基于证据的转换算法特别用于评估生物标志物的用途的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年7月18日提交的美国临时申请号62/026,241的优先权，该申请的内容通过引用整体并入本文。

发明领域

本发明涉及评估受试者(例如，人类患者)可能由于内部驱动或外部施加的事件(例如，不足的饮食、暴露于毒素、识别的疾病状态、其他医学病况或其他类型的干扰)而具有的各种生理需求的方法。所述方法的方面是计算机辅助的，并且可以用于评估受试者对营养或药物支持的需求。因此，本发明的特征在于配置成执行本文方法的计算机系统以及含有用于执行方法的程序代码的计算机可读介质，所述方法包括评估受试者对营养或药物支持的需求的方法。作为分析的一部分，本发明还包括生物转换曲线(translationcurve)的生成，并且通过本方法获得的信息可以扩展到包括依赖于与给定生物标志物相关的多个分析物的复杂分析的治疗方法。在另一方面，本发明的特征在于针对给定受试者(例如，人类患者)或受试者组(例如，暴露于类似条件的家畜群(aherdoflivestock)或作物(cropofplants))定制的药物或生理学上可接受的组合物。

发明背景

包括硫胺素(维生素b1)、核黄素(维生素b2)、烟酸(维生素b3)、吡哆醇(维生素b6)、叶酸(维生素b9)、生物素(维生素b7)和钴胺素(维生素b12)的b族维生素用作整个身体的酶途径的辅因子或共底物，并因此是最重要的营养生物标志物之一。高剂量的b族维生素可以部分地补偿常见的单核苷酸多态性(snp)，所述snp导致这些途径中的酶表现出降低的结合亲和力和因此更低的反应速率(amesetal.,am.j.clin.nutr.75:616-658,2002；amesetal.,于nutrigenomics:discoveringthepathtopersonalizednutrition277-293,2006)。对先天的代谢错误(iem)的研究揭示了维生素辅因子和依赖于它们的酶之间的亲密关系。例如，已证明向患有遗传性酶缺陷的患者施用超生理量的相应的维生素辅因子至少部分恢复了酶功能(ames,arch.biochem.biophys.423(1):227-234,2004)。虽然在文献中讨论的许多iem代表完全酶功能障碍的极端和/或罕见实例，但是已经显示相同的机制在具有部分酶损伤的个体中起作用。一个很好的例子是编码亚甲基四氢叶酸还原酶(mthfr)的基因，它是同型半胱氨酸和叶酸代谢的核心。已经显示许多snp影响mthfr，并且其中一些在普通人群中相对常见，影响高达20％的个体(leclercetal.,ncbibookshelfidnbk6561)。高同型半胱氨酸水平与心血管疾病有关(waldetal.,bmj325:1-7,2002)并且，因此影响mthfr的snp可能是研究最多的；我们已经看到这种突变与同型半胱氨酸水平相关的显著性在叶酸和核黄素耗尽的病况下被放大(scott,proc.natl.acad.sci.usa98(6):14754-14756,2001；mcnultyetal.,circulation113:74-80,2006；和weisbergetal.,atherosclerosis156:409-415,2011)。

发明概述

在第一方面，本发明的特征在于生成功能需求分数的方法，其指示个体受试者(或患者)是否处于特定生理状态或者是否具有特定生理需求。如下文进一步描述的，这些状态和需求在本文中称为“生物标志物”，并且评估分析物(例如，生成与相应生物标志物相关的生物转换曲线)的方法构成本发明的第二方面。

生成功能需求分数的方法可以包括以下步骤：(a)提供来自受试者的样品；(b)测量样品中与生物标志物相关的多个分析物；(c)对于高于或低于指定正常限度的每个分析物，指定反映分析物和生物标志物之间的关系强度的分配的关系分数；(d)通过对每个分配的关系分数求和生成总分配的关系分数；和(e)使用总分配的关系分数来生成功能需求分数。

一旦可用，可以以各种方式使用总分配的关系分数，以生成或鉴定功能需求分数，并从而评估相应的生物标志物。例如，计算机系统可以将总分配的关系分数以其最初被产生的形式或以进一步被处理的形式映射到生物转换曲线上，以确定功能需求分数。或者，计算机系统可以将总分配的关系分数并入用于解决功能需求分数的方程中。然后可以将功能需求分数与功能需求标度(例如，数字标度(例如，方便起见为从0到10)或比色标度)进行比较，所述功能需求标度已经被划定以表示限度，在所述限度内患者的功能需求分数转化为正常功能需求或正常生理状态(在这种情况下不需要干预)或异常功能需求或异常生理状态(在这种情况下，将考虑和/或推荐干预)。例如，患者的功能需求分数可以指示对营养生物标志物或中等或高度干扰的生理状态(例如，显著的生态失调)的中等或高度功能需求。尽管我们选择指的是中等和高度功能需求，但是应当理解，当然也可以使用不同的术语(例如，“有些升高”或“显著升高”)。此外，还可以容易地定义附加类别(即，多于这里所示的两个类别“中等”和“高度”)。在一个实施方案中，受试者的需求被分类为超过正常需求一定的百分比或倍数增加。

在任何实施方案中，受试者可以是哺乳动物；样品可以是组织、血液、血清、血浆或尿液样品；并且当样品是尿液样品时，该方法可以任选地进一步包括测量尿液样品中的肌酐水平的步骤。

在任何实施方案中，本发明的方法可用于评价生物标志物，所述生物标志物是生物分子。例如，生物标志物可以是维生素a(类胡萝卜素)、维生素e(生育酚)、coq10、基于植物的抗氧化剂、维生素c、α-硫辛酸、谷胱甘肽、硫胺素(维生素b1)、核黄素(维生素b2)、烟酸(维生素b3)、吡哆醇(维生素b6)、生物素(维生素b7)、叶酸(维生素b9)、钴胺素(维生素b12)、锰、钼、镁、锌、核酸、脂质或脂肪分子、益生菌、胰酶、线粒体功能障碍的标志物、由微生物(例如，细菌、病毒或真菌)选择性表达的分子或癌症特异性抗原。在各种实施方案中，可以评估生物分子的表达水平、活性水平或转录后或翻译后状态(例如，甲基化)。

在具体实施方案中，(a)生物分子是coq10，并且多个分析物包含乳酸(h)、琥珀酸(h)、β-oh-β-甲基戊二酸(h)、coq10(l/h)或其组合；(b)营养生物标志物是维生素c，并且多个分析物包含胱氨酸(h)、谷胱甘肽(l)、8-ohdg(h)或其组合；(c)生物分子是核黄素(维生素b2)，并且多个分析物包含丙酮酸(h)、α-酮戊二酸(h)、琥珀酸(h)、己二酸(h)、辛二酸(h)、犬尿酸(h)、α-酮异戊酸(h)、α-酮异己酸(h)、α-酮-β-甲基戊酸(h)、戊二酸(h)、组氨酸(h)、α-氨基己二酸h)、肌氨酸(h)或其组合；(d)生物分子是烟酸(维生素b3)，并且多个分析物包含丙酮酸(h)、异柠檬酸(h)、α-酮戊二酸(l/h)、苹果酸(h)、β-oh-β-甲基戊二酸(h)、5-oh-吲哚乙酸(l/h)、犬尿酸(h)、喹啉酸(l)、α-酮异戊酸(h)、α-酮异己酸(l)、α-酮β-甲基戊酸(h)、黄尿酸(l)、异亮氨酸(l)、亮氨酸(l)、赖氨酸(l)、甲硫氨酸(l)、苯丙氨酸(l)、苏氨酸(l)、色氨酸(l)、缬氨酸(l)、丙氨酸(l)、谷氨酸(h)、酪氨酸(l)或其组合；(e)生物分子是钴胺素(维生素b12)，并且多个分析物包含乳酸(h)、琥珀酸(l)、5-oh-吲哚乙酸(l)、亚氨基谷氨酸(h)、甲基丙二酸(h)、组氨酸(h)、异亮氨酸(h)、亮氨酸(l/h)、甲硫氨酸(l)、苯丙氨酸(h)、缬氨酸(h)、半胱氨酸(h)、α-氨基己二酸(h)、胱硫醚(h)、氨(h)、甘氨酸(h)或肌氨酸(h)或其组合；或者(f)生物分子是镁，并且多个分析物包含乳酸(h)、柠檬酸(h)、异柠檬酸(h)、5-oh-吲哚乙酸(l)、苯丙氨酸(h)、牛磺酸(l)、氨(h)、鸟氨酸(h)、尿素(l)、乙醇胺(h)、镁(l/h)或其组合。名称“(h)”表示当以高于正常预期水平存在时分析物通常被认为是异常的，名称“(l)”表示当以低于正常预期水平存在时分析物通常被认为是异常的，以及名称(l/h)表示当以比通常预期的更高或更低的水平存在时，分析物被认为是异常的。

在任何实施方案中，本发明的方法可用于评估生物标志物，所述生物标志物是生理状态。在具体实施方案中，生理状态：(a)在暴露于病原体、微生物、毒素、放射性物质、烟雾、紫外线、热或变应原之后形成；(b)是关节病、生态失调、胰腺功能不全或精神疾病的状态；(c)发生在衰老、神经疾病、心脏病、血管疾病、骨质疏松症、癌症、肝衰竭、肾衰竭、生态失调、听力丧失、视力丧失或肌肉萎缩的情况下；(d)作为医疗或医疗事件的不想要的副作用发生；或者(e)特征为炎症。例如，生理状态在暴露于毒素后形成，并且多个分析物可包括柠檬酸、顺乌头酸、异柠檬酸、戊二酸、α-酮基苯乙酸、α-羟基异丁酸、乳清酸、焦谷氨酸、铅、汞、锑、砷、镉或其组合。当其以异常高的水平存在时，多个分析物中的每一种都是异常的。

