CN117295952A - 用于预测溃疡性结肠炎中治疗响应的方法 - Google Patents

用于预测溃疡性结肠炎中治疗响应的方法 Download PDF

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Abstract

本发明描述了可用于检测或诊断疾病状态,优选地炎性肠病状态,鉴定炎性肠病的治疗方案和/或指示受试者对该炎性肠病的治疗方案的响应性的生物标志物。本发明还描述了能够检测生物标志物的探针以及用于确定炎性肠病状态和/或鉴定该炎性肠病状态的治疗方案的相关方法和试剂盒。

Description

用于预测溃疡性结肠炎中治疗响应的方法
以电子方式提交的参考序列表
本申请含有序列表,该序列表以电子方式经由EFS-Web作为ASCII格式化序列表提交,文件名为“JBI6452WOPCT1SEQLIST.txt”,创建日期为2022年2月10日,并且大小为24KB。经由EFS-Web提交的该序列表是本说明书的一部分并且全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明总体涉及检测或诊断疾病状态(优选地炎性肠病状态)、鉴定炎性肠病的治疗方案和/或指示受试者对该炎性肠病的治疗方案的响应性,并且提供可用于该目的的方法、试剂和试剂盒。本文提供了指示、诊断和/或可用于鉴定治疗方案和/或指示对炎性肠病状态(包括溃疡性结肠炎)的治疗方案的响应性的一组生物标志物、能够检测该生物标志物组的探针及它们的相关方法和试剂盒。
背景技术
溃疡性结肠炎(UC)是炎性肠病(IBD)的最常见形式。它是一种不可治愈的慢性免疫介导疾病,其选择性地影响结肠并且与显著的并发症(包括癌症)相关(1、2)。用一线药物诸如氨基水杨酸盐或硫嘌呤类进行长期缓解对于大多数患者来说是不可能的(3、4),这促进了靶向促炎分子或细胞的生物疗法的出现(5-10)。即使如此,大多数患者也不能实现持续的缓解,尤其是如果使用稳健的结果测量(诸如粘膜愈合)来测量响应时。为了改善结果,迫切需要对UC的免疫病理提供新的机制见解以为开发有效的靶向治疗提供信息。
失调的粘膜免疫响应是UC发病机制的核心,免疫细胞(最显著的是单核细胞和嗜中性粒细胞)局部聚积,其与组织的结构扭曲、隐窝破坏和隐窝脓肿形成相关。细胞因子是组织损伤的主要调控子,其控制免疫细胞和非免疫细胞的激活、其他炎性介质的产生/扩增以及对金属蛋白酶产生的诱导和直接损伤宿主组织的自由基的生成。细胞因子还调控吞噬作用、细胞内杀伤机制、细胞凋亡、细胞增殖,并通过控制粘附分子和趋化因子的表达来协调免疫细胞向炎症部位的归巢。因此,靶向单个细胞因子或产生它们的细胞是UC中最有效的治疗策略。最近批准的用于UC的生物疗法是优特克单抗(ustekinumab),其为靶向白介素(IL)12和IL23共同的p40亚基的单克隆抗体(mAb)。选择性靶向IL23是另一种在概念上有吸引力的方法,因为IL23与皮肤(11)、脑(12)、关节(13)和肠(14、15)的免疫介导的炎性疾病(IMID)密切关联。过度表达IL23的转基因小鼠患上多系统炎性疾病,包括肠道中的严重嗜中性粒细胞性炎症(16)。在UC的临床前模型中,IL23的特异性p19亚基的遗传缺失或治疗性中和显著减弱结肠炎(17、18)。尽管IL23在人疾病中的作用没有很好地定义,但其刺激先天淋巴细胞和适应性淋巴细胞的效应子功能,触发IL17A、IL17F、干扰素-γ(IFNγ)和GM-CSF的产生(19)。目前正在进行评价选择性IL23阻断的功效的多个临床试验,在高级临床开发中使用至少4种不同的抗IL23p19亚基单克隆抗体。然而,存在关于靶向IL23的担忧,因为其调控的下游途径也涉及组织恢复。例如,IL22是由IL23调控的关键细胞因子之一,并且几条证据表明IL22在肠道中发挥重要的保护作用。IL22诱导抗菌肽的产生,并通过促进LGR5+肠上皮干细胞增殖而参与急性损伤后的肠上皮屏障恢复(20)。这些数据已经激起了对利用IL22以促进IBD上皮损伤恢复的可能性的兴趣,并且评价重组IL22施用的早期临床试验最近已经开始(NCT02749630)。令人困惑的是,在几种慢性IBD模型中,已显示IL22是致病的(21)。
因此,现在需要对IL23/IL22轴生物学的新见解(特别是在人疾病中)以帮助调和这些差异。理解在患有炎性肠病(IBD)(并且特别地是溃疡性结肠炎(UC))的患者的患病组织中和在多种结肠炎模型中的IL23和IL22响应性转录模块和因果网络的临床意义和功能意义,可以得到更好的对治疗方案的结果的预测和/或更好的溃疡性结肠炎的治疗方案。
发明内容
在一个总的方面,本发明涉及能够检测一组生物标志物的分离的探针集,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白(vanin)1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素(olfactomedin)4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA 146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白(copine)5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2 L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白(stathmin)3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、Rho GTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(disheveled binding antagonist of beta catenin 2)(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白(enkurin)、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(Chordin)(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少六种生物标志物、至少七种生物标志物、至少八种生物标志物、至少九种生物标志物、至少十种生物标志物、至少十一种生物标志物、至少十二种生物标志物、至少十三种生物标志物或至少十四种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA 146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal 1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、Rho GTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、1型白介素1受体(IL1R1)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、角蛋白6A(KRT6A)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、基质金属肽酶10(MMP10)、神经元导向因子3(NAV3)、一氧化氮合酶2(NOS2)、嗅觉素4(OLFM4)、制瘤素M受体(OSMR)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、再生家族成员1α(REG1A)、再生家族成员1β(REG1B)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、微管解聚蛋白3(STMN3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)和Wnt家族成员5A(WNT5A)。
在某些实施方案中,该生物标志物组还包括选自由以下组成的组的至少一种生物标志物:ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、载脂蛋白C1(APOC1)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、对接蛋白5(DOK5)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、组蛋白H2B 3-B型(HIST3H2BB)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、干扰素γ(IFNG)、白介素22(IL22)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、LINC01353、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、未表征LOC100506071、LOC101930114、LOC645166、LOC730183、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、金属硫蛋白1A(MTA1)、NCF4反义RNA 1(NCF4-AS1)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、线粒体RNA加工核糖核酸内切酶的RNA成分(RMRP)、核糖体蛋白侧柄亚基P0假基因2(RPLP0P2)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、分泌型卷曲相关蛋白4SFRP4)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、味觉受体2型成员31(TAS2R31)、T-框蛋白3(TBX3)、跨膜蛋白114(TMEM114)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)和含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
例如,探针可以选自由适体、抗体、亲和体、肽和核酸组成的组。
还提供了预测有需要的受试者对炎性肠病(IBD)的治疗方案的响应的方法。该方法包括(a)从受试者获得样本;(b)使样本与能够检测样本中的一组生物标志物的分离的探针集接触;以及(c)分析该生物标志物组的模式以确定样本的富集分数,其中小于0的富集分数指示该受试者比具有大于0的富集分数的受试者更可能响应该治疗方案。炎性肠病可以例如选自溃疡性结肠炎或克罗恩氏病(Crohn’s disease)。在某些实施方案中,炎性肠病是溃疡性结肠炎。例如,样本可以是组织样本或血液样本。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白、碳酸酐酶4、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2、成纤维细胞生长因子17、色氨酰tRNA合成酶、CD274分子、突触囊泡糖蛋白2B、防御素β1、膜联蛋白A1、干扰素诱导蛋白44样蛋白、白介素13受体亚基α2、泛素D和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5。
在某些实施方案中,该方法还包括向受试者施用治疗剂以治疗或预防炎性肠病。治疗剂可以是静脉内(IV)和/或皮下(SC)施用于受试者的抗IL12/23p40抗体,其中该抗体包含重链和轻链。在一个实施方案中,重链可变区包含:SEQ ID NO:1的互补决定区重链1(CDRH1)氨基酸序列;SEQ ID NO:2的CDRH2氨基酸序列;以及SEQ ID NO:3的CDRH3氨基酸序列;并且轻链可变区包含:SEQ ID NO:4的互补决定区轻链1(CDRL1)氨基酸序列;SEQ IDNO:5的CDRL2氨基酸序列;以及SEQ ID NO:6的CDRL3氨基酸序列。在另一个实施方案中,重链可变结构域氨基酸序列包含SEQ ID NO:7,并且轻链可变结构域氨基酸序列包含SEQ IDNO:8。在另选的实施方案中,重链氨基酸序列包含SEQ ID NO:10,并且轻链氨基酸序列包含SEQ ID NO:11。在优选的实施方案中,治疗剂可以是例如抗体优特克单抗。
还提供了用于预测受试者对炎性肠病的治疗方案的响应的试剂盒。该试剂盒可例如包括(a)能够检测一组生物标志物的分离的探针集,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种,诸如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14种或更多种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA 146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal 1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、RhoGTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3;以及(b)使用说明。
在某些实施方案中,能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、1型白介素1受体(IL1R1)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、角蛋白6A(KRT6A)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、基质金属肽酶10(MMP10)、神经元导向因子3(NAV3)、一氧化氮合酶2(NOS2)、嗅觉素4(OLFM4)、制瘤素M受体(OSMR)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、再生家族成员1α(REG1A)、再生家族成员1β(REG1B)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、微管解聚蛋白3(STMN3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)和Wnt家族成员5A(WNT5A)。
在某些实施方案中,能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、载脂蛋白C1(APOC1)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、对接蛋白5(DOK5)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、组蛋白H2B3-B型(HIST3H2BB)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、干扰素γ(IFNG)、白介素22(IL22)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、LINC01353、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、未表征LOC100506071、LOC101930114、LOC645166、LOC730183、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、金属硫蛋白1A(MTA1)、NCF4反义RNA 1(NCF4-AS1)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、线粒体RNA加工核糖核酸内切酶的RNA成分(RMRP)、核糖体蛋白侧柄亚基P0假基因2(RPLP0P2)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、分泌型卷曲相关蛋白4SFRP4)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、味觉受体2型成员31(TAS2R31)、T-框蛋白3(TBX3)、跨膜蛋白114(TMEM114)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)和含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)。
