CN114008454A - 用于检测治疗剂以监测对治疗方案的依从性的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于检测获得自受试者的生物样品中核苷酸逆转录酶抑制剂的代谢物的方法、试剂盒和系统，以及它们在监测暴露前预防依从性和咨询参与或要求接受暴露前预防的受试者中的用途。本发明还提供通过监测对方案的依从性并相应地调整或修改给药方案来预防存在HIV感染风险的患者感染HIV的方法。可以使用蛋白质组学方法检测代谢物，包括但不限于基于抗体的方法，例如侧流免疫测定或基于实验室的测定，例如半定量LC‑MS/MS。

Description

用于检测治疗剂以监测对治疗方案的依从性的系统和方法

相关申请

本申请要求2019年4月1日提交的美国临时申请No.62/827,342以及2019年10月24日提交的美国临时申请No.62/925,543的权益，通过引用的方式将它们的全部内容并入本文中。

背景技术

人类免疫缺陷病毒(HIV)每年感染数百万人，导致非常高的发病率和死亡率以及高昂的医疗保健费用。尽管这是一种致命的传染性疾病，但药物干预措施已经发展到可以控制感染患者体内的病毒。用于此目的的两种最广泛使用的药物是核苷逆转录酶抑制剂(NRTI)富马酸替诺福韦酯(Tenofovir Disoproxil Fumarate)(TDF)和恩曲他滨(Emtricitabine)(FTC)，它们通常组合在Truvada^TM片剂中。另一种制剂替诺福韦艾拉酚胺(Tenofovir Alafenamide)(TAF)也广泛用作NRTI。TAF与FTC组合成的片剂Descovy^TM在2019年获得FDA批准。

在2011年，发现HIV阴性患者每天服用Truvada^TM作为暴露前预防(PrEP)，预防HIV的有效性达到99％。PrEP已被美国疾病控制与预防中心(CDC)和世界卫生组织推荐为全球数百万面临HIV风险的人提供的强大工具。但是，每天坚持PrEP是一项挑战。坚持PrEP对于预防新感染至关重要，但依靠患者自我报告和药片计数并非可靠的监测依从性的方法。

如何准确识别依从性不佳，并制定策略干预措施以维持这些群体中PrEP有效性所需的依从性水平，是实施这种高效预防治疗的主要障碍。治疗药物监测可用于评估其他领域的依从性(特别是对精神科药物的依从性)、药物滥用症治疗，以及改善顽固性高血压患者的血压控制。此外，当反馈接近需要修改的行为时，才会最大程度地改变行为。测定接受PrEP的患者体内药物水平的其他方法(干血斑、毛发分析)需要采用临床试验之外的患者可能无法接受的侵入性采集程序，报告延迟，从而无法及时有效地实施干预措施，并可能无法提供充分反映最近PrEP使用情况的依从性信息。

目前对PrEP依从性的测定并不令人满意。仅靠自我报告的依从性和药房补充数据与PREP试验的实际依从性并没有很好的相关性(Amico,K.R.2014)。在城市里存在HIV感染风险的个体中，尽管自我报告的药物依从性水平很高，但在开始PrEP后血浆替诺福韦(tenofovir)水平从第4周可检出63.2％下降至第24周的20％(Hosek 2012)。针对女性的试验(例如Fem-PrEP试验)也是如此：尽管95％的女性报告说她们“总是”或“经常”使用药物，并且药丸计数表明研究药物在88％的天数内被服用，但只有不到40％的研究受试者的代表性样品在血浆中可检测到药物(Amico 2013；Van 2012)。因此，本领域需要准确、简单且持续地监测患者体内这些药物的水平的系统和装置。

发明内容

本发明提供用于监测参与暴露前预防方案的个体的依从性和咨询参与暴露前预防方案的个体的方法、用途和试剂盒。本发明还提供通过监测对方案的依从性并相应地调整或修改给药方案来预防存在HIV感染风险的患者感染HIV的方法。

本发明至少部分基于以下发现：为了改进对PrEP的依从性，开药的医疗提供者和/或施用PrEP方案的患者都有权监测患者体内药物水平是非常重要的。被监测的患者表现出更高的药物依从性，这些信息对于提供有针对性的依从性咨询也很重要。迄今为止，替诺福韦和恩曲他滨的监测方法已被证明是侵入性的、痛苦的、昂贵的，并且不能提供实时数据。因此，它们既不被患者接受，对于提供者来说也并非特别有用。因此，监测尚未成为广泛采用的提高药物依从性的方法。

PrEP依从性与预防HIV感染的效果密切相关。iPrEX试验表明，与服用安慰剂相比，2499名存在HIV感染风险的个体服用TDF/FTC后HIV感染总体减少了44％，而每天坚持PrEP的个体HIV感染减少了99％(Grant 2010；Prejean 2011)。与安慰剂组相比，细胞内替诺福韦-二磷酸酯浓度16fmol/百万外周血单核细胞(PBMC)与HIV感染减少90％相关(Anderson2012)。STRAND研究中直接观察到的给药产生的细胞内替诺福韦浓度与HIV-1风险降低相对应，每周2次给药降低76％，每周4次给药降低96％，每周7次给药降低99％(Prejean 2011)。针对异性恋男性和女性的TDF2试验也证明了依从性的重要性，在该试验中，TDF/FTC的总体疗效是63％，坚持服用者则是78％(Thigpen 2012)，在Partners PrEP试验中，总体疗效是73％，坚持服用者是90％(Baeten 2012)。相比之下，依从性极差的Fem-PrEP(Van 2012)和VOICE试验发现TDF/FTC在预防HIV感染方面效果甚微。

即时检测(Point of care testing)(POCT)试剂盒和装置可为临床医生快速提供许多常用检测的结果，包括血糖、感染尿液检测、尿妊娠检测、粪便潜血和快速HIV检测。这些检测通常在诊所进行，以便在患者就诊时提供信息，从而帮助做出有关患者治疗的决策，并通过加强沟通和共同决策来改善医患关系(Jones,C.H.2013)。POCT用于多种环境：医院病房、门诊护理(诊所或医生办公室)、替代护理(专业护理机构)和家庭环境。在POC试剂盒或装置可以合法营销和销售之前，其标签必须获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准。POCT通过使用可移动式、便携式和手持式仪器(例如血糖仪)和检测试剂盒(例如CRP、HbA1c、同型半胱氨酸、HIV唾液检测等)完成。当无法提供手持式仪器时，也可以使用小型移动台式分析仪或固定设备。目前可提供的POC检测数量呈指数增长，从1995年可提供不到10种检测增加到今天可提供大约110种检测。POCT的使用在很多方面改变了临床医学，例如监测糖尿病患者的血糖、监测非法物质的使用和滥用、监测口服抗凝剂和妊娠诊断等。正在考虑或开发的POCT应用包括监测发展中国家的HIV疾病，监测被诊断患有艾滋病的HIV阳性患者的乳酸、CD4、HIV mRNA病毒载量和耐药结核病株(Stevens,2010)。特别是在HIV领域，用于诊断HIV的POCT彻底改变了将患者快速与治疗连接的能力，尤其是在卫生基础设施可能比较薄弱，难以及时获得医疗服务的资源有限的情况下(Arora,D.R.2013)。此外，数据表明，了解自己HIV状况的人比不了解的人更有可能采取降低风险的行为。

治疗药物监测(TDM)已被有效地用于帮助医生在其他临床环境中在治疗窗口内监测和维持药物水平。人们发现，TDM可用于确定依从性差是各种领域治疗反应较差的原因(Brunen2011；Brunen 2011；Hiemke 2008；Brinker 2014)。尤其是，已经发现，TDM是评估患有共病药物滥用症的精神病门诊患者对精神病药物依从性的合适工具(Brunen 2011)，用于治疗某些参考药物(包括安非他酮、丁丙诺啡、双硫仑、美沙酮和纳曲酮)的药物滥用症(Brunen 2011)，以及改善顽固性高血压患者的血压控制(Brinker 2014)。文献中提到的TDM的其他限制包括“白大褂用药依从性(white coat compliance)”(就诊前依从性提高)，这可能会限制完全依赖TDM结果的能力(Podsadecki 2008)，以及引发当前形式的TDM可能不适用于所有临床环境的担忧。因此，本领域还需要可在临床环境中和临床环境之外使用的用于TDM的POCT试剂盒、系统和装置，作为强大的工具与良好的患者沟通相配合。

本发明通过提供用于检测治疗剂以监测对治疗方案依从性的方法、用途和试剂盒来满足这些需求。在一些方面，本发明提供用于检测受试者生物样品中代谢物的系统。在一些实施方案中，本发明的系统可用于检测治疗剂以监测对治疗方案的依从性。在一些实施方案中，本发明的系统包括POCT系统和试剂盒。

在一些实施方案中，生物样品是选自包括从受试者获得的尿液样品、唾液样品、粘液样品、全血样品、血浆样品和乳汁样品中的至少一种样品。在一些实施方案中，代谢物是治疗剂的代谢物。在一些实施方案中，代谢物是预防剂的代谢物。在一些实施方案中，代谢物是从核苷逆转录酶抑制剂(NRTI)化合物中代谢、获得或衍生的化合物。在一些实施方案中，代谢物是NRTI的代谢物。在一些实施方案中，NRTI包括富马酸替诺福韦酯(TDF)或替诺福韦艾拉酚胺(TAF)中的至少一种。

在一些方面，本发明提供用于监测个体中代谢物存在的方法。在某些实施方案中，本发明的监测方法可以包括测量个体全血或血浆样品中核苷酸逆转录酶抑制剂(NRTI)化合物的代谢物(例如替诺福韦(tenofovir)(TFV)和替诺福韦-二磷酸酯(TFV-DP))的浓度，确定TFV浓度为大约100ng/mL或更高或TFV-DP浓度为100ng/mL或更高来指示依从性。患者全血或血浆样品中NRTI化合物的代谢物TFV的浓度为100ng/mL或更高可用于鉴定该患者为具有依从性，而患者全血或血浆样品中NRTI化合物的代谢物TFV的浓度小于100ng/mL可用于将该患者鉴定为未依从。

在一些方面，本发明提供对存在HIV感染风险的个体进行咨询的方法。这些方法可以包括测量个体全血或血浆样品中NRTI化合物的代谢物(例如TFV和TFV-DP)的浓度，确定TFV浓度为约100ng/mL或更低或TFV-DP浓度为175ng/mL或更低来指示存在感染HIV的风险。

在一些实施方案中，本发明的方法包括测量和确定患者全血或血浆样品中来自NRTI的TFV-DP的浓度20ng/mL或更高，则鉴定该患者为至少部分依从。在一些实施方案中，本发明的方法包括测量和确定患者全血或血浆样品中来自NRTI的TFV-DP的浓度小于175ng/mL，则鉴定该患者为未依从。

在一些实施方案中，本发明提供了用于咨询存在HIV感染风险的个体的方法，其中患者全血或血浆样品中NRTI的代谢物TFV-DP的浓度大约175ng/mL或更低被鉴定为存在感染HIV的风险。

另一方面，本发明提供在存在HIV感染风险的个体中预防HIV感染的方法。本发明预防HIV感染的方法可以包括向个体施用初始剂量的选自富马酸替诺福韦酯(TDF)和替诺福韦艾拉酚胺(TAF)的NRTI化合物，测量个体样品中选自TFV和TFV-DP的代谢物的浓度，并鉴定TFV浓度是大约100ng/mL或更低或TFV-DP浓度是175ng/mL或更低。在一些实施方案中，这些方法进一步包括修改NRTI化合物给药的治疗方案的步骤。在其他实施方案中，这些方法进一步包括修改开具的给药方案。在一些实施方案中，修改开具的给药方案的步骤包括改变NRTI给药的时间，例如，将给药方案从每天一次给药改为事件驱动性给药。在一些实施方案中，这些方法包括施用第二种NRTI化合物。在一些实施方案中，这些方法包括施用不包含NRTI化合物的治疗性化合物，例如NNRTI化合物或INSTI化合物。

在一些实施方案中，将NRTI化合物配制成片剂或胶囊。在一些实施方案中，修改给药方案的步骤进一步包括向个体施用片剂或胶囊分配器，所述分配器记录有关个体消耗包含NRTI化合物的片剂或胶囊的数据。在某些实施方案中，分配器进一步传输有关个体消耗片剂或胶囊的数据。

本发明还提供鉴定受试者生物样品中代谢物的方法。在一些实施方案中，生物样品选自从受试者获得的尿液样品、唾液样品、粘液样品、全血样品、血浆样品和乳汁样品中的至少一种样品。在一些实施方案中，本发明提供鉴定样品中代谢物的方法，包括将从受试者获得的生物样品施加到系统，其中所述系统包括至少一种检测代谢物的方法。在一些实施方案中，所述系统包含至少一种特异性结合至少一种代谢物的分子。在一些实施方案中，所述系统包括用于检测至少一种代谢物的免疫测定。在一些实施方案中，所述系统包括基于实验室的方法。在一些实施方案中，基于实验室的方法是LC-MS/MS。

在一些实施方案中，本发明提供鉴定样品中NRTI代谢物的方法。在一些实施方案中，NRTI选自包括TDF、FTC及它们的任何组合的组。在一些实施方案中，NRTI选自包括TAF的组。在一些实施方案中，根据检测到或未检测到NRTI，诊断感染HIV的风险。

一方面，本发明提供包括检测受试者生物样品中代谢物的系统的试剂盒。在一些实施方案中，生物样品是选自包括从受试者获得的尿液样品、唾液样品、粘液样品、全血样品、血浆样品和乳汁样品中的至少一种样品。