从关系标度生成所分配的关系分数。在一个实施方案中，关系标度是一系列值，其中最低值被分配给表示分析物与生物标志物之间的最弱关系的一条数据，最高值被分配给表示分析物与生物标志物之间的最强关系的一条数据，以及最低值和最高值之间的值被分配给表示分析物与生物标志物之间的关系在最弱关系和最强关系之间的关系的数据。数据可以凭经验生成或可以已被公开报道。

使用总分配的关系分数来生成功能需求分数的步骤包括将总分配的关系分数以其最初被产生的形式或以进一步被处理的形式映射到生物转换曲线，以确定功能需求分数。在一些实施方案中，总分配的关系分数(a)除以潜在的总分配的关系分数并表示为其分数或百分比，从而指示分析物异常的程度；和(b)将分析物异常的程度映射到生物转换曲线上以确定功能需求分数。使用总分配的关系分数来生成功能需求分数的步骤可包括将总分配的关系分数并入表示生物转换曲线的方程中并求解功能需求分数。例如，方程可以是y＝[(10·x)^z/(10^z)]或y＝[(10·x)^z/(10^z)]·10，其中y是功能需求分数，x是总分配的关系分数除以总潜在关系分数，并且z是大于零并且小于或等于10的数。在一些情况下，z是phi(～1.618)。将功能需求分数与定义生物标志物或能够调节生物标志物的试剂的功能需求的功能需求标度进行比较。当功能需求是正常需求时，其可以被指定为最大定义的功能需求的约20％或以下的任何功能需求分数。中等升高的需求可以被指定为大于最大限定功能需求的约20％但小于80％的任何异常，并且高度功能需求可以被指定为最大限定功能需求的80％或以上。

分配的关系分数、总分配的关系分数、功能需求分数或生物转换曲线或方程，其中针对它们比较分析物异常程度，可以通过计算机系统和/或使用计算机可读介质生成。

在功能需求分数指示患者处于不合需求的生理状态或具有特定生理需求的情况下，可以通过后面进一步描述的动作来治疗患者。因此，在第三方面，本发明的特征在于基于功能需求分数开具治疗或治疗患者的方法。例如，如果发现患者对营养生物标志物具有中等升高的或高的功能需求，则可向患者施用营养生物标志物，或者如果患者的生理状态被中等或高度扰动则可治疗或积极治疗患者。下文进一步提供治疗方案的实例。因此，本发明的特征在于通过包括以下步骤的方法治疗怀疑具有缺陷生物标志物的患者的方法：(a)提供来自患者的样品；(b)测量样品中与生物标志物相关的多个分析物；(c)对于高于或低于指定正常限度的每个分析物，指定反映分析物和生物标志物之间的关系的强度的指定关系分数；(d)通过对每个分配的关系分数求和生成总分配的关系分数；(e)使用总分配的关系分数来确定患者相对于生物标志物有缺陷的程度；和(f)根据确定的需求治疗患者。

使用总分配的关系分数来生成功能需求分数的步骤可以包括以下步骤：(a)将总分配的关系分数以其最初被产生的形式或者进一步被处理的形式映射到生物转换曲线，以确定功能需求分数，或者(b)将总分配的关系分数并入表示解决功能需求分数的生物转换曲线的方程中。生物标志物可以是营养生物标志物，在这种情况下，治疗患者可以包括改变患者的饮食或施用膳食补充剂。生物标志物可以是生理状态，在这种情况下治疗患者可以包括施用将生理状态改变为更理想的规范的治疗。

在另一方面，本发明的特征在于开发用于评估生物标志物的工具的方法。这些方法可以包括使用计算机系统生成生物转换曲线，其显示了确定分析物异常程度和功能需求标度之间关系的数据的最佳拟合。方法还可以包括建立关系标度以对生物标志物和多个分析物之间的关系的证据强度进行分级。方法可以进一步包括检查与分析物和生物标志物之间的关系相关的证据，并且生成与生物标志物相关的多个分析物内的每个分析物的关系分数。

在另一方面，本发明的特征在于一种含有经配置用于生成生物转换曲线的程序代码的计算机系统或计算机可读介质。

在另一方面，本发明的特征在于生成用于构建生物转换曲线的数据的方法。该方法可以包括以下步骤：(a)提供多个不同的混合物，包括第一混合物和第n混合物，其中，相对于彼此，第一混合物包括最低剂量的活性剂，第n混合物包括最高剂量的活性剂，并且第一混合物和第n混合物之间的每种混合物包含在最低剂量和最高剂量之间被滴定的活性剂剂量；(b)向感兴趣群体内的一组受试者中的每个受试者施用每种不同的混合物，其中首先施用第一混合物，最后施用第n混合物，并且在施用第一混合物的时间和施用第n混合物的时间之间的某一时间点依次施用每种中间混合物；和(c)在施用每种混合物后从受试者获得生物样品。该方法还可以包括以下步骤：(d)测量生物样品中与生物标志物相关的多个分析物的表达或活性水平，所述生物标志物又是活性剂或受活性剂影响。该方法还可以包括以下步骤：(e)向高于或低于表达或活性的指定正常限度的每个分析物分配反映分析物和生物标志物之间的关系的强度的分配的关系分数。该方法还可包括以下步骤：(f)使用分配的关系分数来确定在每个受试者中施用多个不同的混合物中的每一个之后观察到的平均分析物异常程度。该方法还可以包括以下步骤：(g)将平均分析物异常程度转化为功能需求标度。在施用第一混合物后观察到的平均分析物异常程度可以等于最大功能需求分数，在施用第n混合物后观察到的平均分析物异常程度可以等于最小功能需求分数，并且在最小和最大功能需求分数之间以线性方式插入施用第一混合物和第n混合物之间的每种混合物后观察到的平均分析物异常程度。包括这些步骤的任何组合的方法可以进一步包括使用计算机系统或计算机可读介质(例如，通过确定与生物标志物相关分析物异常程度和功能需求分数的图最佳拟合的曲线来生成生物转换曲线)。

在另一方面，本发明的特征在于一种被配置为生成来自受试者的样品的功能需求分数的计算机系统。计算机系统可以包括：存储介质，其存储：(a)来自样品的与生物标志物相关的多个分析物的测量结果，以及(b)对于高于或低于指定正常限度的每个分析物，指定反映分析物和生物标志物之间的关系的强度的分配的关系分数的信息；和至少一个处理器，其经配置来处理测量结果和指定所分配的关系分数的信息以生成功能需求分数。该处理可以包括：通过对所分配的关系分数中的每一个求和来生成总分配的关系分数，和使用总分配的关系分数生成功能需求分数。

在另一方面，本发明的特征在于一种存储软件的计算机可读介质，该软件用于从来自受试者的样品产生功能需求分数。软件可以包括用于使计算机系统接收来自样品的与生物标志物有关的多个分析物的测量结果的指令，，并可以进一步包括指令，针对高于或低于指定正常限度的每个分析物，所述指令用于使计算机系统接收反映了分析物和生物标志物之间的关系强度的分配的关系分数的指定；通过对每个所分配的关系分数求和来生成总分配的关系分数；以及使用总分配的关系分数来生成功能需求分数。

附图简述

图1a、1b和1c是根据本发明的方法生成并组织的数据的示意图。图1a示出了与生物标志物b2的潜在总关系分数相关的数据。对八个分析物与维生素b2的关系的强度进行评分，然后发现在从患者预测获得的样品中异常高。图1b示出了组织用于确定与b2相关的各种分析物中的异常程度的数据的代表性方式，并且图1c是生成同源生物转换曲线的图。

图2示出了功能需求分数和相应的生物转换曲线的计算的一般示例。

图3示出了对样品评估生物标志物b2。

图4示出了对样品评估生物标志物b3。

图5示出了对样品评估生物标志物b12。

图6示出了个人营养建议。

图7是示出确定限定对患者的正常、升高和高度功能需求的边界的步骤的直方图，其中生物标志物是肠微生物组的生物多样性。

发明详述

目前，大多数医生通过确定患者是否具有明显的临床缺陷综合征来评估患者的营养需求。一些医生直接测量选择的维生素，特别是b族维生素中的那些维生素，但是这些测试可能由于这些辅因子在血清或血浆中被严格调节的方式而应用有限。实际上，维生素缺陷综合征如pellagra(维生素b3缺陷)主要仍然是临床诊断，并且，“异常的”维生素水平在此类情况下已针对明显缺陷被粗略定义。在新千年中的几个发展表明，现在是重新评估这个医疗保健领域的时候。人类基因组的测序已经增强了生化个体性的概念和个性化医疗的潜力，并且更多的整体方法，诸如在系统生物学中采用的方法，已经增强了我们的观点，即现有的营养和营养状况测试方法(以及其他分析)可以并应当加以改进。

