WO2019031978A1 - Diagnosing cancer using the analysis of blood antibodies on a microchip - Google Patents

Diagnosing cancer using the analysis of blood antibodies on a microchip Download PDF

Info

Publication number
WO2019031978A1
WO2019031978A1 PCT/RU2017/000578 RU2017000578W WO2019031978A1 WO 2019031978 A1 WO2019031978 A1 WO 2019031978A1 RU 2017000578 W RU2017000578 W RU 2017000578W WO 2019031978 A1 WO2019031978 A1 WO 2019031978A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glycan
ligands
microarray
carbohydrate
human
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000578
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович БОВИН
Е. Маргарет ХУФЛЕЙТ
Марко ВУСКОВИЧ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Семиотик"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Семиотик" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Семиотик"
Priority to PCT/RU2017/000578 priority Critical patent/WO2019031978A1/en
Publication of WO2019031978A1 publication Critical patent/WO2019031978A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H3/00Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
    • C07H3/06Oligosaccharides, i.e. having three to five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532Production of labelled immunochemicals
    • G01N33/533Production of labelled immunochemicals with fluorescent label

Definitions

  • the invention relates to medicine and immunology, and concerns the development and creation of new microarray for the diagnosis of diseases, based on the interaction of carbohydrate ligands with antibodies of human serum or blood plasma, as well as to a method of searching for such microarray.
  • This invention can find application in immunology and medicine for the study and diagnosis of cancer.
  • Carbohydrates are known to play an important role in numerous biological processes, such as the immune response, viral membrane fusion, and glycoprotein homeostasis. Carbohydrates play a role in inflammatory processes, cell-cell interaction, signal transduction, fertilization, and tumor transformation. Numerous oligosaccharides in the composition of glycoproteins and glycolipids are known as tumor-associated carbohydrate antigens (TASA) [1]; The level of human serum antibodies directed against some TASA, for example, the TF and Tp antigens, is an indicator when monitoring carcinomas.
  • TASA tumor-associated carbohydrate antigens
  • the springer proposed a hypothesis about the so-called “bacterial paradigm”, in which it is postulated that anti-carbohydrate antibodies appear in response to stimulation of the immune system by O-antigens and lipopolysaccharides of bacteria in the gastrointestinal tract [5, 6].
  • the most well-known and studied eAT are antibodies against antigens of blood groups A and B and xenoantigens (heterophilic), such as the epitope of Galili Gala1-3Gal 1-4GlcNAc [9-11], Forssman glycolipid antigen (Fs) GalNAca1-3GalNAc31-3Gala1-4Gaipi- 4Glc [12, 13], and the Khanganutsu-Deicher (HD) antigen Neu5Gca2-3Gal 1-4Glc [14].
  • xenoantigens heterophilic
  • Anti-carbohydrate eAT appear in a number of pathologies, the group of special attention includes antibodies to TASA, for example, to Gal 1-3GalNAca (TF, Thomsen-Friedenreich antigen), GalNAca1-OSer / Thr (Tn) [5], and several related antigens [ 15].
  • Antibodies to ganglioside GT3 have been found in patients with type 1 diabetes [16]; antibodies of circulating islet cells recognize pancreatic glycopeptides, including sulfatides [17].
  • a number of neuropathies are associated with characteristic combinations of antibodies to gangliosides, sulfated glycolipids, and in some cases neutral glycosphingolipids, such as the Fs antigen [18].
  • Antibodies against Glca1-4Glca turned out to be specific for patients with multiple sclerosis, which made it possible to differentiate patients with various neurological diseases [19].
  • Patients with peptic ulcer have an anti-1_e x 1_e and anti-y [20].
  • Antibodies against polylactosamines (system of blood groups I) [21], and in some cases against antigen H (fucosylated I or i) [22] are known as factors of the pathological disease of cold agglutination, and antibodies against globozide were detected during cold paroxysmal hemoglobinuria; several cases of other autoimmune diseases have been described in [23].
  • Antibodies against a limited glycolipid repertoire were found in patients with hemolytic anemia [24], antibodies against GlcNAc are characteristic of rheumatoid arthritis [25], antibodies against oligomannosic sequences are markers of Crohn's disease [26], it was shown that antibodies to the SARS vaccine have undesirable autoimmune reactivity to the glycan fragment of humans [27].
  • the objective of this invention is to create a micro-aray to find diagnostic signatures used later for oncodiagnosis based on the interaction of carbohydrate and carbohydrate-like ("glycochints") ligands with human serum antibodies, as well as the development and creation of an effective diagnostic method.
  • the technical result of the invention is to develop and create a microerray based on carbohydrate and carbohydrate-like markers-antigens, capable of detecting new tumor marker antibodies and their signatures.
  • the technical result of the present invention is also to develop a method for determining markers-antigens of this class for the effective diagnosis of cancer.
  • ligands are glycan having a combination of monosaccharides that is not characteristic of human glycans (for example, the disaccharide sequence Gal-GalNAc with a 1-4 bond, that is, the sequence Gal1-4GalNAc, whereas in human glycol molecules there is Gal1-3GalNAc), and / or glycan, which has the combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, and / or glycan, which has a combination of monosaccharides unusual for human glycans and an additional non-carbohydrate substituent, and the ligands bind specifically to human serum or plasma antibodies (for example, with IgG, IgM, but usually the sum
  • the microrray according to the invention may contain from 10 to 600 ligands, in some other particular variants from 100 to 600 ligands (for conducting a signature search), in some other particular variants from 10 to 100 (for practical analysis, i.e. diagnosis of the disease).
  • the microrray is characterized in that the carbohydrate ligand is a glycan having a combination of monosaccharides with an additional non-carbohydrate substituent.
  • said non-carbohydrate substituent is alkyl, acyl,-glycolyl, unsubstituted or substituted aryl, or benzyl.
  • the aryl (for example, phenyl) or benzyl group may be substituted, for example, in the ortho, meta or para position with at least one substituent, in some embodiments with two substituents.
  • the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan, the combination of monosaccharides of which is characterized by the glycosidic bond position unusual for human glycans, such as Gai i-4GalNAc instead of Gal 1-3GalNAc.
  • said combination of monosaccharides is characterized by an unusual for human glycans, that is, opposite to the natural, anomeric configuration of the glycosidic bond, for example, 3Neu5Ac instead of aNeu5Ac.
  • the combination of monosaccharides is characterized by an unusual for human glycans, that is, opposite to the natural, anomeric configuration of the glycosidic bond between the reducing end of the glycan and the aglyconin residue.
  • the aglyconin residue (the aglycon moiety) is a linker between a carbohydrate-containing molecule and a solid carrier.
  • the linker is an aromatic residue, in particular, o-, m- or p-substituted phenyl or o-, m- or p-substituted benzyl, or o-, m- or p-substituted 2-phenylethyl .
  • the microrray is characterized in that the glycan is immobilized directly on a solid carrier using a covalent bond or through an intermediate polymer (for example, polyacrylamide, polyacrylic acid or polyethylene glycol) with a covalent or non-covalent bond.
  • an intermediate polymer for example, polyacrylamide, polyacrylic acid or polyethylene glycol
  • the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having an unusual combination of monosaccharides for human glycans, which contains a monosaccharide fragment of Neu5Ac p .
  • the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, which is a disaccharide fragment of Gal p a1-3GalNAc p aOC 6 H 4 .
  • a microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent which is a tetrasaccharide (3-0-Su) Gal p pi -4GlcNAc P 1-3Gal P 1 -4GlcNAc P -.
  • the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, in particular the glycopeptide GlcNAc p i-4Mur-L-Ala-Di-Gln.
  • a microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having an unusual combination of monosaccharides for humans, which is a GalNAC f PI-4GlcNAc p - disaccharide.
  • a microarray harakterizuyuetsya in that one or more ligand is a glycan having peculiar to human glycan monosaccharides combination with additional non-carbohydrate substituent such as p r1-461s disaccharide Ca1 ⁇ 1-MH-amino acid Ca1 E1-4S1s P 1 P -1MH-amino acid-amino acid, trisaccharide Neu5Aca2-3Gal P 31-4Glc p pi-NH-aMHHOKH ⁇ OTa or Neu5Aca2- ⁇ réelle1 ⁇ 1-4 ⁇ 1 locker oul p1-MH-amino acid-amino acid.
  • additional non-carbohydrate substituent such as p r1-461s disaccharide Ca1 ⁇ 1-MH-amino acid Ca1 E1-4S1s P 1 P -1MH-amino acid-amino acid, trisaccharide Neu5Aca2-3Gal P 31-4Glc p
  • the amino acid is glycine, i.e. Galp 1-4Glc P 1 -NHCOCH 2 NH- or Neu5Aca2-3Gal P 1-4Glc p p1-NHCOCH 2 NH-.
  • the invention relates to the use of a microerray according to the invention for: 1) searching for diagnostic signatures; 2) for the diagnosis of cancer, in particular breast cancer, ovarian cancer, colorectal cancer, lung cancer, mesothelioma.
  • the technical result is also achieved by implementing a method for finding signatures for detecting and / or monitoring (diagnosing) an oncological disease, comprising the following successive stages:
  • this method is used to detect and / or monitor breast cancer, ovarian cancer, colorectal cancer, lung cancer, mesothelioma.
  • the invention also relates to the diagnosis and / or monitoring of cancer using the microarray of the invention.
  • the invention also includes the production of microarrays of the invention.
  • glycochint means a glycan, the structure of which is an unnatural combination of monosaccharides typical of the human body (such as, for example, glucose, galactose, fructose, mannose, N-acetylglucosamine, ⁇ -acetylgalactosamine or ⁇ -acetylneuraminic acid), or natural human glycan, modified by a non-natural residue (or natural residue in an unnatural position).
  • glycochint mimics a glycan-containing spatial epitope (DAMP, damage associated molecular pattern) - a supramolecular structure consisting of two or more adjacent molecules (or their fragments), such as glycolipids, glycoproteins, lipids, proteins etc.
  • DAMP damage associated molecular pattern
  • Glycohint should not be understood as a glycomimetic (see below); glycomimetics are analogues of glycans of a known structure, while glycochints mimic unknown (currently unknown or unknown in principle) combinations of molecules or fragments, such as those defined above as DAMP.
  • glycosyl (literally: “carbohydrate simulator”) in this document means a molecule (usually a peptide), the reproducing ability of a carbohydrate to bind to a specific receptor (usually a protein), for example, lectin.
  • combination of monosaccharides means a complex compound, where the monosaccharides are linked by a glycosidic bond, i.e. an oligosaccharide.
  • GID in this document means the identification number of the glycan in this document.
  • solid carrier means the surface of a chip, latex, gold particles, quantum dots, and the like.
  • diagnosis signature means a combination of two or more markers of a given disease.
  • glycocan in this document means a carbohydrate chain that is included in natural glycoproteins (for example, Neu5Aca2-4Gal 1-4GlcNAc) or glycolipids (for example, Neu5Aca2-4Ga ⁇ 1-4Glcp), in some embodiments of the invention, the carbohydrate chain of a glycan may include from 1 to 6 monomers, in the most preferred embodiments of the invention from 1 to 4. According to the invention, in a microerray, it can be used as natural glycans i.e.
  • chip in this document means a device in the form of a glass or plastic plate, on one side of which a set of chemicals is immobilized (ligands), usually in the form of round or square discrete areas.
  • (micro) herrey in this document means a combination of chemicals (ligands) immobilized on a glass or plastic plate (see above) or other solid carrier. That is, an arrey is a concept, not a device.
  • PGA printed glycan array (glycoerray) in this document means a collection of carbohydrate ligands immobilized on a solid carrier.
  • Alkyl by itself or as part of another substituent, refers to straight or branched saturated hydrocarbon groups, including hydrocarbon groups having a specified number of carbon atoms (for example, Landfill l means from one to eight carbon atoms). Examples of alkyls include methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, and others.
  • acyl refers to the group —C (0) R (in which R has the meaning, in particular, H, alkyl, aryl).
  • R has the meaning, in particular, H, alkyl, aryl.
  • acyl groups include formyl, acetyl, benzoyl, phenylacetyl, and similar groups.
  • aryl refers to an aromatic hydrocarbon group, which may be a single cyclic structure or several rings that are condensed together, preferably, is a 5-6-membered monocyclic ring.
  • An example of aryl cyclic groups is phenyl.
  • “Su” - in this document means sulfate.
  • the lowercase letter “ p " denotes the pyranose cycle of the corresponding monosaccharide, and the lowercase letter “f” denotes the furanous cycle of the corresponding monosaccharide.
  • Figure 1 The intensity of the binding of human serum antibodies to natural glycans (dark histogram columns) and the corresponding related non-natural, that is, glycochints (light histogram columns).
  • PGA data (see below) on a scale of 0 - 65 RFU LLC:
  • the role of natural human antibodies is to supervise the wrong structures and the wrong combinations of the right molecules in the cell membrane.
  • Some of the naturally-occurring antibodies are directed against carbohydrates (glycans, oligosaccharides) or glyco-containing molecules, such as aberrant (biosynthetically "irregular", absent in normal cells) glycopeptides and glycolipids. Since the antigenic determinants for these antibodies are unknown complex structures, there are no algorithms and methods for their determination. Thus, to identify these determinants using diagnostic and prognostic methods, it is necessary to find samples capable of specifically binding to antibodies, despite the absence of complete structural identity with real motives.
  • glycoquinta such samples are called glycoquinta.
  • Glycohints contain a portion of the complete antigenic determinant (the unchanged portion of the glycan), that is, carbohydrate motifs, known as targets for natural antibodies [31], in combination with a non-natural motive or a non-natural (or unusual for humans) combination of natural monosaccharides.
  • some glycans containing an unnatural structural fragment i.e. glycochints
  • bind to human blood antibodies and their frequency of entry into diagnostic signatures is much higher than for natural glycans typical of human glycoproteins and glycolipids.
  • glycochins provide an opportunity to distinguish between cancer patients and healthy donors by comparing the antibody binding profile on the chip.
  • Glycans and glycochints can be attached to a solid support through covalent or non-covalent interactions.
  • the method of attachment is limited by the need to ensure that the bond of the glycan (or glycochint) with the solid phase is strong and does not interfere with the analysis, for example, does not affect the binding affinity in one direction or another.
  • these glycohints are critical components in detecting certain types of cancer.
  • glycohint can only be found empirically. Despite this, glycochints can be used for effective and accurate oncodiagnosis, as shown in this document. To prove the applicability of glycochints for the differentiation of healthy people and cancer patients, a comparative experiment was conducted in which one molecule of glycohint in the diagnostic signature was replaced with a very close natural glycan. The data below (Examples 1–6) demonstrate a significant difference between some signatures based on glycohint from similar signatures, where the glycochint is replaced with its closest natural prototype. The implementation of the invention
  • Glycoligands (representing both glycans and glycochints) with a purity of 95-98% are chemically synthesized.
  • the synthesis of some of them is known from the prior art, in Specifically, the synthesis of the Ga ⁇ 1-4GlcNAc 1-3Gal 1-4GlcNAc3-sp glycan is known from [35], the synthesis of the Neu5Aca2-8Neu5Aca-OCH2C 6 H4-p-NHCOCH 2 NH2 glycans and Neu5Aca2-8Neu5Aca-sp is known from [36], the glycan GlcNAc31-3 (GlcNAc 1-6) GalNAca-sp from [37], the glycan Neu5Aca2-3Gal 1-4 (Fuca1-3) (6-0-Su-) GlcNAc from [38], the glycan Neu5Aca2-3Ga ⁇ 1-4 (Fuca1-3) GlcNAc from [39], gly
  • the chips were printed as described previously [30], at a concentration of 50 ⁇ M, each in eight repetitions.
  • the quality control of the chips included the analysis of the quality of repetitions inside the chip and the analysis of PGA reproducibility between the chips.
  • the first one included the calculation of variation coefficients and general correlation coefficients of compliance [32] in order to monitor and control the precision of measurements using PGA, and the latter included the calculation of correlation coefficients of Lin's correspondence [33, 34] for PGA printed on different series of slides and incubated with the same serum, but with different development schemes.
  • Quality control also included variational analysis, leading to the obtaining of correlation coefficients between classes (ICC), which made it possible to finally determine whether a particular cohort is suitable for further statistical analysis.
  • the analysis of serum included the analysis of serum.
  • the chips were incubated with human serum (a 1: 15 dilution in phosphate-buffered saline containing 3% BSA and 1% Tween 20) with gentle rocking for 2 hours at 37 ° C.
  • Antibodies binding to printed ligands were visualized using a combination of biotinylated secondary antibodies against the sum of human IgG, IgM and IgA (Pierce, Rockford, IL) followed by treatment with streptavidin (streptavidin-Alexa555, Invitrogen / Molecular Probes, Carlsbad, CA), that is, Separately, the level of IgG, IgM, IgA binding was not measured.
  • the intensity of the fluorescence signals was read at the power of the laser reader and processed using the BioDiscovery / lmaGene software (El Segundo, CA).
  • the range of all values of the relative intensity of the fluorescence signal of bound antibodies was 0 ⁇ 65 x 10 3 RFU [31]. Statistical analysis.
  • Table 2 shows examples of the comparison of six pairs of glycohint substitution with natural glycans: the upper glycan in the “glycan structure” column is the glycochint included in the signature for this analysis, the lower glycan is the closest natural structurally related glycan. Pearson's correlation coefficient (p) is calculated for each example.
  • the Rank column indicates the position of the glycan in the signature in the corresponding Wilcoxon rank table.
  • WITH - Invasive Ductal Carcinoma invasive ductal carcinoma
  • AIM - Metaplastic Breast Cancer metalaplastic breast cancer.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