在一些实施方案中，本发明提供包括检测受试者生物样品中代谢物的系统的试剂盒，其中所述代谢物来自治疗剂。在一些实施方案中，本发明试剂盒检测的代谢物来自NRTI。在一些实施方案中，NRTI包括富马酸替诺福韦酯(TDF)或替诺福韦艾拉酚胺(TAF)中的至少一种。在一些实施方案中，检测代谢物的系统包括免疫测定。在一些实施方案中，所述检测代谢物的系统包括即时检测装置(point of care device)。

一方面，本发明提供包括检测受试者生物样品中代谢物的系统的试剂盒用于监测个体中NRTI的用途。在一些实施方案中，试剂盒的用途包括监测个体对治疗方案的依从性。在一些实施方案中，试剂盒的用途包括监测个体对预防方案的依从性。在一些实施方案中，试剂盒的用途包括监测个体对暴露前预防的依从性。在一些实施方案中，试剂盒的用途对个体进行咨询。在一些实施方案中，个体存在感染HIV的风险。

附图说明

图1示出了可与本发明测量生物样品中药物浓度的方法和试剂盒一起使用的示例性侧流装置的内部结构。装置的侧流条包含含有缓冲和样品处理材料的样品垫。样品垫与结合垫(conjugate pad)接触，结合垫包含与药物衍生物有关的标签。结合垫与作为固体支持物的迁移膜接触，其上具有抗体结合划线(“检测线”)，及对照线(control line)，对照线具有抗体或结合配偶体，抗体或结合配偶体将在靶向药物存在和不存在的情况下与结合物(conjugate)结合。示例性装置可在测试区下游具有吸收垫以促进流过所述装置。装置可具有外壳，以容纳所述条并形成用于将样品添加到装置的开口；

图2示出了可以与本发明方法和试剂盒一起使用的示例性侧流装置的外壳的侧视图。示出了用于向装置添加样品的开口。示出了通过滴管添加示例性尿样。

具体实施方式

本发明涉及用于方便地检测样品中治疗剂的存在或不存在以及确定治疗剂的变化水平的系统和方法。在一些实施方案中，所述治疗剂是预防剂。

本发明涉及发现NRTI服用患者全血或血浆中的一种或多种NRTI。患者全血或血浆中NRTI的出现指示患者已服用开具的NRTI。在没有后续服用NRTI的情况下，NRTI的含量随着时间的推移而降低。因此，本发明可用于评估对患者开具NRTI的处方治疗计划的依从性水平。在一些实施方案中，本发明可用于评估在个体存在HIV感染风险事件之前先服用NRTI的个体的NRTI水平。因此，本发明的方法提供了监测特定治疗依从性和响应的方便的新平台。

NRTI是抗逆转录病毒治疗(ART)的一个子类。抗逆转录病毒治疗还包括但不限于非核苷逆转录酶抑制剂(NNRTI)和整合酶链转移抑制剂(INSTI)。NNRTI的示例包括利匹韦林(rilpivirine)、依曲韦林(etravirine)和依法韦仑(efavirenz)。INSTI的实例包括雷特格韦(raltegravir)和度鲁特韦(dolutegravir)。

在一些方面，本发明提供用于方便地检测患者样品中治疗剂的存在或不存在的方法。患者样品可以是尿液样品、唾液样品、血液样品和血浆样品中的一种或多种。在一些实施方案中，样品来自于已接受作为治疗方案一部分的处方治疗剂治疗的患者。

在一些实施方案中，样品来自于诊断患有HIV的患者。在一些情况下，样品来自存在HIV感染风险的患者。在一些实施方案中，样品来自于已接受作为治疗方案一部分的NRTI治疗的患者。在一些实施方案中，所述治疗方案是预防性的。在某些实施方案中，样品来自服用Truvada^TM治疗HIV的患者。在某些实施方案中，样品来自正在服用200mg恩曲他滨和300mg富马酸替诺福韦酯组合的患者。在一些实施方案中，样品来自正在服用167mg恩曲他滨和250mg富马酸替诺福韦酯组合的患者。在一些实施方案中，样品来自服用Truvada^TM作为PrEP的患者。

在某些实施方案中，样品来自服用Descovy^TM治疗HIV的患者。在一些实施方案中，样品来自正在服用200mg恩曲他滨和25mg替诺福韦艾拉酚胺组合的患者。在一些实施方案中，样品来自服用Descovy^TM作为PrEP的患者。

在一些实施方案中，样品来自服用NRTI的患者。在一些实施方案中，所述NRTI是TDF。在一些实施方案中，所述NRTI是FTC。在一些实施方案中，所述NRTI是TAF。在一些实施方案中，所述NRTI是TDF和FTC两者。在一些实施方案中，所述NRTI是TAF和FTC两者。在一些实施方案中，所述NRTI是Truvada^TM。在一些实施方案中，所述NRTI是Descovy^TM。

在一些实施方案中，本发明涉及可用于检测样品中NRTI的装置。在一些实施方案中，本发明提供一种POCT形式的用于检测NRTI的系统。在一些实施方案中，本发明提供一种手持装置形式的用于检测NRTI的系统。在一些实施方案中，手持装置可以与POCT(例如测试条)相互作用。在一些实施方案中，手持装置可以与计算机软件、应用程序(app)或基于网络的评估工具连接。在一些实施方案中，计算机软件、应用程序或基于网络的评估工具可以向医生提供结果用于监测对预防性治疗方案的依从性。在一些实施方案中，与计算机软件连接的手持装置用于个体的自我监控。

在其他实施方案中，本发明的方法可以包括本领域已知的有效检测样品中NRTI的任何方法。合适的方法包括但不限于免疫测定、酶测定、质谱、生物传感器和色谱法。因此，本发明的方法包括使用任何类型的仪器来检测NRTI。

本发明提供用于监测PrEP方案依从性的试剂盒和系统。本发明的试剂盒可以采用用户友好的即时使用或即时检测平台的形式，例如侧流装置，其具有样品施加区和可读检测区，以指示存在或不存在NRTI或NRTI的变化水平。在一些实施方案中，可读检测区包括检测线和对照线，其中检测线检测NRTI，而对照线检测被测流体中存在的标记物的存在或不存在。优选被测流体是全血或血浆，并且标记物包括但不限于IgG、IgD或IgA。

在一些实施方案中，对照线与检测线对比得出测试结果。在某些情况下，当对照线检测的强度水平比检测线更高时，得到有效结果。例如，当对照线比检测线更深时，得到有效结果。也就是说，对照线代表本发明诊断系统的内部对照，用于验证评估的样品是全血或血浆。

在一些实施方案中，对照线是确保检测已正确执行的参考线。对照线还用作读者确定结果是阳性还是阴性的参考。例如，当对照线检测的强度比检测线更高时，本发明的系统可用于检测样品中的NRTI。在某些情况下，如果检测线比对照线更深，则称检测结果无效。如果检测线比对照线更浅，则称检测结果有效。

在一些实施方案中，本发明的系统通过采用其上施加抗体和其他试剂的纤维素膜的条带的侧流免疫测定法检测NRTI。例如，测试样品由于毛细作用沿条带移动，并在沿条带的不同点与试剂反应。最终结果是出现或不出现可检测的线或点。在一些实施方案中，侧流装置可以是可由机器读取的卡盒的形式。优选所述机器是自动化的。

在一些实施方案中，可以在采用实验室测试(例如编号孔板(例如，96孔板))形式的系统中检测本发明的NRTI。

定义

除非另外规定，本发明使用的所有技术术语和科学术语的意义与本发明所属领域技术人员通常理解的相同。虽然本发明测试实践中也可以使用与本文所述类似或相当的任何方法和材料，但是，本文描述的是优选的方法和材料。本发明的说明书和权利要求中将使用以下术语。

还应该了解的是，本文使用的术语仅仅是为了描述特定实施方案，而并非用于限制。

本文使用的冠词“一(a)”和“一(an)”用于指代冠词的一个或多个(即至少一个)语法对象。举例来说，“一元件”指的是一个或多个元件。

通常，提到可测量值(例如数量、时距等)时使用的词语“大约”在一些情况下指的是涵盖规定数值±20％的变化，或在一些情况下，指的是涵盖规定数值±10％的变化，或在一些情况下，指的是涵盖规定数量±5％的变化，或在一些情况下，指的是涵盖规定数量±1％的变化，或在一些情况下，指的是涵盖规定数量±0.1％的变化，只要这样的变化适合于执行本发明的方法。

当在生物体、组织、细胞或其组件的背景中使用时，术语“异常”是指在至少一种可观察或可检测的特征(例如，年龄、治疗、时间)方面与那些各种特征显示“正常”(预期)的生物体、组织、细胞或其组件不同的生物体、组织、细胞或其组件。对于一种细胞或组织类型是正常或预期的特征，对于不同的细胞或组织类型可能是异常的。

本文所述“亲和部分”是指与特定靶分子(例如，测试样品中待检测的分析物、代谢物或其他靶分子)特异性结合的结合分子，例如抗体、适体、肽或核酸。

本文所述术语“抗体”是指与抗原特异性结合的免疫球蛋白分子。抗体可以是源自天然来源或重组来源的完整免疫球蛋白，并且可以是完整免疫球蛋白的免疫反应部分。抗体通常是免疫球蛋白分子的四聚体。本发明中的抗体可以以多种形式存在，包括例如多克隆抗体、单克隆抗体、Fv、Fab和F(ab)2，以及单链抗体和人源化抗体(Harlow et al.,1999,In:Using Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,NY；Harlow et al.,1989,In:Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,New York；Houston et al.,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883；Bird et al.,1988,Science 242:423-426)。

本文所述“抗体重链”是指以其天然构象存在于所有抗体分子中的两类多肽链中的较大者。

本文所述“抗体轻链”是指以其天然构象存在于所有抗体分子中的两类多肽链中的较小者。κ和λ轻链是指两种主要的抗体轻链同种型。

本文所述术语“合成抗体”是指使用重组DNA技术产生的抗体，例如本文所述噬菌体表达的抗体。该术语还应解释为指的是通过合成编码抗体的DNA分子产生的抗体，并且所述DNA分子表达抗体蛋白，或指定抗体的氨基酸序列，其中DNA或氨基酸序列使用本领域可利用的和众所周知的合成DNA或氨基酸序列技术获得。

谈到抗体时使用的术语“特异性结合”是指抗体识别特定抗原但基本上不识别或结合样品中的其他分子。例如，与来自一种类属的抗原特异性结合的抗体也可能与来自一种或多种类属的抗原结合。但是，这种类属交叉反应性本身不会改变抗体的特异性分类。在另一个实施例中，与抗原特异性结合的抗体也可以结合该抗原的不同等位基因形式。但是，这种交叉反应性本身不会改变抗体的特异性分类。在一些情况下，术语“特异性结合”可用于指抗体、蛋白质或肽与第二化学物质的相互作用，指的是相互作用取决于化学物质上的特定结构(例如，抗原决定簇或表位)的存在；例如，抗体识别并结合特定的蛋白质结构，而不是一般的蛋白质。如果抗体对表位“A”具有特异性，则在含有标记的“A”和抗体的反应中，含有表位A(或游离的、未标记的A)的分子的存在将减少与抗体结合的标记A的数量。

本文所述术语“施用器”是指用于向受试者施用本发明组合物的任何装置，包括但不限于皮下注射器、移液管、离子电渗装置、贴片等。

本发明中使用的“代谢物”或“标记物”包括但不限于分析物和代谢物，以及降解产物、蛋白质-配体复合物、元件、相关代谢物和其他分析物或样品衍生的量度。“标记物”还包括以数学方式创建的任何计算指数或任何一种或多种前述量度的组合，包括时间趋势和差异。

术语“NRTI的代谢物”和“从NRTI获得的代谢物”是指是或已经专门从核苷酸逆转录酶抑制剂化合物代谢的(例如在受试者施用该化合物后在受试者体内代谢的)代谢物。作为一个非限制性实例，替诺福韦(TFV)是NRTI富马酸替诺福韦酯(TDF)和替诺福韦艾拉酚胺(TAF)的活性代谢物。该术语包括这些化合物的前药代谢的活性NRTI化合物。

本文所述“生物传感器”是用于检测样品中的分析物的分析装置。生物传感器可以包括可识别或捕获特定分析物的识别元件及将分析物的存在或不存在转换为可检测信号的换能器。

本文与一种或多种代谢物相关的术语“数据”或术语“代谢物数据”通常是指反映样品中代谢物产物的绝对和/或相对丰度(水平)的数据。本文与一种或多种代谢物相关的术语“数据集”是指代表受试者参考人群中一组代谢物的一种或多种代谢产物中每种代谢物水平的一组数据。数据集可用于产生本发明的公式/分类器。根据一些实施方案，数据集不需要包括参考群体每个个体一组代谢物中每种代谢产物的数据。例如，当在应用于公式的数据集的背景中使用时，“数据集”可以指代表一个或多个群体中每个个体的每种代谢物水平的数据，但可以理解的是，也可以指代表所述一个或多个群体中每个群体99％、95％、90％、85％、80％、75％、70％或更少的个体的每种代谢物的水平，并且仍然可应用于公式。

术语“对照”或“参考标准”描述了不包含本发明的一种或多种标记物(或代谢物)，或包含正常水平、低水平或高水平的本发明的一种或多种标记物(或代谢物)的材料，从而对照或参考标准可作为与样品进行比较的比较器。

本文所述术语“检测试剂”是指包含与样品中待检测的分析物、代谢物或其他靶分子特异性结合的亲和部分的试剂。检测试剂可以包括例如可检测部分，例如放射性同位素、荧光标记、磁性标记和酶，或化学部分例如生物素或地高辛(digoxigenin)。可检测部分可通过使用可检测部分的标记特异性结合配偶体直接或间接检测。或者，可检测部分的特异性结合配偶体可与产生可检测产物的酶促系统偶联。

