CN103782170A - 分析心血管病症的方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了包含循环内皮细胞(CEC)的组合物、系统及方法。本文所述的组合物使用分离的CEC,包括处于允许对CEC进行分析的形式的组合物。本文所述的系统使用分离的CEC和分析工具或分析工具的输出。本文所述的方法涉及使用分离的CEC和分析工具,向医疗服务提供者或CEC供体提供与该CEC供体的心血管健康相关的信息。因此,本文所述的组合物、系统和方法涉及转化(例如,未分离的CEC向分离的CEC的转化,或分离的CEC向经分析的CEC的转化)和机器(例如,分离工具和分析工具)。
Description
交叉引用
本申请要求于2011年7月7日提交的题目为“Method ofAnalyzing Cardiovascular Disorders and Uses Thereof”的美国临时专利申请No.61/505,481的优先权,所述美国临时专利申请整体并入本文。
背景技术
急性心肌梗死(MI)和缺血性发作仍是世界范围内导致死亡和残疾的主要原因。在美国,每年有超过250万人遭受新发或复发的心脏病发作或缺血性发作。目前,通过功能应激试验和冠状血管造影术可容易地诊断稳定的冠状动脉疾病(CAD)。
发明内容
在某些实施方案中,本文公开了用于分析心血管病症的系统,所述系统包括:(a)从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)的群体,其中该血样包含选自CEC和循环非内皮细胞的细胞;和(b)显微镜,其具有足以使CEC群体中的单个CEC的形态特征可见的放大率;其中所述形态特征选自:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。在一些实施方案中,该系统还包括电子存储器,该电子存储器用于捕获和存储CEC群体或CEC群体中的单个CEC的放大图像。在一些实施方案中,该系统还包括任选地连接至计算机网络的计算机处理装置。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于分析循环内皮细胞(CEC)群体的形态特征的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于将循环内皮细胞(CEC)群体的形态特征与标准或对照进行比较的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于确定分离自血样的循环内皮细胞群体的浓度的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于将循环内皮细胞群体的浓度与对照或标准的浓度进行比较的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括从血样中分离循环内皮细胞群体的机器。在一些实施方案中,该系统还包括与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该系统还包括与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该系统还包括抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗-CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合。在一些实施方案中,所述抗体是经标记的。在一些实施方案中,所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于向个体或对个体进行治疗的医疗专业人员传送对CEC群体的形态特征的分析的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于向个体或对个体进行治疗的医疗专业人员传送诊断或预后的软件模块。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是急性冠脉综合征。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是缺血性发作。在一些实施方案中,所述心血管病症是动脉粥样硬化。
在某些实施方案中,本文公开了分析有需要的个体中的心血管病症的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的两种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的三种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的四种形态特征。在一些实施方案中,所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。在一些实施方案中,由计算机处理装置执行的软件模块比较所述形态特征。在一些实施方案中,该方法还包括基于所述比较向个体提供有关心血管病症的诊断或预后信息。在一些实施方案中,该方法还包括:如果循环内皮细胞群体的形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配,则诊断个体患有心血管疾病。在一些实施方案中,该方法还包括基于(a)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体对发展为心血管病症的易感性。在一些实施方案中,该方法还包括基于(a)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,开出治疗方案。在一些实施方案中,该方法还包括基于(a)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,改变对个体开出的或施用的治疗方案。在一些实施方案中,该方法还包括基于(a)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体对治疗方案的反应。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于约100μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于约40μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CECs的细胞面积与细胞核面积的平均比值。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC有至少两个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC有至少三个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。在一些实施方案中,该方法还包括比较:(a)分离自血样的循环内皮细胞群体的浓度;和(b)对照或标准的浓度。在一些实施方案中,该方法还包括利用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物,或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。在一些实施方案中,所述抗体是经标记的。在一些实施方案中,所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的或荧光标记的;(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,该方法还包括使CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,该方法还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是急性冠脉综合征。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是缺血性发作。在一些实施方案中,个体已被诊断为患有心血管疾病。在一些实施方案中,个体疑似患有心血管病症。在一些实施方案中,个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;臂、颈、颌、肩或背部疼痛伴胸痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。在一些实施方案中,个体无心血管病症的症状。
在某些实施方案中,本文公开了诊断有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)如果循环内皮细胞群体的形态特征(i)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(ii)与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配,则诊断个体中的心血管病症。在一些实施方案中,该方法包括循环内皮细胞群体的两种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的三种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的四种形态特征。在一些实施方案中,所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。在一些实施方案中,由计算机处理装置执行的软件模块将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断开出治疗方案。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断改变对个体开出的或施用的治疗方案。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体具有大于约100μm2的平均细胞面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于约40μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC有至少两个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。在一些实施方案中,该方法还包括比较:(a)分离自血样的循环内皮细胞群体的浓度;和(b)对照或标准的浓度。在一些实施方案中,该方法还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。在一些实施方案中,所述抗体是经标记的。在一些实施方案中,所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的或荧光标记的;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,该方法还包括使CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,该方法还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是急性冠脉综合征。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是缺血性发作。在一些实施方案中,个体已被诊断为患有心血管病症。在一些实施方案中,个体疑似患有心血管疾病。在一些实施方案中,个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。在一些实施方案中,所述个体无心血管病症的症状。
在某些实施方案中,本文公开了预测个体是否易于发展为心血管病症的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体发展为心血管病症的易感性。在一些实施方案中,该方法包括循环内皮细胞群体的两种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的三种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的四种形态特征。在一些实施方案中,所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。在一些实施方案中,由计算机处理装置执行的软件模块将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断开出治疗方案。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断改变对个体开出的或施用的治疗方案。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于约100μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体具有大于约40μm2的平均细胞核面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。在一些实施方案中,该方法还包括比较:(a)分离自血样的循环内皮细胞群体的浓度;和(b)对照或标准的浓度。在一些实施方案中,该方法还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记,与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。在一些实施方案中,所述抗体是经标记的。在一些实施方案中,所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的或荧光标记的;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,该方法还包括使CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,该方法还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是急性冠脉综合征。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是缺血性发作。在一些实施方案中,个体已被诊断为患有心血管疾病。在一些实施方案中,个体疑似患有心血管病症。在一些实施方案中,个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。在一些实施方案中,个体无心血管病症的症状。
在某些实施方案中,本文公开了预测个体对针对心血管病症的治疗方案的反应的方法,其包括(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CECs)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(a)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体对治疗方案的反应。在一些实施方案中,该方法包括循环内皮细胞群体的两种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的三种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的四种形态特征。在一些实施方案中,所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。在一些实施方案中,由计算机处理装置执行的软件模块将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断开出治疗方案。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断改变对个体开出的或施用的治疗方案。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于约100μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于约40μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。在一些实施方案中,该方法还包括比较:(a)自血样分离的循环内皮细胞的群体的浓度;和(b)对照或标准的浓度。在一些实施方案中,该方法还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。在一些实施方案中,所述抗体是经标记的。在一些实施方案中,所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的或荧光标记的;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,该方法还包括使CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,该方法还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是急性冠脉综合征。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是缺血性发作。在一些实施方案中,个体已被诊断为患有心血管病症。在一些实施方案中,个体疑似患有心血管病症。在一些实施方案中,个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。在一些实施方案中,个体无心血管病症的症状。
