CN104812913A - 慢性阻塞性肺疾病(copd)生物标记及其用途 - Google Patents

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Abstract

提供了用于预测患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)或有罹患COPD危险的受试者是否有可能罹患进展性COPD的方法、组合物和试剂盒。还提供了用于预测患有COPD或有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否有可能减退的方法、组合物和试剂盒。

Description

慢性阻塞性肺疾病(COPD)生物标记及其用途
相关申请案
技术领域
本申请一般地涉及生物标记的检测及慢性阻塞性肺疾病(COPD)的鉴定，例如以预测患有COPD的个体的肺功能减退。在各种实施方案中，本发明涉及用于鉴定个体中的COPD的一种或多种生物标记、方法、装置、试剂、系统和试剂盒。
发明背景
下面的描述提供了相关信息的概述，并非承认本文提供的任何信息或者引用的任何出版物都是本申请的现有技术。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是经常与吸烟史相关的肺部疾病，其中气道发生进展性且不可逆的阻塞并且肺泡遭到破坏。COPD在美国的发生率为1310万人，它是死亡的第四大主要原因，其中126,005位年龄≥25岁的患者在2005年死亡。由于COPD加重是医疗保健的巨大财政负担，大约有1200万成年人患有未确诊的COPD并且到急诊室就诊和住院(在美国700,000/年)。COPD的总经济负担接近500亿美元，其中300亿美元是直接医疗支出。
使用肺活量计测量肺功能(肺功能测试-PFT)时，具有诸如慢性咳嗽、慢性咳痰、呼吸困难的症状，或者有烟草烟雾、职业性粉尘的吸入性暴露史的患者可能会被诊断为患有COPD。肺功能最常见的量度是第一秒用力呼气容积(FEV1)和强力肺活量(FVC)。许多患有COPD的患者不恶化，或者恶化速度非常缓慢，而一些患者迅速恶化。后者人群将从较具侵入性的感染治疗、糖皮质激素或支气管扩张剂疗法，以及积极戒烟计划中获益。
目前，没有预测COPD患者的预后，例如，以区分患有COPD的肺功能可能减退的个体与患有COPD的肺功能较稳定的个体的方法。
发明概要
在一些实施方案中，提供了预测患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的受试者的肺功能是否减退的方法。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和IGFBP1以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1和CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和CCL5以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7、IGFBP1和CCL5以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，如果SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退。在一些实施方案中，如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的水平，则预测肺功能将减退。
在一些实施方案中，预测患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的受试者的肺功能是否将减退的方法包括形成具有来自表4中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组(panel)，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的受试者的肺功能是否将减退的方法包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的受试者的肺功能是否将减退的方法包括检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记的水平。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在一些实施方案中，提供了预测有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退的方法。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和IGFBP1以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1和CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和CCL5以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7、IGFBP1和CCL5以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，如果SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退。在一些实施方案中，如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退。
在一些实施方案中，预测有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退的方法包括形成具有来自表4中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退的方法包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退的方法包括检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记的水平。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在一些实施方案中，提供了预测患有COPD的受试者的COPD是否将进展的方法。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和IGFBP1以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1和CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和CCL5以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7、IGFBP1和CCL5以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，如果SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测COPD将进展。在一些实施方案中，如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10低于各自生物标记的对照水平，则预测COPD将进展。
在一些实施方案中，预测患有COPD的受试者的COPD是否将进展的方法包括形成具有来自表4中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测患有COPD的受试者的COPD是否将进展的方法包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测患有COPD的受试者的COPD是否将进展的方法包括检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记的水平。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在一些实施方案中，提供了预测有罹患COPD危险的受试者是否将罹患进展性COPD的方法。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和IGFBP1以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1和CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和CCL5以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7、IGFBP1和CCL5以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，如果SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测受试者将罹患进展性COPD。在一些实施方案中，如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的对照水平，则预测受试者将罹患进展性COPD。
在一些实施方案中，预测有罹患COPD危险的受试者是否将罹患进展性COPD的方法包括形成具有来自表4中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测有罹患COPD危险的受试者是否将罹患进展性COPD的方法包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，预测有罹患COPD危险的受试者是否将罹患进展性COPD的方法包括检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记的水平。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种，或八种生物标记的水平。在一些实施方案中，如果IGFBP2、HSPA1A、SLPI、SOD2、CCL22或IGFBP4的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退或者COPD将进展。在一些实施方案中，如果CXCL5或FGFR2的水平低于各自蛋白的对照水平，则预测肺功能将减退或者COPD将进展。
在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记。在本文描述的任一个实施方案中，该方法可包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7以及任选存在的IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1以及任选存在的SIGLEC7、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测CCL5以及任选存在的IGFBP1、SIGLEC7、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和CCL5以及任选存在的IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和IGFBP1以及任选存在的GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测SIGLEC7、IGFBP1和CCL5，以及任选存在的GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测IGFBP1和CCL5，以及任选存在的SIGLEC7、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种。
在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80和IGFBP-7的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种，或七种生物标记的水平。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN和GPC2的至少一种、至少两种、至少三种，或四种生物标记的水平。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括检测SIGLEC7和CCL5。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括检测选自SIGLEC7、CCL5和IGFBP1的至少一种、至少两种，或三种生物标记的水平。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括检测选自SIGLEC7、CCL5、IGFBP2、LTA LTB、PSPN、GSK3β和IGFBP1的至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种，或七种生物标记的水平。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括检测SIGLEC7、IGFBP2、CCL5、IGFBP1、LTA LTB和PSPN。
在本文描述的任一个实施方案中，每种生物标记均可以为蛋白生物标记。在本文描述的任一个实施方案中，方法可包括使来自受试者的样本的生物标记与生物标记捕获试剂集合接触，其中生物标记捕获试剂集合中的每种生物标记捕获试剂均特异性地结合至被检测的生物标记。在一些实施方案中，生物标记捕获试剂集合中的每种生物标记捕获试剂均特异性地结合至被检测的不同生物标记。在本文描述的任一个实施方案中，每种生物标记捕获试剂均可以为抗体或适体。在本文描述的任一个实施方案中，每种生物标记捕获试剂均可以为适体。在本文描述的任一个实施方案中，至少一种适体可以为具有缓慢解离速率的适体。在本文描述的任一个实施方案中，至少一种具有缓慢解离速率的适体可以包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种、至少九种，或至少10种具有修饰的核苷酸。在一些实施方案中，修饰可以为疏水性修饰。在一些实施方案中，修饰为疏水性碱基修饰。在一些实施方案中，修饰中的一种或多种可以选自图12种示出的修饰。在一些实施方案中，每种具有缓慢解离速率的适体均以≥30分钟、≥60分钟、≥90分钟、≥120分钟、≥150分钟、≥180分钟、≥210分钟，或≥240分钟的解离速率(t1/2)结合至其靶标蛋白。
在本文描述的任一个实施方案中，样本可以为血液样本。在一些实施方案中，血液样本选自血清样本和血浆样本。
在本文描述的任一个实施方案中，方法可进一步包括对受试者的COPD进行治疗。在一些实施方案中，对受试者的COPD进行治疗包括选自戒烟计划、长效支气管扩张剂、吸入皮质类固醇和全身性皮质类固醇的至少一种治疗。在一些实施方案中，戒烟计划包括辅助戒烟的治疗剂、行为矫治疗法，或二者。在一些实施方案中，长效支气管扩张剂选自β2-激动剂和抗胆碱能药。在一些实施方案中，β2-激动剂选自沙美特罗(salmeterol)、福莫特罗(formoterol)、班布特罗(bambuterol)和茚达特罗(indacaterol)；抗胆碱能药选自噻托溴铵(tiotropium)和溴化异丙托品(ipratropium bromide)。在一些实施方案中，吸入皮质类固醇选自倍氯米松(beclomethasone)、布地奈德(budesonide)、氟尼缩松(flunisolide)、氟替卡松(fluticasone)、莫米松(mometasone)和曲安西龙(triamcinolone)。在一些实施方案中，全身性皮质类固醇选自甲基强的松龙(methylprednisolone)、强的松龙(prednisolone)和强的松(prednisone)。
在一些实施方案中，提供了监测受试者的COPD的进展和/或监测受试者的肺功能的减退的方法。在一些实施方案中，方法包括在第一时间点在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，该方法可进一步包括在第二时间点测量至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测IGFBP1以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和IGFBP1以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测IGFBP1和CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和CCL5以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7、IGFBP1和CCL5以及任选存在的GFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，如果SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3，或LGMN在第二时间点的水平高于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。在一些实施方案中，如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1，或IL10在第二时间点的水平低于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。在一些实施方案中，该方法进一步包括在来自受试者的样本中检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种，或八种生物标记的水平。在一些实施方案中，如果IGFBP2、HSPA1A、SLPI、SOD2、CCL22，或IGFBP4在第二时间点的水平高于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。在一些实施方案中，如果CXCL5或FGFR2在第二时间点的水平低于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。
在一些实施方案中，监测COPD的进展和/或监测肺功能的减退的方法包括形成具有来自表4中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，监测COPD的进展和/或监测肺功能的减退的方法包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，监测COPD的进展和/或监测肺功能的减退的方法包括检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记的水平。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在一些实施方案中，提供了监测对受试者的COPD的治疗的方法，其包括在第一时间点在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，该方法进一步包括在第二时间点测量至少一种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测IGFBP1以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和IGFBP1以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测IGFBP1和CCL5以及任选存在的SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7和CCL5以及任选存在的IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，方法包括在第一和第二时间点在来自受试者的样本中检测SIGLEC7、IGFBP1和CCL5以及任选存在的IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种的水平。在一些实施方案中，如果SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN在第二时间点的水平低于在第一时间点的水平，则该治疗是有效的。在一些实施方案中，如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10在第二时间点的水平高于在第一时间点的水平，则该治疗是有效的。在一些实施方案中，该方法进一步包括在来自受试者的样本中检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种，或八种生物标记的水平。在一些实施方案中，如果IGFBP2、HSPA1A、SLPI、SOD2、CCL22或IGFBP4在第二时间点的水平高于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。在一些实施方案中，如果CXCL5或FGFR2在第二时间点的水平低于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。
在一些实施方案中，监测COPD的治疗的方法包括形成具有来自表4中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，监测COPD的治疗的方法包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自受试者的样本中检测该小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，监测COPD的治疗的方法包括检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记的水平。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在一些实施方案中，提供了试剂盒。在一些实施方案中，试剂盒包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括与SIGLEC7特异性地结合的适体以及任选存在的与IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，试剂盒包括与IGFBP1特异性地结合的适体以及任选存在的与SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，试剂盒包括与CCL5特异性地结合的适体以及任选存在的与SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，试剂盒包括与SIGLEC7特异性地结合的适体及与IGFBP1特异性地结合的适体，以及任选存在的与IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，试剂盒包括与IGFBP1特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体，以及任选存在的与SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，试剂盒包括与SIGLEC7特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体以及任选存在的与IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，试剂盒包括与SIGLEC7特异性地结合的适体、与IGFBP1特异性地结合的适体，及与CCL5特异性地结合的适体以及任选存在的与IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，每种适体均可结合至不同的靶标蛋白。
在一些实施方案中，试剂盒包括N种适体，其中每种适体均特异性地结合至表4中列出的生物标记蛋白。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，试剂盒包括N种适体，其中每种适体均特异性地结合至表6中列出的生物标记蛋白。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，试剂盒包括用于检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合的适体，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。在一些实施方案中，灵敏性+特异性为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在一些实施方案中，试剂盒包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种，或七种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80和IGFBP-7的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括至少一种、至少两种、至少三种，或四种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN和GPC2的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括与SIGLEC7特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体。在一些实施方案中，试剂盒包括至少一种、至少两种，或三种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、CCL5和IGFBP1的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种，或七种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、CCL5、IGFBP2、LTA LTB、PSPN、GSK3β和IGFBP1的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，试剂盒包括至少六种适体，包括与SIGLEC7特异性地结合的第一适体、与IGFBP2特异性地结合的第二适体、与CCL5特异性地结合的第三适体、与IGFBP1特异性地结合的第四适体、与LTA LTB特异性地结合的第五适体，及与PSPN特异性地结合的第六适体。在一些实施方案中，试剂盒包括至少一种不结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的靶标蛋白的适体。
在一些实施方案中，提供了组合物，其包含来自受试者的样本的蛋白和至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及与SIGLEC7特异性地结合的适体，以及任选存在的与IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及与IGFBP1特异性地结合的适体，以及任选存在的与SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及与CCL5特异性地结合的适体，以及任选存在的与SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及与SIGLEC7特异性地结合的适体及与IGFBP1特异性地结合的适体，以及任选存在的与IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及与IGFBP1特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体，以及任选存在的与SIGLEC7、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及与SIGLEC7特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体，以及任选存在的与IGFBP1、IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及与SIGLEC7特异性地结合的适体、与IGFBP1特异性地结合的适体，及与CCL5特异性地结合的适体，以及任选存在的与IGFBP2、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN中的一种或多种特异性地结合的一种或多种适体。
