的患有前列腺癌的患者的样品引入到高分辨率质谱仪中,所述样品包含多种代谢物;b)获得关于所述代谢物的定量数据;c)产生所述定量数据的数据库;d)将来自所述样品的鉴定和定量数据与来自一种或多于一种参照样品的样品的相应的数据进行比较;禾口e)鉴定在所述样品和所述一种或多于一种参照样品之间有差别的一种或多于一种的代谢物标记。所述代谢物标记选自在表l中列出的代谢物,或者它们的任何组合。该方法还可以包括选择对于最佳诊断所需要的最少数目的代谢物标记。所述高分辨率质谱仪可以是傅里叶变换离子回旋加速共振质谱仪(FTMS)。本发明还提供用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法,该方法包括下列步骤a)获得来自所述患者的样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)将关于所述一种或多于一种代谢物标记的定量数据与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和d)使用所述比较来差异性诊断前列腺癌或前列腺癌的危险。所述一种或多于一种代谢物标记选自在表l中列出的代谢物,或它们的任何组合。上述诊断方法可以包括在步骤b)中通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。备选地,当该方法是高通量方法时,步骤b)可以包括通过液相色谱或直接注射而后通过线性离子阱串联质谱分析所述样品。在上述方法中,所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得的多种样品;在更早的日期从所述患者获得的一种或多于一种的基线样品;或它们的组合。在本发明的另一个实施方案中,提供用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法,该方法包括下列步骤a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)获得关于所述一种或多于一种代谢物标记中每一种与内部对照代谢物的比例;d)将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和e)使用所述比较来诊断前列腺癌或前列腺癌的危险。上述诊断方法可以包括选自在表1中列出的代谢物的一种或多于一种代谢物标记,或它们的任何组合。上述诊断方法可以包括在步骤b)中通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。备选地,当所述方法是高通量方法时,步骤b)可以包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。在上述方法中,所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得的多种样品;在更早的日期从所述患者获得的一种或多于一种的基线样品;或它们的组合。本发明还提供用于评估治疗患者中的前列腺癌的治疗的功效的方法,该方法包括a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;C)将所述定量数据与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和d)使用所述比较来确定所述治疗是否提高所述患者的健康状况,其中所述一种或多于一种代谢物标记是选自在表1中列出的代谢物,或它们的任何组合。上述诊断方法可以包括在步骤b)中通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。备选地,当所述方法是高通量方法时,步骤b)可以包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。在上述方法中,所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得的多种样品;从所述患者获得的一种或多于一种的治疗前基线样品;或它们的组合。在本发明的另一个实施方案中,提供用于评估治疗患者中的前列腺癌的治疗的功效的方法,所述方法包括a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)获得所述一种或多于一种代谢物标记的每一种与内部对照代谢物的比例;d)将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和e)使用所述比较来确定所述治疗是否改善了患者的健康状况,其中所述一种或多于一种代谢物标记选自在表l中列出的代谢物,或它们的任何组合。上述诊断方法可以包括在步骤b)中通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。备选地,当所述方法是高通量方法时,步骤b)可以包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。在上述方法中,所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得的多种样品;从所述患者获得的一种或多于一种的治疗前基线样品;或它们的组合。本文所述的方法可以与用于监测前列腺癌的其它方法例如PSA检测么士A知口。在上述诊断方法和评估治疗功效的方法中,所述一种或多于一种代谢物标记可以选自由溶血磷脂类组成的组,包括溶血磷脂酰胆碱,溶血磷脂酰乙醇胺,溶血磷脂酰二甲基乙醇胺,溶血磷脂酰丝氨酸,溶血鞘氨磷酰胆碱(lysosphingosylphosphorylcholines),溶血磷月旨酰甘油,溶血磷月旨酰肌醇,血小板活化因子(PAFs),以及它们的组合。例如,所述一种或多于一种代谢物标记可以包括具有或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量a)495.3328,b)517.3148,c)519.3328,d)521.3480,e)523.3640,f)541,3148,g)545.3460,h)481.3171,i)531.3123,j)541.3422,k)555.3101,1)565.3394,m)567.3546,和n)569.3687。在比较关于所述一种或多于一种代谢物的定量数据的方法中,在患有前列腺癌的患者中观察到这些代谢物减少。在比较关于所述一种或多于一种代谢物与所述内部对照代谢物的比例的方法中,在患有前列腺癌的患者中代谢物与内部对照代谢物的比例减小。代谢物a)-g)是溶血磷脂酰胆碱-相关的化合物,并且代谢物h)-n)是推定的N,N-二甲基溶血磷脂酰乙醇胺-相关的化合物。代谢物a)-n)可以进一步分别表征为如下显示的MS/MS光谱a)在图7中所示,和/或如在表3中所述;b)在图8中所示,和/或如在表4中所述;c)在图9中所示,和/或如在表5中所述;d)在图10中所示,和/或如在表6中所述;e)在图11中所示,和/或如在表7中所述;f)在图12中所示,和/或如在表8中所述;g)在图13中所示,和/或如在表9中所述;h)在图14中所示,和/或如在表12中所述;i)在图15中所示,和/或如在表13中所述;j)在图16中所示,禾口/或如在表14中所述;k)在图17中所示,和/或如在表15中所述;1)在图18中所示,和/或如在表16中所述;m)在图19中所示,和/或如在表17中所述;和n)在图20中所示,和/或如在表18中所述。另外,上述一种或多于一种代谢物可以进一步分别表征为下列分子式a)C24H50NO7P,b)C26H48N07P,c)C26H50NO7P,d)C26H52N07P,e)C26H54N07P,f)C28H48N07P,g)C28H52N07P,h)C23H48N07P,i)C30H46NO5P,j)C25H52N09P,k)C25H50NO10P,1)C27H52N09P,m)C27H54N09P,和n)C27H56N09P。所述一种或多于一种代谢物的结构可以分别表征如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>本发明还提供新型化合物。这些化合物选自由具有或基本上等'于下述以道尔顿测量的精确质量的代谢物组成的组a)531.3123,b)541.3422,c)555.3101,d)565.3394,e)567.3546,禾Pf)569.3687。上述化合物可以进一步分别表征为如下显示的MS/MS光谱a)在图15中所示,和/或如在表13中所述;b)在图16中所示,和/或如在表14中所述;c)在图17中所示,和/或如在表15中所述;d)在图18中所示,和/或如在表16中所述;e)在图19中所示,和/或如在表17中所述;禾口f)在图20中所示,和/或如在表18中所述。同样地,上述化合物可以进一步分别表征为如在表12-18中所示的MS/MS光谱。所述化合物还可以进一步表征为下述分子式a)C3。H46N05P,b)C25H52N09P,c)C25H50NO10P,d)C27H52N09P,e)C27H54N09P,禾卩f)C27H56N09P。另外,上述化合物可以分别表征为下述推定的结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>HOo本发明的新型化合物可以用于诊断前列腺癌,或者用于评估患者中的前列腺癌治疗的功效。本发明可以显著影响检测前列腺癌或发展前列腺癌的危险的能力,并且可以拯救生命。基于这些样品的检测的统计学显示表明,所述检测将胜过PSA检测,其为关于前列腺癌的唯一另一种基于血清的诊断检测。备选地,本文所述方法和PSA检测的结合可以提高每种检测的总体诊断性能。本发明的方法,包括HTS测定,可以用于下述,其中特异性"健康状况"是指但不限于前列腺癌1.使用取自个体的任何生物样品,诸如血清样品,鉴定可以在前列腺癌-阳性和前列腺癌-阴性个体之间区分的小分子代谢物生物标记;2.使用在样品诸如血清、血浆、全血、和/或本文所述的其它组织活组织检查中鉴定的代谢物,特异性诊断前列腺癌;3.使用单变量或多变量统计学方法和关于所述分子的相关化学信息,诸如本文提及的那些,选择最佳诊断测定性能(performance)统计所需要的最少数目的代谢物特征。4.使用LC-MS/MS,MSn禾口NMR,鉴定选自非靶代谢分析的生物标记代谢物的结构特征;5.发展高通量三联-四极MS/MS方法,用来测定样品中所选代谢物水平;6.使用包括但不限于质谱、NMR、UV检测、ELISA(酶联免疫吸附测定)、化学反应、图像分析、或其它的任何方法,通过确定由患者样品FTMS分析所揭示的代谢物特征任何组合的水平,而诊断前列腺癌或发展前列腺癌的危险;7.监测任何前列腺癌的治疗性治疗,包括药物(化学治疗)、放射治疗、外科手术、饮食、生活方式影响或其它;和/或9.使用在本方法中公开的任何单个特征或特征组合,纵向监测或筛查前列腺癌的全体群体。Q=p-oo本发明对前列腺癌诊断的影响将是巨大的,因为在严格意义上,每个人将在他们生命的整个过程中纵向进行筛査,以评估危险。假定本发明的检测的性能特征对于全体群体是代表性的,那么单独的这种检测可以优于任何其它目前可用的筛查方法,因为它可以具有在临床症状出现之间检测疾病进展的潜力。本发明的这一概述没有必要地描述本发明的所有特征。附图简述本发明的这些和其它特征将从参考附图的下述描述中变得更显而易见,在附图中图1显示与前列腺癌的存在有关的代谢物的发现、鉴定和表征中所涉及的步骤的总结,所述代谢物包括与溶血磷脂种类相关的那些。图2显示由具有低于0.05的p-值的492种质量产生的主成分分析(PCA)图。在图上的每个点代表单个患者样品,而虚线代表在大部分前列腺癌受试者(黑色)和对照(灰色)之间可以分离的界线。图3显示由具有<0.05的p-值的从492种中选择的14种质量子集产生的PCA图。仅使用14种质量,在前列腺癌受试者(黑点)和对照受试者(灰色)之间的高区分度是明显的。虚线显示在这两个群体之间的界线,当用作截断值时,其导致84%的灵敏性(检测到84%的癌症)和100%的特异性(没有对照被归类为癌症,或假阳性)。图4显示在对照(灰色)和前列腺癌受试者(黑色)中所述14种选择的质量的平均相对强度的柱状图。误差线-ils.d。