本文所述“检测分子”是可用于检测目标化合物的分子。检测分子的非限制性实例是与目标化合物特异性结合的分子，例如但不限于抗体、同源受体和小分子。

短语“确定标记物(或代谢物)浓度水平”是指使用本领域技术人员可用的技术检测足够部分的任何标记物产品，从而评估样品中标记物的含量。

“疾病”是动物无法维持体内平衡的一种健康状况，如果疾病未得到改善，则动物的健康继续恶化。

本文所述“免疫测定”是指利用抗体与其同源抗原的反应(例如抗体与蛋白质特异性结合)，测定样品，例如生物样品中物质的存在或浓度的生化测定。可以测量抗原的存在或存在抗原的含量。

本文所述“说明材料”包括出版物、记录、图表或任何其他表达媒介，其可用于传达本发明的组分在用于检测本文公开代谢物的试剂盒中的用途。本发明试剂盒的说明材料可以例如附在包含本发明组分的容器内或与包含该组分的容器一起运输。或者，说明材料可以与容器分开运输，由接收者将说明材料和组分配合使用。

本文所述术语“标记”指的是可以检测的化合物或组合物，它们与探针直接或间接结合，从而产生“标记的”探针。标记可以是本身可以检测的标记(例如，放射性同位素标记或荧光标记)，或者，在酶标记的情况中，标记可以催化底物化合物或组合物发生可检测的化学变化(例如，抗生物素蛋白-生物素)。在一些情况下，可以标记引物以检测PCR产物。

一种或多种代谢物的“水平”是指样品中代谢物的绝对或相对含量或浓度。

本文所述术语“标记物”是指可以检测的分子。因此，本发明的标记物包括但不限于核酸、多肽、碳水化合物、脂质、无机分子、有机分子、分析物、代谢物或放射性标记物，其中每一种标记物在大小和性质上可能存在很大差异。可以使用本领域已知的任何方式或通过仅在技术人员考虑标记物时才变得明显的先前未知的方式来检测“标记物”。可以使用直接方式或通过包括中间处理和/或检测的多个步骤的方法来检测标记物。术语“标签”也可与术语“标记物”互换使用，但在某些方面，术语“标签”也可用于包括与一种或多种其他分子相关的标记物。

“测量”或“检测”是指评估临床或受试者衍生样品中给定物质的存在、不存在、数量或含量(可以是有效含量)，包括推导所述物质的定性或定量浓度水平，或者评估受试者临床参数的数值或分类。

本文所述术语“监测依从性”是指确定患者对规定疗程的依从性。依从性包括遵守包括规定疗程的剂量和频率在内的各个方面。

术语“患者”、“受试者”、“个体”等在此互换使用，指的是适用本文所述方法的任何动物或其细胞，不管是体外或原位。在某些非限制性的实施方案中，患者、受试者或个体是人类。

本文所述“多肽”是指其中单体是通过酰胺键连接在一起的氨基酸残基的聚合物。当氨基酸是α-氨基酸时，可以使用L-光学异构体或D-光学异构体，优选L-异构体。本文所述术语“多肽”或“蛋白质”或“肽”旨在涵盖任何氨基酸序列，并包括修饰的序列，例如糖蛋白。术语“多肽”或“蛋白质”或“肽”特别用于涵盖天然存在的蛋白质以及重组或合成产生的蛋白质。应当注意的是，术语“多肽”或“蛋白质”包括蛋白质天然存在的修饰形式，例如糖基化形式。

本文所述术语“提供预测”是指提供对疾病、失调或病症的可能过程和结果的预测，包括对严重性、持续时间、痊愈机会等的预测。该方法还可用于制定合适的治疗计划，例如，通过表明病情是否仍处于早期阶段或病情是否已发展到积极治疗无效的阶段。

代谢物的“参考水平”是指指示药物治疗水平的代谢物水平。

本发明所述的术语“风险”包括发现当前未诊断患有HIV但可能接触到当前诊断患有HIV的个体的体液或以其他方式接触到HIV的特定患者。

本文所述“样品”、“试样”或“生物样品”是指从个体分离得到的生物材料。生物样品可能包含适合于检测所需代谢物的任何生物材料，并且可以包含从个体获得的细胞和/或非细胞材料。

本文所述术语“固体支持物”、“支持物”和“基材”可互换使用，并且指具有刚性或半刚性表面的材料或材料组。在一些实施方案中，固体支持物的至少一个表面将是基本平坦的，尽管在一些实施方案中可能需要例如采用孔、凸起区域、销、蚀刻沟槽等物理分开不同化合物的合成区域。根据其他实施方案，固体支持物将采用珠、树脂、凝胶、微球或其他几何构型的形式。示例性基材参见美国专利No.5,744,305。

“治疗浓度”或“治疗水平”是获得治疗益处的物质浓度。

本文所述术语“治疗方案”或“医疗方案”至少涉及个体治疗或预防疾病或病症而服用任何药剂的频率和剂量。

本文所述“给药方案”是指施用治疗(例如药剂或药物组合物)的时间安排。本文所述“事件驱动给药”是指主要或专门在事件(例如性交)发生之前和/或之后施用治疗。施用治疗可在事件发生之前或预期发生之前、事件发生之后立即和/或事件发生数小时或数天后进行。在一些实施方案中，在事件驱动给药的一些实施方案中，施用在预期性交前一小时、两小时、三小时、四小时、十小时、十二小时、十八小时或二十四小时进行。在一些实施方案中，施用在任何事件发生后一小时内、两小时内、五小时内、十小时内、二十四小时内、两天内、三天内、一周内或两周内进行。在一些实施方案中，施用在事件发生之前和之后都进行。

描述

本发明涉及用于方便地监测样品中NRTI的存在或不存在的系统和方法。优选所述样品是尿液。患者全血或血浆中NRTI的出现指示患者已服用规定的NRTI。在一些实施方案中，本发明可用于评估患者对规定NRTI的处方治疗计划的非依从性水平。在一些实施方案中，本发明可用于评估在个体存在HIV感染风险事件之前先服用NRTI的个体的NRTI水平。

本发明提供用于检测全血或血浆中NRTI的方法和系统，其中所述系统还包括对照，以确保测试样品确实是尿液。全血或血浆的NRTI和对照可以通过任何合适的测定来鉴定。合适的测定可以包括酶测定、免疫测定、质谱、色谱、电泳、生物传感器、抗体微阵列或它们的任何组合中的一种或多种。如果采用免疫测定，则可以是酶联免疫吸附免疫测定(ELISA)、夹心测定(sandwich assay)、竞争性测定、放射免疫测定(RIA)、侧流免疫测定、蛋白质印迹法、使用生物传感器的免疫测定、免疫沉淀测定、凝集测定、浊度测定或比浊测定。优选的方法是利用快速免疫测定平台(例如侧流)的免疫测定。

因此，本发明提供用于检测生物样品(例如全血或血浆)中NRTI的系统(例如平台)。在一些实施方案中，所述系统提供可以在家中或临床环境中快速检测NRTI存在或不存在的方便的即时检测装置。即时检测装置的一个非限制性实例是侧流免疫测定。侧流免疫测定利用膜的条带，优选纤维素膜(例如硝化纤维素)作为免疫测定的固体支持物，在其上可以应用试剂线(例如对目标分析物具有特异性的抗体或抗原)。多种分析物可以通过在空间上分开试剂施加区域的位置来进行分析。可以在其他关键试剂和样品调节材料的检测线下方使用其它试剂垫。当样品添加到测试装置时，溶液将流过检测线下方的垫子，使样品调节化合物和分析的关键试剂再水化，然后通过特定的检测线，并沉积可以是外观指示的检测标签(胶体金、彩色乳胶或本领域技术人员熟知的其他标签)或需要仪器测量信号(荧光、化学发光)的标签。可以在检测线上方添加其它材料来吸收通过检测线的流体。

最终结果是出现或不出现彩色线条或斑点，可以将其与对照线进行比较。在某些情况下，对照线可用于检测全血或血浆的标记物，以确保测试的样品确实是全血或血浆。优选全血或血浆的标记物在全血或血浆中的浓度与其他常见基质(即尿液)中的含量相比明显不同，以验证所测试的样品是全血或血浆。

在一些实施方案中，所述系统可以包括基层或支持层和吸收性基质，所述吸收性基质包括至少一个吸收层，液体样品可以通过力或毛细作用沿流动路径流过该吸收层。基层也可以是吸收性的，并且与吸收性基质流体连通，使得液体样品的流动路径通过吸收性基质和基层。流动路径包括至少两个区域，其中第一区域为样品施加区域，第二区域为检测区域。

在一些实施方案中，免疫测定可以是夹心形式，其中可以利用对分子具有特异性的两种抗体或结合配偶体来锚定和检测目标分析物。使用竞争形式可以检测较小的分子，其中仅使用一种抗体或结合配偶体来检测目标药物。测定可以是提供阳性读数的方法形式，其中当存在药物时出现一条线，或提供阴性读数的方法形式，其中当存在药物时线消失。

本发明的一些实施方案涉及对用于免疫测定的目标药物或药物代谢物具有高特异性的抗体或结合配偶体的产生。抗体应该对靶向药物或药物代谢物具有高度特异性，以允许设计免疫测定，从而监测药物服用的依从性。抗体的产生需要合成可用于免疫动物的衍生物。衍生物将以某种方式设计，以最大限度地识别靶分子，同时最大限度地降低与样品中可能存在的其他物质的交叉反应性。衍生物与载体蛋白连接，从而增强免疫识别并允许产生抗体。抗体可以是多克隆抗体或更优选单克隆抗体。抗体的设计和产生是本领域熟知的。

在本发明的一些实施方案中，测试装置是竞争性免疫测定，它利用侧流形式，具有测量单一药物的阴性读数。侧流条包含内含缓冲和样品处理材料的样品垫。样品垫与结合垫接触，结合垫包含与药物衍生物有关的标签。结合垫与固体支持物(例如硝化纤维素)接触，其上具有抗体结合划线，及对照线，对照线具有抗体或结合配偶体，将在靶向药物存在和不存在的情况下与结合物结合。所述测试装置可在测试区下游具有吸收垫以促进流过装置。所述装置可任选具有装置外壳，以容纳所述条并形成用于将样品添加到装置的开口。在测试区和对照区中存在一条线表示受试者没有经常服用靶向药物，而没有线表示一直在服用该药物。

在本发明的一些实施方案中，测试装置是竞争性免疫测定，它利用侧流形式，具有测量单一药物的阴性读数。侧流条包含内含缓冲和样品处理材料的样品垫。样品垫与结合垫接触，结合垫包含与针对药物的抗体有关的标签。结合垫与固体支持物(例如硝化纤维素)接触，其上具有靶向药物衍生物结合划线，及和对照线，对照线具有抗体或结合配偶体，将在靶向药物存在和不存在的情况下与结合物结合。所述测试装置可在测试区下游具有吸收垫以促进流过装置。所述装置可任选具有装置外壳，以容纳所述条并形成用于将样品添加到装置的开口。在测试区和对照区中存在一条线表示受试者没有经常服用靶向药物，而没有线表示一直在服用该药物。

在本发明的一些实施方案中，测试装置是竞争性免疫测定，它利用侧流形式，具有测量单一药物的阳性读数。侧流条包含内含缓冲和样品处理材料的样品垫。样品垫与结合垫接触，结合垫包含与针对药物的抗体有关的标签。结合垫与固体支持物(例如硝化纤维素)接触，其上在用户看不见的位置具有靶向药物衍生物结合划线，及与检测线上的药物无关的结合物的结合配偶体(例如，抗生物素蛋白/生物素)。固体支持物还有一条对照线，其中有一个抗体或结合配偶体，将与第二结合物结合以指示已经运行。所述测试装置可在测试区下游具有吸收垫以促进流过装置。所述装置可任选具有装置外壳，以容纳所述条并形成用于将样品添加到装置的开口。在测试区和对照区中存在一条线表示受试者一直服用靶向药物，而没有线表示未坚持服用该药物。

在本发明的一些实施方案中，测试装置是竞争性免疫测定，它利用侧流形式，具有测量组合药物的阴性读数。侧流条包含内含缓冲和样品处理材料的样品垫。样品垫与结合垫接触，结合垫包含与2种或多种药物衍生物有关的标签。结合垫与固体支持物(例如硝化纤维素)接触，其上在2个或更多个测试位置具有抗体结合划线，及对照线，对照线具有抗体或结合配偶体，将在靶向药物存在和不存在的情况下与结合物结合。所述测试装置可在测试区下游具有吸收垫以促进流过装置。所述装置可任选具有装置外壳，以容纳所述条并形成用于将样品添加到装置的开口。在这个实施方案中，2种或更多种药物的反应性模式可以表明对药物推荐给药方案(例如，常规给药方案或事件驱动给药方案)的依从性。在一个可能结果中，两条阳性检测线或点的侧流测试读数可能表明提供样品的个体正在按照规定的给药方案服用NRTI，而一条阳性检测线或点的侧流测试读数可能表明提供样品的个体正在服用NRTI但没有按照规定的给药方案服用，零阳性检测线或点的侧流测试读数可能表明提供样品的个体没有服用NRTI。

在一些实施方案中，可以在采用实验室测试(例如编号孔板(例如，96孔板))形式的系统中检测本发明的NRTI。在一些实施方案中，侧流装置可以是可由机器读取的卡盒的形式。优选所述机器是自动化的。