在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及N种适体，其中每种适体均特异性地结合至表4中列出的生物标记蛋白。在一些实施方案中，N为1至30。在一些实施方案中，N为2至30。在一些实施方案中，N为3至30。在一些实施方案中，N为4至30。在一些实施方案中，N为5至30。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白及N种适体，其中每种适体均特异性地结合至表6中列出的生物标记蛋白。在一些实施方案中，N为1至10。在一些实施方案中，N为2至10。在一些实施方案中，N为3至10。在一些实施方案中，N为4至10。在一些实施方案中，N为5至10。在一些实施方案中，N为1至5。在一些实施方案中，N为2至5。在一些实施方案中，N为3至5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。在一些实施方案中，N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
在一些实施方案中，组合物包含来自受试者的样本的蛋白，及用于检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记的适体。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9，以及任选存在的来自表6的一种、两种或三种或更多种另外的标记。
在一些实施方案中，组合物包含至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种，或七种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80和IGFBP-7的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或九种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含至少一种、至少两种、至少三种，或四种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN和GPC2的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含与SIGLEC7特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体。在一些实施方案中，组合物包含至少一种、至少两种，或三种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、CCL5和IGFBP1的不同靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种，或七种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、CCL5、IGFBP2、LTA LTB、PSPN、GSK3β和IGFBP1的靶标蛋白特异性地结合。在一些实施方案中，组合物包含至少六种适体，包括与SIGLEC7特异性地结合的第一适体、与IGFBP2特异性地结合的第二适体、与CCL5特异性地结合的第三适体、与IGFBP1特异性地结合的第四适体、与LTA LTB特异性地结合的第五适体，及与PSPN特异性地结合的第六适体。在一些实施方案中，组合物包含至少一种不结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白的适体。
在本文描述的任一个实施方案中，组合物中的样本可以为血液样本。在一些实施方案中，血液样本选自血清样本和血浆样本。
在本文描述的任一个实施方案中，试剂盒或组合物可以包含至少一种为具有缓慢解离速率的适体的适体。在本文描述的任一个实施方案中，试剂盒或组合物中的每种适体均可以为具有缓慢解离速率的适体。在一些实施方案中，至少一种具有缓慢解离速率的适体包含至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种、至少九种，或至少10种具有修饰的核苷酸。在一些实施方案中，至少一种具有修饰的核苷酸为具有疏水性碱基修饰的核苷酸。在一些实施方案中，每种具有修饰的核苷酸均为具有疏水性碱基修饰的核苷酸。在一些实施方案中，每种疏水性碱基修饰均独立地选自于图12中的修饰。在一些实施方案中，试剂盒中的每种具有缓慢解离速率的适体均以≥30分钟、≥60分钟、≥90分钟、≥120分钟、≥150分钟、≥180分钟、≥210分钟，或≥240分钟的解离速率(t1/2)结合至其靶标蛋白。
附图简述
图1示出研究受试者的FEV1％随时间(天数)的变化的图表。每个点代表从患者取出血液样本的时间点，如实施例1中所描述。
图2示出通过随机森林模型选出的各种大小的生物标记集合的ROC曲线图，如实施例2中所描述。
图3示出在进展者(progressor)和无进展者(non-progressor)研究受试者体内的表4中的每种生物标记的盒须图，如实施例3中所描述。
图4示出示例性六标记分类器的五折验证(five-fold validation)的五个ROC曲线图及示出所有样本的汇集得票数(vote)的一个ROC曲线图，如实施例3中所描述。
图5示出图2的六种生物标记集合的ROC曲线图与图4的所有交叉验证集合的汇集得票数的ROC曲线图的交叠区域，如实施例3中所描述。
图6示出对于每个样本采集时间点(指示符号1＝TP1、指示符号2＝TP2，等等)的六生物标记集合的ROC曲线图，如实施例4中所描述。
图7示出在基线时被诊断患有COPD的研究受试者在所有时间点的非进展者和进展者评分的盒须图(左侧图)，及对基线时的非COPD受试者是否将进展的预测的盒须图(右侧图)，如实施例5中所描述。
图8示出带有基线(TP1)时的六标记分类器评分与从所有时间点取平均值的六标记分类器评分的交叠区域的ROC曲线图，如实施例6中所描述。
图9示出对于每个个体而言基于增加的时间点数的平均值的一系列ROC曲线图，如实施例6中所描述。
图10示出用在本文所描述的各种计算机执行方法上的非限制性示例性计算机系统。
图11示出可用于在生物样本中检测一种或多种生物标记的非限制性示例性适体测定。
图12示出可掺入到适体，如具有缓慢解离速率的适体中的某些示例性经修饰嘧啶。
图13示出示出单一标记朴素贝叶斯分类器(n＝1；A)、成对标记分类器(n＝2；B)和三重标记分类器(n＝3；C)的成对柱状图，如实施例8中所描述。
具体实施方式
虽然本发明将结合某些代表性实施方案进行描述，但是应理解本发明由权利要求书限定，而不限于这些实施方案。
本领域技术人员将意识到与本文所描述的方法和材料类似或等价的许多方法和材料可以用在本发明的实践中。本发明决不限于所描述的方法和材料。
除非另外定义，否则本文所使用的技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的含义。尽管与本文所描述的方法、装置和材料相似或等价的任何方法、装置和材料都可以用在本发明的实践中，但是本文描述了某些方法、装置和材料。
本文引用的所有出版物、公开的专利文件和专利申请据此以引用的方式并入，引用程度如同每篇单独的出版物、公开的专利文件或专利申请具体地单独地被指明以引用的方式并入。
如在包括所附权利要求书在内的本申请中所使用的，除非上下文另外明确指示，单数形式“一个(种)”和“该”包括复数形式，并且与“至少一个(种)”和“一个(种)或多个(种)”可互换使用。因此，提及的“一个适体”包括适体的混合物，提及的“探针”包括探针的混合物等。
如本文所使用的，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“含有(contains)”、“含有(containing)”及它们的任何变体意图覆盖非排他的包含，使得包含、包括或含有元件或者一系列元件的过程、方法、方法限定的产品，或组成(composition of matter)可以包括未明确列举的其他元件。
本申请包括用于确定COPD预后的生物标记、方法、装置、试剂、系统和试剂盒。
在一方面，提供了一种或多种生物标记，其单独地或以各种组合的方式用于在患有COPD或有罹患COPD危险的个体中鉴定进展性COPD和/或预测肺功能是否将减退。如下面详细描述的，示例性实施方案包括表4中提供的使用基于多重适体的测定鉴定的生物标记。
表4列出可用于区分从患有进展性COPD的个体获取的样本与从患有非进展性COPD的个体获取的样本的30种生物标记。表4中的生物标记还可用于预测患有COPD或有罹患COPD危险的个体的肺功能是否将减退。
虽然所描述的生物标记可单独地用于提供COPD预后，但是本文还描述了将该生物标记与来自表4的另外的生物标记和/或与表4中未列出的另外的生物标记组合在一起的方法。在一些实施方案中，提供了来自表4的至少两种、至少三种、至少四种、至少五种，或至少6种生物标记的小组(含有或不含表4中未列出的另外的生物标记)。某些非限制性示例小组在表3中示出。
表6列出可用于区分从患有进展性COPD的个体获取的样本与从患有非进展性COPD的个体获取的样本的16种生物标记。表6中的生物标记还可用于预测患有COPD或有罹患COPD危险的个体的肺功能是否将减退。
虽然所描述的生物标记可单独地用于提供COPD预后，但是本文还描述了将该生物标记与来自表6的另外的生物标记和/或与表6中未列出的另外的生物标记组合在一起的方法。在一些实施方案中，提供了来自表6的至少两种、至少三种、至少四种、至少五种，或至少6种生物标记的小组(含有或不含表6中未列出的另外的生物标记)。某些非限制性示例小组在表7和表8中示出。
在一些实施方案中，小组中生物标记的数量和特性(identity)基于生物标记值的特定组合的灵敏性和特异性进行选择。本文所使用的术语“灵敏性”和“特异性”是就基于在生物样本中检测到的一种或多种生物标记水平来将个体正确地分类为患有进展性COPD或不患有进展性COPD的能力而言的。“灵敏性”指示生物标记(多种生物标记)在正确地分类出患有进展性COPD的个体方面的性能。“特异性”指示生物标记(多种生物标记)在正确地分类出不患有进展性COPD的个体方面的性能。例如，用于测试对照样本集合(诸如来自健康个体或已知患有非进展性COPD的受试者的样本)和测试样本集合(诸如来自患有进展性COPD的个体的样本)的标记小组的85％特异性和90％灵敏性指示85％的对照样本被该标记小组正确地分类为对照样本，90％的测试样本被该标记小组正确地分类为测试样本。
在一些实施方案中，一种或多种生物标记的小组的整体性能用曲线下面积(AUC)值表示。AUC值从接受者操作特性(ROC)曲线图获得，该图在本文中有实例。ROC曲线是测试的真阳性率率(灵敏性)与该测试的假阳性率(1-特异性)之间的关系曲线图。术语“曲线下面积”或“AUC”是指接受者操作特性(ROC)曲线的曲线下面积，这两个术语都为本领域所熟知。AUC测量可用于比较分类器在整个完整数据范围内的准确度。具有较大AUC的分类器具有较大的能力来正确分类两个感兴趣的组(例如进展性COPD与非进展性COPD)之间的未知情况。ROC曲线可以用于对特定特征的性能作图(例如本文描述的任何生物标记和/或任何额外的生物医学信息项目)，以在两个群体之间进行区分(例如患有进展性COPD的病例与对照，对照可为患有非进展性COPD的病例)。通常，整个群体(例如，所有COPD病例)的特征数据基于单个特征的值递增归类。然后，针对该特征的每个值，计算数据的真阳性率和假阳性率。真阳性率通过对高于该特征值的病例数进行计数，然后除以病例总数而确定。假阳性率通过对高于该特征值的对照数进行计数，然后除以对照总数而确定。尽管这个定义指其中特征在病例中与在对照中相比升高的情况，但是这个定义也适用于其中特征在病例中与在对照中相比降低的情况(在这种情况下，对低于该特征值的样本进行计数)。ROC曲线可以对单个特征以及其他单个输出产生，例如两个或更多个特征的组合可以是数学组合(例如加、减、乘等)以提供单个和值，并且该单个和值可以在ROC曲线中标绘。此外，其中组合产生单个输出值的多个特征的任意组合可以在ROC曲线中标绘。
在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测表4中列出的至少一种生物标记的水平，以确定患有COPD的受试者是否有可能进展和/或患有COPD或有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否有可能减退。在一些这样的实施方案中，该方法包括使来自受试者的样本或该样本的一部分与至少一种捕获试剂接触，其中每种捕获试剂均与其水平可被检测到的生物标记特异性地结合。在一些实施方案中，该方法包括使该样本或来自该样本的蛋白与至少一种适体接触，其中每种适体均与其水平可被检测到的生物标记特异性地结合。
在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测表6中列出的至少一种生物标记的水平，以确定患有COPD的受试者是否有可能进展和/或患有COPD或有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否有可能减退。在一些这样的实施方案中，该方法包括使来自受试者的样本或该样本的一部分与至少一种捕获试剂接触，其中每种捕获试剂均与其水平可被检测到的生物标记特异性地结合。在一些实施方案中，该方法包括使该样本或来自该样本的蛋白与至少一种适体接触，其中每种适体均与其水平可被检测到的生物标记特异性地结合。
在一些实施方案中，方法包括在来自患有COPD或有罹患COPD危险的受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记的水平，其中如果SIGLEC7、IGFBP1、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，和/或如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的对照水平，则预测受试者患有进展性COPD或者受试者有可能患有进展性COPD和/或预测受试者的肺功能减退或者受试者的肺功能有可能减退。在一些实施方案中，该方法进一步包括在来自受试者的样本中检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种生物标记的水平，其中如果IGFBP2、HSPA1A、SLPI、SOD2、CCL22或IGFBP4的水平高于各自生物标记的对照水平，和/或如果CXCL5或FGFR2的水平低于各自蛋白的对照水平，则预测受试者患有进展性COPD或者受试者有可能患有进展性COPD和/或预测受试者的肺功能减退或者受试者的肺功能有可能减退。
在一些实施方案中，方法包括检测选自表4中的生物标记的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记。在一些实施方案中，方法包括检测选自表6中的生物标记的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记，以及检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记，或八种生物标记。在一些实施方案中，方法包括检测表7、表8或表9中列出的生物标记蛋白或生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种或多种另外的标记的水平。在一些实施方案中，灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高的生物标记蛋白集合选自表8或表9，以及任选存在的来自表6的一种、两种，或三种或更多种另外的标记。
本文鉴定的生物标记为可用于有效地鉴定进展性COPD的生物标记子集或生物标记小组提供了许多选择。合适数量的此类生物标记的选择可能取决于所挑选的生物标记的具体组合。另外，在本文所描述的任何方法中，除非明确指出，生物标记小组可包含表4中未示出的另外的生物标记。在一些实施方案中，方法包括在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80和IGFBP-7的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记，或七种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2和PIGR的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2和PIGR的至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、CCL5、IGFBP2、LTA LTB、PSPN、GSK3β和IGFBP1的至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记，或八种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN和GPC2的至少一种生物标记、至少两种生物标记、至少三种生物标记，或四种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测选自SIGLEC7、CCL5和IGFBP1的至少一种生物标记、至少两种生物标记，或三种生物标记的水平。在一些实施方案中，方法包括检测SIGLEC7和CCL5。
如本文所使用的“肺”可互换地称为“肺部(pulmonary”)。
如本文所使用的“吸烟者”是指具有烟草烟雾吸入史的个体。
如本文所使用的“包年(pack year)”是指吸烟者每天吸烟的包数乘以吸烟者已吸烟的年数。例如，每天吸两包烟吸烟十年的曾吸烟者具有20包年的吸烟史。作为进一步的实例，每天吸一包烟并且已吸烟20年的现时吸烟者也具有20包年的吸烟史。
“生物样本”、“样本”和“测试样本”在本文可互换地用来指获自或以另外的方式源自个体的任何材料、生物液体、组织或细胞。这包括血液(包括全血、白细胞、外周血单核细胞、血沉棕黄层(buffy coat)、血浆和血清)、痰液、泪液、粘液、洗鼻液(nasal wash)、鼻抽吸物、呼吸物(breath)、尿液、精液、唾液、腹腔冲洗液、腹水、囊液、脑膜液(meningeal fluid)、羊水、腺液(glandular fluid)、淋巴液、乳头抽吸物、支气管抽吸物(例如，气管肺泡灌洗液)、支气管刷取液(bronchialbrushing)、滑液、关节抽吸物、器官分泌物、细胞、细胞提取物和脑脊液。这还包括前述所有材料的实验分离级分。例如，血液样本可以分级分离为血清、血浆，或含有诸如红细胞或白细胞(淋巴细胞)的特定类型血细胞的级分。在一些实施方案中，样本可以是来自个体的样本的组合，诸如组织与流体样本的组合。术语“生物样本”也包括含有均质固体材料的材料，诸如来自粪便样本、组织样本或组织活检样本的材料。术语“生物样本”也包括源自组织培养或者细胞培养的材料。可以使用获得生物样本的任何合适方法；示例性方法包括，例如，静脉切开术、拭子(例如口腔拭子)以及细针抽吸活检程序。易受细针抽吸影响的示例性组织包括淋巴结、肺、肺洗液、BAL(支气管肺泡灌洗液)、甲状腺、乳腺、胰腺和肝。样本也可以例如通过显微切割(例如激光捕获显微切割(LCM)或激光显微切割(LMD))、膀胱冲洗、涂片(例如PAP涂片)或导管灌洗收集。获自或源自个体的“生物样本”包括在从所述个体获得之后已经通过任何合适方式处理的任何此类样本。
进一步地，在一些实施方案中，生物样本可以通过从大量个体中取得生物样本并将它们汇集在一起，或者汇集每个个体的生物样本的等分式样而获得。可按照如本文针对来自单个个体的样本描述的那样对汇集的样本进行处理，并且如果在汇集的样本中确定预后不良，则可以对每个个体的生物样本再进行测试以确定哪个个体(哪些个体)患有有可能进展的COPD和/或据预测肺功能会下降。
“靶标”、“靶分子”和“分析物”在本文可互换地用来指可能存在于生物样本中的任何所关注的分子。“所关注的分子”包括特定分子的任何微小变化，诸如在蛋白的情况下，例如氨基酸序列的微小变化、二硫键形成、糖基化、脂质化、乙酰化、磷酸化或者任何其他操作或修饰，诸如与基本不改变分子特性的标记组分的偶联。“靶分子”、“靶标”或“分析物”是指一种类型或种类的分子或多分子结构的一组拷贝。“靶标分子”、“靶标”和“分析物”是指多于一种类型或种类的分子或多分子结构。示例性靶标分子包括蛋白、多肽、核酸、碳水化合物、脂质、多糖、糖蛋白、激素、受体、抗原、抗体、affybody、抗体模拟物(mimic)、病毒、病原体、毒性物质、底物、代谢物、过渡态类似物、辅因子、抑制剂、药物、染料、营养素、生长因子、细胞、组织以及任何前述物质的任何片段或部分。在一些实施方案中，靶标分子是蛋白，在这种情况下靶标分子可以称为靶标蛋白。
如本文所使用的，“捕获剂”或“捕获试剂”是指能够与生物标记特异性地结合的分子。“靶标蛋白捕获试剂”是指能够与靶标蛋白特异性地结合的分子。非限制性示例性捕获试剂包括适体、抗体、adnectin、锚蛋白、其他抗体模拟物及其他蛋白支架、自身抗体、嵌合物、小分子、核酸、凝集素、配体-结合受体、印迹聚合物(imprinted polymer)、高亲合性多聚体(avimer)、肽模拟物(peptidomimetic)、激素受体、细胞因子受体、合成受体，及任何前述捕获试剂的修饰物和片段。在一些实施方案中，捕获试剂选自适体和抗体。
术语“抗体”是指任何物种的全长抗体及此类抗体的片段和衍生物，包括Fab片段、F(ab′)2片段、单链抗体、Fv片段，及单链Fv片段。术语“抗体”还指合成衍生的抗体，如噬菌体展示衍生的抗体和片段、affybody、纳米抗体等。
如本文所使用的“标记”和“生物标记”可互换地用来指这样的靶分子，其指示个体中的正常或异常过程或者个体中的疾病或其他病状的迹象或者是个体中的正常或异常过程或者个体中的疾病或其他病状的迹象。更具体地，“标记”或“生物标记”是与特定生理状态或过程的存在相关的解剖学、生理学、生物化学或分子参数，不论该生理状态或过程正常与否，并且如果是异常的，则不论是慢性或急性的。生物标记可以通过各种方法检测和测量，包括实验室测定和医学成像。在一些实施方案中，生物标记是靶标蛋白。
如本文所使用的“生物标记水平”和“水平”是指使用用于检测生物样本中的生物标记的任何分析方法进行的测量，其指示所述生物样本中的生物标记、对于所述生物标记或对应于所述生物标记的存在、不存在、绝对量或浓度、相对量或浓度、效价、水平、表达水平、测量水平的比率，等。所述“水平”的确切性质取决于用于检测生物标记的特定分析方法的具体设计和组分。
靶标分子的“对照水平”是指在来自不患有该疾病或病状的个体，或来自未被怀疑患有该疾病或病状或者没有患该疾病或病状的危险的个体，或来自患有该疾病或病状的非进展性形式的个体的相同类型的样本中的靶标分子的水平。靶标分子的“对照水平”不必在每次实施本发明方法时都进行测定，并且可以是用作用于确定在特定样本中的水平是高于正常水平还是低于正常水平的参考或阈值的先前测定的水平。在一些实施方案中，在本文所描述的方法中的对照水平是已在一个或多个患有非进展性COPD的受试者中观测到的水平。在一些实施方案中，在本文所描述的方法中的对照水平是已在多个患有非进展性COPD的受试者中观测到的平均值或平均水平，任选地加上或减去统计变异。
如本文所使用的“个体”和“受试者”可互换地用来指测试对象或患者。个体可为哺乳动物或非哺乳动物。在各种实施方案中，个体为哺乳动物。哺乳动物个体可以为人或非人。在各种实施方案中，个体为人。健康或正常个体是通过常规诊断方法未检测出的感兴趣疾病或病状(诸如COPD)的个体。
“诊断(Diagnose)”、“诊断(diagnosing)”、“诊断(diagnosis)”及其变体是指基于关于个体的一种或多种迹象、症状、数据或其他信息对所述个体的健康状况或病状的检测、确定或识别。个体的健康状况可以诊断为健康/正常(即对疾病或病状的不存在的诊断)或者诊断为患病/异常(即对疾病或病状的存在的诊断或者对疾病或病状的特性的评估)。对于特定疾病或病状，术语“诊断(Diagnose)”、“诊断(diagnosing)”、“诊断(diagnosis)”等涵盖对该疾病的初始检测；对该疾病的表征或分类；对该疾病的进展、缓解或复发的检测；以及在给予个体治疗或疗法后对疾病应答的检测。COPD的诊断包括区分患有COPD的个体与不患有COPD的个体，所述个体包括吸烟者和不吸烟者。
“预后(Prognose)”、“预后(prognosing)”、“预后(prognosis)”及其变体是指预测患有疾病或病状的个体中所述疾病或病状的未来进程(例如，预测患者存活)，此类术语涵盖在给予个体治疗或疗法后评价疾病的应答。“
“评价(Evaluate)”、“评价(evaluating)”、“评价(evaluation)”及其变体涵盖“诊断”和“预后”，也涵盖关于某疾病或病状在不患该疾病的个体中的未来进程的确定或预测，以及有关某疾病或病状在表面上已经治愈该疾病的个体中复发的可能性的确定或预测。术语“评价”还包括评估个体对疗法的应答，例如预测个体是否有可能对治疗剂作出有利的应答，或者不大可能对治疗剂作出应答(或者将例如经历毒性或其他不期望的副作用)；选择用于施用给个体的治疗剂；或者监测或确定个体对已经施用给该个体的疗法的应答。因此，“评价”COPD可以包括例如以下任何方面：对COPD在个体中的未来进程进行预后分析；预测患有COPD的个体的肺功能是否将减退；预测个体的COPD是否将进展；确定COPD治疗在该个体中是否有效；或者确定或预测个体对COPD治疗的应答或者基于确定的源自个体生物样本的生物标记水平来选择用于施用给该个体的COPD治疗。
如本文所使用的就生物标记水平而论的“检测“”或“确定”包括使用用于观察和记录对应于生物标记水平的信号的仪器以及产生该信号所需的一种材料/多种材料。在各种实施方能中，该水平使用任何合适的方法检测，包括荧光、化学发光、表面等离子共振、表面声波、质谱、红外线光谱、拉曼光谱、原子力显微术、扫描隧道显微术、电子化学检测方法、核磁共振、量子点等。
如本文所使用的“患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的受试者”是指已被诊断患有COPD的受试者。在一些实施方案中，COPD使用GOLD(慢性阻塞性肺疾病的全球倡议)标准诊断。参见，例如，Globalstrategy for the diagnosis，management，and prevention of chronicobstructive pulmonary disease：Updated 2007.Global Initiative forChronic Obstructive Lung Disease(GOLD)；可在www.goldcopd.org上获得。
如本文所使用的“有罹患COPD危险的受试者”是指有COPD症状的受试者，诸如慢性咳嗽、慢性咳痰，和/或呼吸困难，和/或有吸入性地暴露于烟草烟雾或职业尘埃的历史。
“进展性COPD”、“进展者COPD”、“COPD进展者”等可互换地用来指如通过FEV1％测量的肺功能随着时间的推移以至少0.005FEV1％/天的速率减低的COPD。换言之，FEV1％与时间的关系曲线图具有≤-0.005FEV1％/天的斜率。FEV1％与时间的关系图具有＞-0.005FEV1％/天的斜率的COPD被认为是“无进展者COPD”或“非进展性COPD”等。类似地，当FEV1％以至少0.005FEV1％/天的速率减小时肺功能被认为减退。用力呼气容积百分比(FEV1％；也称为“预测的FEV1％”)被定义为与具有相同身高、体重和性别的人的人群常模(population norms)相比较在一秒内用力呼出的空气的最大量。正常FEV1％大于约75％。FEV1通常通过呼吸量测定法测量。