本文所述的方法包括用于确定一般生物标志物包括营养生物标志物的状态的新方法。这些方法最终依赖于我们对其中一个给定生物标记物是活性的或者由此可以评估一个给定生物标志物的生理过程(例如，生物化学一个或多个途径)的理解，并且本发明的方法的优点是任何给定的生物标志物的分析可以得到改善，因为影响标志物的生理学(例如，生物化学一个或多个途径)的理解得到了改善。可以直接评估许多生物标志物，包括营养生物标志物。例如，可以评估在从患者获得的样品中生物标志物的量或活性水平(并且这可以作为本发明的方法的一部分或作为本发明的方法的辅助而完成)。然而，单独的直接评估不能检测功能缺陷。例如，维生素b12的血清测量结果是出乎意料地不一致，并且在某些情况下可能不准确地被报告为低或高，以及在存在边界或功能缺陷的其他情况下误导为“正常”(gaby,nutritionalmedicine2011:91-92,2011；还参见linder,nutritionalbiochemistryandmetabolism,withclinicalapplications1985:300,1985)。类似地，即使测量红细胞叶酸的较新实践比在血清中测量该生物标志物更准确，但红细胞叶酸受红细胞中维生素b12和铁状态的影响，并且也不总是可靠的度量(gaby,nutritionalmedicine2011:74,2011)。与依赖于直接测量相反，本发明的方法包括在从受试者获得的样品中测量多个与生物标志物相关的分析物(例如，2-25个分析物或更多(例如，约25-50、50-75、75-100或100-250个分析物))。分析物可以包括在由依赖于所讨论的营养生物标志物的酶催化的生化反应的任一侧上的氨基酸和有机酸。当酶反应受损时，前体达到异常高的浓度，并且下游产物的浓度趋于降低。已经在血液(或血液成分，诸如血浆或血清)、尿液、脑脊液(csf)和其他体液中测量了氨基酸和有机酸，并且可以在本发明的方法的情况下测量在这样的样品以及粪便样品和组织样品(例如，从诸如活检的程序获得的样品或从面颊刮擦获得的上皮细胞)中的分析物。分析物和营养生物标志物之间的一些关系比其他更强，并且几个生物标志物可与给定的分析物相关。在个体患者的情况下解释来自此类复杂且相关的途径的数据充满挑战，而本发明的方法实现了这一点。

尽管已经开发了用于评估和治疗人受试者的本发明的方法，但受试者可以是其中分析物反映生物标志物的状态的任何生物实体。例如，受试者可以是任何哺乳动物，包括人、驯养动物(例如，家猫或狗)、研究动物(例如，啮齿动物或非人灵长类动物)或家畜。受试者还可以是收获用于物质消耗(例如，用于食品、衣服或其他纺织品、家畜饲料、生物燃料或药物)的作物或作物成员(例如，栽培植物、真菌或藻类)。当受试者是植物时，其可以是甘蔗、南瓜、玉米、小麦、水稻、木薯、大豆、干草、马铃薯、棉花或烟草植物，并且样品可以作为整体或其部分从该植物提取(例如，样品可以是来自根、根状茎、茎、叶、花、果实或种子的提取物)。

考虑到生理过程和生物化学途径的复杂性，并且鉴于本发明的方法可以广泛应用于许多类型的动物和植物，应当理解，一些情况下给定部分可以是生物标志物或分析物。例如，维生素b2可以是生物标志物，同时，在维生素b2用于指示不同生物标志物的状态时，在这种情况下，维生素b2可以用作多个分析物之一。

术语“约”在本文中用于指示这样的值，其包括针对所采用的装置或方法用以确定所述值或该值的正或负10％(无论哪个更大)的内在误差变化。

“分析物”是指任何物质(例如，生物分子)、任何更复杂的实体(例如，组织中的细胞或存在于例如血液、csf、唾液、粪便或尿中的细胞(例如，任何类型的白细胞或红细胞))或状态(例如，血压或血糖水平)，可用于指示生物标志物的功能状态。例如，分析物可以是充当化学反应的底物或通过与所讨论的生物标志物具有一些功能关系的生物途径或系统中的化学反应产生的化合物或分子。例如，分析物可以用作代谢途径中的化学反应的底物，其中营养生物标志物用作酶的辅因子。给定的分析物可以与多于一种营养生物标志物相关。例如，当评估营养生物标志物b12、另一种b族维生素(例如，b6)或另一种维生素诸如维生素a或维生素e时，可以甘氨酸作为分析物检查。

“分配的关系分数”是指当分析物被发现与获自患者的样品中规定的标准(例如，表达或活性水平)不同时，分配给分析物的一些量级(即不为零)的关系分数。当分析物是异常的(即，以比规定的标准更高或更低的水平存在或者比规定的标准更多或更少的功能活性)时，所分配的关系分数具有与关系分数相同的值。当分析物是正常的或在正常限度内(即，以在规定的标准内的一定量或活性水平存在)，则不将关系分数分配给该分析物。或者，并且实际上，计算机系统可以不采用值(即，所分配的关系分数将为零，否则被否定或中和)。

“生物转换曲线”是线性或曲线图，针对其可对功能需求分数作图或比较，以确定其样品被测试了与生物标志物相关的多个分析物(例如，营养生物标志物)的受试者是否具有正常需求(即，当前被满足并且不需要干预来改善受试者的健康、持续良好健康或感觉健康的预后的需求)或是否具有在某种程度上升高的需求(例如，中等升高的需求或高度功能需求)，由此表明需要营养生物标志物的治疗性操作处理。本领域的普通技术人员将理解的是，线性或曲线图可以由数学方程表示。因此，生物转换曲线也可以描述为描述多个分析物与生物标志物(例如，已经响应于干预(例如，将生物标志物施用于本文进一步描述的受试者群体)而被扰乱的生物标志物)之间关系的数学表达式。因此，可以通过从图中绘制(例如，使用图的图形表示上的轴)或通过使用描述图和其上的点的方程求解功能需求分数，来确定功能需求分数。

“生物标志物”是指可以通过本文的方法客观评价的生物分子或生理状态，并且其作为结果用作个体受试者健康状况的指标。当生物标志物是生物分子时，其可以是通过内源性生产或获取(例如，消耗或暴露)而在体内发现的元素、化学化合物或更复杂的部分。生物分子可以是有机的或无机的。例如，生物标志物可以是维生素、脂质、矿物质(以元素形式或化合物形式；例如，钙、铁、钾或锌)、核酸(例如，基因)、肽(例如，神经肽)或蛋白质(例如，酶、激素、转录因子或生长因子)。当生物标志物可以根据受试者的饮食(例如，其中生物标志物存在于食物中或根据受试者的饮食在受试者中变化)而波动时，其可以被进一步描述为营养生物标志物。因此，“营养生物标志物”是可以例如，被消耗(例如，维生素或矿物质)或以其它方式与饮食或营养状态相关的物质。在生物标志物是生理状态的情况下，其可以是通过受试者内部机制(例如，已认知的疾病过程，诸如癌症或其他干扰，诸如吸收微量营养物失败)或外部机制(例如，暴露于毒素、辐射、变应原或其他有害力)产生的受试者的生理病况。生物分子可以在正常状态(即，当化合物或分子正常发挥作用时，由占优势的医学认知认为存在的状态)或与疾病过程或其他干扰相关的修饰状态(例如，聚集的、螯合的、二聚化的、糖基化的、甲基化的、酰胺化的、磷酸化的等)下被评估。在一些情况下，生物标志物和任何后续治疗可以是同一个和相同的。例如，生物标志物可以是给定的维生素或矿物质，所述维生素或矿物质经本发明的方法确定为是受试者缺乏的，从而推荐该受试者消耗该维生素或矿物质。在其他情况下，生物标志物和任何后续治疗可以是不同的。例如，当生物标志物是表示不良反应(例如，对变应原或毒素的不良反应)的化合物或分子时，治疗可以是用于治疗不良反应的药物(例如，抗组胺剂、解毒剂或抗毒素药(counter-toxin))。

“功能需求分数”是针对个体受试者开发的生理状态或生理需求的指示。分数可以是数字，但不一定是数字；分数可以由颜色、符号或其他记号表示或转换为颜色、符号或其他记号。

尽管术语“患者”可以用于指患有某种认知的医学病况(例如，癌症或精神疾病)的个体，但是我们也可以使用该术语更一般地指代任何受试者或个体，而不管其健康状态。我们倾向于将“受试者”称为经受本发明的方法的个体植物或动物，并且将“患者”称为随后由于检测到的异常而治疗的受试者。本发明的方法可以包括选择具有怀疑或认知的营养或医学需求的受试者的步骤。或者，可以为了监测健康状态并接受早期干扰指示(如通过轻微升高的功能需求所证明的)的目的而选择其明显是健康的受试者(例如，蓬勃发展的植物或健康良好的动物)。因此，在一些实施方案中，考虑受试者的医学病况，并且在其它实施方案中，对明显健康的受试者实施方法或不考虑受试者的健康状态或关于受试者健康状态的其他信息而实施方法。因此，本文所述的方法可包括或排除执行一个(或另一)诊断测试或治疗程序的步骤。例如，确定功能需求分数的方法可包括使受试者经受另一诊断测试(例如，对慢性病况症诸如糖尿病的测试，内分泌功能的测试，检测癌症(例如，成像程序)、炎症或动脉粥样硬化的测试，或评估精神敏感或精神疾病的测试)。

我们可以将术语“肽”和“蛋白质”可互换地用于指氨基酸残基的聚合物，而不管其长度、序列或翻译后修饰。当涉及较短的聚合物诸如神经肽或较大的天然存在的或合成的蛋白质的任何片段时，我们倾向于优选术语肽，而当提及蛋白质(诸如酶、激素、转录因子和生长因子)的全长的天然存在或合成的形式时，我们倾向于术语蛋白质。

“关系标度”是指指示分析物和生物标志物之间的关系的强度的值的范围，其可以方便地表示为数值(例如，正整数或水平)。与其他指标或分数一样，关系标度可以由数字范围表示，但不一定是数字。关系标度可以由颜色、符号或其他记号的范围表示或转换为颜色、符号或其他符号的范围。