在一些实施方案中，本发明的系统包括(i)POCT装置和(ii)数字装置。在一些实施方案中，数字装置与POCT装置交互。在一些实施方案中，数字装置分析来自POCT装置的结果。在一些实施方案中，数字装置记录来自POCT装置的结果。在一些实施方案中，数字装置报告来自POCT装置的结果。在一些实施方案中，数字装置分析、记录和/或报告来自多台POCT装置的结果。

本发明的公开内容不限于选择用于测量NRTI浓度的平台。快速测试是众所周知的，并且可以采用侧流、流通、毛细管、生物传感器和许多其他形式。

健康状况

在一些实施方案中，本发明涉及包括对一种或多种医疗方案的依从性在内的多种因素进行鉴定，从而生成受试者健康状况。在一些实施方案中，所述医疗方案是预防方案。因此，本发明的特征在于通过检测各种因素和评估本文公开的健康状况来鉴定处于发展一种或多种病症风险的受试者，并针对所述病症提供一种或多种预防性药物的方法。在一些实施方案中，所述医疗方案是治疗方案。这些因素或其他健康状况也可用于监测接受治疗和疗法的受试者，以及当可以提供可接受的替代方案时，用于选择或修改疗法和治疗方案，从而这些替代方案对依从性低的受试者有效。

可以通过测量本文所述的一种或多种因素，并将这些因素的存在和数值与参考值或指标值进行比较，评估发展HIV的风险。可以使用数学算法或公式进行此类比较，以便将来自多个单独因素和其他参数的结果的信息组合成单个度量或指标。经鉴定HIV风险增加的受试者可以任选被选择接受咨询、增加监测频率或接受治疗方案，例如施用治疗性化合物。施用治疗性化合物包括施用抗逆转录病毒治疗(ART)。施用抗逆转录病毒治疗包括但不限于施用NRTI、施用非核苷逆转录酶抑制剂(NNRTI)或整合酶链转移抑制剂(INSTI)。感染HIV的受试者可以任选被选择接受咨询或增加与其个体健康状况相关的监测频率。

本发明的各种因素因此可用于生成受试者的健康状况或特征：(i)未感染和预计不会感染HIV和/或(ii)已经感染或预计会感染HIV。受试者的健康状况可以与预定的或参考的状况进行比较，以诊断或鉴定受试者发展HIV的风险，监测对预防方案的依从性，以及监测NRTI或其他预防药物的有效性。与本发明的各种因素有关的数据还可以与其他数据或测试结果组合或关联，例如但不限于HIV临床参数的测量或其他算法。

从本文描述的方法获得的信息可以单独使用，或与来自受试者或受试者生物样品的其他信息(例如，年龄、种族、性取向、生命体征、血液化学等)结合使用。

本发明的各种实施方案描述了用于在多个时间点监测、跟踪和报告个体中预防药物水平的方法和系统。在一些实施方案中，本发明的方法和系统允许从来自个体的多个样品收集与预防性治疗方案相关的代谢物的浓度数据。当随后检测到来自个体的样品中与预防药物相关的代谢物的水平发生变化(即增加或减少)时，所述系统可以通知用户/评估者该个体发展所述预防药物所针对的疾病或病症的风险的可能性。例如，在一些实施方案中，所述系统在施用预防性药物后的第1、2、3和4天由用户/评估者输入系统记录或由系统自动记录代谢物的存在，并应用算法来识别预测个体在没有其它预防性干预的情况下发生高风险感染的时间的模式。例如，算法分析可以在中央(例如，基于云的)系统中进行。上传到云端的数据可以存档和收集，这样学习算法就会根据所有患者的汇总数据集优化分析。在一些实施中，所述系统结合量化的临床特征和生理学，帮助基于收集数据客观地、早期地并且至少半自动地诊断风险。

在一些实施方案中，所述系统供受试者个体使用和跟踪。在一些实施方案中，来自系统的数据被上传到中央系统，提供者对这些数据进行评估，并做出诊断或推荐。在一些实施中，提供者可以通过POCT系统和远程评估者计算系统之间的实时数据馈送来执行实时分析。

本发明的系统具有几个优点。为了方便起见，所述系统可以是试剂盒或电子装置环境中的应用程序的形式，例如电子手持装置或甚至可穿戴数据收集装置。所述系统也有利于提供者。提供者可以在家中、通勤期间或远离办公室的其他地方评估对治疗方案的依从性。此外，如果个体一直遵守规定的治疗方案，提供者可以批准其继续使用预防剂而无需就诊。暂时未依从治疗，表明个体风险可能增加，系统也会提醒提供者或本人。

在一些实施中，所述系统可用于跟踪个体的持续进展。在一些实施方案中，为了实现这样的持续评估，评估应用程序可以通过网络可访问的内容存储、其他内容存储库或其他内容集合下载到可穿戴数据收集装置或在可穿戴数据收集装置上流式传输。内容的范围本质上可以从简单的文本、图像或视频内容等，到完全精心设计的软件应用程序(“app”)或应用程序套件。内容可以免费提供或订阅。内容可以是独立的，可以在可穿戴数据收集装置上根据其现有能力播放内容(例如显示文本、图像、视频、应用程序等，以及收集数据的内置能力)，或者可以在旨在整合来自内容提供商的内容的内容支持框架或平台应用程序中播放或部署。此外，内容消费者可以包括存在HIV感染风险的个体或其家人，以及希望将系统模块纳入其专业实践的临床医生、医生和/或教育者。

在一些实施方案中，本发明用于评估HIV感染风险的系统可以在手机、平板电脑、台式电脑等上实施。在一些实施中，除了评估之外，系统的一个或多个模块提供支持个体应对HIV及其特征的培训机制，例如，在某些实施例中，培训机制在接收或向HIV个体提供急救时协助采取行动。

在一些实施方案中，本发明的系统可以处于在电子病历数据库/软件的幕后自动操作的媒介中，从而如果数据被指定为提示报警则自动发出通知。

在另一个实施方案中，本发明的系统可以处于包含“机器学习”的媒介中，因此随着输入更多信息和开发新的类似物，过程和比较器得到更新和改进。

施用

在一些实施方案中，本文所述的系统可以向采取预防措施的患者施用。在一些实施方案中，本文所述的系统可以向采取暴露前预防的患者施用。在一些实施方案中，所述系统可以向服用NRTI(例如TDF和/或FTC或TAF)的患者施用。在一些实施方案中，所述系统可以向服用Truvada^TM的患者施用。在一些实施方案中，本文其它地方所述的系统可以向服用Descovy^TM的患者施用。

在一些实施方案中，本发明的系统在就诊期间由提供者在临床环境中向患者施用。在另一个实施方案中，所述系统由临床环境之外的患者使用。在一些实施方案中，在临床环境之外使用所述系统的患者可以将结果告诉医生。在一些实施方案中，在临床环境之外使用所述系统的患者可以独立地将结果报告给医生。

生物样品

使用本发明进行分析的生物样品可以是含有NRTI的任何生物组织或流体。样品通常是来自患者的“临床样品”。用于分析的典型样品包括但不限于生物体液样品，例如痰(即唾液)、血液、血浆、乳汁、精液和尿液。

从患者采集生物流体的方法是本领域熟知的。在一些实施方案中，用于侧流快速肉眼NRTI测试的生物流体的采集采用容器进行。在一些实施方案中，将本发明的侧流装置插入到包含生物流体样品的容器中。适合用于采集与本发明一起使用的生物流体样品的容器不一定受到限制，并且是本领域熟知的。在一些实施方案中，患者将本发明侧流装置的吸收芯放入其尿流中来采集生物流体用于分析。在一些实施方案中，将本发明的侧流装置插入到口腔内并接触口腔粘膜来采集生物流体用于分析。

在一些实施方案中，生物样品或生物样品的等分试样被送到实验室采用基于实验室的测试进行分析。在一些实施方案中，这些生物样品是全血或尿液。在一些实施方案中，生物样品或生物样品的等分试样被冷冻送到实验室采用基于实验室的测试进行分析。

测试结果

在一些实施方案中，侧流装置在1至5分钟内提供生物样品的分析结果。在该实施方案中，结果可由患者或提供者读取并解释。在一些实施方案中，使用基于实验室的测试分析患者样品，并且结果通过机密电子记录或通过机密传真发送给患者或提供者。向提供者和患者提供结果的其他方法是众所周知的。

在一些实施方案中，医疗提供者使用生物样品分析的测试结果来监测患者对规定给药安排或方案的依从性。在某些实施方案中，规定的给药方案包括施用一剂或多剂包含NRTI化合物(例如Truvada^TM或Descovy^TM)的治疗剂。在一些实施方案中，本发明的给药方案包括定期给药。Truvada^TM的示例性定期给药方案是每天一次每次一片。同样，Descovy^TM的示例性定期给药方案是每天一次每次一片。其他示例性给药方案包括但不限于二天一次每次一片和三天一次每次一片。在一些实施方案中，本发明的给药方案包括事件驱动给药。事件驱动给药的一个示例是在事件发生之前和之后给药，所述事件包括但不限于性交。在事件驱动给药的一些实施方案中，NRTI化合物的施用(或给药)可以在事件发生(或预期发生)之前和/或事件发生后立即进行，和/或事件发生数小时或数天后进行。在事件驱动给药的一些实施方案中，施用在预期性交前一小时、两小时、三小时、四小时、十小时、十二小时、十八小时或二十四小时进行。在一些实施方案中，施用在任何事件发生后一小时内、两小时内、五小时内、十小时内、二十四小时内、两天内、三天内、一周内或两周内进行。在一些实施方案中，施用在事件发生之前和之后都进行。在某些实施方案中，在事件发生(或预期发生)前2至24小时服用双倍剂量(例如，两片)的NRTI化合物。在某些实施方案中，在事件发生后的二十四小时内进一步施用第三剂NRTI化合物。在某些实施方案中，在事件发生后的四十八小时(2天)内施用第四剂。在某些实施方案中，在事件发生后没有施用任何干预剂量的情况下，在事件发生后四十八小时(2天)内施用第三剂和第四剂。在治疗方案的持续时间内，可以在每次事件发生后或仅在某次事件发生后施用NRTI化合物。

在一些实施方案中，测试结果由医疗提供者解释，并亲自或通过电话、电子邮件、文本消息或其他通信媒介与患者商讨咨询策略。这包括但不限于与患者讨论、制定治疗计划、调整保险范围、解决影响药物依从性的障碍、指派人员检查依从性、使用文本消息等数字解决方案改善依从性，或使用机械解决方案(例如片剂或胶囊分配器)，记录有关药物消耗(例如，片剂或胶囊的消耗)的数据和/或(例如，向提供者)传输有关患者药物消耗的数据。

因此，在一些方面，本发明提供在受试者中预防HIV感染的方法，包括向受试者施用NRTI化合物，测量个体的全血或血浆样品中NRTI化合物的代谢物的浓度，确定TFV浓度是大约100ng/mL或更低或TFV-DP浓度是175ng/mL或更低，并修改治疗方案。在一些实施方案中，所述代谢物是TFV。在其它实施方案中，所述代谢物是TFV-DP。修改治疗方案的步骤可以包括修改NRTI化合物的给药方案。在其他实施方案中，修改治疗方案可以包括向受试者施用除NRTI化合物之外的治疗剂。在一些实施方案中，修改治疗方案包括但不限于施用一剂或多剂非核苷逆转录酶抑制剂(NNRTI)化合物或施用一剂或多剂整合酶链转移抑制剂(INSTI)化合物。在一些实施方案中，施用NNRTI化合物，例如利匹韦林、依曲韦林和/或依法韦仑。在一些实施方案中，施用INSTI化合物，例如雷特格韦和度鲁特韦。

修改NRTI化合物给药方案的步骤可以包括规定事件驱动给药，或采用事件驱动给药代替定期给药。例如，Truvada^TM的给药方案可以从每天一次每次一片修改为性交后服用一片。在示例性的事件驱动给药方案中，个体在性交前2至24小时服用双倍剂量(两片)的Truvada^TM，然后在双倍剂量24小时后服用第三片，并在24小时后服用第四片。如果连续几天性交，则应每天服用一片，直到最后一次性交48小时后。

在一些实施方案中，这些方法包括施用第二种NRTI化合物。在一些实施方案中，这些方法包括施用不包含NRTI化合物的治疗性化合物。在一些实施方案中，将NRTI化合物配制成片剂，例如Truvada^TM片剂。在一些实施方案中，修改方案的步骤进一步包括向个体施用片剂分配器，所述片剂分配器包括数字读取器，记录有关个体消耗包含NRTI化合物的片剂的数据。在某些实施方案中，片剂分配器包括数字发送器，传输有关个体消耗包含NRTI化合物的片剂的数据。

此外，提供者可以使用这些信息，根据患者最近的尿液TFV水平，对其进行标记，其中尿液检测表明其是HIV感染未得到保护的患者(例如，如果使用基于LC-MS/MS的检测，对于TAF给药，血浆TFV浓度<10ng/mL)或是未得到完全保护的患者(例如，如果使用基于LC-MS/MS的检测，对于TAF给药，血浆TFV浓度是10至100ng/mL)。

在一些实施方案中，患者可以在临床环境之外使用系统。在一些实施方案中，患者可以在提供者指导下使用系统。在一些实施方案中，患者可以将他们的结果告知他们的提供者。这可能包括但不限于在每次单独测试后通过电话、信息或数字应用程序通知提供者，或执行多次测试，并在断续就诊时将结果提供给提供者。

在其他实施方案中，患者可以不在提供者监督下使用系统。在该实施方案中，患者可以在他们存在HIV感染风险的事件之前利用结果确认是否存在NRTI。

在一些实施方案中，可以每天进行测试。在一些实施方案中，可以在患者存在HIV感染风险的高风险事件之前进行测试。在一些实施方案中，可以以提供者或研究主管确定的频率进行测试。