The invention concerns the development and creation of novel microarrays for identifying signatures for the diagnosis of cancers, based on the interaction of carbohydrate ligands with antibodies of human serum. Carbohydrate ligands that differ from the natural configurations of a glycosidic bond by virtue of the arrangement of the monosaccharide residues, the presence of a furanose form or the presence of an additional (non-carbohydrate) substituent have proven significant as cancer markers.

Description

ДИАГНОСТИКА РАКА С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА АНТИТЕЛ КРОВИ НА  DIAGNOSTIC CANCER USING ANALYSIS OF BLOOD ANTIBODIES ON
МИКРОЧИПЕ Microchip
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ TECHNICAL FIELD
Изобретение относится к медицине и иммунологии, и касается разработки и создания новых микроэрреев для проведения диагностики заболеваний, основанной на взаимодействии углеводных лигандов с антителами человеческой сыворотки или плазмы крови, а также к способу поиска таких микроэрреев. Данное изобретение может найти применение в иммунологии и медицине для исследования и диагностики онкологических заболеваний. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ The invention relates to medicine and immunology, and concerns the development and creation of new microarray for the diagnosis of diseases, based on the interaction of carbohydrate ligands with antibodies of human serum or blood plasma, as well as to a method of searching for such microarray. This invention can find application in immunology and medicine for the study and diagnosis of cancer. BACKGROUND
Известно, что углеводы играют важную роль в многочисленных биологических процессах, таких как иммунный ответ, слияние вирусных мембран, и гомеостаз гликопротеинов. Углеводы играют роль в воспалительных процессах, межклеточном взаимодействии, передаче сигнала, фертилизации и опухолевой трансформации. Многочисленные олигосахариды в составе гликопротеинов и гликолипидов известны как опухоле-ассоциированные углеводные антигены (ТАСА) [1]; уровень антител сыворотки человека, направленных против некоторых ТАСА, например антигенов TF и Тп, является индикатором при мониторинге карцином.  Carbohydrates are known to play an important role in numerous biological processes, such as the immune response, viral membrane fusion, and glycoprotein homeostasis. Carbohydrates play a role in inflammatory processes, cell-cell interaction, signal transduction, fertilization, and tumor transformation. Numerous oligosaccharides in the composition of glycoproteins and glycolipids are known as tumor-associated carbohydrate antigens (TASA) [1]; The level of human serum antibodies directed against some TASA, for example, the TF and Tp antigens, is an indicator when monitoring carcinomas.
Успех действия иммунной системы в значительной степени зависит от наличия компетентного и хорошо укомплектованного репертуара углевод-связывающих антител, которые являются первой линией обороны от патогенов и удаляют потерявшие функции клетки или злокачественные клетки или их фрагменты [1 , 2]. Эти иммуноглобулины относятся к подтипам IgG, IgM, IgA, и IgD и называются естественными антителами (еАТ), так как они присутствуют в сыворотке всех индивидуумов в отсутствие преднамеренной иммунизации [3], являясь таким образом частью системы врожденного иммунитета [4]. Естественные антитела (еАТ), узнающие углеводы, включая антитела против антигенов групп крови, не обнаруживаются в первые несколько недель жизни человека. Г.Ф. Шпрингером была предложена гипотеза о так называемой «бактериальной парадигме», в которой постулируется, что анти-углеводные антитела появляются в ответ на стимуляцию иммунной системы О-антигенами и липополисахаридами бактерий желудочно-кишечного тракта [5, 6].  The success of the immune system largely depends on the availability of a competent and well-stocked repertoire of carbohydrate-binding antibodies, which are the first line of defense against pathogens and remove cells or malignant cells or their fragments that have lost their function [1, 2]. These immunoglobulins are IgG, IgM, IgA, and IgD subtypes and are called natural antibodies (eAT), as they are present in the serum of all individuals in the absence of deliberate immunization [3], thus being part of the innate immunity system [4]. Natural antibodies (eAT), recognizing carbohydrates, including antibodies against blood group antigens, are not detected in the first few weeks of a person’s life. G.F. The springer proposed a hypothesis about the so-called “bacterial paradigm”, in which it is postulated that anti-carbohydrate antibodies appear in response to stimulation of the immune system by O-antigens and lipopolysaccharides of bacteria in the gastrointestinal tract [5, 6].
Несмотря на то, что высокий уровень естественных lg остается практически неизменным в течение всей жизни и их репертуар является консервативным [7], есть факторы, влияющие на регуляцию их биосинтеза. К настоящему времени установлено, что еАТ кодируются генами в зародышевой конфигурации в В-клетках, которые не подверглись соматической гипермутации и созреванию аффинности [8]. Многие еАТ направлены против углеводных антигенов, обнаруженных в нормальных тканях человека, и могут быть названы аутоантителами [3]. Наиболее известными и изученными еАТ являются антитела против антигенов групп крови А и В и ксеноантигенов (гетерофильных), таких как эпитоп Галили Gala1-3Gal 1-4GlcNAc [9-11], гликолипидный антиген Форссмана (Fs) GalNAca1-3GalNAc31-3Gala1-4Gaipi-4Glc [12, 13], и антиген Ханганутцу-Дейчера (HD) Neu5Gca2-3Gal 1-4Glc [14]. Анти-углеводные еАТ появляются при ряде патологий, группа особого внимания включает антитела к ТАСА, например к Gal 1-3GalNAca (TF, антиген Томсена-Фриденрайха), GalNAca1-OSer/Thr (Tn) [5], и нескольким родственным им антигенов [15]. Антитела к ганглиозиду GT3 были найдены у больных диабетом 1 типа [16]; антитела циркулирующих островковых клеток узнают панкреатические гликопептиды, включая сульфатид [17]. Ряд нейропатий ассоциирован с характерными комбинациями антител к ганглиозидам, сульфатированным гликолипидам, а в некоторых случаях нейтральным гликосфинголипидам, таким как антиген Fs [18]. Антитела против Glca1-4Glca (фрагмент гликогена) оказались специфичными для больных рассеянным склерозом, что позволило дифференцировать пациентов с разными неврологическими заболеваниями [19]. Пациенты с пептической язвой имеют антитела анти-1_ех и анти-1_еу [20]. Антитела против полилактозаминов (система групп крови И) [21], а в некоторых случаях против антигена Н (фукозилированный I или i) [22] известны в качестве факторов патологического заболевания холодовой агглютинации, а антитела против глобозида были обнаружены при холодовой пароксизмальной гемоглобинурии; несколько случаев других аутоиммунных заболеваний были описаны в [23]. Антитела против ограниченного репертуара гликолипидов были обнаружены у пациентов с гемолитической анемией [24], антитела против GlcNAc характерны при ревматоидном артрите [25], антитела против олигоманнозных последовательностей являются маркерами болезни Крона [26], было показано, что антитела к вакцине SARS обладают нежелательной аутоиммунной реактивностью к гликановому фрагменту людей [27]. Despite the fact that a high level of natural lg remains almost unchanged throughout life and their repertoire is conservative [7], there are factors that influence the regulation of their biosynthesis. It has now been established that eAT is encoded by genes in a germline configuration in B cells that have not undergone somatic hypermutation and affinity maturation [8]. Many eat directed against carbohydrate antigens found in normal human tissues, and can be called autoantibodies [3]. The most well-known and studied eAT are antibodies against antigens of blood groups A and B and xenoantigens (heterophilic), such as the epitope of Galili Gala1-3Gal 1-4GlcNAc [9-11], Forssman glycolipid antigen (Fs) GalNAca1-3GalNAc31-3Gala1-4Gaipi- 4Glc [12, 13], and the Khanganutsu-Deicher (HD) antigen Neu5Gca2-3Gal 1-4Glc [14]. Anti-carbohydrate eAT appear in a number of pathologies, the group of special attention includes antibodies to TASA, for example, to Gal 1-3GalNAca (TF, Thomsen-Friedenreich antigen), GalNAca1-OSer / Thr (Tn) [5], and several related antigens [ 15]. Antibodies to ganglioside GT3 have been found in patients with type 1 diabetes [16]; antibodies of circulating islet cells recognize pancreatic glycopeptides, including sulfatides [17]. A number of neuropathies are associated with characteristic combinations of antibodies to gangliosides, sulfated glycolipids, and in some cases neutral glycosphingolipids, such as the Fs antigen [18]. Antibodies against Glca1-4Glca (glycogen fragment) turned out to be specific for patients with multiple sclerosis, which made it possible to differentiate patients with various neurological diseases [19]. Patients with peptic ulcer have an anti-1_e x 1_e and anti-y [20]. Antibodies against polylactosamines (system of blood groups I) [21], and in some cases against antigen H (fucosylated I or i) [22] are known as factors of the pathological disease of cold agglutination, and antibodies against globozide were detected during cold paroxysmal hemoglobinuria; several cases of other autoimmune diseases have been described in [23]. Antibodies against a limited glycolipid repertoire were found in patients with hemolytic anemia [24], antibodies against GlcNAc are characteristic of rheumatoid arthritis [25], antibodies against oligomannosic sequences are markers of Crohn's disease [26], it was shown that antibodies to the SARS vaccine have undesirable autoimmune reactivity to the glycan fragment of humans [27].
Хотя вышеупомянутые наблюдения и указывают на значимость репертуара и свойств еАТ, только ограниченные данные об анти-углеводных антителах у людей были доступны до настоящего времени, в большой степени из-за трудоемкой процедуры ИФА при исследовании больших когорт. Разработка гликановых чипов на несколько сотен позиций, напечатанных на чиповой платформе [9, 28-30], дает возможность проводить систематические исследования на основе больших популяций и применения для прогностики и диагностики различных заболеваний, включая онкологические. Однако, из- за того, что различия между антителами к гликанам в норме и при раке являются скорее количественными, чем качественными, практическая диагностика на основании естественных антител к гликанам считается затруднительной.  Although the above observations indicate the importance of the repertoire and properties of eAT, only limited data on anti-carbohydrate antibodies in humans have been available to date, largely due to the time-consuming ELISA procedure in the study of large cohorts. The development of glycan chips for several hundred positions printed on the chip platform [9, 28–30] makes it possible to conduct systematic studies based on large populations and use for prediction and diagnosis of various diseases, including oncological ones. However, due to the fact that the differences between antibodies to glycans in normal and cancer conditions are quantitative rather than qualitative, practical diagnosis based on natural antibodies to glycans is considered difficult.
В то же время, резкие качественные изменения происходят на уровне супрамолекулярной организации биомолекул при онкологических заболеваниях и в случае других поврежденных клеток. Другими словами, нормальные регулярные молекулы, включая гликомолекулы, могут образовывать стабильные, хорошо организованные комплексы (молекулярные структуры, связанные с опасностью, DAMP), чрезвычайно отличающиеся от нормальной мембранной комбинации данных молекул. Иммунная система способна распознавать DAMP; специфические эпитопы, узнаваемые образовавшимися антителами, включают в себя пространственную комбинацию атомов, которая не может быть точно воспроизведена in vitro. Таким образом, обнаружение указанных специфических антител с помощью отдельных природных молекул (антигенов) является невозможным. Имитация (mimicking) соответствующих структур также считается невозможной, поскольку неизвестно, что именно имитировать, структурная организация DAMP неизвестна. At the same time, abrupt qualitative changes occur at the level of the supramolecular organization of biomolecules in oncological diseases and in case of other damaged cells. In other words, normal, regular molecules, including glycol molecules, can form stable, well-organized complexes (hazard-related molecular structures, DAMP) that are extremely different from the normal membrane combination of these molecules. The immune system is able to recognize DAMP; specific epitopes recognized by the generated antibodies include a spatial combination of atoms that cannot be accurately reproduced in vitro. Thus, the detection of these specific antibodies with the help of separate natural molecules (antigens) is impossible. Imitation (mimicking) of the relevant structures is also considered impossible, since it is not known what exactly to imitate, the structural organization of DAMP is unknown.
