CN107922962A - 皮肤脂质组学测定 - Google Patents

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吉塔利·甘古利-因德拉
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Abstract

提供了用于确定对象中的脂质失衡的方法。所述方法包括提供包含获自所述对象的皮肤表面样品的一个或更多个带条；提取表皮脂质；检测提取的样品中存在的脂质的组成；以及将所述脂质的组成与对照进行比较。所述脂质的组成与所述对照相比的差异鉴定所述对象中的脂质失衡。还提供了增补对象皮肤中的脂质缺少的方法，例如以治疗或抑制感染、防止水损失、改善水合和恢复屏障。所述方法包括鉴定获自所述对象的皮肤样品中的一种或更多种脂质的缺少；配制包含所述一种或更多种脂质、类似脂质或其子集的表面治疗组合物；以及向所述对象提供所述组合物。

Description

皮肤脂质组学测定
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年4月10日提交的美国临时专利申请No.62/146,179的最早提交日的优先权，其整体通过引用明确并入本文。
政府权益声明
本发明是在健康与人类服务部(Department of Health and Human Services)，国立卫生研究院(National Institutes of Health)，美国国家过敏症和传染病研究所(National Institute 0f Allergy and Infectious Diseases)授予的合同/基金号HHSN272201000020C、HHSN272201000017C、UM2AI117870和U19AI117673-01下的政府支持下做出的。政府对发明享有一定的权利。
技术领域
本公开内容涉及分子生物学领域，更具体地，涉及用于诊断、监测和治疗患有皮肤疾病的对象的方法。
背景技术
作为皮肤分化程序的基本结果，所有哺乳动物在子宫内发育出至关重要的表皮渗透屏障(epidermal permeability barrier，EPB)。在婴儿中，不能建立合格的EPB是潜在的危及生命的问题。受损的EPB导致增强的有害化学物质的经皮吸收，以及增多的经表皮水损失，从而导致脱水、差的体温调节和脆弱皮肤。屏障缺陷还有利于遗传性和获得性慢性炎性皮肤病，如银屑病和特应性皮炎(atopic dermatitis，AD)。在2012年，估计有约一千五百万美国人患有特应性皮炎，占皮肤科医师所有访问量的约10-20％，每年估计的医疗保健费用超过10亿美元。
糖皮质激素目前是用于治疗AD的最常用的药物，并且长期被用于降低皮肤炎症。然而，随着时间的推移，糖皮质激素本身的施用可通过造成皮肤变薄而使表皮屏障功能劣化。此外，虽然制药行业已经成功地销售更有效的糖皮质激素，但迄今为止尚未成功开发可用于有效改善表皮屏障功能的药物。因此，出于人道主义和经济原因，重要的是开发用于这些皮肤屏障缺陷和相关的炎性皮肤疾病的新的有效的治疗，以及描述治疗干预有助于改善受影响患者健康的潜在分子机制。
附图简述
通过结合附图的以下详细描述以及所附权利要求，将更容易理解实施方案。实施方案通过示例的方式示出，而不以限于附图中的图的方式示出。
图1是示出了用于分离和表征来自对象的角质层(Stratum corneum，SC)脂质的步骤的流程图。
图2A和2B是示出了正常和特应性皮炎(AD)对象中脂质的检测峰的代表性LC MS/MS数据的质谱。
图3A和3B是正常对象(3A)和AD对象(3B)中特定长链神经酰胺[EOS]C70的检测峰的代表性LC MS/MS数据的图。
图4A和4B是示出了在以内标物归一化后正常和AD对象中饱和神经酰胺的相对水平的柱状图和图。
图5是示出了在以内标物归一化后正常和AD对象中不饱和神经酰胺的相对水平的柱状图。
图6A-6D是示出了AD对象中SC不饱和神经酰胺统计学上显著增加的一组图。
图7A-7D是示出了AD对象中改变的SC不饱和神经酰胺的一组图。循环AD亚群具有降低的不饱和神经酰胺水平。
图8A和8B是示出AD对象的所选亚群中改变的SC鞘氨醇的柱状图和图。
图9A-9D是示出了AD对象的所选亚群中改变的SC游离脂肪酸(free fatty acid，FFA)的柱状图和图。
图10A-10D是示出了AD对象中的平均SC FFA分布的一组图。
图11A-11C是示出了AD亚群中改变的SC胆固醇和胆固醇硫酸酯的柱状图和图。
图12A-12F是示出了AD-金黄色葡萄球菌(S.Aureus)-和AD-金黄色葡萄球菌+对象之间的脂质含量差异的一组柱状图和图。
图13A-13F是示出了AD-金黄色葡萄球菌-和AD-金黄色葡萄球菌+对象之间的脂质含量差异的一组柱状图和图。
图14A-14D是示出了健康非特应性(NA)、AD-金黄色葡萄球菌-和AD-金黄色葡萄球菌+对象中的基础TEWL、血清TARC、IgE水平和嗜酸性粒细胞计数的一组图。箱线图显示所有AD对象(包括AD-金黄色葡萄球菌.、AD-金黄色葡萄球菌+患者和健康个体)中提高的基础TEWL(图14A)、血清TARC(图14B)、IgE水平(图14C)和嗜酸性粒细胞计数(图14D)。在AD-金黄色葡萄球菌-和AD-金黄色葡萄球菌+之间观察到血清TARC和IgE水平的显著差异。可能由于技术错误，AD-金黄色葡萄球菌-组中具有极低TARC值(0)的一个对象和具有极低嗜酸性粒细胞计数值(0)的另一个对象已被移出。所有数据进行对数转换，并根据年龄和性别进行调整。＊P＜0.05；＊＊P＜0.01，＊＊＊P＜0.001。
发明详述
在下面的详述中，参考了附图，所述附图形成了详述的一部分，并且以示例的方式示出了可以实践的一些实施方案。应当理解，可以使用其他实施方案，并且可以进行结构或逻辑的变化而不脱离范围。因此，以下详述不应被认为是限制性的，并且实施方案的范围由所附权利要求及其等同方案限定。
可以以可有助于理解实施方案的方式将多个操作描述为依次的多个不连续操作；然而，描述的顺序不应解释为暗示这些操作是依赖于顺序的。
为了描述的目的，“A/B”或“A和/或B”形式的短语意指(A)、(B)或(A和B)。为了描述的目的，“A、B和C中的至少一个”形式的短语意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)，或(A、B和C)。为了描述的目的，“(A)B”形式的短语意指(B)或(AB)，即A是任选要素。
描述可以使用术语“实施方案”，其各自可以指一个或更多个相同或不同的实施方案。此外，关于实施方案使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的，并且通常旨在作为“开放式”术语(例如，应当将术语“包括”解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“具有至少”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。术语“患者”和“对象”在本文中互换使用，并且包括人和非人的动物。在一个实例中，患者或对象是哺乳动物，例如人。
关于在本文中使用任何复数和/或单数术语，本领域技术人员可以将复数形式转换为单数形式和/或将单数形式转换为复数形式，只要适用于上下文和/或本申请。为了清楚起见，本文可明确地阐述多个单数/复数排列。
除非另有说明，否则根据常规用法使用技术术语。分子生物学常用术语的定义可以在以下中找到：Benjamin Lewin，Genes IX，Jones和Bartlet出版，2008(ISBN0763752223)；Kendrew等.(编辑)，The Encyclopedia of Molecular Biology，BlackwellScience Ltd.出版，1994(ISBN 0632021829)；以及Robert A.Meyers(编辑)，MolecularBiology and Biotechnology：a Comprehensive Desk Reference，VCH Publishers，Inc.出版，1995(ISBN9780471185710)；以及其他类似参考文献。
下面描述用于实践或测试本公开内容的合适的方法和材料。这些方法和材料仅是示例性的而不是限制性的。可以使用与本文所述那些相似或等同的其他方法和材料。例如，本公开内容所属领域公知的常规方法在多个一般性和更具体的参考文献中描述，包括例如Sambrook等，Molecular Cloning：A Laboratory Manual，第2版.，Cold Spring HarborLaboratory Press，1989；Sambrook等，Molecular Cloning：A Laboratory Manual，第3版，Cold Spring Harbor Press，2001；Ausubel等，Current Protocols in MolecularBiology，Greene Publishing Associates，1992(和至2000的增刊)；Ausubel等，ShortProtocols in Molecular Biology：A Compendium of Methods from Current Protocolsin Molecular Biology，第4版，Wiley&Sons，1999；Harlow和Lane，Antibodies：ALaboratory Manual，Cold Spring Harbor Laboratory Press，1990；以及Harlow和Lane，Using Antibodies：A Laboratory Manual，Cold Spring Harbor Laboratory Press，1999。此外，材料、方法和实例仅是示例性的而不是限制性的。
几个实施方案的描述
特应性皮炎(AD)是以破坏的表皮屏障功能为特征的慢性炎性皮肤病。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，S.aureus)感染加重AD。表皮角质层(SC)包含角质细胞和富含脂质的细胞外基质。SC的脂质组分包括神经酰胺(CER)、游离脂肪酸(FFA)、胆固醇和其他，包括甘油三酯(TG)。脂质是皮肤屏障维护的关键因素，有助于身体保持水分用于水合，并且有助于保护身体免受外部刺激和感染。然而，每个个体对象的脂质组成与其他稍微不同。在本公开内容之前，没有用于检测个体对象的脂质组成的变化或异常的标准工具或方法。另外，缺少改善这样的变化或异常的方法。