“关系评分”是指基于与给定生物标志物(例如，营养生物标志物)相关的多个分析物中的每种分析物的关系标度生成的值(例如，数值)。

“总分配的关系分数”是指通过将与给定生物标志物(例如，营养生物标志物)相关的多个分析物中的每一个的分配的关系分数求和而生成的值(例如，使用数值执行方法的情况中的数量)。如上所述，实际上，在一些情况下不存在分配的关系分数，因为对于以一定量存在或在指定规范内具有活性水平的每种分析物而言，其为零。因此，在实践中，多个分析物中的任何这样的分析物的分配的关系分数对总分配的关系分数没有贡献。例如，在分析物a、b和c与营养生物标志物x相关的情况下，营养生物标志物x的总分配的关系分数是a的分配的关系分数、b的分配的关系分数和c的分配的关系分数的总和(记住，如果这些分析物中的任何一个或多个在正常限度内，则它们的分配的关系分数为零)。所分配的关系分数表示分析物和生物标志物之间的关系的强度，因为该关系在某个时间点被理解和确定。因此，随着且当新的科学证据变得可用时，关系标度、分配的关系分数和总分配的关系分数可随时间而改变。任何给定的总分配的关系分数可随着受试者随时间改变的病况而改变(因为所分配的关系分数取决于在从受试者获得的样品中给定分析物是否存在或在正常范围内是具有活性的)。

“总潜在关系分数”是指所评估的多个分析物中的所有分析物的关系分数的总和，而不管在来自患者或受试者的生物材料样品中，分析物是否在指定的正常范围内。

可以通过在计算机系统上运行软件程序来生成本文的多个要素，包括所分配的关系分数、总分配的关系分数、功能需求分数，特别是生物转换曲线；本文描述的值可以由接收存储在与处理器耦合的存储介质上的输入的至少一个处理器或计算机系统生成，和/或使用存储软件的计算机可读介质，所述软件包括在计算机系统上执行软件时执行该方法的指令。

适于用本发明的方法评估的分析物和生物标志物包括化学化合物，诸如维生素和脂质或脂蛋白。脂质可以是磷脂(例如，如在细胞膜中发现的)、胆固醇(例如，低密度或高密度脂蛋白)、甘油三酯、固醇或脂肪酸。更具体地，脂质可以是鞘磷脂或可以具有二酰基甘油酯结构(例如，磷脂酸盐、脑磷脂、卵磷脂、磷脂酰丝氨酸或磷脂酰胆碱或磷酸肌醇，诸如磷脂酰肌醇、磷脂酰肌醇磷酸酯或磷脂酰肌醇二磷酸酯或三磷酸酯)。

当分析物或生物标志物是元素或矿物质时，其可以是硼、钙、氯化物、铬、钴(其包含在维生素b12中)、铜、氟、碘、铁、铅、镁、锰、汞、磷、钾、硒、硅、钠、硫、钒或锌。应当理解的是，一些生物标志物可以被认为是在两个或更多个分类内。例如，汞可能存在于一些食物中，也被认为是毒素。在一些情况下，给定部分(例如，化合物)是分析物或生物标志物。

当分析物或生物标志物是核酸时，其可以是dna序列，如将存在于基因、基因的调控区或其部分中。在其它实施方案中，当生物标志物是核酸时，其可以是rna序列，诸如mrna或微rna。

当分析物或生物标志物是肽时，其可以是神经肽诸如甘丙肽(galanin)、脑啡肽(enkephalin)、神经肽y(neuropeptidey)、生长抑素(somatostatin)、胆囊收缩素(cholecystokinin)、血管活性肠肽(vasoactiveintestinalpeptide，vip)、物质p或神经降压素(neurotensin)。当分析物或生物标志物是蛋白质时，其可以是酶或辅酶(例如，代谢酶、消化酶或食物酶)或激素(例如，肽激素或类固醇激素)。肽激素的实例包括糊精、抗苗勒氏管激素(anti-mullerianhormone)、脂联素、促肾上腺皮质激素、血管紧张素原和血管紧张素、抗利尿激素、心房性肽(atrialnatureticpeptide)、脑利钠肽、降钙素、胆囊收缩素、促肾上腺皮质激素释放激素、皮质抑素、脑啡肽、内皮素、促红细胞生成素、促卵泡激素、甘丙肽、胃抑制肽、胃泌素、饥饿素(ghrelin)、胰高血糖素、胰高血糖素样肽-1、促性腺激素释放激素、生长激素释放激素、铁调素、人绒毛膜促性腺激素、人胎盘催乳素、生长激素、抑制素、胰岛素、胰岛素样生长因子、瘦素、促脂解素、促黄体激素、促黑激素、胃动素、食欲素、催产素、胰多肽、甲状旁腺激素、垂体腺苷酸环化酶激活肽、催乳素、催乳素释放激素、松弛素、肾素、促胰液素(secretin)、生长抑素、促血小板生成素、促甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素和vip。如同本文所描述的其他试剂，给定试剂可以以多于一种方式分类。例如，vip是肽和激素。类固醇激素包括睾酮、脱氢表雄酮、雄烯二酮、二氢睾酮、醛固酮、雌二醇、雌酮、雌三醇、皮质醇、孕酮、骨化三醇和钙二醇。当生物标志物是营养生物标志物时，其可以进一步分类为常量营养物或微量营养物(以最易于表达为百万分之一份或更少的水平出现)。因此，“营养生物标志物”是可以例如，被消耗(例如，维生素或矿物质)或以其它方式与饮食或营养状态相关的物质。

当分析物或生物标志物是生理状态时，其可以是通过受试者内部机制(例如，认知的疾病过程，诸如癌症或其他干扰，诸如吸收微量营养物或对诸如干旱的环境事件的响应失败)或外部机制(例如，暴露于毒素、辐射(例如，紫外光或核辐射)、变应原或其它有害力)产生的生理状况。生物分子可以在正常状态(即，当化合物或分子正常发挥作用时，由占优势的医学认知认为存在的状态)或与疾病过程或其他干扰相关的修饰状态(例如，聚集的、螯合的、二聚化的、糖基化的、甲基化的、酰胺化的、磷酸化的等)。在一些情况下，生物标志物和任何后续治疗可以是同一个和相同的。例如，生物标志物可以是给定的维生素或矿物质，所述维生素或矿物质在本发明的方法确定受试者缺乏该维生素或矿物质时推荐该受试者消耗该维生素或矿物质。在其他情况下，生物标志物和任何后续治疗可以是不同的。例如，当生物标志物是表示不良反应(例如，对变应原或毒素的不良反应)的化合物或分子时，治疗可以是用于治疗不良反应的药物(例如，抗组胺剂、解毒剂或抗毒素药)。

关系标度：如上所述，关系标度是指示分析物和生物标志物之间的关系的强度的值的范围。关系标度可以使用数值(例如，正整数)方便地表示。然而，其他表示也是可能的。例如，标度可以由颜色、符号或其他记号表示或转换为颜色、符号或其他记号。标度上的最低值(例如，数字)(通常，但不一定为1)可以等于在分析物和营养生物标志物之间存在关系的证据的最低等级；标度上的最高数字(其可以是，但不一定是5)可以等于在分析物和营养生物标志物之间存在关系的证据的最高等级；并且介于中间的数字等于中间等级的证据，从最低等级增加到最高等级。虽然它可能不直观，但可以不同地配置标度。例如，最低值可以代表证据的最高等级。“关系”是指在给定分析物中观察到的变化(例如，其表达或活性水平)以可预测的方式与同系/相关生物标志物的病理生理学或治疗性操作相关联。可以使用任何数量的资源来定义给定关系标度的关系。如在下面的实施例中所述的，一个来源是出版的科学文献。

关系分数。“关系评分”是指从与给定生物标志物(例如，营养生物标志物)相关的每个分析物的关系标度产生的值(例如，数值)。例如，当分析物a与生物标志物x相关，并且其中关系标度基于关于分析物a和生物标志物x之间的关系的出版科学文献时，通过将分配给报道分析物a和生物标志物x之间的关系的每一篇科学文献的值相加，来生成分析物a的关系分数。形成关系分数的每个值将取决于所报道的证据的级别，并且通常，如所指出的，关系的较弱证据通常被分配较低的分数并逐渐更强的证据被赋予逐渐更高的分数。然而，关系评分所基于的关系标度可以其他方式配置。

总潜在关系分数、分配的关系分数和总分配的关系分数。如上所述，总潜在关系分数是给定多个分析物中所有分析物的关系分数的总和。该“总”分数不取决于任何分析物是否是以被认为异常的量或活性程度存在。例如，如果分析物a、b和c与生物标志物x具有关系，并且如果分析物a、b和c的关系分数分别为14、5和4.5，则总潜在关系分数为23.5，而不管来自受试者(例如，人类患者)的样品中的任何分析物的实际量或实际活性。相反，当分析物以被认为是异常的量(无论更高还是更低)或活性程度(无论更多或更少)存在时，关系分数仅形成分配的关系分数。结果，分配的关系分数很可能从一个患者到另一个患者(患者间变异性)和随着时间在单个患者内(患者内变异性)不同。例如，如果分析物a、b和c与生物标志物x具有关系；如果分析物a、b和c的关系分数分别为14、5和4.5；并且如果只有代谢物b的测试结果异常，则a的分配的关系分数为零，b的分配的关系分数为5，而c的分配的关系分数为零。总分配的关系分数是给定分析中所有分配的关系分数的总和。在本实例中，总分配的关系分数为5(因为只有分析物b是异常的，并且分配的关系分数是5)。