Поэтому сохраняется необходимость в разработке походов к выявлению антител к DAMP и, таким образом, к новым способам диагностики онкологических заболеваний. РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ  Therefore, there remains a need to develop approaches to the detection of antibodies to DAMP and, thus, to new methods of diagnosing cancer. DISCLOSURE OF INVENTION
Задачей данного изобретения является создание микроэррея для нахождения диагностических сигнатур, используемых в дальнейшем для проведения онкодиагностики, основанной на взаимодействии углеводных и углеводо-подобных ("гликохинтов") лигандов с антителами человеческой сыворотки, а также разработки и создания эффективного метода диагностики.  The objective of this invention is to create a micro-aray to find diagnostic signatures used later for oncodiagnosis based on the interaction of carbohydrate and carbohydrate-like ("glycochints") ligands with human serum antibodies, as well as the development and creation of an effective diagnostic method.
Техническим результатом изобретения является разработка и создание микроэррея на основе углеводных и углеводо-подобных маркеров-антигенов, способного выявлять новые онкомаркеры-антитела и их сигнатуры. Техническим результатом данного изобретения также является разработка способа определения маркеров- антигенов данного класса для эффективной диагностики онкологического заболевания.  The technical result of the invention is to develop and create a microerray based on carbohydrate and carbohydrate-like markers-antigens, capable of detecting new tumor marker antibodies and their signatures. The technical result of the present invention is also to develop a method for determining markers-antigens of this class for the effective diagnosis of cancer.
Указанный технический результат достигается посредством создания микроэррея, содержащего множество лигандов, в частности, около десяти (для практического анализа, то есть для диагностики заболевания) или несколько сотен (для проведения поиска сигнатур) углеводных лигандов, где один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий несвойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов (например, дисахаридную последовательность Gal-GalNAc со связью 1-4, то есть последовательность Gal1-4GalNAc, тогда как в гликомолекулах человека встречается Gal1-3GalNAc), и/или гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, и/или гликан, имеющий несвойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, причем лиганды специфически связываются с антителами человеческой сыворотки или плазмы (например с IgG, IgM, но обычно выявляется сумма всех типов lg), позволяя диагностировать онкологическое заболевание. В частных вариантах воплощения изобретения микроэррей по изобретению может содержать от 10 до 600 лигандов, в некоторых других частных вариантах от 100 до 600 лигандов (для проведения поиска сигнатур), в некоторых других частных вариантах от 10 до 100 (для практического анализа, то есть для диагностики заболевания). This technical result is achieved by creating a microerray containing many ligands, in particular, about ten (for practical analysis, that is, for diagnosing a disease) or several hundred (for searching signatures) of carbohydrate ligands, where one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides that is not characteristic of human glycans (for example, the disaccharide sequence Gal-GalNAc with a 1-4 bond, that is, the sequence Gal1-4GalNAc, whereas in human glycol molecules there is Gal1-3GalNAc), and / or glycan, which has the combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, and / or glycan, which has a combination of monosaccharides unusual for human glycans and an additional non-carbohydrate substituent, and the ligands bind specifically to human serum or plasma antibodies (for example, with IgG, IgM, but usually the sum of all types of lg is detected), allowing you to diagnose cancer. In particular embodiments of the invention, the microrray according to the invention may contain from 10 to 600 ligands, in some other particular variants from 100 to 600 ligands (for conducting a signature search), in some other particular variants from 10 to 100 (for practical analysis, i.e. diagnosis of the disease).
В некоторых вариантах воплощения изобретения микроэррей характеризуется тем, что углеводный лиганд представляет собой гликан, имеющий комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем. В частных вариантах воплощения изобретения указанный неуглеводный заместитель представляет собой алкил, ацил, Ν-гликолил, незамещенный или замещенный арил или бензил. В некоторых вариантах воплощения изобретения арильная (например фенил ьная) или бензил ьная группа может быть замешена, например, в орто-, мета- или пара-положении, по меньшей мере, одним заместителем, в некоторых вариантах двумя заместителями.  In some embodiments, the microrray is characterized in that the carbohydrate ligand is a glycan having a combination of monosaccharides with an additional non-carbohydrate substituent. In particular embodiments of the invention, said non-carbohydrate substituent is alkyl, acyl,-glycolyl, unsubstituted or substituted aryl, or benzyl. In some embodiments, the aryl (for example, phenyl) or benzyl group may be substituted, for example, in the ortho, meta or para position with at least one substituent, in some embodiments with two substituents.
В некоторых вариантах воплощения изобретения микроэррей характеризуется тем, что один или более лигандов представляет собой гликан, комбинация моносахаридов которого характеризуется несвойственным для гликанов человека положением гликозидной связи, например Gai i-4GalNAc вместо Gal 1-3GalNAc.  In some embodiments, the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan, the combination of monosaccharides of which is characterized by the glycosidic bond position unusual for human glycans, such as Gai i-4GalNAc instead of Gal 1-3GalNAc.
В частных вариантах воплощения изобретения указанная комбинация моносахаридов характеризуется несвойственной для гликанов человека, то есть противоположной по отношению к природной, аномерной конфигурацией гликозидной связи, например 3Neu5Ac вместо aNeu5Ac.  In particular embodiments of the invention, said combination of monosaccharides is characterized by an unusual for human glycans, that is, opposite to the natural, anomeric configuration of the glycosidic bond, for example, 3Neu5Ac instead of aNeu5Ac.
В других частных вариантах воплощения изобретения комбинация моносахаридов характеризуется несвойственной для гликанов человека, то есть противоположной по отношению к природной, аномерной конфигурацией гликозидной связи между восстанавливающим концом гликана и агликонновым остатком. В некоторых вариантах воплощения изобретения агликонновый остаток (агликонная часть) является линкером между углевод-содержащей молекулой и твердым носителем. В наиболее предпочтительных вариантах воплощения изобретения линкер представляет собой ароматический остаток, в частности, о-, м- или п-замещенный фенил или о-, м- или п- замещенный бензил, или о-, м- или п-замещенный 2-фенилэтил.  In other particular embodiments of the invention, the combination of monosaccharides is characterized by an unusual for human glycans, that is, opposite to the natural, anomeric configuration of the glycosidic bond between the reducing end of the glycan and the aglyconin residue. In some embodiments of the invention, the aglyconin residue (the aglycon moiety) is a linker between a carbohydrate-containing molecule and a solid carrier. In the most preferred embodiments of the invention, the linker is an aromatic residue, in particular, o-, m- or p-substituted phenyl or o-, m- or p-substituted benzyl, or o-, m- or p-substituted 2-phenylethyl .
В некоторых вариантах воплощения изобретения микроэррей характеризуюется тем, что гликан иммобилизован непосредственно на твердом носителе с помощью ковалентной связи или через промежуточный полимер (например, полиакриламид, полиакриловую кислоту или полиэтиленгликоль) ковалентной или нековалентной связью.  In some embodiments, the microrray is characterized in that the glycan is immobilized directly on a solid carrier using a covalent bond or through an intermediate polymer (for example, polyacrylamide, polyacrylic acid or polyethylene glycol) with a covalent or non-covalent bond.
В частных вариантах изобретения микроэррей характеризуюется тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий несвойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов, которая содержит моносахаридный фрагмент Neu5Acp . В частных вариантах изобретения микроэррей характеризуюется тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, которая представляет собой дисахаридный фрагмент Galpa1-3GalNAcpaOC6H4. In particular embodiments of the invention, the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having an unusual combination of monosaccharides for human glycans, which contains a monosaccharide fragment of Neu5Ac p . In particular embodiments of the invention, the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, which is a disaccharide fragment of Gal p a1-3GalNAc p aOC 6 H 4 .
В частных вариантах изобретения микроэррей характеризуюется тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, которая представляет собой тетрасахарид (3-0-Su)Galppi -4GlcNAcP 1-3GalP 1 -4GlcNAcP -. In particular embodiments of the invention, a microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent which is a tetrasaccharide (3-0-Su) Gal p pi -4GlcNAc P 1-3Gal P 1 -4GlcNAc P -.
В частных вариантах изобретения микроэррей характеризуюется тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, в частности, гликопептид GlcNAcp i-4Mur-L-Ala-D-i-Gln. In particular embodiments of the invention, the microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, in particular the glycopeptide GlcNAc p i-4Mur-L-Ala-Di-Gln.
В частных вариантах изобретения микроэррей характеризуюется тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий несвойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов, которая представляет собой дисахарид GalNACfPI- 4GlcNAcp -. In particular embodiments of the invention, a microrray is characterized in that one or more ligands are glycan having an unusual combination of monosaccharides for humans, which is a GalNAC f PI-4GlcNAc p - disaccharide.
В частных вариантах изобретения микроэррей характеризуюется тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, например дисахарид Са1рр1-461с^1-МН-аминокислота, Са1РЭ1-4С1сР 1-1МН-аминокислота- аминокислота, трисахарид Neu5Aca2-3GalP31-4Glcppi-NH-aMHHOKH^OTa или Neu5Aca2- ЗСа1Р 1-4С1срр1-МН-аминокислота-аминокислота. В некоторых предпочтительных вариантах воплощения изобретения аминокислота представляет собой глицин, т.е. Galp 1-4GlcP 1 -NHCOCH2NH- или Neu5Aca2-3GalP 1-4Glcpp1-NHCOCH2NH-. In particular embodiments, a microarray harakterizuyuetsya in that one or more ligand is a glycan having peculiar to human glycan monosaccharides combination with additional non-carbohydrate substituent such as p r1-461s disaccharide Ca1 ^ 1-MH-amino acid Ca1 E1-4S1s P 1 P -1MH-amino acid-amino acid, trisaccharide Neu5Aca2-3Gal P 31-4Glc p pi-NH-aMHHOKH ^ OTa or Neu5Aca2-ЗСа1 Р 1-4С1с р p1-MH-amino acid-amino acid. In some preferred embodiments of the invention, the amino acid is glycine, i.e. Galp 1-4Glc P 1 -NHCOCH 2 NH- or Neu5Aca2-3Gal P 1-4Glc p p1-NHCOCH 2 NH-.