使用脂质组学的力量，本发明人已经测量了人皮肤中的脂质以产生表征对象皮肤中存在的脂质组成中的失衡的脂质谱。本发明人将具有皮肤病症(包括特应性皮炎和/或金黄色葡萄球菌定植)的对象的脂质代谢组与健康对照进行比较。这样的脂质组学特征或脂质谱有助于确定哪些对象将受益于特定的治疗，例如脂质反加疗法(lipid add-backtherapy)，并提供用于这种治疗的个体化方法的工具。
代谢组学是全局水平的新陈代谢研究。其涉及代谢组的系统研究，代谢组是存在于细胞、组织或生物体中的小分子的完整库。代谢组学的一个子集是脂质组学，其是指将代谢组学应用于生物样品(如皮肤)中脂质代谢物的评估的用途。脂质分析通常涉及评估一个或更多个脂质类别的脂质代谢物(例如游离脂肪酸、甘油三酯、胆固醇和神经酰胺)。
本发明人已经确定，对象皮肤改变的脂质组成可导致受损的保护屏障功能，这可导致皮肤炎症和湿疹的发作和进展以及对感染(例如金黄色葡萄球菌感染)的易感性。皮肤的这种改变或异常的脂质组成可导致受损的保护屏障功能，这可导致皮肤炎症和湿疹的发作和进展，以及细菌定植，例如金黄色葡萄球菌定植。因此，测量皮肤脂质组成提供了用于检测易感于或患有炎性皮肤病(例如湿疹或银屑病)的不同个体或对象(例如猫、狗、人等)中脂质组成的变化的工具或方法。
本发明人的出乎意料的发现表明，湿疹患者皮肤中改变的脂质组成可能是其疾病严重程度的决定因素，并且与疾病发作和进展有因果关系。本发明人进一步发现，测量皮肤脂质组成提供了用于检测人AD发病机制的开始以及表征AD亚型的快速、可靠、可重复和非侵入性的工具。此外，分析个体对象的皮肤脂质组成可以用于定制个体化医学技术，例如对象的个体化治疗、疗法和组合物。所公开的方法可提供以非侵入性方式分离正常、特应性皮炎(AD)或湿疹对象的表皮脂质的简单的一步方法，以提供分离的皮肤表面脂质。在一些实施方案中，所述方法是用于从有限数量的角质细胞分离皮肤脂质的快速、简单和可靠的一步方式，例如通过非侵入性带剥离(tape stripping)方法实现。这种标准化方法可用于使用例如LC-MS/MS多重反应监测(MRM)技术通过非靶向脂质组学来表征皮肤脂质。示例性方法示出在图1中。
公开了一种用于确定对象皮肤中的脂质失衡，例如对象皮肤的脂质谱的失衡的方法。所公开的方法包括获得或提供对象的一个或更多个皮肤样品，例如提供包含获自对象的皮肤表面样品的一个或更多个带条(tape strip)。皮肤样品包含角质层的细胞和/或脂质。带剥离是用于角质层(SC)样品收集的非侵入性和快速方法。带条通常是正方形或圆形的，需要具有相同的尺寸和面积，并且必须在相同的压力仪器的帮助下施加。从皮肤样品提取脂质，并检测提取的样品中存在的脂质的组成。样品中这种检测的脂质组成提供了对象皮肤的脂质谱，其用于确定对象的皮肤是否具有脂质失衡，例如相对于正常对象皮肤中存在的脂质的量和/或类别、类型或亚型。
在一些实施方案中，将脂质组成或脂质谱与对照进行比较。与对照相比，脂质组成的差异鉴定对象的脂质失衡。失衡可以是某种或某些脂质的增加。相反，脂质失衡可以是某种或某些脂质的减少，或甚至一些脂质增加并且另一些脂质减少。在一些实施方案中，检测到的变化是与对照(例如参照值或健康对照对象)相比，脂质水平的提高或降低。用于与样品比较的对照或标准包括被认为是正常的样品以及实验室值(例如，值的范围)，尽管可能是任意设定的，但请记住，这些值可能因实验室而异。实验室标准和值可以基于已知或确定的群体值进行设置，并且可以以允许比较测量的实验确定的值之图或表的格式提供。对照可以是用于与测试样品(例如，获自对象或患者的样品)比较的样品或标准。在一些实施方案中，对照是获自健康患者(在本文中也称为“正常”对照)的样品。在一些实施方案中，对照是历史对照或标准值(例如，之前测试的代表基线或正常值(例如正常对象或对象中的基线或正常值)的对照样品或样品组)。在一些实施方案中，对照是表示从多个患者样品获得的平均值(或值的平均范围)的标准值(例如正常患者皮肤中的脂质的平均值或值的范围)。
在一些实施方案中，脂质失衡是一种或更多种脂质的诊断上显著的变化。如本文所用，“诊断上显著的变化”是指生物样品中的一种或更多种脂质水平的提高或降低，其足以允许人们区分一个患者群体与另一个患者群体(例如，患有DA的对象与不患有DA的对象)。在一些实施方案中，诊断上显著的变化是相对于对照至少2倍，至少3倍，至少4倍，至少5倍，至少6倍，至少8倍，至少10倍，至少15倍，至少20倍，至少30倍或至少40倍。在一些实例中，检测到的提高或降低是与对照或标准相比提高或降低至少2倍。
脂质谱可用作定量性状以鉴定AD(例如湿疹)的不同亚型和亚组，并设计对象特异性(个体化)制剂。例如，包含已被发现在表征的对象中缺少的至少一种脂质或类似脂质的润肤剂例如补充缺少。脂质谱可用于设计具有特定脂质组成的润肤剂(霜剂、洗剂或其他递送方法)制剂，其可以使个体(例如AD阳性个体)中的异常脂质组成稳定，以防止易感性个体中AD(例如湿疹)的发作，以及减轻受影响个体中的疾病进展，例如AD进展到更晚期的疾病如湿疹和/或金黄色葡萄球菌的感染。
如本文所用，术语“脂质”可以指脂质类别中的单一物质，脂质类别中的物质子集，或整个脂质类别。“脂质”意在广义地包括为生物来源的相对不溶于水或非极性化合物的多种分子，包括蜡、甘油三酯、游离脂肪酸、三酰甘油(trigliceride)、二酰基甘醇、脂肪酸衍生的磷脂，鞘脂如神经酰胺、糖脂和萜类化合物，例如类视色素、胆固醇、胆固醇酯和类固醇。一些脂质是线性脂族分子，而另一些具有环结构。
脂质“类别”是指共有结构和/或生物化学性质的脂质分子的集合。因此，可以评估任何类别的脂质。合适的脂质类别包括极性和非极性脂质类别。示例性的非极性脂质类别包括但不限于游离脂肪酸、单酰基甘油酯、二酰基甘油酯、三酰基甘油酯、固醇和/或胆固醇酯。示例性极性类别包括但不限于磷脂类别，例如磷脂酸、溶血磷脂酰胆碱、鞘磷脂、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺、溶血磷脂酰乙醇胺(lysophosphatidylethalolamine)、心磷脂和/或溶血心磷脂(lysocardiolipin)，以及磷脂前体如神经酰胺。
脂肪酸是仅由单键(饱和脂肪酸)或由单键和双键两者(不饱和脂肪酸)连接的无支链烃链。饱和脂肪酸的实例包括但不限于丁酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸和二十四烷酸。不饱和脂肪酸的实例包括但不限于亚麻酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸、亚油酸、花生四烯酸、油酸和芥酸。特定类别的脂肪酸包括ω-3脂肪酸(例如，α-亚麻酸、十八碳四烯酸、二十碳三烯酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸和二十四碳六烯酸)、ω-6脂肪酸(例如亚油酸、γ-亚麻酸、二十碳二烯酸、高γ-亚麻酸、花生四烯酸、二十二碳二烯酸、二十二碳四烯酸和4，7，10，13，16-二十二碳五烯酸)和ω-9脂肪酸(例如肉豆蔻烯酸、棕榈油酸、异油酸(vaccenic acid)、油酸、二十碳烯酸、二十碳三烯酸((mead acid)、芥酸和神经酸)。其他脂肪酸包括缩醛磷脂连接的脂肪酸，包括但不限于缩醛磷脂16：0、缩醛磷脂18：0、缩醛磷脂18：1n7和缩醛磷脂18：1n9。其他脂肪酸包括但不限于反棕榈油酸(palmitelaidic acid)、反油酸、8-二十碳烯酸和5-二十碳烯酸。所有这些都可以用公开的方法检测，只要它们在分析的皮肤样品中即可。
神经酰胺(CER)是蜡状脂质分子家族。神经酰胺由鞘氨醇和脂肪酸构成。神经酰胺以高浓度发现于细胞的细胞膜内。它们是一种构成鞘磷脂的组分脂质，鞘磷脂是脂质双层中的主要脂质之一。神经酰胺的特定类别包括CER[EOdS]、CER[EOS]、CER[EOP]、CER[EOH]、CER[OdS]、CER[OS]、CER[OP]、CER[OH]、CER[NdS]、CER[NS]、CER[NP]、CER[NH]、CER[AdS]、CER[AS]、CER[AP]、CER[AH]和CER[EO]。上述所有这些都可以用公开的方法检测，只要它们在分析的皮肤样品中即可。
甘油三酯(TG、三酰基甘油、TAG或三酰基甘油酯)是由甘油和三个脂肪酸衍生的酯(三-+甘油酯)。甘油三酯是人和动物体内脂肪以及植物脂肪的主要成分。有多种不同类型的甘油三酯，主要分为饱和类型和不饱和类型。饱和脂肪用氢“饱和”——氢原子可与碳原子键合的所有可用位置均被占据。它们具有更高的熔点，并且在室温下更可能是固体。不饱和脂肪在一些碳原子之间具有双键，减少了氢原子可与碳原子键合的位置数目。它们具有更低的熔点，并且在室温下更可能是液体。上述所有这些都可以用公开的方法检测，只要它们在分析的皮肤样品中即可。