“固体支持物”在本文指具有分子可以直接或间接，通过共价键或非共价键附着的表面的任何衬底。“固体支持物”可以具有各种物理形式，其可以包括例如膜；芯片(例如蛋白芯片)；玻片(例如载玻片或盖玻片)；柱；空心、固体、半固体、含有孔或有腔的颗粒，例如珠；凝胶；纤维，包括光学纤维材料；基质；及样本容器。示例性样本容器包括样本孔、管、毛细管、小瓶及能够容纳样本的任何其他容器、沟槽或凹陷。样本容器可以包含在多样本平台，如微量滴定板、玻片、微流体装置等上。支持物可以由天然或合成材料、有机或无机材料组成。其上附着捕获试剂的固体支持物的组成一般取决于附着方法(例如共价附着)。其他示例性容器包括在其中可以进行测定和相关操作的微滴和微流体控制的或大量的油/水性乳液。合适的固体支持物包括例如塑料、树脂、多糖、硅石或基于硅石的材料、官能化玻璃、改性的硅、碳、金属、无机玻璃、膜、尼龙、天然纤维(例如丝、羊毛和棉)、聚合物等。构成固体支持物的材料可以包括用于捕获试剂的附着的反应基团，例如羧基、氨基或羟基。聚合固体支持物可以包括例如聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、丁基橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、天然橡胶、聚乙烯、聚丙烯、(聚)四氟乙烯、(聚)偏氟乙烯、聚碳酸酯和聚甲基戊烯。可以使用的合适固体支持物颗粒包括例如编码的颗粒，诸如-型编码的颗粒、磁性颗粒及玻璃颗粒。
生物标记的示例性用途
在各种示例性实施方案中，提供了确定患有COPD的受试者是否患有进展性COPD和/或确定有罹患COPD危险的受试者是否将罹患进展性COPD和/或确定患有COPD或有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退的方法。该方法包括通过任何数目的分析方法检测对应于个体循环如血清或血浆中存在的一种或多种生物标记的一个或多种生物标记水平，所述分析方法包括本文所描述的任何分析方法。这些生物标记例如在患有进展性COPD的个体中与在患有非进展性COPD的个体中相比较以不同的水平存在。生物标记在个体中的不同水平的检测可以用于例如允许确定个体是否患有进展性COPD，个体是否将罹患进展性COPD，和/或个体的肺功能是否将减退。在一些实施方案中，本文所描述的任何生物标记都可用于随着时间监测个体的COPD，并且可用于允许确定是否COPD进展或有可能进展。在一些实施方案中，本文所描述的任何生物标记都可用于随着时间监测有罹患COPD危险的个体，并且可用于允许确定是否个体被预测患有COPD的进展性形式。
作为可使用本文描述的任何生物标记预测个体是否将罹患进展性形式的COPD的方式的实例，所描述的生物标记中的一种或多种在未被诊断为患有COPD但是具有COPD的一种或多种危险因素的个体中的水平可指示该个体有可能罹患进展性COPD，从而使得COPD能够在治疗更加有效时的疾病早期阶段被检出。在生物标记的水平在进展性COPD中较高的情况下，在一些实施方案中，在随访治疗过程中所述生物标记中的一种或多种的水平的增加可指示COPD进展，而该水平的降低可指示个体的COPD正朝向该疾病的非进展性形式方向发展或接近该疾病的非进展性形式。类似地，在一些实施方案中，对于在进展性COPD中的水平较低的生物标记，在一些实施方案中，在随访治疗过程中所述生物标记中的一种或多种的水平的降低可指示COPD进展，而该水平的增加可指示个体的COPD正朝向该疾病的非进展性形式方向发展或接近该疾病的非进展性形式。此外，随着时间的推移所述生物标记中的一种或多种在个体中的差异表达水平可指示个体对特定治疗方案的应答。在一些实施方案中，在随访监测期间所述生物标记中的一种或多种的表达变化可指示特定疗法是有效的或者可揭示治疗方案应当在某些方面加以修改，诸如通过改变一种或多种治疗剂和/或剂量进行修改。
除了将测试生物标记水平作为独立运行的诊断测试进行之外，生物标记水平的测试也可以联合单核苷酸多态性(SNP)或者指示疾病易感性危险增加的其他遗传病变或变异性的确定来进行。(参见，例如，Amos等，Nature Genetics 40，616-622(2009))。
除了将测试生物标记水平作为独立运行的诊断测试进行之外，生物标记水平的测试也可以联合其他COPD筛检方法，诸如肺量测定法和成像来进行。例如，生物标记可以促进实施更具侵袭性的COPD治疗，更频繁的随访筛检等的医学和经济理由。如果诊断测试指示有患COPD危险但未被诊断患COPD的个体有可能罹患该疾病的进展形式，则也可使用生物标记在他们中开始治疗。
除了将测试生物标记水平与其他COPD诊断方法联合进行之外，有关生物标记的信息也可以联合其他类型的数据，特别是指示个体有患COPD危险的数据进行评价。这些各种数据可通过自动化方法，诸如可在计算机或其他设备/装置中实施的计算机程序/软件来评估。
生物标记和生物标记水平的检测和测定
本文所描述的生物标记的生物标记水平可以使用多种已知分析方法中的任一种来检测。在一个实施方案中，生物标记水平使用捕获试剂检测。在各种实施方案中，捕获试剂可以以溶液的形式暴露于生物标记中，或者可以在其固定在固体支持物上时暴露于生物标记中。在其他实施方案中，捕获试剂含有与固体支持物上的第二特征反应的特征。在这些实施方案中，捕获试剂可以以溶液的形式暴露于生物标记中，然后捕获试剂上的特征可与固体支持物上的第二特征联合用于将生物标记固定在固体支持物上。捕获试剂基于待进行的分析类型加以选择。捕获试剂包括但不限于适体、抗体、adnectin、锚蛋白、其他抗体模拟物及其他蛋白支架、自身抗体、嵌合物、小分子、F(ab′)2片段、单链抗体片段、Fv片段、单链Fv片段、核酸、凝集素、配体-结合受体、affybody、纳米抗体、印迹聚合物、高亲合性多聚体、肽模拟物、激素受体、细胞因子受体，及合成受体，以及这些物质的修饰物和片段。
在一些实施方案中，生物标记水平使用生物标记/捕获试剂复合物来检测。
在一些实施方案中，生物标记水平从生物标记/捕获试剂复合物得出，并且例如作为继生物标记/捕获试剂相互作用之后的反应的结果间接检测，但是依赖于生物标记/捕获试剂复合物的形成。
在一些实施方案中，生物标记水平从生物样本中的生物标记直接检测。
在一些实施方案中，生物标记使用允许在生物样本中同时检测两种或更多种生物标记的多重样式(multiplexed format)检测。在多重样式的一些实施方案中，捕获试剂直接或间接、共价或非共价地固定在固体支持物上离散的位置处。在一些实施方案中，多重样式使用离散的固体支持物，其中每个固体支持物均具有与该固体支持物相关的独特捕获试剂，例如量子点。在一些实施方案中，使用单独的装置检测生物样本中待检测的多种生物标记中的每一种。各个装置都可以被配置成使得生物样本中的每种生物标记能够同时被处理。例如，可以使用微量滴定板，使得该板中的每个孔均用于分析生物样本中待检测的多种生物标记中的一种或多种。
在一个或多个前述实施方案中，可以使用荧光标签(tag)标记生物标记/捕获试剂复合物的组分从而使得生物标记水平能被检测到。在各种实施方案中，可使用已知技术使荧光标记(fluorescent label)与对本文所描述的任何生物标记有特异性的捕获试剂缀合，然后可使用该荧光标记检测相应的生物标记水平。合适的荧光标记包括稀土元素螯合物、荧光素及其衍生物、罗丹明及其衍生物、丹磺酰、别藻蓝蛋白、PBXL-3、Qdot 605、丽丝胺(Lissamine)、藻红蛋白、德克萨斯红及其他此类化合物。
在一些实施方案中，荧光标记是荧光染料分子。在一些实施方案中，荧光染料分子包含至少一个取代的吲哚环(indolium ring)体系，其中吲哚环的3-碳上的取代基含有化学反应性基团或缀合的物质。在一些实施方案中，染料分子包括AlexFluor分子，例如AlexaFluor 488、AlexaFluor 532、AlexaFluor 647、AlexaFluor 680或AlexaFluor 700。在一些实施方案中，染料分子包括第一类型和第二类型的染料分子，如两种不同的AlexaFluor分子。在一些实施方案中，染料分子包括第一类型和第二类型的染料分子，并且两种染料分子具有不同的发射光谱。
荧光可以用与大范围的测定样式相容的多种仪器测量。例如，已经设计了分光荧光计来分析微量滴定板、显微镜载玻片、印刷阵列(printed array)、小杯等。参见Principles of Fluorescence Spectroscopy，J.R.Lakowicz，Springer Science+Business Media，Inc.，2004。参见Bioluminescence&Chemiluminescence：Progress&CurrentApplications；Philip E.Stanley和Larry J.Kricka编辑，World ScientificPublishing Company，2002年1月。
在一个或多个实施方案中，化学发光标签可以任选地用于标记生物标记/捕获复合物的组分从而使得生物标记水平能够被检测。合适的化学发光材料包括任何草酰氯、Rodamin 6G、Ru(bipy)3 2+、TMAE(四(二甲氨基)乙烯)、连苯三酚(1，2，3-三羟基苯(1，2，3-trihydroxibenzene))、光泽精、过氧草酸酯(peroxyoxalate)、芳基草酸酯、吖啶酯(Acridiniumester)、二氧杂环丁烷(dioxetane)等。
在一些实施方案中，检测方法包括酶/底物组合，该组合产生对应于生物标记水平的可检测信号。一般来说，酶催化生色底物的化学改变，这种改变可以使用包括分光光度法、荧光及化学发光在内的多种技术测量。合适的酶包括例如萤光素酶、萤光素、苹果酸脱氢酶、脲酶、辣根过氧化物酶(HRPO)、碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶、葡糖淀粉酶、溶菌酶、葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、尿酸酶、黄嘌呤氧化酶、乳过氧化物酶、微过氧化物酶等。
在一些实施方案中，检测方法可以是产生可测量信号的荧光、化学发光、放射性核素或酶/底物组合的组合。在一些实施方案中，多模式信号传导(multimodal signaling)在生物标记测定样式中可以具有独特且有利的特性。
在一些实施方案中，本文所描述的生物标记的生物标记水平可以使用任何分析方法来检测，包括单重适体测定、多重适体测定、单重或多重免疫测定、mRNA表达谱分析、miRNA表达谱分析、质谱分析、组织学/细胞学方法等，如下面所讨论的。
使用基于适体的测定确定生物标记水平
针对生物样本及其他样本中生理学上有意义的分子的检测和定量的测定在科学研究和卫生保健领域是重要的工具。一类这样的测定包括使用包含固定在固体支持物上的一种或多种适体的微阵列。所述适体各自能够以高特异性方式和非常高的亲和力结合至靶标分子。参见，例如，题为“Nucleic Acid Ligands”的美国专利第5,475,096号，还见例如美国专利第6,242,246号、美国专利第6,458,543号和美国专利第6,503,715号，这些专利的题目均是“Nucleic Acid LigandDiagnostic Biochip”。一旦使微阵列与样本接触，则适体结合至样本中存在的它们各自的靶标分子，从而使得对应于生物标记的生物标记水平能够被确定。
如本文所使用的“适体”是指对靶标分子具有特异性结合亲和力的核酸。应认识到亲和力相互作用是程度的问题；然而在这个上下文中，适体对其靶标的“特异性结合亲和力”是指适体一般以与其结合至测试样本中其他组分相比程度高得多的亲和力结合其靶标。“适体”是一种类型或物种的核酸分子的一系列拷贝，其具有特定的核苷酸序列。适体可包含任何合适数目的核苷酸，包括任何数目的化学修饰的核苷酸。“适体”是指多于一个的这种系列的分子。不同的适体可以具有相同或不同数目的核苷酸。适体可以是DNA或RNA或化学修饰的核酸，并且可以是单链、双链的或者含有双链区，并且可以包含较高级别的结构。适体也可以是光适体(photoaptamer)，其中该适体中包含光反应性或化学反应性官能团从而允许它与它的相应靶标共价连接。本文公开的任何适体方法可以包括使用与相同靶标分子特异性地结合的两种或更多种适体。如下面进一步描述的，适体可以包含标签。如果适体包含标签，则该适体的所有拷贝都不需要具有相同的标签。此外，如果不同的适体各自包含标签，则这些不同的适体可以具有相同的标签或者不同的标签。
适体可以使用任何已知方法鉴定，包括SELEX方法。一旦鉴定，则可以根据任何已知方法制备或合成适体，这些已知方法包括化学合成方法和酶促合成方法。
术语“SELEX”和“SELEX方法”在本文可互换使用，一般指(1)与(2)的组合，其中(1)是选择以期望的方式与靶分子相互作用，例如以高亲和力结合至蛋白的适体，(2)是扩增那些选择的核酸。SELEX方法可用于鉴定对特定靶标或生物标记具有高亲和力的适体。.
SELEX一般包括制备核酸的候选混合物；使候选混合物与期望的靶分子结合从而形成亲和力复合物；分离亲和力复合物与未结合的候选核酸；使核酸与亲和力复合物分开并分离所述核酸；纯化核酸；以及鉴定特异性适体序列。该工艺可以包括多次循环以进一步精制所选适体的亲和力。该工艺可以包括在该工艺的一个或多个点处的扩增步骤。参见例如题为“Nucleic Acid Ligands”的美国专利第5,475,096号。SELEX方法可以用于产生与其靶标共价结合的适体，以及与其靶标非共价结合的适体。参见，例如题为“Systematic Evolution ofNucleic Acid Ligands by Exponential Enrichment：Chemi-SELEX.”的美国专利第5,705,337号。
SELEX方法可以用于鉴定含有修饰的核苷酸的高亲和力适体，所述修饰的核苷酸赋予该适体改善的特性，例如改善的体内稳定性或改善的递送特性。此类修饰的实例包括在核糖和/或磷酸酯和/或碱基位置处的化学取代。SELEX方法鉴定的含有修饰的核苷酸的适体描述于题为“High Affinity Nucleic Acid Ligands Containing ModifiedNucleotides”的美国专利第5,660,985号中，该专利描述了含有在嘧啶的5′-和2′-位置处经化学修饰的核苷酸衍生物的寡核苷酸。美国专利第5,580,737号(见上文)描述了高度特异性的适体，其含有用2′-氨基(2′-NH2)、2′-氟(2′-F)，和/或2′-O-甲基(2′-OMe)修饰的一个或多个核苷酸。还参见题为“SELEX and PHOTOSELEX”的美国专利公布第2009/0098549号，其描述了具有扩展的物理和化学性质的核酸文库及其在SELEX和photoSELEX中的用途。
SELEX也可用于鉴定具有期望的解离速率特性的适体。参见题为“Method for Generating Aptamers with Improved Off-Rates”的美国专利申请公布第2009/0004667号，其描述了产生可以结合至靶标分子的适体的改进的SELEX方法。描述了生产与各自的靶分子具有较慢解离速率的适体和光适体的方法。所述方法包括使候选混合物与靶标分子接触；允许形成核酸-靶标复合物；以及进行缓慢解离速率富集过程，其中具有快解离速率的核酸-靶标复合物解离并且不会重新形成，而具有慢解离速率的复合物会保持完整。另外，所述方法包括在候选核酸混合物的生产中使用修饰的核苷酸，以产生具有改善的解离速率性能的适体。非限制性示例性修饰的核苷酸包括例如图12中示出的修饰的嘧啶。在一些实施方案中，适体包含至少一种具有修饰，诸如碱基修饰的核苷酸。在一些实施方案中，适体包含至少一种具有疏水性修饰，诸如疏水性碱基修饰从而允许与靶标蛋白的疏水性接触的核苷酸。此类疏水性接触，在一些实施方案中，导致适体具有更高亲和力和/或较缓慢解离速率的结合。具有疏水性修饰的非限制性示例性核苷酸在图12中示出。在一些实施方案中，适体包含至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种、至少九种，或至少10种具有疏水性修饰的核苷酸，其中每种疏水性修饰均可与其他疏水性修饰相同或不同。在一些实施方案中，适体中的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种、至少九种，或至少10种疏水性修饰可以独立地选自图12中示出的疏水性修饰。
在一些实施方案中，具有缓慢解离速率的适体(包括包含至少一种具有疏水性修饰的核苷酸的适体)具有≥30分钟、≥60分钟、≥90分钟、≥120分钟、≥150分钟、≥180分钟、≥210分钟，或≥240分钟的解离速率(t1/2)。
在一些实施方案中，测定采用包含光反应性官能团的适体，所述光反应性官能团使得适体能够与其靶标分子共价结合或“光交联”。参见，例如，题为“Nucleic Acid Ligand Diagnostic Biochip”的美国专利第6,544,776号。这些光反应性适体也称作光适体。参见，例如，美国专利第5,763,177号、美国专利第6,001,577号和美国专利第6,291,184号，它们的题目都为“Systematic Evolution of Nucleic AcidLigands by Exponential Enrichment：Photoselection of Nucleic AcidLigands and Solution SELEX”；还参见，例如，题为“Photoselection ofNucleic Acid Ligands”的美国专利第6,458,539号。在使微阵列与样本接触并使光适体具有结合至其靶标分子的机会之后，将该光适体光激活并洗涤固体支持物以除去任何非特异性结合的分子。可以使用严格洗涤条件，因为结合至光适体的靶标分子由于该光适体上一个(多个)光激活的官能团所产生的共价键而一般未被除去。以这种方式，该测定使得对应于测试样本中生物标记的生物标记水平能被检测到。
在一些测定样式中，适体在与样本接触之前被固定在固体支持物上。然而，在某些情况下，在与样本接触之前固定适体也许无法提供最佳的测定。例如，预固定适体可能导致适体与靶标分子在固体支持物表面上的无效混合，这可能导致漫长的反应时间，并因此导致延长的温育时间以使得适体能够与其靶标分子有效结合。进一步地，当光适体用于测定并且取决于用作固体支持物的材料时，该固体支持物可能趋于分散或吸收用于实现光适体与其靶分子之间的共价键形成的光。此外，取决于所采用的方法，结合至其适体的靶标分子的检测可能不准确，因为固体支持物的表面也可能暴露于所使用的任何标记剂并且受所使用的任何标记剂影响。最后，适体在固体支持物上的固定一般包括在适体暴露于样本之前的适体制备步骤(即固定)，这个制备步骤可能影响适体的活性或功能性。
还描述了适体测定，该测定使得适体能够在溶液中捕获其靶标，然后在检测之前采用设计用于除去适体-靶标混合物中特定组分的分离步骤(见题为“Multiplexed Analyses of Test Samples”的美国专利申请公布第2009/0042206号)。所描述的适体测定方法使得测试样本中的非核酸靶标(例如蛋白靶标)的检测和定量能够通过检测和定量核酸(即适体)来进行。所描述的方法产生用于检测和定量非核酸靶标的核酸替代物(surrogate)(即适体)，由此使得包括扩增在内的多种多样的核酸技术能够应用于包括蛋白靶标在内的更大范围的期望靶标。
可以构建适体以使得测定组分容易从适体生物标记复合物(或光适体生物标记共价复合物)中分离出来，并且使得适体能够分离用于检测和/或定量。在一个实施方案中，这些构建体可以包含适体序列中的可裂解或可释放的元件。在其他实施方案中，可以在适体中引入额外的功能性，例如标记的或可检测的组分、间隔组分，或者特异性结合标签或固定元件。例如，适体可以包含经由可裂解部分连接至适体的标签，标记，分隔标记与可裂解部分的间隔组分。在一个实施方案中，可裂解元件是光可裂解接头(linker)。光可裂解接头可以附接至生物素部分和间隔区段，可以包含用于胺的衍生化的NHS基团，并且可以用于将生物素基团引入到适体中，从而使得适体能够在测定方法中的较晚些时候释放。
用溶液中所有测定组分进行的均质测定不需要在检测信号之前分离样本与试剂。这些方法迅速且易于使用。这些方法基于与其特异性靶标反应的分子捕获或结合试剂产生信号。在本文所描述的方法的一些实施方案中，分子捕获试剂包含适体或抗体等，并且特异性靶标可以是表4中示出的生物标记。
在一些实施方案中，信号产生方法利用由于荧光团标记的捕获试剂与其特异性生物标记靶标的相互作用而导致的各向异性信号改变。当标记的捕获试剂与其靶标反应时，增加的分子重量导致附接至该复合物的荧光团的旋转运动变得慢得多，从而改变各向异性值。通过监测各向异性改变，结合事件可以用于定量测量溶液中的生物标记。其他方法包括荧光偏振测定、分子信标方法、时间分辨荧光猝灭法、化学发光、荧光共振能量转移等。
可用于检测生物样本中的生物标记水平的示例性基于溶液的适体测定包括如下步骤：(a)通过使生物样本与适体接触来制备混合物，该适体包含第一标签并且具有对生物标记的特异性亲和力，其中当样本中存在生物标记时形成适体亲和力复合物；(b)使混合物暴露于包含第一捕获元件的第一固体支持物中，并且允许第一标签与第一捕获元件缔合；(c)除去未与第一固体支持物缔合的混合物的任何组分；(d)使第二标签附接至适体亲和力复合物的生物标记组分；(e)从第一固体支持物释放适体亲和力复合物；(f)使释放的适体亲和力复合物暴露于包含第二捕获元件的第二固体支持物中，并且使得第二标签能够与所述第二捕获元件缔合；(g)通过分离未复合的适体与适体亲和力复合物从混合物中除去任何未复合的适体；(h)从固体支持物上洗脱适体；以及(i)通过检测适体亲和力复合物的适体组分来检测生物标记。
使用适体在生物样本中检测生物标记的非限制性示例性方法描述在实施例7中。还参见Kraemer等，PLoS One 6(10)：e26332。
使用免疫测定确定生物标记水平
免疫测定方法基于抗体与其相应靶标或分析物的反应，并且可以根据特定测定样式检测样本中的分析物。为了改进基于免疫反应性的测定方法的特异性和灵敏性，单克隆抗体及其片段由于它们的特异性表位识别而经常被使用。多克隆抗体由于它们与单克隆抗体相比具有增加的靶标亲和力也已成功地用于各种免疫测定中。免疫测定已经设计用于在大范围生物样本基质上使用。免疫测定样式已经设计用于提供定性、半定量及定量结果。
定量结果通过使用利用已知浓度的待检测的特定分析物产生的标准曲线来产生。将来自未知样本的应答或信号绘制到标准曲线上，并确定该未知样本中对应于靶标的量或水平。
已经设计了许多免疫测定样式。ELISA或EIA可被定量用于分析物的检测。这种方法依赖于标记在分析物或抗体上的附接，并且标记组分直接或者间接包括酶。ELISA测试可被设计用于分析物的直接、间接、竞争性或夹心检测。其他方法依赖于标记，如放射性同位素(I125)或荧光。另外的技术包括例如凝集反应、浊度测定法、比浊法、蛋白印迹、免疫沉淀、免疫细胞化学、免疫组织化学、流式细胞术、Luminex测定等(参见ImmunoAssay：A Practical Guide，Brian Law编辑，Taylor&Francis，Ltd.出版，2005版)。
示例性测定样式包括酶联免疫吸附测定(ELISA)、放射性免疫测定、荧光、化学发光及荧光共振能量转移(FRET)或时间分辨的-FRET(TR-FRET)免疫测定。用于检测生物标记的程序的实例包括生物标记免疫沉淀及随后的允许辨别大小和肽水平的定量方法，如凝胶电泳、毛细管电泳、平面电色谱等。
检测和/或定量可检测标记或信号产生材料的方法取决于标记的性质。由合适的酶催化的反应产物(其中所述可检测标记是酶，见上文)可以是但不限于荧光、发光或放射性的，或者它们可以吸收可见光或紫外光。适合于检测此类可检测标记的检测仪的实例包括但不限于x光照片、放射性计数器、闪烁计数器、分光光度计、比色计、荧光计、发光计和光密度计。
该检测方法中的任一种都可以通过允许对该反应进行合适的准备、处理和分析的任何样式来进行。这可以例如在多孔测定板(例如96孔或386孔)中进行，或者使用任何合适的阵列或微阵列进行。各种试剂的储液可以人工或自动化制备，并且所有随后的移液、稀释、混合、分配、洗涤、温育、样本读取、数据收集和分析都可以使用能够检测可检测标记的可商购的分析软件、机器人技术和检测仪器自动化地完成。
使用基因表达谱分析确定生物标记水平
测量生物样本中的mRNA在一些实施方案中可以用作该生物样本中相应蛋白水平的检测的替代。因而，在一些实施方案中，本文所描述的生物标记或生物标记小组可以通过检测适当的RNA来检测。
在一些实施方案中，mRNA表达水平通过逆转录定量聚合酶链式反应(RT-PCR及随后的qPCR)测量。RT-PCR用于从mRNA产生cDNA。cDNA可用于qPCR测定中以随DNA扩增过程的进展而产生荧光。通过与标准曲线比较，qPCR可以产生绝对测量度，如每个细胞的mRNA拷贝数。RNA印迹、微阵列、Invader测定以及与毛细管电泳组合的RT-PCR都已经用于测量样本中mRNA的表达水平。参见Gene Expression Profiling：Methods and Protocols，Richard A.Shimkets编辑，Humana Press，2004。
使用体内分子成像技术检测生物标记
在一些实施方案中，本文所描述的生物标记也可以用在分子成像测试中。例如，显像剂可以与捕获试剂偶联，这可用于在体内检测生物标记。
体内成像技术提供了用于确定个体体内特定疾病状况的非侵入性方法。例如，身体的所有部分或者甚至整个身体均可以作为三维图像观察，从而提供关于身体内形态学和结构的有价值的信息。此类技术可以与本文所描述的生物标记的检测组合以提供关于体内生物标记的信息。
体内分子成像技术的应用由于该技术的各种进展而得以扩展。这些进展包括可以在身体内提供强信号的新造影剂或标记的开发，所述新造影剂或标记诸如放射性标记和/或荧光标记；以及强大的新成像技术的开发，所述技术可以从身体外部以足够的灵敏性和精确度检测和分析这些信号从而提供有用的信息。造影剂可以在适当的成像系统中可视化，从而提供所述造影剂位于其中的身体部分或多个部分的图像。造影剂可以与捕获试剂如适体或抗体结合或缔合，例如和/或与肽或蛋白，或寡核苷酸(例如用于基因表达的检测)，或含有这些中的任一种及一种或多种大分子和/或其他颗粒形式的复合物结合或缔合。
造影剂也可以以可用于成像的放射性原子为特征。对于闪烁照相研究合适的放射性原子包括锝-99m或碘-123。其他容易检测的部分包括例如磁共振成像(MRI)的自旋标记，如碘-123、碘-131、铟-111、氟-19、碳-13、氮-15、氧-17、钆、锰或铁。此类标记为本领域熟知，并且可以由本领域技术人员容易地选择。
标准成像技术包括但不限于磁共振成像、计算机断层扫描、正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)等。对于诊断性体内成像，可用的检测仪器的类型是选择给定造影剂的主要因素，如用于靶向(蛋白、mRNA等)的给定放射性核素和特定生物标记。所选的放射性核素通常具有可通过给定类型仪器检测的衰变类型。此外，当选择放射性核素用于体内诊断时，它的半衰期应当足够长以使得能够在靶标组织最大吸收时进行检测，但是也应当足够短以便将宿主所受到的有害辐射减到最低。
示例性成像技术包括但不限于PET和SPECT，它们是将放射性核素综合(synthetically)或局部地施用给个体的成像技术。随时间测量放射性示踪剂的随后吸收，并将其用于获得关于靶向的组织与生物标记的信息。由于所用的特定同位素的高能(γ-射线)发射以及用于检测它们的仪器的灵敏性和精密度(sophistication)，可以从身体外部推导出放射性的二维分布。
PET中常用的正电子发射核素包括例如碳-11、氮-13、氧-15和氟-18。经由电子捕获和/或γ-发射衰变的同位素用在SPECT中，并且包括例如碘-123和锝-99m。用锝-99m标记氨基酸的示例性方法是在螯合前体的存在下还原高锝酸盐离子以形成不稳定的锝-99m-前体复合物，其又与双官能修饰的趋化肽的金属结合基团反应从而形成锝-99m-趋化肽缀合物。
抗体常用于此类体内成像诊断方法。用于体内诊断的抗体的制备和使用为本领域熟知。相似地，适体可以用于此类体内成像诊断方法。例如，用于鉴定本文所描述的特定生物标记的适体可以适当地加以标记并注射到个体中以在体内检测生物标记。如前文所述，使用的标记将根据待使用的成像模式进行选择。适体定向的显像剂与其他显像剂相比可以具有关于组织渗透、组织分布、动力学、消除、效力和选择性的独特且有利的特性。
此类技术也可以任选地用标记的寡核苷酸执行，例如通过用反义寡核苷酸成像检测基因表达。这些方法例如用荧光分子或放射性核素作为标记用于原位杂交。检测基因表达的其他方法包括例如检测报道基因的活性。
另一种通用型成像技术是光学成像，其中受试者体内的荧光信号通过所述受试者体外的光学装置来检测。这些信号可能因实际的荧光和/或生物发光而产生。光学检测装置灵敏性的改进增加了光学成像在体内诊断测定中的应用。.
关于其他技术，参见N.Blow，Nature Methods，6，465-469，2009。
使用组织学/细胞学方法确定生物标记