在某些实施方案中,本文公开了对有需要的个体开出针对心血管病症的治疗方案的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(a)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,开出治疗方案。在一些实施方案中,该方法包括循环内皮细胞群体的两种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的三种形态特征。在一些实施方案中,该方法包括比较循环内皮细胞群体的四种形态特征。在一些实施方案中,所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。在一些实施方案中,由计算机处理装置执行的软件模块将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断开出治疗方案。在一些实施方案中,该方法还包括基于诊断改变对个体开出的或施用的治疗方案。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞面积大于约100μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核面积大于约40μm2。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体所具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。在一些实施方案中,所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。在一些实施方案中,该方法还包括比较:(a)自血样分离的循环内皮细胞群体的浓度;和(b)对照或标准的浓度。在一些实施方案中,该方法还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该方法还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。在一些实施方案中,所述抗体是经标记的。在一些实施方案中,所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的或荧光标记的;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,该方法还包括使CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,该方法还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是急性冠脉综合征。在一些实施方案中,所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。在一些实施方案中,所述心血管病症是缺血性发作。在一些实施方案中,个体已被诊断为患有心血管病症。在一些实施方案中,个体疑似患有心血管病症。在一些实施方案中,个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。在一些实施方案中,个体无心血管病症的症状。
在某些实施方案中,本文公开了一种分离的循环内皮细胞(CEC),其包含至少一种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。在一些实施方案中,该CEC包含两种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。在一些实施方案中,该CEC包含三种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。在一些实施方案中,该CEC包含四种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。在一些实施方案中,所述偏离是定性偏离、定量偏离或其组合。在一些实施方案中,所述形态特征选自:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状和细胞核数目。在一些实施方案中,所述分离的循环内皮细胞是多核的。在一些实施方案中,所述分离的循环内皮细胞包含三个细胞核。在一些实施方案中,所述分离的循环内皮细胞的细胞核面积比标准或对照的细胞核面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述分离的循环内皮细胞的细胞面积比标准或对照的细胞面积大至少约30%。在一些实施方案中,所述分离的循环内皮细胞是从被诊断为心血管病症的个体分离的。在一些实施方案中,所述分离的循环内皮细胞是从疑似患有心血管病症的个体分离的。在一些实施方案中,所述分离的循环内皮细胞是从无心血管病症症状的个体分离的。在一些实施方案中,所述循环内皮细胞是使用机器分离的。在一些实施方案中,所述循环内皮细胞是通过下述步骤分离的:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的或荧光标记的;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,所述循环内皮细胞是通过下述步骤分离的:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的或荧光标记的;(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体;和(c)使CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
附图说明
图1显示了对STEMI和NSTEMI患者的示例性CEC大小分析。(A)来自每个患者组的细胞的细胞面积(μm2)(平均值±SD)。P-值:0.8842。(B)来自每个患者组的细胞的细胞核面积(μm2)(平均值±SD)。P-值:0.7114。(C)来自每个患者组的细胞的细胞面积与细胞核面积之间的比值(平均值±SD)。P-值:0.6131。A-C的各条棒中的数字代表每组中被分析的患者的数目;对来自每个对照个体的全部CEC以及从每个MI患者随机选择的50-100个CEC进行了分析。
图2显示了健康对照和STEMI患者中的CEC的示例性列举。(A)44个连续健康对照和50个STEMI患者的CEC量化。健康对照的CEC的中位数是4CEC/ml,上四分位数和下四分位数分别为2CEC/ml和5CEC/ml。STEMI患者的CEC的中位数是19CEC/ml,上四分位数和下四分位数分别为12CECs/ml和51CECs/ml(p=1.1x10-10)。(B)接受者工作特征曲线下面积(AUC)等于0.95。红点代表分类阈值16.5CEC/ml,其与60%的灵敏度和98%的特异性相关;蓝色代表分类阈值9CEC/ml,具有90%的相关灵敏度和93%的相关特异性;绿色代表分类阈值4.3CEC/ml,具有98%的灵敏度和64%的特异性,用于将MI病例或对照进行正确分类。
图3显示了CEC计数与心肌坏死的典型标志物之间的示例相关性。(A)使用Spearman等级相关(rho)系数,评估MI患者中的CEC计数与最初呈现的血清心肌肌钙蛋白值的相关性。未观察到相关性的证据(rho=0.02,p=0.9)。(B)记录到CEC计数与最初的CK-MB值之间无相关性(rho=0.03,p=0.9)。
图4显示了CEC计数随时间的稳定性的实例。在间隔两个月时间的访视时,对25个连续对照个体进行两次重复CEC测量。用灰线将对同一个体进行的测量连接起来。首次访视时测量的CEC计数为1-16.75CEC/ml,中位数为3.38CEC/ml。在第二次访视时,对相同的24个个体测量的CEC计数为1-19.5CEC/ml,中位数等于3.25CEC/ml。我们使用配对Wilcoxon符号秩检验,没有发现在两个时间点的CEC计数之间的差异的证据。
图5显示了通过CellTracks进行的示例性图像分析以及对CEC的鉴定。(A)通过CTA II进行的样品和图像分析所需的步骤。将含有在AutoPrep中处理的样品的Magnest放入CTA II中。CTAII对样品室的整个工作表面用四种颜色中的每一种记录图像。然后软件模块在这些图像中选择大于4μm并且对于DAPI和CD105-PE呈现阳性的对象。如B中所示,这些选出的候选CEC图像呈现为一系列缩略浏览图像,以供经过训练的检查者鉴定并评分为CEC,或作为非CEC细胞或相关物质而不予考虑。(B)由CTA II检测并呈现为可能的候选CEC的对象的浏览图像。在这一实例中,有三个对象被提供给检查者。缩略图像从右至左显示未使用的(FITC)通道、CD45-APC信号、DAPI染色的细胞核、CD105-PE反应性,最后是CD105-PE和DAPI染色的叠加。要被评分为CEC,细胞必须具有细胞核,表达CD105,具备细胞的形态学,并且对于CD45呈阴性。前两个对象符合这些标准并被评分为CEC(勾选的复选框)。第三个对象因为是CD45阳性的而被判定为白细胞(复选框未被勾选)。软件模块自动列表显示各个样品中的勾选的复选框,并将结果表示为每4mL血液中的CEC的数目。
图6显示了自(A)年龄匹配的对照和(b)代表性STEMI患者(CEC03040)分离的各CEC的荧光显微图像。CEC用分别作为其细胞和细胞核区室的标志物的CD105(绿色)和DAPI(紫色)进行标记。基于CD105和DAPI染色的共定位在这些图像中鉴定CEC,从而产生覆盖紫色的细胞核的绿色细胞体。未与绿色CD105染色共定位的紫色细胞核是也存在于视野中的污染的白细胞(基于CD45的阳性染色,未示出)。来自STEMI患者的CEC的大小和形状不均一,其中许多远大于来自对照的CEC,并且具有多个细胞核。所有图像的图像放大率是恒定的。示出了来自3个年龄匹配的对照个体的全部CEC图像,并且随机选择69个CEC图像用于对STEMI患者CEC03040的描述,该患者具有58CEC/ml血液,处于本研究中MI患者的CEC/ml的中间水平。标尺,20μm。星号,与一个CD105-染色的细胞体相关的多个细胞核。
图7显示了对于对照(年龄-匹配的并且健康的)、血管的以及MI(STEMI和NSTEMI)患者的示例性CEC大小分析。(A)来自各组的细胞的细胞面积(μm2)(平均值±SD)。P-值:0.0133(健康的对年龄匹配的);<0.0001(年龄匹配的对MI);0.003(血管的对MI)。(B)来自各组的细胞的细胞核面积(μm2)(平均值±SD)。P-值:0.0069(健康的对年龄匹配的);<0.0001(年龄匹配的对MI);0.0059(血管的对MI)。(C)来自每个患者组的细胞的细胞面积与细胞核面积之间的比值(平均值±SD)。P-值:0.4848(健康的对年龄匹配的);<0.0001(年龄匹配的对MI);0.0021(血管的对MI)。A-C的各条棒中的数字代表每组中被分析的患者的数目;对来自每一对照个体的全部CEC以及从每个MI患者随机选择的50-100个CEC进行了分析。所有图像的图像放大率是恒定的。标尺,5μm。(D)来自对照(年龄-匹配的和健康的)和MI(STEMI和NSTEMI)患者的CEC的代表性图像,显示了典型的CEC(即,平均面积大小),以及这些组中CEC面积大小的变化范围。用分别作为细胞和细胞核区室的标志物的CD105(绿色)和DAPI(紫色)染色来鉴定CEC。
图8显示了对来自对照、随机年龄匹配的群体样品、血管的以及MI(STEMI和NSTEMI)患者的、具有多个细胞核的CEC的数目的示例性分析。(A)来自STEMI患者组的、具有多个细胞核的CEC的图像,所述CEC经CD105(绿色)和DAPI(紫色,白色星号)染色以分别鉴定细胞和细胞核区室。每个CD105-染色的细胞体的细胞核数目在各图像的右上角示出。所有图像的图像放大率是恒定的。标尺,15μm。(B)各组中具有多个细胞核(两个或更多个细胞核/图像)的CEC图像的百分比(平均值±SD)。各条棒中的数字代表被分析的个体的数目。(C)不同的组中细胞核数目/图像的分布(平均值±SD)。条棒表示健康的(白色)和年龄匹配的(灰色)对照,血管的(红色)以及MI(黑色)患者。P-值:0.2295(健康的对年龄匹配的);0.0008(年龄匹配的对MI);0.0231(血管的对MI)。
图9显示了用于检测和量化由Celltracks分析仪II所捕获的CEC细胞体和细胞核的自动图像处理的实例。将通过Celltracks分析仪II从患者和对照中分离的CEC进行固定并针对DNA含量(DAPI)和CD105表达(CD-105-PE)进行染色。该示意图示出了用于确定细胞核数目/图像和细胞面积以及细胞核面积的自动图像处理所包括的步骤。采集后,原始信号用客户软件模块进行处理,以产生分割图像(参见“方法”部分)。与CEC不相关的细胞核通过DAPI和CD105通道的二元掩模(binary mask)的比较来消除。分割图像通道的面积由经过滤的细胞核的和细胞的二元掩模计算。确定在分割的DAPI通道中(与CEC相关的)所检测的对象的数目,并利用该数目计算每个图像的细胞核面积以及细胞面积的平均值。
具体实施方式
严重的心血管事件(例如心肌梗死(MI)和缺血性发作)通常是致命的。或者,即使可以幸存下来,这些事件可能给幸存者带来长久的生活质量降低的影响(例如,部分或完全瘫痪、失语症、记忆丧失)。许多严重的心血管病症事件是由动脉斑块破裂导致的。在许多病例中,并不存在即将发生破裂的体征或者这些体征是非决定性的。例如,标志心肌坏死而非动脉损伤的心肌肌钙蛋白缺乏特异性,并且在包括心房颤动、肺炎、脓毒症、肺栓赛和慢性肾病在内的一些与MI无关的疾病中可显示出升高的信号。而且,在某些类型的心肌梗死(NSTEMI)中,心电图(ECG)不发生变化。
鉴于与严重的心血管事件相关的严重危险性及其不可预测的性质,需要将具有动脉斑块破裂风险的个体在其临床显现之前鉴定出来的方法。而且,这些方法应该是无创的,便于实施的(例如,在临床环境中),而且容易解释的。
在某些实施方案中,本文公开了在临床上显现出来之前预测动脉斑块破裂的方法,其包括分析CEC。
在某些实施方案中,本文公开了分析有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:比较下述(a)和(b)的形态特征:(a)从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞群体,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)对照或标准。
在某些实施方案中,本文还公开了诊断有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:(a)比较下述(i)和(ii)的形态特征:(i)从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞群体,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(ii)对照或标准;以及(b)如果该循环内皮细胞群体的形态特征偏离于对照或标准至少预定的量,则诊断该个体患有心血管病症。
另外,在某些实施方案中,本文公开了预测个体易于发展为心血管病症的方法,其包括:(a)比较下述(i)和(ii)的形态特征:(i)从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞群体,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(ii)对照或标准;以及(b)如果该循环内皮细胞群体的形态特征偏离于对照或标准至少预定的量,则预测该个体易于发展为心血管病症。
在某些实施方案中,本文公开了预测个体对针对心血管病症的治疗方案的反应的方法,其包括:(a)比较下述(i)和(ii)的形态特征:(i)从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞群体,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(ii)对照或标准;以及(b)如果该循环内皮细胞群体的形态特征偏离于对照或标准至少预定的量,则预测该个体将对针对心血管病症的治疗方案产生反应。
在某些实施方案中,本文公开了分析心血管病症的方法,其包括:(a)鉴定从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)的形态特征,其中该血样包含选自CEC和循环非内皮细胞的细胞;(b)确定来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是否是与心血管病症相关的形态特征;和(c)基于该鉴定提供有关心血管病症的诊断或预后信息,其中所述来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征选自:相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积、相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞核面积、相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状以及存在一个以上的细胞核。
在某些实施方案中,本文还公开了分离的循环内皮细胞,其包含偏离于对照或标准的形态特征的一种形态特征。本文还公开了包含分离的CEC的组合物。
在某些实施方案中,本文还公开了包括以下部分的系统:包含偏离于对照或标准的形态特征的一种形态特征的分离的循环内皮细胞,和(i)允许对前述形态特征进行分析的分析工具,或(ii)允许医疗服务提供者分析前述形态特征的分析工具的输出。
某些术语