在某些实施方案中,能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白、碳酸酐酶4、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2、成纤维细胞生长因子17、色氨酰tRNA合成酶、CD274分子、突触囊泡糖蛋白2B、防御素β1、膜联蛋白A1、干扰素诱导蛋白44样蛋白、白介素13受体亚基α2、泛素D和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5。
在某些实施方案中,炎性肠病可以例如选自溃疡性结肠炎或克罗恩氏病。
根据阅读以下对本发明和权利要求的详细描述,将更好地理解本发明的其他方面、特征和优点。
附图说明
结合附图进行阅读时,能够更好地理解前述发明内容和以下对本专利申请的优选实施方案的详细说明。但是,应当理解,本专利申请不限于附图中示出的精确实施方案。
图1A至图1B:探索IL23和IL22响应性转录景观(landscape)。图1A:IL23刺激cLPMC的实验图式。图1B:显示了从用重组IL23治疗的UC患者(n=5)分离的人cLPMC中差异表达的基因(DEG)的倍数变化和P值的火山图。
图2示出了IL23诱导从溃疡性结肠炎患者分离的固有层单核细胞表达IL22。实时PCR实验验证了IL23处理的固有层单核细胞(LPMC)中RNA测序的发现。在n=7名UC患者中用IL23处理的LPMC中发现增加的IL22转录物表达。
图3A至图3F示出了IL23和IL22响应性转录网络在溃疡性结肠炎中的临床意义。图3A、图3B:分别在来自UC和健康对照的结肠活检中的IL23和IL22富集分数。*P<0.0001。图3C:在来自UC患者的结肠活检中的IL22和IL23富集分数之间的相关性。图3D、图3E、图3F:在UNIFI临床试验程序中入组的UC患者中,在第8周时的临床缓解(定义为≤2的总梅奥(Mayo)分数且无子分数>1)和深度缓解(其需要组织学改善(定义为嗜中性粒细胞浸润<5%的隐窝,无隐窝破坏,且无糜烂、溃疡或肉芽组织)和内窥镜改善)根据在开始给予优特克单抗或安慰剂之前即刻取样的基线活检中的IL22富集分数分层。在图3E和图3F中,图中最左边的条形示出了安慰剂治疗的UC患者的响应率。
图4A至图4B示出了IL22响应转录物在从UC患者取样的整个活检中富集并且可以区分活性和非活性疾病。图4A:健康对照(HC)和患有活性和静息UC的患者中的IL22富集分数(通过GSVA获得)(重新定位的数据集GSE50971和GSE16879,曼-惠特尼检验(MannWhitney test),*P<0.0001)。图4B:使用在重新定位的数据集GSE50971中由IL22上调的前50个转录物的主成分分析。
图5A至图5D示出了在结肠活检中的IL23/IL22转录模块的表达预测对溃疡性结肠炎中优特克单抗的响应。在UNIFI临床试验程序中入组的UC患者中,在第8周时的临床缓解(定义为≤2的总梅奥(Mayo)分数且无子分数>1)和深度缓解(其需要组织学改善(定义为嗜中性粒细胞浸润<5%的隐窝,无隐窝破坏,且无糜烂、溃疡或肉芽组织)和内窥镜改善)根据在开始给予优特克单抗或安慰剂之前即刻取样的基线活检中的IL22富集分数分层。在图5A至图5D中,图中最左边的条形示出了安慰剂治疗的UC患者的响应率(UNIFI群组,n=550)。
图6A至图6C示出了由IL23/IL22轴调控的生物途径。图6A:上游调控子分析鉴定了观察到的转录变化的潜在驱动物。图6B:关键上游调控子向以下转录因子的会聚:NF-kB、RELA和JUN。图6C:通过IL22转录程序富集分层的已知IL22调控子的标准化表达强度。
图7A至图7H示出了因果网络分析将嗜中性粒细胞活性趋化因子的诱导鉴定为结肠上皮中IL22的关键生物活性。图7A:在人类结肠(colonoid)中由IL22调控的转录变化的途径分析。图7B:Circos图示出了由不同细胞因子调控的共有差异表达的转录物。图7C:IL22与其他促炎细胞因子之间共有的经典途径的Venn图。图7D:人类结肠中IL22和其他促炎细胞因子对编码趋化因子的转录物的调控。图7E:IL22和IL17A共处理在吸引嗜中性粒细胞的趋化因子表达中的累积效应。图7F:参与UNIKI研究的UC患者(n=550)和非IBD对照(n=18)的乙状结肠活检中吸引嗜中性粒细胞的趋化因子的相对表达。图7G:在健康对照(HC)、患有非活性和活性疾病的UC患者(GSE50971)的结肠粘膜中吸引嗜中性粒细胞的趋化因子的相对表达。图7H:IL22转录程序与趋化因子基因集(CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL8)的富集分数之间的非参数(斯皮尔曼(Spearman))相关系数。
图8A至图8B示出了在人类结肠中生成的IL22转录特征预测对优特克单抗的响应。图8A示出了呈现ROC曲线的图,其中曲线下面积为82%。图8B示出了在基于IBD患者的治疗(Ust:优特克单抗,Pbo:安慰剂)和其第8周结果(粘膜愈合)的优特克单抗开始前从IBD患者收集的活检中IL22转录特征的激活水平的图。
图9示出了选择的转录本(IL22转录特征的成员)的图,其通过AI方法鉴定以预测在用优特克单抗治疗的IBD患者中的结果。
具体实施方式
背景以及说明书全篇中引用或描述了各种出版物、文章和专利;这些参考文献中的每一者全文均以引用方式并入本文。本说明书中包括的对文件、行为、材料、装置、文章等的讨论旨在为本发明提供上下文。此类讨论并不是承认这些事项中的任一事项或全部事项均关于所公开或受权利要求书保护的任何发明形成现有技术的一部分。
除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同。否则,本文所用的某些术语具有本说明书中所述的含义。
应该注意的是,除非上下文清楚地指明,否则如本文和所附权利要求中所用的单数形式“一个/一种”和“所述/该”包括复数引用物。
除非另有说明,否则任何数值,例如本文所述的浓度或浓度范围,应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此,数值通常包括所述值的±10%。例如,1mg/mL的浓度包括0.9mg/mL至1.1mg/mL。同样,1%至10%(w/v)的浓度范围包括0.9%(w/v)至11%(w/v)。除非上下文另有明确指示,否则如本文所用,使用的数值范围明确地包括所有可能的子范围、该范围之内的所有单个数值,包括此类范围之内的整数和该范围之内的分数。
除非另有说明,否则在一系列元素之前的术语“至少”应理解为指代系列中的每个元素。本领域的技术人员将会认识到、或仅使用常规实验就能够确定本文所述发明的具体实施方案的多种等同方案。此类等同方案旨在由本发明所涵盖。
如本文所用,术语“包含”、“包括”、“具有”或“含有”或其任何其它变型应被理解为是指包括指明的整数或整数组,但不排除任何其它整数或整数组,并且旨在是非排他性的或开放式的。例如,包含元素列表的组合物、混合物、过程、方法、制品或设备不一定仅限于那些元素,而是可以包括这些组合物、混合物、过程、方法、制品或设备未明确列出或固有的其它元素。此外,除非明确地指明相反,否则“或”是指包括性的或而不是指排他性的或。例如,条件A或B由以下任一项满足:A为真(或存在)而B为假(或不存在),A为假(或不存在)而B为真(或存在),以及A和B两者为真(或存在)。
如本文所用,多个列举的要素之间的连接术语“和/或”被理解为包含单个选项和组合选项两者。例如,在两个要素由“和/或”连接的情况下,第一种选项是指在没有第二个要素的情况下适用第一个要素。第二种选项是指在没有第一个要素的情况下适用第二个要素。第三种选项是指适合一起使用第一要素和第二要素。这些选项中的任一种均被理解为落在含义内,并且因此满足如本文所用的术语“和/或”的要求。多于一种选项的并行适用性也被理解为落在含义内,并且因此满足术语“和/或”的要求。
如本文所用,在说明书和权利要求书中通篇使用的术语“由……组成”表示包括任何列举的整数或整数组,但不能将附加的整数或整数组添加到指定的方法、结构或组成中。
如本文所用,在说明书和权利要求书中通篇使用的术语“基本上由……组成”表示包括任何列举的整数或整数组,并且任选地包括不会实质上改变指定方法、结构或组成的基本或新型特性的任何列举的整数或整数组。参见M.P.E.P.§2111.03。
还应当理解,当提及优选发明的部件的尺寸或特性时,本文使用的“约”、“大约”、“大致”、“基本上”和类似的术语表示所描述的尺寸/特性不是严格的边界或参数,并且不排除在功能上相同或相似的微小变化,如本领域普通技术人员所理解的。至少,包括数值参数的这种参考将包括使用本领域已接受的数学和工业原理(例如,舍入、测量或其他系统误差、制造公差等)的变化,不会改变最低有效数字。
如本文所用,“生物标志物”是指这样的基因或蛋白质,其在样本中的表达水平或浓度与正常或健康样本的表达水平或浓度相比发生了改变或指示某种病症。本文所公开的生物标志物是其表达水平或浓度或表达时间或浓度与确定受试者是否对炎性肠病(IBD)(例如,溃疡性结肠炎和/或克罗恩氏病)的生物疗法有响应性的能力有关的基因和/或蛋白质。
如本文所用,“探针”是指能够选择性地结合预期靶生物分子的任何分子或试剂。靶分子可以是生物标志物,例如,由生物标志物编码或对应于生物标志物的核苷酸转录物或蛋白质。根据本公开,探针可由本领域的技术人员合成,或来源于适当的生物制剂。探针可经过专门设计以进行标记。可用作探针的分子的示例包括但不限于RNA、DNA、蛋白质、肽、抗体、适体、亲和体和有机分子。
如本文所用,“受试者”是指任何动物,优选地哺乳动物,最优选地人。如本文所用,术语“哺乳动物”涵盖任何哺乳动物。哺乳动物的示例包括但不限于奶牛、马、绵羊、猪、猫、狗、小鼠、大鼠、兔子、豚鼠、猴子、人等,更优选地包括人。
如本文所用,“样本”旨在包括其中可检测生物标志物的表达的细胞、组织或体液的任何取样。此类样本的示例包括但不限于活检、涂片、血液、淋巴液、尿液、唾液或它们的任何其他身体分泌物或衍生物。血液可例如包括全血、血浆、血清或血液的任何衍生物。可通过本领域技术人员已知的多种技术从受试者获得样本。
就本发明方法而言,术语“施用”意指用于治疗性地或预防性地预防、治疗或改善本文所述的综合征、障碍或疾病(例如,炎性肠病(IBD))的方法。此类方法包括在疗法过程期间的不同时间施用有效量的所述治疗剂(例如,IL23/IL22治疗剂(例如,优特克单抗)),或者以组合形式同时施用。本发明的方法应理解为涵盖所有已知的治疗性处理方案。
术语“有效量”意指在组织系统、动物或人中引起生物学响应或药物响应的活性化合物或药剂的量,而该生物学响应或药物响应正是研究人员、兽医、医生或其他临床医师所寻求的,包括预防、治疗或改善正在治疗的综合征、病症或疾病(例如,IBD)或正在治疗的综合征、病症或疾病的症状。
生物标志物组和用于检测生物标志物的探针
本发明总体涉及预测受试者对炎性肠病(IBD,例如,溃疡性结肠炎或克罗恩氏病)的治疗方案的响应性,并且提供了可用于此目的的方法、试剂和试剂盒。本文提供了预测受试者对炎性肠病的治疗方案的响应性的生物标志物。在某些实施方案中,本发明提供了一组生物标志物(例如,在特定时间点在受试者中表达的基因或蛋白质),其可用于确定治疗方案或指示对IBD的治疗方案的响应性。
本文涵盖本领域可用的用于检测生物标志物的表达的任何方法。可在核酸水平(例如,作为RNA转录物)或蛋白质水平上检测本发明的生物标志物的表达、存在或量。所谓“检测或确定生物标志物的表达”旨在包括确定本文所公开的生物标志物的蛋白质或其RNA转录物的量或存在。因此,“检测表达”涵盖其中生物标志物被确定为不表达、不被可检测地表达、以低水平表达、以正常水平表达或过表达的情况。
在某些实施方案中,本文提供了基于DNA、RNA和蛋白质的诊断方法,所述诊断方法直接或间接检测本文所述的生物标志物。本发明还提供了用于此类诊断目的的组合物、试剂和试剂盒。本文所述的诊断方法可以为定性的或定量的。定量诊断方法可用于例如将检测到的生物标志物水平与临界水平或阈值水平进行比较。在适用的情况下,定性或定量诊断方法还可包括靶标、信号或中间体的扩增。
在某些实施方案中,当利用定量诊断方法时,计算富集分数。可利用基因集变异分析(GSVA)来计算富集分数。GSVA是一种非参数、无监督的方法,用于通过基因表达数据集的样本估计基因集富集的变化。GSVA富集分数是两个总和之间的差或与0的最大偏差。正GSVA分数指示,与基因组中的所有其他基因相比,感兴趣的基因集中的基因是正富集的。负GSVA分数意指与不在基因集中的基因相比,感兴趣的基因集中的基因是负富集的。
在某些实施方案中,在核酸(例如,RNA)水平上检测生物标志物。例如,确定样本中存在的生物标志物RNA(例如,mRNA)的量(例如,以确定生物标志物表达的水平)。生物标志物核酸(例如,RNA、扩增cDNA等)可使用本领域普通技术人员已知的多种核酸技术检测/定量,包括但不限于核酸杂交和核酸扩增。
在某些实施方案中,微阵列用于检测生物标志物。微阵列可例如包括DNA微阵列;蛋白质微阵列;组织微阵列;细胞微阵列;化合物化学微阵列;以及抗体微阵列。DNA微阵列(通常称为基因芯片)可用于同时监测数千种基因的表达水平。微阵列可用于通过将在疾病状态下的表达与在正常状态下的表达进行比较来识别疾病基因。微阵列也可用于诊断目的,即,可在诊断疾病(例如,炎性肠病(IBD))之前或诊断疾病之后研究样本中基因表达水平的模式,并且这些模式可随后用于预测处于患病风险或诊断为患病的受试者中的疾病治疗方案或处于患病风险或诊断为患病的受试者对特定疾病治疗方案的响应性。
在某些实施方案中,表达产物是对应于该组生物标志物的蛋白质。在某些实施方案中检测表达产物的水平包括将样本暴露于对应于该组中的生物标志物的蛋白质的抗体。在某些实施方案中,抗体与固体表面共价连接。在某些实施方案中,检测表达产物的水平包括将样本暴露于质量分析技术(例如,质谱)。
在某些实施方案中,提供了用于检测和/或定量生物标志物蛋白质的试剂。试剂可包括但不限于结合蛋白质生物标志物的一抗、结合一抗的二抗、结合蛋白质生物标志物的亲和体、结合蛋白质或核酸生物标志物(例如,RNA或DNA)的适体(例如,SOMAmer)和/或结合核酸生物标志物(例如,RNA或DNA)的核酸。检测试剂可以为标记的(例如,荧光标记的)或未标记的。另外,检测试剂可以为游离于溶液中或固定的。
在某些实施方案中,当定量样本中存在的生物标志物的水平时,该水平可在绝对基础上或相对基础上确定。当在相对基础上确定时,可与对照进行比较,所述对照可包括但不限于来自同一患者的历史样本(例如,在特定时间段内的一系列样本)、在没有疾病或障碍(例如,IBD)的受试者或受试者群体中发现的水平、阈值和可接受的范围。
因此,本文提供了能够检测一组生物标志物的分离的探针集,该生物标志物组指示对患有炎性肠病(IBD)的受试者的治疗方案的响应性。在某些实施方案中,提供了能够检测一组生物标志物的分离的探针集,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA 146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2 L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal 1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、Rho GTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3。