在一些实施方案中，可以在多种多样的组织样本中使用组织学或细胞学方法检测本文所描述的生物标记。例如，支气管内和经支气管活组织检查、细针抽吸、切割针及核心活组织检查可以用于组织学。支气管洗涤(washing)和刷检(brushing)、胸膜抽吸和痰可用于细胞学。本文鉴定的任何生物标记都可以用于染色组织学样本作为疾病的指示。
在一些实施方案中，对于相应的一种/多种生物标记具有特异性的一种/多种捕获试剂用在样本的细胞学评价中，并且可以包括以下一个或多个：收集细胞样本、固定细胞样本、脱水、澄清化(clearing)、将细胞样本固定在显微镜载玻片上、使细胞样本透化、分析物检索处理、染色、脱色、洗涤、封闭，以及在缓冲溶液中与一种或多种捕获试剂反应。在另一个实施方案中，细胞样本从细胞块(cell block)产生。
在一些实施方案中，对相应生物标记具有特异性的一种或多种捕获试剂用在组织样本的组织学评价中，并且可以包括以下一个或多个：收集组织标本、固定组织样本、脱水、澄清化、将组织样本固定在显微镜载玻片上、使组织样本透化、分析物检索处理、染色、脱色、洗涤、封闭、再水合以及在缓冲溶液中与一种/多种捕获试剂反应。在另一个实施方案中，固定和脱水用冷冻代替。
在另一个实施方案中，对相应的一种或多种生物标记具有特异性的一种或多种适体与组织学或细胞学样本反应，并且可以作为核酸扩增方法中的核酸靶标。合适的核酸扩增方法包括例如PCR、q-β复制酶、滚环扩增、链置换、解旋酶依赖性扩增、环介导的等温扩增、连接酶链式反应以及限制和环化辅助的滚环扩增。
在一个实施方案中，将对用于组织学或细胞学评价的相应生物标记具有特异性的一种或多种捕获试剂混合在缓冲溶液中，所述缓冲溶液可以包含任何以下成分：封闭材料、竞争剂、去污剂、稳定剂、载体核酸、聚阴离子材料等。
“细胞学方案”一般包括样本收集、样本固定(fixation)、样本固定化(immobilization)和染色。“细胞制备”可以包括样本收集后的数个处理步骤，包括使用一种或多种适体来染色制备的细胞。
使用质谱方法确定生物标记水平
多种多样的质谱仪的配置(configuration)可以用于检测生物标记水平。数种类型的质谱仪可以获得或者可以用各种配置生产。一般来说，质谱仪具有以下主要组件：样本入口、离子源、质量分析仪、检测仪、真空系统以及仪器控制系统和数据系统。样本入口、离子源和质量分析仪的不同一般限定仪器的类型及其功能。例如，入口可以是毛细管柱液体层析源，或者可以是如用在基质辅助激光解吸中的直接探针或镜台(stage)。常用的离子源是例如包括纳米喷射(nanospray)和微喷射(microspray)的电喷射，或者基质辅助激光解吸。常用的质量分析仪包括四极滤质器(quadrupole mass filter)、离子阱质量分析仪和飞行时间质量分析仪。另外的质谱方法为本领域熟知(参见Burlingame等Anal.Chem.70：647R-716R(1998)；Kinter和Sherman，New York(2000))。
蛋白生物标记和生物标记水平可以通过任何以下方式检测和测量：电喷射离子化质谱(ESI-MS)、ESI-MS/MS、ESI-MS/(MS)n、基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、表面增强激光解吸/离子化飞行时间质谱分析(SELDI-TOF-MS)、硅上的解吸/离子化(DIOS)、二次离子质谱(SIMS)、四极飞行时间(Q-TOF)、称作ultraflexIII TOF/TOF的串联式飞行时间(TOF/TOF)技术、大气压化学离子化质谱(APCI-MS)、APCI-MS/MS、APCI-(MS)N、大气压光电离质谱(APPI-MS)、APPI-MS/MS和APPI-(MS)N、四极质谱、傅里叶变换质谱(FTMS)、定量质谱以及离子阱质谱。
样本制备策略用于在对蛋白生物标记进行质谱表征及确定生物标记水平之前标记和富集样本。标记方法包括但不限于用于相对和绝对定量的等量异位标签(iTRAQ)和在细胞培养中利用氨基酸的稳定同位素标记(SILAC)。在质谱分析之前用于选择性富集候选生物标记蛋白样本的捕获试剂包括但不限于适体、抗体、核酸探针、嵌合物、小分子、F(ab′)2片段、单链抗体片段、Fv片段、单链Fv片段、核酸、凝集素、配体-结合受体、affybody、纳米抗体、锚蛋白、结构域抗体、可变抗体支架(例如双抗体等)印刷的聚合物、高亲合性多聚体、肽模拟物、拟肽、肽核酸、苏糖核酸、激素受体、细胞因子受体及合成的受体以及这些物质的修饰物和片段。
前述测定使得可用于本文所描述的方法中的生物标记水平能够被检测到，其中所述方法包括在来自个体的生物样本中检测选自表4或表6中的生物标记的至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种生物标记。在各种实施方案中，该方法包括检测选自本文所描述的任何生物标记组，诸如贯穿本文所讨论的表3、7和8中示出的小组及表4或表6的生物标记子集的一种或多种生物标记的水平。因而，虽然所描述的生物标记中的一些可单独地用于检测进展性COPD，但是本文还描述了用于将多种生物标记和生物标记子集分组从而形成两种或更多种生物标记的小组的方法。根据本文所描述的任何方法，可单独地检测和分类生物标记水平，或者可总体地检测和分类生物标记水平，如例如以多种测定样式。
生物标记分类及疾病评分计算
在一些实施方案中，对于给定诊断测试的生物标记“特征”含有标记集合，每种标记在感兴趣群体中具有特征性水平。特征性水平，在一些实施方案中，可以指针对特定组中个体的生物标记水平的均值(mean)或平均值(average)。在一些实施方案中，本文所描述的诊断方法可用于将来自个体的未知样本分配到两组中的一组，即进展性COPD或非进展性COPD的组；或者替代地，肺功能有可能减退或肺功能不太可能减退的组中。将样本分配到两个或更多个组中的一组称为分类，用于实现这种分配的程序称为分类器或分类方法。分类方法也可以称为评分方法。有许多分类方法可以用于从生物标记水平的集合构建诊断分类器。在一些情况下，分类方法使用监督学习技术执行，其中使用获得自希望区分的两个(或更多个，对于多个分类状态)不同组内的个体的样本收集数据集合。因为每个样本所属类别(组或群体)事先对于每个样本均是已知的，所以可以训练分类方法以获得期望的分类应答。还可以使用无监督学习技术来制造诊断分类器。
开发诊断分类器的常用方法包括决策树；bagging+boosting+forests；基于规则推论的学习(rule inference based learning)；ParzenWindows；线性模型；逻辑；神经网络方法；无监督聚类；K-means；分级上升/下降(hierarchical ascending/descending)；半监督学习；原型方法；近邻取样(nearest neighbor)；核密度估计(kernel densityestimation)；支持向量机(support vector machine)；隐马尔可夫模型(hidden Markov model)；玻尔兹曼学习(Boltzmann Learning)；并且分类器可以简单组合或者以将特定目标函数减到最小的方式组合。综述参见例如Pattern Classification，R.O.Duda等编辑，John Wiley&Sons，第2版，2001；还参见，The Elements of Statistical Learning-DataMining，Inference，and Prediction，T.Hastie等编辑，SpringerScience+Business Media，LLC，第2版，2009。
为了使用监督学习技术产生分类器，获取称为训练数据的样本集合。在诊断测试的情况中，训练数据包括来自未知样本稍后会被分配到其中的不同组(类别)的样本。例如，从对照群体中的个体和特定疾病群体中的个体收集的样本可以构成用于开发可将未知样本(或者，更特别地，样本所来自的个体)分类为患有该疾病或无该疾病的分类器的训练数据。从训练数据开发分类器称为训练该分类器。分类器训练的具体细节取决于监督学习技术的性质。训练朴素贝叶斯分类器(Bayesian classifier)是此种监督学习技术的实例(参见例如Pattern Classification，R.O.Duda等编辑，John Wiley&Sons，第2版，2001；还参见，The Elements of Statistical Learning-Data Mining，Inference，and Prediction，T.Hastie等编辑，Springer Science+BusinessMedia，LLC，第2版，2009)。朴素贝叶斯分类器的训练描述在例如美国专利公布第2012/0101002号和第2012/0077695号中。
因为通常在训练集合中存在比样本多得多的潜在生物标记水平，所以必须小心避免过拟合。当统计学模型描述随机误差或噪声而非潜在关系时发生过拟合。过拟合可以由各种方式避免，包括例如通过限制开发分类器时使用的标记数目，通过假设标记应答互相独立，通过限制采用的潜在统计学模型的复杂性，以及通过保证潜在统计学模型符合数据。
使用生物标记集合开发诊断测试的示意性实例包括应用朴素贝叶斯分类器，这是一种对生物标记进行严格独立处理的基于贝叶斯(Bayes)定理的简单概率分类器。每种生物标记均由针对每种类别中测量的RFU值或log RFU(相对荧光单位)值的类别依赖性概率密度函数(pdf)描述。一个类别中的标记集合的共同pdf(joint pdfs)假定为每种生物标记的个体类别依赖性pdf的积。在此情况中训练朴素贝叶斯分类器意味着分配参数(“参数化”)以表征类别依赖性pdf。类别依赖性pdf的任何潜在模型均可以使用，但是模型应该一般符合在训练集合中观察到的数据。
朴素贝叶斯分类器的性能取决于用于构建和训练分类器的生物标记的数目和质量。单种生物标记将根据其KS-距离(Kolmogorov-Smimov)运行。如果后续加入的标记独立于第一标记，则具有良好KS距离(例如＞0.3)的后续标记的加入一般会改善分类性能。使用灵敏性加特异性作为分类器评分，用贪婪算法的变体会产生许多高评分分类器。(贪婪算法是应用了解决问题的元启发式(metaheuristic)算法，这些算法使得本地优化选择在每一个阶段都有希望找到全方位的最优化。)
描绘分类器性能的另一种方式是通过接受者操作特性(ROC)，或简单ROC曲线或ROC曲线图。ROC是二元分类器系统在其鉴别阈值改变时的灵敏性，或真阳性率与假阳性率(1-灵敏性或1-真阴性率)的图表。ROC还可以通过将真阳性在阳性中所占的分数(TPR＝真阳性率)与假阳性在阴性中所占的分数(FPR＝假阳性率)作图来等价地表示。还称为相对操作特征曲线，因为它是在随着标准改变对两个操作特征(TPR&FPR)进行的比较。ROC曲线下面积(AUC)常用作诊断准确性的概括性度量。它可以取0.0至1.0的值。AUC具有重要的统计特性：分类器的AUC等同于该分类器将给随机挑选的阳性情况分配的排名高于给随机挑选的阴性情况分配的排名的概率(Fawcett T，2006.An introduction to ROC analysis.Pattern Recognition Letters.27：861-874)。这等同于Wilcoxon等级测试(Hanley，J.A.，McNeil，B.J.，1982.The meaning and use of the area under a receiver operatingcharacteristic(ROC)curve.Radiology 143，29-36.)。
示例性实施方案使用表4中列出的任何数目的生物标记的各种组合产生用于鉴定患有进展性COPD的个体的诊断测试。表4中列出的标记可以以许多方式组合产生分类器。类似地，示例性实施方案使用表6中列出的任何数目的生物标记的各种组合产生用于鉴定患有进展性COPD的个体的诊断测试。表6中列出的标记可以以许多方式组合产生分类器。在一些实施方案中，生物标记小组由不同的生物标记集合组成，这取决于所选择的具体诊断性能标准。例如，生物标记的某些集合可以产生比其他结合更灵敏(更特异)的测试。
在一些实施方案中，一旦小组被定义为包括来自表4或表6的生物标记的特定集合并且从训练数据集合构建分类器，则诊断测试参数完整。在一些实施方案中，生物样本在一个或多个测定中运行以产生用于分类的相关定量生物标记水平。测量的生物标记水平用作分类方法的输入，该方法输出所述样本的分类和任选的评分，该评分反映了类别分配的置信度。
在一些实施方案中，生物样本被任选地稀释并且在多重适体测定中运行，并且如下评估数据。首先，对来自测定的数据任选地归一化和校准，将所得生物标记水平用作贝叶斯分类方案的输入。其次，单独地为每种测量的生物标记计算log-似然比，然后进行加和以产生最后的分类评分，也称为诊断评分。可报告所得分配及总体分类评分。在一些实施方案中，也可报告针对每种生物标记水平计算的个体log似然性危险因素。
试剂盒
本文所描述的生物标记的任何组合可以使用合适的试剂盒，如用于执行本文所公开的方法的试剂盒检测。此外，任何试剂盒都可以含有如本文所描述的一种或多种可检测标记，如荧光部分等。
在一些实施方案中，试剂盒包括：(a)一种或多种捕获试剂(如至少一种适体或抗体)，其用于在生物样本中检测一种或多种生物标记；以及任选存在的(b)一种或多种软件或计算机程序产品，其用于预测从其中获得生物样本的个体是否患有进展性COPD和/或该个体的肺功能是否将减退。替代地，可以提供人工执行上述步骤的一种或多种操作指南，而不是一种或多种计算机程序产品。
在一些实施方案中，试剂盒包括固体支持物、捕获试剂及信号产生材料。试剂盒也可包括使用该装置和试剂、处理样本及分析数据的说明书。进一步地，试剂盒可以与计算机系统或软件一起使用以分析和报道生物样本的分析结果。
试剂盒还可以含有用于对生物样本进行处理的一种或多种试剂(例如，增溶缓冲液、去污剂、洗涤剂或缓冲液)。本文所描述的任何试剂盒还可包括，例如，缓冲液、封闭剂、质谱基质材料、抗体捕获试剂、阳性对照样本、阴性对照样本、软件和信息如方案、指导和参考数据。
在一些实施方案中，提供了用于分析COPD的试剂盒，其中该试剂盒包括针对本文所描述的一种或多种生物标记的PCR引物。在一些实施方案中，试剂盒可进一步包括针对使用及生物标记与COPD预后的相关性的说明书。在一些实施方案中，试剂盒可包括DNA阵列，其含有本文所描述的一种或多种生物标记的补体、试剂，和/或用于扩增或分离样本DNA的酶。试剂盒可包括用于实时PCR的试剂，例如，TaqMan探针和/或引物，及酶。
例如，试剂盒可包括(a)试剂，其包含用于确定测试样本中一种或多种生物标记的水平的至少一种捕获试剂，以及任选存在的(b)一种或多种算法或者计算机程序，其用于执行比较测试样本中每种定量的生物标记的量与一个或多个预定截断值的步骤。在一些实施方案中，算法或者计算机程序基于所述比较分配定量的每种生物标记的评分，并且在一些实施方案中，组合每种定量的生物标记的分配评分以获得总评分。进一步地，在一些实施方案中，算法或者计算机程序比较该总评分与预定评分，并使用所述比较确定受试者的COPD是否有可能进展和/或是受试者的肺功能是否有可能减退。替代地，可以提供人工执行上述步骤的一种或多种操作指南，而不是一种或多种算法或计算机程序。
计算机方法和软件
一旦选择生物标记或生物标记小组，则评估个体的COPD的方法可包括以下步骤：1)收集或以其他方式获得生物样本；2)执行分析方法以在生物样本中检测和测量该小组中的一种生物标记或多种生物标记；以及3)报告生物标记水平的结果。在一些实施方案中，生物标记水平的结果被定性地报告而不是定量地报告，例如，所提出的诊断(“进展性COPD”、“肺功能有可能减退”等)或者简单地为其中“阳性”和“阴性”被定义的阳性/阴性结果。在一些实施方案中，评估个体的COPD的方法可包括以下步骤：1)收集或以其他方式获得生物样本；2)执行分析方法以在生物样本中检测和测量该小组中的一种生物标记或多种生物标记；3)执行任何数据归一化或标准化；4)计算每种生物标记水平；以及5)报告生物标记水平的结果。在一些实施方案中，以某些方式组合生物标记水平，并且报告组合的生物标记水平的单个值。在这种途径中，在一些实施方案中，报告的值可以为从所有标记计算的总和确定的单一数值，将该数值与指示疾病存在与否的预设阈值进行比较。或者，诊断评分可以是各自代表生物标记值的一系列带(bar)，并且可以将应答模式与预设模式进行比较以确定疾病的存在与否。
本文所描述的方法的至少一些实施方案可以使用计算机实施。计算机系统100的实例在图10中示出。参考10，示出的系统100包括通过总线108电耦合的硬件元件，包括处理器101、输入装置102、输出装置103、存储装置104、计算机可读取存储介质读取器105a、通信系统106、处理加速(如DSP或特定用途处理器)107和存储器109。计算机可读取存储介质读取器105a与计算机可读取存储介质105b进一步耦合，该组合全面地代表远程、局域、固定和/或可移动的存储装置加上存储介质、存储器等，以暂时和/或更长久地含有计算机可读取信息，其可以包括存储装置104、存储器109和/或任何其他这样的可访问系统100资源。系统100还包括软件元件(被示出当前位于工作存储器191中)，包括操作系统192及其他代码193，如程序、数据等。
关于图10，系统100具有广泛的灵活性和可配置性。因此，例如，单一架构(single architecture)可以用于执行一个或多个服务器，其可以根据目前期望的方案、方案变化、扩展等进一步配置。然而，对于本领域技术人员而言明显地，可以根据更具体的应用要求更好地利用实施方案。例如，一个或多个系统元件可以在系统100组件内作为子元件执行(例如在通信系统106中)。也可以使用定制的硬件和/或特定元件可以在硬件、软件或二者中执行。进一步地，虽然可以使用与其他计算机装置如网络输入/输出装置(未示出)连接，但是也应当了解也可以利用有线、无线、调制解调器和/或与其他计算机装置的其他一个连接或多个连接。
一方面，所述系统可以包含含有进展性COPD的特征性生物标记的特征的数据库。生物标记数据(或生物标记信息)可以用作计算机的输入以用作计算机执行方法的一部分。生物标记数据可以包括如本文所描述的数据。
在一方面，系统进一步包括用于将输入数据提供给一个或多个处理器的一个或多个装置。
系统进一步包括用于存储分等级的数据元件的数据集合的存储器。
在另一方面，用于提供输入数据的装置包括用于检测数据元件的特征的检测仪，如质谱仪或者基因芯片读取器。
系统另外可以包括数据库管理系统。用户请求或询问可以通过数据库管理系统所理解的适当语言格式化，该数据库管理系统处理所述询问以从训练集合的数据库中提取相关信息。
系统可以与网络连接，所述网络连接网络服务器及一个或多个客户端。网络可以是本领域已知的局域网(LAN)或广域网(WAN)。优选地，服务器包括运行计算机程序产品(如软件)从而访问用于处理用户请求的数据库数据所需的硬件。
系统可以包括用于执行来自数据库管理系统的指令的操作系统(如或Linux)。在一方面，操作系统可以在全球通讯网络上运行，如在国际互联网上运行，并且利用全球通信网络服务器连接这样的网络。
系统可以包括这样的一个或多个装置，其包含图形显示界面，该界面包括界面元件如按钮、下拉菜单、滚动条、输入文本的信息栏等，这些是本领域已知的图形用户界面的常见元件。在用户界面上输入的请求可以传输至系统中的应用程序用于格式化以在一个或多个系统数据库中搜寻相关信息。用户输入的请求或询问可以用任何合适的数据库语言建立。
图形用户界面可以通过作为操作系统一部分的图形用户界面编码产生，并且可以用于输入数据和/或显示输入的数据。处理的数据的结果可以在界面上显示，在与系统通信的打印机上打印，存储在存储装置中，和/或在网络上传输或者以计算机可读取介质的形式提供。
系统可以与输入装置通信，以将关于数据元件的数据提供给系统(如表达值)。在一方面，输入装置可以包括基因表达谱分析系统，包括例如质谱仪、基因芯片或阵列读取器等。
根据各个实施方案的用于分析生物标记信息的方法和设备可以通过任何合适方式执行，例如使用在计算机系统上运行的计算机程序执行。可以使用常规计算机系统，其包括处理器和随机存取存储器，如可远程访问的应用服务器、网络服务器、个人电脑或工作站。另外的计算机系统组件可以包括存储装置或信息存储系统，如大量存储系统和用户界面，例如常规的监视器、键盘和跟踪装置。计算机系统可以是单机系统，或者是包括服务器和一个或多个数据库的计算机网络的一部分。
生物标记分析系统可以提供用于完成数据分析的运算(function)和运行，如数据收集、处理、分析、报告和/或诊断。例如，在一个实施方案中，计算机系统可以执行计算机程序，该程序可以接收、储存、搜寻、分析和报告关于生物标记的信息。计算机程序可以包含执行各种运算或运行的多个模块，如处理原始数据和产生补充数据的处理模块，以及分析原始数据和补充数据以产生疾病状态和/或诊断的分析模块。鉴定进展性COPD可以包括产生或收集任何其他信息，包括额外的生物医学信息、关于个体相对于疾病的状况，鉴定是否可能需要进一步测试，或者另外评价个体的健康状况。
可以执行本文所描述的一些实施方案以便包括计算机程序产品。计算机程序产品可以包括具有包含在介质中的计算机可读取程序编码的计算机可读取介质，以使得应用程序可以在具有数据库的计算机上执行。
如本文所使用的，“计算机程序产品”是指自然或程序设计语言语句形式的组织化的指令集合，其包含在任何性质(如书写、电子、磁性、光学或者其他性质)的物理介质上，并且可以与计算机或其他自动化数据处理系统一起使用。当由计算机或数据处理系统执行时，这样的程序设计语言语句使得所述计算机或数据处理系统根据语句的特定内容起作用。计算机程序产品包括但不限于：嵌入在计算机可读取介质中的源代码和目标码和/或测试或数据库中的程序。此外，使得计算系统或数据处理装备装置能够以预选方式起作用的计算机程序产品可以以许多形式提供，包括但不限于源代码(original sourcecode)、汇编码(assembly code)、目标码、机器语言、前述代码的加密或压缩形式以及任何和所有等价物。
在一方面，提供了指示COPD是否有可能进展和/或肺功能是否有可能减退的计算机程序产品。该计算机程序产品包括嵌入可由计算装置或系统的处理器执行的程序代码的计算机可读取介质，该程序代码包含：检索归因于来自个体的生物样本的数据的代码，其中该数据包含对应于本文所描述的生物标记中的一种或多种的生物标记水平；以及执行分类方法的代码，该分类方法指示作为生物标记水平的函数的个体的COPD状态。
虽然各种实施方案已经被描述为方法或设备，但是应当理解实施方案可以通过与计算机耦合的代码执行，如常驻在计算机上或可由计算机访问的代码。例如，软件和数据库可以用于执行许多上述方法。因此，除了由硬件完成的实施方案之外，也应当注意到这些实施方案可以通过使用这样的制品实现，所述制品包含具有在其中嵌入有计算机可读取程序代码的计算机可用介质，其使得说明书中公开的功能能够得以实现。因此，期望实施方案也可以被视为以其程序代码方式被本专利保护。此外，实施方案可以作为存储在几乎任何类型的计算机可读取存储器中的代码实施，所述计算机可读取存储器包括但不限于RAM、ROM、磁性介质、光学介质或磁-光学介质。甚至更一般地，实施方案可以在软件或硬件或者它们的任何组合中实施，包括但不限于在通用处理器、微代码、可编程序逻辑阵列(PLA)或专用集成电路(ASIC)上运行的软件。
还期望实施方案可以作为嵌入在载波中的计算机信号以及通过传输介质传送的信号(如电信号和光信号)实现。因此，上面讨论的各种类型的信息均可以在结构如数据结构中格式化，并且作为电信号通过传输介质传输，或者存储在计算机可读取介质中。
治疗方法
在一些实施方案中，在确定患有COPD的受试者的肺功能有可能减退之后，对受试者进行治疗以降低肺功能减退的速率。在一些实施方案中，在确定有罹患COPD危险的受试者的肺功能有可能减退之后，对受试者进行治疗以降低肺功能减退的速率。在一些实施方案中，在确定受试者的COPD将进展之后，对受试者进行治疗以减慢COPD的进展。在一些实施方案中，在确定受试者有罹患进展性COPD危险之后，对受试者进行治疗以减慢进展性COPD的发展。
用于降低肺功能减退的速率、减慢COPD的进展，和/或减慢进展性COPD的发展的治疗包括但不限于，COPD的治疗。COPD的非限制性示例性治疗包括戒烟计划、长效支气管扩张剂、吸入皮质类固醇和全身性皮质类固醇。戒烟计划可包括辅助戒烟的治疗剂(包括但不限于，布普品(bupropion)、可乐宁(clonidine)、托吡酯(topiramate)、色氨酸(tryptophan)、瓦伦尼克林(varenicline)、去甲替林(notriptyline)和尼古丁(nicotine))及行为矫治疗法(包括但不限于催眠、基于转变阶段模型(Stages of Change model)的行为矫治(参见，例如Zimmerman等，Am Farm Physician.2000Mar 1；61(5)：1409-1416)，及所谓的12步计划，如NicotineAnonymous)。示例性长效支气管扩张剂包括但不限于，β2-激动剂(包括但不限于，沙美特罗、福莫特罗、班布特罗和茚达特罗)和抗胆碱能药(包括但不限于，噻托溴铵和溴化异丙托品)，及茶碱(theophylline)。示例性吸入皮质类固醇包括但不限于，倍氯米松、布地奈德、氟尼缩松、氟替卡松、莫米松和曲安西龙。示例性全身性皮质类固醇包括但不限于甲基强的松龙、强的松龙和强的松。
在一些实施方案中，提供了监测COPD的方法和/或COPD治疗方法。在一些实施方案中，预测患有COPD或有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退，和/或患有COPD的受试者的COPD是否将进展，和/或受试者是否将罹患进展性COPD的本发明方法在时间0时进行。在一些实施方案中，该方法在时间1、及任选存在的时间2，及任选存在的时间3等时再次进行，以便监测COPD的进展和/或肺功能的减退，或者以便监测一种或多种COPD治疗在减慢COPD的进展和/或降低肺功能减退方面的效力。
实施例
以下实施例仅用于说明而不意图限制所附权利要求书限定的本申请的范围。以下实施例中描述的常规分子生物技术可以如标准实验室手册，如Sambrook等，Molecular Cloning：A Laboratory Manual，3rd.ed.，Cold Spring Harbor Laboratory Press，Cold Spring Harbor，N.Y.，(2001)中描述的那样进行。
实施例1.COPD研究受试者
      受试者样本
用于鉴定生物标记的样本来自在匹兹堡大学执行的大型CT肺癌筛查研究的对照组的巢式病例对照研究。在基线(TP1)时及在数年随访期间的多达五个其他时间点(TP2至TP6)时收集血清。并非所有受试者在所有6个时间点都具有血液样本，但是所有患者在血样样本从该患者中被取出的所有时间点都可获得肺功能测试(FEV1％)。总共从61位COPD患者采集304个样本。使用GOLD(慢性阻塞性肺疾病的全球倡议)标准确定COPD诊断。参见，例如，Global strategy for thediagnosis，management，and prevention of chronic obstructive pulmonarydisease：Updated 2007.Global Initiative for Chronic Obstructive LungDisease(GOLD)；可在www.goldcopd.org上找到。生物标记的发现在基线样本(TP1)上执行，并且后续的纵向样本用作盲法验证集合。
      样本采集方法
将样本采集在红顶血清管中并且按照方案进行处理；简言之，让样本在室温下凝结30分钟，然后在1300xg下离心10分钟，去除顶层并储存在-80℃。将样本解冻，一次用于等分，一次用于测定。
      研究入选和排除标准
研究中受试者的入选标准为：
·参与对于用于生物标记发现目的的样本采集获得伦理委员会批准的匹兹堡大学医学中心肺癌筛查计划
·＞50岁的男性或女性
·具有10或更高包年的吸烟史的吸烟者或曾吸烟者
·在基线时预计介于110与65之间的FEV1％
·至少4个样本和时间点
·在所有时间点的FEV1
·签署知情同意书
研究中受试者的排除标准：
·在任何时间点检测出肺癌
·在任何时间点接受肺病变的活组织检查
      对COPD预后的研究人群的统计分析
为了鉴定将预测个体的肺功能随着时间的推移是将减退还是将保持稳定的生物标记，将研究受试者划分为进展者或无进展者组。如果线性回归斜率≤-0.005FEV1％/天，则将受试者归类为进展者，而如果线性回归斜率＞-0.005FEV1％/天，则将受试者归类为无进展者。参见图1。
      受试者人口统计
表1示出根据上面描述的标准分成进展者和无进展者组的在时间点1(TP1)时的研究受试者的人口统计信息。
      表1：研究受试者的人口统计
      