在一些实施方案中，本发明的POCT系统可以与手持装置一起使用。在一些实施方案中，与本发明的POCT系统一起使用的手持装置对POCT的结果进行分析。在一些实施方案中，使用集成在手持装置中的电子检测方法进行分析。在一些实施方案中，本发明的手持装置与计算机程序接口。在一些实施方案中，计算机程序是应用程序或基于网络的评估工具。在一些实施方案中，用户访问计算机程序，分析、跟踪或可视化测试结果。在一些实施方案中，用于分析、跟踪或可视化POCT系统测试结果的计算机程序还用于向医生或其他方报告测试结果。

代谢物

在一些实施方案中，本文公开的系统包括将从测试样品获得的生物流体施加到系统用于检测与药物相关的一种或多种代谢物。在一些实施方案中，药物用于治疗疾病。在一些实施方案中，药物作为预防措施。所述代谢物包括但不限于一种或多种NRTI的小分子、代谢产物、降解产物或相关代谢物。

在一些实施方案中，药物由一种或多种NRTI组成。在一些实施方案中，药物用于治疗HIV感染。在一些实施方案中，药物用于预防HIV感染。所述代谢物包括但不限于一种或多种NRTI的小分子、代谢产物、降解产物或相关代谢物。

在一些实施方案中，本发明涉及用于评估(例如，检测或定量)测试样品中至少一种目标NRTI的免疫测定。在一些实施方案中，本发明涉及检测TFV的免疫测定。在一些实施方案中，本发明涉及检测TFV-DP的免疫测定。在一些实施方案中，本发明涉及检测TFV和TFV-DP的免疫测定。

相对NRTI的存在或不存在或NRTI浓度的对照可以是待测试样品中富含的代谢物。在一些实施方案中，对照可以是在尿液、唾液、全血或血浆中的至少一种中富含的标记物。如本文别的地方所述，待测试的NRTI的测试模式与对照的测试模式的比较可用于鉴定NRTI的存在。在此背景中，对照或对照组用于建立本发明系统和测定的正确使用和功能。因此，无需与对照组进行比较，仅检测本发明的NRTI即可用于鉴定NRTI的存在。通过这种方式，本发明的系统可以用于定性(答案是/否)；半定量(-/+/++/++++/++++)或定量答案。

血浆或全血中NRTI的浓度水平作为NRTI提供的暴露后HIV感染风险增加或减少的标志。例如，使用基于LC-MS/MS的测定，TDF给药时，血浆TFV浓度<10ng/m可能表明患者在暴露事件后感染HIV的风险很高，而血浆TFV浓度>100ng/mL可能表明患者在暴露事件后感染HIV的风险较低。

TFV的临界值

不依从性

在一些实施方案中，本发明涉及监测个体中代谢物的存在。在一些实施方案中，本发明涉及监测个体对预防的依从性，其中患者全血或血浆样品中NRTI TDF的代谢物TFV的浓度100ng/mL或更低被鉴定为未依从。在一些实施方案中，本发明涉及监测个体对预防的依从性，其中患者全血或血浆样品中NRTI TAF的代谢物TFV的浓度10ng/mL或更低被鉴定为未依从。

保护作用

在一些实施方案中，全血或血浆中TDF代谢物TFV的浓度大于500ng/mL指示NRTITDF的保护水平。在一些实施方案中，全血或血浆中TAF代谢物TFV的浓度大于50ng/mL指示NRTI TAF的保护水平。

TFV-DP的临界值

在一些实施方案中，本发明涉及监测个体中代谢物的存在。在一些实施方案中，本发明涉及监测个体对预防措施的依从性。

不依从性

在一些实施方案中，所述代谢物是TDF的代谢物TFV-DP。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于16-27ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于一剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于33-53ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于二剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于48-78ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于三剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于64-104ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于四剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于80-130ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于五剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于95-155ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于六剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于111-181ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于七剂。

在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于34-56ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于一剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于67-112ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于二剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于100-163ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于三剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于134-219ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于四剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于165-272ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于五剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于199-324ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于六剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于233-380ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于七剂。

在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于45-71ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于二剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于92-151ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于四剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于170-225ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于七剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于9-13ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于三剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于17-29ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于五剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于32-43ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于七剂。

保护作用

在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于16-27ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于一剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于33-53ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于二剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于48-78ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于三剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于64-104ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于四剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于80-130ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于五剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于95-155ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于六剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于111-181ng/mL表明在前六周内每周摄入至少七剂。

在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于34-56ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于一剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于67-112ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于二剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于100-163ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于三剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于134-219ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于四剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度小于165-272ng/mL表明在前六周内每周摄入量小于五剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于199-324ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于六剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于233-380ng/mL表明在前六周内每周摄入至少七剂。

在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于45-71ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于二剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于92-151ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于四剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于170-225ng/mL表明在前六周内每周摄入至少七剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于9-13ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于三剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于17-29ng/mL表明在前六周内每周摄入量大于五剂。在一些实施方案中，TFV-DP的浓度大于32-43ng/mL表明在前六周内每周摄入至少七剂。

疾病

在一些实施方案中，可以给诊断患有HIV的人开具包含一种或多种NRTI的药物用于治疗HIV。在一些实施方案中，可以为存在感染HIV风险的个体开具包含一种或多种NRTI的药物，每天服用作为预防措施，从而降低因暴露事件感染HIV的风险。所述个体可以是诊断患有HIV的个体的亲属。所述个体可以是诊断患有HIV的人的长期护理提供者。所述个体可以是诊断患有HIV的人的短期护理提供者。所述个体可以是诊断患有HIV的个体的同居或非同居伙伴。在某些情况下，所述个体可以参与涉及HIV或用于治疗或预防HIV的药物的研究。

在一些实施方案中，本发明提供一种用于快速确定个体最近(例如一周内)是否服用NRTI的系统。在一些实施方案中，测试结果可用于确定个体是否已按照提供者或研究管理者的规定服用包含一种或多种NRTI的药物。在一些实施方案中，测试结果可用于确定个体在暴露事件后是否存在感染HIV的高风险。

一方面，本发明是有用的，因为确定个体对规定的预防或治疗计划的依从性水平可以使医生制订该个体的未来治疗计划。一方面，本发明是有用的，因为确定个体对研究的依从性水平可以告知研究人员收集的有关新NRTI药物效果的数据的有效性。例如，如果参与新NRTI测试研究的个体使用本发明，并且测试结果表明该人员已按照规定服用NRTI，则研究结果是可以信任的。或者，如果测试结果表明该个体没有按照规定服用NRTI，那么研究人员可能会决定将该个体从正在进行的研究中剔除。

在一些实施方案中，可以提供激励方法以提高对处方计划的依从性，其中以任何方式激励个体服用包含NRTI的药物，并且本发明用于监测对处方计划的依从性。激励方法是本领域熟知的，包括但不限于金钱补偿和游戏化。

在一些实施方案中，本发明涉及其他药物的尿液分析，包括最终用作预防剂或PrEP药剂的其他药物。在一些实施方案中，本发明涉及其他药物的即时检测，包括最终用作预防剂或PrEP药剂的其他药物。

检测分析物

样品中分析物或代谢物的浓度可以通过任何合适的测定来确定。合适的测定可以包括下述方法中的一种或多种：酶测定、免疫测定、质谱、色谱、电泳或抗体微阵列或它们的任何组合。因此，正如本领域技术人员将理解的那样，本发明的系统和方法可以包括本领域熟知的用于检测样品中代谢物的任何方法。

在一些实施方案中，本发明的样品是生物样品。生物样品可以来自固体或流体样品。优选所述样品是流体样品。本发明的样品可以包括尿液、全血、血清、血浆、汗液、粘液、唾液、乳汁、精液等。

免疫测定

在一些实施方案中，本发明的系统和方法可以以本领域熟知的各种免疫测定形式进行。在最简单和直接的意义上，免疫测定是涉及抗体和抗原结合的结合测定。免疫测定和许多类型和形式是已知的，并且都适用于检测本发明的代谢物。免疫测定的示例有酶联免疫吸附测定(ELISA)、酶联免疫斑点测定(ELISPOT)、放射免疫测定(RIA)、放射免疫沉淀测定(RIPA)、免疫磁珠捕获测定、蛋白质印迹、斑点印迹、凝胶迁移测定、流式细胞术、蛋白质阵列、多重微珠阵列、磁捕获、体内成像、荧光共振能量转移(FRET)、荧光漂白恢复/定位(FRAP/FLAP)、夹心法测定、竞争性测定、生物传感器免疫测定、免疫沉淀测定、凝集测定、浊度测定、比浊测定等。

一般来说，免疫测定涉及在有效允许形成免疫复合物的条件下(视情况而定)，将怀疑含有目标分子(例如本发明的代谢物)的样品与目标分子的抗体接触或将目标分子的抗体(例如本发明的代谢物的抗体)与可以被抗体结合的分子接触。在有效的条件下，使样品与目标分子的抗体接触或与可以被目标分子的抗体结合的分子接触，接触时间足以允许形成免疫复合物(初级免疫复合物)，这通常是简单地使分子或抗体与样品接触，并将所得混合物培养足够长的时间，以使抗体与存在的抗体能够结合的任何分子(例如抗原)形成免疫复合物，即与所述任何分子结合。在许多形式的免疫测定中，然后可以洗涤样品-抗体组合物，例如组织切片、ELISA板、斑点印迹或蛋白质印迹，以去除任何非特异性结合的抗体种类，只留下初级免疫复合物中那些特异性结合的抗体进行检测。

免疫测定可以包括用于检测或定量样品中目标分子(例如所公开的代谢物或其抗体)的含量的方法，所述方法通常涉及检测或定量结合过程中形成的任何免疫复合物。通常，免疫复合物形成的检测是本领域熟知的，并且可以通过应用多种方法来实现。这些方法通常基于对标记或标记物的检测，例如任何放射性、荧光、生物或酶标记或任何其他已知标记。参见，例如，美国专利Nos.3,817,837；3,850,752；3,939,350；3,996,345；4,277,437；4,275,149和4,366,241，通过引用将这些专利全文及特别是其有关免疫检测方法和标记的教导并入本文中。

本文所述标记可以包括荧光染料、结合对的成员(例如生物素/链霉亲和素)、金属(例如金)或可与被检测的分子特异性相互作用的表位标签，例如通过产生彩色底物或荧光。适用于可检测标记蛋白质的物质包括荧光染料(本文亦称为荧光色素和荧光团)及与比色底物反应的酶(例如辣根过氧化物酶)。在本发明的实践中通常优选使用荧光染料，因为它们可以以非常低的数量被检出。此外，在多个抗原与单个阵列反应的情况下，每个抗原可以采用不同的荧光化合物标记以同时检测。使用荧光计检测阵列上的标记点，信号的存在表明抗原与特异性抗体结合。

荧光团是发光的化合物或分子。通常，荧光团吸收一个波长的电磁能，并发射第二个波长的电磁能。

有两种主要类型的免疫测定：均相免疫测定和异相免疫测定。在均相免疫测定中，抗原和抗体之间的免疫反应和检测均在均相反应中进行。异相免疫测定包括至少一个将反应产物与未反应试剂分开的分离步骤。多种免疫测定可用于检测一种或多种公开的或通过引用并入本文中的蛋白质。

ELISA是一种异相免疫测定，可用于本文公开的方法中。该测定可用于检测各种形式的蛋白质抗原。在“夹心”形式中，被检测的抗原被夹在两种不同的抗体之间。在该方法中，首先采用固相抗体包被固体表面。然后加入含有抗原(例如诊断蛋白)的测试样品或含有抗原的组合物，例如来自目标受试者的尿样，并让抗原与结合的抗体反应。洗掉任何未结合的抗原。然后让已知含量的酶标抗体与结合抗原反应。反应后，洗掉任何多余的未结合酶联抗体。然后加入测定中使用的酶的底物，底物和酶之间的反应产生颜色变化。视觉颜色变化的数量是特定酶偶联抗体的直接量度，从而是测试样品中所存在抗原的量度。

ELISA也可用作竞争性测定。在竞争性测定形式中，含有待测抗原的试样与精确数量的酶标抗原混合，两者竞争与附着在固体表面上的抗-抗原抗体结合。在加入酶的底物之前先洗掉多余的游离酶标抗原。由酶-底物相互作用产生的颜色强度数量是测试样品中抗原含量的量度。异相免疫测定，例如ELISA，可用于检测任何公开的或通过引用并入本文中的蛋白质。

均相免疫测定包括例如酶增强免疫测定技术(EMIT)，其通常包括包含待测代谢物的生物样品、待测代谢物的酶标记分子、与待测代谢物结合的特异性抗体或多个抗体，及特定的酶显色底物。在典型的EMIT中，将过量的特异性抗体添加到生物样品中。如果生物样品含有待检测的蛋白质，则所述蛋白质与抗体结合。然后将测定量的相应酶标记蛋白质加入混合物中。样品中未被蛋白质分子占据的抗体结合位点被加入的酶标记蛋白质分子占据。结果，因为只有游离的酶标记蛋白质才能作用于底物，因此，酶活性降低。从无色形式转化为有色形式的底物的数量决定了混合物中剩余的游离酶的数量。样品中待检测的蛋白质浓度越高，吸光度读数越高。样品中的蛋白质越少，酶活性越低，因此吸光度读数越低。当抗原-酶复合物是抗体结合时，酶标记的失活使EMIT成为一个有用的系统，使测试能够在不分离结合与未结合化合物的情况下进行，其他免疫测定方法则必需进行分离。均相免疫测定，例如EMIT，可用于检测任何公开的或通过引用并入本文中的蛋白质。