在某些实施方案中,分离的探针集能够检测一组生物标志物,其包括5种或更多种、6种或更多种、7种或更多种、8种或更多种、9种或更多种、10种或更多种、11种或更多种、12种或更多种、13种或更多种、14种或更多种、15种或更多种、20种或更多种、25种或更多种、30种或更多种、40种或更多种、50种或更多种、75种或更多种、100种或更多种、150种或更多种或200种或更多种生物标志物。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少六个生物标志物、至少七个生物标志物、至少八个生物标志物、至少九个生物标志物、至少十个生物标志物、至少十一个生物标志物、至少十二个生物标志物、至少十三个生物标志物或至少十四个生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA 146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal 1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、Rho GTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、1型白介素1受体(IL1R1)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、角蛋白6A(KRT6A)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、基质金属肽酶10(MMP10)、神经元导向因子3(NAV3)、一氧化氮合酶2(NOS2)、嗅觉素4(OLFM4)、制瘤素M受体(OSMR)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、再生家族成员1α(REG1A)、再生家族成员1β(REG1B)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、微管解聚蛋白3(STMN3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)和Wnt家族成员5A(WNT5A)。
在某些实施方案中,该生物标志物组还包括选自由以下组成的组的至少一种生物标志物:ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、载脂蛋白C1(APOC1)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、对接蛋白5(DOK5)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、组蛋白H2B 3-B型(HIST3H2BB)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、干扰素γ(IFNG)、白介素22(IL22)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、LINC01353、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、未表征LOC100506071、LOC101930114、LOC645166、LOC730183、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、金属硫蛋白1A(MTA1)、NCF4反义RNA 1(NCF4-AS1)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、线粒体RNA加工核糖核酸内切酶的RNA成分(RMRP)、核糖体蛋白侧柄亚基P0假基因2(RPLP0P2)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、分泌型卷曲相关蛋白4SFRP4)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、味觉受体2型成员31(TAS2R31)、T-框蛋白3(TBX3)、跨膜蛋白114(TMEM114)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)和含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
探针可以为特异性检测生物标志物的任何分子或试剂。在某些实施方案中,探针选自由以下组成的组:适体(诸如慢解离速率修饰的适体(SOMAmer))、抗体、亲和体、肽和核酸(诸如与生物标志物的基因或mRNA杂交的寡核苷酸)。适体是特异性结合靶分子的寡核苷酸或肽。适体通常通过从较大的随机序列库中选择来产生。可用于本发明的适体的示例包括与本发明的生物标志物结合的寡核苷酸,诸如DNA、RNA或核酸类似物或肽。在一个实施方案中,适体是基于单链DNA的蛋白亲和结合试剂,诸如由SomaLogic,Inc.(Boulder,Colorado,USA)开发的SOMAmer。在正常条件下(例如,血清中的生理条件),SOMAmer折叠成以高亲和力(亚nMKd)结合靶蛋白的特定形状,但当SOMAmer变性时,它们可通过与标准DNA微阵列杂交而检测和定量。SOMAmer的这种双重性质有助于检测SOMAmer特异性结合的生物标志物。
使用方法
提供了预测有需要的受试者对炎性肠病(IBD)治疗方案的响应的方法。该方法包括(a)从受试者获得样本;(b)使样本与能够检测样本中的一组生物标志物的分离的探针集接触;以及(c)分析该生物标志物组的模式以确定样本的富集分数,其中小于0的富集分数指示该受试者比具有大于0的富集分数的受试者更可能响应该治疗方案。
炎性肠病可以例如选自溃疡性结肠炎或克罗恩氏病。在某些实施方案中,炎性肠病是溃疡性结肠炎。
例如,样本可以是组织样本或血液样本。优选地,样本是来自受试者的血清样本。
在某些实施方案中,该生物标志物组包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白、碳酸酐酶4、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2、成纤维细胞生长因子17、色氨酰tRNA合成酶、CD274分子、突触囊泡糖蛋白2B、防御素β1、膜联蛋白A1、干扰素诱导蛋白44样蛋白、白介素13受体亚基α2、泛素D和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5。
在某些实施方案中,该方法还包括向受试者施用治疗剂以治疗或预防炎性肠病。治疗剂可以是例如优特克单抗。
试剂盒
还提供了用于预测受试者对炎性肠病的治疗方案的响应的试剂盒。该试剂盒可例如包括(a)能够检测一组生物标志物的分离的探针集,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种,诸如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14种或更多种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA 146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal 1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、RhoGTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3;以及(b)使用说明。
在某些实施方案中,能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、1型白介素1受体(IL1R1)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、角蛋白6A(KRT6A)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、基质金属肽酶10(MMP10)、神经元导向因子3(NAV3)、一氧化氮合酶2(NOS2)、嗅觉素4(OLFM4)、制瘤素M受体(OSMR)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、再生家族成员1α(REG1A)、再生家族成员1β(REG1B)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、微管解聚蛋白3(STMN3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)和Wnt家族成员5A(WNT5A)。
在某些实施方案中,能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、载脂蛋白C1(APOC1)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、对接蛋白5(DOK5)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、组蛋白H2B3-B型(HIST3H2BB)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、干扰素γ(IFNG)、白介素22(IL22)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、LINC01353、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、未表征LOC100506071、LOC101930114、LOC645166、LOC730183、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、金属硫蛋白1A(MTA1)、NCF4反义RNA 1(NCF4-AS1)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、线粒体RNA加工核糖核酸内切酶的RNA成分(RMRP)、核糖体蛋白侧柄亚基P0假基因2(RPLP0P2)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、分泌型卷曲相关蛋白4SFRP4)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、味觉受体2型成员31(TAS2R31)、T-框蛋白3(TBX3)、跨膜蛋白114(TMEM114)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)和含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)。
在某些实施方案中,能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
用于本文所公开的方法的组合物包括但不限于探针、抗体、亲和体、核酸和/或适体。优选的组合物可检测来自生物样本的一组生物标志物的表达水平(例如,mRNA或蛋白质水平)。
任何组合物可以试剂盒或试剂混合物的形式提供。例如,标记探针可在用于检测生物标志物组的试剂盒中提供。试剂盒可包括测定所必需或足够的所有组分,其可包括但不限于检测试剂(例如,探针)、缓冲液、对照试剂(例如,阳性和阴性对照)、扩增试剂、固体载体、标记、说明书手册等。在某些实施方案中,试剂盒包括用于生物标志物组的探针集和固定该探针集的固体载体。在某些实施方案中,试剂盒包括用于该组生物标志物的一组探针、固体载体和用于处理待测试样本的试剂(例如,从样本中分离蛋白质或核酸的试剂)。
抗体
在一个实施方案中,可用于本发明的抗IL12/23p40抗体是单克隆抗体,优选地是人mAb,其包含分别为SEQ ID NO:1、2和3的重链互补决定区(CDR)HCDR1、HCDR2和HCDR3;以及分别为SEQ ID NO:4、5和6的轻链CDR LCDR1、LCDR2和LCDR3。
抗IL12/23p40抗体可以包含具有限定的氨基酸序列的重链可变区或轻链可变区中的至少一者。例如,在一个优选的实施方案中,抗IL12/23p40抗体包含具有重链可变区和轻链可变区的抗IL12/23p40抗体,所述重链可变区包含具有与SEQ ID NO:7有至少85%、优选地至少90%、更优选地至少95%并且最优选地100%同一性的氨基酸序列,并且所述轻链可变区包含具有与SEQ ID NO:8有至少85%、优选地至少90%、更优选地至少95%并且最优选地100%同一性的氨基酸序列。
抗IL12/23p40抗体还可包含具有确定氨基酸序列的重链或轻链中的至少一者。在另一个优选的实施方案中,抗IL12/23p40抗体包含重链可变区和轻链可变区,所述重链可变区包含具有与SEQ ID NO:10有至少85%、优选地至少90%、更优选地至少95%并且最优选地100%同一性的氨基酸序列,并且所述轻链可变区包含具有与SEQ ID NO:11有至少85%、优选地至少90%、更优选地至少95%并且最优选地100%同一性的氨基酸序列。
优选地,抗IL12/23p40抗体是优特克单抗其包含具有SEQ ID NO:10的氨基酸序列的重链和具有SEQ ID NO:11的氨基酸序列的轻链。/>
实施方案
本发明还提供了以下非限制性实施方案。
实施方案1是能够检测一组生物标志物的分离的探针集,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、Rho GTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3。
实施方案2是根据实施方案1所述的分离的探针集,其中该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少六种生物标志物、至少七种生物标志物、至少八种生物标志物、至少九种生物标志物、至少十种生物标志物、至少十一种生物标志物、至少十二种生物标志物、至少十三种生物标志物或至少十四种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2 L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、Rho GTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3。
实施方案3是根据实施方案1或2所述的分离的探针集,其中该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、1型白介素1受体(IL1R1)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、角蛋白6A(KRT6A)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、基质金属肽酶10(MMP10)、神经元导向因子3(NAV3)、一氧化氮合酶2(NOS2)、嗅觉素4(OLFM4)、制瘤素M受体(OSMR)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、再生家族成员1α(REG1A)、再生家族成员1β(REG1B)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、微管解聚蛋白3(STMN3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)和Wnt家族成员5A(WNT5A)。