      
数据表示为中值±SD
PFT＝肺功能测试
PKY＝包年
如表1中所示，如通过FEV1％测量的，无进展者参与者与进展者参与者在研究开始时肺功能无显著差异。类似地，这两个组在吸烟史和年龄方面相匹配。
      样本采集时间段
表2示出进展者和无进展者的在不同时间点(TP)抽取的血液样本的时间段和数量。在每个随访访视期间抽取血液，在第一次随访访视之前有初始2年的时间间隔，因此每个时间点的天数范围宽广。一直到第4个时间点随访访视具有几乎100％的顺应性。
      表2：研究受试者人口统计
      
实施例2.针对生物标记鉴定的多重适体测定
通过在病例和对照中比较与细胞裂解和补体激活关联的标记分配来评估上述两个组中的COPD样本的样本质量。样本质量良好，不存在病例对照偏向性。
使用多重适体测定分析样本和对照以鉴定预测进展性或无进展性COPD的生物标记。本实验中使用的多重分析包括用于在小样本体积的血液(～8μl血清或血浆)中以低检测限(1pM中位数)、～7log的动态范围，及～5％的中位数变异系数检测1001种蛋白的适体。多重适体测定描述在Gold等(2010)Aptamer-Based Multiplexed ProteomicTechnology for Biomarker Discovery.PLoS ONE 5(12)：e15004；及美国专利公布第2012/0101002号和第2012/0077695号中。
以三种不同方式鉴定候选生物标记从而创建“总名录(masterlist)”，其随后用作随机森林分类器模型的底层(substrate)。参见，例如，Shi等，J.Comput.Graph.Stat.15(1)：118-138(2006)。简言之，随机森林预测器是个体分类树预测器的集合体。参见，例如，Breiman，Machine Learning，45(1)：5-32(2001)。对于每次观察，每颗个体树为一个类进行投票，并且森林预测具有多个得票数的类。用户指定待搜索的随机选择的变量数目(mtry)以便在每个节点最佳地分裂。基尼指数(Gini index)用作分裂标准。参见，例如，Breiman等，Classificationand Regression Trees，Chapman and Hall，New York，1984。最大的树可能会生长出来，不进行修剪。森林中每颗树的根节点含有来自原始数据的自助样本(bootstrap sample)作为训练集合。约占原始数据集合1/3的不在训练集合中的观察值称为“袋外(out-of-bag，OOB)”观察值。我们可以如下得出OOB预测值：对于在原始数据中的病例(case)，由仅涉及在其相应自助样本中不含有该病例的那些树的多个得票数来预测结果。通过将这些OOB预测值与训练集合结果相对比，可以得出预测错误率的估测值，称为OOB错误率。
单变量分析使用非参数Kolmogorov-Smirnov检验(KS统计量)执行，其量化了两个参考分布指定的病例(进展者)和对照(非进展者)的每种适体的累积分布函数之间的距离。随机森林分类器的性能取决于用于构建和训练分类器的生物标记的数目和质量。单种生物标记将根据如本文有示出实例的其KS-距离和其PCA(主成分分析)值执行。如果把分类器性能度量(metric)定义为灵敏性(真阳性分数，fTP)和特异性(1减去假阳性分数，1-fFP)的总和，则完美分类器的评分为2，随机分类器平均评分为1。利用KS-距离的定义，使cdf(累积分布函数)函数的差异最大化的值x*可以针对x对
       ∂ KS ∂ x = ∂ ( cdf c ( x ) - cdf d ( x ) ) ∂ x = 0
求解来发现，这获得p(x*|c)＝p(x*|d)，即，当类别依赖性pdf(概率密度函数)正交时产生KS距离。将x*的这个值带入KS-距离的表达式，获得以下关于KS的定义
       KS = cdf c ( x * ) - cdf d ( x * ) = ∫ - ∞ x * p ( x | c ) dx - ∫ - ∞ x * p ( x | d ) dx = 1 - ∫ x * ∞ p ( x | c ) dx - ∫ - ∞ x * p ( x | d ) dx = 1 - f FP - f FN ,
利用具有x*的截断值(cut-off)的检验，KS距离为1减去总误差分数，基本上为单个分析物贝叶斯(Bayesian)分类器。因为我们结合KS-距离的上述定义定义了灵敏性+特异性＝2-fFP-fFN的分数，因此我们可以看出灵敏性+特异性＝1+KS。我们选择具有固有地适合于构建分类器的统计量的生物标记。
如果后续加入的标记独立于第一标记，则具有良好KS距离(例如＞0.3)的后续标记的加入一般会改善分类性能。使用灵敏性加特异性作为分类器评分，可产生许多高评分分类器。
用于鉴定候选生物标记的三种不同方法为：
1.用于鉴定与肺功能随着时间的推移减低关联的生物标记的单变量二元预后标记分析，其通过将针对FEV1％对进展者与非进展者进行比较并产生针对每种单独标记的KS-距离以及针对多个比较校正的关联p值来进行。
2.用于鉴定与肺功能恶化相关的生物标记增加/减少的速率的受试者内(within subject)预后分析。这通过使用Spearman rho非参数相关系数将每个个体的给定蛋白的斜率(与时间天数相关的RFU线性回归系数)(N＝61)与FEV1％(与时间天数相关的FEV1％的线性回归系数)的个体斜率(N＝61)相比较来进行。对菜单中的每种适体重复这个过程以创建排名靠前的生物标记列表。
3.用于鉴定随着时间的推移以FEV1％(肺功能减退)速率变化的处在基线状态(当前状态RFU)的生物标记的受试者内分析。对菜单中的每种适体重复这种相互关系。这种分析与上面的分析类似，但是个体的基线状态与肺功能减退相关，而不是蛋白斜率与肺功能减退相关。
将来自上面列出的三种比较中的每一种的具有最高校正p值的排在前20位的生物标记组合在一起，产生49个独特候选生物标记的集合。然后使用向后选择产生一系列随机森林模型。针对这种分析的ROC曲线图的示例集合在图2中示出。包括在图2中的ROC曲线图的每个生物标记集合中的生物标记连同每个集合的AUC一起在表3中示出。
      表3：图2中所示每个集合中的标记。
      