在许多免疫测定中，如本文别的地方所述，使用抗原特异性抗体作为检测分子来检测抗原。然而，本发明的免疫测定和系统和方法不限于使用抗体作为检测分子。可以使用能够结合或捕获给定样品中的抗原的任何物质。除了抗体之外，也可以用作检测分子的合适物质包括但不限于酶、肽、蛋白质和核酸。此外，本领域已知有许多检测方法可以检测捕获的抗原。在某些测定中，酶联抗体会产生颜色变化。在其他测定中，通过检测荧光、发光、化学发光或放射性信号来检测捕获的抗原。本发明的系统和方法不限于免疫测定中产生的特定类型的可检测信号。

免疫测定试剂盒也包括在本发明中。这些试剂盒在单独的容器中包括(a)对用于诊断炎症或炎症来源的多肽具有结合特异性的单克隆抗体；(b)和抗-抗体免疫球蛋白。这种免疫测定试剂盒可用于实施本文提供的各种方法。单克隆抗体和抗-抗体免疫球蛋白可以以大约0.001mg至100克，更优选大约0.01mg至1克的数量提供。抗-抗体免疫球蛋白可以是多克隆免疫球蛋白、蛋白A或蛋白G或其功能片段，其可在使用前通过本领域已知的方法进行标记。在几个实施方案中，免疫测定试剂盒包括以下中的两种、三种或四种：与本文公开或并入的蛋白质特异性结合的抗体。

在一些实施方案中，本发明的免疫测定试剂盒可以包含(a)样品垫，(b)结合标记垫，结合标记垫具有可检测标记，结合标记垫的一部分和样品垫的一部分形成第一界面，(c)包含膜的侧流测定，一部分膜和一部分结合标记垫形成第二界面，以及(d)至少一种与膜结合的抗体，第一界面允许流体从样品垫流到结合标记垫，并接触可检测标记，其中样品中存在的代谢物形成代谢物-结合标记复合物，第二界面允许流体从结合标记垫流到膜，并接触至少一种膜结合抗体，形成代谢物-抗体复合物，并使可检测标记形成可检测信号。

在一些实施方案中，本发明的免疫测定试剂盒包括其它组件，包括但不限于一种或多种说明材料和样品收集容器。在一些实施方案中，本发明的试剂盒包含单个免疫测定系统。在一些实施方案中，本发明的试剂盒包含一个以上免疫测定系统。

在一些实施方案中，本发明的试剂盒包含手持装置。在一些实施方案中，试剂盒包括用于分析、记录、监测、跟踪和/或报告本发明POCT结果的计算机软件系统或访问计算机软件的系统。

质谱和色谱

在一些实施方案中，检测方法是基于实验室的测试。在一些实施方案中，基于实验室的测试是半定量液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)尿液测定。

在一些实施方案中，本发明的系统和方法可以以本领域熟知的各种质谱(MS)或色谱形式进行。因此，样品中存在的代谢物水平可以通过质谱测定。通常，本文可以使用可以获得关于肽质量，优选还获得关于所选肽的片段化和/或(部分)氨基酸序列的精确信息的任何质谱技术。合适的肽质谱技术和系统本身是众所周知的(参见，例如Methods inMolecular Biology,vol.146:“Mass Spectrometry of Proteins and Peptides”,byChapman,ed.,Humana Press 2000,ISBN 089603609x；Biemann 1990.Methods Enzymol193:455-79；or Methods in Enzymology,vol.402:“Biological Mass Spectrometry”,byBurlingame,ed.,Academic Press 2005,ISBN 9780121828073)，并且可以在本文使用。

本文所述术语“质谱”或“MS”是指基于离子的质荷比或“m/z”过滤、检测和测定离子的方法。一般来说，将一个或多个目标分子电离，然后这些离子被引入质谱仪，在质谱仪内，由于磁场和电场的结合，离子在空间中遵循取决于质量(“m”)和电荷(“z”)的路径。例如，参见美国专利No.6,204,500,6,107,623,6,268,144,6,124,137；Wright et al.,1999,Prostate Cancer and Prostatic Diseases 2:264-76；Merchant et al.,2000,Electrophoresis 21:1164-67，通过引用将这些文献整体，包括所有表格、附图和权利要求均并入本文中。质谱法是本领域熟知的，并且已用于定量和/或鉴定生物分子，例如蛋白质和激素(Li et al.,2000,Tibtech.18:151-160；Starcevic et.al.,2003,J.Chromatography B,792:197-204；Kushnir et.al.,2006,Clin.Chem.52:120-128；Rowley et al.,2000,Methods 20:383-397；Kuster et al.,1998,Curr.Opin.StructuralBiol.8:393-400)。此外，已经开发出允许对分离蛋白质至少部分从头测序的质谱技术(Chait et al.,1993,Science,262:89-92；Keough et al.,1999,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.96:7131-6；Bergman,2000,EXS 88:133-44)。各种电离方法是本领域熟知的。例如，常压化学电离(APCI)、化学电离(CI)、电子撞击(EI)、电喷雾电离(ESI)、快速原子轰击(FAB)、场解吸/场电离(FD/FI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)和热喷雾电离(TSP)。

样品中存在的代谢物水平可以通过MS测定，例如基质辅助激光解吸/电离飞行时间(MALDI-TOF)MS；MALDI-TOF源后衰变(PSD)；MALDI-TOF/TOF；表面增强激光解吸/电离飞行时间质谱(SELDI-TOF)MS；串联质谱(例如，MS/MS、MS/MS/MS等)；电喷雾电离质谱(ESI-MS)；ESI-MS/MS；ESI-MS/(MS)n(n是大于零的整数)；ESI 3D或线性(2D)离子阱MS；ESI三重四极杆质谱；ESI四极杆正交TOF(Q-TOF)；ESI傅立叶变换MS系统；硅上解吸/电离(DIOS)；二次离子质谱(SIMS)；常压化学电离质谱(APCI-MS)；APCI-MS/MS；APCI-(MS)n；常压光电离质谱(APPI-MS)；APPI-MS/MS；APPI-(MS)n；液相色谱-质谱(LC-MS)；气相色谱-质谱(GC-MS)；高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)；毛细管电泳-质谱；和核磁共振光谱。串联MS(MS/MS)中的肽离子裂解可以采用本领域中建立的方式来实现，例如碰撞诱导解离(CID)。参见，例如美国专利公开No:2003/0199001、2003/0134304、2003/0077616，通过引用将这些专利整体并入本文中。这些技术可用于相对和绝对定量，并且还用于评估本发明代谢物与可能存在的其他代谢物之比。这些方法也适用于临床筛选、预测、监测治疗结果、识别最有可能对特定治疗产生反应的患者、药物筛选和开发以及药物治疗新靶点的鉴定。

在某些实施方案中，使用气相离子分光光度计。在其他实施方案中，使用激光解吸/电离质谱法来分析样品。现代激光解吸/电离质谱(“LDI-MS”)可以在两种主要变化形式中实施：基质辅助激光解吸/电离(“MALDI”)质谱和表面增强激光解吸/电离(“SELDI”)。在MALDI中，分析物与含有基质的溶液混合，然后将一滴液体置于基板表面。然后，将基质溶液与生物分子共结晶。将基板插入到质谱仪中。激光能量被引导到基板表面，在此解吸和电离生物分子，而不会使它们显著裂解。参见，例如，美国专利No.5,118,937和美国专利No.5,045,694，通过引用将它们并入本文中。在SELDI中，基板表面被修饰，使其成为解吸过程的积极参与者。在一种变化形式中，表面采用选择性结合目标代谢物的吸附剂和/或捕获剂衍生化。在另一种变化形式中，表面采用激光照射时不会解吸的能量吸收分子衍生化。在另一种变化形式中，表面采用结合目标蛋白质并且包含在施加激光时断裂的光解键的分子衍生化。SELDI是一种强大的工具，用于识别特定条件下(例如药物治疗和疾病)体液和组织中蛋白质和肽的特征“指纹”。该技术利用蛋白质芯片来捕获蛋白质/肽，并利用飞行时间质谱仪(tof-MS)对从小于1000Da的小分子和肽到500kDa的蛋白质的化合物的质量进行定量和计算。蛋白质/肽模式的可量化差异可以使用自动化计算机程序进行统计评估，这些程序将生物流体谱中测量的每个蛋白质/肽以多维空间中的坐标表示。SELDI系统还具有在单个实验中运行数百个样品的能力。此外，SELDI质谱的所有信号均来自天然蛋白质/肽(与其他一些需要蛋白酶消化的蛋白质组学技术不同)，从而直接反映给定条件的潜在生理机能。

在MALDI和SELDI中，衍生剂通常位于施加样品的基板表面上的特定位置。参见，例如，美国专利No.5,719,060和WO 98/59361，通过引用将这些专利并入本文中。这两种方法可以通过例如使用SELDI亲和表面来捕获分析物，并向捕获的分析物添加含有基质的液体以提供能量吸收材料进行组合。有关质谱仪的更多信息参见，例如Principles ofInstrumental Analysis,3rd edition.,Skoog,Saunders College Publishing,Philadelphia,1985；和Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,4thed.Vol.15(John Wiley&Sons,New York 1995),pp.1071-1094。代谢物的检测和定量通常取决于信号强度的检测。例如，在某些实施方案中，可以比较第一样品和第二样品光谱峰值的信号强度(例如，肉眼比较、通过计算机分析等)，以确定特定代谢物的相对数量。可以采用Biomarker Wizard程序(加利福尼亚州弗里蒙特Ciphergen Biosystems公司)等软件程序帮助分析质谱。质谱仪及其技术是本领域熟知的。

在一些实施方案中，通过质谱法对代谢物的检测和定量可涉及多反应监测(MRM)，例如如Kuhn et al.2004(Proteomics 4:1175-86)所述。

在一些实施方案中，MS肽分析方法可以有利地与上游肽或蛋白质分离或分级方法组合，例如与下面所述的色谱法和其他方法组合。

色谱法也可用于测量代谢物。本文所述术语“色谱法”包括用于分离化学物质的方法，其在本领域中被广泛使用。在一个优选的方法中，色谱法是指由于分析物的不同分布，流动的液体或气体流(“流动相”)携带的化学物质(分析物)的混合物在其围绕或流过所述流动相和所述固定相之间的固定液相或固相(“固定相”)时被分离成各种组分的过程。固定相通常可以是细碎的固体、过滤材料片或固体表面上的液体薄膜等。色谱法还广泛适用于分离生物来源的化合物，例如氨基酸、蛋白质、蛋白质片段或肽等。

本文所述的色谱法可以优选是柱状的(即其中固定相沉积或填充在柱中)，优选液相色谱法，并且还更优选高效液相色谱法(HPLC)。虽然色谱法的具体情况是本领域熟知的，但进一步的指导参见例如Meyer M.,1998,ISBN:047198373X,和“Practical HPLCMethodology and Applications”,Bidlingmeyer,B.A.,John Wiley&Sons Inc.,1993。

色谱法的示例性类型包括但不限于HPLC、正相HPLC(NP-HPLC)、反相HPLC(RP-HPLC)、离子交换色谱(IEC)(例如阳离子或阴离子交换色谱)、亲水相互作用色谱(HILIC)、疏水相互作用色谱(HIC)、尺寸排阻色谱(SEC)(包括凝胶过滤色谱或凝胶渗透色谱)、色谱聚焦、亲和色谱(例如免疫亲和色谱、固定化金属亲和色谱等)。

在一些实施方案中，色谱，包括一维、二维或多维色谱，可以用作肽分级方法与进一步的肽分析方法相结合，例如，与在本说明书中其他地方描述的下游质谱分析相结合。

可以使用进一步的肽或多肽分离、鉴定或定量方法，任选结合任何上述分析方法，用于测定本发明中的代谢物。此类方法包括但不限于化学萃取分配、等电聚焦(IEF)(包括毛细管等电聚焦(CIEF)、毛细管等速电泳(CITP)、毛细管电色谱(CEC)等)、一维聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2D-PAGE)、毛细管凝胶电泳(CGE)、毛细管区带电泳(CZE)、胶束电动色谱(MEKC)、自由流动电泳(FFE)，等等。

即时使用装置

已经开发了即时使用分析测试，使用各种生物样品(如尿液、血清、血浆、血液、唾液)日常识别或监测与健康相关的状况(例如怀孕、癌症、内分泌失调、传染病或药物滥用)。一些即时使用检测基于特异性结合对之间的高度特异性相互作用，例如抗原/抗体、半抗原/抗体、凝集素/碳水化合物、载脂蛋白/辅因子和生物素/(链霉)亲和素。在一些即时使用装置中，使用测试条进行测定，其中将特异性结合对成员连接到可移动材料(例如金属溶胶或由乳胶或玻璃制成的珠子)或固定基材(例如玻璃纤维、纤维素条或硝酸纤维素膜)上。其他即时使用装置可以包括光学生物传感器、光度生物传感器、电化学生物传感器或其他类型的生物传感器。用于执行本发明方法的即时使用装置的合适生物传感器包括具有光学或声学读取器的“卡”或“芯片”。生物传感器可以配置为允许将收集的数据以电子方式传输给医生进行解释，从而可以构成电子医学的基础，患者无需去看医生或到诊所即可进行诊断和监测。

样品中代谢物的检测可以使用允许检测一种或多种代谢物(例如本文所述的那些)的样品捕获装置进行，例如侧流装置(例如侧流测试条)。

本发明的测试条包括从上游样品施加区到测试部位的流动路径。例如，流动路径可以是从样品施加区通过流动区到捕获区。流动区可以包含与分析物或分析物类似物相互作用的可移动标记物，捕获区包含与分析物或分析物类似物结合以检测样品中分析物的存在的试剂。