分析脂肪酸类别或并入到其他类别的脂质中的脂肪酸部分可评估任何特征，包括但不限于链长度、饱和度/去饱和度和/或存在的任何双键的位置。关于链长度，脂质谱可以评估短(少于8个碳)、中等(8至14个碳)、长(例如14至18个碳)和非常长(例如20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88或更多个碳)的脂肪酸的存在，任选地进一步评估饱和度/去饱和度。例如，在一些实施方案中，检测饱和脂肪酸。在另一些实施方案中，评估单和/或多(即两个或更多个不饱和键)不饱和脂肪酸。还可以评估不饱和键的位置，例如，ω-3(即，n3)、ω-6(即，n6)和/或ω-9(即，n9)脂肪酸分别在3、6和9位具有双键。此外，可以评估不饱和脂肪酸内的顺式或反式键的存在。在一些特定实施方案中，脂质谱包括包含脂肪酸部分的脂质，例如神经酰胺或甘油三酯。在一些实施方案中，诊断和/或预后脂质谱可包括一种或更多种游离脂肪酸。作为另一种选择，脂质谱可评估一种或更多种脂质类别中的特定游离脂肪酸和/或脂肪酸组分。可以在脂质谱中评估的游离脂肪酸和脂肪酸部分包括但不限于：14：0、15：0、16：0、16：1、18：0、18：1、18：2、20：0、22：0、24：0、38：0、40：0、46：1、48：0、48：2、50：1、50：2、50：3、52：0、54：0、58：2、66：0、68：0、70：0、14：1n5、16：1n7、18：1n7、18：１n9、20：1n9、20：3n9、22：1n9、24：1n9、18：2n6、18：3n6、14：1n5、20：1n15、20：1n12、18：3n3、18：4n3、20：3n3、20：4n3、20：5n3、22：5n3、22：6n3、24：6n3、18：2n6、24：6n3、18：2n6、18：3n6、20：2n6、20：3n6、20：4n6、22：2n6、22：4n6、22：5n6、t16：1n7、t18：1n9、t18：2n6、dm16：0、dm18：0、dm18：1n9、dm18：1n7、总饱和脂肪酸、总单不饱和脂肪酸、总多不饱和脂肪酸、总LC脂肪酸、总n3(ω3)脂肪酸、总n6脂肪酸、总n7脂肪酸、总n9脂肪酸和/或总dm脂肪酸。此外，脂质谱可以不受限地评估十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、9-十四碳烯酸、9-十六碳烯酸、11-十八碳烯酸、9-十八碳烯酸、11-二十碳烯酸、5，8，11-二十碳三烯酸、13-二十二碳烯酸、15-二十四碳烯酸、9，12，15-十八碳三烯酸、6，9，12，15-十八碳四烯酸、11，14，17-二十碳三烯酸、8，11，14，17-二十碳四烯酸、5，8，11，14，17-二十碳五烯酸、7，10，13，16，19-二十二碳五烯酸、4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸、6，9，12，15，18，21-二十四碳六烯酸、9，12-十八碳二烯酸、6，9，12-十八碳三烯酸、11，14-二十碳二烯酸、8，11，14-二十碳三烯酸、5，8，11，14-二十碳四烯酸、13，16-二十二碳二烯酸、7，10，13，16-二十二碳四烯酸、4，7，10，13，16-二十二碳五烯酸、9-反式十六碳烯酸、9-反式十八碳烯酸、8-二十碳烯酸、5-二十碳烯酸、缩醛磷脂脂肪酸、5b-胆甾烷-3b-醇、Sa-胆甾烷-3b-醇、5-胆甾烯-3b-醇、5，24-胆甾二烯-3b-醇、5-胆甾烷-25a-甲基-3b-醇、5-胆甾烷-24b-甲基-3b-醇、5-胆甾烯-24b-乙基-3b-醇和/或5，22-胆甾二烯-24b-乙基-3b-醇，其各自作为游离脂肪酸或并入到较大脂质分子(如神经酰胺和甘油三酯)中的脂肪酸部分。因此，本领域技术人员将理解，脂质谱可以评估脂肪酸的前述特征(例如比例、链长度、饱和度/去饱和度和/或任何双键的位置)的任何组合，无论其以游离脂肪酸存在或者以并入到其他脂质类别的较大的脂质分子中的脂肪酸部分存在。意图是脂质谱可以评估具有本文所述特征(如脂质类别、链长度、饱和度/去饱和度和/或任何双键的位置)的任意组合的游离脂肪酸和并入到其他脂质类别的脂质分子中的脂肪酸部分，如同各物质包括特征的多种组合。
可以检测并包括在脂质谱中的脂质的实例包括神经酰胺CER[AH]C38、CER[AH]C48、CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68、CER[EOS]C70；游离脂肪酸FFA16：1和FFA18：1；甘油三酯TG46：1、TG48：1、TG48：2、TG50：1、TG50：2、TG50：3、TG58：2。可在皮肤样品中评估和/或检测的其他脂质和脂质类别包括以下中描述的那些：Masukawa等，J Lipid Res.2009Aug；50(8)：1708-19；van Smeden等，ExpDermatol.2014Jan；23(1)：45-52；Smeden等，J Lipid Res.2011Jun；52(6)：1211-21；以及Janssens等，J Lipid Res.2012Dec；53(12)：2755-66，其各自分别明确地通过引用并入本文。可以检测并包括在脂质谱中的脂质的其他实例包括固醇，例如胆固醇和胆固醇硫酸酯，以及甘油三酯。
如本文所用的“脂质谱”是指评估生物样品内的一种或更多种脂质。在一些特定实施方案中，评估2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、8或更多、9或更多、10或更多、12或更多、15或更多、20或更多、50或更多、100或更多或甚至更多数目的脂质，例如1至200、50至175、75至125、或约100种皮肤脂质，包括(饱和和不饱和的神经酰胺、游离脂肪酸、胆固醇、胆固醇硫酸酯、甘油三酯、鞘氨醇(sphingosine)和二氢鞘氨醇(sphinganine))。所表征的脂质可以是分离的皮肤表面脂质。在评估2种或更多种脂质的实施方案中，2种或更多种脂质可以属于相同类别，或者可以属于2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、或甚至更多数目的不同脂质类别。脂质谱可以是定量的、半定量的和/或定性的。例如，脂质谱可以评估脂质的存在或不存在，可以评估高于或低于特定阈值的脂质的存在，和/或可以评估脂质的相对或绝对量。不需要评估样品中的所有脂质以用于脂质谱。
在一些代表性实施方案中，脂质谱提供组成分析，其中评估单一类别中或者2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多或更多数目的不同脂质类别中的2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、8或更多、9或更多、10或更多、12或更多、15或更多、10或更多、50或更多、100或更多或更多数目的脂质。此外，脂质谱可评估2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多或更多数目的不同脂质类别，并且可评估每个类别中的2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、8或更多、9或更多、10或更多、12或更多、15或更多、20或更多、50或更多、100或更多或甚至更多数目的脂质。
任选地，脂质谱提供其类别中的组成分析(例如脂质的摩尔百分比(％))。例如，脂质谱可包括评估一个或更多个脂质类别(例如，饱和和不饱和神经酰胺、游离脂肪酸、胆固醇、胆固醇硫酸酯、甘油三酯、鞘氨醇和二氢鞘氨醇)中的2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、8或更多、9或更多、10或更多、12或更多、15或更多、20或更多、50或更多、100或更多种脂质。
在一些实施方案中，该方法还包括基于对象的脂质失衡将对象分配至皮肤脂质缺少类别(deficiency category)，例如以使得可以提供治疗以改善脂质失衡。在一些实施方案中，将对象分配至以下皮肤脂质缺少类别之一：组I、组II和组III。组I包括FFA16：1和FFA18：1(参见表1和表2)，两者均在最高百分比(51％)的AD患者中减少/缺少，而任何其他脂质均无显著变化。除了组I的两种脂质外，组II类别还包括CER[AH]C48、CER[EOH]C66和CER[EOH]C68脂质(在30％的AD对象中缺少，而无组I脂质的显著变化)。该组被指定用于治疗具有更严重AD状态的AD对象和/或不能对组I脂质的治疗很好响应的AD对象。此外，组II脂质覆盖更高百分比的特应性患者。除了组I和组II的所有脂质外，组III类别还包括CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[AH]C48和CER[EOS]C70脂质。该组被指定用于治疗具有最严重的AD状态和进展为特应性哮喘和变应性鼻炎(作为特应性进展的一部分)的疾病的AD对象。所有上述脂质可以在补充含有油/水乳剂的润肤剂或霜剂基质(creambase)后的制剂中使用。
所公开的方法还可以与转录组学、蛋白质组学和GWAS分析一起使用以鉴定脂质代谢基因的表达。因此，所公开的方法也可以用于确定转录组学、蛋白质组学和脂质组学数据的关联，例如以分析/建立改变的脂质代谢、屏障功能障碍和AD发病机理之间的关系。
本公开内容提供了以快速、可靠、可再现和非侵入性方式检测、测量、表征或监测哺乳动物的皮肤脂质组成。在一些实施方案中，皮肤脂质组成的检测、测量、表征或监测提供了检测炎性皮肤疾病的发作的工具。例如，不限制本发明，炎性皮肤疾病包括AD湿疹和银屑病。哺乳动物可以是任何哺乳动物，例如猫、狗、人等。在一些实施方案中，本公开内容提供了检测、测量、表征或监测哺乳动物的皮肤脂质组成，这可用于表征对象中AD、湿疹、银屑病、鱼鳞病、内瑟顿综合征(Netherton Syndrome)的不同亚型，或者与表皮屏障功能障碍相关并且通过提高的经表皮水损失(trans epidermal water loss，TEWL)监测的任何其他皮肤疾病。
对象可以是任何哺乳动物，包括例如猫、狗或人。皮肤脂质组成的检测、测量、表征或监测可提供指导，并用于个体化医学或治疗。
本领域技术人员将理解，脂质谱可以是相对较少(例如，一、二、三或四)种脂质的相对直接的(例如，检测类别中的存在、量和/或摩尔％)，或者可以相当复杂并且包括数十甚至数百种脂质，任选地包括在一个或更多个脂质类别内的代谢物的组成分析。因此，还明显的是，可以实施本文所述的脂质谱和方法来评估本文所述的脂质特征的任何组合。
在一些实施方案中，将一种脂质或多种脂质的水平相对于特定脂质内标物进行归一化。例如，胆固醇硫酸酯的水平可相对于内标物(例如氘标记的胆固醇硫酸酯)或相对于从相同带条分离的总蛋白或者例如在对象中多种条件下量相对稳定的脂质来归一化。
定量脂质数据包括单个脂质或脂质子集的摩尔定量数据、质量定量数据以及通过摩尔或质量(分别为摩尔％或重量％)表示的关系数据。在一些实施方案中，脂质组学分析的定量方面可通过在分析期间包括一种或更多种定量内标物(例如每种脂质类别的一种标准)来提供和/或改进。定量数据可以从多个来源(例如，数据不需要用相同的测定、在相同位置和/或同时产生)整合到单个无缝数据库中，而不管每个离散的单个分析中测量的脂质的数目。
脂质组学谱可以基于定量、半定量和/或定性分析。例如，定性方法可用于检测生物样品(例如提取的皮肤样品)中脂质的存在或不存在。半定量定量方法可用于确定高于阈值的特定脂质的水平或确定不同脂质的比例，而不设定绝对或相对数值。定量方法可用于确定生物样品(例如提取的皮肤样品)中特定脂质的相对或绝对量。