生物标记集合的性能从三种标记到九种标记是稳定的，而两种标记集合与更大的集合具有几乎相同的表现。
表4示出排名靠前的生物标记。表4还示出某些生物标记的替换名称、每种生物标记的Entrez GeneID和UniProt登录号，并且示出生物标记在进展者群体中与在非进展者群体中相比是以较高水平存在还是以较低水平存在。
      表4：排名靠前的生物标记
      
      
图3示出表4中每种生物标记的盒须图。每只盒内的黑色线表示数据点的中位数(或第50百分位数)，盒本身表示四分位数间距(IQR)，即包括从第25百分位数至第75百分位数的数据点的区域。须延伸至覆盖在盒的顶部和底部的1.5x IQR内的数据。
相当大数量的模型在预测COPD预后方面表现良好。参见图2。非限制性示例的代表性六和九标记分类器在表5中示出。六标记分类器包含表5中带阴影的生物标记，而九标记分类器包含表5中所有生物标记。六标记分类器和九标记分类器的AUC分别为0.87+/-0.09和0.85+/-0.09。P-值是KS统计量的非零假设(无差异)为真的概率。Q-值表示基于在原始多重分析中检测出的所有蛋白计算的经校正(针对假发现)的P值。KS排名是根据相对于在多重分析中检测出的所有蛋白的KS距离对生物标记的排名。带符号KS是带有其相对于对照的方向(+或-)的KS-距离。
      表5：示例性六和九标记分类器
      