例如，通常其中包含已附在彩色标记上的试剂，从而允许在不添加其他物质的情况下对允许可见检测测定结果的迁移测定装置的示例例如参见美国专利No.4,770,853(通过引用并入本文中)。有许多市售侧流型测试及专利公开了在分析物流经测试条上的多个区域时检测大分析物(分子量大于1000道尔顿)的方法。示例参见美国专利No.5,229,073；5,591,645；4,168,146；4,366,241；4,855,240；4,861,711；5,120,643(通过引用将这些专利并入本文中)。多区侧流测试条在美国专利No.5,451,504、5,451,507和美国专利No.5,798,273(通过引用将其并入本文中)中进行了公开。美国专利No.6,656,744(通过引用将其并入本文中)公开了一种侧流测试条，其中标记通过链霉亲和素-生物素相互作用与抗体结合。

流通型测定装置的设计部分是为了省略与试纸测定相关的培养和洗涤步骤。流通型免疫测定装置涉及与加入液体样品的多孔膜或过滤器结合的捕获试剂(例如一种或多种抗体)。当液体流过膜时，目标分析物(如蛋白质)与捕获试剂结合。加入样品之后加入(或同时加入)检测试剂，例如标记的抗体(例如，金结合的或彩色乳胶颗粒结合的蛋白质)。或者，检测试剂可以以允许检测试剂与样品混合从而标记分析物的方式放置在膜上。检测试剂的肉眼检测提供了样品中目标分析物存在的指示。代表性流通型测定装置在美国专利No.4,246,339；4,277,560；4,632,901；4,812,293；4,920,046；和5,279,935；美国专利公开No.2003/0049857和2004/0241876；及WO 08/030546中进行了描述，通过引用将其并入本文中。迁移测定装置通常其中包含已附在彩色标记上的试剂，从而允许在不添加其他物质的情况下允许可见检测测定结果。参见，例如，美国专利No.4,770,853；PCT公开No.WO 88/08534。

有许多市售侧流型测试及专利公开了检测大分析物(分子量大于1000道尔顿)的方法。美国专利No.5,229,073描述了一种用于测量血浆脂蛋白水平的半定量竞争性免疫分析侧流方法。该方法利用多个包含固定抗体的捕获区或线来结合标记的和游离的脂蛋白，从而给出半定量结果。此外，美国专利No.5,591,645提供具有至少两个部分的色谱测试条。第一部分包括可移动示踪剂，第二部分包括能够与分析物结合的固定结合剂。以下专利文件中公开了用于大分析物的侧流测试的其他示例：美国专利No.4,168,146；4,366,241；4,855,240；4,861,711；和5,120,643；WO 97/06439；WO 98/36278；和WO 08/030,546，通过引用将其并入本文中。

本文所述装置通常包括吸收材料条(例如微孔膜)，在一些情况下，吸收材料条可以由不同的物质制成，每种物质在各区域中彼此连接，这些区域可以邻接和/或重叠。在一些实施例中，吸收条可以固定在支持性非相互作用材料(例如非织造聚酯)上，例如，以提高吸收条的刚度。每个吸收条内的区域可以不同地包含检测和/或定量特定待测分析物(例如，本文公开的一种或多种蛋白质)所需的特异性结合配偶体和/或其他试剂。因此，这些区域可以被视为测试装置内的功能部分或功能区域。

通常，流体样品在吸收条近端被引入吸收条，例如通过浸渍或点样。采用本领域技术人员熟知的方法采集或获取样品。含有特定待测蛋白质的样品可以从任何生物来源获得。在特定实施例中，生物来源是尿液。样品可以在测定之前被稀释、纯化、浓缩、过滤、溶解、悬浮或以其他方式处理以优化免疫测定结果。流体通过吸收条的所有功能区域向远侧迁移。流体在各个功能区的最终分布取决于吸附能力和所用材料的尺寸。

在一些实施方案中，本文其它地方描述的多孔固体支持物，例如硝化纤维素，优选是片或条的形式。这种片或条的厚度可在较宽范围内变化，例如大约0.01至0.5mm、大约0.02至0.45mm、大约0.05至0.3mm、大约0.075至0.25mm、大约0.1至0.2mm，或大约0.11至0.15mm。这种片或条的孔径可类似地在较宽范围内变化，例如大约0.025至15微米，或更具体地大约0.1至3微米；但是，孔径并非选择固体支持物的限制因素。固体支持物的流速(若适用的话)也可在较宽范围内变化，例如大约12.5至90秒/cm(即50至300秒/4cm)、大约22.5至62.5秒/cm(即90至250秒/4cm)、大约25至62.5秒/cm(即100至250秒/4cm)、大约37.5至62.5秒/cm(即150至250秒/4cm)或大约50至62.5秒/cm(即200至250秒/4cm)。

使用测定装置时要考虑的另一个共同特征是检测分析物(例如本文所述的一种或多种蛋白质)和捕获试剂(例如一种或多种抗体)之间复合物形成的手段。检测器(也称为检测试剂)用于此目的。检测器可以集成到测定装置中(例如包括在结合垫中)，或者可以从外部来源施加到装置上。

检测器可以是单一试剂或共同用于检测目的的一系列试剂。在一些情况下，检测试剂是对分析物具有特异性的标记结合配偶体(例如针对目标特定蛋白质的金结合抗体)。

在其他情况下，检测试剂共同包括对分析物具有特异性的未标记的第一结合配偶体和对第一结合配偶体具有特异性的标记的第二结合配偶体等。因此，检测器可以是对本文所述蛋白质具有特异性的标记抗体。检测器也可以是对目标蛋白质具有特异性的未标记的第一抗体和与未标记的第一抗体特异性结合的标记的第二抗体。在每种情况下，检测试剂特异性地检测分析物-捕获试剂复合物的结合分析物，因此，检测试剂优选基本上不与捕获试剂或位于分析物捕获区域中的其他组分结合或反应。检测器的这种非特异性结合或反应可能提供假阳性结果。任选检测试剂可特异性识别存在于二次捕获区域中的阳性对照分子(例如用于标记的蛋白质A检测器，或标记的蛋白质G检测器，或标记的抗人Ab(Fc)的非特异性人类IgG)。

流通装置的构造和设计

流通装置包括固定在固体支持物(通常是微量滴定板或膜(例如硝酸纤维素、尼龙或PVDF))上的捕获试剂(例如一种或多种抗体)。在一个简单的代表性形式中，流通装置的膜与吸收层进行功能或物理接触，吸收层充当通过膜抽取流体样品的储器。任选在捕获试剂固定后，可以封闭膜上任何剩余的蛋白质结合位点(在样品施加之前或同时)，以最大限度地减少非特异性相互作用。

在流通装置的操作中，将流体样品置于与膜接触。通常，流通装置还包括样品施加区(或储器)，以接收和暂时保留所需体积的流体样品。样品通过膜基质。在该过程中，样品中的分析物(例如一种或多种蛋白质，例如本文所述的一种或多种蛋白质)可以与固定的捕获试剂(例如一种或多种抗体)特异性结合。在需要检测分析物-捕获试剂复合物的情况下，可以将检测试剂(例如与一种或多种蛋白质特异性结合的标记抗体)与样品一起添加，或者可以在添加样品后再添加含有检测试剂的溶液。如果分析物被捕获试剂特异性结合，则可在膜表面上观察到归因于特定检测试剂的特性。可以在过程中的任何时间增加任选洗涤步骤，例如，在施加样品之后，和/或在施加检测试剂之后。

侧流装置的构造和设计

侧流装置是本领域熟知的。简而言之，侧流装置是一种本质是测试条的分析装置，被怀疑含有目标分析物的测试样品流体流过测试条。测试流体和任何悬浮的分析物可以沿测试条流到检测区，在检测区中分析物(如果存在的话)与捕获剂和检测剂相互作用，从而指示分析物的存在、不存在和/或数量。

已经公开了许多侧流分析装置，包括美国专利No.4,313,734；4,435,504；4,775,636；4,703,017；4,740,468；4,806,311；4,806,312；4,861,711；4,855,240；4,857,453；4,943,522；4,945,042；4,496,654；5,001,049；5,075,078；5,126,241；5,451,504；5,424,193；5,712,172；6,555,390；6,258,548；6,699,722；6,368,876和7,517,699中示出的那些，通过引用将其并入本文中。

许多侧流装置是一步侧流测定，其中将生物流体放置在吸收条上的样品区中(尽管可以使用非吸收性材料，并且例如通过将表面活性剂施加到材料上使其具有吸收性)，并允许其沿吸收条迁移，直到液体接触与液体中的分析物(例如一种或多种蛋白质)相互作用的特异性结合配偶体(例如抗体)。一旦分析物与结合配偶体相互作用，信号(例如荧光或其他可见染料)指示相互作用已经发生。多个离散的结合配偶体(例如抗体)可以放置在条上(例如平行线)，从而检测液体中的多种分析物(例如两种或多种蛋白质)。测试条还可以包含对照指示剂，即使在测试条上没有看到指示分析物存在(或不存在)的阳性信号，对照指示剂也会提供测试已充分执行的信号。

侧流装置具有本领域同样熟知的多种物理形式。本发明设想了以适当的功能关系支撑和/或容纳侧流装置基本部件的任何物理形式。

侧流装置特定实施方案的基本部件在图1和图2中示出，其包括样品垫、结合垫、迁移膜和吸收垫。

样品垫(例如图1和图2中所示的样品垫)是最初接收样品的侧流装置部件，并且可以脱除样品中的微粒。在可用于构建样品垫的各种材料(例如玻璃纤维、编织纤维、筛网、非织造纤维、纤维素纤维或纸)中，如果在特定应用中较大的床体积是一个因素，则纤维素样品垫可能比较有益。样品垫可以采用一种或多种释放剂处理，例如缓冲液、盐、蛋白质、去污剂和表面活性剂。所述释放剂可用于例如促进结合垫成分的再溶解，并阻断侧流装置其他部件中的非特异性结合位点，例如硝化纤维素膜。代表性的释放剂包括例如海藻糖或葡萄糖(1％-5％)、PVP或PVA(0.5％-2％)、吐温20或Triton X-100(0.1％-1％)、酪蛋白(1％-2％)、SDS(0.02％-5％)和PEG(0.02％-5％)。

关于迁移膜，可用于侧流装置的膜类型包括但不限于硝化纤维素(包括纯硝化纤维素和改性硝化纤维素)和直接浇铸在聚酯载体、聚偏二氟乙烯或尼龙上的硝化纤维素。

结合垫(例如图1和图2中所示结合垫)用于容纳检测试剂等。适用于结合垫的材料包括玻璃纤维、聚酯、纸或表面改性聚丙烯。

包含在结合垫中的检测试剂通常在施加测试样品时释放到溶液中。结合垫可以采用各种物质处理从而影响检测试剂释放到溶液中。例如，结合垫可以采用PVA或PVP(0.5％至2％)和/或Triton X-100(0.5％)处理。其他释放剂包括但不限于羟丙基甲基纤维素、SDS、Brij和β-乳糖。在任何给定的应用中可以使用两种或更多种释放剂的混合物。

吸收垫用于增加进入装置的样品的总体积。例如，这种增加的体积可用于洗掉膜上未结合的分析物。多种材料中的任一种可用于制备吸收垫，例如纤维素过滤器或纸。在一些装置实施方案中，吸收垫可以是纸(即纤维素纤维)。本领域技术人员可以根据例如其厚度、可压缩性、可制造性和床体积的均匀性来选择纸吸收垫。制成的吸收剂的体积吸收可以通过改变吸收垫的尺寸(通常是长度)来调节。

在侧流装置的特定实施方案的操作中，将包含目标分析物(例如本文所述的一种或多种蛋白质)的流体样品施加到样品垫。在一些实施例中，可以通过将包含样品垫的装置的端部浸入到样品(例如尿液)中或通过将样品直接施加到样品垫上来将样品施加到样品垫上。

样品通过，例如毛细作用从样品垫输送到结合垫。在结合垫中，目标分析物，例如目标蛋白质，可以结合(或被结合)移动的或可移动的检测试剂，例如抗体(例如识别本文所述的一种或多种蛋白质的抗体)。例如，蛋白质分析物可以与包含在结合垫中的标记的(例如，金结合的或彩色乳胶颗粒结合的)抗体结合。然后，与检测试剂复合的分析物可流向检测线，复合物在此可进一步与固定在附近检测线处的分析物-特异性结合配偶体(例如结合特定蛋白质的抗体、抗-半抗原抗体或链霉亲和素)相互作用。在一些实施例中，与检测试剂(例如金-结合抗体)复合的蛋白质可进一步与固定在附近检测线处的未标记的氧化抗体结合。检测由于标记物(例如，金或彩色乳胶)在附近检测线的局部区域中积累而形成的复合物。对照线可以包含可以在分析物存在或不存在的情况下与检测试剂结合的固定的检测试剂-特异性结合配偶体。即使在没有目标分析物的情况下，对照线处的这种结合指示测试正确执行。

在一些实施方案中，对照线检测IgG、IgD、IgA或尿液另一种成分之一的存在。在一些实施方案中，对照线检测糖蛋白、分泌性IgA、乳铁蛋白、溶菌酶和过氧化物酶或唾液另一种成分之一的存在。

测试结果可以直接目测，也可以使用读取器(例如扫描仪)进行测量。读取器装置可以检测颜色、荧光、发光、放射性或源自读出区域(例如，检测线和/或对照线)标记试剂的任何其他可检测标记物。