术语“个体”、“个体”或“受试者”可互换使用。如本文所使用的,它们指任意哺乳动物(即,在分类学分类动物界:脊索动物门:脊椎动物亚门:哺乳动物纲内的任意目、科和属的种)。在一些实施方案中,该哺乳动物是人。在一些实施方案中,该哺乳动物是非人。这些术语均不要求或受限于以医疗专业人员(例如:医生、注册护士、从业护士、医师助理、护理员或临终关怀工作者)的监督(例如,持续的或间断性的)为特征的情况。
术语“健康个体”指无心血管病症的个体。不要求个体不具有任何乃至所有的疾病、病症或病况。
如本文所用的术语“治疗(treat)”、“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”,以及其他语法等同用语,包括缓解、抑制或减轻症状,减轻或抑制疾病或病况症状的严重程度、降低疾病或病况症状的发生率、对疾病或病况症状的预防性处理、减少或抑制疾病或病况症状的复发、预防、延迟疾病或病况症状的发作、延迟疾病或病况症状的复发、消除或改善疾病或病况症状,改善症状潜在的代谢原因,抑制疾病或病况,例如:阻止疾病或病况的发展,减轻疾病或病况,导致疾病或病况的消退,减轻由疾病或病况导致的状况,或终止疾病或病况的症状。这些术语还包括达到医疗益处。医疗益处指根除或改善正治疗的潜在疾病,和/或根除或改善一种或多种与潜在疾病相关的生理症状,从而可以观察到个体的改善。
如本文所用的术语“防止(prevent)”、“防止(preventing)”或“防止(prevention)”,以及其他语法等同用语,包括防止额外的症状、防止症状潜在的代谢原因、抑制疾病或病况,例如阻止疾病或病况的发展,并且意在包括预防。这些术语还包括达到预防益处。为达到预防益处,将组合物任选地施用于具有发展特定疾病风险的个体、已报告疾病的一种或多种生理症状的个体或者有疾病复发风险的个体。
如本文所用的术语“施用(administer)”、“施用(administering)”、“施用(administration)”等是指可用于使药剂或组合物递送到期望的生物作用部位的方法。这些方法包括,但不限于,经口途径、十二指肠内途径、胃肠外注射(包括静脉内、皮下、腹膜内、肌内、血管内或者输注)、局部和直肠施用。任选地与本文所述的药剂和方法一起应用的施用技术包括,例如在Goodman和Gilman,The PharmacologicalBasis of Therapeutics,现行版本;Pergamon和Remington,Pharmaceutical Sciences(现行版本),Mack Publishing Co.,Easton,Pa.中所述的技术。在某些实施方案中,本文所述的药剂和组合物是经口施用的。
如本文所用的术语“抗体(antibody)”和“抗体(antibodies)”指单克隆抗体、多克隆抗体、双特异性抗体、多特异性抗体、嫁接抗体、人抗体、人源化抗体、合成抗体、嵌合抗体、骆驼化(camelized)抗体、单链Fvs(scFv)、单链抗体、Fab片段、F(ab′)片段、二硫键连接的Fvs(sdFv)、胞内抗体和抗独特型(抗-Id)抗体以及上述任意抗体的抗原结合片段。具体而言,抗体包括免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性片段,即包含抗原结合位点的分子。免疫球蛋白分子是任意类型(例如IgG、IgE、IgM、IgD、IgA和IgY)、类别(例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2)或亚类的。在最广义上,术语“抗体”和免疫球蛋白可互换使用。在一些实施方案中,抗体是由抗体与一种或多种其他蛋白质或肽通过共价或非共价缔合所形成的较大融合分子的一部分。
词组“特异性地结合”当指抗体或其它结合分子与蛋白质或多肽或者表位之间的相互作用时,通常是指抗体或其它结合分子识别并以高亲和力可检测地与所关注的靶标结合。优选地,在指定的条件或生理条件下,特定的抗体或结合分子与特定的多肽、蛋白质或表位结合,而不以显著的或不希望的量与样品中存在的其他分子结合。换言之,特定的抗体或结合分子不会不希望地与非靶抗原和/或表位交叉反应。此外,在一些实施方案中,特异性地结合的抗体通过抗体的可变域或恒定域结合。对于通过其可变域特异性地结合的抗体,它不是聚集的,即,是单体的。多种免疫测定形式均可用于选择对特定的多肽具有免疫反应性并具有期望的特异性的抗体或其它结合分子。例如,固相ELISA免疫测定、BIAcore、流式细胞术和放射免疫测定用于选择具有期望的免疫反应性和特异性的单克隆抗体。参见Harlow,1988,ANTIBODIES,A LABORATORY MANUAL,Cold Spring HarborPublications,New York(下文中简称为“Harlow”)中有关用于确定或评估免疫反应性和特异性的免疫测定形式和条件的内容。“选择性结合”、“选择性”等是指与另一种分子相比,抗体与一种分子相互作用的偏好性。优选地,抗体,特别是调节剂与蛋白质之间的相互作用是特异性的和选择性的。请注意在一些实施方案中,将小抗体设计成与两个不同但相似的靶标“特异性地结合”和“选择性地结合”,而不与其它不希望的靶标相结合。
术语“心血管病症”指心血管系统的疾病、病症或不期望的病况。在一些实施方案中,心血管病症是动脉粥样硬化、心肌梗死、缺血性发作、斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、血栓形成、心绞痛(例如,稳定型或不稳定型心绞痛)、ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)或其组合。
术语“形态特征”指与细胞的形式和/或结构相关的细胞特征。细胞的形态特征包括,但不限于,细胞的形状、细胞核的形状、细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值和细胞核数目。
术语“循环内皮细胞”指已经从血管壁脱离并在血液中循环的内皮细胞。衬于心室内表面的内皮细胞被称为心内膜细胞。
术语“对照”或“标准”可互换使用。它们指用于比较的CEC标准,分离自具有心血管病症的个体的CEC与之进行比较。在一些实施方案中,对照是来自健康个体的CEC或多个CEC。在一些实施方案中,对照是来自患有或曾经患有所关注的心血管病症的个体的CEC或多个CEC。在一些实施方案中,对照是CEC或多个CEC。在一些实施方案中,对照是与CEC或多个CEC相关的量度(measurement)(例如,CEC的形态特征,例如,细胞面积、细胞形状、细胞核面积、细胞核形状、细胞核数目或细胞面积与细胞核面积的比值;或血液中CEC的浓度)。在一些实施方案中,对照或标准是来自从多个个体获得的量度的平均CEC量度。
术语“诊断信息”指与能够鉴定疾病、病症或病况的疾病、病症或病况特征相关的信息。在一些实施方案中,诊断信息是CEC或多个CEC的形态特征,或血液中CEC的浓度。
术语“预后信息”是指使人们能够预测未来事件的信息。预后信息可以预测疾病、病症或病况的可能的结果。或者,预后信息可预测疾病、病症或病况将对治疗如何反应。在一些实施方案中,预后信息是CEC或多个CEC的形态特征,或血液中CEC的浓度。
心血管病症和斑块破裂
在某些实施方案中,本文公开了诊断或预测有需要的个体中的斑块破裂的方法。在某些实施方案中,本文还公开了分析、诊断或预测有需要的个体中的心血管病症的方法。此外,在某些实施方案中,本文公开了预测个体对心血管病症治疗方案的反应的方法。
在一些个体中,个体被诊断为患有心血管病症。在一些实施方案中,个体疑似患有心血管病症。在一些实施方案中,个体无心血管病症的症状。
在一些实施方案中,个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。
在一些实施方案中,所述心血管病症是动脉粥样硬化、心肌梗死、缺血性发作、斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、血栓形成、心绞痛(例如稳定型或不稳定型心绞痛)、ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)或其组合。
如本文所用的术语“动脉粥样硬化”指由于脂质沉积造成的动脉管壁硬化和增厚以及所导致的炎症和白细胞应答。未加以治疗的动脉粥样硬化斑块可能最终导致动脉的部分或完全阻塞。
术语“心肌梗死”和“心脏病发作”可互换使用。如本文所使用的这两个术语均指血液向心脏供给的中断。血液向心脏供给的中断通常是由破裂的动脉粥样硬化斑块阻塞冠状动脉所导致的。此外,心肌梗死常常导致心肌组织的瘢痕形成,这可导致电脉冲传导减缓。有瘢痕的和无瘢痕的组织之间传导速度的差异通常导致心室颤动或室性心动过速。
如本文所用的术语“缺血性发作”指(部分或全部)由于脑供血障碍(例如,缺血)所导致的脑功能丧失(例如,脑组织坏死)。在某些情况下,(部分或全部)由于斑块破裂、血栓形成或栓塞导致中风。
如本文所用的术语“血栓形成”指血凝块的形成。在静脉中形成血凝块时,其被称为静脉血栓形成。在动脉中形成血凝块时,其被称为动脉血栓形成。如果血凝块(或其碎片)被运送(即,栓塞)到肺,则可能发生肺栓塞。
如本文所用的术语“心绞痛”指由于心脏缺血(例如,由于动脉粥样硬化斑块的扩大后血管或动脉的阻塞)所导致的剧烈胸痛。稳定型心绞痛胸痛(stable angina chest)指运动(例如,跑步或行走)诱发的胸痛,在休息时症状极轻微或无症状。通常在运动停止后几分钟症状减弱,而在运动重新开始后症状又再次出现。不稳定型心绞痛是指在休息或睡眠过程中发生的胸痛,且通常持续10分钟以上。相关的胸痛是严重且新近发生的。
如本文所用的术语“STEMI”是指ST段抬高型心肌梗死(例如,导致ECG上ST段抬高的心肌梗死)。STEMI通常是由冠状动脉的完全阻塞造成的。所造成的ST段指示相当大部分的心肌受损或趋于坏死。全部心肌梗死中的大约45%归类于STEMI。
本文所用的术语“NSTEMI”指非ST段抬高型心肌梗死(例如,不造成ECG上ST段升高的心肌梗死)。在NSTEMI中,冠状动脉仅部分被阻塞,因此只有一部分心肌受损。
本文所用的术语“狭窄”指血管变窄。狭窄通常是由于动脉粥样硬化斑块扩大、斑块破裂和随后的血栓形成所导致的。
本文所用的术语“缺血”指血液供给受限。缺血通常是由动脉粥样硬化斑块的扩大(例如,由于斑块破裂后的血栓形成)后血管或动脉的阻塞造成的。
病理学
心脏是见于具有循环系统的动物中的肌源性肌肉器官。在哺乳动物中,心脏右侧的搏动导致脱氧合的血液经过右心房移动并进入肺,在肺中脱去二氧化碳并使血液氧合。心脏左侧的搏动将氧合的血液经动脉由肺移动至心脏,而后由心脏分布至身体其余部分。
三支主要的冠状动脉(左前降支(LAD)、回旋支(Circ)和右冠状动脉(RCA))及其各自的分支各自供给心脏的特定部分。LAD向心脏的前(前面)部和心间隔(分隔左心室(LV)和右心室(RV)的肌肉分区)供应血液。Circ向LV的后(后面)部供应血液。RCA向心室的底(下)部供应血液,并在90%的情况下也供应RV。在另外10%的情况下,Circ向LV的下壁发出分支。
有时,流经动脉的血液减少(例如,由于冠状动脉的堵塞)。血流的暂时减少可能导致胸部不适。持续减少可以导致永久性的肌肉损伤、心脏病发作或者中风。
动脉粥样硬化是冠状动脉堵塞的最常见诱因。动脉粥样硬化以动脉壁增厚为特征。动脉粥样硬化通常开始于低密度脂蛋白分子(LDL)在动脉壁的积累。最终,LDL分子被自由基(例如ROS)氧化。当氧化的LDL接触动脉壁时其损伤动脉壁。机体试图用巨噬细胞和T-淋巴细胞修复这种损伤来作出应答。这些白细胞通过胞吞作用吞没氧化的低密度脂蛋白(LDL)。氧化的LDL在白细胞中积累使其转化为泡沫细胞。泡沫细胞在堆积处周围积累,最终破裂。泡沫细胞的破裂导致氧化的LDL沉积回到动脉壁上。这于是引发额外的白细胞迁移到形成中的斑块处。最终,使斑块周围的区域发炎。这导致肌细胞增大并在受影响的区域上形成硬的覆盖物。这种硬的覆盖物使动脉变窄,从而可使血流减少,血压升高。
动脉粥样硬化通常是无症状的,直到斑块破裂,一般在已变得“不稳定”的较薄/较脆弱的纤维帽部位处破裂。如果将软斑块与血流分隔开的纤维帽破裂,则组织片段暴露并释放出来。这些组织片段包含胶原蛋白和激活血小板并激活凝血的组织因子。结果是形成覆盖斑块的血栓,其进一步堵塞血流。血栓的形成可能发生在大约几个小时之内。
如果斑块位于心脏的上游并且存在不完全的堵塞,则造成的通往心脏的血流减少可导致严重且持久的胸痛(例如,不稳定型心绞痛)。在一些实施方案中,所述心血管病症是不稳定型心绞痛。或者,若是存在完全的堵塞,则心脏失氧并发生MI。在一些实施方案中,所述心血管病症是心肌梗死。
如果斑块位于脑的上游,则造成脑缺氧并发生缺血性发作。在一些实施方案中,所述心血管病症是缺血性发作。
CEC
内皮是衬在血管内表面的细胞层,形成官腔中的循环血与血管壁的其余部分之间的界面。内皮细胞衬于整个循环系统内。在某些情况下,内皮细胞脱离血管壁,从而产生循环内皮细胞。
循环内皮细胞见于健康个体中。
正常内皮完整性的缺乏(因此,循环内皮细胞的存在)先前已被鉴定为对动脉粥样硬化斑块破裂以及其他动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件的易感性的标志。因此,在一些实施方案中,循环内皮细胞的存在指示对斑块破裂或动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件的易感性。另外,在一些实施方案中,与健康个体(或预设对照)中观察到的浓度相比,循环内皮细胞浓度的升高指示即将发生斑块破裂或其他动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件。
CEC的分析
与健康个体或预设对照相比,来自患有心血管病症的个体(例如,处于斑块破裂或其他动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件的风险的或已患所述事件的个体)的CEC在形态参数,即细胞面积和细胞核面积、细胞面积/细胞核面积的比值以及与多个细胞核的关联方面,显示出明显的差异。
在某些实施方案中,本文公开了分析有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。在某些实施方案中,本文公开了诊断有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)如果循环内皮细胞群体的形态特征(i)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(ii)与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配,则诊断所述个体中的心血管病症。在某些实施方案中,本文公开了预测个体是否易于发展为心血管病症的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体发展为心血管病症的易感性。在某些实施方案中,本文公开了预测个体对针对心血管病症的治疗方案的反应的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CECs)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体对治疗方案的反应。在某些实施方案中,本文公开了对有需要的个体开出针对心血管病症的治疗方案的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CECs)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,开出治疗方案。
在一些实施方案中,本文公开的方法包括将来自个体的CEC的至少一种形态特征与对照或标准进行比较。在一些实施方案中,患有心血管病症的个体(例如,处于斑块破裂或其他动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件风险的或已患所述事件的个体)中的CEC具有指示异常内皮生物学的离散形态学标志(signatures)。在一些实施方案中,患有心血管病症的个体(例如,处于斑块破裂或其他动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件风险的或已患所述事件的个体)中的CEC来源于动脉内皮中较老的并因而较大的细胞。在一些实施方案中,患有心血管病症的个体(例如,处于斑块破裂或其他动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件风险的或已患有所述事件的个体)中的CEC在斑块破裂过程中单个地或作为多细胞组或片从受损区域释放。在一些实施方案中,患有心血管病症的个体(例如,处于斑块破裂或其他动脉的、非动脉粥样硬化的血管壁破裂或裂隙事件风险的或已患所述事件的个体)中的CEC来源于异常聚集的(例如,在其通过循环的过程中聚集的)受损的或受干扰的细胞。在一些实施方案中,健康个体中的CEC起因于从重构或增殖维管结构的区域不经常地释放较年轻的、因而较小的EC。
在一些实施方案中,本文公开的方法包括将来自个体的CEC的至少两种形态特征与对照或标准进行比较。在一些实施方案中,本文公开的方法包括将来自个体的CEC的至少三种形态特征与对照或标准进行比较。在一些实施方案中,本文公开的方法包括将来自个体的CEC的至少四种形态特征与对照或标准进行比较。在一些实施方案中,本文公开的方法包括将来自个体的CEC的至少五种形态特征与对照或标准进行比较。在一些实施方案中,本文公开的方法包括将来自个体的CEC的至少六种形态特征与对照或标准进行比较。