生物标记 带符号KS P-值 Q-值 KS排名
SIGLEC7 0.515556 0.000386 0.421904 1
IGFBP2 0.457778 0.002514 0.959212 2
IGFBP1 0.433333 0.005004 0.959212 3
GPC2 -0.40889 0.009474 0.959212 6
LGMN 0.405556 0.010577 0.959212 7
GSK3β 0.402222 0.011616 0.959212 10
LTA.LTB -0.38111 0.027521 0.959212 13
CCL5 0.377778 0.021133 0.959212 16
PSPN -0.36889 0.03607 0.959212 17
实施例3.COPD预后分类器的交叉验证
为了防止过拟合，使用61个样本数据集合对六标记分类器进行五折交叉验证。过拟合在一些情况下可能发生在与当前数据拟合良好但是当被要求分类新测试样本时不太一致的复合物分类模型中。此类不一致可能发生在该模型对新测试数据中不存在的训练数据的自身特质(idiosyncrasy)(即，随机变异和异常)拟合时(即，该模型太具体而不能用作通用工具)。交叉验证方法旨在通过保留一些样本不用于训练模型来识别这种问题(然而，应注意随机森林算法包括对“袋外”样本进行测试，因而结果已经交叉验证)。61个基线样本被随机划分成80％训练样本和20％盲法测试样本的亚组。训练集合用于构建模型，并且将这固定并在数据集的剩余设盲部分上进行测试。将这重复五次，该数据集合的每1/5块均用作测试集合一次，将该样本的4/5的不同子集用于构建模型。迫使每次迭代使用表5中描述的分类器中的6种标记。对每个20％盲法测试集合产生五个ROC曲线，并对每个进行投票，所有样本的汇集得票数也用红色标绘。
图4示出五个ROC曲线图及所有样本的汇集得票数。这些结果表明示例性六标记分类器对所有测试集合持续表现得良好，揭示过度拟合在这种模型中不是问题。五个验证集合的AUC在从0.80+/-0.30至0.93+/-0.16的范围内，其中五个验证集合中的四个的AUC为0.89或更高。当所有得票数汇集在一起时，AUC为0.88+/-0.09，这与图2和表3中示出的原始六标记集合一致。
图5示出图2所示的原始六标记集合与来自图4的汇集的五折交叉验证集合的交叠区域。原始六标记集合与汇集的五折交叉验证集合具有很好的吻合性，再次揭示过度拟合不是问题。
实施例4.分类器在其他时间点的盲法验证
将在第一时间点构建的随机森林模型(训练集合)固定，然后在后面(直到5个)时间点中的每一个时间点在每个受试者(N＝233)中进行测试。(注意后面的抽血不是等时间间隔的并且后面的时间点具有较少的个体，因为一些受试者失访)。如图6中所示，当施加到来自其他时间点的“盲式”样本上时该模型准确性与训练/基线模型相似。在该图中，指示符号1＝时间点1，指示符号2＝时间点2，等等。六个时间点的AUC在从0.77+/-0.12至0.91+/-0.15的范围内。
另外，发现，当使用在整个8年随访期中任何时间取出的任何样本时，对一个人是进展者还是非进展者的模型预测相对一致。
实施例5：有罹患COPD危险的个体的鉴定
少数(N＝11)受试者在录入研究时未患COPD(在基线时GOLD评分为0)。六标记分类器正确地预测出这11位受试者中的六位是非进展者，这11位受试者中的五位是进展者。参见图7。基线(TP1)样本用于分析。盒须图的宽度与每个组中的受试者的数目有关。非COPD受试者的两个组有显著性差异，KS距离为0.8且P＝0.0476。
实施例6：当对时间点取平均值时分类器的性能
为了测试在考虑多个时间点时模型的准确性，针对每个个体使用所有时间点对六标记分类器评分取平均值(平均进展者得票数)。简言之，使用6标记分类器，不仅在基线时而且在个体所有可用的时间点计算该模型预测该个体为进展者的概率。因而，尽管仅在基线数据上训练分类器，但是将来时间点用作伪验证样本。然后在个体内取概率值的平均值(n个时间点＝n个得票数)从而获得个体将被该模型分类为进展者的概率均值。
如图8中所示，通过对多个时间点取平均值稍稍改善了该模型的性能(置信区间框向左移动，这意味着提高了特异性)。与AUC为0.87+/-0.09(在TP1)的原始分类器相比，平均分类器的AUC为0.89+/-0.08。
为了评价另外的随访测试可以怎样改善性能，并且当模型性能平稳下来时，进行类似分析以观察随着用于创建每个个体的平均评分的样本数目从1(仅基线模型)系统性地增加至包括所有可用时间点(即，图8中示出的模型)时的分类器性能。对于没有在所有时间点都抽取血液的个体，使用可用时间点的均值以便在每个ROC曲线图中包括相同数目的个体(N＝61)。
结果在图9中示出。当取三个或四个时间点的平均值时ROC曲线性能稍有改善(对于基线和两个时间点平均值的AUC为0.87；对于三个时间点平均值和四个时间点平均值的AUC分别为0.89和0.90)，但是在该平均值中再引入另外时间点时没有改善(五个时间点平均值和六个时间点平均值的AUC分别为0.89和0.90)。
实施例7：使用适体进行的示例性生物标记检测
在样本中检测一种或多种生物标记的示例性方法描述在例如Kraemer等，PLoS One 6(10)：e26332中并且在下文有描述。描述了三种不同的定量方法：基于微阵列的杂交、基于Luminex珠的方法，及qPCR。
      试剂
HEPES、NaCl、KCl、EDTA、EGTA、MgCl2和Tween-20可例如从Fisher Biosciences购得。标称8000分子量的硫酸葡聚糖钠盐(DxSO4)可例如从AIC购得，用去离子水透析至少20小时并换一次水。KOD EX DNA聚合酶可例如从VWR购得。四甲基氯化铵和CAPSO可例如从Sigma-Aldrich购得，链霉亲和素-藻红蛋白(SAPE)可例如从Moss Inc购得。4-(2-氨乙基)-苯磺酰氟盐酸盐(AEBSF)可例如从Gold Biotechnology购得。链霉亲和素包被的96-孔平板可例如从Thermo Scientific(皮尔斯链霉亲和素包被的平板(Pierce StreptavidinCoated Plates)HBC，透明，96-孔，产品编号15500或15501)购得。NHS-PEO4-生物素可例如从Thermo Scientific(EZ-LinkNHS-PEO4-Biotin，产品编号21329)购得，可溶解在无水DMSO中并且可以以单次使用的等分式样冷冻储存。IL-8、MIP-4、载脂蛋白-2、RANTES、MMP-7和MMP-9可例如从R&D Systems购得。抵抗素和MCP-1可例如从PeproTech购得，而tPA可例如从VWR购得。
      核酸
常规(包括胺和生物素-取代的)寡脱氧核苷酸可以例如从Integrated DNA Technologies(IDT)购得。Z-块(Z-Block)是序列5′-(AC-BnBn)7-AC-3′的单链寡脱氧核苷酸，其中Bn指示苄基取代的脱氧尿苷残基。Z-块可使用常规亚磷酰胺化学合成。适体捕获试剂也可以通过常规亚磷酰胺化学合成，并且可以例如在21.5×75mm PRP-3柱上进行纯化，该纯化于80℃在Waters Autopurification 2767系统(或Waters 600系列半自动化系统)上进行操作，使用例如timberlineTL-600或TL-150加热器及三乙基碳酸氢铵(TEAB)/CAN梯度洗脱产物。在260nm下进行检测并收集主峰级分，之后将最佳级分汇集在一起。
      缓冲液
缓冲液SB18由40mM HEPES、101mM NaCl、5mM KCl、5mMMgCl2，及0.05％(v/v)Tween 20构成，用NaOH调节成pH为7.5。缓冲液SB17为添加有1mM EDTA三钠的SB18。缓冲液PB1由10mM HEPES、101mM NaCl、5mM KCl、5mM MgCl2、1mM EDTA三钠和0.05％(v/v)Tween-20构成，用NaOH调节成pH为7.5。CAPSO洗脱缓冲液由100mM CAPSO pH 10.0和1M NaCl组成。中和缓冲液由500mM HEPES、500mM HCl和0.05％(v/v)Tween-20组成。Agilent杂交缓冲液是作为试剂盒(Oligo aCGH/ChIP-on-chipHybridization Kit)的一部分提供的专用制剂。Agilent洗涤缓冲液1是专用制剂(Oligo aCGH/ChIP-on-chip洗涤缓冲液1，Agilent)。Agilent洗涤缓冲液2是专用制剂(Oligo aCGH/ChIP-on-chip洗涤缓冲液2，Agilent)。TMAC杂交溶液由4.5M四甲基氯化铵、6mM EDTA三钠、75mM Tris-HCl(pH 8.0)，及0.15％(v/v)月桂酰肌氨酸钠(Sarkosyl)组成。KOD缓冲液(10倍浓缩)由1200mM Tris-HCl、15mM MgSO4、100mM KCl、60mM(NH4)2SO4、1％v/v Triton-X 100和1mg/mLBSA组成。
      样本制备
将血清(以100μL等分式样储存在-80C下)在25℃水浴中解冻10分钟，然后在样本稀释之前储存在冰上。通过轻轻涡旋8秒来混合样本。通过稀释到添加有0.6mM MgCl2、1mM EGTA三钠、0.8mMAEBSF和2μM Z-块的0.94×SB17中来制备6％血清样本溶液。将6％血清储液的一部分在SB17中稀释10倍来制备0.6％血清储液。6％和0.6％储液，在一些实施方案中，分别用于检测高和低丰度分析物。
      捕获试剂(适体)和链霉亲和素平板制备
适体根据它们的同源分析物(或生物标记)的相对丰度分为2份混合物。每种适体的储液浓度为4nM，每种适体的最终浓度为0.5nM。将适体储液混合物在SB17缓冲液中稀释4倍，加热至95℃并保持5min，然后在使用前用15分钟冷却至37℃。这种变性-复性循环旨在使适体构象异构体分配(conformer distribution)常态化并因而确保可再现的适体活性，尽管存在可变化的经历(history)。链霉亲和素平板在使用前用150μL缓冲液PB1洗涤两次。
      平衡和平板捕获
将热-冷却的2×适体混合物(55μL)与等体积的6％或0.6％血清稀释液组合，产生含有3％和0.3％-血清的平衡混合物。将平板用SiliconeSealing Mat(Axymat硅酮密封垫，VWR)密封并在37℃下温育1.5h。然后将平衡混合物转移到洗涤的96-孔链霉亲和素平板的孔中，并在设定在37℃的EppendorfThermomixer上在800rpm振荡下进一步温育两小时。
      手动测定
除非另作说明，否则液体通过倾倒除去，随后通过敲击两下移到层状纸巾上。洗涤体积为150μL，所有振荡温育都在设定在25℃、800rpm的Eppendorf Thermomixer上完成。平衡混合物通过移液除去，平板用添加有1mM硫酸葡聚糖和500μM生物素的缓冲液PB1洗涤1分钟洗涤两次，然后用缓冲液PB1洗涤15秒洗涤4次。添加新制备的1mM NHS-PEO4-生物素在缓冲液PB1中的溶液(150μL/孔)，将平板在振荡下温育5分钟。除去NHS-生物素溶液，用补充有20mM甘氨酸的缓冲液PB1洗涤平板3次，并用缓冲液PB1洗涤平板3次。然后向每个孔中添加85μL添加有1mM DxSO4的缓冲液PB1，并将平板在振荡下在BlackRay UV灯(标称波长365nm)下以5cm的间隔照射20分钟。将样本转移到新的洗涤的链霉亲和素包被的平板上，或现有的洗涤的链霉亲和素平板的未用孔上，将高和低样本稀释混合物组合到单个孔中。将样本在室温下在振荡下温育10分钟。除去未吸附的材料，用补充有30％甘油的缓冲液PB1洗涤平板8次，每次15秒。然后用缓冲液PB1洗涤平板一次。在室温下用100μLCAPSO洗脱缓冲液洗脱适体5分钟。将90μL洗脱物转移到96-孔HybAid平板中，并添加10μL中和缓冲液。
      半自动化测定
将载有吸附平衡混合物的链霉亲和素平板放在BioTek EL406平板洗涤器的台面板(deck)上，该洗涤器经编程而执行以下步骤：通过抽吸除去未吸附材料，并用300μL补充有1mM硫酸葡聚糖和500μM生物素的缓冲液PB1洗涤孔4次。然后用300μL缓冲液PB1洗涤孔3次。添加150μL新制备的(由100mM在DMSO中的储液制备)1mM NHS-PEO4-生物素在缓冲液PB1中的溶液。将平板在振荡下温育5分钟。抽吸出液体，并用300μL补充有10mM甘氨酸的缓冲液PB1洗涤孔8次。加入100μL补充有1mM硫酸葡聚糖的缓冲液PB1。在这些自动化步骤之后，将平板从平板洗涤器上移开并且以5cm的间隔放置在安放在UV光源(BlackRay，标称波长365nm)下的加热振荡器上20分钟。将加热振荡器设定在800rpm和25℃。在20分钟照射后，将样本手动转移到新的洗涤的链霉亲和素平板中(或者转移到现有洗涤的平板的未用孔上)。在这个点将高丰度(3％血清+3％适体的混合物)和低丰度反应混合物(0.3％血清+0.3％适体的混合物)组合到单个孔中。将这个“Catch-2”平板放置到BioTek EL406平板洗涤器的台面板上，该平板洗涤器经编程而执行以下步骤：将平板在振荡下温育10分钟。抽吸出液体，并用300μL添加有30％甘油的缓冲液PB1洗涤孔21次。用300μL缓冲液PB1洗涤孔5次，并抽吸出最终的洗涤液。加入100μL CAPSO洗脱缓冲液，并在振荡下洗脱适体5分钟。在这些自动化步骤之后，将平板从平板洗涤器的台面板上移开，并将该样本的90μL等分试样手动转移到含有10μL中和缓冲液的HybAid 96-孔平板的孔中。
      用于定制Agilent 8×15k微阵列的杂交
将24μL中和的洗脱物转移到新96-孔平板中，并向每个孔中加入6μL含有由10Cy3适体构成的杂交对照集合的10×Agilent Block(Oligo aCGH/ChIP-on-chip Hybridization Kit，Large Volume，Agilent5188-5380)。向每个样本中加入30μL2×Agilent杂交缓冲液并进行混合。将40μL所得杂交溶液用移液管手动吸移到杂交gasket载玻片(Hybridization Gasket Slide，8-微阵列/载玻片样式，Agilent)的每个“孔”中。根据制造商方案，将Custom Agilent微阵列载玻片放置到gasket载玻片上，该微阵列载玻片的每个阵列载有与每个适体的具有20×dT接头的40个核苷酸随机区域互补的10个探针。将组装体(Hybridization Chamber Kit-SureHyb-enabled，Agilent)夹紧，并在以20rpm旋转时在60℃下温育19小时。
      杂交后洗涤
将大约400mL Agilent洗涤缓冲液1放置到两个单独的玻璃染色皿中的每一个中。在载玻片浸没在洗涤缓冲液1中时将其拆卸(一次不多于两个)和分离，然后转移到也含有洗涤缓冲液1的第二个染色皿中的载玻片架上。将载玻片在洗涤缓冲液1中在搅拌下再温育5分钟。将载玻片转移到预平衡至37℃的洗涤缓冲液2中并在搅拌下温育5分钟。将载玻片转移到含有乙腈的第四个染色皿中，并在搅拌下温育5分钟。
      微阵列成像
利用Agilent G2565CA Microarray Scanner System使用Cy3-通道以5μm分辨率在100％PMT设定及XRD选项为0.05的条件下对微阵列载玻片成像。所得TIFF图像使用Agilent特征提取软件10.5.1.1版本利用GE1_105_Dec08方案进行处理。初级Agilent数据作为补充信息(图S6)获得。
      Luminex探针设计
固定到珠上的探针具有40个与靶标适体的40个核苷酸随机区域的3′端互补的脱氧核苷酸。适体互补区域通过带有5′氨基端的六乙二醇(HEG)接头耦合至Luminex微球。生物素化检测脱氧寡核苷酸包含17-21个与靶标适体的5′引物区域互补的脱氧核苷酸。生物素部分悬挂到检测寡核苷酸的3′端。
      探针与Luminex微球的耦合
探针与Luminex Microplex微球的耦合基本上按制造商的说明书进行，但作以下修改：氨基末端寡核苷酸的量为0.08nMol/2.5×106个微球并且第二次EDC添加量为5μL，浓度为10mg/mL。耦合反应在设定在25℃和600rpm的Eppendorf ThermoShaker中执行。
      微球杂交
将微球储液(约40000个微球/μL)涡旋，并在Health Sonics超声清洗器(型号：T1.9C)中超声处理60秒从而使微球悬浮。将悬浮的微球在1.5×TMAC杂交溶液中稀释到2000个微球/反应液并通过涡旋和超声处理进行混合。将33μL/反应液的珠混合物转移到96-孔HybAid平板中。将7μL 15nM在1×TE缓冲液中的生物素化的检测寡核苷酸储液加入到每个反应物中并进行混合。加入10μL中和的测定样本并用硅帽垫密封件(silicon cap mat seal)密封平板。首先将平板在96℃温育5分钟，并在常规杂交炉中在无搅拌的情况下于50℃温育过夜。将滤板(Dura pore，Millipore零件编号MSBVN1250，1.2μm孔隙尺寸)用75μL补充有0.5％(w/v)BSA的1×TMAC杂交溶液预先湿润。将来自杂交反应的整个样本体积转移到滤板上。用75μL含有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液冲洗杂交平板，并将任何剩余材料转移到滤板上。历经约8秒的时间用抽真空的150μL缓冲液在缓慢真空(slow vacuum)下过滤样本。用75μL含有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液洗涤滤板一次，并将滤板中的微球重悬在75μL含有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液中。将滤板避光保存并在EppendorfThermalmixer R上以1000rpm温育5分钟。然后用75μL含有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液洗涤滤板一次。将75μL 10μg/mL在1×TMAC杂交溶液中的链霉亲和素藻红蛋白(SAPE-100，MOSS，Inc.)加入到每个反应液中，并在Eppendorf Thermalmixer R上在25℃以1000rpm温育60分钟。用75μL含有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液洗涤滤板两次，并将滤板中的微球重悬在75μL含有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液中。然后将滤板在Eppendorf Thermalmixer R上以1000rpm避光温育5分钟。然后用75μL含有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液洗涤滤板一次。将微球重悬在75μL补充有0.5％BSA的1×TMAC杂交溶液中，并在Luminex 100instrument running XPonent 3.0软件上进行分析。在高PMT校准及7500至18000的偶极子鉴别器(doublet discriminator)环境下每种珠类型数出至少100个微球。
      QPCR读出
利用10-倍稀释和无模板对照在水中制作在108至102拷贝范围内的qPCR标准曲线。将中和的测定样本在diH2O中稀释40-倍。将qPCR主要混合物(master mix)制备成2×最终浓度(2×KOD缓冲液，400μM dNTP混合物，400nM正向和反向引物混合物，2×SYBRGreen I和0.5U KOD EX)。将10μL 2×qPCR主要混合物加入到10μL稀释的测定样本中。在96℃下在BioRad MyIQ iCycler上运行qPCR2分钟，接着是40个96℃5秒和72℃30秒的循环。
实施例8.
使用KS距离截断值0.35从原始集合中选择排名靠前的生物标记，用于构建从该集合中的任何“n”种标记预测预后(肺功能减退)的朴素贝叶斯分类器。表6示出所选生物标记集合以及每种标记的KS距离、log2(倍数变化)(或“log2(FC)”)、p-值及q-值。
      表6：所选的生物标记
      
蛋白 KS距离 log2(FC) p-值 q-值
SIGLEC7 0.515556 0.210385 0.000386 0.421904
IGFBP2 0.457778 0.514709 0.002514 0.959212
IGFBP1 0.433333 1.132172 0.005004 0.959212
PIGR 0.414444 0.523805 0.008439 0.959212
HSPA1A 0.414444 0.222205 0.008439 0.959212
GPC2 -0.40889 -0.0416 0.009474 0.959212
LGMN 0.405556 0.09267 0.010577 0.959212
ANGPT2 0.402222 0.30062 0.011616 0.959212
GSK3β 0.402222 0.070798 0.011616 0.959212
PDGFRβ 0.393333 0.340947 0.014298 0.959212
LYVE1 0.383333 0.272157 0.018383 0.959212
LTA-LTB -0.38111 -0.04211 0.027521 0.959212
IL12B-IL23A -0.38 -0.0398 0.019942 0.959212
FGF19 -0.37778 -0.14655 0.021133 0.959212
CCL5 0.377778 0.202753 0.021133 0.959212
PSPN -0.36889 -0.06276 0.03607 0.959212
除了PDGFRβ和IL12B-IL23A之外，表6中的所有标记也在表4中。PDGFRβ(Entrez Gene ID 5159；UniProt P09619)在进展性疾病中升高，而IL12B-IL23A(Entrez Gene ID 3593和51561；UniProt P29460，Q9NPF7)降低。
使用表6中生物标记蛋白的所有单一、成对和三重标记组合构建朴素贝叶斯分类器用于从任何“n”种标记(n＝1、2、3)预测进展(肺功能减退)。这种分析对于n＝1、2和3分别产生16、120和560种可能的组合(和模型)。然后针对每种模型评估分类器性能(灵敏性+特异性)。除了要从不包括表6中的蛋白的整个蛋白阵列中选择随机蛋白(或多种蛋白)之外，如上面那样产生“零”性能。
图13示出零性能(随机蛋白)和模型性能(所选生物标记)的成对柱状图，其示出单一标记朴素贝叶斯分类器(n＝1；A)、成对标记分类器(n＝2；B)及三重标记分类器(n＝3；C)。零性能模型由虚线表示，而生物标记模型自身由实线表示。图13中的结果表明表6中列出的特定生物标记代表稳健的一组标记，可从该标记中选出将预测COPD进展(肺功能减退)的许多标记组。
表7、8和9示出表6中生物标记的每个单一标记组(表7)、每个成对标记组(表8)及每个三重标记组(表9)。每个组的灵敏性和特异性、灵敏性+特异性、曲线下面积(AUC)、95％置信区间下限(95％CI下限)，及95％置信区间上限(95％CI上限)也在该表中示出。
      表7：单一生物标记分类器
      