在半定量方法中，阈值或截止值可以通过本领域已知的任何方法来确定，并且任选地是预定值。在一些特定实施方案中，阈值例如基于先前测定的经验和/或受影响和/或未受影响的对象的群体是固定的，在此意义上其是预定的。或者，术语“预定”值也可以表明达到阈值的方法是预定的或固定的，即使测定之间的特定值变化或者可能甚至确定每个测定运行的特定值。
脂质组学分析可产生可使用信息学方法来评估的高密度数据集。高数据密度信息学分析方法是已知的，并且软件是本领域技术人员可获得的，例如聚类分析(Pirouette，Informetrix)、类别预测(SIMCA-P，Umetrics)、计算建模数据集的主成分分析(SIMCA-P，Umetrics)，2D聚类分析(GeneLinker Platinum，Improved Outcomes Software)和代谢途径分析(biotech.icmb.utexas.edu)。软件包的选择为感兴趣的问题提供了具体的工具(Kennedy等，Solving Data Mining Problems Through PatternRecognition.Indianapolis：Prentice Hall PTR，1997；Golub等，(1999)Science 286：531-7；Eriksson等，Multi and Megavariate Analysis Principles and Applications：Umetrics，Umea，2001)。通常，任何合适的数学分析可以用于评估脂质谱中的一种、两种或更多种脂质。例如，诸如方差多变量分析、多变量回归和/或多元回归的方法可用于确定因变量(例如临床测量)和独立变量(例如脂质水平)之间的关系。聚类，包括分层和非分层方法两者以及非量度尺寸缩放，可用于确定变量之间的关联以及这些变量的变化。
此外，主成分分析是减少研究规模的常用方法，并且可用于解释数据集的方差-协方差结构。主成分可用于诸如多重回归和聚类分析等应用。因子分析用于通过从观察的变量构建“隐藏”变量来描述协方差。因子分析可以被认为是主成分分析的延伸，其中主成分分析与最大似然法一起用作参数估计。此外，可以使用Hotelling的T平方统计量来测试诸如平均值的两个矢量相等的简单假设。
在一些实施方案中，从皮肤表面样品提取表皮脂质包括使一个或更多个带条与提取溶剂相接触。在一些实施方案中，提取溶剂包括非极性溶剂、极性溶剂(如极性质子溶剂)和水的混合物，例如氯仿(CHCl3)、甲醇和水的混合物。非极性溶剂的实例包括己烷、环己烷、甲苯、1，4-二氧六环、氯仿、乙醚和二氯甲烷(DCM)等。极性质子溶剂的实例包括甲酸、正丁醇、异丙醇、硝基甲烷、乙醇和甲醇。在一个具体的实施方案中，混合物中氯仿、甲醇和水的比例分别为约1：2：0.5，尽管可以有效地使用其他比例。
在一些特定实施方案中，脂质谱检测样品(例如皮肤样品)中约25％或更多、约40％或更多、约50％或更多、约60％或更多、约70％或更多、约75％或更多、约80％或更多、约85％或更多、约90％或更多、约95％或更多、约97％或更多、约98％或更多、或者约99％或更多的脂质。
可以使用任何合适的方法测定脂质谱。不同的脂质类别以及检测和任选地定量脂质的方法是本领域公知的(例如，薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法、质谱和NMR光谱法，及其任何组合(例如GC/MS)等)。
质谱法特别适用于鉴定来自生物样品的脂质，如本文所述的那些。通常，质谱仪从样品(例如获自皮肤样品的包含脂质的样品)产生气相离子。然后根据其质荷比(m/z)分离气相离子并进行检测。用于产生用于公开方法的气相离子的合适技术包括但不限于电喷雾电离(ESI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)、表面增强激光解吸电离(SELDI)、化学电离和电子-冲击电离(El)。
可以用任何类型的质量分析仪实现根据其m/z比的离子分离，包括四极杆质量分析仪(Q)、飞行时间(TOF)质量分析仪(例如线性或反射)分析仪、扇形磁场质量分析仪、3D和线性离子阱(IT)、傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)分析仪、及其组合(例如，四极杆-飞行时间分析仪或Q-TOF分析仪)。
在一些实施方案中，质谱技术是串联质谱法(MS/MS)，并检测来自皮肤样品的脂质的存在。通常，在串联质谱法中，进入串联质谱仪的脂质被选择并进行碰撞诱导解离(collision induced dissociation，CID)。在质谱法的第二阶段记录所得碎片离子的光谱，作为所谓的CID谱。用于MS/MS的合适质谱仪系统包括离子碎裂器(ion fragmentor)和一种、两种或更多种质谱仪，例如上述那些。合适的离子碎裂器的实例包含但不限于：碰撞单元(其中通过使离子与中性气体分子碰撞而使离子碎裂)、光解离单元(其中通过用光子束照辐照离子而使离子碎裂)和表面解离碎裂器(其中通过使离子与固体或液体表面碰撞而使离子碎裂)。合适的质谱仪系统还可以包含离子反射器。
在进行质谱法之前，样品可以进行一个或更多个维度的色谱分离，例如一个或更多个维度的气相、液相或尺寸排阻色谱法。色谱分离的代表性实例包括纸色谱法、薄层色谱法(TLC)、液相色谱法、柱色谱法、快速蛋白质液相色谱法(FPLC)、离子交换色谱法、尺寸排阻色谱法、亲和色谱法、高效液相色谱法(HPLC)、纳米反相液相色谱法(nano-RPLC)、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、毛细管电泳(CE)、反相高效液相色谱法(RP-HPLC)或其他合适的色谱技术。因此，在一些实施方案中，质谱技术直接或间接与液相色谱技术结合以在质谱分析之前进一步解析生物样品，所述液相色谱技术例如柱色谱法、快速蛋白质液相色谱法(FPLC)、离子交换色谱法、尺寸排阻色谱法、亲和色谱法、高效液相色谱法(HPLC)、纳米反相液相色谱法(nano-RPLC)、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、毛细管电泳或反相高效液相色谱法(RP-HPLC)。
优选选择根据所公开方法使用的试剂(例如缓冲液等)，例如不显著干扰质谱分析，例如串联质谱法。优选但不是必然地，选择试剂以赋予分析期望特征。这些特征的实例包括例如降低脂质挥发所需的能量、促进电离、主要产生单电荷离子、降低峰宽以及提高期望分析产物的灵敏度和/或选择性。
在一些实施方案中，检测提取的样品中存在的脂质组成包括质谱分析、色谱法、或其组合。在一些实施方案中，检测提取的样品中存在的脂质组成包括使用非靶向脂质组学方法的LC-MS/MS。在一些实施方案中，超高性能液相色谱飞行时间(UPLC-TOF)用于高灵敏度水平的痕量水平定量。
在确定脂质谱之后，可以向对象提供结果、发现、诊断、预测和/或治疗建议。例如，可以记录并向技术人员、医生和/或患者、药店或客户传达结果、发现、诊断、预测和/或治疗建议。在某些实施方案中，可以使用计算机将这样的信息传达给有关各方，例如客户、患者和/或主治医师。基于测量，可以开始、修改不开始或重新开始向对象施用的治疗或方案。在一些实例中，输出可以提供推荐的治疗方案或皮肤护理方案。在一些实例中，测试可以包括确定其他临床信息。
在多个实施方案中，将对象鉴定为患有皮肤病症或疾病(例如AD、湿疹和/或细菌感染)或者具有发生皮肤病症或疾病(例如AD、湿疹和/或细菌感染)的风险，使得医生治疗所述对象，例如开出用于抑制或延迟与疾病/病症相关的一种或更多种病征和症状的一种或更多种治疗剂。在另一些实施方案中，基于使用本文公开的方法获得的信息来修改治疗、剂量或给药方案。
可以使用本文所述的方法在进行治疗的同时监测对象，以评估治疗方案的功效。以这种方式，可以基于使用本文公开的方法获得的结果来修改给予对象的时间长度或量。也可以使用本文所述的方法在治疗后监测对象以监测复发，从而监测给定治疗的有效性。以这种方式，可以基于使用本文公开的方法获得的结果来确定是否恢复治疗。在一些实例中，该监测由临床医疗保健提供者执行。经表皮水损失、血清IgE、嗜酸粒细胞和/或TARC水平可以被确定为减轻疾病进展和AD发病机制减轻的指示。
在一些实施方案中，一旦确定了对象的脂质谱，可以将该谱的指示显示和/或传达给临床医生或其他看护者。例如，将测试结果以提供关于测试结果之信息的可感知结果提供给用户(例如临床医生或其他医疗保健人员、实验室人员或患者)。在一些实例中，输出是纸张输出(例如，手写或打印输出)、屏幕上的显示、图形输出(例如，图、图表或其他图)或听得见的输出。
在另一些实例中，输出是数值，例如与对照相比脂质谱中特定脂质组的量。在另一些实例中，输出是图形表示，例如，在标准曲线上指示来自对象的样品中脂质组的值(例如量或相对量)的图。在一个特定实例中，输出(例如图形输出)显示或提供指示最佳、次优或缺少脂质水平的存在的截止值或水平。在一些实例中，将输出传达给用户，例如通过物理、听得见的或电子方式(例如通过邮件、电话、传真发送、电子邮件或与电子医疗记录的通信)来提供输出。
输出可以提供定量信息(例如，与对照样品或值相比，测试样品中的脂质的量)，或者可以提供定性信息(例如，诊断脂质的类别或分类中的缺少)。在另一些实例中，输出可以提供关于样品中特定脂质的相对量的定性信息，例如鉴定以下的存在：相对于对照的增加，相对于对照的减少或相对于对照无变化。
在一些实例中，输出附有用于解释数据的指南，例如指示疾病/病症存在或不存在的数值或其他极限。输出中的标记可以例如包括正常或异常范围或截止值，输出的接收者然后可以用于解释结果，例如以得出诊断、预后、易感性或治疗计划。
组合物和治疗方法
目前，市场上的皮肤霜剂和洗剂是凡士林和脂质的通用的“一种用于全部”的混合物，没有满足特定个体要求的特定成分。为了满足这种需要，本文公开了这样的方法，其使用对象的独特脂质谱来设计可用于恢复正常皮肤或脂质屏障并减轻疾病表型之霜剂或洗剂形式的表面脂质补充剂。在一些实施方案中，方法还包括为被诊断患有皮肤脂质缺少的对象提供适当的治疗和/或方案，例如施用或提供霜剂或洗剂形式的表面脂质补充剂以改善皮肤脂质缺少。在一些实例中，选择患有或被认为患有皮肤病症的对象，所述皮肤病症例如特应性皮炎、湿疹、银屑病、鱼鳞病或内瑟顿综合征或者表现为屏障破坏以及通过提高的经表皮水损失(TEWL)监测的任何其他皮肤疾病。
脂质可以获自任何来源，例如市售的脂质可获自Avanti Polar Lipids，Inc.Alabaster，AL和Matreya LLC，State College，PA等。