在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是:细胞面积;细胞核面积;细胞面积与细胞核面积的比值;细胞形状;细胞核形状;细胞核数目;或其组合。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是细胞面积与细胞核面积的比值。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是细胞形状。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是细胞核形状。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是细胞核数目。
在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是:相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积;相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞核面积;或相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积与细胞核面积的比值;或其组合。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积与细胞核面积的比值;或其组合。
来自未患心血管病症的个体的CEC通常小,且形状细长。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC通常是不均一的——一些较小,而另一些较大。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC通常为异常的形状。此外,在一些实施方案中,来自患有心血管疾病的个体的CEC的细胞核通常比正常的CEC细胞核大,并且形状异常。
在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、45%、50%、60%、70%、80%、90%或100%的细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大出约30%至约50%的细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大出约30%的细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大出约35%的细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大出约40%的细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大出约45%的细胞面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大出约50%的细胞面积。
未患心血管病症的个体中的CEC的平均细胞面积是约100mm2。由此,在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积大于约100μm2、约150μm2、约200μm2、约210μm2、约220μm2、约230μm2、约240μm2、约250μm2、约260μm2、约270μm2、约280μm2、约290μm2或约300μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积大于约100μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积大于约150μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积大于约200μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积是约200μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积大于约250μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积是约250μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积大于约255μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积是约255μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积大于约260μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积是约260μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC细胞面积大于约265μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积是约265μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞面积是约270μm2。
在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、45%、50%、60%、70%、80%、90%或100%的细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少30%的细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少35%的细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少40%的细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少45%的细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少50%的细胞核面积。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是比来自对照或标准的CEC的平均细胞面积大出出约30%至约50%的细胞核面积。
未患心血管病症的个体的CEC的平均细胞面积是约30至约40mm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于约30μm2、约31μm2、约32μm2、约33μm2、约34μm2、约35μm2、约36μm2、约37μm2、约38μm2、约39μm2、约40μm2、约50μm2、约60μm2、约70μm2、约80μm2、约90μm2或约100μm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于30μm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于约35μm2。在一些实施方案中,细胞核面积为约35μm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于约40μm2。在一些实施方案中,细胞核面积为约40μm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于约45μm2。在一些实施方案中,细胞核面积为约45μm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于约50μm2。在一些实施方案中,细胞核面积为约50μm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于约55μm2。在一些实施方案中,细胞核面积为约55μm2。在一些实施方案中,细胞核面积大于约60μm2。在一些实施方案中,细胞核面积为约60μm2。在一些实施方案中,指示心血管病症的CEC的细胞核面积为约65μm2。
来自未患心血管病症的个体的CEC可能具有与一个细胞体相关的两个细胞核,其可能代表两个附着的细胞的簇,或者带有两个细胞核的一个细胞。在一些实施方案中,来自患有心血管疾病的个体的CEC通常含有与一个连续细胞体相关的几个细胞核。这些细胞体可以是单个细胞或者多个细胞的聚集体。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在一个以上的细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在两个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在三个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在四个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在五个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在六个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在七个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在八个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在九个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在十个细胞核。在一些实施方案中,来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是存在比来自对照或标准的平均细胞核数目多至少10%的细胞核。
在一些实施方案中,健康个体之间,在细胞和细胞核的大小、比值或多个细胞核的存在方面不存在统计学上的显著差异。在一些实施方案中,ST段抬高型心肌梗死(STEMI)和非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)CEC之间不存在统计学上的显著差异。
在一些实施方案中,本文公开的方法还包括比较:(a)从血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度;和(b)对照或标准的浓度。在一些实施方案中,患有心血管病症的个体中CEC的浓度比健康个体或预设对照中发现的CEC的浓度高至少50%、100%、150%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%或700%。在一些实施方案中,患有心血管病症的个体中CEC的浓度比健康个体或预设对照中发现的CEC的浓度高约200%至约400%。
在一些实施方案中,比较循环内皮细胞群体(或单个CEC)的形态特征包括分析通过使用任意合适的显微镜获得的分离的循环内皮细胞的群体的放大图像(例如荧光图像)。在一些实施方案中,比较循环内皮细胞群体(或单个CEC)的形态特征包括分析分离的循环内皮细胞的群体的放大荧光图像。
在一些实施方案中,将CEC的放大图像存储于与显微镜相关联的计算机处理装置的电子存储器中。
在一些实施方案中,本文公开的方法包括由计算机处理装置执行的、分析循环内皮细胞的至少一种形态特征的任何合适的软件模块。在一些实施方案中,本文公开的方法包括由计算机处理装置执行的、将循环内皮细胞的至少一种形态特征与对照或标准进行比较的任何合适的计算机软件模块,其中来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是细胞面积;细胞核面积;细胞面积与细胞核面积的比值;细胞形状;细胞核形状;细胞核数目;或其组合。在一些实施方案中,比较循环内皮细胞群体的形态特征包括由计算机处理装置执行的、分析循环内皮细胞的至少一种形态特征的任意合适的软件模块,其中来自患有心血管病症的个体的CEC的形态特征是相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积;相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞核面积;相对于来自对照或标准的CEC较大的细胞面积与细胞核面积的比值;或其组合。在一些实施方案中,本文公开的方法包括由计算机处理装置执行的、确定从血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度的软件模块。在一些实施方案中,本文公开的方法包括由计算机处理装置执行的、将循环内皮细胞群体的浓度与对照或标准的浓度进行比较的软件模块。在一些实施方案中,本文公开的方法包括由计算机处理装置执行的、向个体或对个体进行治疗的医疗专业人员传送CEC群体的形态特征的分析的软件模块。在一些实施方案中,本文公开的方法包括由计算机处理装置执行的、向个体或对个体进行治疗的医疗专业人员传送CEC群体的诊断或预后的软件模块。
本文公开的方法由任意合适的系统执行。在一些实施方案中,该系统包括:(a)从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体,其中该血样包含选自CEC和循环非内皮细胞的细胞;和(b)显微镜,其具有足以使CEC群体中的单个CEC的形态特征可见的放大率;其中所述形态特征选自:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。在一些实施方案中,该系统还包括用于捕获或者存储CEC的群体或CEC群体中的单个CEC的放大图像的电子存储器。在一些实施方案中,所述系统还包括任选地连接至计算机网络的计算机处理装置。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于分析循环内皮细胞(CEC)群体的形态特征的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于将循环内皮细胞(CEC)群体的形态特征与标准或对照进行比较的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于确定分离自血样的循环内皮细胞群体的浓度的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、用于将循环内皮细胞群体的浓度与对照或标准的浓度进行比较的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、向个体或对个体进行治疗的医疗专业人员传送CEC群体的形态特征的分析的软件模块。在一些实施方案中,该系统还包括由计算机处理装置执行的、向个体或对个体进行治疗的医疗专业人员传送CEC群体的诊断或预后的软件模块。
在一些实施方案中,该系统还包括用于从血样中分离循环内皮细胞群体的机器。在一些实施方案中,该系统还包括与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该系统系统还包括与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,该系统还包括抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合。在一些实施方案中,所述抗体是经标记的。在一些实施方案中,所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。
CEC的分离
当前分离CEC的方法产生了结果的可变性。这种可变性主要源于高度不同的CEC分离方法的使用以及CEC的可变免疫表型定义。
在某些实施方案中,本文公开了分析有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括分离CEC的方法。在一些实施方案中,该方法还包括使用阳性和阴性选择标准分离CEC。
在某些实施方案中,本文公开了诊断有需要的个体中的心血管病症的方法,包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)如果循环内皮细胞群体的形态特征(i)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(ii)与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配,则诊断个体中的心血管疾病。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括分离CEC的方法。在一些实施方案中,该方法还包括使用阳性和阴性选择标准分离CEC。
在某些实施方案中,本文公开了预测个体是否易于发展为心血管病症的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测所述个体对发展为心血管病症的易感性。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括分离CEC的方法。在一些实施方案中,该方法还包括使用阳性和阴性选择标准分离CEC。
在某些实施方案中,本文公开了预测个体对针对心血管病症的治疗方案的反应的方法,其包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体对治疗方案的反应。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括分离CEC的方法。在一些实施方案中,该方法还包括使用阳性和阴性选择标准分离CEC。
在某些实施方案中,本文公开了对有需要的个体开出针对心血管病症的治疗方案的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,开出治疗方案。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括分离CEC的方法。在一些实施方案中,该方法还包括使用阳性和阴性选择标准分离CEC。