Кроме того, изобретение относится к применению микроэррея по изобретению для: 1 ) поиска диагностических сигнатур; 2) для диагностирования онкологического заболевания, в частности рака молочной железы, рака яичников, колоректального рака, рака легких, мезотелиомы.  In addition, the invention relates to the use of a microerray according to the invention for: 1) searching for diagnostic signatures; 2) for the diagnosis of cancer, in particular breast cancer, ovarian cancer, colorectal cancer, lung cancer, mesothelioma.
Технический результат достигается также посредством осуществления способа нахождения сигнатур для обнаружения и/или мониторинга (диагностики) онкологического заболевания, включающего следующие последовательные стадии:  The technical result is also achieved by implementing a method for finding signatures for detecting and / or monitoring (diagnosing) an oncological disease, comprising the following successive stages:
- контакт сыворотки крови с микроэрреем по изобретению;  - contact of serum with microerray according to the invention;
детектирование молекулярного комплекса, образованного лигандами микроэррея и антителами сыворотки крови с помощью флуоресцентно-меченых антител к иммуноглобулинам человека;  detection of a molecular complex formed by microerray ligands and serum antibodies using fluorescently-labeled antibodies to human immunoglobulins;
- обработка полученных результатов как описано в [34];  - processing of the obtained results as described in [34];
- выбор лигандов для включения в сигнатуру, на основе обработанных данных. В некоторых частных вариантах воплощения изобретения указанный способ используется для обнаружения и/или мониторинга рака молочной железы, рака яичников, колоректального рака, рака легких, мезотелиомы. - the choice of ligands for inclusion in the signature, based on the processed data. In some particular embodiments of the invention, this method is used to detect and / or monitor breast cancer, ovarian cancer, colorectal cancer, lung cancer, mesothelioma.
Изобретение также относится к диагностике и/или мониторингу онкологического заболевания с использованием микроэрреев по изобретению.  The invention also relates to the diagnosis and / or monitoring of cancer using the microarray of the invention.
Изобретение также включает получение микроэрреев по изобретению.  The invention also includes the production of microarrays of the invention.
ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DISCLOSURE OF THE INVENTION
Определения и сокращения  Definitions and abbreviations
Термин «гликохинт» в настоящем документе означает гликан, структура которого представляет собой неприродную комбинацию моносахаридов, типичных для организма человека (таких как, например, глюкоза, галактоза, фруктоза, манноза, N- ацетилглюкозамин, Ν-ацетилгалактозамин или Ν-ацетилнейраминовая кислота), или природный гликан человека, модифицированный неприродным остатком (или природным остатком в неприродном положении). С точки зрения иммунологии, гликохинт имитирует собой гликан-содержащий пространственный эпитоп (DAMP, damage associated molecular pattern) - супрамолекулярную структуру, состоящую из двух или более прилегающих друг к другу молекул (или их фрагментов), таких как гликолипиды, гликопротеины, липиды, белки и т.д. Гликохинт не должно понимать, как гликомиметик (см. ниже); гликомиметики представляют собой аналоги гликанов известной структуры, в то время как гликохинты имитируют неизвестные (неизвестные в настоящее время или неизвестные в принципе) комбинации молекул или фрагментов, такие как определены выше в качестве DAMP.  The term "glycochint" as used herein means a glycan, the structure of which is an unnatural combination of monosaccharides typical of the human body (such as, for example, glucose, galactose, fructose, mannose, N-acetylglucosamine, α-acetylgalactosamine or α-acetylneuraminic acid), or natural human glycan, modified by a non-natural residue (or natural residue in an unnatural position). In terms of immunology, glycochint mimics a glycan-containing spatial epitope (DAMP, damage associated molecular pattern) - a supramolecular structure consisting of two or more adjacent molecules (or their fragments), such as glycolipids, glycoproteins, lipids, proteins etc. Glycohint should not be understood as a glycomimetic (see below); glycomimetics are analogues of glycans of a known structure, while glycochints mimic unknown (currently unknown or unknown in principle) combinations of molecules or fragments, such as those defined above as DAMP.
Термин «гликомиметик» (буквально: «имитатор углевода») в настоящем документе означает молекулу (как правило, пептид), воспроизводящую способность углевода связываться со специфическим рецептором (как правило, белком), например, лектином.  The term "glycomimetic" (literally: "carbohydrate simulator") in this document means a molecule (usually a peptide), the reproducing ability of a carbohydrate to bind to a specific receptor (usually a protein), for example, lectin.
Термин «комбинация моносахаридов» в настоящем документе означает сложное соединение, где моносахариды соединены гликозидной связью, то есть олигосахарид.  The term "combination of monosaccharides" as used herein means a complex compound, where the monosaccharides are linked by a glycosidic bond, i.e. an oligosaccharide.
«GID» в настоящем документе означает идентификационный номер гликана в данном документе.  "GID" in this document means the identification number of the glycan in this document.
Термин «твердый носитель» в настоящем документе означает поверхность чипа, латекса, золотых частиц, квантовых точек и т.п.  The term “solid carrier” as used herein means the surface of a chip, latex, gold particles, quantum dots, and the like.
Термин «диагностическая сигнатура» в настоящем документе означает комбинация двух или более маркеров данного заболевания.  The term "diagnostic signature" as used herein means a combination of two or more markers of a given disease.
«RFU» в настоящем документе означает относительные единицы флуоресценции. "RFU" in this document means relative fluorescence units.
Термин «гликан» в настоящем документе означает углеводную цепь, входящую в природные гликопротеины (например, Neu5Aca2-4Gal 1-4GlcNAc) или гликолипиды (например, Neu5Aca2-4Ga^1-4Glcp), в некоторых вариантах воплощения изобретения углеводная цепь гликана может включать от 1 до 6 мономеров, в наиболее предпочтительных вариантах воплощения изобретения от 1 до 4. Согласно изобретению, в микроэррее могут быть использованы как природные гликаны, т.е. такие, углеводная цепь которых представляет собой свойственную для организма человека комбинацию моносахаридов, соединенных О-гликозидными связями (такие как, например, Neu5Ac 2- 3Gaipi-3GalNAca, Galp1-3(Fuca1-4)GlcNAcp, (Neu5Aca2-8)3, Μ3η 1-40ΙοΝΑοβ, но не ограничиваясь ими), так и неприродные гликаны, т.е. гликохинты (см. выше). The term "glycan" in this document means a carbohydrate chain that is included in natural glycoproteins (for example, Neu5Aca2-4Gal 1-4GlcNAc) or glycolipids (for example, Neu5Aca2-4Ga ^ 1-4Glcp), in some embodiments of the invention, the carbohydrate chain of a glycan may include from 1 to 6 monomers, in the most preferred embodiments of the invention from 1 to 4. According to the invention, in a microerray, it can be used as natural glycans i.e. those whose carbohydrate chain is a combination of monosaccharides peculiar to the human body, connected by O-glycosidic bonds (such as, for example, Neu5Ac 2-3Gaipi-3GalNAca, Galp1-3 (Fuca1-4) GlcNAcp, (Neu5Aca2-8) 3 , 3η 1-40ΙοΝΑοβ, but not limited to), and non-natural glycans, i.e. glycohint (see above).
Термин «чип (микрочип)» в настоящем документе означает устройство в виде стеклянной или пластиковой пластинки, на одной стороне которой иммобилизован набор химических веществ (лигандов), обычно в виде круглых или квадратных дискретных областей.  The term "chip (microchip)" in this document means a device in the form of a glass or plastic plate, on one side of which a set of chemicals is immobilized (ligands), usually in the form of round or square discrete areas.
Термин «(микро)эррей» (array) в настоящем документе означает совокупность химических веществ (лигандов), иммобилизованных на стеклянную или пластиковую пластинку (см. выше) или иной твердый носитель. То есть, эррей является понятием, а не устройством.  The term "(micro) herrey" (array) in this document means a combination of chemicals (ligands) immobilized on a glass or plastic plate (see above) or other solid carrier. That is, an arrey is a concept, not a device.
Термин «PGA» printed glycan array (гликоэррей) в настоящем документе означает совокупность углеводных лигандов, иммобилизованных на твердый носитель.  The term “PGA” printed glycan array (glycoerray) in this document means a collection of carbohydrate ligands immobilized on a solid carrier.
Термин «ал кил» сам по себе или как часть другого заместителя, относится к насыщенным углеводородным группам с прямой или разветвленной цепью, включая углеводородные группы, имеющие указанное число атомов углерода (например, Свалки л подразумевает от одного до восьми атомов углерода). Примеры алкилов включают метил, этил, н-пропил, изо-пропил и другие.  “Alkyl”, by itself or as part of another substituent, refers to straight or branched saturated hydrocarbon groups, including hydrocarbon groups having a specified number of carbon atoms (for example, Landfill l means from one to eight carbon atoms). Examples of alkyls include methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, and others.
Термин «ацил» обозначает группу -C(0)R (в которой R имеет значения, в частности, Н, алкил, арил). Примеры ацильных групп включают формильную, ацетильную, бензоильную, фенилацетильную и аналогичные группы.  The term “acyl” refers to the group —C (0) R (in which R has the meaning, in particular, H, alkyl, aryl). Examples of acyl groups include formyl, acetyl, benzoyl, phenylacetyl, and similar groups.
Термин «арил», если иное не оговорено, обозначает ароматическую углеводородную группу, которая может представлять собой одну циклическую структуру или несколько колец, которые сконденсированы вместе, предпочтительно, представляет собой 5-6-членное моноциклическое кольцо. Примером арильных циклических групп является фенил.  The term "aryl", unless otherwise specified, refers to an aromatic hydrocarbon group, which may be a single cyclic structure or several rings that are condensed together, preferably, is a 5-6-membered monocyclic ring. An example of aryl cyclic groups is phenyl.
Термин «бензил», если иное не оговорено, обозначает углеводородный остаток -  The term "benzyl", unless otherwise specified, means a hydrocarbon residue -
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
«Su» - в данном документе означает сульфат. Подстрочная буква «р» обозначает пиранозный цикл соответствующего моносахарида, а подстрочная буква «f» означает фуранозный цикл соответствующего моносахарида. “Su” - in this document means sulfate. The lowercase letter " p " denotes the pyranose cycle of the corresponding monosaccharide, and the lowercase letter "f" denotes the furanous cycle of the corresponding monosaccharide.
В структуре GlcNAcp 1-4Mur-L-Ala-D-i-Gln буква «i» обозначает приставку «изо», то есть в образовании амидной связи с аланином участвует боковой карбоксил вместо канонического. In the structure of GlcNAc p 1-4Mur-L-Ala-Di-Gln, the letter "i" denotes the prefix "iso", that is, side carboxyl instead of canonical is involved in the formation of an amide bond with alanine.
Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings
Рисунок 1. Интенсивность связывания антител сыворотки крови человека с природными гликанами (темные столбцы гистограммы) и соответствующими родственными неприродными, то есть гликохинтами (светлые столбцы гистограммы). Данные PGA (см. ниже) в шкале 0 - 65 ООО RFU:  Figure 1. The intensity of the binding of human serum antibodies to natural glycans (dark histogram columns) and the corresponding related non-natural, that is, glycochints (light histogram columns). PGA data (see below) on a scale of 0 - 65 RFU LLC:
а) данные для пары гликанов Gala1-4GlcNAcp1-3Gaipi-4GlcNAcP-sp/Gai i - 4GlcNAcpi-3Gaipi-4GlcNAc -sp, отличающихся только конфигурацией одной из четырех гликозидных связей; исследование проводилось на когорте из 80 индивидуумов, включающей здоровые субъекты контрольной группы (п=20), протоковая карцинома in situ (DCIS; п=20), инфильтрационная протоковая карцинома (IDC; п=20) и метастатический рак молочной железы (МВС; п=20);  a) data for a pair of glycans Gala1-4GlcNAcp1-3Gaipi-4GlcNAcP-sp / Gai i - 4GlcNAcpi-3Gaipi-4GlcNAc -sp, differing only in the configuration of one of the four glycosidic bonds; The study was conducted on a cohort of 80 individuals, including healthy subjects in the control group (n = 20), duct carcinoma in situ (DCIS; n = 20), infiltration duct carcinoma (IDC; n = 20), and metastatic breast cancer (MVS; n = 20);
б) данные для пары гликанов Neu5Aca2-8Neu5Aca-OCH2CeH4-p- NHCOCH2NH2/Neu5Aca2-8Neu5Aca-sp, первый из которых содержит ароматический (бензильный) агликоновый остаток; исследование проводилось на когорте из 127 индивидуумов, включающей здоровые субъекты контрольной группы (п=106), ранний агрессивный рак яичников (п = 21). b) data for a pair of glycans Neu5Aca2-8Neu5Aca-OCH 2 CeH 4 -p-NHCOCH 2 NH 2 / Neu5Aca2-8Neu5Aca-sp, the first of which contains an aromatic (benzyl) aglycon residue; The study was conducted on a cohort of 127 individuals, including healthy subjects in the control group (n = 106), early aggressive ovarian cancer (n = 21).
Подробное раскрытие изобретения Detailed disclosure of the invention
Существующие методы молекулярной диагностики онкологических заболеваний обладают низкой диагностической специфичностью и чувствительностью (дают неприемлемо много ложно-положительных и ложно-отрицательных результатов), так как основываются на определении единственного маркера (иногда - двух-трех). В то же время, опухоль не только гетерогенна, не только биохимически индивидуальна для каждого больного, но и быстро эволюционирует на протяжении болезни. Чтобы избежать влияния этих трех факторов, необходимо использовать много маркеров одновременно (так называемые диагностические сигнатуры).  Existing methods of molecular diagnostics of oncological diseases have low diagnostic specificity and sensitivity (they give unacceptably many false-positive and false-negative results), since they are based on the definition of a single marker (sometimes two or three). At the same time, the tumor is not only heterogeneous, not only biochemically individual for each patient, but also rapidly evolving throughout the course of the disease. To avoid the influence of these three factors, it is necessary to use many markers simultaneously (the so-called diagnostic signatures).
Роль естественных антител человека заключается в надзоре над неправильными структурами и неправильными комбинациями правильных молекул в составе клеточной мембраны. Часть из естественных антител направлена против углеводов (гликанов, олигосахаридов) или глико-содержащих молекул, таких как аберрантные (биосинтетически "неправильные", отсутствующие в нормальных клетках) гликопептиды и гликолипиды. Поскольку антигенные детерминанты для этих антител представляют собой неизвестные сложные структуры, не существует алгоритмов и методик для их определения. Таким образом, для выявления этих детерминант с использованием диагностических и прогностических методов необходимо найти пробы, способные специфически связываться с антителами, несмотря на отсутствие полной структурной идентичности с реальными мотивами. The role of natural human antibodies is to supervise the wrong structures and the wrong combinations of the right molecules in the cell membrane. Some of the naturally-occurring antibodies are directed against carbohydrates (glycans, oligosaccharides) or glyco-containing molecules, such as aberrant (biosynthetically "irregular", absent in normal cells) glycopeptides and glycolipids. Since the antigenic determinants for these antibodies are unknown complex structures, there are no algorithms and methods for their determination. Thus, to identify these determinants using diagnostic and prognostic methods, it is necessary to find samples capable of specifically binding to antibodies, despite the absence of complete structural identity with real motives.
В данном документе такие пробы называются гликохинтами. Гликохинты содержат часть полной антигенной детерминанты (неизменная часть гликана), то есть углеводные мотивы, известные в качестве мишеней для естественных антител [31], в комбинации с неприродным мотивом или неприродной (или несвойственной человеку) комбинацией природных моносахаридов. Неожиданно было обнаружено, что некоторые гликаны, содержащие неприродный структурный фрагмент (то есть гликохинты), связываются с антителами крови человека, причем частота их попадания в диагностические сигнатуры значительно выше, чем для природных гликанов, типичных для гликопротеинов и гликолипидов человека. Неожиданно было обнаружено, что гликохинты дают возможность различать больных раком и здоровых доноров путем сравнения профиля связывания антител на чипе. Для этого на чипе располагают множество лигандов, среди которых должны присутствовать как естественные для человека гликаны, так и гликохинты. Гликаны и гликохинты могут быть привязаны к твердой подложке с помощью ковалентного или нековалентного взаимодействия. Способ присоединения ограничен необходимостью того, чтобы связь гликана (или гликохинта) с твердой фазой была прочной, а также не препятствовала проведению анализов, например не влияла на аффинность связывания в ту или иную сторону.  In this document, such samples are called glycoquinta. Glycohints contain a portion of the complete antigenic determinant (the unchanged portion of the glycan), that is, carbohydrate motifs, known as targets for natural antibodies [31], in combination with a non-natural motive or a non-natural (or unusual for humans) combination of natural monosaccharides. Unexpectedly, it was found that some glycans containing an unnatural structural fragment (i.e. glycochints) bind to human blood antibodies, and their frequency of entry into diagnostic signatures is much higher than for natural glycans typical of human glycoproteins and glycolipids. Unexpectedly, it was found that glycochins provide an opportunity to distinguish between cancer patients and healthy donors by comparing the antibody binding profile on the chip. To do this, there are many ligands on the chip, among which must be present both natural glycans and glycochints. Glycans and glycochints can be attached to a solid support through covalent or non-covalent interactions. The method of attachment is limited by the need to ensure that the bond of the glycan (or glycochint) with the solid phase is strong and does not interfere with the analysis, for example, does not affect the binding affinity in one direction or another.
Иными словами, для диагностики рака эти гликохинты являются критическими компонентами при выявлении некоторых типов раковых заболеваний.  In other words, for the diagnosis of cancer, these glycohints are critical components in detecting certain types of cancer.
Очевидно, гликохинты могут быть найдены только эмпирически. Несмотря на это, гликохинты могут быть использованы для эффективной и точной онкодиагностики, что и показано в данном документе. Для доказательства применимости гликохинтов для дифференцирования здоровых людей и больных раком был проведен сравнительный эксперимент, в котором заменяли одну молекулу гликохинта в составе диагностической сигнатуры на очень близкий природный гликан. Данные, приведенные ниже (Примеры 1 - 6), демонстрируют значительное отличие некоторых сигнатур, основанных на гликохинтах от схожих сигнатур, где гликохинт заменен на его ближайший природный прототип. Осуществление изобретения  Obviously, glycohint can only be found empirically. Despite this, glycochints can be used for effective and accurate oncodiagnosis, as shown in this document. To prove the applicability of glycochints for the differentiation of healthy people and cancer patients, a comparative experiment was conducted in which one molecule of glycohint in the diagnostic signature was replaced with a very close natural glycan. The data below (Examples 1–6) demonstrate a significant difference between some signatures based on glycohint from similar signatures, where the glycochint is replaced with its closest natural prototype. The implementation of the invention
Получение лигандов по изобретению  Obtaining ligands according to the invention
Гликолиганды (представляющие собой как гликаны, так и гликохинты) с чистотой 95-98% синтезированы химически. Синтез части из них известен из уровня техники, в частности, синтез гликана Ga^1-4GlcNAc 1-3Gal 1-4GlcNAc3-sp известен из [35], синтез гликанов Neu5Aca2-8Neu5Aca-OCH2C6H4-p-NHCOCH2NH2 и Neu5Aca2-8Neu5Aca-sp известен из [36], гликана GlcNAc31-3(GlcNAc 1-6) GalNAca-sp - из [37], гликана Neu5Aca2-3Gal 1 -4(Fuca1-3)(6-0-Su-)GlcNAc - из [38], гликана Neu5Aca2-3Ga^1- 4(Fuca1-3)GlcNAc - из [39], гликана Ga^1-4GlcpO-sp - из [40]. Примеры синтеза некоторых других гликанов по изобретению описаны ниже. Glycoligands (representing both glycans and glycochints) with a purity of 95-98% are chemically synthesized. The synthesis of some of them is known from the prior art, in Specifically, the synthesis of the Ga ^ 1-4GlcNAc 1-3Gal 1-4GlcNAc3-sp glycan is known from [35], the synthesis of the Neu5Aca2-8Neu5Aca-OCH2C 6 H4-p-NHCOCH 2 NH2 glycans and Neu5Aca2-8Neu5Aca-sp is known from [36], the glycan GlcNAc31-3 (GlcNAc 1-6) GalNAca-sp from [37], the glycan Neu5Aca2-3Gal 1-4 (Fuca1-3) (6-0-Su-) GlcNAc from [38], the glycan Neu5Aca2-3Ga ^ 1-4 (Fuca1-3) GlcNAc from [39], glycan Ga ^ 1-4GlcpO-sp from [40]. Examples of the synthesis of some other glycans according to the invention are described below.
Примеры синтеза гликанов Examples of the synthesis of glycans
GlcNAc l -4(GlcNAc 1 -6)GalNAca-0(CH2)3NH2 GlcNAc l -4 (GlcNAc 1 -6) GalNAca-0 (CH 2 ) 3 NH 2
Гликозилирование гликозил-акцептора 3-OAc-GalNAca-0(CH2)3NH-COCF3 с помощью гликозил-донора a-Ac04-GlcN(Troc)Br в процессе синтеза дисахарида GlcNAc i - 6GalNAca-0(CH2)3NH2 [37] после удаления защитных групп в качестве побочного продукта дало трисахарид GlcNAc 1-4(GlcNAc 1-6)GalNAca-0(CH2)3NH2 (-10%). 1Н-ЯМР (500 MHz, D20): 1.890-2.000 (m, 2Н, СН2 sp); 2.023, 2.037 and 2.051 (3s, 3 x 3H, NCOCH3); 3.123 (m « t, 2H, NCH2 sp 7.76); 3.384-3.588 (m, 7H); 3.690-3.812 (m, 6H); 3.912-3.973 (m, 2H); 4.002^.050 (m, 2H); 4.095-4.183 (m, 3H); 4.508 (d, 1 H, H-1 GlcNAc, J1 2 8.5); 4.703 (d, 1 H, H-1 GlcNAc, J1 i2 8.4); 4.870 (d, 1 H, H-1 GalNAc, J1i2 3.6). Glycosylation of the 3-OAc-GalNAca-0 (CH 2 ) 3 NH-COCF 3 glycosyl acceptor using the a-Ac0 4 -GlcN (Troc) Br glycosyl donor during the synthesis of the GlcNAc i-6GalNAca-0 (CH 2 ) 3 disaccharide NH 2 [37], after removing the protective groups as a by-product, produced the GlcNAc 1-4 trisaccharide (GlcNAc 1-6) GalNAca-0 (CH 2 ) 3 NH 2 (-10%). 1 H-NMR (500 MHz, D 2 0): 1.890-2.000 (m, 2H, CH 2 sp); 2.023, 2.037 and 2.051 (3s, 3 x 3H, NCOCH 3 ); 3.123 (m « t, 2H, NCH 2 sp 7.76); 3.384-3.588 (m, 7H); 3.690-3.812 (m, 6H); 3.912-3.973 (m, 2H); 4.002 ^ .050 (m, 2H); 4.095-4.183 (m, 3H); 4.508 (d, 1 H, H-1 GlcNAc, J 1 2 8.5); 4.703 (d, 1 H, H-1 GlcNAc, J 1 i2 8.4); 4.870 (d, 1 H, H-1 GalNAc, J 1i2 3.6).
Gala1-4GlcNAcp1-3Galp1-4GlcNAcp-0(CH2)3NH2 Gala1-4GlcNAcp1-3Galp1-4GlcNAcp-0 (CH 2 ) 3 NH 2
При получении Ga^1-4GlcNAcpi-3Gaipi-4GlcNAc -0(CH2)3NH2, синтез которого описан в [35], также образуется его α-аномер Gala1-4GlcNAc 1-3Gal 1-4GlcNAc - 0(CH2)3NH2; Н ЯМР (500 MHz, D20): 1.910-2.002 (m, 2Н, СН2 sp); 2.050 and 2.058 (3s, ЗхЗН, NCOCH3); 3.097 (m « t, 2H, NCH2 sp 6.86); 3.542-3.653 (m, 3H); 3.650^.073 (m, 20H); 4.168 (dd * d, 1 H, H-4, J 3.1); 4.474 (d, 1 H, H-1 , J1i2 7.9); 4.527 (d, 1 H, H-1 , J1i2 7.9); 4.715 (d, 1 H, H-1 , Ji,2 8.4); 5.452 (d, 1 H, H-1d, J1 2 3.6). Upon receipt of Ga ^ 1-4GlcNAcpi-3Gaipi-4GlcNAc -0 (CH 2 ) 3 NH 2 , the synthesis of which is described in [35], its α-anomer Gala1-4GlcNAc 1-3Gal 1-4GlcNAc-0 (CH 2 ) is also formed 3 NH 2 ; H NMR (500 MHz, D 2 0): 1.910-2.002 (m, 2H, CH 2 sp); 2.050 and 2.058 (3s, DxZN, NCOCH 3 ); 3.097 (m « t, 2H, NCH 2 sp 6.86); 3.542-3.653 (m, 3H); 3.650 ^ .073 (m, 20H); 4.168 (dd * d, 1 H, H-4, J 3.1); 4.474 (d, 1 H, H-1, J 1i2 7.9); 4.527 (d, 1 H, H-1, J 1i2 7.9); 4.715 (d, 1 H, H-1, Ji , 2 8.4); 5.452 (d, 1 H, H-1d, J 1 2 3.6).
Печать чипов Chip printing