功能需求转换。一旦可用，可以各种方式使用总分配的关系分数，以生成或鉴定功能需求分数，并由此评估相应的生物标志物。例如，计算机系统可以产生的形式或以进一步处理的形式将总分配的关系分数映射到生物转换曲线上，以便确定功能需求分数。例如，在生物转换曲线的轴将潜在总关系分数针对功能需求分数进行绘图的情况下，人们将使用所产生的形式的总分配关系分数，以基于所讨论的生物标志物的曲线确定受试者的功能需求分数。例如，如图3所示，使用所提供的分析物和关系分数，生物标志物维生素b2的总潜在关系分数为33。在绘制生物转换曲线时，一个轴可以从零到33，总分配的关系分数11可以简单地“按原样(asis)”使用以基于曲线在第二轴上找到功能需求分数。然而，如所指出的，总分配的关系分数也可以被进一步处理，并且为了便于与标准化曲线进行比较这样做可能是有利的。例如，图3中的生物转换曲线针对在从0-100％标准化的标度上表示的与b2相关的分析物异常程度绘制了功能需求评分。如图3所示，再次使用所提供的分析物和关系分数，生物标志物维生素b2的总潜在关系分数为33，并且所测试的受试者的总分配关系分数为11。因此，总分配的关系分数为总潜在关系分数的约33％，然后将33％的值与生物转换曲线一起使用以找到功能需求分数。当然，在这两种情况下，分数是相同的(在1.69)。总分配的关系分数也可以其他方式用于确定功能需求分数。例如，其可以并入诸如以下的方程中：

y＝[(10·x)^z/(10^z)]·10或y＝[(10·x)^z/(10^z)]。

其中y是功能需求分数，x是总分配的关系分数除以总潜在关系分数，并且z大于零但小于或等于10。在一些实施方案中，z是数学常数phi，(1+√5)/2，也称为黄金比率，这是一个自然常数。它在人类和动物生物学、植物生命和天文学中被反复发现。下面进一步描述确定变量z。所使用的方程可以变化，因为其将描述指定为每个生物标志物的生物转换曲线的线性或曲线图。

一旦通过这样的方程确定了功能需求分数，就可以将分数与预定的功能需求标度(该标度已经通过例如本文所述的方法形成)进行比较。例如，计算机系统可以将功能需求分数与标度(例如，从0-1、1-5、1-10、1-100等的数字标度)进行比较，所述标度以任何方便的方式标记并且划分为表示受试者的功能需求的程度。例如，功能需求分数可以与具有任何数量的边界的功能需求标度相比较，以表示受试者的功能需求的程度。例如，可以设置边界以指定何时功能需求分数表示不需要干预(即，受试者被认为是正常的或健康的)或中等或高度干预需求。可以类似地指定边界以指示受试者与相邻需求类别的接近程度。例如，某一范围内的功能需求分数可以被指定为“高度正常”，以指示受试者的功能需求当前在期望的正常限度内，但是接近指示中等干预需求的值(例如，在其10％以内)。

生成生物转换曲线和功能需求标度：为了生成生物转换曲线，可以通过创建包括感兴趣生物标志物的一系列补充混合物开始。混合物的数量(n)为至少三个，并且除此之外，数量可以变化(例如，n可以在约3-20(例如，3、4、5或10)或更多(例如，25或30))。混合物除了它们包括的生物标志物的量之外优选是相同的，并且它们可以是相对简单的制剂，其中生物标志物(在生物标志物是生物分子时)悬浮在标准的生理学上可接受的载体(例如，缓冲液和/或赋形剂)中或与其混合用于口服给药(例如，以丸剂、片剂、胶囊、锭剂、糖浆、溶液或悬浮液的形式)。当生物标志物可能不能口服施用时，其可以胃肠外施用(例如，局部施用)。被指定为系列中的“第一”混合物的混合物(#1)将含有一定量的最低掺入量的生物标志物(ll；例如，等于生物标志物的推荐每日允许量(rda)的量)。较低的量可以是但不一定基于rda；例如，“第一”混合物可以包括一些百分比(例如，约1％至约99％的rda)。被指定为系列中的“最后”混合物的混合物(#n)将含有一定量的系列混合物中最高掺入量的生物标志物(例如，等于可耐受的上限摄入水平(ul)的量)。第一和第n之间的混合物将包括中间量的生物标志物。生物标志物的中间量可以例如，通过方程[(ul-ll)/(n-1)+(n-1)](例如，[(ul-rda)/(n-1)+(n-1)]确定，其中n是特定混合物的数目，n是混合物的总数。本领域普通技术人员将认识到该方程作为手段用于均匀分割潜在剂量范围的给定数量的混合物并确定混合物n的确切剂量。其它方程和方法也可以用于设计系列(例如，在一些情况下，生物标志物的剂量可以不在一个混合物和跨该系列的下一个混合物之间均匀分割)。使用本领域已知的程序，在顺序施用混合物之后，在周期性(例如，每周)基础上针对所选参考群体中的每个受试者评估与每个生物标志物相关的分析物的水平。第一次评估将在施用混合物#1持续第一时间段之后(例如，在施用混合物#1持续第一周之后)发生，并且第二次和随后的评估将在系列施用下一个混合物持续下一个时间段之后(例如，第二次评估将在第二周期间施用混合物#2之后发生；最终评估将在n周后施用第n个混合物后发生)。一旦已知测试结果是(即，已经确定了样品中每种分析物的量或活性)，将计算每个时间点处每个受试者的总分配的关系分数，然后对每个时间点的所有受试者的结果求平均值，从而生成平均值(参见例如，图1)。如果需要，可以丢弃与原始平均值相比大于例如，三个标准偏差的总分配的关系分数，从而生成修剪的平均值。然后可以在每个时间点确定x(总分配的关系分数，无论是原始还是修剪的，除以总潜在关系分数；生物标志物相关分析物异常程度的指示)(即，可以在施用每个补充混合物后测量多个与所讨论的生物标志物相关的分析物中的分析物；第1至第n)。借助于计算机，然后可以针对x绘制混合物数量(#1至#n)，并且如果需要，可以将混合物数量转化成标度为例如1-10的线性功能需求，其中第一个混合物等同于线性标度上的最低功能需求(例如，1)；第n个混合物等同于线性标度上的最高功能需求(例如，10)；并且混合物#2至#n-1被均匀地分配给中间的需求分数(例如，2-9)。然后，计算机经配置用于确定为与可以多种数学表达式中的任一个表示的函数“最佳拟合”。在一些实施方案中，定义功能需求分数的函数是x的单调函数。数学表达式通常含有拟合到混合物数据(例如，上述混合物数量的图)的一个或多个参数。例如，在一些实施方案中，计算机确定代表对混合物数据的最佳拟合的数学表达式y＝[(10·x)^z/(10^z)]·10中的指数z的值，其中y是功能需求分数(1至10)，x是总分配的关系分数/总潜在关系分数。可以使用表达式的其他示例，其包括当计算机计算最佳拟合时要确定的附加参数，诸如表示常数乘法因子或常数偏移的参数，或者表达式可以包括表示作为x的函数的y中相对小变化的高阶项。功能需求可以任何数量的方式分类，从没有可察觉的补充需求(即，当前满足的正常需求)到高度需求。例如，可以将任何给定标度(例如，1-10的标度)上的功能需求定义为正常(例如，在功能需求标度上小于或等于3)、中等(例如，在功能需求标度上3至8)或高度(例如，在功能需求标度上大于8)。更一般地，定义需求的边界可以表示为沿着功能需求标度的百分比。例如，在功能需求标度的下面约三分之一内的功能需求分数(例如，功能需求分数高达约35％(例如，总功能需求的高达约10％、15％、20％、25％或30％)可以表示正常需求或状态；在标度的中间三分之一内的分数(例如，功能需求大于约35％且小于约65％(例如，约40％、45％、50％、55％或60％))可以表示中等需求或中等干扰状态；在标度的上面三分之一内的分数(例如，在功能需求标度的约65％以上或更高(例如，至少70％、75％、80％、85％、90％或95％)的功能需求分数可以表示高度需求或严重干扰状态。

在一些实施方案中，当生物标志物是生理状态时，可以遵循本文和紧接上文的方法，除了代替施用一系列混合物，可以对基于客观或主观的医学评估而正在经历生理状态到不同严重性程度的受试者进行鉴定和分组。例如，在生理状态是生态失调的情况下，类似于最低效力混合物的组将没有症状或非常轻微的症状；类似于最有效的混合物的组将具有最严重的症状；并且至少一个中间组将具有中间症状。

关于生物转换曲线，本领域普通技术人员将认识到曲线拟合作为探索和确定一组数据点之间的关系的手段。该过程通常开始于对目标变量的散点图的目视检查。基于该检查，曲线拟合技术可以用于使数据平滑、数据建模或两者。通过使数据平滑，试图捕获变量之间的重要关系，同时忽略数据中的噪声和短期变化。数据建模试图确定感兴趣的变量之间的特定数学关系。一旦确定了数学关系，则可以使用插值来估计所观察的范围内的值，并且可以使用外推来估计所观察的数据范围之外的值。

在数据建模过程中，评估散点图以识别最佳的代表原始数据的潜在数学曲线(参见例如，sit和poulin-costello，catalogofcurvesforcurvefitting，biometricsinformation，handbookno.4，1994年3月)。一旦确定了潜在关系，就可以对它们进行编程，然后在视觉和数量上进行评估。通常，评估过程将是迭代的，并且可以包括对来自线性和非线性分析技术的输出的比较。可以在本发明的方法的情况中使用的可用于数据平滑和数据建模的统计包有许多。这些包括sas、spss、originlab、sigmaplot、matlab、graphpad、microsoftexcel等。sas可以是优选的，因为其具有用于执行数据建模和平滑的大量程序。这些包括：reg-传统的多元线性回归；nlin-非线性回归；quantreg-分位数回归；glm-一般线性模型；loess-中值平滑；和tpspline-薄板样条平滑。

