专利名称：用于诊断动物的病理学状况的方法
技术领域：
本发明涉及用于诊断动物的病理学状况的方法。
背景技术：
人类体液内的生物胺水平已被用于诊断病理学状况。例如，尿液中高水平的特定生物胺可以表明存在或可能存在癌症(有很多论文涉及这一观点一例如，参见Suh，J W，Lee, S H，Chung, B C，Park，J，Urinary Polyamine Evaluation for EffectiveDiagnosis of Various Cancers，Journal of Chromatography B，1997，Vol.688, Iss 2，PP.179186)。数种类型的阴道疾病可能表现为阴道分泌物和阴道流体中高水平的生物胺(例如，参见 C.S.Chen, R.Amsel, D.A.Eschenbach 和 K.K.Holmes, Biochemical diagnosisof vaginitis !determination of diamines in vaginal fluid, J.1nfectious Disease145(1982)，pp.337 345)。体液可以包括例如尿液、血液、血清、唾液、阴道分泌物和阴道流体等。此外，可以确定其中存在生物胺的样品可以不是流体，而是例如皮肤和组织、汗液样品等。甚至是皮肤或由患者呼出的气息的直接嗅探也可以提供这方面的信息。在本申请中，任何时候提及体液时都应当理解。死细胞的生化反应和降解过程伴随着导致形成胺的肽和DNA的分解。特别感兴趣的一个过程是氨基酸的 分解以及二元胺和多聚胺的产生。例如，组氨酸、鸟氨酸和赖氨酸的脱羧，分别产生组胺、腐胺和尸胺。离子迁移谱(也简称为IMS)是已被用于确定脂肪族胺和芳族胺的分析方法。例如，参见 Z.Karpas, 1n Mobility Spectrometry of Aliphatic and Aromatic Amines,
Anal.Chem.61 (1989),684。用于执行此方法的设备-离子迁移谱仪(IMS)-主要用于
痕量气体和蒸气的检测、鉴定和监视。离子迁移谱仪特别适合检测具有高质子亲和力并且形成稳定的正离子的化合物，也适合检测具有高电负性并且易于形成稳定的负离子的化合物。在 J.1.Baumbach 和 G.A.Eiceman, Appl.Spectrosc.1999, vol.53, pp.338A 355A 并且在G.A.Eiceman和 Ζ.Karpas 的专题论文"1n Mobility Spectrometry:Second Edition",Taylor and Francis, Boca Raton, FL, (2005)中对 IMS 进行了讨论。Lorber等人的美国专利N0.7，056，745公开了一种基于包含于人类体液或其它样品中的生物胺的量的诊断方法。根据该量导出许多与所期望的诊断信息相关的测量参数。针对每个所期望的诊断信息，提供包括诊断信息的标识的输入。将该输入与测量参数进行比较，并且根据该比较而导出诊断响应。可以根据存储器中存储的程序，根据生物胺的量而导出测量参数。
发明内容
本发明建立在发现了对生物胺的检测可以用于诊断动物的病理学状况(诸如细菌性阴道病)的基础上。
在本发明的第一方面，本发明提供了一种用于诊断动物的病理学紊乱的方法。例如，病理学紊乱可以是诸如细菌性阴道病等的阴道紊乱。根据本发明的这一方面，从动物获取身体样品，并对其进行分析以确定一种或多种生物胺的水平。例如，可以利用拭子收集体液样品，诸如唾液、阴道分泌物等。其它体液(诸如血液、尿液、精液等)的样品，可以被收集在瓶或其它容器中，并对其进行分析。能够从动物取得构成如羽毛、毛发、指甲或软体组织等组织的样品，并在适当的预处理后对其进行测量。待确定的一种或多种生物胺可以是以下中的一种或多种:胺、二元胺和多聚胺以及它们的衍生物，诸如乙酰胺、三甲胺(TMA)、如腐胺和尸胺等二元胺以及如亚精胺和精胺