在一些实施方案中,本文公开的方法还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。
在一些实施方案中,本文公开的方法还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗-CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。
在一些实施方案中,抗体用任意合适的标记物标记。在一些实施方案中,抗体用荧光部分标记。在一些实施方案中,抗体用磁性部分标记。
在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是磁性标记的;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。在一些实施方案中,从血样中分离循环内皮细胞群体包括:(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中该抗体是荧光标记的;和(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。
在一些实施方案中,本文公开的方法还包括使CD146+细胞的群体与抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括使CD146+细胞的群体与已经标记的抗-CD45抗体、已经标记的抗-CD105抗体、已经标记的抗-CD34抗体、已经标记的抗-CD31抗体、已经标记的抗-VEGFR2抗体、已经标记的抗CD-144抗体、已经标记的抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括使CD146+细胞的群体与已经磁性标记的抗-CD45抗体、已经磁性标记的抗-CD105抗体、已经磁性标记的抗-CD34抗体、已经磁性标记的抗-CD31抗体、已经磁性标记的抗-VEGFR2抗体、已经磁性标记的抗CD-144抗体、已经磁性标记的抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括使CD146+细胞的群体与已经荧光标记的抗-CD45抗体、已经荧光标记的抗-CD105抗体、已经荧光标记的抗-CD34抗体、已经荧光标记的抗-CD31抗体、已经荧光标记的抗-VEGFR2抗体、已经荧光标记的抗CD-144抗体、已经荧光标记的抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
在一些实施方案中,本文公开的方法还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。在一些实施方案中,本文公开的方法还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。
可以使用其他基于CEC的物理性质例如大小、电荷以及密度来分离CEC的方法。大小可通过过滤来选择,密度可通过Ficoll分离来选择,而电荷可以通过电泳或介电泳来选择。在一些实施方案中,本文公开的分离方法消除或减少了大样品体积的处理所可能伴随出现的可变性。在一些实施方案中,本文公开的分离方法通过降低操作者之间的变化性使结果具有更好的可重复性。
心血管病症的治疗
在某些实施方案中,本文公开了分析有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。在一些实施方案中,该方法还包括基于循环内皮细胞群体的形态特征偏离于对照或标准的量对个体开出治疗方案。
在某些实施方案中,本文公开了诊断有需要的个体中的心血管病症的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)如果循环内皮细胞群体的形态特征(i)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(ii)与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配,则诊断个体中的心血管病症。在一些实施方案中,该方法还包括基于该诊断对个体开出治疗方案。
在某些实施方案中,本文公开了预测个体是否易于发展为心血管病症的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CECs)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体对发展为心血管病症的易感性。在一些实施方案中,该方法还包括基于该预测对个体开出治疗方案。
在某些实施方案中,本文公开了预测个体对针对心血管病症的治疗方案的反应的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(i)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测个体对治疗方案的反应。在一些实施方案中,该方法还包括基于循环内皮细胞群体的形态特征偏离于对照或标准的量对个体开出治疗方案或者改变对个体开出的治疗方案。
在某些实施方案中,本文公开了对有需要的个体开出针对心血管病症的治疗方案的方法,该方法包括:(a)获取从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中该血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;(b)将放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和(c)基于(a)循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,开出治疗方案。
在一些实施方案中,所述治疗方案是药物治疗;增强型体外反搏(EECP);外科手术;或其组合。在一些实施方案中,所述治疗方案是血管成形术;冠状动脉搭桥手术;或其组合。
在一些实施方案中,所述治疗方案是药物治疗。在一些实施方案中,所述治疗是选自下述的药物治疗:烟酸;贝特类药物(fibrate);他汀类药物;载脂蛋白A-1调节剂;ACAT调节剂;CETP调节剂;糖蛋白IIb/IIIa调节剂;P2Y12调节剂;Lp-PLA2调节剂;或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:阿托伐他汀;西立伐他汀;氟伐他汀;洛伐他汀;美伐他汀;匹伐他汀;普伐他汀;瑞舒伐他汀;辛伐他汀;辛伐他汀和依泽替米贝;洛伐他汀和烟酸,缓释剂;阿托伐他汀和苯磺酸氨氯地平;辛伐他汀和烟酸,缓释剂;或其组合。在一些实施方案中,所述治疗是选自下述的药物治疗:苯扎贝特;环丙贝特;氯贝丁酯;吉非罗齐;非诺贝特;或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:DF4(Ac-D-W-F-K-A-F-Y-D-K-V-A-E-K-F-K-E-A-F-NH2);DF5;RVX-208(Resverlogix);或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:阿伐麦布;硫酸帕替麦布(CS-505);CI-1011(2,6-二异丙基苯基[(2,4,6-三异丙基苯基)乙酰基]氨基磺酸酯);CI-976(2,2-二甲基-N-(2,4,6-三甲氧基苯基)十二酰胺);VULM1457(1-(2,6-二异丙基-苯基)-3-[4-(4'-硝基苯基硫基)苯基]脲);CI-976(2,2-二甲基-N-(2,4,6-三甲氧基苯基)十二酰胺);E-5324(正丁基-N'-(2-(3-(5-乙基-4-苯基-1H-咪唑-1-基)丙氧基)-6-甲基苯基)脲);HL-004(N-(2,6-二异丙基苯基)十四烷基硫代乙酰胺);KY-455(N-(4,6-二甲基-1-戊基二氢吲哚-7-基)-2,2-二甲基丙酰胺);FY-087(N-[2-[N'-戊基-(6,6-二甲基-2,4-庚二炔基)氨基]乙基]-(2-甲基-1-萘基-硫基)乙酰胺);MCC-147(MitsubishiPharma);F12511((S)-2',3',5'-三甲基-4'-羟基-α-十二烷基硫代乙酰苯胺);SMP-500(Sumitomo Pharmaceuticals);CL277082(2,4-二氟-苯基-N[[4-(2,2-二甲基丙基)苯基]甲基]-N-(庚基)脲);F-1394((1s,2s)-2-[3-(2,2-二甲基丙基)-3-壬基脲基]氨基环己烷-1-基3-[N-(2,2,5,5-四甲基-1,3-二噁烷-4-羰基)氨基]丙酸酯);CP-113818(N-(2,4-双(甲硫基)-6-甲基吡啶-3-基)-2-(己硫基)癸酸酰胺);YM-750;或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:托塞曲匹(torcetrapib);安塞曲匹(anacetrapid);JTT-705(JapanTobacco/Roche);或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:阿昔单抗;依替巴肽;替罗非班;罗昔非班;variabilin;XV459(N(3)-(2-(3-(4-甲脒基苯基)异噁唑啉-5-基)乙酰基)-N(2)-(1-丁氧羰基)-2,3-二氨基丙酸酯);SR121566A(3-[N-{4-[4-(氨基亚氨基甲基)苯基]-1,3-噻唑-2-基}-N-(1-羧甲基哌啶-4-基)氨基丙酸,三盐酸化物];FK419((S)-2-乙酰基氨基-3-[(R)-[1-[3-(哌啶-4-基)丙酰基]哌啶-3-基羰基]氨基]丙酸三水合物);或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:氯吡格雷;普拉格雷;坎格雷洛;AZD6140(AstraZeneca);MRS2395(2,2-二甲基-丙酸3-(2-氯-6-甲基氨基嘌呤-9-基)-2-(2,2-二甲基-丙酸基甲基)-丙基酯);BX667(Berlex Biosciences);BX048(Berlex Biosciences)或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:达拉地(darapladib)(SB480848);SB-435495(GlaxoSmithKline);SB-222657(GlaxoSmithKline);SB-253514(GlaxoSmithKline);或其组合。在一些实施方案中,所述治疗为选自下述的药物治疗:A-81834(3-(3-(1,1-二甲基乙基硫代-5-(喹啉-2-基甲氧基)-1-(4-氯甲基苯基)吲哚-2-基)-2,2-二甲基丙醛肟-O-2-乙酸;AME103(Amira);AME803(Amira);阿曲留通;BAY-x-1005((R)-(+)-α-环戊基-4-(2-喹啉基甲氧基)-苯乙酸);CJ-13610(4-(3-(4-(2-甲基-咪唑-l-基)-苯硫基)-苯基)-四氢-吡喃-4-羧酸酰胺);DG-031(DeCode);DG-051(DeCode);MK886(1-[(4-氯苯基)甲基]3-[(1,1-二甲基乙基)硫代]-α,α-二甲基-5-(1-甲基乙基)-1H-吲哚-2-丙酸,钠盐);MK591(3-(1-4[(4-氯苯基)甲基]-3-[(叔丁基硫代)-5-((2-喹啉基)甲氧基)-1H-吲哚-2]-二甲基丙酸);RP64966([4-[5-(3-苯基-丙基)噻吩-2-基]丁氧基]乙酸);SA6541((R)-S-[[4-(二甲基氨基)苯基]甲基]-N-(3-巯基-2-甲基-1-氧代丙基-L-半胱氨酸);SC-56938(1-[2-[4-(苯基甲基)苯氧基]乙基]-4-哌啶-羧酸乙酯);VIA-2291(Via Pharmaceuticals);WY-47,288(2-[(1-萘氧基)甲基]喹啉);齐留通;ZD-2138(6-((3-氟-5-(四氢-4-甲氧基-2H-吡喃-4基)苯氧基)甲基)-1-甲基-2(1H)-喹啉酮);或其组合。
在一些实施方案中,所述治疗方案是EECP。EECP包括在腿上放置充气缚带(pneumatic cuffs)。该缚带与监测心率和心节律的遥测监测器相连,并基于个体的心电图按时充气和放气。所述缚带应在心舒期开始时充气并在心缩期开始时放气。在一些实施方案中,所述治疗方案是血管成形术。血管成形术包括将气囊导管插入动脉内。将导管放置在动脉粥样硬化斑块部位处,并且使其膨胀至固定的大小。该气囊挤压斑块,从而扩张血管。
在一些实施方案中,所述治疗方案是冠状动脉搭桥手术。冠状动脉搭桥手术是这样一种手术操作,其中将来自患者(或供体)的动脉或静脉移植到存在动脉粥样硬化狭窄的冠状动脉。
实施例
实施例1和实施例2的材料和方法
患者选择和标本采集
在2010年1月到2011年2月间,对出现在San Diego郡的4个地区医疗中心急诊室的STEMI患者进行抽血以进行CEC表征。所有的STEMI血样均在心脏导管插入术实验室中在用于诊断性冠状动脉造影术或干预的导管插入之前经动脉套管获得。所有的患者均符合STEMI标准,包括在两个相邻的心前导联中ST-段抬高至少0.2mV,或在相邻的肢体导联中ST-段抬高至少0.1mV。还要有心肌缺血的阳性标志物(CK-MB或肌钙蛋白)以及梗阻性冠状动脉疾病的血管造影证据。在显现90分钟内获取并记录了最初的心肌肌钙蛋白和CK-MB值。未记录随后的CK-MB和肌钙蛋白值。
健康对照在斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)由正常血液供体计划招募,用以与从STEMI患者获得的CEC水平和形态进行比较。所有的健康对照年龄均在18到35岁之间,并且据自述认为无任何慢性疾病。用于在健康且随机年龄匹配的样品中进行CEC确认的血液通过静脉穿刺(venipuncture)获得。随机选择的、据自述否认存在任何急性疾病或症状的年龄匹配的对照的样品包括在本研究的CEC形态分析部分中。吸烟状况、肥胖、心血管疾病家族史或急性发热性疾病未用作排除标准。也招募了近期进行过开放性动脉内膜切除术的存在血管疾病的个体,以及患有非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)的患者,其唯一目的在于对他们的CEC的形态表征。NSTEMI群体中的MI标准包括与MI相符的症状,由升高的心肌肌钙蛋白和CK-MB水平确定的心肌坏死血清学证据,以及梗阻性冠状动脉疾病的血管造影证据。
将所有来自病例和对照的血液收集在含有已知可使CEC水平稳定长达72小时的温和细胞固定剂的试管中。随后,在收集后48小时内,将样品保持在室温下,并经速递运送至中央实验室进行处理。所有招募处均获得机构评审委员会批准,且所有患者均知情同意。
CEC的鉴定
简单地说,全血中的CEC被抗-CD146抗体偶联的磁性纳米颗粒结合,并且经过重复的磁性温育和自动洗涤进行富集。CD146+富集的细胞用针对CD105和CD45的荧光抗体染色,并将经磁性富集和荧光抗体标记的细胞放入细胞呈现装置。图1A示出了通过CellTracks Analyzer II(CTAII)进行样品和图像分析的过程中的步骤。装置包括安置在两个永磁体之间的一次性样品盒,所述两个永磁体用来将单层中的磁性标记的细胞定向,以用于荧光图像分析。将置于四色半自动荧光显微镜—CTA II中。随后分析仪扫描整个盒的表面,收集四种荧光颜色中的每一种的图像。每一荧光通道记录180个图像(720个图像/扫描)。CTA II的软件自动分析每一帧,并识别该帧中基于其DAPI和CD105荧光为可能的候选CEC的对象。候选CEC列为影像图库中的一系列缩略图,以供经过训练的操作者的审查和鉴定(补充的图2A)。缩略图像从右至左示出了未使用的(FITC)通道、CD45-APC信号、DAPI染色的核、CD105-PE反应性以及最后的CD105-PE和DAPI染色的叠加。FITC通道可用于对具有额外关注的标志物的CEC显示表型。要被评分为CEC,细胞必须具备细胞核,表达CD105,具备细胞的形态,且为CD45阴性。补充的图2B示出了通过CTA II软件呈现给审查者的3个对象的实例。前两个对象符合标准,并被操作者评分为CEC(勾选的复选框)。第三个对象因为是CD45阳性的而被判定为白细胞(复选框未被勾选)。软件模块自动列表显示各个样品中的勾选的复选框,并将结果表示为每4mL血液中的CEC的数目。
CEC形态学分析
用订制的Matlab程序进行CEC图像分析。数据分析用Matlab或GraphPad Prism(4.00版)进行。来自CellSearch(Veridex)的固定CEC的荧光强度测定通过四步过程进行:(1)将单个CEC彩色图像剪裁并分离至其单独的通道(CD105和DAPI)中,然后将其以.GIF格式保存。(2)细胞体(CD105)和细胞核(DAPI)分割。(3)分割图像的面积计算。(4)单个细胞面积以及细胞核面积的计算。对每个CEC图像的CD105和DAPI通道计算用s.d.σ1和σ2的两次高斯变换。利用单峰阈值28去除背景像素,并根据两个高斯图像的阈值差异确定与CEC细胞体和细胞核相应的最后的对象。选择在高斯变换中使用的s.d.σ1和σ2的组以通过目测产生最精确的掩模。每个CEC图像的CD105通道的面积除以CD105面积中所含的细胞核掩模中鉴定的细胞核数目。用Matlab或GraphPad Prism进行数据分析。所有的统计学比较均使用GraphPad Prism中的配对t-检验(双尾)进行。
CEC计数的统计学分析