公开了增补和/或治疗对象皮肤中的脂质缺少的方法。在一些实施方案中，所述方法包括，例如通过本文公开的任何前述方法鉴定获自所述对象的皮肤样品中的一种或更多种脂质的缺少。一旦鉴定，(基于鉴定的脂质缺少)配制包含被发现为缺少的一种或更多种脂质、类似脂质或其子集的表面治疗组合物。然后向所述对象提供和/或施用有效量的所述制剂和/或组合物。在一些实施方案中，所述方法是治疗或抑制对象皮肤中的金黄色葡萄球菌感染的方法。药剂的有限量足以产生期望响应，例如降低或抑制与病症或疾病相关的一种或更多种病征或症状。当向对象施用时，通常使用将实现目标组织浓度的剂量。在一些实例中，“有效量”是治疗任何病症或疾病的一种或更多种症状和/或潜在病因的量。在一些实例中，组合物是下面公开的一种或更多种组合物。预期也可以施用具有相似性质的组合物。
预期期望的治疗或方案可以通过本领域技术人员已知的任何方式施用，尽管通常优选表面施用。可使用本文提供的方法治疗任何皮肤表面。“皮肤表面”是指其皮肤的角质层、表皮、真皮或任何其他层。可以治疗的皮肤表面包括但不限于面部、头皮、颈部、胸部、背部、躯干、臂、腿、手或脚，包括眶骨膜、唇、脸颊、鼻唇沟、前额、颔、颈部、上唇纹、或其任何组合。可以使用本文提供的方法治疗任何面部表面的皮肤。该方法可以应用于任何面部或头皮区域和/或任何身体表面区域，其他直接的应用区域是胸部、颈部和身体。在同一治疗期间，可以治疗多于一个皮肤表面。
可以进行治疗多次以获得最佳结果。在一个实施方案中，每天两次进行治疗。在另一个实施方案中，每天进行治疗。在另一些实施方案中，每周进行治疗。在另一个实施方案中，每月进行治疗。在另一个实施方案中，每一至两天进行治疗至少一次。在另一个实施方案中，每一至两周进行治疗至少一次。在另一些实施方案中，如下所述用一种或更多种公开的组合物进行治疗。
如上面关于分配皮肤缺少类别所提及的，一旦分配了皮肤缺少类别，可向对象提供包含选择来改善脂质失衡(例如改善脂质缺少)之脂质的制剂。因此，在一些实施方案中，向对象提供和/或施用被配制来改善在对象的脂质谱中发现的脂质缺少的组合物，例如霜剂。在一些实施方案中，特别是当对象在皮肤脂质缺少类别中时，所述方法还包括提供被配制来改善皮肤脂质缺少类别中存在的脂质缺少的治疗组合物。在一些实施方案中(对于组I)，组合物包含FFA16：1和FFA18：1，其可补充含油/水乳剂的润肤剂或霜剂基质。在一些实施方案中(对于组II)，组合物包含FFA16：1、FFA18：1、CER[AH]C48、CER[EOH]C66和CER[EOH]C68，其可补充含油/水乳剂的润肤剂或霜剂基质。在一些实施方案中(对于组III)，组合物包含FFA16：1、FFA18：1、CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[AH]C48、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68和CER[EOS]C70，其可补充含油/水乳剂的润肤剂或霜剂基质。
如本文所公开的，一些脂质缺少已经被鉴定为与细菌感染或对细菌感染的易感性相关。具有这样的脂质缺少的对象将受益于用包含被鉴定为缺少的那些脂质、类似脂质或其子集的制剂增补其脂质。在一些实施方案中，制剂包含被鉴定为参与微生物防御的脂质，例如制剂包含表2A所列的一种或更多种脂质，例如FFA16：1、FFA18：1、TG48：1、TG48：2、TG50：1、TG50：2、TG50：3、TG58：2、CER[AH]C38或CER[AP]C40中的一种或更多种。在一些实施方案中，制剂包含被鉴定为参与皮肤渗透屏障保护的脂质，例如制剂包含表2B所列的一种或更多种脂质，例如CER[NDS]C52或CER[NDS]C54中的一种或更多种。在一些实施方案中，制剂包含被鉴定为参与抗微生物防御和皮肤屏障保护的脂质，例如制剂包含表2C中所列的一种或更多种脂质，例如TG46：2、CER[AH]C48、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68或CER[EOS]C70中的一种或更多种。在一些实施方案中，制剂包括表3中所列的一种或更多种脂质，例如CER[AH]C38、CER[AH]C48、CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68、CER[EOS]C70、FFA16：1、FFA18：1、TG46：2、TG48：1、TG48：2、TG50：1、TG50：2、TG50：3或TG58：2中的一种或更多种。
还公开了治疗皮肤病的方法，其包括例如如果为分配的类别所提供的组合物不足或不能提供期望结果，则提供或施用个体化制剂以改善脂质缺少。在这种情况下，制备用于治疗脂质失衡的个体化表面药物，并向对象提供和/或施用。所公开的组合物包含被鉴定为缺少的一种或更多种脂质，例如单一类别中或者2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多或更多数目的不同脂质类别中的2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、8或更多、9或更多、10或更多、12或更多、15或更多、10或更多、50或更多、100或更多或更多数目的脂质，其可以包括任何上述脂质。
在一些实施方案中，本公开内容提供了开发被定制来满足个体的独特需要的霜剂、洗剂和润肤剂的方法，如通过个体的皮肤脂质谱的特征确定的。在一些实施方案中，制剂是单一类别中或者2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多或更多数目的不同脂质类别中的2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、8或更多、9或更多、10或更多、12或更多、15或更多、10或更多、50或更多、100或更多或更多数目的脂质，其可以包括任何上述脂质。
本文公开的脂质制剂可以应用在霜剂或基质内。这样的制剂可以包含冷霜基质，也称为不含乳剂的基质(冷霜型基质)。有五(5)种或类软膏基质，其基于物理组成进行区分。这些是：油性基质；吸收基质；油包水乳剂基质；水包油乳剂基质；以及水溶性或水混溶性基质。示例性制剂如下所示。根据其组分的性质，每种软膏基质类型具有不同的物理特性和治疗用途。可用于制剂的可药用载体(载剂)是常规的，并且可以在The Science andPractice of Pharmacy，Loyd V.Allen，Jr，编辑.Philadelphia，PA：PharmaceuticalPress(2012)中找到。
基质No.I：油性基质(白软膏)
白蜡 5％
白凡士林 95％
制备方法：
a.将白蜡在热板上熔化。不需要加热超过70-75℃。
b.当蜡完全熔化后，添加凡士林，并且将整个混合物保留在热板上直至液化。
c.液化后，从热中取出并使混合物凝固。搅拌混合物直至开始凝固。
基质No.II：吸收基质
制备方法
a.将硬脂醇、白蜡和凡士林一起在热板上熔化。
b.向混合物添加胆固醇；搅拌直至完全溶解。
c.从热板中取出混合物并搅拌直至凝固。
基质No.III：W/O乳剂基质(冷霜型基质)
制备方法：
a.将白蜡和鲸蜡在热板上熔化。
b.向该混合物添加矿物油并使温度至70℃。
c.将硼酸钠溶解在水中。
d.将硼酸钠溶液加热至70℃。
e.当这两相均达到期望温度时，从热板中取出两相，在持续搅拌下将水相缓慢添加至油相。
f.持续快速搅拌直至凝固。
基质No.IV：O/W乳剂基质(亲水性软膏)
制备方法：
a.将硬脂醇和白凡士林在热板上熔化。
b.将该混合物加热至70℃。
c.将其余成分溶解在水中并将溶液加热至70℃。
d.在持续搅拌下将油性相缓慢添加至水相。
e.从热中取出并搅拌混合物直至其凝固。
基质No.V：水溶性基质
聚乙二醇400(SP Gr＝1.12) 60％
聚乙二醇3350 40％
制备方法：
a.将PEG400和Carbowax 3350在热板上熔化。
b.将该混合物加热至约65℃。
c.从热板中取出并搅拌直至凝固。
提供以下实施例以举例说明某些特定特征和/或实施方案。这些实施例不应被解释为将本发明限制于所描述的特定特征或实施方案。
实施例
实施例1.脂质提取
本实施例描述了从皮肤带条提取脂质的示例性方法。
1)每个对象收集第4至第8个带，例如使用D-SQUAME标准皮肤取样盘(可在万维网store.cuderm.com获得)和D-SQUAME压力仪D500收集。
2)添加提取溶剂：CHCl3∶CH3OH∶H2O(1∶2∶0.5)；1毫升，在室温下孵育时间1小时，涡旋1分钟。虽然可以使用其他提取溶剂，但是为了从混合物的皮肤角质细胞获得最大的脂质产量，该提取溶剂是最佳的。
3)向每个管添加3微升内标物。样品可以孵育一段时间(例如1小时)以促进相分离；
4)以2,000r.p.m.离心10分钟。
5)将氯仿相转移到新的玻璃小瓶，从3个带获得脂质(每个个体的将被合并)。
6)在氮气下干燥(LPSC)(可储存于-80℃)。
7)将脂质在100μl二氯甲烷∶异丙醇∶甲醇＝25∶10∶65中重构并短暂离心。
8)取上清液并用于LC/MS。
上述脂质提取方法提供了快速、简单并且可靠的一步方法，以用于通过非侵入性带剥离方法从有限数目的角质细胞中分离皮肤脂质。在提取脂质后，使用例如质谱法进行脂质组学分析。脂质组学分析用于表征对象的脂质谱，即确定神经酰胺的特定亚组(例如饱和和不饱和胆固醇和游离脂肪酸)的水平。
实施例2.个体化制剂的实例
配制个体化制剂，其包含在对象的脂质谱中缺少、过量或以其他方式异常的皮肤脂质类似的至少一种脂质。例如，基于游离脂肪酸链长度，饱和和不饱和的神经酰胺可以是短(少于8个碳)、中等(8至14个碳)或长(14个或更多个碳)的神经酰胺。在另一个实例中，个体化制剂可包含与在对象的脂质谱中缺少、过量或以其他方式异常的皮肤脂质相同或类似的至少一种游离脂肪酸、胆固醇、饱和神经酰胺或不饱和神经酰胺。
在另一个实例中，个体化制剂是任何基于脂质的组合物，当施加于对象的皮肤时，其改善或恢复皮肤的屏障功能，从而缓解或消除皮肤疾病的症状。
实施例3.表皮脂质的改变的组成与特应性皮炎相关