Чипы были напечатаны, как описано ранее [30], в концентрации 50 мкМ, каждый в восьми повторах. Контроль качества чипов включал анализ качества повторов внутри чипа и анализ воспроизводимости PGA между чипами. Первый из них включал расчет коэффициентов вариации и общих коэффициентов корреляции соответствия [32] с целью мониторинга и контроля прецизионности измерений с помощью PGA, а последний включал расчет коэффициентов корреляции соответствия Лина [33, 34] для PGA, напечатанных на разных сериях слайдов и инкубированных с одной и той же сывороткой, но с разными схемами проявки. Контроль качества также включал вариационный анализ, приводящий к получению коэффициентов корреляции между классами (ICC), которые позволяли окончательно определить, пригодна ли конкретная когорта для дальнейшего статистического анализа. Проведение анализа сыворотки крови. The chips were printed as described previously [30], at a concentration of 50 μM, each in eight repetitions. The quality control of the chips included the analysis of the quality of repetitions inside the chip and the analysis of PGA reproducibility between the chips. The first one included the calculation of variation coefficients and general correlation coefficients of compliance [32] in order to monitor and control the precision of measurements using PGA, and the latter included the calculation of correlation coefficients of Lin's correspondence [33, 34] for PGA printed on different series of slides and incubated with the same serum, but with different development schemes. Quality control also included variational analysis, leading to the obtaining of correlation coefficients between classes (ICC), which made it possible to finally determine whether a particular cohort is suitable for further statistical analysis. The analysis of serum.
Чипы инкубировали с человеческой сывороткой (разведение 1 :15 в фосфатно- солевом буфере, содержащем 3% БСА и 1% Твина 20) при осторожном покачивании в течение 2 ч. при 37°С. Антитела, связавшиеся с напечатанными лигандами, визуализировали использованием комбинации биотинилированных вторичных антител против суммы человеческих IgG, IgM и IgA (Pierce, Rockford, IL) с последующей обработкой стрептавидином (streptavidin-Alexa555, Invitrogen/Molecular Probes, Carlsbad, CA), то есть, отдельно уровень связывания IgG, IgM, IgA не измеряли. Интенсивность сигналов флуоресценции читалась при мощности лазерного ридера и обрабатывалась с использованием программного обеспечения BioDiscovery/lmaGene (El Segundo, CA). Диапазон всех значений относительной интенсивности сигнала флуоресценции связанных антител составил 0 ~ 65 х 103 RFU [31]. Статистический анализ. The chips were incubated with human serum (a 1: 15 dilution in phosphate-buffered saline containing 3% BSA and 1% Tween 20) with gentle rocking for 2 hours at 37 ° C. Antibodies binding to printed ligands were visualized using a combination of biotinylated secondary antibodies against the sum of human IgG, IgM and IgA (Pierce, Rockford, IL) followed by treatment with streptavidin (streptavidin-Alexa555, Invitrogen / Molecular Probes, Carlsbad, CA), that is, Separately, the level of IgG, IgM, IgA binding was not measured. The intensity of the fluorescence signals was read at the power of the laser reader and processed using the BioDiscovery / lmaGene software (El Segundo, CA). The range of all values of the relative intensity of the fluorescence signal of bound antibodies was 0 ~ 65 x 10 3 RFU [31]. Statistical analysis.
Для анализа статистической корреляции между исходными значениями интенсивности сигналов (измеренных на лазерном сканере как RFU, relative fluorescence units) для всех пар лигандов рассчитывали коэффициент кросс-корреляции Пирсона. Результатом этого стала матрица кросс-корреляции 205 х 205 (на чипе было 205 лигандов), с помощью которой были определены лиганды со статистической корреляцией. Пример диагностической сигнатуры по изобретению представлен в таблице 1.  To analyze the statistical correlation between the initial values of the signal intensity (measured on a laser scanner as RFU, relative fluorescence units) for all pairs of ligands, the Pearson cross-correlation coefficient was calculated. The result was a cross-correlation matrix of 205 x 205 (there were 205 ligands on a chip), with which ligands with a statistical correlation were determined. An example of a diagnostic signature according to the invention is presented in table 1.
Таблица 1. Диагностическая сигнатура для диагностики рака молочной железы.  Table 1. Diagnostic signature for the diagnosis of breast cancer.
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
В результате анализа когорты из 20 больных с раком молочной железы и 20 здоровых контролей были найдены следующие параметры данной сигнатуры: AUC 0.945; чувствительность 85%; специфичность 80%. Также был проведен сравнительный анализ, в котором использовали две серии чипов, в одной из которых использовали гликохинты по изобретению, а в другой - наиболее близкий по структуре природный гликан. При этом, как показали результаты анализа, в случае использования природных гликанов диагностическая сигнатура не работала для диагностики опухолевых заболеваний. Результаты данного исследования представлены в таблице 2. After analyzing a cohort of 20 patients with breast cancer and 20 healthy controls, the following parameters of this signature were found: AUC 0.945; sensitivity of 85%; specificity is 80%. A comparative analysis was also carried out in which two series of chips were used, one of which used the glycochints of the invention, and the other, the most similar natural glycan in structure. However, as shown by the results of the analysis, in the case of using natural glycans, the diagnostic signature did not work for the diagnosis of tumor diseases. The results of this study are presented in table 2.
Таблица 2. Сравнение результатов диагностики посредством использования сигнатуры с гликохинтом по изобретению и такой же сигнатуры, где гликохинт заменен наиболее структурно близким природным гликаном.  Table 2. Comparison of diagnostic results by using a signature with a glycochint according to the invention and the same signature, where the glycochint is replaced by the most structurally close natural glycan.
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
В таблице 2 приведены примеры сравнения шести пар замещения гликохинтов природными гликанами: верхний гликан в столбце «структура гликана» представляет собой гликохинт, входящий в сигнатуру для данного анализа, нижний гликан является наиболее близким природным структурно родственным гликаном. Коэффициент корреляции Пирсона (р) рассчитан для каждого примера. Колонка Ранг указывает на позицию гликана в сигнатуре в соответствующей таблице рангов Уилкоксона. С - Invasive Ductal Carcinoma (инвазивный рак протоков), МВС - Metaplastic Breast Cancer (метапластический рак молочной железы). Table 2 shows examples of the comparison of six pairs of glycohint substitution with natural glycans: the upper glycan in the “glycan structure” column is the glycochint included in the signature for this analysis, the lower glycan is the closest natural structurally related glycan. Pearson's correlation coefficient (p) is calculated for each example. The Rank column indicates the position of the glycan in the signature in the corresponding Wilcoxon rank table. WITH - Invasive Ductal Carcinoma (invasive ductal carcinoma), AIM - Metaplastic Breast Cancer (metaplastic breast cancer).
В том случае если величина р (Уилкоксон) имеет очень низкие значения, то это означает, что сигнатура хорошо работает как диагностическая, то есть, больные с ее помощью надежно отличаются от здоровых. Если же эта величина лежит в интервале 0,01-0,9, то это свидетельствует о том, что диагностика неэффективна.  In the event that p (Wilcoxon) has very low values, this means that the signature works well as a diagnostic tool, that is, patients with it reliably differ from healthy ones. If this value lies in the range of 0.01-0.9, then this indicates that the diagnosis is ineffective.
Полученные результаты в таблице показывают, что замены гликохинтов на ближайшие структурные аналоги - природные гликаны приводят к драматической потере диагностической информации. Таким образом, использование синтетических близких неприродных аналогов природных гликанов позволяет улучшать диагностическую ценность информации, получаемой с помощью микрочиповой технологии, то есть повышают точность диагностики.  The results obtained in the table show that the replacement of glycohints for the nearest structural analogues - natural glycans lead to a dramatic loss of diagnostic information. Thus, the use of synthetic close unnatural analogues of natural glycans can improve the diagnostic value of information obtained using microchip technology, that is, increase the accuracy of diagnosis.
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения. Although the invention has been described with reference to the disclosed embodiments, it should be obvious to those skilled in the art that the specific experiments described in detail are given only for the purpose of illustrating the present invention and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way. It should be clear that it is possible to implement various modifications without departing from the gist of the present invention.
Список литературы, которая включена в настоящее описание изобретения в качестве ссылок: References, which are included in the present description of the invention as references:
1. S.Hakomori. Tumor-associated carbohydrate antigens. Annu. Rev. Immunol., 2, 103-126 (1984).  1. S.Hakomori. Tumor-associated carbohydrate antigens. Annu. Rev. Immunol., 2, 103-126 (1984).
2. K.O.Lloyd. Humoral immune responses to tumor-associated carbohydrate antigens. Semin. Cancer Biol., 2, 421-431 (1991).  2. K.O.Lloyd. Humoral immune responses to tumor-associated carbohydrate antigens. Semin. Cancer Biol., 2, 421-431 (1991).
3. J.Milland, M.S.Sandrin. ABO blood group and related antigens, natural antibodies and transplantation. Tissue antigens, 68, 459-466 (2006).  3. J. Milland, M.S. Sandrin. ABO blood group and related antigens, natural antibodies and transplantation. Tissue antigens, 68, 459-466 (2006).
4. G.Dighiero, N.R.Rose. Critical self-epitopes are key to the understanding of self- tolerance and autoimmunity. Immunology today, 20, 423-428 (1999).  4. G.Dighiero, N.R.Rose. Critical self-epitopes are key to understanding self-tolerance and autoimmunity. Immunology today, 20, 423-428 (1999).
5. R.A.C.Hughes, R.D.M.Hadden, N.A.Gregson, K.J.Smith. Pathogenesis of Guillain-Barre syndrome. J. Neuroimmunol., 100, 74-97 (1999).  5. R.A.C.Hughes, R.D.M.Hadden, N.A.Gregson, K.J.Smith. Pathogenesis of Guillain-Barre syndrome. J. Neuroimmunol., 100, 74-97 (1999).
6. A.F.Preece, K.M.Strahan, J.Devitt, F.Yamamoto, K.Gustaffson. Expression of ABO or related antigenic carbohydrates on viral envelopes leads to neutralization in the presence of serum containing specific natural antibodies and complement. Blood, 99, 2477- 2482 (2008). 7. S.Henry, R.Oriol, B.Samuelsson. Lewis blood group system and associated secretory phenotypes. Vox Sanquinis, 69, 166-182 (1995). 6. AFPreece, KMStrahan, J.Devitt, F.Yamamoto, K.Gustaffson. Expression of ABOs is associated with specific natural antibodies and complement. Blood, 99, 2477-2482 (2008). 7. S.Henry, R.Oriol, B.Samuelsson. Lewis blood group system and associated secretory phenotypes. Vox Sanquinis, 69, 166-182 (1995).
8. Y.Shoenfeld. The mosaic of autoimmunity. Immunol. Today, 10, 13-126 (1989). 8. Y.Shoenfeld. The mosaic of autoimmunity. Immunol. Today, 10, 13-126 (1989).
9. W.McKane, J.Lee, R.Preston, A.Hasking, P.Simpson, S.Lynds, L.Goldberg, T.Cairns, D.Taube. Polymorphism in the human anti-pig natural antibody repertoire.9. W. McKane, J. Lee, R. Preston, A. Hasking, P. Simpson, S. Lynds, L. Goldberg, T. Carns, D. Taube. Polymorphism in the human anti-pig natural antibody repertoire.
Transplantation, 66, 626-633 (1998). Transplantation, 66, 626-633 (1998).
10. I.V.Lekakh, N.V.Bovin, G.P.Bezyaeva, A.M.Poverenny. Natural hidden autoantibodies react with negatively charged carbohydrates and xenoantigen Bdi. Biochemistry (Moscow), 66, 205-210 (2001).  10. I.V.Lekakh, N.V.Bovin, G.P.Bezyaeva, A.M.Poverenny. Naturally hidden autoantibodies react with negatively charged carbohydrates and xenoantigen Bdi. Biochemistry (Moscow), 66, 205-210 (2001).
