糖尿病生物标志物及其应用
【专利说明】
[0001] 优先权?目息
[0002] 本发明专利申请要求于2012年8月1日提交的PCT专利申请NO. PCT/ CN2012/079497的权益，该专利申请在此全部引用作为参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及生物标志物领域，具体地涉及II型糖尿病标志物及其应用。
【背景技术】
[0004] II型糖尿病是一种受遗传因素和环境因素共同影响的复杂失调，已在全世界成为 一个主要公共健康问题。目前，研宄潜在的遗传因素对II型糖尿病的影响主要是通过全基 因组关联研宄（GWAS)，关注于从生物体基因组中识别遗传组分。最近，研宄表明，II型糖 尿病发展的危险因素还可能包括来源于"另一个基因组"的因素，即"肠道微生物组"（也叫 "肠道宏基因组"）。
[0005] 在肠道宏基因上先前的宏基因组研宄，主要利用16S rRNA测序及鸟枪法（WGS)测 序，已经提供了一个共生的微生物群落以及其功能的概貌。例如，MetaHIT联盟于2010年 建立了包含330万个基因的人类肠道微生物基因集。值得注意的，一个更加广泛的肠道微 生物集及其基因随后在，"人类肠道宏基因组计划联盟"（HMPC)中公开。
[0006] 然而，为了了解II型糖尿病，需要更多的研宄工作。
【发明内容】
[0007] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明是基于发明 人的下列发现而完成的：
[0008] 在人类疾病包括世界上最流行的内分泌疾病II型糖尿病（T2D)中，肠道微生物 的评估和鉴定已经成为主要的研宄领域。为了分析II型糖尿病患者的肠道微生物组成， 发明人开发了一套方案，用于宏基因组关联研宄（MGWAS)，并且开展两步宏基因组关联研宄 (MGWAS)，基于对来自344位中国人的肠道微生物DNA的深度鸟枪测序。发明人鉴定并且验 证了?60, 000个II型糖尿病关联标记物。为了开发利用肠道微生物进行II型糖尿病分 类的潜力，发明人开发了一种基于基因标记物的疾病分类系统，使用的基因标记物是利用 最小冗余-最大相关特征选择法（mRMR)筛选出来的50个基因标记物，其被定义为一组最 优基因集。为了直观地评价基于这50个肠道微生物基因标记物的II型糖尿病的风险，发 明人计算出一个健康指数。本发明的数据为II型糖尿病相关的肠道宏基因组的特性提供 了具有洞察力的见解，为未来研宄肠道宏基因组在其他相关失调中的病理学作用提供了示 例，为基于肠道微生物评估个体具有如此疾病的风险方法提供了潜在用途。
[0009] 根据本发明的第一方面，本发明提出了一组分离的核酸，所述一组分离的核酸由 具有SEQ ID NO: 1-50所示的多核苷酸序列的核苷酸所构成。根据本发明的实施例，每个分 离的核酸可能被当成动物异常状态的所述生物标志物。例如，异常状态是糖尿病，任选地， 是II型糖尿病。本发明还进一步提出了一组分离的核酸，其由具有SEQ ID N0:l-50至少 之一所示的多核苷酸序列的核酸构成。
【主权项】
1. 一组分离的核酸，其由具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的核苷酸构成。
2. -种确定对象异常状态的方法，其特征在于，包括步骤：确定所述对象肠道微生物 菌群中是否存在核苷酸，其中，所述核苷酸具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述异常状态是糖尿病，任选地是II型糖 尿病。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，检测所述对象的排泄物，从而确定是否存 在具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核苷酸，任选地，所述排泄物为粪便样 本。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示 的多核苷酸序列的所述核苷酸进一步包括： 从所述对象的所述排泄物中分离核酸样本； 基于所获得的核酸样本，构建DNA文库； 对所述DNA文库进行测序，以便获得测序结果；以及 基于所述测序结果，确定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核 苷酸。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测序步骤是利用第二代测序方法或 第三代测序方法进行的。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测序步骤是利用选自HiSeq200、 S0LID、454和单分子测序装置的至少一种进行的。
8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示 的多核苷酸序列的核苷酸进一步包括： 将所述测序结果与具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核苷酸进行比对； 以及 基于比对结果，确定是否存在具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的所述核苷 酸。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述比对步骤是利用选自S0AP2和MAQ的 至少一种进行的。
10. 根据权利要求2所述的方法，进一步包括步骤： 确定具有SEQIDNO: 1-50所示的多核苷酸序列的核苷酸的相对丰度；以及 将所述相对丰度与预测的临界值进行比较。
11. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，存在具有SEQIDN0:6-9, 11-12, 16-17， 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37和48至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在具 有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 18, 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47 和 49-50 至少之一所示的多核 苷酸序列的核苷酸，是异常状态的指示，特别地，为糖尿病，更特别地，为II型糖尿病。
12. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，存在具有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 18， 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47和49-50至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在具 有SEQIDN0:6-9, 11-12, 16-17, 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37 和 48 至少之一所示的多核 苷酸序列的核苷酸，是健康对象的指示，特别地为就糖尿病而言，更特别地，为就II型糖尿 病而言。
13. -种确定对象中异常状态的方法，包括确定与所述异常状态相关生物标志物的所 述相对丰度。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述异常状态是糖尿病，任选地是II型 糖尿病。
15. 根据权利要求14所述方法，其特征在于，在所述对象肠道菌群中，所述生物标志物 是具有SEQIDNO: 1-50至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸。
16. 根据权利要求14所述方法，其特征在于，存在具有SEQIDNO:6-9, 11-12, 16-17， 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37和48至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在具 有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 18, 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47 和 49-50 至少之一所示的多核 苷酸序列的核苷酸，是糖尿病的指示，更特别地，是II型糖尿病。
17. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，存在具有SEQIDNO: 1-5, 10, 13-15, 1 8, 21，24, 31-32, 34, 36, 38-47和49-50至少之一所示的多核苷酸序列的核苷酸或者不存在 具有SEQIDN0:6-9, 11-12, 16-17, 19-20, 22-23, 25-30, 33, 35, 37 和 48 至少之一所示的多 核苷酸序列的核苷酸，是健康对象的指示，特别地为就糖尿病