图5显示如使用飞行时间(TOF)MS所检测的,在HPLC上从16-18分钟色谱分离洗脱下来的代谢物的一系列提取的质谱。方框显示在对照血清(A)中在约450-600道尔顿检测的代谢物质量区域,但是该区域在前列腺癌-阳性血清(B)中不存在。下面的组(C)显示在对照和前列腺癌光谱之间的净差异。图6显示在HPLC之后使用TOF-MS检测的14种所述代谢物的图。误差条=±1s.d。图7显示关于495.3328(496.3401[M+H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图8显示关于517.3148(518.3219[M+H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图9显示关于519.3328(520.3401[M+H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图10显示关于521.3480(522.3554[M+H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图11显示关于523.3640(524.3713[M+H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图12显示关于541.3148(542.3219[M+H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图13显示关于545.3460(546.3534[M+H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图14显示关于481.3171(480.309l[M-H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图15显示关于531.3123(530.3035[M-H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图16显示关于541.3422(540.3335[M-H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图17显示关于555.3101(554.3013[M-H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图18显示关于565.3394(564.3306[M-H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图19显示关于567.3546(566.3459[M-H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图20显示关于569.3687(568.3598[M-H])分别在20伏(A),35伏(B)和50伏(C)的碰撞能量电压的MS/MS提取质谱。图21显示A),用于正ESI三联-四极HTS方法的母体-子代离子跃迁的列表以及由计算穿过5种稀释样品的线性度导致的R平方相关系数。B),关于跃迁496.3/184.2al的标准曲线。C),在前列腺(黑色)和对照(灰色)受试者中每次跃迁的平均比例(生物标记IS峰面积)。图22显示A),关于147名男性对照(灰色正方形)和24名前列腺癌患者(黑色三角形)的阳性ESIHTS患者得分分散图。B),按照分级的(binned)患者得分显示对照群体(灰色)和前列腺癌受试者(黑色)的分布的频率柱状图。图23显示A),用于负ESI三联-四极HTS方法的母体-子代离子跃迁的列表以及由计算穿过5种稀释样品的线性度导致的R平方相关系数。B),关于跃迁480.3/255.4al的标准曲线。C),在前列腺(黑色)和对照(灰色)受试者中每次跃迁的平均比例(生物标记IS峰面积)。图24显示A),关于147名男性对照(灰色正方形)和24名前列腺癌患者(黑色三角形)的负ESIHTS患者得分散布图。B),按照分级的(binned)患者得分显示对照群体(灰色)和前列腺癌受试者(黑色)的分布的频率柱状图。详述本发明涉及发现在临床诊断的前列腺癌-阳性患者和正常患者之间具有显著不同的丰度或强度的小分子或代谢物。本发明还涉及用于诊断前列腺癌或发展前列腺癌的危险的方法。本发明提供发现、确认和实施前列腺癌的诊断方法的新方法。在本发明的一个实施方案中,提供用于鉴定诊断前列腺癌的特异性生物标记的方法,其包括下述步骤将一种或多于一种来自一名或多于一名的患有前列腺癌的患者的样品引入到高分辨率质谱仪中(例如,并且不希望限于,傅里叶变换离子回旋加速共振质谱仪(FTMS)),所述样品包含多种代谢物;获得、鉴定并且定量关于所述代谢物的数据;产生所述定量数据的数据库;将来自所述样品的定量数据与来自对照患者的一种或多于一种样品而获得的相应的数据进行比较;鉴定有差别的一种或多于一种的代谢物。使用本发明的方法鉴定的代谢物标记可以包括在表l中列出的代谢物。所述方法可以进一步包括选择最佳诊断所需要的最少数目的代谢物标记。为了确定在特定群体中给定的健康状况的生物化学标记,需要一组代表健康状况(即,特定的疾病)的患者和/或一组"正常"或"对照"负体(即,不患有所述特定健康状况的个体)。然后可以将取自处于特定健康状况的患者的生物样品与取自正常群体以及处于相似健康状况类别的患者的同样的样品进行比较,希望通过使用包括但不限于FTMS和/或LC-MS的分析方法分析在所述样品中存在的生物化学物质而鉴定在这两组之间的生物化学差异。发现上述代谢物标记的方法可以使用非耙向代谢物组学策略或方法进行。多种非靶向代谢物组学策略已经在下述科技文献中,包括NMR(6),GC-MS(7),LC-MS(8),和FTMS策略(9-ll)中得到描述。在本发明中用于发现差异表达的代谢物的代谢模式策略是菲诺梅诺米发现公司(PhenomenomeDiscoveries)的非耙向FTMS策略[21,24-27;还参见美国公布的申请号2004-0029120Al,加拿大申请号2,298,181,禾nWO0157518]。非靶向分析包括尽可能多地测量样品中的分子,在该分析之前没有任何现有知识或成分选择。因此,非靶向分析发现新型代谢物生物标记的潜力相对于靶向方法是高的,所述靶向方法检测预先确定列出的分子。本发明使用非靶向方法来鉴定血清样品中在患有前列腺癌的个体和对照个体(即,没有患有前列腺癌的个体)之间不同的代谢物成分。然而,本领域熟练的技术人员应该认识到可以使用其它的代谢模式策略来发现在本发明中公开的一些或全部的差异调控的代谢物,并且本文所述的代谢物,不管是发现的或测量的,代表独特的化学实体,其不依赖于可以用来检测和测量它们的分析技术。例如,并且不希望以任何方式受到限制,可以使用其它代谢物检测方法,例如其它基于MS平台,ELISAs,比色测定,等。本发明还提供用于诊断患者中的前列腺癌或发展前列腺癌的危险的方法,该方法包括下列步骤a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)将关于所述一种或多于一种代谢物标记的所述定量数据与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和d)使用所述比较来诊断前列腺癌或发展前列腺癌的危险。分析样品的步骤(步骤b)可以包括使用质谱仪(MS)分析样品。例如,并且不希望受到限制,所述质谱仪可以是FTMS,orbitrap,飞行时间(TOF)或四极类型。备选地,质谱仪可以装配有另外的预检测器质量滤器。例如,并且不希望受到限制,这样的仪器通常叫作四极-FTMS(Q-FTMS),四极-TOF(Q-TOF)或三联四极(TQ或QQQ)。另外,质谱仪可以以母体离子检测模式(MS)或以MSn模式运转,其中n>=2。MSn是指这样的情形,即,其中母体离子通过碰撞诱导的解离(CID)或其它碎裂方法而碎裂,以产生碎片(fragment)离子,然后通过所述质谱仪检测一种或多于一种的所述碎片。然后,这样的碎片可以进一步碎裂产生进一步的碎片。备选地,可以使用液相或气相色谱系统或通过直接注射而将样品引入到质谱仪中。在本发明的方法中,可以使用来源于体内任何部位的任何类型的生物样品,例如但不限于,血液(血清/血浆),CSF,尿,大便,呼吸气,唾液,或任何实体组织的活组织检査,所述实体组织包括肿瘤、临近的正常部位、平滑肌和骨骼肌、脂肪组织、肝、皮肤、头发、脑、肾、胰腺、月市、结肠、胃或其它。特别感兴趣的是血清样品。尽管本文使用术语"血清",但是本领域技术人员应该认识到也可以使用血浆或全血或全血的亚级分。所述生物样品可以在来自不同群体的个体的正常的和前列腺癌-阳性组中获得,所述不同群体的个体在年龄、种族、体重、职业范围内并且表现出不同的非前列腺癌相关的健康状况。以这种方式选择受试者将更多的变量引入到数据组(dataset)中,然而,减少了混淆偏见的潜力,其最终导致更有效的生物标记组(由于在许多其它变量的存在下它仍可以检测疾病)。在非限制实例中,当血液样品取自患者时,存在可以处理样品的数种方式。处理的范围可以如没有一样少(即,冷冻全血)或如分离特定的细胞型一样复杂。最常见和常规的方法包括从全血制备血清或血浆。本发明还考虑所有的血液样品处理方法,包括将血液样品点样到固相支持物上,诸如滤纸或其它固定材料上。不希望以任何方式受到限制,然后可以进一步处理上述处理的血液或血清或样品,以使它与用于检测和测量所述处理的血清或血液样品中包含的代谢物的方法分析技术相容。处理的类型可以在从没有进一步的处理一样少到如微分提取和化学衍生一样复杂的范围内。提取方法可以包括超声处理、索格利特提取、微波辅助的提取(MAE)、超临界流体提取(SFE)、加速的溶剂提取(ASE)、加压的液体提取(PLE)、加压的热水提取(PHWE)和/或表面活性剂辅助的提取(PHWE),所述提取在普通溶剂诸如甲醇、乙醇、醇和水的混合物,或有机溶剂诸如乙酸乙酯或己烷中进行。关于提取代谢物用于FTMS非靶向分析以及用于直接注射到三联四极质谱仪上的特别感兴趣的方法是进行液体/液体提取,其中非极性代谢物溶解在有机溶剂中,极性代谢物溶解在水性溶剂中。提取的样品可以使用本领域已知的任何适当方法进行分析。例如,并且不希望以任何方式受到限制,生物样品的提取物易于在基本上任何质谱平台上进行分析,不管是通过直接注射或在色谱分离之后。典型地质谱仪包括电离样品内的分子的源(source),和用于检测电离的分子或分子碎片的检测器。常规源的非限制性实例包括电子碰撞、电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)、大气压质子电离(APPI)、基质辅助的激光解吸附电离(MALDI)、表面增强的激光解吸附电离(SELDI)、以及它们的衍生。常见的质量分离和检测系统可以包括四极、四极离子阱、线性离子阱、飞行时间(TOF)、扇形磁场、离子回旋加速器(FTMS)、Orbitrap、和它们的衍生和组合。FTMS比其它基于MS平台的优点在于它的高分辨能力,其允许分离只有百分之一道尔顿差别的代谢物,这些代谢物中的许多将被更低分辨的仪器所忽略。术语"代谢物",意指特别的小分子,测量其在样品中的水平或强度,并且可以用作标记来诊断疾病状态。这些小分子在本文还可以叫作"代谢物标记"、"代谢物成分"、"生物标记"、"生物化学标记"或"代谢物特征"。所述代谢物通常特征在于它们的精确质量,其通过在上述方法中所用的质谱技术测量。精确质量还可以叫作"精确中性质量"或"中性质量"。代谢物的精确质量在本文以道尔顿(Da)或基本上等于其的质量给出。"基本上等于其",意指在所述精确质量中+/-5ppm(百万分之一)差异将指示同一代谢物,这是本领域的技术人员应该认识到的。质量精确性是在理论质量和测量的质量之间观察到的差异A质量精确性(Am^m真实的-m测量的,其通常以百万分之一(ppm)表示。ppm定义为1,000,000*Am精确性/m测量的(例如,理论质量1000,测量质量999.9,误差100ppm)。所述精确质量作为中性代谢物的质量给出。本领域的技术人员应该认识到,在样品分析过程中发生的代谢物的电离,所述代谢物将引起一个或多个氢原子的失去或获得以及电子的失去或获得。这将所述精确质量改变为"电离质量",其与所述精确质量不同在于在电离过程中失去或获得的氢和电子的质量。