设置患者需求的边界：上面，我们讨论了在给定标度(例如，数字标度或颜色标度)上定义功能需求，其中在某些限度内，患者被认为对于营养生物标志物或对于改变生理状态的治疗具有某种功能需求(例如，正常、中等或高度功能需求)。在定义功能需求标度的边界时，可以定义健康参考群体的标准。例如，在确定在何处放置用于评估肠道微生物组的生物多样性的边界时(肠道健康的生理状态以及就此而言指生物标志物)，可以使用以下标准来选择健康参考群体：(1)sf12v2评分(例如，平均或高于(50)的物理综合分数(pcs)和(44)的心理综合分数(mcs)由sf12v2健康调查提供并使用qualitymetrics软件评分)和(2)年龄(例如出生年份为1949年-2008年)。也可以应用某些排除来限制健康参考群体。例如，在前述实例中，可以基于某些医学病况(例如，肝病、自身免疫性疾病、胆囊疾病、炎性肠病(ibd)、肠易激综合征(ibs)、胃旁路手术或装置、憩室病、乳糜泻、gi相关癌症或自闭症的活动的或过去的病史)；基于活动医学病况(例如，胆囊疾病、糖尿病、胃溃疡、非gi癌症和妊娠)；基于其使用某些处方或非处方药物(例如，服用靶向胃肠道的药物、抗病毒剂、类固醇、免疫调节剂、糖尿病治疗、抗疟疾药物、兴奋剂或益生菌的患者)；基于生物标志物的异常表达(例如，粪钙卫蛋白>50；epx>7；pe-1(胰弹性蛋白酶)<200)；和/或基于寄生虫侵袭或致病细菌的存在。在定义该群体之后，可以确定健康参考群体中每个受试者的功能需求分数，绘制值的分布，并通过例如计算这些值的标准偏差来统计分析这些值。例如，在确定用于评估肠道微生物组的生物多样性(肠道健康的生理状态以及就此而言如本文的生物标志物)的边界时，可以使用中值多样性关联指数(用于具体实施肠道健康的功能需求评分)。图7示出了中值5.4和标准偏差1.0。为了设置功能需求边界，可以适当的统计值(例如，1个标准偏差值或一些其它适当的统计截止值，诸如第95、第50或第5百分位数)指定中等异常程度的微生物多样性。例如，在确定用于评估关于肠微生物组的生物多样性的功能需求的边界时，可以选择6.0的第70百分位数值(大约1标准偏差更高)作为高多样性关联和中等多样性关联之间的边界，并且可以选择4.4的第30百分点值(大约1标准差更低)作为中等多样性关联和低多样性关联之间的边界。

治疗方法和制备个体定制的剂型的方法：基于功能需求分数，可以开处方和/或施用任何补充或治疗。例如，当给定患者具有正常剂量需求时，可以施用包括所讨论的营养生物标志物的rda的约100-125％的补充剂；中等剂量需求可以通过例如(ul剂量-rda剂量)/2+rda剂量来满足；并且可以通过例如施用65-85％(例如75％)的ul剂量来满足高剂量需求。

在生物标志物不同于治疗的任何情况下(例如，在生物标志物是生理状态的情况下)，治疗可以以不同水平给药，并且可以评估相关分析物的反应。如本领域普通技术人员将理解的是，这需要生理状态和在临床科学中良好建立的治疗之间的关系(因为我们预期生物标志物(生理状态)将随着施用适当的治疗而改变)。例如，当生物标志物是胰腺功能不全的生理状态时，分析物可以是或可以包括胰弹性蛋白酶和粪便脂肪(其水平可以使用可用的技术确定)。分析后所开具的治疗可以是例如口服胰酶。

通过分析来自给定患者的样品(例如，血液、尿液和/或组织样品)的多个营养生物标志物，可以确定患者对于每个生物标志物需要多少，并且可以调整补充剂以包括该患者特别需要的每个生物标志物的量。制备补充剂的定制的单位剂型的方法因此在本发明的范围内。在这样的方法中，通过本文所述的方法，并且任选地使用程序化和/或自动化系统，确定患者所需的所选择的多个营养生物标志物的量(例如，b族维生素的量)，通过将这些量掺入生理上可接受的制剂(例如，以单位剂型)配制制剂(例如口服、舌下、吸入、跨膜或透皮制剂)。在任何本发明的方法中，无论是生成功能需求分数、生成生物转换曲线还是制备营养生物标志物的患者特异性制剂，都可以分析以下的任何组合：类胡萝卜素(例如，维生素a)、生育酚(例如，维生素e)、coq10、基于植物的抗氧化剂、维生素c、α-硫辛酸、谷胱甘肽、硫胺素(维生素b1)、核黄素(维生素b2)、烟酸(维生素b3)、吡哆醇(维生素b6)、生物素(维生素b7)、叶酸(维生素b9)、钴胺素(维生素b12)、锰、钼、镁、硒和锌。

b族维生素，包括维生素b1、维生素b2、维生素b3、维生素b6、维生素b7、维生素b9和维生素b12，是可以在本发明的方法中分析的营养生物标志物。维生素b6以多种不同的生物形式(例如，吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)存在，并且代谢活性形式5'-磷酸吡哆醛(plp)在超过100个生化途径中具有作用。吡哆醇是涉及色氨酸和高半胱氨酸(hcy)代谢的途径中的重要辅因子，并且，当评估受试者对吡哆醇的需求时可以评价的分析物包括：黄尿酸、犬尿酸、胱硫醚、甲硫氨酸、半胱氨酸、鸟氨酸、喹啉酸、酪氨酸、5-羟基吲哚乙酸、丝氨酸、β-氨基异丁酸、β-丙氨酸、尿素、牛磺酸、异亮氨酸、丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、苏氨酸、α-氨基己二酸、α-氨基-n-丁酸、精氨酸、磷酸丝氨酸、cyanthonine、亮氨酸、色氨酸、缬氨酸或其任何组合。

术语维生素b12是指一组钴胺素(含钴化合物)。维生素b12的活性辅酶形式是腺苷钴胺素和甲基钴胺素，其由羟基钴胺素的代谢转化产生。钴胺素是其中甲基丙二酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、胱硫醚和高半胱氨酸(hcy)被代谢的途径中的重要辅因子，并且这些化合物连同其它化合物诸如甲亚氨基谷氨酸(formiminoglutamicacid)、半胱氨酸、甲硫氨酸和琥珀酸一起作为分析物在用于确定个体受试者对营养生物标志物钴胺素的需求的方法中进行评估。

叶酸(维生素b9)在人体中以许多生物活性形式存在，包括四氢叶酸(thf)、5-甲基-thf和5,10-亚甲基-thf。维生素b9是其中同型半胱氨酸、5-羟色胺、甲基丙二酸和各种氨基酸被代谢的途径中的重要辅因子，并且这些化合物以及甲亚氨基谷氨酸、胱硫醚、肌氨酸、5-羟基吲哚乙酸、甲硫氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸和甘氨酸可以作为分析物在本发明的方法中进行评估。

硫胺素(维生素b1)缺乏是脚气病、科尔萨科夫综合征和韦尼克脑病的原因。维生素b1在葡萄糖代谢和其它复杂代谢途径(例如，在脱氢酶和氨基酸包括支链氨基酸的代谢中)中是重要的。人类中大多数硫胺素作为硫胺素焦磷酸盐(也称为硫胺素二磷酸或tpp)存在于红细胞内，并且本发明的方法包括通过测量以下物质来分析b1：丙酮酸、α-酮戊二酸、乳酸、α-酮基-β-甲基戊酸、α-酮异戊酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、5-羟基吲哚乙酸、丙氨酸、α-酮己二酸、α-氨基己二酸、瓜氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸或其组合。

核黄素(维生素b2)是一种重要的微量营养物，其在用于产生能量的人类脂肪、酮体、蛋白质和碳水化合物代谢中具有重要作用。它以多种辅酶状态存在，包括黄素单核苷酸(fmn)和黄素腺嘌呤二核苷酸(fad)。相比于本文的其它分析物，与该营养生物标志物相关的更少的分析物可能已经鉴定，但维生素b2无论如何均适于通过本发明的方法进行分析。相关的分析物包括肌氨酸代谢、脱氢酶、脂肪酸、戊二酸、己二酸、乳酸、辛二酸、丙酮酸、琥珀酸和α-酮戊二酸。

在人类生物学中，维生素b3有两种形式：烟酸(也称为尼克酸)和烟酰胺(也称为尼克酰胺)的形式。这种维生素在能量生产中具有关键作用，其作为nad和nadp的前体，并且在色氨酸和脱氢酶的代谢中也是重要的。在临床实践中，明显的临床性烟酸缺乏症表现为糙皮症，一种严重的病症，可引起皮炎、腹泻、扩张型心肌病和痴呆。与b3有关的分析物包括但不限于色氨酸、5-羟基吲哚乙酸、丙酮酸、谷氨酸、黄尿酸、犬尿酸、天冬氨酸和异柠檬酸。

最终的b维生素是维生素b7(生物素)，其作为羧化酶的辅酶发挥作用，所述羧化酶在糖异生、脂肪酸合成中以及在异亮氨酸和缬氨酸的合成中具有重要作用。在已知患有或怀疑患有营养缺乏综合征的个体受试者(例如，酒精中毒、老年人、具有胃部问题的个体受试者、癫痫患者、烧伤患者、其本身高于平均消耗的运动员或其他受试者和怀孕或哺乳妇女)中，评估该营养生物标志物可能是特别重要的。与b3相关的分析物包括但不限于丙酮酸、丙酰-coa、亮氨酸、羟基异戊酸、乳酸、3-羟基丙酸、丙氨酸和甘氨酸。

本发明提供了用于指示哪些营养生物标志物(例如，哪种b族维生素)不仅功能缺陷而且缺陷严重的框架。涉及的许多生化途径是共同依赖的，因此谨慎的重新评估方法总是最安全的。本文所述的方法可以以各种间隔随时间重复，对患者造成的不便最小。在一些情况下，本发明的方法可以对为另一目的获得的样品(例如，为另一临床测试获得的血液样品)进行。当指示时(例如，当发现患者(或个体受试者)对给定营养生物标志物具有中等或高水平需求时)，可以用该营养生物标志物治疗患者。例如，可以施用每种生物标志物的rda，这确认给定的个体可能需要高于其生理需求的剂量。