如图2-11所示，本公开内容证明，在测量皮肤表面脂质的AD个体中，脂质的特定亚组，包括神经酰胺(参见图3-8)(饱和和不饱和)、胆固醇(参见图11)和游离脂肪酸(参见图9和10)减少或不均衡。因此，在受影响个体(猫、狗和人)的皮肤上以霜剂或洗剂的形式表面补充脂质对恢复更正常的屏障、减少疾病发作、减轻疾病表型和显著提高生活质量是非常有用的。如图2-8所示，通过脂质组学分析的疾病表征示出了具有缺陷屏障功能的人特应性皮炎患者的改变的脂质组成。这组患者在AD个体的特定亚组中具有增加的饱和(C22)和不饱和(C14：1、C16：1、C18：1和C22：1)神经酰胺和饱和的鞘氨醇(C18)，在特定的AD亚组中具有减少的不饱和神经酰胺(C24：1、C26：1和C28：1)。通过脂质组学分析的疾病表征进一步鉴定了具有减少的游离脂肪酸(FFA)[C24和C24：1](参见图9和10)和胆固醇(参见图11A-11B)的AD个体特定亚组，以及AD个体的选择性亚组中增加的胆固醇硫酸酯(参见图11C)。表1列出了不依赖于葡萄球菌状态，与正常健康个体相比，鉴定的在特应性皮炎对象中显著减少的脂质。指出了健康个体的范围。
表1：与正常健康个体相比，鉴定的在特应性皮炎对象中显著减少的脂质的列表
脂质 平均值±SD
CER[AH]C48 14562±6261
CER[AP]C40 11644±4132
CER[NDS]C52 20611±6908
CER[NDS]C54 5843±2317
CER[EOH]C66 13234±3966
CER[EOH]C68 16398±5247
CER[EOS]C70 12281±4829
FFA16：1 743±522
FFA18：1 1315±575
一个对象具有极高水平的FFA16：1和FFA18：1，否则平均值±SD将为2114±5339和1826±2052。从15个健康个体中提取SC脂质，并且进行LC-MS/MS分析。将数据导入软件(例如PeakView)用于相对定量和鉴定。以特定内标物归一化脂质的强度(每秒计数)。正常脂质范围报道为平均值±SD。
表2示出了金黄色葡萄球菌定植对象的临床AD亚表型的脂质组成与TEWL之间的相关性。基于预测功能列出了所有改变(减少)的脂质亚组。
表2：脂质组成与金黄色葡萄球菌定植的或屏障破坏的临床AD亚表型之间的相关性(基于功能的脂质亚组)
缩写：NA，非特应性健康个体；AD，特应性皮炎，Staph+，金黄色葡萄球菌阳性，Staph-，金黄色葡萄球菌阴性，TEWL，经表皮水损失(AD表型的指标/标志物)。所有代表性数据均为年龄和性别调整后。
实施例4.特应性皮炎对象中表皮脂质的改变的组成与金黄色葡萄球菌定植状态相关
经表皮水损失(TEWL)、血清胸腺和活化调节的趋化因子(TARC/CCL17)、IgE和嗜酸性粒细胞计数是AD诊断和评估中的可用的临床标志物。所有上述标志物的分析显示了与健康个体相比，所有AD患者中升高的TEWL、血清TARC、IgE水平和嗜酸性粒细胞计数(图14A-14D)。通过高产率一步方法提取SC脂质，并通过改进的LC/MS/MS进行分析。在AD-金黄色葡萄球菌+、AD-金黄色葡萄球菌-和非特应性(NA)对象之间比较所有主要SC脂质(包括CER、FFA、胆固醇和TG)的谱(参见下文的方法)。
CER是人SC中最丰富的脂质类别(50％)，并且分为12个亚类(van Smeden J，Janssens M，Gooris GS，Bouwstra JA.The important role of stratum corneum lipidsfor the cutaneous barrier function.Biochim Biophys Acta 2014；1841：295-313)。已经注意到具有皮肤屏障功能障碍的AD患者的改变的CER组成和组织(van Smeden J，Janssens M，Gooris GS，Bouwstra JA.The important role of stratum corneum lipidsfor the cutaneous barrier function.Biochim Biophys Aeta 2014；1841：295-313)。首先，将所有AD患者的CER谱与NA对象的CER谱进行比较。数据显示，某些短链CER(例如CER[AH]C34和CER[AP]C34)在AD对象中显著更高，这与之前的报道一致：增加的短链神经酰胺与屏障功能降低相关(van Smeden J，Janssens M，Gooris GS，Bouwstra JA.Theimportant role of stratum corneum lipids for the cutaneous barrierfunction.Biochim Biophys Acta 2014；1841：295-313)。接下来，基于金黄色葡萄球菌定植状态比较AD患者的CER谱。与AD-金黄色葡萄球菌-对象相比，AD-金黄色葡萄球菌+对象中属于12个CER亚类中的4个亚类的特定CER改变。与AD-金黄色葡萄球菌-个体相比，AD-金黄色葡萄球菌+的皮肤中CER[AH](40和50个碳长度)、CER[AP](40个碳长度)以及大部分可检测的长链CER如CER[EOH](例如66、68和70个碳长度)和CER[EOS](例如68、70和72个碳长度)的水平显著更低(图12A-D)。在每组中年龄和性别调整后，CER[AH]C38、CER[AH]C48、CER[AP]C40、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68和CER[EOS]C70被鉴定为在AD患者中基于金黄色葡萄球菌定植显著更低(表3)。此外，评估了脂质组学数据与屏障完整性量度之间的联系。皮肤SC中包括CER[NDS]C52和CER[NDS]C54的某些CER(表3)降低的水平与提高的TEWL负相关。CER水平与TEWL值之间的关系表明，该亚组脂质可能参与表皮渗透屏障(EPB)体内平衡。在另一个亚组中，与AD-金黄色葡萄球菌-对象相比，AD-金黄色葡萄球菌+中例如CER[AP]C40的CER(表3)显著更低，并且AD-金黄色葡萄球菌-和NA对象之间相当。然而，该降低与TEWL值无关，表明这些CER可能表现出抗微生物活性。在AD-金黄色葡萄球菌+对象中，皮肤SC中最丰富的长链CER CER[EOH]C68的水平显著降低(10116vS.17681，p＝0.008)，并且与TEWL负相关(图12E和12F)。这与之前的报道一致：AD患者中长链CER的减少导致异常的脂质组织，从而导致破坏的屏障功能(van Smeden J，Janssens M，Gooris GS，Bouwstra JA.Theimportant role of stratum corneum lipids for the cutaneous barrierfunction.Biochim Biophys Acta2014；1841：295-313)。
胆固醇和胆固醇硫酸酯在人表皮中是丰富的。在本文公开的AD群体的研究中，AD和NA对象之间的胆固醇水平相当，并且即使在金黄色葡萄球菌-亚表型之后也无变化(图14A和B)。最近报道，AD和正常个体之间的胆固醇水平相当(Joo KM，Hwang JH，Bae S，NahmDH，Park HS，Ye YM等，Relationship of ceramide-，and free fatty acid-cholesterolratios in the stratum corneum with skin barrier function of normal，atopicdermatitis lesional and non-lesional skins.J Dermatol Sci 2015；77：71-4)。有趣的是，无论年龄和性别调整，与NA对象相比，在AD-金黄色葡萄球菌-和AD-金黄色葡萄球菌+对象两者中观察到了胆固醇-3-硫酸酯的增加，并且与提高的TEWL正相关(图13A-C)，表明其在改变的EPB体内平衡中的作用。最近的研究还表明，胆固醇硫酸酯循环的破坏导致X连锁的鱼鳞病中的EPB异常(Elias PM，Williams ML，Choi EH，Feingold KR.Role 0fcholesterol sulfate in epidermal structure and function：lessons from X-linkedichthyosis.Biochim Biophys Acta 2014；1841：353-61)。
SC的主要成分脂肪酸对于屏障功能很重要(Feingold KR，Elias PM.Role oflipids in the formation and maintenance of the cutaneous permeabilitybarrier.Biochim Biophys Acta 2014；1841：280-94)。据报道，在AD皮肤中FFA链长度改变(van Smeden J，Janssens M，Gooris GS，Bouwstra JA.The important role of stratumcorneum lipids for the cutaneous barrier function.Biochim Biophys Acta 2014；1841：295-313)。观察到与NA相比，AD对象中非常长链FFA24：1和FFA26：0的水平更低。在进一步的金黄色葡萄球菌亚表型分型后，与AD-金黄色葡萄球菌-的那些相比，AD-金黄色葡萄球菌+中FFA16：1和FFA18：1两种不饱和FFA的水平显著更低(图13D和13E)，并且在AD-金黄色葡萄球菌-和NA对象之间相当。这些FFA的改变与提高的TEWL无关(图13F)，表明可能参与皮肤抗微生物防御。进一步评估了FFA16：1和FFA18：1对体外金黄色葡萄球菌的抗微生物活性，观察到FFA16：1具有有效的抗菌活性。这一观察结果与之前的发现一致：毒性外源FFA16：1是有效的细菌生长抑制剂，而FFA18：1是无毒的(Parsons JB，Yao J，Frank MW，Jackson P，Rock CO.Membrane disruption by antimicrobial fatty acids releaseslow-molecular-weight proteins from Staphylococcus aureus.J Bacteriol2012；194：5294-304)。