除非另外特别说明,本文将是指所述精确中性质量。类似地,当代谢物通过其分子式或结构描述时,将给出中性代谢物的分子式或结构,除非另外特别说明。自然地,电离的代谢物的分子式或结构与中性分子式或结构不同在于在电离过程中失去或获得的氢的数目。在分析过程中收集数据,并且获得关于一种或多于一种代谢物的定量数据。"定量数据"通过测量在样品中存在的特异性代谢物的水平或强度而获得。测量本身可以是相对测量(例如,与另一种样品的强度比较或分布),或定量测量(例如,浓度,诸如Xmg/ml)。将所述定量数据与来自一种或多于一种参照样品的相对应数据进行比较。"参照样品",在本文也叫作"对照样品",是关于特定的疾病状况的任何适当的参照样品。例如,并且不希望以任何方式受到限制,在本发明中,所述参照样品可以是来自对照个体的样品,对照个体即没有患有前列腺癌的人(此处还叫作"正常"、"对照"、或"参照"个体或患者);所述参照样品还可以是从患有前列腺癌的患者获得的样品。本领域的技术人员应该理解,多于一种的参照样品可以用来与所述定量数据进行比较。例如,并且不希望受到限制,所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得的第一参照样品。所述一种或多于一种参照样品还可以是在更早日期从患者获得的样品;这将允许在患者的一生中纵向监测他们的健康状况。这样的样品可以在连续的时间间隔收集。在另一个实例中,所述参照样品还可以在治疗之前(即,治疗之前)从患有前列腺癌的患者获得,以监测施加的治疗的功效。本领域的技术人员还应该认识到这样的参照样品的组合可以用在本发明的方法中。本发明还提供使用本发明的方法鉴定的新型化合物。该新型化合物可以用作诊断前列腺癌或发展前列腺癌的危险的代谢物标记,如上文所述。在一个实施方案中,所述化合物可以选自在表l中列出的代谢物,或它们的任何组合。最佳的代谢物组可以选自在表l中所示的492种代谢物的组。例如,并且不希望受到限制,所述最佳的代谢物标记组可以是具有下列精确质量(以道尔顿测量)的代谢物519.3328,541.3148,545.3460,555.3101,541.3422,565.3394,521.3480,517.3148,567.3546,523,3640,531.3123,481.3171,495.3328,569.3687,其中+/-5ppm的差异表示同一种代谢物。特别地,目前表明,当在血清或组织中测量时,相对于对照(没病)个体,刚刚描述的14种代谢物在前列腺癌-阳性受试者中表现出更低的浓度。基于它们在水性提取物中的检测和它们正电或负电电离的倾向,上述14种代谢物标记可以归类为两组中的一组。具有下列精确质量(以道尔顿测量)的代谢物495.3328,517.3148,519.3328,521.3480,523.3640,541.3148,和545.3460,其中+/-5ppm的差异指示同一种代谢物,使用本文所述的方法被检测为正离子;具有下列精确质量(以道尔顿测量)的代谢物481.3171,531.3123,541.3422,555.3101,565.3394,567.3546,和569.3687,其中+/-5ppm的差异指示同一种代谢物,使用本文所述的方法被检测为负离子。上述14种代谢物涉及溶血磷脂种类的代谢物,例如,溶血磷脂酰胆碱,溶血磷脂酰乙醇胺,溶血磷脂酰二甲基乙醇胺,溶血磷脂酰丝氨酸,溶血鞘氨磷酰胆碱,溶血磷脂酰甘油、溶血磷脂酰肌醇、血小板活化因子(PAFs),以及它们的组合。检测上述特异性代谢物包括溶血磷脂种类的浓度,以诊断前列腺癌或前列腺癌的危险。上述代谢物的任何组合可以同时、以连续的方式、或在不同的组合中测量,以实现诊断输出。上述代谢物的结构表征可以使用本领域的技术人员公知的方法进行。可以用来表征所述代谢物的主要特征可以包括,但不限于,精确质量、分子式、极性、酸/碱性质、NMR光谱、和MS/MS或MSn光谱。用来确定这些特征的技术包括,但不限于,使用C18柱的反相LC-MS然后通过MS分析,使用碰撞诱导的解离(CID)的MS/MS碎裂,NMR,和提取。获得的数据可以在特定的试验条件下用作特定代谢物的指纹或独特的标识。本发明所述的任何或全部代谢物可以在不同条件下进行指纹鉴定,提供关于所述代谢物的其它信息,例如,分子的结构或性质。在上述最佳的代谢物标记组内的代谢物可以进一步通过它们由碰撞诱导的解离导致的MS/MS碎裂模式进行表征。特别地具有精确质量495.3328的代谢物具有496.3401的电离质量([M+H]+,关于C24H^N07P+计算的496.3398)。MS/MS碎片(MS/MSm/力(相对强度)为496([M+H]+,90%),478(5%),419(1%),313(1%),283(1%),258(1%),239(1%),184(90%),166(1%),104(100%),86(70%);参见图7,表3。具有精确质量517.3148的代谢物具有518.3219的电离质量([M+H]+,关于C26H49N07P+计算的518.3241)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为518([M+H]+,90%),459(10%),415(1%),359(1%),341(1%),313(1%):281(1%),221(1%),104(100%),86(30%);参见图8,表4。具有精确质量519.3328的代谢物具有520.3401的电离质量([M+H]+,关于C26H^N07P+计算的520.3398)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为520([M+H]+,10%),502(1%),461(5%),281(1%),221(1%),184(100%),166(5%),124(1%),86(30%);参见图9,表5。具有精确质量521.3480的代谢物具有5223554的电离质量([M+H]+,关于(:26115^07+计算的522.3554)。MS/MS碎片(MS/MSw/z)(相对强度)为522([M+H]+,100%),504(7%),478(1%),357(1%),258(1%),221(1%),184(60%),124(5%),104(80%),86(30%);参见图10,表6。具有精确质量523.3640的代谢物具有524.3713的电离质量([M+H]+,关于C26H55NOP+计算的524.3711)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为524([M+H]+,100%),506(5%),496(1%),478(1%),331(1%),313(1%),285(1%),258(1%),184(70%),166(2%),124(5%),104(70%),86(30%);参见图11,表7。具有精确质量541.3148的代谢物具有542.3219的电离质量([M+H]+,关于C28H49NOP+计算的542.3241)。MS/MS碎片(MS/MSw/z)(相对强度)为542([M+H]+,80%),483(25%),284(1%),225(1%),184(1%),104(100%),86(30%);参见图12,表8。具有精确质量545.3460的代谢物具有546.3534的电离质量([M+H]+,关于C28H35NOP+计算的546.3554)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为546([M+H]+,90%),528(1%),514(1%),487(30%),104(100%),86(30%);参见图13,表9。具有精确质量481.3171的代谢物具有480.3091的电离质量([M-H]—,关于C23H47NOP'计算的480.3081)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为480([M-H]-,100%),255(100%),242(10%),224(15%),168(10%),153(10%),79(25%);参见图14,表12。具有精确质量531.3123的代谢物具有530.3035的电离质量([M-关于C3。H46N05P计算的531.3114)。MS/MS碎片(MS/MSw/z)(相对强度)为(530,100%),480(100%),255(100%),242(10%),224(15%),168(10%),153(10%),79(25%);参见图15,表13。具有精确质量541.3422的代谢物具有540.3335的电离质量[M-H]—,关于C25Hs!N09F计算的540.3293)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为540([M-H]—,10%),480(100%),255(100%),242(10%),224(15%),168(10%),153(10%),79(25%);参见图16,表14。具有精确质量555.3101的代谢物具有554.3013的电离质量([M-H]—,关于C25H5QN01()P计算的555.3172)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为554([M-H]陽,10%),494(100%),269(100%),242(10%),224(15%),168(10%),153(10%),79(25%);参见图17,表15。具有精确质量565.3394的代谢物具有564.3306的电离质量([M-H].,关于C27HwN09P—计算的564.3293)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为564([M-H]-,100%),504(100%),279(100%),242(10%),224(15%),168(10%),153(10%),79(25%);参见图18,表16。具有精确质量567.3546的代谢物具有566.3459的电离质量([M-H]-,关于C27H53NOf计算的566.3449)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为566([M-H]-,10%),506(100%),281(100%),242(10%),224(15%),168(10%),153(10%),79(25%);参见图19,表17。具有精确质量569.3687的代谢物具有568.3598的电离质量([M-Hf,关于C27Hs5N09P—计算的568.3605)。MS/MS碎片(MS/MSm/z)(相对强度)为568(m/z表示[M+H]+质量),10%),508(100%),283(100%),242(10%),224(15%),168(10%),153(10%),79(25%);参见图20,表18。基于为诊断前列腺癌所选择的这14种代谢物标记的结构表征,确定所述代谢物是与溶血磷脂相关的分子。特别地这些包括,但不限于,溶血磷脂酰胆碱(lysoPC),溶血磷脂酰乙醇胺(lysoPE),溶血磷脂酰二甲基乙醇胺(lysoPdmE),溶血磷脂酰丝氨酸(lysoPS),溶血磷脂酰肌醇(lysoPI),和溶血磷脂酰甘油(lysoPG),以及血小板活化因子(PAFs),其中甘油骨架在SN1和SN2处附着到脂肪酸上,例如,16:0,18:0,18:1,18:2,18:3,20:3,20:4,20:5,22:6,神经酰胺,或其它,并且含有磷酸的胆碱,乙醇胺,二甲基乙醇胺,丝氨酸,甘油,或肌醇存在于SN3。磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)代表生物膜的两种主要脂质成分。PC和PE包括甘油骨架,其包含在SN3位置附着到乙醇胺或胆碱上的磷酸基团,和通过酰基、醚、或乙烯醚接头结合在SN1和SN2位置的两个脂肪酸。所述脂肪酸可以是饱和的(更常见的在SN1),或不饱和的(更常见的在SN2)。当溶血磷脂诸如PC和PE通过不同的磷脂酶水解时,产生溶血磷脂诸如lysoPC,以及游离脂肪酸。溶血磷脂己经参与许多生物学途径和疾病,诸如钙信号传导、动脉粥样硬化和炎症(12)。美国公布的专利申请US2004/0137541(Mills等)关注lysoPCs的升高,其是癌症进展中或过程中的关键事件。