实施方案4是根据实施方案1至3中任一项所述的分离的探针集,其中该生物标志物组还包括选自由以下组成的组的至少一种生物标志物:ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、载脂蛋白C1(APOC1)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、对接蛋白5(DOK5)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、组蛋白H2B 3-B型(HIST3H2BB)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、干扰素γ(IFNG)、白介素22(IL22)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、LINC01353、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、未表征LOC100506071、LOC101930114、LOC645166、LOC730183、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、金属硫蛋白1A(MTA1)、NCF4反义RNA 1(NCF4-AS1)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、线粒体RNA加工核糖核酸内切酶的RNA成分(RMRP)、核糖体蛋白侧柄亚基P0假基因2(RPLP0P2)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、分泌型卷曲相关蛋白4SFRP4)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、味觉受体2型成员31(TAS2R31)、T-框蛋白3(TBX3)、跨膜蛋白114(TMEM114)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)和含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)。
实施方案5是根据实施方案1或2所述的分离的探针集,其中该生物标志物组包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
实施方案6是根据实施方案1至5中任一项所述的分离的探针集,其中探针选自由适体、抗体、亲和体、肽和核酸组成的组。
实施方案7是一种预测有需要的受试者对炎性肠病(IBD)的治疗方案的响应的方法,该方法包括:
a.从受试者获得样本;
b.使样本与根据实施方案1至6中任一项所述的分离的探针集接触以检测样本中的一组生物标志物;
c.分析生物标志物组的模式以确定样本的富集分数,其中小于0的富集分数指示该受试者比具有大于0的富集分数的受试者更可能响应治疗方案;以及
d.基于富集决定是否用该治疗方案治疗受试者,其中小于0的分数指示治疗该受试者并且大于0的分数指示避免治疗受试者;以及/或者
e.基于分数治疗或避免治疗受试者。
实施方案8是根据实施方案7所述的方法,其中炎性肠病选自溃疡性结肠炎或克罗恩氏病。
实施方案9是根据实施方案8所述的方法,其中炎性肠病是溃疡性结肠炎。
实施方案10是根据实施方案7至9中任一项所述的方法,其中该生物标志物组包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
实施方案11是根据实施方案7至10中任一项所述的方法,其中样本是组织样本或血液样本。
实施方案12是根据实施方案7至11中任一项所述的方法,其中方法还包括向受试者施用治疗剂以治疗或预防炎性肠病。
实施方案13是根据实施方案12所述的方法,其中治疗剂是包含本文公开的氨基酸序列的IL12/23p40或其片段,并且其中抗体是优特克单抗。
实施方案14是一种用于预测受试者对炎性肠病的治疗方案的响应的试剂盒,该试剂盒包括:
a)能够检测一组生物标志物的分离的探针集,该生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种,诸如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14种或更多种生物标志物:再生家族成员1β(REG1B)、脂肪酸结合蛋白6(FABP6)、再生家族成员1α(REG1A)、II类主要组织相容性复合体DQβ1(HLA-DQB1)、II类主要组织相容性复合体DQα1(HLA-DQA1)、补体因子I(CFI)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、钠通道上皮1β亚基(SCNN1B)、恶性脑肿瘤缺失蛋白1(DMBT1)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、鸟苷酸结合蛋白4(GBP4)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、双氧化酶2(DUOX2)、载脂蛋白A1(APOA1)、碳酸酐酶4(CA4)、泛素D(UBD)、鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)、具有四三肽重复序列3的干扰素诱导蛋白(IFIT3)、t-框蛋白3(TBX3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、血管非炎性蛋白1(VNN1)、肽酶抑制剂3(PI3)、补体C3(C3)、细胞色素P450家族2亚家族B成员7假基因(CYP2B7P)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、脂质运载蛋白2(LCN2)、II类主要组织相容性复合体DPα1(HLA-DPA1)、含自由基S-腺苷甲硫氨酸结构域的蛋白2(RSAD2)、双氧化酶成熟因子2(DUOXA2)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、鸟苷酸结合蛋白5(GBP5)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、II类主要组织相容性复合体反式激活因子(CIITA)、Wnt家族成员5A(WNT5A)、上皮基质相互作用蛋白1(EPSTI1)、血清淀粉样蛋白A2(SAA2)、血清淀粉样蛋白A1(SAA1)、C-C基序趋化因子配体28(CCL28)、嗅觉素4(OLFM4)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、基质重塑相关蛋白5(MXRA5)、C-C基序趋化因子配体2(CCL2)、II类主要组织相容性复合体DRα(HLA-DRA)、C型凝集素结构域家族2成员D(CLEC2D)、干扰素诱导跨膜蛋白1(IFITM)、Spi-B转录因子(SPIB)、CD74、细胞间粘附分子1(ICAM1)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、氯离子通道辅助蛋白1(CLCA1)、II类主要组织相容性复合体DOα(HLA-DOA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、防御素β1(DEFB1)、半胱天冬酶5(CASP5)、载脂蛋白C1(APOC1)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、CD274、膜联蛋白A1(ANXA1)、胞苷/尿苷单磷酸激酶2(CMPK2)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、II类主要组织相容性复合体DMβ(HLA-DMB)、制瘤素M受体(OSMR)、跨膜蛋白119(TMEM119)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、血管非炎性蛋白2(VNN2)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、C-X-C基序趋化因子配体8(CXCL8)、肌联蛋白(TTN)、羧肽酶A2(CPA2)、微小RNA 146a(MIR146A)、骨髓基质细胞抗原2(BST2)、Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)、钙依赖膜结合蛋白5(CPNE5)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G成员1(SERPING1)、1型白介素1受体(IL1R1)、金属硫蛋白1G(MT1G)、淋巴毒素β(LTB)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、II类主要组织相容性复合体DPβ1(HLA-DPB1)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、白介素23亚基α(IL23A)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、纤溶酶原激活因子、尿激酶(PLAU)、干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)、白介素18结合蛋白(IL18BP)、桥粒芯蛋白3(DSG3)、分泌和跨膜蛋白1(SECTM1)、泛素偶联酶E2L6(UBE2L6)、膜联蛋白A6(ANXA6)、碳水化合物磺基转移酶2(CHST2)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、具有EGF样结构域1的心脏发育蛋白(HEG1)、ISG15泛素样修饰剂(ISG15)、含锌指CCCH型的蛋白12A(ZC3H12A)、C-X-C基序趋化因子配体6(CXCL6)、微管解聚蛋白3(STMN3)、含锌指CCCH型的蛋白12C(ZC3H12C)、cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(PKIG)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、丝氨酸肽酶抑制剂Kazal 1型(SPINK1)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、嗜酸性粒细胞个体发育转录本(EGOT)、配对样同源结构域1(PITX1)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、含V组和免疫球蛋白结构域的蛋白1(VSIG1)、半乳糖凝集素2(LGALS2)、含C2钙依赖性结构域的蛋白4A(C2CD4A)、鸟苷酸结合蛋白1假基因1(GBP1P1)、TNF受体超家族成员9(TNFRSF9)、基质金属肽酶10(MMP10)、HtrA丝氨酸肽酶1(HTRA1)、含kelch结构域的蛋白7B(KLHDC7B)、白介素1受体样蛋白1(IL1RL1)、Rho GTP酶激活蛋白31(ARHGAP31)、透明质酸和蛋白多糖连接蛋白3(HAPLN3)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、G蛋白亚基α15(GNA15)、β连环蛋白抑制基因2(DACT2)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、在髓系细胞上表达的触发受体1(TREM1)、白介素1α(IL1A)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、胱天蛋白酶募集结构域家族成员14(CARD14)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、C-X3-C基序趋化因子配体1(CX3CL1)、干扰素γ(IFNG)、恩库蛋白、TRPC通道相互作用蛋白(ENKUR)、肿瘤坏死因子(TNF)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、动力蛋白3(DNM3)、神经元导向因子3(NAV3)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、嗜铬粒蛋白A(CHGA)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、细胞表面相关粘蛋白16(MUC16)、雄激素依赖性TFPI调控蛋白(ADTRP)、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、肌球蛋白重链7(MYH7)、无名指蛋白183(RNF183)、制瘤素M(OSM)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)、褪黑激素受体1A(MTNR1A)、星云蛋白(NEB)、含MAM结构域的糖基磷脂酰肌醇锚1(MDGA1)、细丝蛋白C(FLNC)、分泌型卷曲相关蛋白4(SFRP4)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、伸展蛋白(SNPH)、溶质载体家族5成员2(SLC5A2)、溶质载体家族30成员2(SLC30A2)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、基质金属肽酶25(MMP25)、基质金属肽酶7(MMP7)、spexin激素(SPX)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员5(SERPINA5)、花生四烯酸15-脂氧合酶B型(ALOX115B)、含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)、CD7、补体组分4结合蛋白α(C4BPA)、含SH2结构域的蛋白1B(SH2D1B)、Glu/Asp丰富羧基端结构域Cbp/p300相互作用反式激活因子4(CITED4)、集落刺激因子2(CSF2)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、Rho家族GTP酶1(RND1)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、对接蛋白5(DOK5)、细胞色素P450家族4亚家族Z成员1(CYP4Z1)、Layilin(LAYN)、角蛋白6A(KRT6A)、白介素17C(IL17C)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、跨膜蛋白114(TMEM114)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、5-羟色胺受体3A(HTR3A)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、NMDA型谷氨酸离子受体亚基3A(GRIN3A)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、含SPOC结构域的蛋白1(SPOCD1)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、利钠肽受体1(NPR1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)、unc-13同源物A(UNC13A)、未表征LOC100506071、腱蛋白(CHRD)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、钾离子电压门控通道亚家族E调控亚基1(KCNE1)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、配对相关的同源盒2(PRRX2)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白介素22(IL22)、延伸突触蛋白3(ESYT3)、神经元正五聚蛋白1(NPTX1)、生精蛋白1(SEMG1)、前血小板碱性蛋白(PPBP)、富含亮氨酸重复跨膜神经元1(LRRTM1)、白介素36β(IL36B)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、细胞色素P450家族2亚家族A成员7(CYP2A7)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、G蛋白偶联受体37(GPR37)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、细胞色素P450家族4亚家族X成员1(CYP4X1)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员7(SERPINB7)、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、NCCRP1、HIST3H2BB、LUCAT1、LGALS17A、IL17REL、TAS2R31、MT1A、LINC01353、NCF4-AS1、LOC101930114、LOC645166、RPLP0P2、MS4A18、LOC730183、ALPPL2、DRGX、RMRP、ECEL1P2和RARRES3;以及