鉴于上述内容，并且如上所讨论的，本发明因此特征在于生成功能需求分数的方法，并且那些方法可以包括以下步骤：(a)提供来自受试者的样品；(b)在样品中测量与生物标志物相关的多个分析物；(c)对于高于或低于指定正常限度的每个分析物，指定反映分析物和生物标志物之间的关系的强度的分配的关系分数；(d)通过对每个分配的关系分数求和，生成总分配的关系分数；和(e)使用总分配的关系分数来生成功能需求分数。受试者可以是哺乳动物(例如，人或驯养的动物或农场动物)，并且当样品可以是容易获得的样品(例如，脸颊刮擦或血液、血清、血浆或尿液样品)时，来自患者的任何生物材料(例如，组织样本)均可以用于本发明的方法中。类似地，在单一类型的样品中评估分析物更方便，但是所述方法不限于此；可以在不同样品中评估分析物(例如，可以提供或获得血液样品和尿液样品，或血液、尿液和组织样品)。当样品是尿液样品时，可以相对于肌酐的表达或活性评估生物标志物的表达或活性(参见实施例2中的表格)。我们使用术语“提供”样品来涵盖样品的任何取得(procurement)。例如，提供样品包括从物理上从受试者获得样品的医疗保健提供者，从已经从他们自己获得样品的患者(例如，通过刮擦口腔内的粘膜，通过刺破他们的皮肤，或通过获取尿液样品)，或从获得由医疗保健提供者或患者本身先前收集的样品的实验室技术员获得样品。还如上所讨论的，关系分数是从关系标度生成的，关系标度是值的指定范围(例如，其整数或其分数)，其中最低值(例如，整数)被分配给证明数据分析物与营养生物标志物之间最弱关系的一条数据，将最高值(例如，整数)分配给证明分析物与营养生物标志物之间最强关系的一条数据，并且最低值与最高值之间的值(例如，整数)被分配给证明分析物与该营养生物标志物之间的关系在最弱关系和最强关系之间的数据。建立关系的数据可以是，但不一定是公开报道或可用的(例如，数据可以从公开的科学文献、专利、专利申请、教科书和授权建议书中搜集)。在使用总分配的关系分数来生成功能需求分数时，计算机系统可以其最初产生的形式或以进一步处理的形式(例如，其中数值被转换为颜色或颜色的深浅度或一些其他代表形式)映射到生物转换曲线上，以便确定功能需求分数。总分配的关系分数(a)表示为潜在的总分配的关系分数的分数或百分比(或其等价物)，并且(b)与绘制在曲线图上的生物转换曲线相比较，其中第一轴表示作为潜在总分配的关系分数的分数或百分比(或其等价物)的分析物异常程度，第二轴表示功能需求分数。计算机系统还可以使用总分配的关系分数，以通过将总分配的关系分数并入求解功能需求分数的方程中来生成功能需求分数。例如，计算机系统可以被配置为使用方程y＝[(10·x)^z/(10^z)]·10，其中y是功能需求分数，x是总分配的关系分数除以总潜力关系分数，并且z是大于零并且小于或等于10的数字(例如，phi；～1.618)。一旦获得，将功能需求分数与定义对生物标志物或调节生物标志物的试剂(例如，其中生物标志物是生理状态)的正常需求、中等升高的需求或高度功能需求的功能需求标度进行比较。在某些实施方案中，正常需求被指定为在定义的最大功能需求的约20％或以下的任何功能需求分数，中等升高的需求被指定为大于最大功能需求的约20％但小于80％的任何异常需求，并且高度功能需求被指定为所定义的最大功能需求的80％或以上。用于确定需求水平之间的边界的方法在下文进一步描述并且包括在本发明中。在任何疑问的情况下，任何给定的分析整个集中在给定的生物标志物。例如，在生物标志物是维生素b12的情况下，关系标度和关系分数将和与维生素b12相连的分析物有关，并且通过分析患者样品针对与维生素b12相关的分析物获得的功能需求分数将被映射到维生素b12的生物转换曲线。结果将确定任何给定患者对于给定生物标志物是否具有正常、中等或高度需求(或者，在生物标志物是生理状态的情况下，给定患者是否表现出正常状态、中等干扰状态或严重干扰状态的特征)。

在各种实施方案中，生物标志物可以是维生素a(类胡萝卜素)、维生素e(生育酚)、coq10、基于植物的抗氧化剂(例如，多酚诸如黄酮、黄酮醇或二氢黄酮(flavonone)、儿茶素、表儿茶素、花青素或浓缩的鞣质(原花色素))、维生素c、α-硫辛酸、谷胱甘肽、硫胺素(维生素b1)、核黄素(维生素b2)、烟酸(维生素b3)、吡哆醇(维生素b6)、生物素(维生素b7)、叶酸(维生素b9)、钴胺素(维生素b12)、锰、钼、镁、锌、必需脂肪酸(例如，α-亚油酸、二十碳五烯酸、花生四烯酸或其膳食前体脂肪酸)、益生菌或生态失调状态(例如，乳杆菌(lactobacilli)的种(特别是短乳杆菌(l.brevis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)、植物乳杆菌(l.plantarum)、鼠李糖乳杆菌(l.rhamnosus)、发酵乳杆菌(l.fermentum)、卡氏乳杆菌(l.caucasicus)、瑞士乳杆菌(lhelveticus)、乳酸乳杆菌(l.lactis)、罗伊氏乳杆菌(l.reuteri)和乳酪乳杆菌(l.casei))、双歧杆菌(特别是双歧双歧杆菌(b.bifidum)、长双歧杆菌(b.longum)和婴儿双歧杆菌(b.infantis)的菌株)、嗜热链球菌(streptococcusthermophiles)和乳脂链球菌(s.cremoris)、屎肠链球菌(s.faecium)和婴儿链球菌(s.infantis)和屎肠球菌(enterococcusfaecium))、消化酶，或更具体地，胰腺功能的状态(例如，唾液、胃或胰脂肪酶、淀粉酶(例如，胰淀粉酶)、溶菌酶、钴胺传递蛋白(haptocorrin)、胃蛋白酶、胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原、羧肽酶、氨基肽酶、二肽酶、弹性蛋白酶、固醇酯酶、磷脂酶、核酸酶或蔗糖酶、乳糖酶或麦芽糖酶、异麦芽糖酶)、线粒体功能障碍的标志物(例如，乳酸、丙酮酸、琥珀酸)，以化学修饰(例如，甲基化、氧化、乙酰化、泛素化、酰胺化、硫酸化)或毒性(例如，暴露于石棉、细菌毒素(例如，肉毒杆菌毒素)、铅、辐射或植物毒素(例如，蓖麻毒蛋白和麦角生物碱类))表征的状态。显然，这些生物标志物中的一些是生物分子(例如，上述列表中的维生素、矿物质和酶)，而这些生物标志物中的一些是生理状态(例如，毒性状态)。在某些实施方案中，当生物标志物是生理状态时，该状态可以是这样的状态：(a)在暴露于病原体、毒素、放射性物质、烟雾、紫外线、热或变应原后形成；(b)是关节病、生态失调、胰腺功能不全或精神疾病(例如，抑郁)的状态；(c)发生在神经疾病、心脏病、癌症、肝衰竭、肾衰竭或肌肉萎缩的情况下；(d)作为医疗或医疗事件的不需要的副作用发生；或(e)涉及炎症。

在下面的段落中，我们列出了可以评估以确定患者对某些营养生物标志物的功能需求的分析物。我们使用“h”来表达分析物的高水平表达或活性表示生物标志物的缺陷，“l”表示分析物的低水平表达或活性表示生物标志物中的缺陷(即，异常高或低的结果分别将触发所讨论的分析物的关系分数包括在总分配的关系分数中)。换句话说，名称“(h)”表示当以高于正常预期水平存在时分析物通常被认为是异常的，名称“(l)”表示当以低于正常预期水平存在时分析物通常被认为是异常的，并且名称(l/h)表示当以比通常预期的更高或更低的水平存在时，分析物被认为是异常的。

当生物标志物是coq10时，所评估的分析物可包括乳酸(h)、琥珀酸(h)、β-oh-β-甲基戊二酸(h)、coq10(l/h)或其组合。当营养生物标志物是维生素c时，所评估的分析物可以包括胱氨酸(h)、谷胱甘肽(l)、8-ohdg(8-羟基-脱氧鸟苷)(h)或其组合。当营养生物标志物是核黄素(维生素b2)时，所评估的分析物可包括丙酮酸(h)、α-酮戊二酸(h)、琥珀酸(h)、己二酸(h)、辛二酸(h)、犬尿酸(h)、α-酮异戊酸(h)、α-酮异己酸(h)、α-酮基-β-甲基戊酸(h)、戊二酸(h)、组氨酸(h)、α-氨基己二酸(h)、肌氨酸(h)或其组合。当营养生物标志物是烟酸(维生素b3)时，所评估的分析物可包括丙酮酸(h)、异柠檬酸(h)、α-酮戊二酸(l/h)、苹果酸(h)、β-oh-β-甲基戊二酸(h)、5-oh-吲哚乙酸(l/h)、犬尿酸(h)、喹啉酸(l)、α-酮异戊酸(h)、α-酮异己酸(l)、α-酮-β-甲基戊二酸(h)、黄尿酸(l)、异亮氨酸(l)、亮氨酸(l)、赖氨酸(l)、甲硫氨酸(l)、苯丙氨酸(l)、苏氨酸(l)、色氨酸(l)、缬氨酸(l)、丙氨酸(l)、谷氨酸(h)、酪氨酸(l)或其组合。当营养生物标志物是钴胺素(维生素b12)时，评估的分析物可包括乳酸(h)、琥珀酸(l)、5-oh-吲哚乙酸(l)、甲亚氨基谷氨酸(h)、甲基丙二酸(h)、组氨酸(h)、异亮氨酸(h)、亮氨酸(l/h)、甲硫氨酸(l)、苯丙氨酸(h)、缬氨酸(h)、半胱氨酸(l/h)、α-氨基己二酸(h)、胱硫醚(h)、氨(h)、甘氨酸(h)、肌氨酸(h)或其组合。当营养生物标志物是镁时，所评估的分析物可以包括乳酸(h)、柠檬酸(h)、异柠檬酸(h)、5-oh-吲哚乙酸(l)、苯丙氨酸(h)、牛磺酸(h)、氨(h)、鸟氨酸(h)、尿素(l)、乙醇胺(h)、镁(l/h)或其组合。在暴露于毒素后生理状态已经形成的情况下，所评估的分析物可以包括柠檬酸(h)、顺乌头酸(h)、异柠檬酸(h)、戊二酸(h)、α-酮基苯乙酸(h)、α-羟基异丁酸(h)、乳清酸(h)、焦谷氨酸(h)、铅(h)、汞(h)、锑(h)、砷(h)、镉(h)或其组合。