特别地,Mills等描述了在妇科癌症中的lysoPCs升高。这与本发明相反,本发明表明所述14种生物标记组(即,具有下列精确质量的代谢物519.3328,541.3148,545.3460,555.3101,541.3422,565.3394,521,3480,517.3148,567.3546,523.3640,531.3123,481.3171,495.3328,569.3687)在患有前列腺癌的患者的血清中是减少的。本发明还提供诊断前列腺癌的高通量方法。该方法包括碎裂所述母体分子;在一个非限制性实例中,这可以通过Q-TrapTM系统完成。代谢物的检测可以使用各种测定平台中的一种进行,包括比色化学测定(UV或其它波长)、基于抗体的酶联免疫吸附测定(ELISAs),用于核酸检测测定的基于芯片的和聚合酶链式反应,基于珠的核酸检测方法,测量尺化学测定或其它化学反应,图像分析诸如磁共振成像(MRI),正电子发射断层(PET)扫描,计算机化断层显象(CT)扫描,核磁共振(NMR),和各种基于质谱的系统。在本发明的其它实施方案中,提供用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法。所述方法包括下述步骤a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;C)获得关于所述一种或多于一种代谢物标记中每一种与内部对照代谢物的比例;d)将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和e)使用所述比较来诊断前列腺癌或前列腺癌的危险。分析样品的步骤(步骤b)可以包括使用质谱仪(MS)分析样品。例如,并且不希望受到限制,所述质谱仪可以是FTMS,orbitrap,飞行时间(TOF)或四极类型的。备选地,质谱仪可以装配有另外的预检测器质量滤器。例如,并且不希望受到限制,这样的仪器通常叫作四极-FTMS(Q-FTMS),四极-TOF(Q-TOF)或三联四极(TQ或QQQ)。另外,质谱仪可以以母体离子检测模式(MS)或以MSn模式运转,其中n>=2。MSn是指这样的情形,即,其中母体离子通过碰撞诱导的解离(CID)或其它碎裂方法而碎裂,以产生碎片离子,然后通过所述质谱仪检测一种或多于一种的所述碎片。然后,这样的碎片可以进一步碎裂产生进一步的碎片。备选地,可以使用液相或气相色谱系统或通过直接注射而将样品引入到质谱仪中。在刚刚描述的上述的方法中,所述一种或多于一种参照样品可以是从对照个体获得的第一基线参照样品。在上述方法中,所述一种或多于一种代谢物标记可以选自在表1中列出的代谢物,或所述代谢物可以是上述14种代谢物。所述"内部对照代谢物"是指自然存在于患者内的内源代谢物,条件是所述代谢物与所述疾病无关,并且不随着疾病状况而改变;备选地,所述"内部对照代谢物"还可以是指在分析之前穿刺到血清样品中的外部标准。例如,并且不希望受到限制,所述比例可以用来确定测试受试者的诊断得分。36所述代谢物标记与所述内部对照代谢物的比例的使用提供比所述代谢物标记的绝对水平的测量更稳定和更具再现性的测量。由于所述内部对照代谢物存在于所有样品中,并且不随着疾病状况变化,所以样品-与-样品可变性(由于操作、提取等)减到最小。在本发明的诊断方法中,在测试受试者中可以随着时间纵向采取代谢物标记的测量,以确定代谢物浓度的改变和前列腺癌的可能性,或发展前列腺癌的危险。所述测试受试者应该在起始点提供样品,基本上建立基线值;然后所述测试受试者可以随着时间提供与所述起始点样品进行比较的样品。例如,并且不希望受到限制,上述14种代谢物强度的增加指示减小的前列腺癌危险,而强度的减小指示增加的前列腺癌危险。在本发明的另一个实施方案中,提供评估用于治疗患者中的前列腺癌的治疗功效的方法,其包括a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)将所述定量数据与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;禾口d)使用所述比较来确定所述治疗是否改善了患者的健康状况。任选地,在分析步骤(步骤b)后,可以获得所述一种或多于一种代谢物标记的每一种与内部对照代谢物的比例。在这种情形中,将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一个比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应的数据进行比较,以评估所述治疗的功效。当所述方法是高通量方法时,分析步骤(步骤b)可以包括通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品,或者备选地可以包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。术语"疗法(therapy)"或"治疗(treatment)",意指可以尝试改善被评估的患者的健康状况的任何适当疗程的治疗。当评估治疗的功效时,具体治疗在改善或降低患者的健康状况的作用将得到测量。为了做到这些,本领域的技术人员应该能够确定所述治疗是否对治疗前列腺癌有效。这样的治疗可以包括,但不限于,免疫治疗(例如,卡介苗注射)、根治性前列腺切除术(radicalprostatectomy)、化学治疗、放射治疗、激素治疗(包括抗雄激素物质)或其它。在所述方法中,所述一种或多于一种参照样品可以是任何适当的参照样品。例如,并且不希望以任何方式受到限制,所述参照样品可以是从对照个体获得的多种样品或从所述患者获得的一种或多于一种治疗前的基线样品;或它们的任何组合。来自所述患者的治疗前基线样品特别有用,原因在于在代谢物中的变化将是对所述患者特异的。在上述方法中,所述一种或多于一种代谢物标记可以选自在表1中列出的代谢物,或者所述代谢物可以是上述14种代谢物。基于所述代谢物的测量和与所述参照样品的比较,而评价上述治疗的功效,其中所述代谢物恢复到正常的特别指定的范围将是积极治疗效果的指征。在评价用于治疗前列腺癌的疗法的功效的备选方法中,所述一种或多于一种代谢物标记的每一种与内部对照代谢物的比例可以在步骤b)中获得;然后,在步骤c)中,所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一个比例可以与从一种或多于一种的参照样品获得的相对应的数据进行比较。本发明还提供用于诊断前列腺癌的高通量方法。该方法可以包括碎裂母体分子;在非限制性实施例中,这可以通过Q-TmpTM系统实现。代谢物的检测可以利用包括下列各项的多种测定平台中的一种进行比色化学测定(UV、或其它波长)、基于抗体的酶联免疫吸附测定(ELISAs)、用于核酸检测测定的基于芯片的和聚合酶链式反应、基于珠子的核酸检测方法、测量尺化学测定或其它化学反应、图像分析诸如磁共振成像(MRI)、正电子发射断层(PET)扫描、计算机化断层显象(CT)扫描、核磁共振(NMR),和各种基于质谱的系统。所述HTS方法可以包括测量每种生物标记的每种选择的子代离子、以及关于添加到每份样品中的一种或多种内部标准的子代离子的强度、峰面积或总扫描数。然后通过将每种生物标记跃迁除以内部标准跃迁产生比例。所述内部标准提供仪器灵敏性的指示,并且允许生物标记跃迁信号在多次取样之间的标准化。关于没有疾病的或健康群体而产生的比例成为"正常"分布的确定的参数。然后分析包括正常和前列腺-阳性的确认组样品,并且与所述正常分布相比较。这基本上导致两种分布,一种关于正常群体,和一种关于前列腺-阳性群体。然后,选择在这两种分布之间的截断比例,以确定所述生物标记测定的灵敏性和特异性。在本发明的方法中,本文所述的任何单个的代谢物或代谢物组合可以与现有的癌症标记组合,以达到诊断/预兆输出。所述现有的标记可以包括,但不限于,前列腺特异性抗原(PSA)、癌胚抗原(CEA)、癌症抗原(CA)19-9、C15-3、或CA125。上述方法可以为医学专家提供基于被检测的癌症的阶段而更好地确定受试者的适当的治疗方案的检测。由于该诊断方法相对是非侵入性的,所以可以鉴定大量的别的方式未诊断的病例,特别是早期病例,对于这些病例医学专家可以施加特异性的干预。本发明的方法还可以用来检测癌症的复发,可能在复发的临床症状之前检测。这样的知识可以随后用来恰当地指导治疗方案,其可以具有提高的预防复发的机会。本发明对前列腺癌诊断的影响将是巨大的,原因在于差不多每个人都可以在他们的生命过程中纵向进行筛查以评估危险。假定本发明的检测的性能特征是代表普通群体的,这种检测本身可以优于任何其它目前可用的筛查方法,原因在于它可以具有在临床症状出现之前检测疾病发展的潜力。将在下述实施例中进一步举例说明本发明。图1显示了包括下文列出的每一个实施例的本发明的概要。实施例1:差异表达的代谢物的发现和鉴定在临床诊断的前列腺癌-阳性患者和正常患者中鉴定差异表达的代谢/膝^^存^。对于所述的前列腺癌筛査测定,血清样品从健康的无前列腺癌的个体和专业诊断的前列腺癌-阳性患者的代表性群体获得(血清管理生命科学公司(SeraCareLifeSciences,Inc))。下述前列腺癌的生物化学标记衍生于对来自前列腺癌-阳性患者的24份血清样品和来自健康对照的25份血清样品的分析。两组中的样品来自多样性的个体群体,在年龄、种族、体重、职业范围不同,并且表现出不同的非前列腺癌相关的健康状况。所有的样品都在单一时间点收集,并且前列腺癌样品在手术切除肿瘤之前立即或之后立即采集。所有的样品在进行化学或放射治疗之前采集。将在所述49份血清样品中包含的代谢物通过超声处理和用力搅拌(涡旋搅拌)分成极性的和非极性的提取物。血清提取物(24份前列腺癌,25份正常)的分析通过直接注射到FTMS中,并且通过在正电和负电模式的电喷雾电离(ESI)或大气压化学电离(APCI)进行电离而进行。将样品提取物在甲醇0.1%(Wv)氢氧化铵(50:50,v/v)中稀释3或6倍,用于负电电离模式,或在甲醇:0.1。/。(v/v)甲酸(50:50,v/v)中稀释3或6倍,用于正电电离模式。对于APCI,样品提取物直接注射无需稀释。所有的分析都在装配有7.0T主动屏蔽的超导磁体的BrukerDaltonicsAPEXIII傅里叶变换离子回旋加速共振质谱仪(BrukerDaltonics,Billerica,MA)上进行。使用ESI和APCI源,以每小时600的流速直接注射样品。使用丝氨酸、四丙氨酸、利血平、Hewlett-包装的调制混合物和促肾上腺皮质激素片段4-10的标准混合物,最优化离子跃迁/检测参数。另外,按照仪器供应商的推荐调整仪器条件,以最优化离子强度和在质量范围100-1000amu的宽波段累积。上文提及的标准物的混合物用来关于在100-1000amu的获得范围的质量精确性而内部校正每份样品波谱。对于每份样品,获得下述总共6份独立的分析,其包括提取物和电离模式的组合水性提取物1.正电ESI(分析模式1101)2.负电ESI(分析模式1102)有机提取物3.正电ESI(分析模式1201)4.负电ESI(分析模式1202)5.正电APCI(分析模式6.负电APCI(分析模式1204)l谱^"^^潘。使用线性最小二乘回归线,质量轴值这样校正,以致与每个内部标准物的理论质量相比,其内部标准质量峰具有<1p.p.m.的质量误差。使用来自BrukerDaltonics公司的XMASS软件,获得大小为1兆的数据文件,并且将其填零成为2兆。在傅里叶变换和数量级计算之前进行sinm数据转化。将每次分析的质量光谱整合,产生包含每个峰的精确质量和绝对强度的峰列表。分析在100-2000m/z范围内的化合物。为了比较和总结关于不同电离模式和极性的数据,假设形成氢加合物,将所有检测到的质量峰转换成它们相对应的中性质量。然后使用DZSCOWmetrics软件(菲诺梅诺米发现公司(PhenomenomeDiscoveriesInc.),Saskatoon,SK,加拿大),生成自我产生的二维(质量相对样品强度)阵列。整合来自多份文件的数据,并且然后处理这种组合文件,以确定所有独特的质量。确定每种独特质量的平均值,代表y轴。该值代表统计学确定是等价的所有检测到的精确质量的平均值。