b)使用说明。
实施方案15是根据实施方案14所述的试剂盒,其中能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、1型白介素1受体(IL1R1)、钙激活钾离子通道亚家族N成员2(KCNN2)、角蛋白6A(KRT6A)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白1(LYPD1)、含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)、基质金属肽酶10(MMP10)、神经元导向因子3(NAV3)、一氧化氮合酶2(NOS2)、嗅觉素4(OLFM4)、制瘤素M受体(OSMR)、PDZK1相互作用蛋白1(PDZK1IP1)、IIA组磷脂酶A2(PLA2G2A)、含普莱克斯特林同源结构域和FYVE结构域的蛋白1(PLEKHF1)、具有BCH结构域的修剪同源物2(PRUNE2)、再生家族成员1α(REG1A)、再生家族成员1β(REG1B)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员1(SERPINA1)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族A成员3(SERPINA3)、溶质载体家族5成员8(SLC5A8)、溶质载体家族9成员B2(SLC9B2)、细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)、STEAP4金属还原酶(STEAP4)、微管解聚蛋白3(STMN3)、谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、跨膜蛋白173(TMEM173)、TNFAIP3相互作用蛋白3(TNIP3)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族V成员6(TRPV6)和Wnt家族成员5A(WNT5A)。
实施方案16是根据实施方案14所述的试剂盒,其中能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括选自由以下组成的组的至少五种生物标志物:ALK受体酪氨酸激酶(ALK)、载脂蛋白C1(APOC1)、与锌指结构域2B相邻的溴结构域(BAZ2B)、双糖链蛋白聚糖(BGN)、CCM2样支架蛋白(CCM2L)、细胞色素P450家族2亚家族A成员6(CYP2A6)、对接蛋白5(DOK5)、IgG的Fc片段受体Ib(FCGR1B)、含FYVE、RhoGEF和PH结构域的蛋白5(FGD5)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、成纤维细胞生长因子7(FGF7)、G蛋白偶联受体相关分选蛋白2(GPRASP2)、鸟苷酸环化酶1可溶性亚基β2(假基因)(GUCY1B2)、组蛋白H2B3-B型(HIST3H2BB)、羟基类固醇11-β脱氢酶1(HSD11B1)、干扰素γ(IFNG)、白介素22(IL22)、整合素亚基β1结合蛋白2(ITGBBP2)、白细胞免疫球蛋白样受体A5(LILRA5)、长基因间非蛋白编码RNA 471(LINC00471)、LINC01353、长基因间非蛋白编码RNA 1539(LINC01539)、长基因间非蛋白编码RNA 2099(LINCO2099)、未表征LOC100506071、LOC101930114、LOC645166、LOC730183、富含亮氨酸重复序列的蛋白63(LRRC63)、边缘系统相关膜蛋白(LSAMP)、淋巴细胞抗原6家族成员K(LY6K)、金属硫蛋白1A(MTA1)、NCF4反义RNA1(NCF4-AS1)、嗅觉受体家族2亚家族A成员7(OR2A7)、富含脯氨酸蛋白19(PRR19)、Rh血型CcEe抗原(RHCE)、线粒体RNA加工核糖核酸内切酶的RNA成分(RMRP)、核糖体蛋白侧柄亚基P0假基因2(RPLP0P2)、S100钙结合蛋白A3(S100A3)、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族B成员4(SERPINB4)、分泌型卷曲相关蛋白4SFRP4)、SH3和多个锚蛋白重复结构域1(SHANK1)、溶质载体家族22成员3(SLC22A3)、溶质载体家族8成员A3(SLC8A3)、味觉受体2型成员31(TAS2R31)、T-框蛋白3(TBX3)、跨膜蛋白114(TMEM114)、TOB1反义RNA 1(TOB1-AS1)、含血管性血友病因子A结构域的蛋白5B2(VWA5B2)和含WSC结构域的蛋白2(WSCD2)。
实施方案17是根据实施方案14所述的试剂盒,其中能够检测一组生物标志物的分离的探针集包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
实施方案18是根据实施方案14至17中任一项所述的试剂盒,其中炎性肠病选自溃疡性结肠炎或克罗恩氏病。
实施例
材料和方法
人LPMC分离:从患有内窥镜活性疾病(梅奥内窥镜子分数≥2)的UC患者(n=5)获得结肠粘膜活检。使用先前公布的非消化“走出”方法分离LPMC(Di Marco Barros等人,2016,Cell 167,203–218)。简言之,将9mm×9mm×1.5mm的细胞泡沫基质(Cellfoammatrices)(Cytomatrix PTY Ltd;Victoria,Australia)高压灭菌并在PBS中的100μg/mL大鼠尾胶原蛋白I(BD Biosciences;San Jose,CA)中在37℃下孵育30min,并在PBS中洗涤两次。在5mL洗涤培养基(RPMI 164010%FCS、β-巯基乙醇、青霉素(500U/ml)、链霉素(500mg/ml)、甲硝唑(5mg/ml)、庆大霉素(100mg/ml,Sigma-Aldrich)和两性霉素12.5mg/ml(ThermoFisher Scientific;Waltham,MA))中洗涤活检20min。在每个基质顶部上放置一个内窥镜活检,然后将基质倒置并施加压力以将活检压碎至基质中。在24孔板中放置基质(每孔1个)并用2mL RPMI 1640(补充有10%FCS、β-巯基乙醇、青霉素(100U/ml)、链霉素(100mg/ml)、甲硝唑(1mg/ml)、庆大霉素(20mg/ml)、两性霉素(2.5mg/ml)和IL-2(100U/mL,NovartisPharmaceutical UK;London,United Kingdom)覆盖。收获细胞,并用PBS 0.02mM HEPES洗涤残余的活检和空孔。使细胞悬浮液通过70mm的尼龙细胞滤网,以400g离心5分钟。
在LPMC分离后,使用血色素细胞计数器(hemochromocytometer)进行细胞计数,并且在96孔圆底板的每个孔中放置200,000个细胞直至供应耗尽。将含或不含IL23(10ng/mlBiolegend;San Diego,CA)的完全培养基添加到每个孔中至总体积为200μl,并在37℃、5%CO2下孵育4小时。然后将来自在相同条件下处理的孔的细胞合并在1.5ml无RNA酶的Eppendorf中。将Eppendorf以1200g离心5分钟,除去上清液并添加800μl Qiazol(Qiagen,Germany),并使用针和注射器机械均化。
人和小鼠类结肠:从取自无既往病史或定期用药的四个成年个体(中位年龄:48,范围[33,67],女性:2)的连续结肠活检(升结肠×2、横结肠×2、降结肠×2、直肠乙状结肠×2)分离人结肠隐窝,该四个成年个体鉴于未确诊为IBD的腹部症状进行常规结肠镜检查,并且没有肉眼可见或显微镜可见的炎症证据。所有患者均提供知情同意书(NRES/IRAS id:15/LO/1998)。随后如Sato等人先前所述进行人类结肠的建立(48)。在含有先进的Dulbecco改良Eagle培养基/F12、青霉素/链霉素(100单位/mL)、10mM HEPES、2mM Glutamax、补充剂N2(1×)和B27(1×)、50ng/mL小鼠表皮生长因子(全部来自Life Technologies;Carlsbad,CA)、1mM N-乙酰半胱氨酸(Sigma-Aldrich;St.Louis,MO)、50%体积/体积Wnt3a条件培养基、10%体积/体积R-spondin-1条件培养基、100ng/mL鼠重组诺金蛋白(noggin protein)(Peprotech;Rocky Hill,NJ)、10nM胃泌素(Sigma-Aldrich)、500nM A83-01(Bio-techne;Minneapolis,MN)、10μM SB202190(Sigma-Aldrich)和10mM烟酰胺(Sigma-Aldrich)的生长培养基中培养隐窝。最初3天将10μM Y-27632(Sigma-Aldrich)添加到培养基中。每2天更换一次培养基。将Wnt3a降低至15%体积/体积并撤除SB202190和烟酰胺5天-7天,实现了在人类结肠中向成熟上皮的分化。在分化培养基中的最后24小时期间,用人重组IL22(10ng/mL)、IL17A(50ng/mL)、TNFα(10ng/mL)、IFNγ(20ng/mL)、IL13(10ng/mL)和IL22(10ng/mL)/IL17A(50ng/mL)组合处理人类结肠。
在与上述相同的培养基中培养小鼠类结肠,但培养基不含胃泌素SB202190、烟酰胺、A83-01并添加了3μM CHIR99021(Cambridge Biosciences;Cambridge,UnitedKingdom)。为了分化它们,Wnt3a被撤除3天。在分化培养基中的最后24小时期间,用小鼠重组IL22(10ng/mL)和IL17A(50ng/mL)处理小鼠类结肠。
下一代测序和分析:
RNA提取:以类似方式处理类结肠和LPMC。裂解细胞并使用RNAeasy试剂盒(Qiagen;Hilden,Germany)提取RNA。优化此步骤,平衡定量的DNA的消除效率(Qubit dsDNAHS测定试剂盒)与RNA的量的损失(Qubit RNA BR测定试剂盒)。最佳DNA酶I浓度确定为标准浓度×5。然后使用Revertaid cDNA合成试剂盒(ThermoFisher)产生500ng的cDNA,并稀释至6.25ng/μl的浓度。将收获的类结肠放入Qiazol中,然后根据制造商的指南用RNAeasy试剂盒(Qiagen)提取RNA。使用Revertaid cDNA合成试剂盒(ThermoFisher)产生cDNA。生物分析仪分析揭示了从类结肠和整个活检提取的RNA的优异质量(RIN分数>9)。
文库制备和测序:将每个样本3μg RNA的总量用作RNA样本制备的输入材料。使用IlluminaR的NEBNextR UltraTM RNA文库制备试剂盒(NEB,Ipswich,MA)按照制造商的建议生成测序文库,并将索引码添加到每个样本的属性序列。简言之,使用附着有聚T寡核苷酸的磁珠从总RNA中纯化mRNA。在升高的温度下在NEBNext第一链合成反应缓冲液(5×)中使用二价阳离子进行片段化。使用随机六聚体引物和M-MuLV逆转录酶(RNA酶H-)合成第一链cDNA。随后使用DNA聚合酶I和RNA酶H进行第二链cDNA合成。剩余的突出端经由核酸外切酶/聚合酶活性转化成平末端。在DNA片段的3'末端腺苷化后,连接具有发夹环结构的NEBNext接头以准备杂交。为了选择长度优选为150bp-200bp的cDNA片段,用AMPureXP系统(BeckmanCoulter,Brea,CA)纯化文库片段。然后将3μl USER酶(NEB)与大小选定的接头连接的cDNA一起在37℃下使用15分钟,随后在95℃下使用5分钟,之后进行PCR。然后用Phusion高保真DNA聚合酶、通用PCR引物和Index(X)引物进行PCR。最后,纯化PCR产物(AMPure XP系统),并在Agilent Bioanalyzer 2100系统上评估文库质量。根据制造商的说明书使用HiSeq PE簇生成试剂盒cBot-HS(Illumina;San Diego,CA)在cBot簇生成系统上进行索引编码样本的聚簇。簇生成后,在Illumina HiSeq平台上对配对末端文库进行测序。
基因表达定量和差异表达分析:首先用内部Perl脚本处理Fastq文件以丢弃具有接头污染或至少10%的不确定碱基(N)或至少50%的Phred质量分数小于20的核苷酸的读段。使用TopHat v2.0.12将读段对与人基因组(GRCh37/hg19)进行比对(49)。HTSeq v0.6.1用于对唯一地和一致地映射到每个基因的读段对进行计数(50)。在原始计数矩阵中筛选所有样本中具有低表达水平的基因(即,平均计数小于3),然后过滤出小于3的平均读段对数,按照Anders等人提出的策略归一化(50)。
通过在R(53)和Stan(54)中实施的不同截距层次建模方法(51-53)鉴定差异表达的基因(DEG)。将基因计数建模为依赖于细胞因子处理的负二项式变量以及说明来自同一供体的重复测量结果和通过PCA和层次聚簇检测到的额外样本相似性的协变量。通过将复制的数据集与实际数据进行比较的后验预测模拟来评估估计的统计模型的质量。用Benjamini和Hochberg方法校正输出p值以进行多次测试(55)。用Ingenuity路径分析(IPA,Qiagen)进行DEG列表的路径分析。(22)
基因集变异分析:为了测试每一种细胞因子调控的转录程序的激活,我们使用了基因集变异分析(GSVA)(56)来探测先前重新定位的数据集和在优特克单抗和戈利木单抗(golimumab)试验程序的背景下生成的数据集的完整转录谱。
UNIFI试验计划:UNIFI试验是评价优特克单抗的功效和安全性的随机安慰剂对照的3期临床试验(NCT02407236),并且已有报道(43)。在此研究中,首次报道了来自活检的转录数据,其与可从UNIFI群组获得的临床、内窥镜和生物标志物数据相关。在患者子集中建立治疗后,在确定的时间点对结肠活检进行取样,并立即转移至RNALater(Qiagen),并在提取RNA前储存在-80℃下。在AffymetrixHGU133 PM阵列上进行全基因组转录组学分析。根据试验方案前瞻性地记录临床数据。报告的结果包括:在第8周时的临床缓解(定义为≤2的总梅奥分数且无子分数>1)和深度缓解(其需要组织学改善(定义为嗜中性粒细胞浸润<5%的隐窝,无隐窝破坏,且无糜烂、溃疡或肉芽组织)和内窥镜改善)。所呈现的分析基于所有接受优特克单抗的患者,而不考虑剂量(130mg/kg和6mg/kg)。