如上所讨论的，本发明的特征在于治疗患者的方法，患者可能或可能没有先前被怀疑具有营养生物标志物缺陷或异常生理状态。在根据他们自己的功能需求治疗患者时，可以施用(或开处方或建议患者消耗)特定量的营养生物标志物或其他治疗剂(例如，以治疗或再平衡受干扰的生理状态)。例如，当营养生物标志物是b族维生素时，本发明的方法可包括以下的施用(或开处方或建议患者消耗)步骤：当患者对b1有正常需求时每天约0.1mg至约10mg维生素b1，当患者对维生素b1有中等需求时为每天约10mg至约100mg，并且当患者对维生素b1有高度需求时为约100mg至约1000mg；当患者对维生素b2有正常需求时每天约1mg至约10mg维生素b2，并且当患者对维生素b2有中等或高度需求时每天约10mg至约100mg；当患者对维生素b3有正常需求时每天约1mg至约20mg维生素b3，当患者对维生素b3中等需求时每天约20mg至约200mg维生素b3，并且当患者对维生素b3有高度需求时每天约200mg至约2,000mg维生素b3；当患者对维生素b6有正常需求时每天约0.1mg至约200mg维生素b6，当患者对维生素b6有中等需求时每天约200mg至约2,000mg维生素b6，并且当患者对维生素b6有高度需求时每天约2g至约20g维生素b6；当患者对维生素b7有正常需求时每天约10μg至约200μg维生素b7，当患者对维生素b7有中等需求时每天约200μg至约2mg维生素b7，并且当患者对维生素b7有高度需求时每天约2mg至约20mg维生素b7；当患者对维生素b9有正常需求时每天约100μg至约1mg维生素b9，当患者对维生素b9中等需求时，每天约1mg至约10mg维生素b9，并且当患者对维生素b9有高度需求时每天约10mg至约100mg维生素b9；并且当患者对维生素b12有正常需求时每天约0.1μg至约100μg维生素b12，当患者对维生素b12有中等需求时每天约1mg至约10mg维生素b12，并且当患者对维生素b12有高度需求时每天约10mg至约100mg维生素b12。剂量可以在一天的过程中施用一次或以分剂量(例如，2-4个剂量)施用。可以随时间(例如，在约一周、一个月或一年的时间段之后)通过重复如本文所述的测试方法重新评估患者需求的分析，并且可以相应地调整治疗。例如，如果对维生素b12有中等需求的患者在每日补充维生素b12(例如，5mg/天)一个月后仍具有中等需求，则每日摄入可以加倍(例如，增加至10mg/天)。

在本发明的上下文中可以被评估为生物标志物的生理状态可以是由暴露于以下外力的结果，诸如暴露于病原体(例如，细菌、病毒或真菌病原体)、微生物(例如，细菌、病毒或真菌)、毒素(例如，重金属诸如铅、石棉、铬、醇、杀虫剂、一氧化碳或毒液)、放射性物质(例如，放射性同位素诸如铀放射性同位素)、烟雾(包括从烟草产品吸入的烟雾)、紫外线或热(包括强度足以烧伤皮肤的光或热)或变应原。在其他情况下，虽然生理状态可以与外力相关联或由外力加剧，但是生理状态更通常被认为是内部产生的状态。生理状态可以是一种类型的关节炎(例如，骨关节炎)、生态失调、精神疾病(例如，一种类型的焦虑或抑郁)、神经疾病(例如，阿尔茨海默病或帕金森病)、心脏病(例如，充血性心脏衰竭或动脉粥样硬化)、任何类型的癌症、肝衰竭(例如，硬化)、胰腺功能不全、肾衰竭或肌肉萎缩。生理状态也可以是其中存在炎症的状态，其可以或可以不与任何其他明显的疾病过程相关。

当生理状态是毒性暴露时，多个分析物可以包括柠檬酸(h)、顺乌头酸(h)、异柠檬酸(h)、戊二酸(h)、α-酮基苯乙酸(h)、α-羟基异丁酸(h)、乳清酸(h)、焦谷氨酸(h)、铅(h)、汞(h)、锑(h)、砷(h)、镉(h)或其组合。

由于上述方法的性质，本发明的另一方面是生成用于个体患者的药学或生理学上可接受的制剂的方法，其特别适合于解决由本发明的评价方法发现的缺陷。生成药物制剂的方法是本领域众所周知的，并且可以应用于本发明的上下文中。

实施例

实施例1：关系标度。我们已经开发了范围为从0.5到5.0点的标度，其基于与给定分析物和给定营养生物标志物之间的关系相关的公开的科学文献的质量(以及因此的可靠性)。最低值(这里是0.5)等于证据的最低等级，最高值(这里是5.0)等于证据的最高等级，因此中间值被分配给跨越从最低到最高等级之间的差距的证据。更具体地，该关系标度中的数值表示如下：

可以在本发明的方法中使用的关系标度的另一个实例如下：

这种关系标度从ebelletal.所描述的证据分级系统(strengthofrecommendationtaxonomy(sort):apatient-centeredapproachtogradingevidenceinthemedicalliterature,”americanfamilyphysician69(3):548-556,2004)改编而来。

实施例2：生成关系分数。我们对将氨基或有机酸水平与七种b族维生素(维生素b1、b2、b3、b6、b9、和b12)中的每一种关联的公开的科学文献进行了系统评价和代谢分析。我们挖掘电子数据库，检索术语包括每种维生素的名称、识别的临床缺陷状态(例如，糙皮症)、有机酸、氨基酸及其测量。对收集的研究进一步手动检索参考书目中列出的相关参考文献。教科书包括在该检索中。关于证实有机酸或氨基酸生物标志物与维生素之间的关系的科学证据的强度，每个研究进行了充分评估。每个研究在实施例1中描述的0.5-5.0点关系标度上进行评分。对于维生素b2、b3和b12，通过以下实例：

如以上表格中所讨论的，并且如本文所讨论的，当确定营养生物标志物的可能需求时考虑在内的分析物可以异常高或异常低水平存在于样品中(或者可以具有甚至在正常表达水平的活性，启示异常高或异常低的)。本领域普通技术人员能够容易地设置这样的水平和/或确定给定的分析物是高于还是低于指定的限度。例如，下表指示所选择的氨基酸和有机酸的参考范围，并且在下表中显示的分析物的任何组合均可以在本发明的情况下分析或测量。表中提供的值可用于定义或帮助定义正常限度，并且当其他分析物需讨论时可以使用相同的方法。

^a＝genova诊断(genovadiagnostics)

^b＝探索诊断实验室(questdiagnosticslaboratory)

实施例3：生成生物转换曲线

参照图1a，我们针对与生物标志物b2相关的八种分析物(戊二酸、肌氨酸、己二酸、乳酸、辛二酸、丙酮酸、琥珀酸和akg(α-酮戊二酸))建立了关系分数。在第一列中指示评分的文章数量，并且在最后一列中显示关系分数。因为目前的医学文献表明，当维生素b2缺乏时，八种分析物中的每一种都以异常高的水平存在，所以我们已经将每一种的“异常度”指示为“高”。对分析物的关系分数求和产生了总潜在关系分数为33。

在图1b中，我们显示了如何计算分析物异常的程度，在5个时间点对20个受试者的八种分析物中的每一种(图右侧截断；显示了戊二酸、肌氨酸和己二酸的假设数据)。在这个预示性实例中，受试者已经用一组具有不同量维生素b2的混合物进行治疗(如在发明详述中一般性描述的)。在测量了治疗结束时获得的样品(例如，血液样品)中的每种分析物后，在分析物被确定为高于确定的水平的事件时分配给图1a中所示的关系分数。使用计算机，将所分配的关系分数整理并除以总潜在关系分数，以便在5个时间点中的每一个时间点评估分析物异常的程度，然后对所有已在每个时间点进行测试的20个受试者平均这些百分比。更具体地并通过示例，如果在第一时间点确定戊二酸、肌氨酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸和akg在受试者1中异常高(如图1b部分所示)，则在该时间点，该受试者中分析物异常的程度将为77％((14+5+3+2+1+0.5)/33＝0.77)。分析物异常的程度示于图1b(续)，并且在对20个假想受试者的异常程度进行平均后，在第一时间点存在75％的异常度；第二时间点74％的异常度；第三时间点存在的49％异常度；第四时间点存在48％的异常度；和在第五时间点存在12％的异常度。该数据如图1c中菱形所示，并且使用计算机找到最佳拟合；参见图1c中由正方形形状划出的线。通过针对从1-10任意评分的功能需求分数绘制维生素b2相关分析物异常的程度，该生物转换曲线现在可用于确定任何时间任何受试者的维生素b2的功能需求分数。