考虑到所述仪器校正标准物的质量精确性约为1ppm,对于本领域的技术人员显而易见,这些平均质量将包括落入该平均质量的+/-2ppm之内或者甚至是该平均质量的+A5ppm之内的所有质量。对于初始选择进行分析的每份文件生成一列,代表x轴。然后,将在所选的每份文件中发现的每种质量的强度填到其代表性x,y坐标中。不包含强度值的坐标保留空白。一旦在阵列中,就进一步处理、显示和解释数据,并且指定推定的化学强度。然后,将摘取每一个光谱的峰,以获得所有检测的代谢物的质量和强度。然后,将来自所有模式的这些数据合并以对每种样品产生一个数据文件。然后,将来自所有90种样品的数据合并并且比对,以产生二维代谢物阵列,在所述阵列中,每种样品由一列表示,并且每种独特的代谢物由单行表示。在与给定的代谢物样品组合相对应的单元中,显示所述代谢物在所述样品中的强度。当数据以这种形式表示时,确定在样品组(即,正常和癌症)之间表现出差别的代谢物。/^^#"^#獰。斯氏T检验用来选择在正常和前列腺癌-阳性样品之间不同的代谢物(p0.05)。492种代谢物符合这一标准(如在表1中列出)。这些特征中的每一种在所述两个群体之间有统计学差别,并且因此每一种都具有潜在的诊断用途。所述特征由它们的精确质量和分析模式描述,二者一起足以提供每种代谢物的推定分子式和化学特征(诸如极性和推定的41官能团)。所述492种代谢物区分在对照和前列腺癌血清的能力由PCA图显示在图2中。可以绘制在对照(灰色)和前列腺癌(黑色)之间的相对清晰的区别(如由虚线所示),其表示所述492种代谢物可以一起相对于对照血清来诊断前列腺癌-阳性血清样品。然而,将492种信号结合并发展成商用测定是不切实际的,因此,单变量分析和化学信息的结合用来进一步从所述492种中选择14种代谢物的子集用于另外表征。该选择的14种代谢物子集以两种不同的模式检测具有495,3328,517.3148,519.3328,521.3480,523.3640,541,3148,和545.3460的精确质量(以道尔顿测量)的那些,使用本申请所述的方法检测为阳离子,其中+/-5ppm的差别将指示同一种代谢物,并且具有481.3171,531.3123,541.3422,555.3101,565.3394,567.3546,和569.3687的精确质量(以道尔顿测量)的代谢物,使用本申请所述的方法检测为阴离子。所有代谢物的质量以12C分子表示。所述14种质量的诊断精确性通过PCA图显示在图3中,其举例说明在疾病和对照之间的清晰分隔。事实上,用虚线将对照与前列腺癌分开导致84%的灵敏性和100%的特异性。在FTICR上检测的14种质量的相对强度的图显示在图4中(对每种质量使用0-1数值范围的数据)。相对于对照血清,在前列腺癌血清中,每种标记似乎表现出约50%(平均)的减少或缺乏。基于这些结果,在前列腺癌-阳性患者和健康(前列腺癌阴性)个体的血清之间可以确定清晰的区分。因此,这些标记,其能够鉴定和区分前列腺癌-阳性和前列腺癌-阴性血清,可以形成本发明所述的前列腺癌诊断检测的基础。实施例2:证实所发现的代谢物的独立方法使用独立的质谱系统进一步证实在实施例1中所述的代谢物以及它们与临床变量的关系。使用HP1050高效液相色谱,或与ABIQ-Star临界的等价物,或等价的质谱仪,通过LC-MS重新分析来自每个变量组(IO份对照和9份前列腺癌)的代表性水性样品提取物,以获得质量和强度信息,用于在研究中鉴定在临床变量之间的强度中不同的代谢物的目的。使用以正电和负电ESI模式的全扫描检测获得数据,并且使用菲诺梅诺米Profiler软件校正和比对所获得的光谱数据。在特定的色谱条件下,我们鉴定了约28-34分钟的保留时间窗口(分子种类从HPLC柱上洗脱下的时间)。图5显示关于对照(A)、前列腺癌(B)在这一保留时间范围内的提取质谱,以及在对照和前列腺癌之间的净差别(C)。框内区域表示重新检测到先前所述的14种质量子集的质量范围。如先前所观察的,与对照相比较,在前列腺癌血清中,这些分子在强度上显著更低。关于所述14种代谢物每一种的平均初始强度(在0-1数值范围内)的柱状图显示在图6中,其使用HPLC偶联的TOF-MS检测。实施例3:所述14种代谢物子集的MS/MS表征多种特征可以用来进行代谢物的结构说明,包括精确质量和分子式确定,极性,酸/碱特性,NMR光谱,和MS/MS或MSn光谱。这些数据可以用作特异的代谢物的指纹,并且是特异的代谢物的独特的标志,而不管是否已经确定完整的结构。所述数据包括1.丄C保像^/坊。将包含目的代谢物的提取物进行使用C18柱的反相LC-MS,并且通过MS分析,以确定它们在标准条件下的保留时间。当将提取物进行LC/MS分析时,所有14种代谢物在26-34分钟范围内共同洗脱下来。2.MS/MS"^谱。通过使用碰撞诱导的解离(CID)进行MS/MS碎裂而进一步表征所述目的14种代谢物。这种MS/MS分析以实时(即,在色谱洗脱过程中)或脱机方式在从色谱分离过程中收集到的级分上进行。将来自9份前列腺癌和10份正常样品提取物的水性级分在氮气下蒸发干燥,并且在100pL水甲醇甲酸(97.9:2:0.1)中重建。将5重建的样品用于HPLC(安捷伦(Agilent)1100系统,具有MetaSilAQ3um,C18,100x2.0mm柱,Varian公司),进行全扫描和MS/MS。移动相由作为溶剂A的水甲醇甲酸(97.9:2:0.1)和作为溶剂B的在甲醇中的0.1。/。甲酸组成。以0.2ml/min的流速,溶剂梯度如下在第1分钟溶剂A保持为100%,然后使用线性梯度在10分钟内改变成20%A和80%B,并且然后保持在20%A,80%B9分钟;然后,在接下来的10分钟内使用线性梯度将溶剂混合物变成100。/。B,并且保持在100%B15分钟。最后,将溶剂混合物保持在100Q/。A,以平衡柱子,持续20分钟(总的时间是65分钟)。使用装配有ESI(TurboIonSpmyTM)源的ABIQSTARXL质谱仪以正电和负电模式分析来自HPLC的洗脱物。对于飞行时间全扫描模式,使用"TOF-MS"扫描类型,具有1.0秒的积累时间,50-1500Da的质量扫描范围,和60分钟的持续时间。在正电ESI模式的源参数如下源气体1(GS1)55;源气体2(GS2)90;幕涂气体(Curtaingas)(CUR)40;喷雾器电流(NC)3.0;温度400。C;解聚电势(DP)60;聚焦电势(FP)265;解聚电势2(DP2)15。在负电ESI模式的源参数如下源气体1(GS1)55;源气体2(GS2)70;幕涂气体(CUR)40;喷雾器电流(NC)O;温度400。C;解聚电势(DP)-55;聚焦电势(FP)-265;解聚电势2(DP2)-15。在MS/MS模式中,使用"产物离子"扫描类型,具有1.0秒的积累时间,50-650Da的扫描范围,和60分钟的持续时间。所有源参数如上述相同,在正电模式具有20V,35V,50V和在负电模式具有-20V,-35V,-50V的碰撞能量(CE)设置。碰撞气体(CAD,氮气)设为5。给定分子的结构指示在确定条件下的特异性碎裂模式,并且对于所述分子是独特的(等价于人的指纹)----甚至所述分子结构的些微改变可以导致不同的碎裂模式。除了提供分子身份的指纹之外,通过CID产生的碎片用来获得关于所述代谢物结构的了解。当关于正电模式生物标记组(即,具有495.3328,517.3148,519.3328,521.3480,523.3640,541.3148,和545.3460的精确质量的代谢物)构建可能的分子式时,发现所有7种生物标记具有相似的式RN07P,其中R是可变的脂肪酸类型,这表示它们可能是磷脂胆碱-相关的化合物。基于MS/MS说明推测的结构的总结显示在表2中。以正电电离模式检测到的关于所述7种代谢物的碎裂光谱显示在图7-13中(碰撞能量为20伏(A),35伏(B)和50伏(C)),并且碎片质量和分子式指定在表3-9中列出。每个表列出由CID形成的子代离子,以及所述碎片离子的推测结构和碎片损失。在正电模式ESI获得的MS/MS数据表示所述7种代谢物中每一种截获质子,在它们的MS/MS光谱中形成相对应的分子离子([M+H]+)。这表44明磷酸基团的质子化,留下带正电的季铵离子作为母体离子。关于失去季铵基团的证据,对于所有的代谢物观察到(CH3)3MT,[M+H-60]+),证实在这些代谢物中存在胆碱头部基团。由于磷酸胆碱(C5H,5N04P+,m/z184)和乙醇-季铵(C5Hi4NO+,m/z104)形成的碎片离子是表明磷酸胆碱型的结构的其他指示。还观察到从所述分子离子失去H20,这证实在溶血脂质型结构中固有地在m-2位置存在游离羟基。碎片离子,尽管是微弱的,对于训-l脂肪酸侧链观察到它们以及它们的失去。例如,对于代谢物495.3328,其中认为棕榈酸是所述^-l脂肪酸,由于失去01614320单位,可指定代表m/z458的碎片离子。还存在另一个在w/z239(d6HwO+)的碎片离子,尽管强度低,这表示所述服l脂肪酸本身。基于这些推论,结构假设为2-羟基-l-棕榈酰,-甘油-3-磷酸胆碱。通过比较它们的LC/MS和MS/MS光谱数据(碎片离子比较显示在表10中),495.3328的结构证实是2-羟基-l-棕榈酰-^-甘油-3-磷酸胆碱(商购标准其余6种代谢物的MS/MS光谱数据与495.3328的光谱数据非常相似,唯一的区别是在^-l脂肪酸侧链中的差别。对于代谢物519.3328(520M-H),521.3481(522M-H),和523.3640(524M-H),从它们母体离子失去H20分别导致碎片离子m/z518、520和522,表明它们的脂肪酸侧链随着增加的不饱和度而不同。对于520,由于在m/z281的碎片离子,^-l侧链推测为亚麻酸。在522和524中,认为在m/z258的常规碎片离子是由于从它们的母体离子上失去油基(C^H330)和硬脂酰基(d8H350)取代基,因此分别证实油酸和硬脂酸侧链。对于代谢物541.3148(542M-H),在m/z225的碎片离子推测为失去二十碳五烯酸(eicosapentenoic)侧链。使用上述讨论的MS/MS数据,这7种前列腺癌生物标记的结构假设如表2所示。在负电电离模式检测到的所述7种代谢物(即,具有精确质量481.3171:531.3123,541.3422,555.3101,565.3394,567.3546,和569.3687的代谢物)的碎裂光谱显示在图14-20中(碰撞能量为20,35和50伏)。分子式表明,发现所述7种生物标记中的4种(541.3422,565.3394,567.3546,569.3687)具有相似的分子式RN09P,其中R是可变的脂肪酸类型,表明它们可以是磷脂乙醇胺相关的化合物。表11基于MS/MS数据总结了所述分子的分子式和推定的结构。表12-18列出了碎片离子质量,该碎片的推定的式,和碎片损失以及对每一碎片的推定的结构。在具有电喷雾电离(ESI)的负电模式中,所述7种分子的每一种释放质子,在它们的MS/MS光谱中导致相对应的分子离子([M-H^)。这表明磷酸基团的脱质子作用,留下带负电的磷酸离子作为母体离子。对于标记481.3168和541.3422(棕榈基,C16H3102,m/z255),565.3394(亚麻基(linoleyl),C18H302,m/z279),567.3546(油基,C18H3302,m/z281),和569.3687(硬脂酰,C18H3502,m/z283)的脂肪酸侧链,在它们的MS/MS光谱中观察到碎片离子作为主要信号。当将569.3687的MS/MS光谱与其相对应的溶血磷脂乙醇胺负体2-羟基-1-硬脂酰-训-甘油-3-磷酸乙醇胺(C23H48N07P,精确质量481.317)(商购标准物)相比较时,观察到许多相似性(表19)。从569.3687的母体离子[M+H]—的初始片段丢失与60道尔顿单位的质量丢失相对应,其与式C2H402相关。除了481.3171之外,这一碎片丢失对于上组所有标记是一致的,481.3171具有与^2-羟基磷酸乙醇胺类型的通式相似的式C23H48N07P。在569.3687的碎片m/z508与其溶血磷酸乙醇胺商购标准物的母体离子(m/z480)的比较中,观察到只有28道尔顿单位的差别,其导致对于所述生物标记组的结构N,N-二甲基磷酸乙醇胺类型的衍生。在失去^2脂肪酸后的碎片丢失,对于所有7种生物标记总是观察到m/z242,168,153和79,这进一步证实在所述分子上的可能的二甲基乙醇胺类型的骨架。