      表8：成对生物标记分类器
      
      
      
      表9：三重生物标记分类器
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
前述实施方案和实施例仅作为实例示出。没有特定实施方案、实施例或者特定实施方案或实施例的要素被认为是任何权利要求关键的、需要的或必需的要素或特征。可以对所公开的实施方案进行各种改变、修饰、取代和其他变化而不偏离所附权利要求书限定的本申请的范围。包括附图和实施例的说明书被视为示例性而非限制性的，所有这样的修饰和取代包括在本申请范围内。任何方法或工艺权利要求中列举的步骤可以任何可行顺序执行而不限于任何实施方案、实施例或权利要求书中陈述的顺序。进一步地，在任何前述方法中，一种或多种具体列出的生物标记可以作为单种生物标记或作为来自任何小组的生物标记具体地排除。

Claims (104)

1.一种预测患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的受试者的肺功能是否将减退的方法，包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自所述受试者的样本中检测所述小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。
2.一种预测有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退的方法，包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自所述受试者的样本中检测所述小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。
3.一种预测患有COPD的受试者的COPD是否将进展的方法，包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自所述受试者的样本中检测所述小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。
4.一种预测有罹患COPD危险的受试者是否将罹患进展性COPD的方法，包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自所述受试者的样本中检测所述小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。
5.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中N为1至10，或N为2至10，或N为3至10，或N为4至10，或N为5至10，或N为1至5，或N为2至5，或N为3至5。
6.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测表8或表9中列出的生物标记蛋白集合以及任选存在的来自表6的一种、两种，或三种或更多种另外的标记的水平。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述的表8或表9中列出的生物标记蛋白集合的灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高。
8.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。
9.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。
10.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
11.一种预测患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的受试者的肺功能是否将减退的方法，包括在来自所述受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记的水平，其中如果SIGLEC7、IGFBP1、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退，并且其中如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的水平，则预测肺功能将减退。
12.一种预测有罹患COPD危险的受试者的肺功能是否将减退的方法，包括在来自所述受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记的水平，其中如果SIGLEC7、IGFBP1、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退，并且其中如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退。
13.一种预测患有COPD的受试者的COPD是否将进展的方法，包括在来自所述受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记的水平，其中如果SIGLEC7、IGFBP1、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测COPD将进展，并且其中如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的对照水平，则预测COPD将进展。
14.一种预测有罹患COPD危险的受试者是否将罹患进展性COPD的方法，包括在来自所述受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记的水平，其中如果SIGLEC7、IGFBP1、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测受试者将罹患进展性COPD，并且其中如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10的水平低于各自生物标记的对照水平，则预测受试者将罹患进展性COPD。
15.根据权利要求11至14中任一条所述的方法，其进一步包括在来自所述受试者的样本中检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种生物标记的水平，其中如果IGFBP2、HSPA1A、SLPI、SOD2、CCL22或IGFBP4的水平高于各自生物标记的对照水平，则预测肺功能将减退或者COPD将进展，并且其中如果CXCL5或FGFR2的水平低于各自蛋白的对照水平，则预测肺功能将减退或者COPD将进展。
16.根据权利要求11至15中任一条所述的方法，其中所述方法包括在来自所述受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少两种生物标记、至少三种生物标记、至少四种生物标记、至少五种生物标记、至少六种生物标记、至少七种生物标记、至少八种生物标记，或至少九种生物标记。
17.根据权利要求11至16中任一条所述的方法，其中所述方法包括在来自所述受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80和IGFBP-7的至少一种生物标记的水平。
18.根据权利要求11至17中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的至少一种生物标记的水平。
19.根据权利要求11至18中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的至少二种生物标记的水平。
20.根据权利要求11至19中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN和GPC2的至少一种生物标记的水平。
21.根据权利要求11至20中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测SIGLEC7和CCL5。
22.根据权利要求11至21中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测选自SIGLEC7、CCL5和IGFBP1的至少一种生物标记的水平。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述方法包括检测选自SIGLEC7、CCL5、IGFBP2、LTA LTB、PSPN、GSK3β和IGFBP1的至少二种生物标记的水平。
24.根据权利要求11至23中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测SIGLEC7、IGFBP2、CCL5、IGFBP1、LTA LTB和PSPN。
25.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中每种生物标记均为蛋白生物标记。
26.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中所述方法包括使来自所述受试者的样本的生物标记与生物标记捕获试剂集合接触，其中所述的生物标记捕获试剂集合中的每种生物标记捕获试剂均特异性地结合至被检测的不同生物标记。
27.根据权利要求26所述的方法，其中每种生物标记捕获试剂均为抗体或适体。
28.根据权利要求27所述的方法，其中每种生物标记捕获试剂均为适体。
29.根据权利要求28所述的方法，其中至少一种适体为具有缓慢解离速率的适体。
30.根据权利要求29所述的方法，其中至少一种具有缓慢解离速率的适体包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种、至少九种，或至少10种具有修饰的核苷酸。
31.根据权利要求29或权利要求30所述的方法，其中每种具有缓慢解离速率的适体均以≥30分钟、≥60分钟、≥90分钟、≥120分钟、≥150分钟、≥180分钟、≥210分钟，或≥240分钟的解离速率(t1/2)结合至其靶标蛋白。
32.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中所述样本为血液样本。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述样本选自血清样本和血浆样本。
34.根据前述权利要求中任一条所述的方法，其中所述方法进一步包括对受试者的COPD进行治疗。
35.根据权利要求34所述的方法，其中对受试者的COPD进行治疗包括选自戒烟计划、长效支气管扩张剂、吸入皮质类固醇和全身性皮质类固醇的至少一种治疗。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述戒烟计划包括辅助戒烟的治疗剂、行为矫治疗法，或二者。
37.根据权利要求35或权利要求36所述的方法，其中所述长效支气管扩张剂选自β2-激动剂和抗胆碱能药。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述β2-激动剂选自沙美特罗、福莫特罗、班布特罗和茚达特罗；并且所述抗胆碱能药选自噻托溴铵和溴化异丙托品。
39.根据权利要求35至38中任一条所述的方法，其中所述吸入皮质类固醇选自倍氯米松、布地奈德、氟尼缩松、氟替卡松、莫米松和曲安西龙。
40.根据权利要求35至39中任一条所述的方法，其中所述全身性皮质类固醇选自甲基强的松龙、强的松龙和强的松。
41.一种监测受试者的COPD的进展和/或监测受试者肺功能的减退的方法，包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自所述受试者的样本中检测所述小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。
42.一种监测对受试者的COPD的治疗的方法，包括形成具有来自表6中列出的生物标记蛋白的N种生物标记蛋白的生物标记小组，以及在来自所述受试者的样本中检测所述小组的N种生物标记蛋白中的每一种的水平。
43.根据权利要求41或权利要求42所述的方法，其中N为1至10，或者N为2至10，或者N为3至10，或者N为4至10，或者N为5至10，或者N为1至5，或者N为2至5，或者N为3至5。
44.根据权利要求41至43中任一条所述的方法，其中所述方法包括检测表8或表9中列出的生物标记蛋白集合，以及任选存在的来自表6的一种、两种，或三种或更多种另外的标记的水平。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述的表8或表9中列出的生物标记蛋白集合的灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高。
46.根据权利要求41至45中任一条所述的方法，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB和CCL5。
47.根据权利要求41至46中任一条所述的方法，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。
48.根据权利要求41至47中任一条所述的方法，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
49.一种监测受试者的COPD的进展和/或监测受试者肺功能的减退的方法，包括在第一时间点在来自受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记的水平，以及在第二时间点测量所述至少一种生物标记的水平，其中如果SIGLEC7、IGFBP1、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN在第二时间点的水平高于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退，并且其中如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10在第二时间点的水平低于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。
50.根据权利要求49所述的方法，进一步包括在来自所述受试者的样本中检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种生物标记的水平，其中如果IGFBP2、HSPA1A、SLPI、SOD2、CCL22或IGFBP4在第二时间点的水平高于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退，并且其中如果CXCL5或FGFR2在第二时间点的水平低于在第一时间点的水平，则COPD正在进展和/或肺功能正在减退。
51.一种监测受试者的COPD的治疗的方法，包括在第一时间点在来自所述受试者的样本中检测选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的至少一种生物标记的水平，以及在第二时间点测量所述至少一种生物标记的水平，其中如果SIGLEC7、IGFBP1、LYVE1、PIGR、ANGPT2、GSK3β、CCDC80、CHST15、COL18A1、CCL5、FST、LGALS3或LGMN在所述第二时间点的水平低于在所述第一时间点的水平，则所述治疗有效，并且其中如果GPC2、PSPN、LTA LTB、FGF19、THPO、MST1R、HS6ST1或IL10在所述第二时间点的水平高于在所述第一时间点的水平，则所述治疗有效。
52.根据权利要求51所述的方法，进一步包括在来自所述受试者的样本中检测选自IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的至少一种生物标记的水平，其中如果IGFBP2、HSPA1A、SLPI、SOD2、CCL22或IGFBP4在所述第二时间点的水平低于在所述第一时间点的水平，则所述治疗有效，并且其中如果CXCL5或FGFR2在所述第二时间点的水平高于在所述第一时间点的水平，则所述治疗有效。
53.一种包括N种适体的试剂盒，其中每种适体均特异性地结合至选自表6中列出的生物标记蛋白的生物标记蛋白。
54.根据权利要求53所述的试剂盒，其中N为1至10，或者N为2至10，或者N为3至10，或者N为4至10，或者N为5至10，或者N为1至5，或者N为2至5，或者N为3至5。
55.根据权利要求53或权利要求54所述的试剂盒，其中每种适体均特异性地结合至表8或表9中列出的生物标记蛋白集合的生物标记蛋白。
56.根据权利要求55所述的试剂盒，其中所述试剂盒进一步包括一种、两种，或三种或更多种另外的适体，其中每种另外的适体均特异性地结合至来自表6的另外的标记。
57.根据权利要求55或权利要求56所述的试剂盒，其中所述的表8或表9中列出的生物标记蛋白集合的灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高。
58.根据权利要求53至57中任一条所述的试剂盒，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。
59.根据权利要求53至58中任一条所述的试剂盒，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。
60.根据权利要求53至59中任一条所述的试剂盒，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
61.一种包括至少一种适体的试剂盒，其中每种适体均特异性地结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白。
62.根据权利要求61所述的试剂盒，其中每种适体均结合至不同靶标蛋白。
63.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白特异性地结合的适体。
64.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80和IGFBP-7的靶标蛋白特异性地结合的适体。
65.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均特异性地结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白。
66.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的靶标蛋白特异性地结合的适体。
67.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少两种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的靶标蛋白特异性地结合。
68.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN和GPC2的靶标蛋白特异性地结合的适体。
69.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括与SIGLEC7特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体。
70.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少一种与选自SIGLEC7、CCL5和IGFBP1的靶标蛋白特异性地结合的适体。
71.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少两种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、CCL5、IGFBP2、LTA LTB、PSPN、GSK3β和IGFBP1的靶标蛋白特异性地结合。
72.根据权利要求62或权利要求61所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少六种适体，包括与SIGLEC7特异性地结合的第一适体、与IGFBP2特异性地结合的第二适体、与CCL5特异性地结合的第三适体、与IGFBP1特异性地结合的第四适体、与LTA LTB特异性地结合的第五适体，及与PSPN特异性地结合的第六适体。
73.根据权利要求61或权利要求62所述的试剂盒，其中所述试剂盒包括至少一种不结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2和IGFBP4的靶标蛋白的适体。
74.根据权利要求53至73中任一条所述的试剂盒，其中至少一种适体为具有缓慢解离速率的适体。
75.根据权利要求74所述的试剂盒，其中每种适体均为具有缓慢解离速率的适体。
76.根据权利要求74或权利要求75所述的方法，其中至少一种具有缓慢解离速率的适体包含至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种、至少九种，或至少10种具有疏水性修饰的核苷酸。
77.根据权利要求74至76中任一条所述的试剂盒，其中每种具有缓慢解离速率的适体均以≥30分钟、≥60分钟、≥90分钟、≥120分钟、≥150分钟、≥180分钟、≥210分钟，或≥240分钟的解离速率(t1/2)结合至其靶标蛋白。
78.一种包含来自受试者的样本的蛋白及N种适体的组合物，其中每种适体均特异性地结合至选自表6中列出的生物标记蛋白的生物标记蛋白。
79.根据权利要求78所述的组合物，其中N为1至10，或者N为2至10，或者N为3至10，或者N为4至10，或者N为5至10，或者N为1至5，或者N为2至5，或者N为3至5。
80.根据权利要求78或权利要求79所述的组合物，其中每种适体均特异性地结合至表8或表9中列出的生物标记蛋白集合的生物标记蛋白。
81.根据权利要求80所述的组合物，其中所述试剂盒进一步包括一种、两种，或三种或更多种另外的适体，其中每种另外的适体均特异性地结合至来自表6的另外的标记。
82.根据权利要求80或权利要求81所述的组合物，其中所述的表8或表9中列出的生物标记蛋白集合的灵敏性+特异性值为1.3或更高、1.35或更高、1.4或更高、1.45或更高、1.5或更高。
83.根据权利要求78至82中任一条所述的组合物，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTALTB和CCL5。
84.根据权利要求78至83中任一条所述的组合物，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7、IGFBP1和PSPN。
85.根据权利要求78至84中任一条所述的组合物，其中所述N种生物标记蛋白中的至少一种选自SIGLEC7和IGFBP1。
86.一种包含来自受试者的样本的蛋白及至少一种适体的组合物，其中每种适体均特异性地结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTALTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白。
87.根据权利要求86所述的组合物，其中每种适体均特异性地结合至不同靶标蛋白。
88.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白特异性地结合的适体。
89.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80和IGFBP-7的靶标蛋白特异性地结合的适体。
90.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包括至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种，或至少九种适体，其中每种适体均特异性地结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白。
91.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的靶标蛋白特异性地结合的适体。
92.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少两种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、IGFBP1、IGFBP2、PSPN、LTA LTB、CCL5、GSK3β、THPO、GPC2、ANGPT2、PIGR和LGMN的靶标蛋白特异性地结合。
93.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少一种与选自SIGLEC7、IGFBP1、PSPN和GPC2的靶标蛋白特异性地结合的适体。
94.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含与SIGLEC7特异性地结合的适体及与CCL5特异性地结合的适体。
95.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少一种与选自SIGLEC7、CCL5和IGFBP1的靶标蛋白特异性地结合的适体。
96.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少两种适体，其中每种适体均与选自SIGLEC7、CCL5、IGFBP2、LTA LTB、PSPN、GSK3β和IGFBP1的靶标蛋白特异性地结合。
97.根据权利要求86或权利要求87所述的组合物，其中所述组合物包含至少六种适体，包括与SIGLEC7特异性地结合的第一适体、与IGFBP2特异性地结合的第二适体、与CCL5特异性地结合的第三适体、与IGFBP1特异性地结合的第四适体、与LTA LTB特异性地结合的第五适体，及与PSPN特异性地结合的第六适体。
98.根据权利要求86至87中任一条所述的组合物，其中所述组合物包含至少一种不结合至选自SIGLEC7、IGFBP1、GPC2、LYVE1、PSPN、CCDC80、IGFBP-7、PIGR、ANGPT2、GSK3β、LTA LTB、FGF19、CCL5、THPO、MST1R、CHST15、COL18A1、IGFBP2、HSPA1A、SLPI、CXCL5、SOD2、CCL22、FGFR2、IGFBP4、FST、HS6ST1、LGALS3、IL10和LGMN的靶标蛋白的适体。
99.根据权利要求78至98中任一条所述的组合物，其中所述样本是血液样本。
100.根据权利要求99所述的组合物，其中所述样本选自血清样本和血浆样本。
101.根据权利要求78至100中任一条所述的组合物，其中至少一种适体为具有缓慢解离速率的适体。
102.根据权利要求101所述的组合物，其中每种适体均为具有缓慢解离速率的适体。
103.根据权利要求101或权利要求102所述的组合物，其中至少一种具有缓慢解离速率的适体包含至少一种、至少两种、至少三种、至少四种、至少五种、至少六种、至少七种、至少八种、至少九种，或至少10种具有疏水性修饰的核苷酸。
104.根据权利要求101至103中任一条所述的组合物，其中每种具有缓慢解离速率的适体均以≥30分钟、≥60分钟、≥90分钟、≥120分钟、≥150分钟、≥180分钟、≥210分钟，或≥240分钟的解离速率(t1/2)结合至其靶标蛋白。
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