在角质形成细胞中合成并且通常分解成FFA的TG在EPB维持中起关键作用(Feingold KR，Elias PM.Role of lipids in the formation and maintenance of thecutaneous permeability barrier.Biochim Biophys Acta2014；1841：280-94；RadnerFP，Fischer J.The important role of epidermal triacylglycerol metabolism formaintenance of the skin permeability barrier function.Biochim Biophys Acta2014；1841：409-15)。为了确定TG是否与AD中对金黄色葡萄球菌的易感性相关，检查AD对象中的TG谱。值得注意的是，在年龄和性别调整后，与AD-金黄色葡萄球菌-对象相比，AD-金黄色葡萄球菌+中的一组TG(例如TG46：2、TG48：1、TG48：2、TG50：1、TG50：2、TG50：3、TG58：2)的水平显著更低，并且仅TG46：2的降低与改变的TEWL显著相关(表3)。以上结果表明TG可能参与其他细胞过程，包括皮肤抗微生物防御。
最近报道，在AD皮肤中的2430种差异表达的基因中，通过GO术语分析(GO-termanalysis)，参与脂质代谢和生物合成的那些在前列，表明在特应性皮肤中脂质代谢的重要性11。仍然需要确定AD-金黄色葡萄球菌+对象中脂质组成的现有变化是否是由脂质代谢基因的异常表达引起的。总之，特征性脂质谱是AD中诊断和预测金黄色葡萄球菌易感性的候选标志物。因此，皮肤脂质组成的测量是表征AD亚型的快速、可靠和非侵入性的工具，并且可能对于开发具有用于AD-金黄色葡萄球菌+或AD-金黄色葡萄球菌-患者的特定脂质种类的个体化霜剂是重要的。
表3：金黄色葡萄球菌定植对象的临床AD亚表型的脂质组成与TEWL的相关性(在除去亚组后，列出了所有改变/减少的脂质)
缩写：NA，非特应性健康个体；AD，特应性皮炎，Staph+，金黄色葡萄球菌阳性，Staph-，金黄色葡萄球菌阴性，TEWL，经表皮水损失(AD表型的指标/标志物)。所有代表性数据均为年龄和性别调整后。
方法
研究对象
根据IRB批准的方案，入选了27个AD患者和15个无皮肤病史的健康个体(＞＝18岁)。27个AD对象中的15个被亚表型分型为AD-金黄色葡萄球菌+，因为在从损伤部位或未损伤部位获得的皮肤拭子中生长出了金黄色葡萄球菌。其余12个AD对象和所有非特应性对象未生长出金黄色葡萄球菌，并且被亚表型分型为AD-金黄色葡萄球菌-和NA对象。
从人皮肤收集样品
为了获得SC试样，将直径为22.0mm的D-SQUAME标准皮肤取样盘压在具有AD的患者或健康个体的非损伤(未受影响)皮肤上并剥离。使用D-SQUAME压力仪D500使用225gcm-2的压力来施加所有带条。每个个体收集总共20个连续的盘。将带储存在-80℃直至脂质提取。
从SC提取脂质
使用改进的Bligh和Dyer方法提取脂质。简单来说，将每个对象的4个连续的带(#第5至#第8)在室温下在提取溶剂(氯仿∶甲醇∶水1∶2∶0.5)中孵育1小时。在孵育之前，将2.5μl体积的内标物混合物(Avanti，Alabaster，Alabama)添加至1ml提取溶剂。孵育后，合并每个个体的提取溶剂。在以2.000rpm离心10分钟后，收集下层的氯仿相，并在氮气下干燥。将样品在25∶10∶65比例的二氯甲烷∶异丙醇∶甲醇中重构。
超高压液相色谱法/MS/MS(LC/MS/MS)
在与以信息依赖的MS/MS采集模式操作的四极杆飞行时间质谱仪(AB SCIEX，Triple TOF 5600)偶联的Shimadzu Nexera系统上进行超高压液相色谱法。将柱(1.8μm颗粒100×2.1mm id HSS T3柱(Waters，Milford，MA))在柱烘箱中加热至65℃。梯度系统由流动相A(含具有0.1％甲酸的10mM甲酸铵的(60∶40，v/v)乙腈∶水)和流动相B(含具有0.1％甲酸的10mM甲酸铵的(90：10：4，v/v/v)异丙醇∶乙腈∶水)组成。在14分钟的总运行时间中进行样品分析。初始起始条件为85％A和15％B，然后以相同的梯度停留0.3分钟。将梯度升至30％B持续1.7分钟，保持2分钟，升至50％B持续0.2分钟，升至80％B至9分钟。将溶剂升至100％B持续0.3分钟并保持至11.5分钟。随后，将系统切换至初始比例持续0.3分钟，并在初始比例平衡另外2.2分钟。流量为0.5mL/分钟，注射体积为5μl。TOF MS采集时间为0.25秒，MS/MS采集时间为0.1秒。TOF MS的扫描范围为m/z 70-1700，MS/MS为m/z 50-1700。源参数包括在45的雾化气体GS1，在50的GS2，在35的气帘气，正模离子喷雾电压5500V，负模离子喷雾电压-4500V，去簇电位(declustering potential)在80和-80V，以及ESI源工作温度为550℃。MS/MS步骤的碰撞能量为35±10eV。将数据导入PeakView软件以用于相对定量和鉴定。通过高分辨率MS、MS/MS片段化和同位素分布证实鞘脂和脂肪酸种类，然后使用PeakView数据库进行比较。分别地，鞘脂、TAG和CHOL以阳离子模式鉴定为[M+H]+，脂肪酸和CHOL-3-硫酸酯以阴离子模式鉴定为[M-H]-。
统计方法
为了在年龄和性别调整之前在正常健康、AD-金黄色葡萄球菌-和AD-金黄色葡萄球菌+对象的脂质谱之间进行比较，进行学生不配对的t检验以分析组之间差异的统计学显著性。利用GraphPad Prism软件(Graphpad Software，La Jolla，CA)生成图。
为了确定脂质水平是否与金黄色葡萄球菌定植状态和/或TEWL相关联，使用调整年龄和性别的一般线性回归模型来估计每个AD诊断组的平均值(或非正态分布结果的几何平均值)和相关95％置信区间。还使用类似模型估计了脂质组学参数与屏障功能或完整性的量度之间的相关性，尽管在这种情况下，在我们研究中估计了平均参与者(特别地，41岁女性，其为AD-金黄色葡萄球菌+)的脂质组学参数的平均值(或几何平均值)。统计学显著性基于0.05的双侧显著性水平。报告的所有p值被认为是描述性的。没有进行用于多次比较的调整。使用SAS9.4版软件(SAS Institute，Inc.Cary，NC)用于所有分析。
实施例5.在动物模型中测试特应性皮炎改善
在皮肤表皮中缺乏CTIP2的Ctip2ep-/-小鼠提供了特应性皮炎的动物模型。
提供Ctip2ep-/-小鼠，并允许其发展直到出现特应性皮炎症状。确定小鼠皮肤的脂质谱并与对照进行比较，例如使用本文提供的方法。注意到某些脂质的缺少，并且制备了包含缺少脂质的制剂。向小鼠施用组合物并且监测响应。在一些实例中，监测皮肤的物理外观。在一些实例中，确定第二脂质谱，并将其与第一脂质谱进行比较，例如以确定治疗是否恢复了缺少的脂质。
尽管本文已经示出和描述了某些实施方案，但是本领域普通技术人员将理解，为实现相同目的而计算的多种替换和/或等同实施方案或实施可代替示出和描述的实施方案，而不脱离范围。本领域技术人员将容易理解，实施方案可以以多种多样的方式来实现。本申请旨在涵盖本文讨论的实施方案的任何修改或变化。因此，明显的是，实施方案仅由权利要求及其等同方案限制。

Claims (23)

1.用于确定对象中的脂质失衡的方法，其包括：
提供包含获自所述对象的皮肤表面样品的一个或更多个带条；
从所述皮肤表面样品提取表皮脂质；
检测提取的样品中存在的脂质的组成；以及
将所述脂质的组成与对照进行比较，其中所述脂质的组成与所述对照相比的差异鉴定所述对象中的脂质失衡。
2.权利要求1所述的方法，其中从所述皮肤表面样品提取表皮脂质包括使所述一个或更多个带条与提取溶剂相接触。
3.权利要求2所述的方法，其中所述提取溶剂包含非极性溶剂、极性溶剂和水的混合物。
4.权利要求3所述的方法，其中所述混合物包含氯仿(CHCl3)、甲醇和水。
5.权利要求4所述的方法，其中氯仿、甲醇和水的比例分别为约1∶2∶0.5。
6.权利要求1至5中任一项所述的方法，其中检测所述提取的样品中存在的脂质的组成包括质谱分析。
7.权利要求1至6中任一项所述的方法，其中检测所述提取的样品中存在的脂质的组成包括色谱法。
8.权利要求1至7中任一项所述的方法，其还包括基于所述对象中的脂质失衡将所述对象分配至皮肤脂质缺少类别。
9.权利要求8所述的方法，其中所述皮肤脂质缺少类别包括以下之一：
a)缺少类别组I，其中所述对象缺少FFA 16:1和FFA 18:1脂质中的一种或两种；
b)缺少类别组II，其中所述对象缺少CER[AH]C48、CER[EOH]C66和CER[EOH]C68脂质中的一种或更多种；或
c)缺少类别组III，其中所述对象缺少CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[AH]C48和CER[EOS]C70脂质中的一种或更多种脂质。
10.权利要求9所述的方法，其还包括提供被配制用于改善所述皮肤脂质缺少类别中存在的脂质的治疗组合物，其中所述组合物包含：
a)用于缺少类别组I的FFA 16:1和FFA 18:1；
b)用于缺少类别组II的FFA 16:1、FFA 18:1、CER[AH]C48、CER[EOH]C66和CER[EOH]C68；或
c)用于缺少类别组III的FFA 16:1、FFA 18:1、CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[AH]C48、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68和CER[EOS]C70。
11.权利要求1至10中任一项所述的方法，其还包括：
制备用于治疗所述脂质失衡的个体化表面药物；以及
向所述对象提供所述个体化表面药物。
12.权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述对象患有或怀疑患有特应性皮炎、湿疹、银屑病、鱼鳞病或内瑟顿综合征或者表现为屏障破坏以及通过提高的经表皮水损失(TEWL)监测的任何其他皮肤疾病。
13.增补对象皮肤中的脂质缺少的方法，其包括：
鉴定获自所述对象的皮肤样品中的一种或更多种脂质的缺少；
配制包含所述一种或更多种脂质、类似脂质或其子集的表面治疗组合物；以及
向所述对象提供所述组合物。
14.权利要求13所述的方法，其中鉴定获自所述对象的皮肤样品中的一种或更多种脂质的缺少包括：
提供包含获自所述对象的皮肤表面样品的一个或更多个带条；
从所述皮肤表面样品提取表皮脂质；