尽管报道的MS/MS数据与溶血磷脂种类的分子一致,但是本发明还包括这样的结构,即,其中官能团或报道的碎片以目前未说明的方式连接。实施例4:高通量商业方法开发对于诊断前列腺癌开发了高通量筛查(HTS)方法。下述方法与目前的实验室设备和三联四极质谱仪相容,所述三联四极质谱仪在世界上许多实验室中放置(13,14)。高通量筛查(HTS)使用与安捷伦(Agilent)1100LC系统偶联的线性离子阱质谱仪(Q-trap4000,应用生物系统(AppliedBiosystem))进行。血清样品按实施例l所述提取。在将每份样品用于分析之前,将水性级分与乙腈1:3混合以沉淀蛋白。将15pL内部标准(在甲醇中的利血平10(Hig/mL用于负电ESI,l吗/mL用于正电ESI)禾卩108(iL3:1(乙腈):(在ddH20中的1%甲酸)加入到每份12pL的样品等分试样中至总体积135pL。自动取样仪通过流动-注射分析(FIA)将100|iL所述样品注射到ABI4000QTRAP中。载体溶剂是60:40(甲醇):(在ddH20中的1%甲酸),以450|iL/min的流速进入APCI源。MS/MSHTS方法(负电和正电ESI)在装配有具有离子喷雾探头(Ionsprayprobe)的TurboVTM源的四极线性离子阱ABI4000QTRAP质谱仪上进行。源气体参数如下负电ESI:(CUR:10.0,CAD:6,IS:-4500,TEM:500,GS1:50,GS2:60,界面加热器打开。"化合物"设置如下入口电势(EP):-10,和碰撞单元出口电势(CXP):-10.0);正电ESI:(CUR:10.0,CAD:6,IS:5500,TEM:500,GS1:30,GS2:60,界面加热器打开。"化合物"设置如下入口电势(EP):10,和碰撞单元出口电势(CXP):15.0)。所述方法基于对每一生物标记的2MRM跃迁和对内部标准(利血平,但是可以使用其它化合物)的2MRM跃迁的多反应监测(MRM),对于每种方法总共16次MRM's。对于正电和负电ESI模式,每次跃迁分别监测100毫秒或70毫秒。每份样品的总获得时间约为1分钟。简言之,每种方法测量14种生物标记MRM跃迁(来自7种母体)和2种内部对照(IS)MRM跃迁(来自l种母体)中每一种的强度,如在表20中所示。然后通过确定每名患者的7种测量的生物标记:IS跃迁的最低平均-标准化的log(2)转化的比例,而产生患者的得分。然后将该值与从正常个体产生的得分分布进行比较,并且因此指定前列腺癌危险因子。证实ABI4000QTRAP能够利用上述方法精确地测量MRM跃迁峰面积,其通过关于用于每种方法的所述7种生物标记中的每一种,将生物标记跃迁相对内部对照跃迁的峰面积比例绘制成图而进行。另外,所述HTS方法还结合一系列提取的人参照血清物质的稀释物,其允许仪器线性度的确定和保证。如果校正曲线具有<0.98的RM直,那么认为运行的样品失败,并且该样品需要重新运行。如上文所述,由于一半的分子以负电模式检测,另一半以正电模式检测的事实,所以前列腺癌HTS三联四极(triple-quad)方法包括两次独立的数据获得组成。对于以正电模式检测的7种溶血磷脂酰胆碱分子(即,具有495.3328,517.3148,519.3328,521.3480,523.3640,541.3148,和545.3460的精确质量的代谢物),用于测量的跃迁显示在图21A中,并且对于所述生物标记的每一种每个分子包括两次子代离子跃迁(a和b,除了546.3之外,其中使用单次跃迁),并且每个样品2个内部标准跃迁(l和2)。因此,将每个生物标记跃迁除以每个内部标准跃迁导致每个生物标记26个比例。正常参照血清样品也以不同的稀释度进行分析,以评估仪器的线性度,对其可以计算W系数。下述对于每个跃迁比例获得的数据的平均112值显示在图21A中。对于496.3/184.2al的稀释液的平均强度的样品图显示在图21B中。然后,将比例数据标准化成对照群体的平均值和1og(2)转化的。然后选择每名患者的最低比例值作为最终输出得分。然后,显示这些患者得分的分布,以确定最佳诊断截断点。使用这一方法重新分析用于发现阶段的相同的24份前列腺癌血清样品,以及147名男性对照样品的扩大的独立组。对于对照和前列腺癌群体中的26个跃迁中每一个的平均比例(非log转化的)显示在图21C中。如预计,与对照相比,前列腺癌群体中每一比例的强度更低。对于这些受试者的最终患者得分(每名患者检测的最低log比例)显示在图22A中的散布图中。结果清楚地显示24名前列腺癌患者(黑色三角形)的患者得分显著低于大部分的无病男性受试者(浅灰色正方形)。基于患者得分绘制受试者的分布,如在图22B中所示,反映了先前的发现,并且显示在前列腺患者(黑色柱状)中的分布向左迁移,这表明相对于对照在大部分前列腺癌患者中总体更低的患者得分。设定截断患者得分为-1.25,在图22A中由虚线表示,导致约75%的灵敏性(即,75%的癌症患者具有低于-1.25的得分),和91%的特异性(即,91%的对照男性群体具有大于-1.25的得分)。在对照和前列腺癌样品之间,使用所述患者得分从t-检验产生的p-值是1.09E-14。对于以负电模式检测的7种溶血磷脂种类(481.3171,531.3123,541.3422,555.3101,565.3394,567.3546,和569.3687),用于HTS方法的子代离子跃迁显示在图23A中。该方法与正电模式的相似,每个母体离子产生4个比例(来自两次内部对照测量),导致每份患者样品总共28个比例。对于每个比例由多次稀释的血清样品的分析产生的平均r2值也显示在图23A中。对于第一次跃迁比例(480.3/255.4al)的标准曲线图显示在图23B中作为实例。如预计,相对于对照,在前列腺癌群体中对于每次跃迁的比例更低,如在图23C中的柱状图所示。对于以负电模式检测的7种代谢物的最终患者得分(每名患者检测的最低log比例)以散布图显示在图24A中。结果清楚地显示24名前列腺癌患者(黑色三角形)的患者得分显著低于大部分无病男性受试者(浅灰色正方形)。基于患者得分绘制受试者的分布图,如在图24B中所示,反映了先前的发现,并且显示在前列腺患者(黑色柱状)中的分布向左迁移,这表明相对于对照在大部分前列腺癌患者中总体更低的患者得分。设定截断患者得分为-1.00,在图24A中由虚线表示,导致约79%的灵敏性(即,79%的癌症患者具有低于-1.00的得分),和81%的特异性(g卩,81%的对照男性群体具有大于-1.25的得分)。在对照和前列腺癌样品之间,使用所述患者得分从t-检验产生的p-值是4.11E-14。如本领域的技术人员应该了解的,截断值可以上移或下移,以分别支持灵敏性或特异性。这一性能优于使用PSA检测可获得的性能。由于这种方法是精确的,并且可以在血清样品上快速运行,所以将预期筛査男性群体来鉴定其它方法未检测到的病例,并且因此对前列腺癌死亡率具有主要影响。还如本领域的技术人员应该了解的,可以使用测量的跃迁及其比例的不同子集,以最优化诊断精确性。同样地,进行正电和负电模式的每一种的系列分析,然后累积(stacking)或结合所述结果还可以提高灵敏性和特异性。例如,只用一种方法(正电模式)错误诊断的患者可以用负电模式正确分类,或者反之亦然。备选地,可以首先获得来自正电和负电模式的数据,然后基于总的累积的数据生成单一患者得分。所有的引用结合于此作为参考。本发明已经参考一个或多个实施方案进行了描述。然而,本领域熟练的技术人员应该显而易见,可以进行不背离由权利要求确定的本发明的范围的多种变化和改进。49参考文献1.TroyerDA,MubiruJ,LeachRJ,NaylorSL.Promiseandchallenge:Markersofprostatecancerdetection,diagnosisandprognosis(希望禾口挑战前列腺癌检测、诊断和预后的标记).DisMarkers(疾病标记)2004;20(2):117-28.2.MettlinCJ,MurphyGP,RosenthalDS,MenckHR.TheNationalCancerDataBasereportonprostatecarcinomaafterthepeakinincidenceratesintheU.S.TheAmericanCollegeofSurgeonsCommissiononCancerandtheAmericanCancerSociety(美国在发病高峰之后关于前列腺癌的国家癌症数据库报告。美国癌症外科医生委员会学会和美国癌症协会).Cancer(癌症)1998;83(8):1679-84.3.ThompsonIM,GoodmanPJ,TangenCM,等.Theinfluenceoffinasterideonthedevelopmentofprostatecancer(finasteride对前歹ll月泉癌发展的影响).NEnglJMed(新英格兰医学杂志)2003;349(3):215-24.4.GannPH,HennekensCH,StampferMJ.Aprospectiveevaluationofplasmaprostate-specificantigenfordetectionofprostaticcancer(血衆前歹lj月泉-特异性抗原用于检测前列腺癌的预测评价).Jama1995;273(4):289-94.5.SchroderFH,vanderCruijsen-KoeterI,deKoningHJ,VisAN,HoedemaekerRF,KranseR.Prostatecancerdetectionatlowprostatespecificantigen(以低前列腺特异性抗原检测前列腺癌).TheJournalofurology(泌尿学杂志)2000;163(3):806-12.6.ReoNV.NMR-basedmetabolomics(基于NMR的代谢物组学).DrugChemToxicol(药物化学毒性)2002;25(4):375-82.7.TaylorJ,KingRD,AltmannT,FiehnO.Applicationofmetabolomicstoplantgenotypediscriminationusingstatisticsandmachinelearning(使用统计学和机器学习将代谢物组学用于植物基因型区分).Bioinformatics(生物信息学)2002;18增刊2:S241-8.8.KatajamaaM,OresicM.ProcessingmethodsfordifferentialanalysisofLC/MSprofiledata(LC/MS模式数据不同分析的处理方法).BMCBioinformatics(BMC生物信息学)2005;6:179.9.AharoniA,RicdeVosCH,VerhoevenHA,等.NontargetedmetabolomeanalysisbyuseofFourierTransformIonCyclotronMassSpectrometry(禾ll用傅里叶变换离子回旋质谱分析非靶点代谢物组).Omics2002;6(3):217-34.10.HiraiMY,KleinM,FujikawaY,等.Elucidationofgene-to-geneandmetabolite-to-genenetworksinarabidopsisbyintegrationofmetabolomicsandtranscriptomics(结合代谢物组学和转录组学解释拟南芥中的基因-到-基因和代谢物-到-基因网络).TheJournalofbiologicalchemistry(生物化学杂志)2005;280(27):25590-5.11.HiraiMY,YanoM,GoodenoweDB,等.IntegrationoftranscriptomicsandmetabolomicsforunderstandingofglobalresponsestonutritionalstressesinArabidopsisthaliana(在拟南芥中对营养胁迫的综合反应的理解的转录组学和代谢物组学的结合).ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica(美国国家科学院进展)2004;101(27):10205-10.12.OkajimaF,SatoK,TomuraH,等.Stimulatoryandinhibitoryactionsoflysophosphatidylcholine,dependingonitsfattyacidresidue,onthephospholipaseC/Ca2+systeminHL-60leukaemiacells(溶血石粦月旨酰月旦石咸,取决于其脂肪酸残基,对HL-60白血病细胞中的磷酸酶C/Ca2+系统的刺激和抑制作用).TheBiochemicaljournal(生物化学杂志)1998;336(Pt2):491-500,13.HopfgartnerQVaresioE,TschappatV,GrivetC,BourgogneE,LeutholdLA.Triplequadrupolelineariontrapmassspectrometerfortheanalysisofsmallmoleculesandmacromolecules(用于分析小分子禾卩大分子的三联四极线性离子阱质谱仪).JMassSpectrom(质谱杂志)2004;39(8):845-55.14.XiaYQ,MillerJD,BakhtiarR,FranklinRB,LiuDQ.Useofaquadrupolelineariontrapmassspectrometerinmetaboliteidentificationandbioanalysis(四极线性离子阱质谱仪在代谢物识别和生物分析中的应用).RapidCommunMassSpectrom(质谱快速通讯)2003;17(ll):1137-45.51<table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage53</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage54</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage55</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage56</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage57</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage58</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage60</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage61</column></row><table>表2.对于在人血清水性提取物(正电化学电离)中检测的7种前列腺癌生物标记的精确质量、推定的分子式和假设的结构。代谢物ID^J1^精确质量式假设的结构495.3328495.3325517.3147517.3168C24H50NO7PC26H48N07P519.3328519.3325C26H50NO7P521.3481521.3481C26H52N07I523.3640523.3638C26HmN07P541.3148541.3168CmH^NO'P545.3460545.3481C28H52N07POoooOoO力、<力、'。"\_<-ot,0、<,o、-o、P~V<'O、;1/、、-,0、'0_/-A、-<table>tableseeoriginaldocumentpage63</column></row><table>表4.前列腺癌生物标记517.3147,C26H48N07P的MS/MS碎裂(m/z表示[M+H]+质量)<table>tableseeoriginaldocumentpage64</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage65</column></row><table>表6.前列腺癌生物标记521.3481,C26H53N07Pl々MS/MS碎裂(m/z表示+H]+质量)<table>tableseeoriginaldocumentpage66</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage67</column></row><table>表8.前列腺癌生物标记541.3148,C28495N07Pl々MS/MS碎裂(m/z表示[M+H]+质量)<table>tableseeoriginaldocumentpage68</column></row><table>表9.前列腺癌生物标记545.3460,(32^53>^07+的MS/MS碎裂(m/z表示[M+H]+质量)<table>tableseeoriginaldocumentpage69</column></row><table>10.2-羟基-1-棕榈酰-仍-甘油-3-磷酸胆碱和495.3328的碎片离子模式比<table>tableseeoriginaldocumentpage70</column></row><table>表ll.对于在人血清水性提取物(负电电喷雾电离)中检测的7种前列腺癌生物标记的精确质量、推定的分子式和假设的结构。<table>tableseeoriginaldocumentpage71</column></row><table>表12.前列腺癌生物标记481.3171,C23H48N07P的MS/MS碎裂(m/z表示[M-HT质量)<table>tableseeoriginaldocumentpage72</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage73</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage74</column></row><table>表15.前列腺癌生物标记555.3172,C26H54N09P的MS/MS碎裂(m/z表示[M-H]—质量)<table>tableseeoriginaldocumentpage75</column></row><table>表16.前列腺癌生物标记565.3394,C27H52N09P的MS/MS碎裂(m/z表示[M-H]—质量)<table>tableseeoriginaldocumentpage76</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage77</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage78</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage79</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage80</column></row><table>*注意每种方法中所用的母体m/z和2个子代MRM跃迁以粗体表示。列出的其它子代跃迁还可以在将来用于其它方法中。权利要求1.鉴定用于诊断前列腺癌的一种或多于一种的代谢物标记的方法,其包括下述步骤a)将一种或多于一种来自一名或多于一名的患有前列腺癌的患者的样品引入到高分辨率质谱仪中,所述样品包含多种代谢物;b)获得关于所述代谢物的定量数据;c)产生所述定量数据的数据库;d)将来自所述样品的定量数据与来自一种或多于一种参照样品的样品的相应的数据进行比较;和e)鉴定在所述样品和所述一种或多于一种参照样品之间有差别的一种或多于一种的代谢物标记,其中所述一种或多于一种代谢物标记选自在表1中列出的代谢物,或者它们的任何组合。2.权利要求1的方法,其还包括选择对于最佳诊断所需要的最少数目的代谢物标记。3.权利要求1的方法,其中所述高分辨率质谱仪是傅里叶变换离子回旋加速共振质谱仪(FTMS)。4.用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法,所述方法包括下述步骤a)获得来自所述患者的样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)将关于所述一种或多于一种代谢物标记的定量数据与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和d)使用所述比较来诊断前列腺癌或前列腺癌的危险,其中所述一种或多于一种代谢物标记选自在表l中列出的代谢物,或它们的任何组合。5.权利要求4的方法,其中步骤b)包括通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。6.权利要求4的方法,其中所述方法是高通量方法,并且步骤b)包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。7.权利要求4-6中任一项的方法,其中所述一种或多于一种参照样品是从对照个体获得的多种样品;在更早的日期从所述患者获得的一种或多于一种的基线样品;或它们的组合。8.权利要求4的方法,其中所述一种或多于一种代谢物标记选自由溶血磷脂类组成的组中,所述溶血磷脂类包括溶血磷脂酰胆碱,溶血磷脂酰乙醇胺,溶血磷脂酰二甲基乙醇胺,溶血磷脂酰丝氨酸,溶血鞘氨磷酰胆碱,溶血磷脂酰甘油,溶血磷脂酰肌醇,血小板活化因子(PAFs),以及它们的组合。9.权利要求4的方法,其中所述一种或多于一种代谢物标记包括具有或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量的代谢物a)495.3328,b)517.3148,c)519.3328,d)521.3480,e)523.3640,f)541.3148,g)545.3460,h)481.3171,i)531.3123J)541.3422,k)555.3101,1)565.3394,m)567.3546,和n)569.3687;并且其中所述代谢物在患有前列腺癌的患者中减少。10.权利要求9的方法,其中代谢物a)-g)是溶血磷脂酰胆碱-相关的化合物,并且代谢物h)-n)是N,N-二甲基-溶血磷酸乙醇胺-相关的化合物。11.权利要求9的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为如下显示的MS/MS光谱a)在图7中所示,和/或如在表3中所述;b)在图8中所示,和/或如在表4中所述;c)在图9中所示,和/或如在表5中所述;d)在图10中所示,和/或如在表6中所述;e)在图11中所示,和/或如在表7中所述;f)在图12中所示,和/或如在表8中所述;g)在图13中所示,和/或如在表9中所述;h)在图14中所示,和/或如在表12中所述;i)在图15中所示,和/或如在表13中所述;j)在图16中所示,和/或如在表14中所述;k)在图17中所示,和/或如在表15中所述;1)在图18中所示,和/或如在表16中所述;m)在图19中所示,和/或如在表17中所述;和n)在图20中所示,和/或如在表18中所述。12.权利要求11的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为下列分子式a)C24H50NO7P,b)C26H48N07P,c)C26H5。N07P,d)C26H52N07P,e)C26H54N07P,f)C28H48N07P,g)C2SH52N07P,h)C23H48N07P,i)C30H46NO5P,j)C25H52N09P,k)C25H50NO)0P,1)C27H52N09P,m)C27H54N09P,和n)C27H56N09P。13.权利要求12的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为下述结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>14.