利用针对非参数Behrens-Fisher问题的双样品检验来检验STEMI病例与对照相比是否表现出更高的CEC计数。利用Spearman等级相关来确定CEC的数目与MB、肌钙蛋白水平以及年龄之间的线性关系。利用具有十倍交叉验证的逻辑回归建立数学模型,其基于所观察到的CEC计数将患者分成两组:STEMI和对照。在Weka软件中产生的这种模型用于评估正确分类的实例数目以及接受者工作特征(ROC)曲线下的面积。图2B中所示的ROC曲线是基于利用所有可用数据的逻辑回归模型(即:无交叉效度确定),并且是使用R统计计算环境的ROCR包生成的。利用R统计计算环境中的Hmisc包的somers2函数计算ROC曲线下的面积(AUC)。
实施例1:CEC水平可诊断急性心肌梗死中的动脉损伤
基于下述三项标准可明确地鉴定CEC:细胞核阳性染色,CD-105(EC标志物)阳性染色,和CD-45(白细胞标志物)阴性染色(图1)。
前瞻性地纳入50名连续STEMI(82%为男性)患者以进行CEC水平的确认。STEMI患者中的CEC计数中位数是19CEC/ml,上四分位数和下四分位数分别为12CEC/ml和51CEC/ml(范围为2.5-465CEC/ml)(表1,图2)。
表1
年龄中位数为58.5岁(范围为39-80岁),其心肌肌钙蛋白和CK-MB值的中位数分别为5.7ng/ml和27.9ng/ml。所有STEMI病例的心肌肌钙蛋白和CK-MB值的四分位值和范围在表1中示出。值得注意的是,STEMI病例所具有的CK-MB和肌钙蛋白水平平均在对数上高于临床上可接受的正常值(肌钙蛋白<0.1ng/ml;CK-MB<3.0ng/ml),并且恰好落入STEMI病例的预期范围内。重要的是,这些数值突显出明显的心肌坏死,心肌坏死典型地伴随这一表型而出现。在CEC计数与最初的心肌内酶水平之间未观察到相关性(ρ=0.02,CK-MB;ρ=-0.03,肌钙蛋白)(图3)。
前瞻性地,也从44名连续健康对照获取血样用于CEC列举。健康对照的年龄中位数为30岁(范围为22–34岁)。CEC/ml的中位数是3.8CEC/ml(范围为0.75-16.75),上四分位数和下四分位数阈值分别为2.25CEC/ml和5.06CEC/ml(表1,图2)。重要的是,入选的前24名健康对照在两个月时返回,重复进行CEC数目的测量(图4)。值得注意的是,CEC/ml的中位数在第一与第二次访视之间未发生改变,在第一次和第二次访视中的中位数分别为3.4CEC/ml和3.25CEC/ml(P=0.5)。这些数据表明在健康个体中CEC水平趋于随时间而保持稳定。此外,在健康对照以及纳入CEC形态研究部分的随机年龄匹配的群体样品中,在CEC计数与年龄之间无相关性(ρ=-0.12)(图5)。
我们观察到,与健康对照相比,我们的STEMI群体中的CEC计数显著升高(图2,P=1.1x10-10)。与基于逻辑回归的分类器(classifier)相关的接受者工作特征(ROC)曲线显示出ROC曲线下面积为0.95(AUC为1将表示极好的分类,AUC等于0.5将表示随机选择)(图2B)。这种分类器能够利用十倍交叉验证将全部情况(即,50名STEMI患者和44名健康对照的CEC/ml计数)中的86个(91.5%)正确地归类为MI病例或者健康对照。图示中,16.5CEC/ml的数值具有60%的灵敏度,但在STEMI诊断中具有显著的98%的特异性(图2B)。另外,在分类阈值为9CEC/ml时,相关的灵敏度等于90%,而特异性略微降低至93%。总的来说,CEC计数似乎是患急性心肌梗死的个体中动脉损伤的独立的和预测性的生物标志。
实施例2:来自MI患者的CEC异常大并呈畸形,并且常出现多个细
胞核
对来自8个STEMI病例和10个健康对照的分离的CEC的荧光图像进行了详细分析。选择具有低、中、高范围的CEC数目的STEMI病例和健康对照进行分析(表2)。
表2
该研究部分中还包括另外的对照群体,因此,由STEMI CEC形态学外观所得出的任何结论均可置于现实的临床群体的环境中。具体地,选择了与我们的STEMI患者组年龄匹配的10个连续群体对照。此外,两名已证明患有外周动脉疾病并在近期进行了开放血管手术的患者纳入至血管疾病对照组。还纳入了两名非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)患者,以评估可以区分两种MI表型(STEMI对NSTEMI)的任何潜在CEC形态学差异。
对各个荧光CEC图像的目测检查揭示出自MI患者分离的CEC的形态学显著不同于来自对照的CEC的形态学。图6示出了与从代表性STEMI患者(CEC03040)分离的CEC相比,自健康且年龄匹配的对照分离的各个CEC。来自对照的CEC相对较小,形状趋于细长,并且偶尔有两个细胞核与一个细胞体相关,这可能代表两个附着的细胞的簇,或者是具有两个细胞核的一个细胞(图6A)。相比之下,来自STEMI患者的CEC的外观更加不均一,许多细胞明显较大且严重畸形,而另外一些则较小(图6B)。与来自对照个体的CEC的细胞核相比,来自STEMI患者的CEC的细胞核也通常较大且形状异常(图6B,也参见图7D)。来自该STEMI患者的最大CEC图像中有许多经常包含与一个连续的CD105-染色的细胞体区域相关的几个细胞核,因而表现为可达6个细胞核的多细胞核簇(图6B)(还可参见下文,图8)。由于在这些荧光图像中没有清晰地标出细胞-细胞的边界,无法严格地确定它们是多细胞簇,还是多细胞核的单个细胞。
确定了各个CEC图像的细胞面积以及细胞核面积(图5)。对于每个MI患者,分析50-100个随机选择的图像中的CEC的形态学,并将其与来自对照患者的全部CEC图像进行比较。结果揭示出,来自MI患者的CEC的平均细胞面积为~270mm2,是来自健康或年龄匹配的对照的CEC的平均细胞面积~100mm2的超过2.5倍(P<0.0001)(图7A)。类似地,来自MI患者的CEC的平均细胞核面积为~65mm2,显著大于来自健康或年龄匹配的对照的CEC的细胞核面积30-40mm2(P<0.0001)(图7B)。相比之下,针对非心脏相关病况进行了血管手术的患者的CEC的形态参数与对照没有显著的差异(图7A和图7B)。最后,与任意对照组的CEC相比,MI患者的CEC的细胞面积/细胞核面积比值大~1.5倍,其显著水平在P<0.0001。分析的对照和MI患者的单个细胞的CEC图像中,细胞与细胞核大小变化的范围的代表性实例在图7D中示出。
尽管来自年龄匹配的对照的CEC的细胞面积和细胞核面积常常比来自健康的较年轻对照的CEC的细胞面积和细胞核面积大(图7A和图7B),但在这两个对照组之间,细胞面积/细胞核面积比值没有差异(图7D)。因而,与健康对照相比,来自年龄匹配的对照的CEC的细胞面积与细胞核面积成比例地提高,而来自MI患者的CEC的细胞面积相对于细胞核面积不成比例地提高。由于与健康对照相比对于年龄匹配的或血管对照患者未观察到上述情况,因此,提高的细胞面积/细胞核面积比值是对MI患者特异的形态异常。在构成分析细胞面积和细胞核面积以及细胞面积/细胞核面积比值的MI组的STEMI和NSTEMI CEC之间的比较,没有显示出在两组间有任何显著性差异(图9)。
对于来自MI患者和对照的CEC,确定了以具有一个细胞核的单个细胞或以具有2个或更多个细胞核的细胞存在的CEC的百分比。具有多个细胞核的各个CEC图像(来自MI患者)的实例在图8A示出。定量分析揭示出,与5-10%的来自健康或年龄匹配的对照的CEC图像相比,平均~25%的来自MI患者的CEC图像含有2个或更多个细胞核,每个图像的细胞核的数目增加几倍(P=0.0008)(图9B)。虽然具有多个细胞核的CEC图像的百分比在年龄匹配的对照组中相对于健康对照组或血管组也表现出升高,但由于在这两组中这一参数的可变性,这种差异不具有统计学显著性(P=0.22)(图9B)。包含2至10个细胞核的CEC图像的分布表明,MI患者是唯一包含3个以上细胞核/图像的一组(图9C)。相比之下,除了分别来自健康的和年龄匹配的对照组的2个和4个具有3个细胞核的CEC图像之外,来自健康的、年龄匹配的或血管患者的大多数CEC图像仅含有1个或2个细胞核(图9C)。在对照和MI患者中均有10-15%的CEC图像含有2个细胞核,其可能代表单独的双细胞核细胞(成熟内皮的特有特征)。然而,对来自MI患者的、具有多个(>2个)细胞核的各个CEC图像的观察揭示出在许多病例中有多小叶形态学,表明这些图像中的至少一些是由于彼此附着的若干CEC的组而造成的。先前的研究也已经表明,来自MI患者的、显示多个细胞核的CEC的图像可能构成多细胞簇。
实施例3:在常规体检中对个体的分析
一名35岁的个体接受常规体检。该个体未显示出心血管病症的体征。获取血样。该个体的血液中CEC的浓度比标准浓度高200%。对CEC进行了检查。平均细胞面积比标准细胞面积大40%。平均细胞核面积比标准细胞核面积大40%。并且大量CEC呈现异常形状。最后,45%的CEC是多核的。该个体被标记为患有心血管病症。进行了进一步的检测,并且诊断该个体患有动脉粥样硬化。
实施例4:对表现出不稳定型心绞痛的个体的分析
一名65岁的个体表现出胸痛。该个体陈述胸痛开始于5周前,并且在其休息或睡眠时发生疼痛。该个体进一步陈述,疼痛在消失前往往持续30分钟或以上。获取血样。该个体的血液中CEC的浓度比标准浓度高350%。对CEC进行了检查。平均细胞面积比标准细胞面积大50%。平均细胞核面积比标准细胞核面积大30%。并且大量CEC呈现异常形状。最后,40%的CEC是多核的。该个体被标记为患有心血管病症。进行了进一步的检测,并且诊断该个体患有动脉粥样硬化,并且具有心急梗死的高风险。对该个体进行手术,并进行血管成形术。
实施例5:对表现出心绞痛的个体的分析
一名40岁的个体表现出胸痛。该个体陈述胸痛开始于一个月以前,并且在锻炼时发生疼痛。该个体进一步陈述疼痛往往在锻炼结束时消失。获取血样。该个体的血液中的CEC浓度比标准浓度高200%。对CEC进行了检查。平均细胞面积比标准细胞面积大30%。平均细胞核面积比标准细胞核面积大20%。并且大量CEC呈现异常形状。最后,10%的CEC是多核的。该个体被标记为患有心血管病症。进行了进一步的检测,并且诊断该个体患有轻度动脉粥样硬化。基于CEC分析,预测该个体对他汀类药物的施用和低脂饮食产生良好的应答。对其开出他汀类药物。该个体在一个月后返回进行复查,其动脉粥样硬化斑块减少。
Claims (230)
1.一种用于分析心血管病症的系统,其包括:
(a)从获自个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体,其中该血样包含选自CEC和循环非内皮细胞的细胞;和
(b)显微镜,其具有足以使所述CEC群体中的单个CEC的形态特征可见的放大率;
其中,所述形态特征选自:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目,或其组合。
2.如权利要求1所述的系统,其还包括用于捕获和存储CEC群体或CEC群体中的单个CEC的放大图像的电子存储器。
3.如权利要求1或权利要求2所述的系统,其还包括任选地连接至计算机网络的计算机处理装置。
4.如权利要求3所述的系统,其还包括由计算机处理装置执行的、用于分析循环内皮细胞(CEC)群体的形态特征的软件模块。
5.如权利要求3所述的系统,其还包括由计算机处理装置执行的、用于将所述循环内皮细胞(CEC)群体的形态特征与标准或对照进行比较的软件模块。
6.如权利要求3所述的系统,其还包括由计算机处理装置执行的、用于确定自血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度的软件模块。
7.如权利要求6所述的系统,其还包括由计算机处理装置执行的、用于将所述循环内皮细胞群体的浓度与对照或标准的浓度进行比较的软件模块。
8.如前述任一项权利要求所述的系统,其还包括用于从血样中分离循环内皮细胞群体的机器。
9.如前述任一项权利要求所述的系统,其还包括与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。
10.如前述任一项权利要求所述的系统,其还包括与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物,或其组合。
11.如前述任一项权利要求所述的系统,其还包括抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体,或其组合。
12.如权利要求10所述的系统,其中所述抗体是经标记的。
13.如权利要求10所述的系统,其中所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。
14.如权利要求3所述的系统,其还包括由计算机处理装置执行的、用于向所述个体或对所述个体进行治疗的医疗专业人员传送CEC群体的形态特征的分析的软件模块。
15.如前述任一项权利要求所述的系统,其还包括由计算机处理装置执行的、用于向所述个体或对所述个体进行治疗的医疗专业人员传送诊断或预后的软件模块。
16.如前述任一项权利要求所述的系统,其中所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。
17.如前述任一项权利要求所述的系统,其中所述心血管病症是急性冠脉综合征。
18.如前述任一项权利要求所述的系统,其中所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。
19.如前述任一项权利要求所述的系统,其中所述心血管病症是缺血性发作。
20.如前述任一项权利要求所述的系统,其中所述心血管病症是动脉粥样硬化。
21.一种分析有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:
(a)获取从获自所述个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中所述血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和
(b)将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。
22.如权利要求21所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的两种形态特征。
23.如权利要求21所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的三种形态特征。
24.如权利要求21所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的四种形态特征。
25.如权利要求21-24中任一项所述的方法,其中所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。
26.如权利要求21-25中任一项所述的方法,其中由计算机处理装置执行的软件模块比较所述的形态特征。
27.如权利要求21-26中任一项所述的方法,其还包括基于所述比较向所述个体提供有关所述心血管病症的诊断或预后信息。
28.如权利要求21-27中任一项所述的方法,其还包括如果循环内皮细胞群体的形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配,则诊断所述个体患有心血管病症。
29.如权利要求21-28中任一项所述的方法,其还包括基于(a)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或者曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测所述个体对发展为心血管病症的易感性。
30.如权利要求21-29中任一项所述的方法,其还包括基于(a)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,开出治疗方案。
31.如权利要求21-30中任一项所述的方法,其还包括基于(a)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,改变对个体开出的或施用的治疗方案。
32.如权利要求21-31中任一项所述的方法,其还包括基于(a)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(b)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测所述个体对治疗方案的反应。
33.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。
34.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。
35.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于约100μm2。
36.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。
37.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。
38.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于约40μm2。
39.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。
40.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。
41.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。
42.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。
43.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。
44.如权利要求27-32中任一项所述的方法,其中所述的偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。