检测提取的样品中存在的脂质的组成；以及将检测的脂质的组成与对照进行比较，其中与对照相比，所述脂质的组成中一种或更多种脂质的减少鉴定所述一种或更多种脂质的缺少。
15.权利要求14所述的方法，其中从所述皮肤表面样品提取表皮脂质包括使所述一个或更多个带条与提取溶剂相接触。
16.权利要求15所述的方法，其中所述提取溶剂包含非极性溶剂、极性溶剂和水的混合物。
17.权利要求16所述的方法，其中所述混合物包含氯仿(CHCl3)、甲醇和水。
18.权利要求17所述的方法，其中氯仿、甲醇和水的比例为约1∶2∶0.5。
19.权利要求18所述的方法，其中检测所述提取的样品中存在的脂质的组成包括质谱分析。
20.权利要求13至19中任一项所述的方法，其中检测所述提取的样品中存在的脂质的组成包括色谱法。
21.权利要求13至20中任一项所述的方法，其中所述对象患有或怀疑患有特应性皮炎、湿疹、银屑病、内瑟顿综合征或鱼鳞病，或者表现为屏障破坏以及通过提高的经表皮水损失(TEWL)监测的任何其他皮肤疾病。
22.权利要求13至21中任一项所述的方法，其中所述方法是治疗或抑制所述对象的皮肤中金黄色葡萄球菌(Stphylococcus aureus)感染的方法。
23.用于增补对象皮肤中的脂质缺少的表面制剂，其包含：
a)FFA 16:1和FFA 18:1；
b)FFA 16:1、FFA 18:1、CER[AH]C48、CER[EOH]C66和CER[EOH]C68；
c)FFA 16:1、FFA 18:1、CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[AH]C48、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68和CER[EOS]C70；
d)FFA 16:1、FFA 18:1、TG 48:1、TG 48:2、TG 50:1、TG 50:2、TG 50:3、TG 58:2、CER[AH]C38和CER[AP]C40；
e)CER[NDS]C52或CER[NDS]C54；
f)TG46:2、CER[AH]C48、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68和CER[EOS]C70；或者
g)CER[AH]C38、CER[AH]C48、CER[AP]C40、CER[NDS]C52、CER[NDS]C54、CER[EOH]C66、CER[EOH]C68、CER[EOS]C70、FFA16:1、FFA 18:1、TG46:2、TG48:1、TG48:2、TG50:1、TG50:2、TG50:3和TG58:2。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114965725A (zh) * 2021-07-22 2022-08-30 上海微谱化工技术服务有限公司 一种皮肤生理学检测方法及其应用

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11709169B2 (en) * 2017-02-07 2023-07-25 National Jewish Health Lipid abnormalities and association with atopic allergic diseases
US11131681B2 (en) * 2017-03-10 2021-09-28 Dr. Raymond Laboratories, Inc. Method for diagnosing psychiatric disorders
WO2018183448A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Metabolon, Inc. Comprehensive and quatitative lipid and tocopherol analysis
JP2021018067A (ja) * 2019-07-17 2021-02-15 株式会社島津製作所 質量分析用試料の調製方法、質量分析方法、肌の分析方法、質量分析用試料プレートおよび質量分析用試料プレートの製造方法
CN117517635B (zh) * 2023-11-24 2024-05-10 广州伽能生物科技有限公司 一种皮肤控油方案综合控油效果判断方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6982284B1 (en) * 1999-09-10 2006-01-03 Applied Genetics Incorporated Dermatics Compositions and methods for modification of skin lipid content
WO2014015439A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 Miraculins Inc. Titration of therapy through assay of cholesterol in skin by mass spectroscopy
US20140273055A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 The Procter & Gamble Company Noninvasive method for measuring oxidative stress and oxidative damage from skin: oxidative stress and oxidative damage biomarkers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1210075A4 (en) * 1999-09-10 2004-09-01 Applied Genetics Inc Dermatics COMPILATIONS AND METHODS FOR CHANGING THE FAT IN THE SKIN
US20070049518A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Chandler Stephen R Novel method of treatment of inflammatory skin conditions
JP4821970B2 (ja) * 2005-10-14 2011-11-24 花王株式会社 肌質の評価方法
JP4990010B2 (ja) * 2007-04-12 2012-08-01 花王株式会社 肌質判定方法
EP2665480A4 (en) * 2011-01-18 2014-08-06 Vicus Therapeutics Llc PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS AND METHODS OF MAKING AND USING THEM
KR101932248B1 (ko) * 2011-09-28 2018-12-21 (주)아모레퍼시픽 지방산 연장 효소 발현 및 탄소사슬 발현 조절을 통한 아토피성 피부의 피부 장벽 기능 회복 효능 물질 스크리닝 방법
US20150017227A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 Epitop, Inc. Methods and Compositions for Treating Skin Diseases and Conditions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6982284B1 (en) * 1999-09-10 2006-01-03 Applied Genetics Incorporated Dermatics Compositions and methods for modification of skin lipid content
WO2014015439A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 Miraculins Inc. Titration of therapy through assay of cholesterol in skin by mass spectroscopy
US20140273055A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 The Procter & Gamble Company Noninvasive method for measuring oxidative stress and oxidative damage from skin: oxidative stress and oxidative damage biomarkers

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANGELBECK-SCHULZE ET AL: "Canine epidermal lipid sampling by skin scrub revealed variations between different body sites and normal and atopic dogs.", 《BMC VETERINARY RESEARCH》 *
JANSSENS ET AL: "Increase in short-chain ceramides correlates with an altered lipid organization and decreased barrier function in atopic eczema patients.", 《JOURNAL OF LIPID RESEARCH》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114965725A (zh) * 2021-07-22 2022-08-30 上海微谱化工技术服务有限公司 一种皮肤生理学检测方法及其应用

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