11. R.A.Alvarez. O.BIixt. Identification of ligand specificities for glycan-binding proteins using glycan arrays. Methods Enzymol., 415, 292-310 (2006).  11. R.A.Alvarez. O.BIixt. Identification of ligand specificities for glycan-binding proteins using glycan arrays. Methods Enzymol., 415, 292-310 (2006).
12. J.Wieslander, O.Mansson, E.Kallin, A.Gabrielli, H.Nowack, R.Timple. Specificity of human antibodies against Galct1-3Gal carbohydrate epitope and distinction from natural antibodies reacting with Gala1-2Gal or Gala1-4Gal. Glycocon. J., 7, 85-100 (1990).  12. J.Wieslander, O.Mansson, E.Kallin, A.Gabrielli, H.Nowack, R.Timple. Specificity of human antibodies against Galct1-3Gal carbohydrate; Epitope and Gala1-2Gal or Gala1-4Gal. Glycocon. J., 7, 85-100 (1990).
13. a) Huflejt, M.E., Blixt, O., Vuskovic, M., Xu, H., Shaw, L, Reuben, J.M., Kuerer, 13. a) Huflait, M.E., Blixt, O., Vuskovic, M., Xu, H., Shaw, L, Reuben, J.M., Kuerer,
H., and Cristofanilli, M. 28th Annual San Antonio Breast Cancer Symposium, San Antonio, TX.H., and Cristofanilli, M. 28th Annual San Antonio Breast Cancer Symposium, San Antonio, TX.
(2005) Br. Cancer Res. Treat. 94, Suppl.S85. (2005) Br. Cancer Res. Treat. 94, Suppl.S85.
b) Arun, В., Vuskovic, M., Vasiliu, D., Xu, H., Atchley, D., Chambers, J., Bovin, N.V., b) Arun, B., Vuskovic, M., Vasiliu, D., Xu, H., Atchley, D., Chambers, J., Bovin, N.V.,
Sneige, N., Hortobagyi, G.N., and Huflejt, M.E. 30th San Antonio Breast Cancer Symposium, San Antonio, TX (2007) Br. Cancer Res. Treatment 106, Suppl.1 : S180. Sneige, N., Hortobagyi, G.N., and Hufleit, M.E. 30th San Antonio Breast Cancer Symposium, San Antonio, TX (2007) Br. Cancer Res. Treatment 106, Suppl.1: S180.
14. G.F.Springer. T and Tn, general carcinoma autoantigens. Science, 224, 1198- 1206 (1984).  14. G.F.Springer. T and Tn, general carcinoma autoantigens. Science, 224, 1198-1206 (1984).
15. E.Cabrera-Rode, O.Diaz-Horta, L.E.Fernandez, A.Carr, G.Marquina, O.Valente, R.M.Gonzalez-Suarez, A.Uriarte. Glycolipids as the major autoantigens of cytoplasmatic islet cell antibodies. Autoimmunity, 20, 145-151 (1995).  15. E. Cabrera-Rode, O.Diaz-Horta, L.E. Fernandez, A.Carr, G.Marquina, O.Valente, R.M.Gonzalez-Suarez, A.Uriarte. Glycolipids as the major autoantigens of cytoplasmatic islet cell antibodies. Autoimmunity, 20, 145-151 (1995).
16. D.Wang, J.Lu. Glycan arrays lead to the discovery of autoimmunogenic activity of SARS-CoV. Physiol. Genomics, 18, 245-248 (2004).  16. D.Wang, J.Lu. Glycan arrays lead to auto discovery of autoimmunogenic activity of SARS-CoV. Physiol. Genomics, 18, 245-248 (2004).
17. N.Dotan, R.T.AItstock, M.Schwarz, A.Dukler. Anti-glycan antibodies as biomarkers for diagnosis and prognosis. Lupus, 15, 1-10 (2006).  17. N.Dotan, R.T.AItstock, M.Schwarz, A.Dukler. Anti-glycan antibodies for biomaterials for diagnosis and prognosis. Lupus, 15, 1-10 (2006).
18. S.Avrameas. Natural autoantibodies: from "horror autotoxicus" to "gnothi seauton". Immunology Today, 12, 154-159 (1991).  18. S.Avrameas. Natural autoantibodies: from "horror autotoxicus" to "gnothi seauton". Immunology Today, 12, 154-159 (1991).
19. K.Kamiya, T.Arisawa, H.Goto, K.Shibayama, T.Horii, T.Hayakawa, M.Ohta. Are autoantibodies against Lewis antigens involved in the pathogenesis of Helicobacter pylori- induced peptic ulcers? Microbiol. Immunol., 43, 403-408 (1999).  19. K.Kamiya, T.Arisawa, H.Goto, K.Shibayama, T.Horii, T.Hayakawa, M.Ohta. Are autoantibodies against Lewis antigens involved in the pathogenesis of Helicobacter pylori-induced peptic ulcers? Microbiol. Immunol., 43, 403-408 (1999).
20. B.A.Gaillard, J.M.Thomas, L.J.Nell, D.M.Marcus. Antibodies against ganglioside 20. B.A.Gaillard, J.M.Thomas, L.J.Nell, D.M.Marcus. Antibodies against ganglioside
GT3 in sera of patients with type 1 diabetes mellitus. J. Immunol., 142, 3826-3832 (1989). GT3 in sera of patients with type 1 diabetes mellitus. J. Immunol., 142, 3826-3832 (1989).
21. T.Feizi. Antibodies to defined carbohydrate sequences in immunological disorders of man. Med. Biol., 59, 131-133 (1981). 22. E.C.I.Veerman, J.G.M.Bolscher, B.J.Appelmelk, E.BIoemena, T.K.van den Berg, A.V.N.Amerongen. A monoclonal antibody directed against high M(r) salivary mucins recognizes the S03-3Gal beta 1-3GlcNAc moiety of sulfo-Lewis(a): a histochemical survey of human and rat tissue. Glycobiology, 7, 37-43 (1997). 21. T. Feizi. Antibodies to defined carbohydrate sequences in immunological disorders of man. Med. Biol., 59, 131-133 (1981). 22. ECIVeerman, JGMBolscher, BJAppelmelk, E.Biemena, TKvan den Berg, AVNAmerongen. A monoclonal antibody directed against high salivary mucins recognizes the s03-3Gal beta 1-3GlcNAc moiety of sulfo-Lewis (a): a) Glycobiology, 7, 37-43 (1997).
23. U.Nydegger, T.Hardegger, A.Tobler, H.Rieder, A.Cherniak, B.Lammle. Cold agglutinin syndrome and liver transplantation. Vox Sang, 67, 85 (1994).  23. U.Nydegger, T.Hardegger, A.Tobler, H.Rieder, A.Cherniak, B.Lammle. Cold agglutinin syndrome and liver transplantation. Vox Sang, 67, 85 (1994).
24. E.Y.Korchagina, T.V.Pochechueva, P.S.Obukhova, A.A.Formanovsky, A.lmberty, R.Rieben, N.V.Bovin. Design of the blood group AB glycotope. Glycoconj. J., 22, 127-133 (2005).  24. E.Y.Korchagina, T.V.Pochechueva, P.S.Obukhova, A.A.Formanovsky, A.lmberty, R.Rieben, N.V.Bovin. Design of the blood group AB glycotope. Glycoconj. J., 22, 127-133 (2005).
25. N.I.Briko, N.V.Bovin, B.I.Shevelev, L.O.Dynga, Y.I.BIinnikova, P.P.Kuksyuk, 25. N.I.Briko, N.V.Bovin, B.I.Shevelev, L.O.Dynga, Y.I.BIinnikova, P.P.Kuksyuk,
S.E.Myasoyedova, I.V.Ambrosov, N.N.Filatov. Enzyme immunoassay kit for detecting antibodies to group-specific antigen of group A Streptococcus on the base of conjugated N- acetylglucosamine and its medical application. Klin. Lab. Diagnost, N 9, 43-46 (1997). S.E.Myasoyedova, I.V.Ambrosov, N.N.Filatov. Streptococcus on the base of conjugated N-acetylglucosamine and its medical application. Klin. Lab. Diagnost, N 9, 43-46 (1997).
26. K.Furukawa, K.Yokoayma, T.Sato, J.Wiels, Y.Hirayama, M.Ohta, K.Furukawa. Expression of the Gb3/CD77 synthase gene in megakaryoblastic leukemia cells: implication in the sensitivity to verotoxins. J. Biol. Chem., 277, 11247-11254 (2002).  26. K.Furukawa, K.Yokoayma, T.Sato, J.Wiels, Y.Hirayama, M.Ohta, K.Furukawa. Expression of the Gb3 / CD77 synthase gene in megakaryoblastic leukemia cells: J. Biol. Chem., 277, 11247-11254 (2002).
27. T.Feizi, R.A.Childs. Blood-group-li-active gangliosides of human erythrocyte membranes. Biochem. J., 173, 245-254 (1978).  27. T. Feizi, R.A.Childs. Blood-group-li-active gangliosides of human erythrocyte membranes. Biochem. J., 173, 245-254 (1978).
28. A.Coutinho, M.D.Kazatchkine, S.Avrameas. Natural autoantibodies. Curr. Opin. Immunol., 7, 812-818 (1995).  28. A.Coutinho, M.D.Kazatchkine, S.Avrameas. Natural autoantibodies. Curr. Opin. Immunol., 7, 812-818 (1995).
29. P.Bailly, J.-F.Bouhours. P blood group and related antigens. In: Blood Cell Biochemistry, Vol. 6: Molecular Basis of Major Human Blood Group Antigens, J.-P.Cartron and P.Rouger, Eds., Plenum Press, New York, 1995, pp.299-329.  29. P.Bailly, J.-F.Bouhours. P blood group and related antigens. In: Blood Cell Biochemistry, Vol. 6: Antigens Molecular Basis of Major Human Blood Group, J.-P.Cartron and P.Rouger, Eds., Plenum Press, New York, 1995, pp.299-329.
30. O.BIixt, S.Head, T.Mondala, C.Scanlan, M.E.Huflejt, R.Alvarez, M.C.Bryan, F.Fazio, D.Calarese, J.Stevens, N.Razi, D.J.Stevens, J. J.Skehel, I. van Die, D.R.Burton, 30. O.BIixt, S.Head, T.Mondala, C.Scanlan, MEHuflate, R.Alvarez, MCBryan, F.Fazio, D.Calarese, J.Stevens, N.Razi, DJStevens, JJSkehel, I. van Die, DRBurton,
I.A.Wilson, R.Cummings, N.Bovin, C.-H.Wong, J.C.Paulson. Printed covalent glycan array for ligand profiling of diverse glycan binding proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101 , 17033-17038 (2004). I.A.Wilson, R.Cummings, N.Bovin, C.-H.Wong, J.C.Paulson. Printed covalent glycan array for ligand profiling of diverse glycan binding proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 17033-17038 (2004).
31. Huflejt, M.E., Vuskovic, M.I., Vasiliu, D., Xu, H., Obukhova, P., Shilova, N., Tuzikov, A., Galanina, O., Arun, В., Lu, K., and N.V. Bovin. Anti-carbohydrate antibodies of normal sera: findings, surprises and challenges. Mol. Immunol., 46, 3037-3049 (2009)..  31. Hufleit, ME, Vuskovic, MI, Vasiliu, D., Xu, H., Obukhova, P., Shilova, N., Tuzikov, A., Galanina, O., Arun, V., Lu, K., and NV Bovin. Anti-carbohydrate antibodies of normal sera: findings, surprises and challenges. Mol. Immunol., 46, 3037-3049 (2009) ..
32. R.B. Parekh, R.A.Dwek, B.J.Sutton, D.L.Fernandes, A.Leung, D.Snanworth, T.W.Rademacher, T.Mizuochi, T.Taniguchi, K.Matsuta. Association of rheumatoid arthritis and primary osteoarthritis with changes in the glycosylation pattern of total serum IgG. Nature, 316, 452-457 (1985).  32. R.B. Parekh, R.A.Dwek, B.J.Sutton, D.L.Fernandes, A.Leung, D.Snanworth, T.W.Rademacher, T.Mizuochi, T.Taniguchi, K.Matsuta. Association of rheumatoid arthritis and primary osteoarthritis with changes in serum IgG. Nature, 316, 452-457 (1985).
33. L.I.Lin. A concordance correlation coefficient to evaluate reproducibility. Biometrics, 45, 255-268, (1989). 34. Vuskovic, Ml., Xu, H., Bovin, NV., Pass, HI, and Huflejt, ME. (2011). Processing and analysis of serum antibody binding signals from Printed Glycan Arrays for diagnostic and prognostic applications. Int. J. of Bioinformatics Research and Applications, 7, 402-426 (2011). 33. LILin. A concordance correlation coefficient to evaluate reproducibility. Biometrics, 45, 255-268, (1989). 34. Vuskovic, Ml., Xu, H., Bovin, NV., Pass, HI, and Huflate, ME. (2011). Printed Glycan Arrays for diagnostic and prognostic applications. Int. J. of Bioinformatics Research and Applications, 7, 402-426 (2011).
35. V.V.Severov, I.M.Belyanchikov, G.V.Pazynina, N.V.Bovin. Synthesis of N- acetyllactosamine-containing oligosaccharides, galectin ligands. Rus. J. Bioorgan. Chem., 33, 35. V.V.Severov, I.M.Belyanchikov, G.V.Pazynina, N.V.Bovin. Synthesis of N-acetyllactosamine-containing oligosaccharides, galectin ligands. Rus. J. Bioorgan. Chem., 33,
122-138 (2007). 122-138 (2007).
36. G.Pazynina, V.Nasonov, I.Belyanchikov, R.Brossmer, M.Maisel, A.Tuzikov, N. Bovin. Koenigs-Knorr glycosylation with neuraminic acid derivatives. Int. J. Carbohydr. Chem., 2010, 8 pages (2010). Doi:10.1155/2010/594247.  36. G.Pazynina, V.Nasonov, I.Belyanchikov, R.Brossmer, M.Maisel, A.Tuzikov, N. Bovin. Koenigs-Knorr glycosylation with neuraminic acid derivatives. Int. J. Carbohydr. Chem., 2010, 8 pages (2010). Doi: 10.1155 / 2010/594247.
37. G.V.Pazynina, N.V.Bovin. Synthesis of GlcNAc-terminated oligosaccharides - fragments of glycoprotein O-chains. Mendeleev Communs., 4, 132-133 (2000).  37. G.V.Pazynina, N.V.Bovin. Synthesis of GlcNAc-terminated oligosaccharides - fragments of glycoprotein O-chains. Mendeleev Communs., 4, 132-133 (2000).
38. G.Pazynina, M.Sablina, M.Mayzel, V.Nasonov, A.Tuzikov, N. Bovin. Chemical synthesis of 6(GlcNAc)- and 6(Gal)-0-sulfated Sial_ex tetrasaccharides in spacer-armed form. 38. G.Pazynina, M.Sablina, M.Mayzel, V.Nasonov, A.Tuzikov, N. Bovin. Chemical synthesis of 6 (GlcNAc) - and 6 (Gal) -0-sulfated Sial_e x tetrasaccharides in space-armed form.
Glycobiology, 19, 1078-1081 (2009).  Glycobiology, 19, 1078-1081 (2009).
39. G.V.Pazynina, M.A.Sablina, A.B.Tuzikov, A.A.Chinarev, N.V.Bovin. Synthesis of complex Π2-3 sialooligosaccharides, including sulfated and fucosylated ones, using Neu5AcD2- 39. G.V.Pazynina, M.A.Sablina, A.B.Tuzikov, A.A.Chinarev, N.V.Bovin. Synthesis of complex Π2-3 sialooligosaccharides, including sulfated and fucosylated ones, using Neu5AcD2-
3Gal as a building block. Mendeleev Communs., 13, 245-248 (2003). 3Gal as a building block. Mendeleev Communs., 13, 245-248 (2003).
40. M.Duk, G.Kuznierz-Alejska, E.Y.Korchagina, N.V.Bovin, S.Bochenek, E.Lisowska. 40. M.Duk, G.Kuznierz-Alejska, E.Y.Korchagina, N.V.Bovin, S..Bochenek, E.Lisowska.
Anti-a-galactosyl antibodies recognizing epitopes terminating with a1 ,4-linked galactose: human "natural" and mouse monoclonal anti-NOR and anti-P1 antibodies. Glycobiology, 15, 109-118Anti-a-galactosyl antibodies recognizing epitopes terminating with a1, 4-linked galactose: human "natural" and mouse monoclonal anti-NOR and anti-P1 antibodies. Glycobiology, 15, 109-118
(2005). (2005).