体内处理:中和抗IL-22mAb(克隆IL22-01)和重组IL-22(rIL-22)由Pfizer开发和提供。每3天至4天腹膜内施用200μg的IL22-01(每只小鼠)。在第0天、第4天、第8天和第12天腹膜内施用100μg的rIL-22(每只小鼠),而在第14天扑杀小鼠。在第0天、第3天、第7天、第10天和第14天以每只小鼠100μg的剂量腹膜内施用抗CXCR2(克隆242216,R&D系统),而在第15天扑杀小鼠。
结肠LP白细胞(cLPMC)的分离:通过颈椎脱位或通过升高二氧化碳气体的浓度来对小鼠进行安乐死,然后在无菌条件下在层流柜中解剖。纵向打开结肠,用冰冷的PBS彻底清洗,并切成1mm-2mm的片,用HBSS(Gibco;Gaithersburg,MD)中的10ml 5mM EDTA、1mMHepes在37℃下在振荡水浴(300rpm)中洗涤20min。然后将组织剧烈涡旋10秒,通过100μM细胞滤网并收集在C管(MiltenyiBergisch Gladbach,Germany)中在含有10%胎牛血清、0.25mg/ml胶原酶D(Roche;Basel,Switzerland)、1.5mg/ml中性蛋白酶(Dispase)II(Roche)和0.01μg/mlDNA酶(Roche)的完全RPMI(Gibco)中,并在37℃下置于振荡水浴(300rpm)中40分钟。在40分钟孵育之前和之后,剧烈摇动C管30秒。然后使溶液通过100μM细胞滤网并用冰冷的PBS洗涤。在15ml管中,将细胞重悬于10ml的40:80珀可(Percoll)(GEHealthcare;Chicago,IL)梯度的40%级分中,并小心地置于5ml的80%级分顶部。通过在室温下以2600rpm不间断离心20分钟进行珀可梯度分离。从梯度的中间相收集LP细胞,并用冰冷的PBS洗涤。将细胞重悬于1ml PBS中,计数,并立即用于进一步实验。
细胞培养:将从TRUC或TRUCIl22-/-小鼠的结肠分离的分选的NCR-ILC3在含有10%FCS的完全RPMI(Gibco)中培养24小时,除非另外说明,存在或不存在10ng/ml IL-23和10ng/ml IL-1β。对于共培养实验,在与类结肠共培养之前,将从TRUC或TRUCIl22-/-小鼠的结肠分离的NCR-ILC3用20ng/ml IL-2、50ng/ml IL-7、10ng/ml IL-23和10ng/ml IL-1β激活48h。
基因表达分析:在1mlTRIsure(Bioline)中裂解全组织结肠片段或分选的细胞并储存在-80℃下等待进一步加工。使样本在室温下解冻并通过涡旋均化10秒。为了提取RNA,向每个样本中添加200μl氯仿,随后涡旋10秒,并在室温下孵育15分钟。将样本在4℃下以最大速度离心15分钟,并将澄清的S/N相(含有RNA)转移到新的1.5ml eppendorf管中,然后与等体积的异丙醇混合。涡旋样本,然后在室温下放置10分钟,随后在4℃下以最大速度离心8分钟。用0.5ml的75%EtOH冲洗RNA沉淀,并在室温下风干。取决于沉淀大小;将RNA溶解在10μl-100μl的无RNA酶/DNA酶的H2O中并储存在-80℃下等待进一步分析。使用NanoDrop测量每个样本中的RNA浓度。将总是少于4μg RNA的11μl的RNA样本(在同一实验的所有样本中总是含有相同量的RNA)与1μl寡dT混合,并在65℃下孵育5分钟。在孵育结束时,将RNA样本与8μl含有4μl缓冲液5×、1μl 20U/μl RNA酶抑制剂(RI)、2μl dNTP和1μl逆转录酶(RT)的逆转录混合物混合。然后通过在42℃下孵育RNA样本1小时,随后在65℃下孵育5分钟,然后在4℃下长时间孵育来完成逆转录。将cDNA样本(20μl)储存在-20℃下直至进一步使用。在LightCycler 480(Roche)上使用QuantiTect引物(Qiagen)和Quantitect SybrGreen主混合物(Qiagen)进行定量PCR。一式三份地分析样本,并且在针对管家基因β-2-微球蛋白(B2M)标准化后确定mRNA的相对表达。
微阵列分析:如上所述使用TRIsure(Bioline)从分选的细胞或从结肠组织片段(远端区域)提取RNA。根据制造商的方案,用无RNA酶的DNA酶集(Qiagen)除去污染的DNA。根据制造商的方案(Nugen;Redwood City,CA)使用Ovation PicoSL WTA系统V2合成cDNA,并根据制造商的方案(Nugen)使用Encore BiotinIL模块进行标记。根据制造商的方案(AgilentTechnologies;SantaClara,CA)使用AgilentRNA6000Nano试剂盒或Agilent RNA6000Pico试剂盒(取决于RNA的量)评估RNA和cDNA的量和质量。标记的cDNA在MouseWG-6v2.0表达谱微珠芯片(Illumina;San Diego,CA)上杂交。
统计分析:使用GraphPad Prism 8软件产生并分析所有图。除非另有说明,否则数据表示平均值或具有SD的平均值。除非另有说明,否则使用非参数曼-惠特尼检验或单因素ANOVA进行统计分析。除非另有说明,否则统计学显著性使用以下指示:*表示小于0.05的p值,**表示小于0.01的p值,***表示小于0.001的p值。
伦理批准:所有患者和健康对照在样本收集前提供知情同意书。此研究的伦理批准由盖伊和圣托马斯医院研究和开发部门(Guy’s and St Thomas’NHS Foundation TrustResearch and Development department)授予并且来自国家研究伦理服务委员会(National Research Ethics Service),REC id:15/LO/1998。
实施例1:IL23和IL22响应性转录网络预测在溃疡性结肠炎(UC)中对优特克单抗 的响应。
为了研究在UC患者的结肠中由IL23调控的分子途径,从患有活性UC的患者的结肠分离固有层单核细胞(LPMC)。用重组IL23处理LPMC,并使用高通量下一代mRNA测序(RNA测序)对IL23-响应性转录组进行作图(图1A)。为了捕获由IL23而不是其下游效应子响应引发的早期转录变化,在IL23暴露仅4小时后收获LPMC。与相对有限的暴露于IL23的时间一致,差异表达的基因(DEG)的倍数变化差异是适度的;然而,IL23诱导222种转录物的差异表达(112种上调和110种下调,以P<0.01过滤),该转录物编码细胞因子、趋化因子、生长因子、跨膜受体、转录因子、离子通道和酶(图1B)。值得注意的是,在整个转录组中,IL22是最显著上调的基因之一(倍数变化=1.69,P=3x10-12),这是用实时PCR验证的发现(图2)。具有统计显著性(FDR<0.01)的其他上调的转录物包括IFNG(倍数变化:1.77,P=4x10-14)和GZMB(倍数变化:1.40,P=3x10-6)。参与Th17/ILC3响应的转录物的增加的表达也被显著上调,该转录物包括IL17A(倍数变化:1.24,P=7x10-3)、IL17F(倍数变化:1.70,P=2x10-4)和TNFRSF8(倍数变化:1.41,P=5x10-6)(图1B)。IL23还调控免疫调控分子和跨膜受体(CTLA4、TNFRSF8、SOCS3)、生长因子(特别是FGF家族成员)、转录调控子(BATF、TBX3、HOXA5)和离子通道的表达,其中许多被下调(CLCA4、TRPC3、CACNA1F)。
与主要靶向免疫细胞的IL23不同,IL22选择性靶向肠上皮。因此,为了研究由IL22调控的分子途径,生成了人迷你肠道结肠上皮类器官系统。使用或不使用人重组IL22处理结肠类器官,并通过RNA测序对IL22-响应性转录组进行作图。IL22诱导1251种转录物的差异表达(上调:579种,下调:672种,FDR<0.01)。显著上调的转录物编码抗微生物肽(REG1A、REG1B)、粘蛋白(MUC1、MUC4、MUC12)、趋化因子(CXCL1、CXCL2、CXCL5、CXCL8)、细胞因子(TNF、IL1、IL18、IL33)、半胱天冬酶家族成员(CASP1、CASP4、CASP5、CASP10)、基质金属蛋白酶(MMP1、MMP7、MMP10)、参与活性氧物质生成的酶(DUOXA2、NOS2、SOD2)和免疫调控分子,诸如SOCS1、SOCS2、SOCS3和IDO。
接下来,确定由IL23/IL22轴调控的核心转录物是否在UC患者的患病组织中差异表达。基因集变异分析(GSVA)是测试整个转录计划是否在复杂和异质样本中富集的算法。使用由IL23或IL22诱导的前50个最高度上调的差异表达基因,评价这些细胞因子的“转录足迹”是否在UC中富集。从入组UNIFI III期临床试验的患有中度至重度UC的患者(n=550)的乙状结肠中取样经内窥镜获得的结肠活检,该临床试验是评价优特克单抗(一种阻断人IL-12和IL-23细胞因子共有的p40亚基的单克隆抗体(mAb))的功效的随机安慰剂对照试验。分析显示,与非IBD对照受试者相比,由IL23(P<0.0001,图3A)或IL22(P<0.0001,图3B)调控的转录程序在UC中均显著富集。这些发现在2个另外的独立UC患者群组中再现,其中转录组数据可在公众可获得的储存库中获得(GSE50971和GSE16879,图4A)。主成分分析显示,IL22响应性转录物的表达可区分患有活性UC的患者与患有静息UC的患者,以及对照受试者(图4B)。与IL23是IL22的重要驱动物一致,在结肠活检中IL23和IL22的富集分数之间存在显著相关性。
尽管在UC患者中,IL23和IL22响应性转录程序以群体水平富集,但在富集量上存在相当大的变化。由于这种变化不可能是由疾病严重程度的差异所驱动的(UNIFI试验程序中的所有患者都具有中等至严重的UC,梅奥内窥镜子分数为2或3),因此考虑了这种分子异质性可能表示潜在疾病免疫生物中的重要差异的可能性。如果根据IL23/IL22响应性转录本富集量的UC患者的分子分层是在生物学和/或临床上有意义的,则推断具有不同富集程度的UC患者将经历不同结果并遵循不同轨迹。为了检验此假设,根据IL23或IL22富集分数(在开始给予优特克单抗前即刻取样的结肠活检中)将来自UNIFI试验程序的患者分层,并且评价分子表型的这些差异是否影响治疗响应。对于两种细胞因子,结肠组织中的富集分数可区分优特克单抗诱导疗法的响应者和无响应者(包括130mg/kg和6mg/kg剂量的患者),尽管IL22响应性转录程序是特别地有区别的(图3D至图3F和图5A至图5D)。显著地,与未分层的患者相比,具有低IL22富集分数(ES<0)的患者中的缓解率大约为两倍,包括临床缓解(13.4%与26.6%)、粘膜愈合(15.6%与25.9%)和深度缓解(临床、内窥镜和组织学缓解的组合,11.7%与22.7%)。相反,具有高IL22富集分数的UC患者与安慰剂治疗的患者的结果大致相当。换句话说,根据在治疗前基线取样的基线活检中IL22响应性转录模块的富集量对UC患者的分层预测他们是否对优特克单抗诱导疗法有响应。
实施例2:根据IL22调控的转录程序的富集量的患者分层鉴定了治疗抗性的免疫 学机制。
由于具有IL22调控的转录组的更大富集的患者更可能经历缺乏对优特克单抗的响应,因此推断将这些患者与具有低IL22富集的患者区分开的免疫学途径可能提供对治疗抗性机制的新见解。为了探测响应者和无响应者的分子谱的差异,分析从来自UNIFI程序的UC患者取样的活检中的全基因组转录物表达变化,并进行下游效应分析(22)(IPA,Ingenuity)以预测与具有低IL22富集分数(IL22<0.25)的患者相比,在具有高IL22富集分数(IL22≥0.25)的患者中显著激活的因果效应和生物过程。总之,在具有高IL22富集分数的患者中有245种疾病或功能注释显著激活,涵盖不同的生物学过程和炎性过程。在它们之中,涉及免疫细胞运输的途径特别地被激活并且包括所记录的最大数量的功能注释。在具有高IL22富集分数的患者中,与细胞迁移相关的最高等级的因果网络连接84个节点,编码涉及嗜中性粒细胞趋化性的转录物、基质金属蛋白酶、抗微生物肽、免疫球蛋白Fc受体和先天免疫响应蛋白,包括IL1和IL6,以及先前已经涉及对生物疗法的抗性的分子,诸如TREM1和制瘤素M。
为了探测哪些介质潜在地驱动在具有优特克单抗抗性的患者中观察到的转录变化,进行上游调控子分析(IPA,Ingenuity)。此算法使用大规模因果网络在用户定义的数据集中鉴定预测调节转录物表达的上游介质。在具有高IL22富集分数的患者的结肠活检中观察到的基因表达变化的前3个预测上游调控子是脂多糖(z-分数=8.2,P值=1×10-54)、TNFα(z-分数=7.2,P值=6×10-41),和IL1β(z-分数=6.9,P值=5×10-38)(图6A)。为了测定这些预测介质的生物学影响,进行调控子效应分析(Ingenuity IPA),其为一种将激活的调控子与数据集中下游差异表达的基因连接的算法。所有前三个预测上游调控子具有密切相关的、重叠的机制网络,会聚在IL1β的激活以及转录因子NFKB1、JUN和RELA的诱导附近(图6B和图6C)。
这些数据还提供了对数据集中的意外观察结果的新见解。最初,基于这些患者具有增强的IL23/IL22轴活性并因此更可能适合于IL23阻断的观点,预期具有IL22响应性转录物的最高富集分数的患者将有利地响应于优特克单抗。然而,IL23不是IL22产生的唯一驱动物;其他细胞因子,诸如IL1、IL6和TL1A也可引发IL22产生(23-26)。关键的是,尽管在具有高IL22富集分数的患者中编码IL23的两个亚基的转录物的表达几乎没有差异(该亚基即IL23A和IL123B;基于包括在Affymetrix微阵列中的探针的敏感性的预期发现),但IL22的其他驱动物(并且最显著的是IL1B)的表达显著增加(图6C)。这些观察结果的一个可能的解释是用优特克单抗阻断IL23可能在具有IL22产生的替代驱动物(诸如IL1β)表达增强的患者中是无效的,并且通过以IL23独立的方式触发IL22调控途径的激活,与IL1β成为优特克单抗抗性的重要驱动物的可能性一致。
实施例3:IL22调控参与白细胞募集、微生物传感和先天和适应性免疫诱导的促炎 转录模块。
该数据暗示IL22潜在地参与介导结肠上皮细胞中的有害转录程序,并且具有IL22响应性转录物的最大表达量的患者可能对优特克单抗疗法有抗性。为了进一步理解由IL22介导的潜在致病机制,在结肠类器官中在转录和途径水平对IL22诱导的转录变化进行了更深入的分析。比较IL22介导的上皮调控与由UC粘膜中升高的其他细胞因子(包括干扰素-γ(IFN)γ、IL17A、IL13和TNFα)诱导的变化。IL22调控的转录程序的经典途径分析证实了IL22信号传导的激活,并且还示出了其他生物途径的强激活,包括髓细胞触发受体1(TREM1)信号传导、急性期响应、炎性小体激活、toll样受体信号传导、Th17途径激活和notch信号传导(图7A)。这些途径大部分是促炎性的。例如,TREM1是促炎介质,其调控自噬和内质网(ER)应激并且在临床前IBD模型中发挥功能上重要的作用(27)。白介素22也被预测共享涉及其他主要促炎细胞因子(最主要是IFNγ、制瘤素M和TNFα)转录程序的关键转录物的调控控制(图7A)。
为了进一步研究结肠上皮中炎性途径的交叉调控,评估与由其他疾病相关细胞因子(即:肿瘤坏死α-TNFα、IL13、干扰素γ-IFNγ和白介素17A-IL17A)调控的转录程序相比的由IL22诱导的转录变化。在由IL22调控的1251种转录物中,322种(26%)唯一地由IL22调控,而1573种(74%)额外地由其他细胞因子调控。在转录水平上,在IL22与IFN之间观察到最大程度的重叠γ(图7B)。在IL22调控的转录物与由TNF和IL17A调控的转录物之间存在显著重叠。相反,由IL22和IL13诱导的转录物的共调控相对较低。在生物途径水平观察到类似的模式。由IL22调控的大多数经典途径也由IFNγ和TNFα调控,而与IL13调控的生物途径几乎没有重叠(图7C)。