在侧流装置的另一个实施方案中，可以存在与测试结果中的检测线平行或垂直(或以任何其他空间关系)定位的第二(或第三、第四或更多)条检测线。此特定实施方案的操作与本文别的地方描述的操作相似，但还考虑：(i)对第二分析物(例如另一种抗体)具有特异性的第二检测试剂也可以包含在结合垫中，和(ii)第二检测线将包含对第二分析物(例如样品中的第二种蛋白质)具有亲和力的第二种特异性结合配偶体。类似地，如果包括第三(或更多)检测线，则该检测线将包含对第三(或更多)分析物具有亲和力的第三(或更多)特异性结合配偶体。

在一些实施方案中，对照线与检测线对比产生来自本发明诊断系统的测试结果。在某些情况下，当对照线检测的强度水平比检测线更高时，得到有效结果。例如，当对照线至少比检测线深5％或更多，例如深10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％时，结果有效。在某些情况下，当对照线至少比检测线深0.5倍或更多，例如深1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍或更多时，结果有效。

即时诊断和风险评估系统

本发明的系统可以应用于即时检测。美国专利No.6,267,722、6,394,952和6,867,051公开和描述了用于诊断和评估某些医疗风险的系统，其内容并入本文中。这些系统设计用于对患者进行检查和检验的现场护理点，以及用于远离现场的操作。这些系统被设计为接受患者数据形式的输入，包括但不限于生化测试数据、物理测试数据、历史数据和其他此类数据，并处理和输出信息，如与医疗诊断或疾病风险指示相关的数据。患者数据可以包含在系统中，例如医疗记录或病史，或者可以作为来自医学测试或程序的信号或图像输入，例如免疫测定测试数据、血压读数、超声结果、X射线或MRI结果，或以任何其他形式引入。特定的测试数据可以被数字化、处理并输入到医疗诊断专家系统中，在那里与其他患者信息整合。系统的输出是疾病风险指数或医学诊断。

即时检测是指可以在较快时间范围内完成的实时诊断测试，从而测试的执行速度比不使用该系统的相当测试更快。例如，本文公开和描述的示例性免疫测定可以在比相应的ELISA测定明显更短的时间内进行，例如在不到半小时内进行。此外，即时检测是指可以在现场快速进行的检测，例如在医生办公室、床旁、紧急(stat)实验室、急诊室或其他此类场所，尤其是需要快速准确地提供结果的地方。

在示例性实施方案中，即时诊断和风险评估系统包括用于读取患者数据的读取器、设计为读取器读取的测试装置以及分析数据的软件。塑料外壳中的测试条装置设计与读取器一起使用，任选包括符号体系，例如字母数字字符条形码或其他机器可读代码，还提供设计用于分析测试条产生数据的软件。

在一些实施方案中，读取器是指用于检测和/或定量数据(例如测试条上的数据)的仪器。数据可以肉眼可见，但并不需要可见。此类读取器在上述被并入的美国专利No.6,267,722、6,394,952和6,867,051中进行了公开和描述。反射读取器是指适于使用反射光(包括荧光或任何波长的电磁辐射)读取测试条的仪器。反射可以使用光电检测器或其他检测器(例如电荷耦合二极管(CCD))检测。示例性反射读取器包括适于接收测试条、发光二极管、光纤、感测头的盒槽，包括用于沿测试条定位感测头的装置、读取光电检测器输出和控制发光二极管开关操作的控制电路、存储原始和/或处理数据的存储器电路以及光电检测器，例如硅光电二极管检测器。应当理解的是，颜色变化是指颜色的强度或色调的变化，或者可以是没有颜色存在时出现颜色或颜色消失。

在一些实施方案中，将样品施加到诊断免疫测定测试条上，并产生彩色或黑色带。对于目标浓度范围，由测试条的测试区域(或检测区)中的彩色标记反射的颜色强度与被测样品中存在的分析物的数量成正比或以其他方式相关。根据本实施方案，使用适于读取测试条的读取器装置(例如反射读取器)读取所产生的颜色强度。测试条的测试区域(或检测区)中的彩色标记反射的颜色的强度与被测样品中存在的分析物的数量成正比。换句话说，测试区域中线的颜色越深表示分析物的含量越高，而测试区域中线的颜色越浅表示分析物的含量越低。所产生的颜色强度，即彩色线的深或浅使用适于读取测试条的读取器装置(例如反射读取器)读取。

由读取器装置获得的反射测量与样品中分析物的存在和/或含量相关。读取器沿测试条读取多个读数，并获得用于生成结果的数据，指示样品中分析物的存在和/或含量。系统可以将这些数据与其失调、病症或风险的存在相关联。

正如本文别的地方提到的那样，除了读取测试条之外，读取器可以(任选)适于读取存在于测试条或外壳上的符号体系，例如条形码，并且编码与测试条装置和/或测试结果和/或患者、和/或试剂或其他所需信息相关的信息。通常，相关信息存储在远程计算机数据库中，但也可以手动存储。此外，可以在使用装置时印上符号，并将信息编码在其中。

实施例

将参照下述实验实施例进一步对本发明进行详细描述。除非另有说明，这些实施例仅用于说明目的，而非进行限制。因此，本发明决不应被解释为限于以下实施例，而是应被解释为包括由本文提供的教导而变得明显的任何和所有变化。

无需进一步描述，相信本领域普通技术人员可以使用前述描述和以下说明性实施例来制备和利用本发明的化合物并实施要求保护的方法。因此，以下工作实施例具体指出了本发明的优选实施方案，并且不应被解释为以任何方式限制本发明的其余部分。

实施例1：用于检测尿样中NRTI的系统

TDF/FTC(Truvada^TM)被批准用于HIV感染的暴露前预防(PrEP)。依从性对于PrEP的成功非常重要，但目前的依从性测量(自我报告)和血浆替诺福韦(TFV)水平不足以用于实时依从性监测。为了开发和验证用于测量TDF水平的全血或血浆测定以客观地监测对PrEP的依从性，进行了三项队列研究以评估用于检测前药NRTI富马酸替诺福韦酯(TDF)的活性代谢物TFV的系统。队列1是一项横断面研究，在基于TDF的方案中，10名HIV阳性受试者的HIV病毒载量检测不出来；队列2是一项对10名健康受试者进行的Truvada单剂量研究，以评估7天内血浆和尿液中TFV的清除率；队列3是一项为期16周的研究，10名HIV阴性受试者每天接受PrEP，以评估血浆和尿液之间随时间推移的一致性。

实施例2全血或血浆测定的开发

全血或血浆中的抗逆转录病毒浓度可能有助于监测对PrEP的依从性。替诺福韦是一种用于监测依从性的有吸引力的药物，因为它的血浆半衰期为17小时，细胞内半衰期为150小时(Hawkins 2005)，可以在全血或血浆中检测数天。初步数据表明，可以可靠地测量全血或血浆中的TFV水平，并且全血或血浆中的TFV检测反映了口服TDF或TAF后1至至少7天的窗口内的药物使用情况。

没有标准的依从性测量可以实时评估接受TDF或TAF以预防或治疗HIV感染的患者的依从性。如上所述，用于TDM的全血或血浆测定已被证明在提高几个不同领域的依从性方面具有明显的好处，当用作标准临床评估的辅助手段时，其缺点很少。事实上，在难治性高血压患者中，一项大型研究发现，当患者被告知无法检测到药物并提供其它咨询时，在未增加治疗强度的情况下，血压控制得到显著改善(Brinker 2014)。全血或血浆TFV评估可以快速提供有关某人在测试时是否正在执行PrEP或抗逆转录病毒治疗(ART)以及某人是否充分执行PrEP而保护他们免受HIV感染的信息。测试表明，根据他们最近的全血或血浆TFV水平，患者或者没有得到保护免受HIV感染(全血或血浆TFV浓度<10ng/mL)，或者得到有效治疗。

在正在进行的试验中，正在研究其他基于药代动力学(PK)的依从性测量，基于全血或血浆的依从性筛查的最终有效性及其在临床环境中的有用性源自该测定和研究设计的三个创新方面。

1.全血或血浆TFV检测的特定窗口期。全血或血浆TFV评估填补了血浆/细胞内和毛发评估留下的空白，提供了至少一周内药物依从性的信息：单一血浆浓度仅反映了小的暴露窗口(大约2-3天)(Nettles 2006；Clevenber 2002；Wertheimer 2006)，而毛发分析和细胞内浓度反映了数周至数月的平均药物暴露量(Liu 2014；Hawkins 2005)。

2.检测的非侵入性质。全血或血浆TFV浓度可能是理想的依从性标记物，因为它对于有感染HIV风险的个体来说是初步高度可接受的。目前，对于接受PrEP或ART方案的人员的复查来说，血液检测被作为当前临床流程的一部分，并且这项技术不需要从患者身上采集额外的样品。

3.全血或血浆测定非常适合开发即时检测分析。这项研究代表了获得使用全血或血浆检测来提高依从性的概念证明能力，以便为正在进行的将其转变为即时检测的努力提供信息。该检测对TFV具有敏感性和特异性，不需要特定技能，成本低廉，并且易于收集和处理。如果该检测方法被这种人群接受，它可以用于有HIV感染风险的群体(异性恋女性和男性、静脉吸毒者、血清不一致的夫妇等)，以提高依从性，进一步改善HIV预防工作。就像HIV阳性患者的病毒载量测试一样，全血或血浆监测的结果可能用于使患者参与风险意识和使用PrEP的的耻辱的更大问题。

在此引用的每项专利、专利申请和出版物的公开内容均通过引用整体并入本文中。虽然已经参考具体实施方案对本发明进行了公开，但是，显然，本领域的其他技术人员可以在不背离本发明的真实精神和范围的情况下设计本发明的其他实施方案和各种变化。所附权利要求旨在解释为包括所有此类实施方案和等效的各种变化。

Claims (29)

1.一种监测个体对暴露前预防的依从性的方法，所述方法包括测量个体全血或血浆样品中选自核苷酸逆转录酶抑制剂(NRTI)化合物的代谢物替诺福韦(TFV)和替诺福韦-二磷酸酯(TFV-DP)的浓度，确定TFV浓度为约100ng/mL或更高或TFV-DP浓度为100ng/mL或更高来指示依从性。

2.一种咨询个体感染HIV风险的方法，所述方法包括测量个体全血或血浆样品中选自核苷酸逆转录酶抑制剂(NRTI)化合物的代谢物替诺福韦(TFV)和替诺福韦-二磷酸酯(TFV-DP)的浓度，确定TFV浓度为约100ng/mL或更低或TFV-DP浓度为175ng/mL或更低来指示感染HIV的风险。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述代谢物是TFV。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述代谢物是TFV-DP。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述NRTI化合物是富马酸替诺福韦酯(TDF)和替诺福韦艾拉酚胺(TAF)中的至少一种。

6.一种在有HIV感染风险的个体中预防HIV感染的方法，所述方法包括：

向个体施用包含NRTI化合物的治疗方案，所述NRTI化合物选自包括富马酸替诺福韦酯(TDF)和替诺福韦艾拉酚胺(TAF)的组，其中所述治疗方案包括NRTI化合物的给药方案；

测定个体的全血或血浆样品中选自TFV和TFV-DP的代谢物的浓度；

确定浓度TFV是大约100ng/mL或更低或TFV-DP浓度是175ng/mL或更低，

修改治疗方案。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述修改治疗方案的步骤包括修改NRTI化合物的给药方案。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述修改给药方案的步骤包括开始事件驱动给药。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中所述NRTI化合物配制成片剂或胶囊。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述修改给药方案的步骤还包括向个体施用片剂或胶囊分配器，所述分配器记录有关个体消耗NRTI化合物的数据。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述片剂或胶囊分配器进一步传输有关个体消耗NRTI化合物的数据。

12.根据权利要求6所述的方法，其中所述修改治疗方案的步骤包括施用NNRTI化合物或INSTI化合物。

13.一种鉴定受试者生物样品中代谢物的方法，所述方法包括将生物样品应用于系统，其中所述系统包括至少一种用于检测代谢物和至少一种与所述代谢物特异性结合的分子的方法，另外其中所述代谢物是NRTI化合物的代谢物。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述系统包括免疫测定。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述系统包括基于实验室的方法。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述基于实验室的方法是LC-MS/MS。

17.根据权利要求13-16中任一项所述的方法，其中所述生物样品是选自包括尿液样品、唾液样品、粘液样品、全血样品、血浆样品和乳汁样品中的至少一种样品。

18.根据权利要求13-17中任一项所述的方法，其中当检测到或未检测到NRTI化合物时诊断为存在感染HIV的风险。

19.根据权利要求13-18中任一项所述的方法，其中所述NRTI化合物选自包括TDF和TAF的组。

20.一种试剂盒，所述试剂盒包括用于检测受试者生物样品中的代谢物的系统，其中所述代谢物是NRTI化合物的代谢物，所述NRTI化合物选自富马酸替诺福韦酯(TDF)和替诺福韦艾拉酚胺(TAF)中的至少一种。

21.根据权利要求20所述的试剂盒，其中所述生物样品是选自包括尿液样品、唾液样品、粘液样品、全血样品、血浆样品和乳汁样品中的至少一种样品。

22.根据权利要求20或21所述的试剂盒，其中所述检测代谢物的系统包括免疫测定。

23.根据权利要求20-22中任一项所述的试剂盒，其中所述检测代谢物的系统包括即时检测装置。

24.权利要求20-23中任一项所述的试剂盒用于监测受试者中NRTI化合物的存在的用途。

25.权利要求20-23中任一项所述的试剂盒用于监测受试者对治疗方案依从性的用途。

26.权利要求20-23中任一项所述的试剂盒用于监测受试者对预防方案依从性的用途。

27.权利要求20-23中任一项所述的试剂盒用于监测受试者对暴露前预防依从性的用途。

28.权利要求24-27中任一项所述试剂盒用于咨询受试者的用途。

29.根据权利要求28所述的用途，其中所述受试者存在感染HIV的风险。

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