Claims

Формула изобретения Claim
1. Микроэррей, содержащий множество углеводных лигандов, где один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий несвойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов, и/или гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, и/или гликан, имеющий несвойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем.  1. A microarray containing a variety of carbohydrate ligands, where one or more ligand is a glycan having an unusual combination of monosaccharides for human glycans, and / or a glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, and / or a glycan having an unusual for human glycans, the combination of monosaccharides with an additional non-carbohydrate substituent.
2. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что микроэррей содержит 10-600 лигандов.  2. Microerray according to claim 1, characterized in that the microerray contains 10-600 ligands.
3. Микроэррей по п.2, характеризующийся тем, что микроэррей содержит 100-600 лигандов.  3. Microerray according to claim 2, characterized in that the microerray contains 100-600 ligands.
4. Микроэррей по п.2, характеризующийся тем, что микроэррей содержит 10-100 лигандов.  4. Microerray according to claim 2, characterized in that the microerray contains 10-100 ligands.
5. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что указанный один или более углеводный лиганд представляет собой свойственный для человека гликан, в который дополнительно введен неуглеводный заместитель.  5. A microarray according to claim 1, characterized in that said one or more carbohydrate ligand is a human glycan, in which a non-carbohydrate substituent is additionally introduced.
6. Микроэррей по п.5, в котором неуглеводный заместитель представляет собой алкил, ацил, незамещенный или замещенный арил или бензил.  6. The microarray of claim 5, wherein the non-carbohydrate substituent is an alkyl, acyl, unsubstituted or substituted aryl, or benzyl.
7. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, комбинация моносахаридов которого характеризуется несвойственным для гликанов человека положением гликозидной связи.  7. A microarray according to claim 1, characterized in that one or more ligand is a glycan, the combination of monosaccharides of which is characterized by the glycosidic bond position unusual for human glycans.
8. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, комбинация моносахаридов которого характеризуется несвойственной для гликанов человека, то есть противоположной по отношению к природной, аномерной конфигурацией гликозидной связи.  8. A microarray according to claim 1, characterized in that one or more ligand is a glycan, the combination of monosaccharides of which is characterized by an unusual for human glycans, that is, opposite to the natural, anomeric configuration of the glycosidic bond.
9. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, комбинация моносахаридов которого характеризуется несвойственной для гликанов человека, то есть противоположной по отношению к природной, аномерной конфигурацией гликозидной связи между восстанавливающим концом гликана и агликонновым остатком.  9. A microarray according to claim 1, characterized in that one or more ligand is a glycan, the combination of monosaccharides of which is characterized by an unusual for human glycans, that is, opposite to the natural, anomeric configuration of the glycosidic bond between the reducing end of the glycan and the aglycon residue.
10. Микроэррей по п.9, характеризующийся тем, что агликонновый остаток является линкером между углевод-содержащей молекулой и твердым носителем.  10. Microerray according to claim 9, characterized in that the aglycone residue is a linker between a carbohydrate-containing molecule and a solid carrier.
11. Микроэррей по п.10, характеризующийся тем, что агликонновый остаток представляет собой ароматический остаток.  11. The microarray of claim 10, characterized in that the aglyconin residue is an aromatic residue.
12. Микроэррей по п.11 , характеризующийся тем, что ароматический остаток представляет собой замещенный бензил или замещенный фенил.  12. The microarray according to claim 11, characterized in that the aromatic residue is substituted benzyl or substituted phenyl.
13. Микроэррей по п.12, характеризующийся тем, что бензил или фенил замещены в пара-положении. 13. The microarray under item 12, characterized in that the benzyl or phenyl is substituted in the para-position.
14. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что лиганды присоединены к твердому носителю ковалентной связью. 14. Microerrey according to claim 1, characterized in that the ligands are attached to a solid carrier by covalent bond.
15. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, и представляет собой тетрасахарид.  15. A microarray according to claim 1, characterized in that one or more ligands are glycan having a combination of monosaccharides characteristic of human glycans with an additional non-carbohydrate substituent, and is tetrasaccharide.
16. Микроэррей по п.15, в котором гликан представляет собой (3-0-Su)Galp 1 - 4GlcNAcpp1 -3Ga^1 -4GlcNAcpp-. 16. The microarray according to claim 15, wherein the glycan is (3-0-Su) Gal p 1 - 4GlcNAc p p1 -3Ga ^ 1 -4GlcNAc p p-.
17. Микроэррей по п.1 , характеризующийся тем, что один или более лиганд представляет собой гликан, имеющий свойственную для гликанов человека комбинацию моносахаридов с дополнительным неуглеводным заместителем, который представляет собой дисахарид Са1р 1-4С1срР1-МН-аминокислота, 6а1рр1-4С1ср 1-МН-аминокислота- аминокислота, трисахарид Neu5Aca2-3GalP 1-4GlcP 1-NH-aMMHOKHOioTa или Neu5Aca2- 3GalP 1 -4Glcp i -ΝΗ-аминокислота-аминокислота. 17. The microarray according to claim 1, characterized in that one or more ligand is a glycan having peculiar to human glycan monosaccharides combination with additional non-sugar substituent which is a disaccharide Ca1 p p 1-4S1s P1-NH-amino acid 6a1 p p1-4C1c p 1-MH-amino acid-amino acid, Neu5Aca2-3Gal P 1-4Glc P 1-NH-aMMHOKHOioTa trisaccharide or Neu5Aca2-3Gal P 1 -4Glc p i -ΝΗ-amino acid-amino acid.
18. Микроэррей по п.17, характеризующийся тем, что аминокислота представляет собой глицин.  18. Microerrey on 17, characterized in that the amino acid is glycine.
19. Микроэррей по п. 18, характеризующийся тем, что гликан представляет собой Galppi -4Glcpp1 -NHCOCH2NH- или Neu5Aca2-3Galpp1 -4Glcpp1 -NHCOCH2NH-. 19. The microarray of claim 18, characterized in that the glycan is Galppi-4Glcpp1 -NHCOCH 2 NH- or Neu5Aca2-3Galpp1 -4Glcpp1 -NHCOCH 2 NH-.
20. Способ нахождения сигнатуры для обнаружения онкологического заболевания, включающий следующие последовательные стадии:  20. A method for finding a signature for detecting cancer, comprising the following successive stages:
- контакт сыворотки крови пациента с микроэрреем по любому из пп.1-19;  - the contact of the patient's serum with a microerray according to any one of claims 1 to 19;
детектирование молекулярного комплекса, образованного лигандами микроэррея и антителами сыворотки крови, с помощью флуоресцентно-меченых антител к иммуноглобулинам человека;  detection of a molecular complex formed by microerray ligands and serum antibodies using fluorescently labeled antibodies to human immunoglobulins;
- обработка полученных данных;  - processing of the data;
- выбор лигандов для включения в сигнатуру, на основе обработанных данных. - the choice of ligands for inclusion in the signature, based on the processed data.
21. Способ по п.20, характеризующийся тем, что осуществляется поиск сигнатур таких онкологических заболеваний как рак молочной железы, рак яичников, колоректальный рак, рак легких. 21. The method according to claim 20, characterized in that the search for signatures of such cancers as breast cancer, ovarian cancer, colorectal cancer, and lung cancer is carried out.
PCT/RU2017/000578 2017-08-07 2017-08-07 Diagnosing cancer using the analysis of blood antibodies on a microchip WO2019031978A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000578 WO2019031978A1 (en) 2017-08-07 2017-08-07 Diagnosing cancer using the analysis of blood antibodies on a microchip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000578 WO2019031978A1 (en) 2017-08-07 2017-08-07 Diagnosing cancer using the analysis of blood antibodies on a microchip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019031978A1 true WO2019031978A1 (en) 2019-02-14

Family

ID=65271876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000578 WO2019031978A1 (en) 2017-08-07 2017-08-07 Diagnosing cancer using the analysis of blood antibodies on a microchip

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019031978A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504785C1 (en) * 2012-11-23 2014-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Синтавр" Diagnostic technique for breast cancer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504785C1 (en) * 2012-11-23 2014-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Синтавр" Diagnostic technique for breast cancer

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BLIXT O. ET AL.: "Printed covalent glycan array for ligand profiling of diverse glycan binding proteins", PNAS, vol. 101, no. 49, 2004, pages 17033 - 17038, XP002603327, DOI: doi:10.1073/PNAS.0407902101 *
DUK M. ET AL.: "Anti-a-galactosyl antibodies recognizing epitopes terminating with a1,4-linked galactose: human natural and mouse monoclonal anti-NOR and anti-P1 antibodies", GLYCOBIOLOGY, vol. 15, no. 2, February 2005 (2005-02-01), pages 109 - 118, XP055576439 *
PAZYNINA G. ET AL.: "Chemical synthesis of 6(GlcNAc)- and 6(Gal)-O-sulfated SiaLex tetrasaccharides in spacer-armed form", GLYCOBIOLOGY, vol. 19, no. 10, October 2009 (2009-10-01), pages 1078 - 1081, XP055576436 *
PAZYNINAG. ET AL.: "Koenings-knorr glycosylation with neuraminic acid derivatives", HINDAWI PUBLISHING CORPORATION INTERNATIONAL JOURNAL OF CARBOHYDRATE CHEMISTRY, vol. 2010, pages 1 - 8, XP055576432, DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2010/594247 *
SEVEROV V.V. ET AL.: "Synthesis of N-Acetyllactosamine-Containing Oligosaccharides. Galectin Ligands", RUSSIAN JORNAL OF BIOORGANIC CHEMISTRY, vol. 33, no. 1, 2007, pages 122 - 138, XP019484081, DOI: doi:10.1134/S1068162007010141 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. Glycan microarrays as chemical tools for identifying glycan recognition by immune proteins
Huflejt et al. Anti-carbohydrate antibodies of normal sera: findings, surprises and challenges
Gupta et al. Lectin microarrays for glycomic analysis
Kailemia et al. Recent advances in the mass spectrometry methods for glycomics and cancer
Bovin et al. Repertoire of human natural anti-glycan immunoglobulins. Do we have auto-antibodies?
Blanco et al. Multivalency in heterogeneous glycoenvironments: hetero-glycoclusters,-glycopolymers and-glycoassemblies
US20170002095A1 (en) Cancer specific glycans and use thereof
Pochechueva et al. Tumor-associated glycans and their role in gynecological cancers: accelerating translational research by novel high-throughput approaches
Muthana et al. Glycan microarrays: powerful tools for biomarker discovery
US20110177614A1 (en) Compositions and methods for detecting cancer
Tang et al. The detection and discovery of glycan motifs in biological samples using lectins and antibodies: new methods and opportunities
JP6143240B2 (en) Sugar chain immunity inducer
McQuillan et al. Natural and synthetic sialylated glycan microarrays and their applications
Robbe-Masselot et al. Expression of a core 3 disialyl-Lex hexasaccharide in human colorectal cancers: a potential marker of malignant transformation in colon
Wang N-glycan cryptic antigens as active immunological targets in prostate cancer patients
Gray et al. Label-free discovery array platform for the characterization of glycan binding proteins and glycoproteins
US20070281865A1 (en) Multi-functional spacer for glycans
Park et al. Mass spectrometry-based shotgun glycomics for discovery of natural ligands of glycan-binding proteins
Singh et al. Positional scanning MUC1 glycopeptide library reveals the importance of PDTR epitope glycosylation for lectin binding
JP6172687B2 (en) Monoclonal antibodies that recognize sialylated sugar chains
Leviatan Ben-Arye et al. Differential recognition of diet-derived Neu5Gc-neoantigens on glycan microarrays by carbohydrate-specific pooled human IgG and IgA antibodies
Blsakova et al. Antibodies against aberrant glycans as cancer biomarkers
Xia et al. Development of a GalNAc-Tyrosine-Specific monoclonal antibody and detection of tyrosine o-GalNAcylation in numerous human tissues and cell lines
Wang Glyco-epitope diversity: an evolving area of glycomics research and biomarker discovery
WO2019031978A1 (en) Diagnosing cancer using the analysis of blood antibodies on a microchip

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17921183

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17921183

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1