因果网络分析鉴定了IL22处理的类器官中细胞运输途径的显著激活,最值得注意的是在嗜中性粒细胞募集周围。对由IL22诱导的基因表达变化的首个分子和细胞功能的分析证实了与细胞运动高度显著相关,这是最显著相关的注释。其他包括分子转运和脂类代谢。
为了进一步探测由结肠上皮细胞产生的细胞运输分子的细胞因子介导的调控机制,对不同的IBD相关细胞因子如何影响不同趋化因子模块的表达进行了整合分析。所研究的每种细胞因子调控趋化因子表达的独特模式(图7D)。IL22优先上调嗜中性粒细胞活性CXC家族趋化因子CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6和CXCL8,这是与IL17A密切共有的功能。IFNγ大幅上调CXCL9和CXCL10,而IL13是唯一大幅上调嗜酸性粒细胞活性趋化因子CCL24和CCL26两者的细胞因子。考虑到IL22和IL17A对嗜中性粒细胞活性趋化因子的共同调控,通过评价在用IL17A和IL22的组合处理的结肠类器官中发生的基因表达变化进一步研究了这两种细胞因子可能如何相互作用。IL17A和IL22一起产生诱导CXC家族嗜中性粒细胞活性趋化因子的协同效应(图7E)。
为了进一步证实上皮衍生的IL22调控的嗜中性粒细胞活性趋化因子在UC发病机制中在功能上重要的假设,在2个独立的大数据集中观察到与健康对照受试者相比在UC患者的结肠中显著上调的CXC-家族趋化因子(图7F和图7G)。此外,在IL22富集分数与CXC家族嗜中性粒细胞活性趋化因子的富集之间观察到显著的正相关性(图7H)。
实施例4:IL22介导的结肠上皮转录组的重塑在基因和途径水平上在物种间是保 守的。
接下来,研究了IL22介导的嗜中性粒细胞活性趋化因子表达的调控在结肠炎中是否是在功能上重要的。首先,评价IL22介导的人结肠上皮功能的调控在物种间是否是保守的。比较在人和小鼠类结肠中由IL22诱导的差异表达的基因和生物途径显示了在转录(r2=0.67,P<0.0001)和途径(r2=0.674且P<0.0001)水平两者上的显著相关性。在小鼠结肠类器官中,IL22选择性诱导嗜中性粒细胞活性趋化因子Cxcl1、Cxcl3和Cxcl5的表达,而不影响其他CXC家族趋化因子的表达。在CC趋化因子家族中,观察到IL22对Ccl7的诱导和对Ccl2的较弱诱导,对其他CC家族成员几乎没有影响或没有影响。使用实时PCR验证了这些发现,其证实了CXC家族趋化因子转录物的时间和剂量依赖性诱导。如在人类结肠中所观察到的,IL22诱导了Cxcl1和Cxcl5的表达并且被IL17A协同增强。通过测量用重组小鼠细胞因子培养的鼠结肠类器官的上清液中的趋化因子产生,在蛋白质水平上证实了这些观察结果。
还研究了在鼠结肠炎模型中IL22响应性转录物是否在结肠中富集。GSVA显示了鼠IL22响应性转录模块在6种不同结肠炎模型中的显著富集。与在人UC中的观察结果类似,在所测试的所有结肠炎模型中,嗜中性粒细胞活性趋化因子Cxcl1、Cxcl2、Cxcl3和Cxcl5显著上调,指示此核心趋化因子模块在物种间的结肠炎发展中是保守的。
实施例5:IL22是慢性结肠炎中嗜中性粒细胞募集的功能上重要的调控子。
接下来,测试了IL22诱导的体内嗜中性粒细胞活性趋化因子调控的功能意义。Tbx21-/-Rag2-/-溃疡性结肠炎(TRUC)小鼠患上慢性、微生物群依赖性结肠炎,与人UC具有重要的相似性。这些小鼠患上依赖于IL23和TNF的慢性远端结肠炎(28、29)。嗜中性粒细胞活性趋化因子是TRUC小鼠结肠中最高表达的转录物之一(Cxcl5是整个基因组中第2高表达的转录物,并且Cxcl1是第11高表达的转录物)。为了测试IL22在调控嗜中性粒细胞活性趋化因子中的功能作用,将TRUC小鼠中和、遗传破坏或施用重组IL22。与作为结肠中嗜中性粒细胞趋化性的重要调控子的IL22一致,施用中和抗IL22单克隆抗体(mAb)或IL22的遗传缺失导致Cxcl1和Cxcl5表达的显著丧失和积聚在结肠中的嗜中性粒细胞数量的显著减少。此外,施用重组(r)IL22恢复Cxcl1和Cxcl5表达并恢复TRUC Il22-/-小鼠结肠中的过量嗜中性粒细胞募集。此轴的功能影响也通过评估疾病活性来检验。IL22中和或Il22的种系缺失与疾病特征的显著降低相关,包括降低的结肠炎分数和降低的结肠质量,而施用rIL22恢复了原本无病的TRUCIl22-/-小鼠中的结肠炎。
第3组先天淋巴细胞是TRUC疾病中IL17和IL22的主要生产者。因此,纯化来自TRUC和TRUCIl22-/-小鼠的结肠的第3组ILC并与鼠结肠类器官共培养。与在结肠类器官中诱导Cxcl1和Cxcl5表达的IL22充足的ILC3不同,这些趋化因子转录物的诱导在与IL22缺乏的ILC3共培养的结肠类器官中显著减少。
嗜中性粒细胞募集的功能重要性进一步通过阻断CXCR2来探测,CXCR2是由嗜中性粒细胞表达的CXC家族嗜中性粒细胞活性趋化因子(包括CXCL1和CXCL5)的常见受体。向TRUC小鼠体内施用抗CXCR2mAb显著减少了嗜中性粒细胞在结肠中的聚积,并显著减轻了TRUC疾病。总之,这些数据支持以下观点:IL22介导的嗜中性粒细胞活性趋化因子(包括CXCL1和CXCL5)的诱导在CXCR2+嗜中性粒细胞的募集中是在功能上重要的,并且此途径在结肠炎中发挥重要的致病作用。
实施例6:IL22介导的对结肠上皮细胞中嗜中性粒细胞活性趋化因子的诱导依赖 于STAT3信号传导。
接下来,试图定义IL22介导的嗜中性粒细胞活性趋化因子表达的诱导的信号传导需求。在肠上皮中,IL22与其特异性受体的连接触发不同信号传导途径的激活,包括STAT3、STAT1和MAP激酶(诸如MAP3K8)(30-33)。实际上,在结肠类器官中IL22诱导的转录变化的因果网络分析中,除了鉴定嗜中性粒细胞活性趋化因子之外,“吞噬细胞募集”途径额外涉及网络中的STAT3和MAP3K8。免疫染色证实了活性UC患者的结肠上皮中对IL22RA1的免疫反应性。与在UC的上皮信号传导中发挥重要作用的STAT3和MAP3K8一致,还观察到在患有活性UC的患者的上皮区室中以及固有层免疫细胞中pSTAT3和MAP3K8的显著免疫染色。
为了检验在结肠类器官中IL22调控的CXC家族趋化因子诱导的STAT3和MAP3K8信号传导途径的需求,产生来自上皮特异性缺失Stat3的小鼠(绒毛蛋白(Villin)-Cre xStat3fl/fl小鼠–随后称为Stat3ΔIEL)和种系缺失MAP3K8的小鼠的类结肠。不同于来自对照小鼠(Stat3fl/fl)的结肠类器官,其中维持Cxcl5的IL22诱导,在Stat3ΔIEL类器官中没有诱导Cxcl5。相比之下,在Map3k8-/-类结肠中维持了Cxcl5的IL22诱导。使用STAT3的药理学抑制观察到类似的结果,其显著抑制结肠类器官中Cxcl1的基础表达(44%被抑制)和IL22诱导的表达(40%被抑制)。
为了进一步研究在结肠炎情况下结肠上皮STAT3激活对CXC家族趋化因子诱导的依赖性,利用可从先前公布的研究获得的微阵列数据(30),分析了DSS结肠炎中上皮区室中的基因组范围变化。在此研究中,对来自Stat3DIEL和对照以及在诱导结肠炎后的小鼠的纯化的结肠上皮细胞进行基因表达谱分析。STAT3响应性基因定义为在来自对照小鼠的上皮细胞中上调的转录物,其未能在具有STAT3的上皮特异性遗传破坏的小鼠的结肠上皮中上调。在Stat3ΔIEL小鼠中,未能上调几种典型的IL22调控基因,诸如Reg3b、Reg3g、Fut2和Socs3,这与在上皮中诱导这些转录物需要STAT3一致。此外,与体外观察结果一致,也未能从Stat3ΔIEL小鼠上调Cxcl1和Cxcl5结肠上皮。总之,这些数据指示STAT3是体内诱导嗜中性粒细胞活性CXC家族趋化因子所必需的。
实施例7:以组织特异性方式定义细胞因子响应性转录网络:IL22和人类结肠
优特克单抗是靶向称为IL12p40的细胞因子IL12/IL23共有的亚基的单克隆抗体。已经证明它在克罗恩氏病和溃疡性结肠炎中都是有效的。其功效被认为是通过阻断IL12、IL23及其下游细胞因子(即干扰素γ(IFNγ)、IL17A和IL22)的作用来介导的。IFNγ和IL17A是多效性细胞因子,而IL22被认为仅靶向人肠中的上皮。
假设可通过测量IL22在人结肠组织中的作用来预测优特克单抗在IBD中的响应。为了解决这个问题,在KCL的GB实验室中产生了来自健康对照(n=5)的人结肠类器官。用IL22处理人结肠类器官,然后从类器官中提取RNA。随后利用RNA进行全转录组测序和下一代测序。通过与未处理的(对照)类器官进行比较,PP和NP定义了人结肠上皮细胞中的IL22转录组特征。测试了IL22特征在预测对优特克单抗的响应中的预后价值,并且发现当IL22转录特征在药物开始给予前在IBD患者的组织中没有高度富集(激活)时,患者对优特克单抗具有好得多的响应(图8A至图8B)。
利用算法和优特克单抗临床试验数据,显示14种转录标志物足以预测对优特克单抗的响应(图9)。
本领域的技术人员应当理解,在不脱离本发明的广义的发明构思的情况下,可对上述实施方案作出修改。因此,应当理解,本发明不限于所公开的特定实施方案,而是旨在涵盖如本说明书所定义的本发明实质和范围内的修改。
本文引用的所有文献均以引用方式并入本文。
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<140> 待转让
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<151> 2021-03-12
<160> 11
<170> PatentIn 3.5版
<210> 1
<211> 5
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体互补决定区
重链1
<400> 1
Thr Tyr Trp Leu Gly
1 5
<210> 2
<211> 17
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体互补决定区
重链2
<400> 2
Ile Met Ser Pro Val Asp Ser Asp Ile Arg Tyr Ser Pro Ser Phe Gln
1 5 10 15
Gly
<210> 3
<211> 10
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体互补决定区
重链3
<400> 3
Arg Arg Pro Gly Gln Gly Tyr Phe Asp Phe
1 5 10
<210> 4
<211> 11
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体互补决定区
轻链1
<400> 4
Arg Ala Ser Gln Gly Ile Ser Ser Trp Leu Ala
1 5 10
<210> 5
<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体互补决定区
轻链2
<400> 5
Ala Ala Ser Ser Leu Gln Ser
1 5
<210> 6
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体互补决定区
轻链3
<400> 6
Gln Gln Tyr Asn Ile Tyr Pro Tyr Thr
1 5
<210> 7
<211> 119
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗I-12/IL-23p40抗体可变重链区
<400> 7
Glu Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Glu
1 5 10 15
Ser Leu Lys Ile Ser Cys Lys Gly Ser Gly Tyr Ser Phe Thr Thr Tyr
20 25 30
Trp Leu Gly Trp Val Arg Gln Met Pro Gly Lys Gly Leu Asp Trp Ile
35 40 45
Gly Ile Met Ser Pro Val Asp Ser Asp Ile Arg Tyr Ser Pro Ser Phe
50 55 60
Gln Gly Gln Val Thr Met Ser Val Asp Lys Ser Ile Thr Thr Ala Tyr
65 70 75 80
Leu Gln Trp Asn Ser Leu Lys Ala Ser Asp Thr Ala Met Tyr Tyr Cys
85 90 95
Ala Arg Arg Arg Pro Gly Gln Gly Tyr Phe Asp Phe Trp Gly Gln Gly
100 105 110
Thr Leu Val Thr Val Ser Ser
115
<210> 8
<211> 108
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体可变轻链区
<400> 8
Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly
1 5 10 15
Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Gly Ile Ser Ser Trp
20 25 30
Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Glu Lys Ala Pro Lys Ser Leu Ile
35 40 45
Tyr Ala Ala Ser Ser Leu Gln Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly
50 55 60
Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro
65 70 75 80
Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Asn Ile Tyr Pro Tyr
85 90 95
Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys Arg
100 105
<210> 9
<211> 503
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 具有α和β亚基的人IL-12
<400> 9
Arg Asn Leu Pro Val Ala Thr Pro Asp Pro Gly Met Phe Pro Cys Leu
1 5 10 15
His His Ser Gln Asn Leu Leu Arg Ala Val Ser Asn Met Leu Gln Lys
20 25 30
Ala Arg Gln Thr Leu Glu Phe Tyr Pro Cys Thr Ser Glu Glu Ile Asp
35 40 45
His Glu Asp Ile Thr Lys Asp Lys Thr Ser Thr Val Glu Ala Cys Leu
50 55 60
Pro Leu Glu Leu Thr Lys Asn Glu Ser Cys Leu Asn Ser Arg Glu Thr
65 70 75 80
Ser Phe Ile Thr Asn Gly Ser Cys Leu Ala Ser Arg Lys Thr Ser Phe
85 90 95
Met Met Ala Leu Cys Leu Ser Ser Ile Tyr Glu Asp Leu Lys Met Tyr
100 105 110
Gln Val Glu Phe Lys Thr Met Asn Ala Lys Leu Leu Met Asp Pro Lys
115 120 125