45.如权利要求21-44中任一项所述的方法,其还包括比较:
(a)自血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度;和
(b)对照或标准的浓度。
46.如权利要求21-45中任一项所述的方法,其还包括利用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。
47.如权利要求21-46中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。
48.如权利要求21-47中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。
49.如权利要求21-48中任一项所述的方法,其还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。
50.如权利要求49所述的方法,其中所述抗体是经标记的。
51.如权利要求49或权利要求50所述的方法,其中所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。
52.如权利要求21-51中任一项所述的方法,其中,从血样中分离所述循环内皮细胞群体包括:
a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中所述抗体是磁性标记的或荧光标记的;和
b)分离所述抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。
53.如权利要求52所述的方法,其还包括使所述CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
54.如权利要求52或53所述的方法,其还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。
55.如权利要求21-54中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。
56.如权利要求21-54中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是急性冠脉综合征。
57.如权利要求21-54中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。
58.如权利要求21-54中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是缺血性发作。
59.如权利要求21-58中任一项所述的方法,其中所述个体已被诊断为患有心血管病症。
60.如权利要求21-58中任一项所述的方法,其中所述个体疑似患有心血管病症。
61.如权利要求21-58中任一项所述的方法,其中所述个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。
62.如权利要求21-58中任一项所述的方法,其中所述个体无心血管病症的症状。
63.一种诊断有需要的个体中的心血管病症的方法,其包括:
(a)获取从获自所述个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中所述血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;和
(b)将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和
(c)如果所述循环内皮细胞群体的形态特征(i)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(ii)与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配,则诊断所述个体中的心血管疾病。
64.如权利要求63所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的两种形态特征。
65.如权利要求63所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的三种形态特征。
66.如权利要求63所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的四种形态特征。
67.如权利要求63-66中任一项所述的方法,其中所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。
68.如权利要求63-67中任一项所述的方法,其中由计算机处理装置执行的软件模块将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与所述对照或标准的相同形态特征进行比较。
69.如权利要求63-68中任一项所述的方法,其还包括基于所述诊断开出治疗方案。
70.如权利要求63-68中任一项所述的方法,其还包括基于所述诊断改变对个体开出的或施用的治疗方案。
71.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。
72.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。
73.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于约100μm2。
74.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。
75.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。
76.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于约40μm2。
77.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。
78.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。
79.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。
80.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。
81.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。
82.如权利要求63-70中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。
83.如权利要求63-82中任一项所述的方法,其还包括比较:
(a)自血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度;和
(b)对照或标准的浓度。
84.如权利要求63-83中任一项所述的方法,其还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。
85.如权利要求63-84中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。
86.如权利要求63-85中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。
87.如权利要求63-86中任一项所述的方法,其还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。
88.如权利要求87所述的方法,其中所述抗体是经标记的。
89.如权利要求87或88所述的方法,其中所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。
90.如权利要求63-89中任一项所述的方法,其中,从血样中分离所述循环内皮细胞群体包括:
(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中所述抗体是磁性标记的或荧光标记的;和
(b)分离抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。
91.如权利要求90所述的方法,其还包括使所述CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
92.如权利要求90或91所述的方法,其还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。
93.如权利要求63-92中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。
94.如权利要求63-92中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是急性冠脉综合征。
95.如权利要求63-92中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。
96.如权利要求63-92中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是缺血性发作。
97.如权利要求63-96中任一项所述的方法,其中所述个体已被诊断为患有心血管病症。
98.如权利要求63-96中任一项所述的方法,其中所述个体疑似患有心血管病症。
99.如权利要求63-96中任一项所述的方法,其中所述个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。
100.如权利要求63-96中任一项所述的方法,其中所述个体无心血管病症的症状。
101.一种预测个体是否易于发展为心血管病症的方法,该方法包括:
(a)获取从获自所述个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中所述血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;
(b)将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和
(c)基于(i)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测所述个体对发展为心血管病症的易感性。
102.如权利要求101所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的两种形态特征。
103.如权利要求101所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的三种形态特征。
104.如权利要求101所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的四种形态特征。
105.如权利要求101-104中任一项所述的方法,其中所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。
106.如权利要求101-105中任一项所述的方法,其中由计算机处理装置执行的软件模块将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与所述对照或标准的相同形态特征进行比较。
107.如权利要求101-106中任一项所述的方法,其还包括基于所述预测开出治疗方案。
108.如权利要求101-107中任一项所述的方法,其还包括基于所述预测改变对所述个体开出的或施用的治疗方案。
109.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。
110.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。
111.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于约100μm2。
112.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。
113.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。
114.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于约40μm2。
115.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。
116.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。
117.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。
118.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。
119.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。
120.如权利要求101-108中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。
121.如权利要求101-120中任一项所述的方法,其还包括比较:
(a)自血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度;和
(b)对照或标准的浓度。
122.如权利要求101-121中任一项所述的方法,其还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。
123.如权利要求101-122中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。
124.如权利要求101-123中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。
125.如权利要求101-124中任一项所述的方法,其还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。
126.如权利要求125所述的方法,其中所述抗体是经标记的。
127.如权利要求125或126所述的方法,其中所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。
128.如权利要求101-127中任一项所述的方法,其中从血样中分离所述循环内皮细胞群体包括:
(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中所述抗体是磁性标记的或荧光标记的;和
(b)分离所述抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。
129.如权利要求128所述的方法,其还包括使所述CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
130.如权利要求128或129所述的方法,其还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。
131.如权利要求101-130中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。
132.如权利要求101-130中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是急性冠脉综合征。
133.如权利要求101-130中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。
134.如权利要求101-130中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是缺血性发作。
135.如权利要求101-134中任一项所述的方法,其中所述个体已被诊断为患有心血管病症。
136.如权利要求101-134中任一项所述的方法,其中所述个体疑似患有心血管病症。
137.如权利要求101-134中任一项所述的方法,其中所述个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。
138.如权利要求101-134中任一项所述的方法,其中所述个体无心血管病症的症状。
139.一种预测个体对针对心血管病症的治疗方案的反应的方法,该方法包括:
(a)获取从获自所述个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中所述血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;
(b)将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和
(c)基于(i)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,预测所述个体对治疗方案的反应。
140.如权利要求139所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的两种形态特征。
141.如权利要求139所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的三种形态特征。
142.如权利要求139所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的四种形态特征。