用于诊断患者中的前列腺癌或前列腺癌的危险的方法,所述方法包括下列步骤a)获得来自所述患者的样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)获得关于所述一种或多于一种代谢物标记中每一种与内部对照代谢物的比例;d)将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和e)使用所述比较来诊断前列腺癌或前列腺癌的危险,其中所述一种或多于一种代谢物标记选自在表l中列出的代谢物,或它们的任何组合。15.权利要求14的方法,其中步骤b)包括通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。16.权利要求14的方法,其中所述方法是高通量方法,并且步骤b)包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。17.权利要求14-16任一项的方法,其中所述一种或多于一种参照样品是从对照个体获得的多种样品;在更早的日期从所述患者获得的一种或多于一种的基线样品;或它们的组合。18.权利要求14的方法,其中所述一种或多于一种代谢物标记选自由溶血磷脂类组成的组中,所述溶血磷脂类包括溶血磷脂酰胆碱,溶血磷脂酰乙醇胺,溶血磷脂酰二甲基乙醇胺,溶血磷脂酰丝氨酸,溶血鞘氨磷酰胆碱,溶血磷脂酰甘油,溶血磷脂酰肌醇,血小板活化因子(PAFs),以及它们的组合。19.权利要求14的方法,其中所述一种或多于一种代谢物标记包括具有或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量的代谢物a)495.3328,b)517.3148,c)519.3328,d)521.3480,e)523.3640,f)541.3148,g)545.3460,h)481.3171,i)531.3123,j)541.3422,k)555.3101,1)565.3394,m)567.3546,和n)569.3687;并且其中代谢物与所述内部对照代谢物的比例在患有前列腺癌的患者中减少。20.权利要求19的方法,其中代谢物a)-g)是溶血磷脂酰胆碱-相关的化合物,并且代谢物h)-n)是N,N-二甲基-磷酸乙醇胺-相关的化合物。21.权利要求19的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为如下显示的MS/MS光谱a)在图7中所示,和/或如在表3中所述;b)在图8中所示,和/或如在表4中所述;c)在图9中所示,和/或如在表5中所述;d)在图10中所示,和/或如在表6中所述;e)在图11中所示,和/或如在表7中所述;f)在图12中所示,和/或如在表8中所述;g)在图13中所示,和/或如在表9中所述;h)在图14中所示,和/或如在表12中所述;i)在图15中所示,和/或如在表13中所述;j)在图16中所示,和/或如在表14中所述;k)在图17中所示,和/或如在表15中所述;1)在图18中所示,和/或如在表16中所述;m)在图19中所示,和/或如在表17中所述;禾口n)在图20中所示,和/或如在表18中所述。22.权利要求21的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为下列分子式a)C24H50NO7P,b)C26h4SN07P,c)C26H5qN07P,d)C26H52N07P,e)C26H54N07P,f)C2SH4SN07P,g)C28H52N07P,h)C23H48N07P,j)C25H52N09P,k)C25H50NO10P,1)C27H52N09P,m)C27H54N09P,禾nn)C27H56N09P。23.权利要求22的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为下述结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>24.用于评价治疗患者中的前列腺癌的疗法的功效的方法,其包括a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)将所述定量数据与从一种或多于一种参照样品获得的相对应数据进行比较;和d)使用所述比较来确定所述疗法是否改善所述患者的健康状况,其中所述一种或多于一种代谢物标记是选自在表1中列出的代谢物,或它们的任何组合。25.权利要求24的方法,其中步骤b)包括通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。26.权利要求24的方法,其中所述方法是高通量方法,并且步骤b)包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。27.权利要求24-26任一项的方法,其中所述一种或多于一种参照样品是从对照个体获得的多种样品;从所述患者获得的一种或多于一种的治疗前基线样品;或它们的组合。28.权利要求24的方法,其中所述一种或多于一种代谢物标记包括具有或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量的代谢物a)495.3328,b)517,3148,c)519.3328,d)521.3480,e)523.3640,f)541.3148,g)545.3460,h)481.3171,i)531.3123,j)541.3422,k)555.3101,1)565.3394,m)567.3546,和n)569.3687;并且其中所述代谢物在患有前列腺癌的患者中减少。29.权利要求28的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为如下显示的MS/MS光谱a)在图7中所示,和/或如在表3中所述;b)在图8中所示,和/或如在表4中所述;c)在图9中所示,和/或如在表5中所述;d)在图10中所示,和/或如在表6中所述;e)在图11中所示,和/或如在表7中所述;f)在图12中所示,和/或如在表8中所述;g)在图13中所示,和/或如在表9中所述;h)在图14中所示,和/或如在表12中所述;i)在图15中所示,和/或如在表13中所述;j)在图16中所示,和/或如在表14中所述;k)在图17中所示,和/或如在表15中所述;1)在图18中所示,和/或如在表16中所述;m)在图19中所示,和/或如在表17中所述;和n)在图20中所示,和/或如在表18中所述。30.权利要求29的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为下列分子式a)C24H5。N07P,b)C26H48N07P,c)C26H5QN07P,d)C26H52N07P,e)C26H54N07P,f)C28H48N07P,g)C28H52N07P,h)C23H48N07P,j)C25H52N09P,k)C25H50NO10P,1)C27H52N09P,m)C27H54N09P,禾Pn)C27H56N09P。31.权利要求30的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>32.用于评价治疗患者中的前列腺癌的疗法的功效的方法,其包括a)从所述患者获得样品;b)分析所述样品,以获得关于一种或多于一种代谢物标记的定量数据;c)获得所述一种或多于一种代谢物标记中的每一种与内部对照代谢物的比例;d)将所述一种或多于一种代谢物标记与所述内部对照代谢物的每一比例与从一种或多于一种参照样品获得的相对应的数据进行比较;和e)使用所述比较来确定所述疗法是否改善所述患者的健康状况,其中所述一种或多于一种代谢物标记是选自在表1中列出的代谢物,或它们的任何组合。33.权利要求32的方法,其中步骤b)包括通过液相色谱质谱(LC-MS)分析所述样品。34.权利要求32的方法,其中所述方法是高通量方法,并且步骤b)包括通过直接注射或液相色谱和线性离子阱串联质谱分析所述样品。35.权利要求32-34中任一项的方法,其中所述一种或多于一种参照样品是从对照个体获得的多种样品;从所述患者获得的一种或多于一种的治疗前基线样品;或它们的组合。36.权利要求32的方法,其中所述一种或多于一种代谢物标记包括具有或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量的代谢物a)495.3328,b)517.3148,c)519.3328,d)521.3480,e)523.3640,f)541.3148,g)545.3460,h)481.3171,i)531.3123,j)541.3422,k)555.3101,1)565.3394,m)567.3546,禾口n)569.3687;其中代谢物与所述内部对照代谢物的比例在患有前列腺癌的患者中减少。37.权利要求36的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为如下显示的MS/MS光谱a)在图7中所示,禾口/或如在表3中所述;b)在图8中所示,和/或如在表4中所述;c)在图9中所示,和/或如在表5中所述;d)在图10中所示,和/或如在表6中所述;e)在图11中所示,和/或如在表7中所述;f)在图12中所示,和/或如在表S中所述;g)在图13中所示,禾口/或如在表9中所述;h)在图14中所示,和/或如在表12中所述;i)在图15中所示,和/或如在表13中所述;j)在图16中所示,和/或如在表14中所述;k)在图17中所示,和/或如在表15中所述;1)在图18中所示,和/或如在表16中所述;m)在图19中所示,和/或如在表17中所述;禾口n)在图20中所示,和/或如在表18中所述。38.权利要求37的方法,其中所述一种或多于一种代谢物进一步分别表征为下列分子式a)C24H50NO7P,b)C26H48N07P,c)C26H50NO7P,d)C26H52N07P,e)C26H54N07P,f)C28H48N07P,g)C28H52N07P,h)C23H48N07P,j)C25H52N09P,k)C25H50NO10P,1)C27H52N09P,m)C27H54N09P,禾口n)C27H56N09P。39.权利要求38的方法,其中所述一种或多于一种代谢物迸一步分别表征为下述结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>40.—种选自由具有或基本上等于下列以道尔顿测量的精确质量的代谢物组成的组的化合物a)531.3123,b)541.3422,c)555.3101,d)565.3394,e)567.3546,和f)569.3687。41.权利要求40的化合物,其进一步分别表征为如下显示的MS/MS光谱a)在图15中所示,和/或如在表13中所述;b)在图16中所示,和/或如在表14中所述;c)在图17中所示,和/或如在表15中所述;d)在图18中所示,和/或如在表16中所述;e)在图19中所示,和/或如在表17中所述;和f)在图20中所示,和/或如在表18中所述。42.权利要求41的化合物,其进一步分别表征为下列分子式a)C30H46NO5P,b)C25H52N09P,c)C25H50NO10P,d)C27H52N09P,e)C27H54N09P,和f)C27H56N09P。43.权利要求42的化合物,其进一步分别表征为下列结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>44.权利要求40-43任一项的一种或多于一种化合物用于诊断前列腺癌的应用。45.权利要求40-43任一项的一种或多于一种化合物用于评价患有前列腺癌的患者中的疗法的功效的应用。全文摘要本发明描述用于预测存在前列腺癌的健康状况指征的方法。所述方法测量叫作代谢物的特异性小的生物化学物质在来自具有未确定的健康状况的患者的血液样品中的强度,并且将这些强度与在健康个体群体中观察到的强度和/或与先前在证实的前列腺癌-阳性个体群体中观察到的强度进行比较。所述方法使得执业者能够确定筛查的患者对于前列腺癌是阳性的可能性。文档编号C07F9/10GK101454331SQ200780018837公开日2009年6月10日申请日期2007年3月23日优先权日2006年3月24日发明者埃林·宾厄姆,肖恩·里奇申请人:菲诺梅诺米发现公司
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