Arg Gln Ile Phe Leu Asp Gln Asn Met Leu Ala Val Ile Asp Glu Leu
130 135 140
Met Gln Ala Leu Asn Phe Asn Ser Glu Thr Val Pro Gln Lys Ser Ser
145 150 155 160
Leu Glu Glu Pro Asp Phe Tyr Lys Thr Lys Ile Lys Leu Cys Ile Leu
165 170 175
Leu His Ala Phe Arg Ile Arg Ala Val Thr Ile Asp Arg Val Met Ser
180 185 190
Tyr Leu Asn Ala Ser Ile Trp Glu Leu Lys Lys Asp Val Tyr Val Val
195 200 205
Glu Leu Asp Trp Tyr Pro Asp Ala Pro Gly Glu Met Val Val Leu Thr
210 215 220
Cys Asp Thr Pro Glu Glu Asp Gly Ile Thr Trp Thr Leu Asp Gln Ser
225 230 235 240
Ser Glu Val Leu Gly Ser Gly Lys Thr Leu Thr Ile Gln Val Lys Glu
245 250 255
Phe Gly Asp Ala Gly Gln Tyr Thr Cys His Lys Gly Gly Glu Val Leu
260 265 270
Ser His Ser Leu Leu Leu Leu His Lys Lys Glu Asp Gly Ile Trp Ser
275 280 285
Thr Asp Ile Leu Lys Asp Gln Lys Glu Pro Lys Asn Lys Thr Phe Leu
290 295 300
Arg Cys Glu Ala Lys Asn Tyr Ser Gly Arg Phe Thr Cys Trp Trp Leu
305 310 315 320
Thr Thr Ile Ser Thr Asp Leu Thr Phe Ser Val Lys Ser Ser Arg Gly
325 330 335
Ser Ser Asp Pro Gln Gly Val Thr Cys Gly Ala Ala Thr Leu Ser Ala
340 345 350
Glu Arg Val Arg Gly Asp Asn Lys Glu Tyr Glu Tyr Ser Val Glu Cys
355 360 365
Gln Glu Asp Ser Ala Cys Pro Ala Ala Glu Glu Ser Leu Pro Ile Glu
370 375 380
Val Met Val Asp Ala Val His Lys Leu Lys Tyr Glu Asn Tyr Thr Ser
385 390 395 400
Ser Phe Phe Ile Arg Asp Ile Ile Lys Pro Asp Pro Pro Lys Asn Leu
405 410 415
Gln Leu Lys Pro Leu Lys Asn Ser Arg Gln Val Glu Val Ser Trp Glu
420 425 430
Tyr Pro Asp Thr Trp Ser Thr Pro His Ser Tyr Phe Ser Leu Thr Phe
435 440 445
Cys Val Gln Val Gln Gly Lys Ser Lys Arg Glu Lys Lys Asp Arg Val
450 455 460
Phe Thr Asp Lys Thr Ser Ala Thr Val Ile Cys Arg Lys Asn Ala Ser
465 470 475 480
Ile Ser Val Arg Ala Gln Asp Arg Tyr Tyr Ser Ser Ser Trp Ser Glu
485 490 495
Trp Ala Ser Val Pro Cys Ser
500
<210> 10
<211> 449
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体重链
<400> 10
Glu Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Glu
1 5 10 15
Ser Leu Lys Ile Ser Cys Lys Gly Ser Gly Tyr Ser Phe Thr Thr Tyr
20 25 30
Trp Leu Gly Trp Val Arg Gln Met Pro Gly Lys Gly Leu Asp Trp Ile
35 40 45
Gly Ile Met Ser Pro Val Asp Ser Asp Ile Arg Tyr Ser Pro Ser Phe
50 55 60
Gln Gly Gln Val Thr Met Ser Val Asp Lys Ser Ile Thr Thr Ala Tyr
65 70 75 80
Leu Gln Trp Asn Ser Leu Lys Ala Ser Asp Thr Ala Met Tyr Tyr Cys
85 90 95
Ala Arg Arg Arg Pro Gly Gln Gly Tyr Phe Asp Phe Trp Gly Gln Gly
100 105 110
Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ser Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe
115 120 125
Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu
130 135 140
Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp
145 150 155 160
Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu
165 170 175
Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser
180 185 190
Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro
195 200 205
Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Arg Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys
210 215 220
Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro
225 230 235 240
Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser
245 250 255
Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp
260 265 270
Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn
275 280 285
Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val
290 295 300
Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu
305 310 315 320
Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys
325 330 335
Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr
340 345 350
Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr
355 360 365
Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu
370 375 380
Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu
385 390 395 400
Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys
405 410 415
Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu
420 425 430
Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly
435 440 445
Lys
<210> 11
<211> 214
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 抗IL-12/IL-23p40抗体轻链
<400> 11
Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly
1 5 10 15
Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Gly Ile Ser Ser Trp
20 25 30
Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Glu Lys Ala Pro Lys Ser Leu Ile
35 40 45
Tyr Ala Ala Ser Ser Leu Gln Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly
50 55 60
Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro
65 70 75 80
Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Asn Ile Tyr Pro Tyr
85 90 95
Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys Arg Thr Val Ala Ala
100 105 110
Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly
115 120 125
Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala
130 135 140
Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln
145 150 155 160
Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser
165 170 175
Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr
180 185 190
Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser
195 200 205
Phe Asn Arg Gly Glu Cys
210

Claims (12)

1.一种预测有需要的受试者对炎性肠病(IBD)的治疗方案的响应的方法,所述方法包括:
a.从所述受试者获得样本;
b.使所述样本与一组生物标志物接触,所述生物标志物选自由以下组成的组:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5);
c.分析所述生物标志物组的模式以确定所述样本的富集分数,其中小于0的富集分数指示所述受试者比具有大于0的富集分数的受试者更可能响应所述治疗方案;
d.基于所述富集决定是否用所述治疗方案治疗所述受试者,其中小于0的分数指示治疗所述受试者并且大于0的分数指示避免治疗所述受试者;以及
e.基于所述分数治疗或避免治疗所述受试者。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述炎性肠病选自溃疡性结肠炎或克罗恩氏病。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述炎性肠病是溃疡性结肠炎。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述接触步骤包括使所述样本与对应于所述生物标志物组的分离的探针集接触,所述生物标志物选自由以下组成的组:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述生物标志物组包括以下生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5)。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述样本是组织样本或血液样本。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述方法还包括向所述受试者施用治疗剂以治疗或预防所述炎性肠病。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述治疗剂是选自由以下组成的组的抗IL12/23p40抗体或其片段:(a)包含重链可变区和轻链可变区的抗体,所述抗体重链可变区包含SEQ ID NO:1的互补决定区重链1(CDRH1)氨基酸序列、SEQ ID NO:2的CDRH2氨基酸序列和SEQ ID NO:3的CDRH3氨基酸序列,所述轻链可变区包含SEQ ID NO:4的互补决定区轻链1(CDRL1)氨基酸序列、SEQ ID NO:5的CDRL2氨基酸序列和SEQ ID NO:6的CDRL3氨基酸序列;(b)包含SEQ ID NO:7的重链可变结构域氨基酸序列和SEQ ID NO:8的轻链可变结构域氨基酸序列的抗体;以及(c)包含SEQ ID NO:10的重链氨基酸序列和SEQ ID NO:11的轻链氨基酸序列的抗体。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述抗IL12/23p40抗体是优特克单抗。
10.一种用于预测受试者对炎性肠病的治疗方案的响应的试剂盒,所述试剂盒包括:
a)能够检测一组生物标志物的分离的探针集,所述生物标志物组包括选自由以下组成的组的至少五种,诸如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14种或更多种生物标志物:谷氨酰胺转胺酶2(TGM2)、具有叉头相关结构域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、碳酸酐酶4(CA4)、2'-5'-寡腺苷酸合成酶2(OAS2)、成纤维细胞生长因子17(FGF17)、色氨酰tRNA合成酶(WARS)、CD274分子(CD274)、突触囊泡糖蛋白2B(SV2B)、防御素β1(DEFB1)、膜联蛋白A1(ANXA1)、干扰素诱导蛋白44样蛋白(IFI44L)、白介素13受体亚基α2(IL13RA2)、泛素D(UBD)和含LY6/PLAUR结构域的蛋白5(LYPD5);以及
b)使用说明。
11.根据权利要求10所述的试剂盒,其中所述炎性肠病选自溃疡性结肠炎或克罗恩氏病。
12.根据权利要求11所述的试剂盒,其中所述炎性肠病是溃疡性结肠炎。
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