143.如权利要求139-142中任一项所述的方法,其中所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。
144.如权利要求139-143中任一项所述的方法,其中由计算机处理装置执行的软件模块将所述放大图像中的所述循环内皮细胞群体的形态特征与所述对照或标准的相同形态特征进行比较。
145.如权利要求139-144中任一项所述的方法,其还包括基于所述预测开出治疗方案。
146.如权利要求139-144中任一项所述的方法,其还包括基于所述预测改变对个体开出的或施用的治疗方案。
147.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。
148.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。
149.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于约100μm2。
150.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核面积。
151.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。
152.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于约40μm2。
153.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。
154.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。
155.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。
156.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。
157.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。
158.如权利要求139-146中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。
159.如权利要求139-158中任一项所述的方法,其还包括比较:
(a)自血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度;和
(b)对照或标准的浓度。
160.如权利要求139-159中任一项所述的方法,其还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。
161.如权利要求139-160中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞特异性结合的标记物或其组合。
162.如权利要求139-160中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。
163.如权利要求139-162中任一项所述的方法,其还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。
164.如权利要求163所述的方法,其中所述抗体是经标记的。
165.如权利要求163或164所述的方法,其中所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。
166.如权利要求139-165中任一项所述的方法,其中从血样中分离所述循环内皮细胞群体包括:
(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中所述抗体是磁性标记的或荧光标记的;和
(b)分离所述抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。
167.如权利要求166所述的方法,其还包括使所述CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
168.如权利要求166或167所述的方法,其还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。
169.如权利要求139-168中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。
170.如权利要求139-168中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是急性冠脉综合征。
171.如权利要求139-168中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。
172.如权利要求139-168中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是缺血性发作。
173.如权利要求139-172中任一项所述的方法,其中所述个体已被诊断为患有心血管病症。
174.如权利要求139-172中任一项所述的方法,其中所述个体疑似患有心血管病症。
175.如权利要求139-172中任一项所述的方法,其中所述个体表现出选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。
176.如权利要求139-172中任一项所述的方法,其中所述个体无心血管病症的症状。
177.一种对有需要的个体开出针对心血管病症的治疗方案的方法,该方法包括:
(a)获取从获自所述个体的血样中分离的循环内皮细胞(CEC)群体的放大图像,其中所述血样包含选自循环内皮细胞和循环非内皮细胞的细胞;
(b)将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较;和
(c)基于(i)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的偏离,或(ii)所述循环内皮细胞群体的形态特征与来自患有或曾经患有心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准的相似性,开出治疗方案。
178.如权利要求177所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的两种形态特征。
179.如权利要求177所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的三种形态特征。
180.如权利要求177所述的方法,其包括比较所述循环内皮细胞群体的四种形态特征。
181.如权利要求177-180中任一项所述的方法,其中所述形态特征是:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状、细胞核数目、循环内皮细胞数目或其组合。
182.如权利要求177-181中任一项所述的方法,其中由计算机处理装置执行的软件模块将所述放大图像中的循环内皮细胞群体的形态特征与对照或标准的相同形态特征进行比较。
183.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积。
184.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞面积大至少约30%。
185.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞面积大于约100μm2。
186.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于来自健康个体或健康个体群体的CEC的细胞核面积。
187.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积比来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的平均细胞核面积大至少约30%。
188.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核面积大于约40μm2。
189.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的细胞面积与细胞核面积的平均比值大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞面积与细胞核面积的平均比值。
190.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体具有的平均细胞核数目大于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核数目。
191.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少两个细胞核。
192.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是所述循环内皮细胞群体中平均每个CEC具有至少三个细胞核。
193.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞形状。
194.如权利要求177-182中任一项所述的方法,其中所述偏离是与来自健康个体或健康个体群体的对照或标准的CEC的细胞核形状相比,所述循环内皮细胞群体具有异常的细胞核形状。
195.如权利要求177-194中任一项所述的方法,其还包括比较:
(a)自血样中分离的循环内皮细胞群体的浓度;和
(b)对照或标准的浓度。
196.如权利要求177-195中任一项所述的方法,其还包括使用机器从血样中分离循环内皮细胞群体。
197.如权利要求177-196中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与循环内皮细胞特异性结合的标记物、不与循环内皮细胞结合的标记物或其组合。
198.如权利要求177-197中任一项所述的方法,其还包括使血样接触与CD146特异性结合的标记物、与CD105特异性结合的标记物、与CD45特异性结合的标记物、与CD34特异性结合的标记物、与CD31特异性结合的标记物、与VEGF2特异性结合的标记物、与CD144特异性结合的标记物、与CD106特异性结合的标记物或其组合。
199.如权利要求177-198中任一项所述的方法,其还包括使血样与抗-CD146抗体、抗-CD105抗体、抗-CD45抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体或其组合相接触。
200.如权利要求199所述的方法,其中所述抗体是经标记的。
201.如权利要求199或200所述的方法,其中所述抗体用荧光部分或磁性部分标记。
202.如权利要求177-201中任一项所述的方法,其中从血样中分离所述循环内皮细胞群体包括:
(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中所述抗体是磁性标记的或荧光标记的;和
(b)分离所述抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。
203.如权利要求202所述的方法,其还包括使所述CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
204.如权利要求202或203所述的方法,其还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。
205.如权利要求177-204中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:斑块破裂、斑块侵蚀、心脏缺血、心脏再灌注损伤、动脉粥样硬化或其组合。
206.如权利要求177-204中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是急性冠脉综合征。
207.如权利要求177-204中任一项所述的方法,其中所述心血管病症选自:ST-段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST-段抬高型心肌梗死(NSTEMI)、不稳定型心绞痛或其组合。
208.如权利要求177-204中任一项所述的方法,其中所述心血管病症是缺血性发作。
209.如权利要求177-208中任一项所述的方法,其中所述个体已被诊断为患有心血管病症。
210.如权利要求177-208中任一项所述的方法,其中所述个体疑似患有心血管病症。
211.如权利要求177-208中任一项所述的方法,其中所述个体表现为选自下述的症状:胸痛或不适;伴随胸痛的臂、颈、颌、肩或背部疼痛;恶心;疲劳;呼吸短促;出汗;头晕;面、臂或腿,尤其是位于身体一侧的面、臂或腿麻木或虚弱;意识错乱,言语或理解困难;单眼或双眼视物困难;行走困难,头晕,平衡或协调丧失;不明原因的剧烈头痛;或其任意组合。
212.如权利要求177-208中任一项所述的方法,其中所述个体无心血管病症的症状。
213.一种分离的循环内皮细胞,其包含至少一种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。
214.如权利要求213所述的分离的循环内皮细胞,其包含比较两种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。
215.如权利要求213所述的分离的循环内皮细胞,其包含三种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。
216.如权利要求213所述的分离的循环内皮细胞,其包含四种形态特征,该形态特征(a)偏离于来自健康个体或健康个体群体的对照或标准,或(b)与来自患有或曾经患有所关注的心血管疾病的个体或个体群体的对照或标准相匹配。
217.如权利要求213-216中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述偏离是定性偏离、定量偏离或其组合。
218.如权利要求213-217中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述形态特征选自:细胞面积、细胞核面积、细胞面积与细胞核面积的比值、细胞形状、细胞核形状和细胞核数目。
219.如权利要求213-218中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述分离的循环内皮细胞是多核的。
220.如权利要求213-219中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述分离的循环内皮细胞包含三个细胞核。
221.如权利要求213-220中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述分离的循环内皮细胞的细胞核面积比标准或对照的细胞核面积大至少约30%。
222.如权利要求213-221中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述分离的循环内皮细胞的细胞面积比标准或对照的细胞面积大至少约30%。
223.如权利要求213-222中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述分离的循环内皮细胞分离自被诊断为心血管病症的个体。
224.如权利要求213-222中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述分离的循环内皮细胞分离自疑似患有心血管病症的个体。
225.如权利要求213-222中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述分离的循环内皮细胞分离自无心血管病症的症状的个体。
226.如权利要求213-225中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述循环内皮细胞是使用机器分离的。
227.如权利要求213-226中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其中所述循环内皮细胞是通过下述步骤分离的:
(a)使血样与抗-CD146抗体接触,其中所述抗体是磁性标记的或荧光标记的;和
(b)分离所述抗-CD146抗体与之特异性结合的细胞,以产生CD146+细胞的群体。
228.如权利要求227所述的方法,其还包括使所述CD146+细胞的群体与荧光标记的抗-CD45抗体、抗-CD105抗体、抗CD34抗体、抗-CD31抗体、抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合相接触。
229.如权利要求226或227所述的方法,其还包括丢弃与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,并保留不与抗-CD45抗体特异性结合的CD146+细胞,以产生分离的循环内皮细胞的群体。
230.如权利要求213-226中任一项所述的分离的循环内皮细胞,其还包括结合的抗-CD146抗体、结合的抗-CD105抗体、结合的抗CD34抗体、结合的抗-CD31抗体、结合的抗-VEGF2抗体、抗-CD144抗体、抗-CD106抗体、DAPI或其组合。
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