等多聚胺。本发明的一种优选实施方式包括以下步骤:(I)如上所解释的，从动物受试对象获取样品。可以将样品(特别但不仅是尿液)中的生物胺预浓缩，例如，通过将该样品与具有适当的涂层以选择性地吸收胺的固相载体(诸如纤维)接触。可以通过加热(热解吸)或通过应用从所述载体释放胺的化学制品来实现对蒸气形式的预浓缩的胺的解吸。(2)由于胺的天然挥发性，胺从样品中被放出。蒸气散发的增强可以通过加入诸如碱性溶液(如K0H、Na0H和/或氨)等适合的化学试剂而实现，该化学试剂将如盐和酸形式的复合胺化合物转变成更具挥发性的形式。(3)从样品散发的蒸气通常由形成反应物离子的试剂气体(reagent gas)中的一个或多个质子的附着而离子化。(4)通过将蒸气引入用于检测样品中的胺的设备中来确定蒸气中的一种或多种离子的水平。例如，该设备可以是离子迁移谱仪(MS)或差分迁移谱仪(DMS)，上述设备通过施加电场根据离子的迁移或质量而将离子分离。其它用于检测气相离子的设备也可以用于本发明中。(6)根据从先前步骤中确定的胺而导出的离子信号的水平来确定样品中的一种或多种胺的水平。(7)特定生物胺的存在和它们之间的比例被用于诊断被收集样品的动物的病理学状况。在本发明的一个实施方式中，待诊断的病理学状况是细菌性阴道病。在这种实施方式中，确定非人类动物的阴道流体中的三甲胺(TMA)的水平。在一种优选实施方式中，对样品中胺离子的总量进行测量，且如果TMA离子的数目高于预定阈值(诸如是胺离子总数的约40% )，或高于预定阈值的信号强度，将认为动物中存在细菌性阴道病，然而，如果TMA离子的数目低于该阈值，将认为不存在细菌性阴道病。在另一实施方式中，测量腐胺和尸胺的水平，如果腐胺和尸胺离子的数目高于胺离子总数的预定阈值，则怀疑有多种病理学状况。因此，本发明提供一种用于诊断动物的疾病或病理学状况的方法，该方法包括:从所述动物获取身体样品；对所述样品进行离子迁移谱测量(MS)或差分迁移谱(DMS)，从而确定由包含在所述样品中的至少两种生物胺形成的离子的数量；以及计算由所述样品中的不同生物胺形成的离子的数量的比例，其中，所述比例表明所述疾病或病理学状况。例如，所述身体样品可以从雄性生殖器、雌性生殖器、乳腺、肝脏、心脏、肌肉、脑、舌、喉咙、肺、皮肤和淋巴结获取。例如，所述疾病或病理学状况可以选自细菌性阴道病、炎症、癌症和支气管炎。例如，所述疾病或病理学状况可以由细菌、病毒、厌氧微生物、真菌引起。例如，所述身体样品可以是阴道分泌物的样品，其中胺中的至少一种包括三甲胺(TMA)，并且，其中，所述病理学状况包括阴道紊乱。所述胺可以包括腐胺或尸胺。在另一实施方式中，异常大量的腐胺或尸胺表明一种病理学状况。在本发明的一个实施方式中，该方法包括:计算所述样品中存在的由三甲胺形成的离子的数量与由所有生物胺形成的离子的数量的比例；以及如果所述比例高于预定阈值，则诊断存在细菌性阴道病。例如，预定阈值可以是0.4-2。可选择的，该方法可以包括:如果所述TMA信号高于预定阈值，则诊断存在细菌性阴道病。在另一实施方式中，该方法包括:计算所述样品中存在的由三甲胺形成的离子的数量与由所有生物胺形成的离子的数量的比例；以及如果所述比例低于预定阈值，则诊断不存在细菌性阴道病。例如，预定阈值可以是在0.4-2的范围内。在本发明的一个实施方式中，该方法包括:如果TMA信号低于预定阈值(其可以是，比如，2.0)，则诊断不存在细菌性阴道病。在本发明的第二方面，本发明提供一种用于从动物收集样品的设备。本发明的设备包括细长杆状物，该细长杆状物具有近侧端和远侧端。远侧端处是样品收集器，例如，该样品收集器可以是棉花团。该设备还包括包围杆状物的护套，该护套可以在杆状物覆盖样品收集器的第一位置和杆状物没有覆盖样品收集器的第二位置之间滑动。例如，为了从动物阴道内部获取样品，可以利用具有约IOcm的杆状物的设备。本发明已发现，这允许在对样品收集器的污染最小的情况下从动物体内较深位置收集样品，对样品收集器的污染是由通常在动物体表或附近发现的污染因素造成的。护套还趋于避免将较接近动物体表的区域的细菌带入较深的体腔内。在本发明的另一方面，本发明提供了一种用于利用本发明的设备从动物收集身体样品的方法。根据本发明的这一方面，设备的杆状物的远侧端插入动物体腔内，同时护套覆盖样本收集器，这样，可以在设备插入时保护样品收集器不遭受任何污染。一旦杆状物的远侧端位于要收集样品的位置时，使护套在所述杆状物上向近侧滑动以露出收集器，由此允许收集样品。在对样品进行收集之后，使护套向远侧滑动以再次覆盖收集器，再次在保护收集器免受污染的情况下从动物体移除设备。
为了理解本发明并领会如何在实践中实施本发明，现在仅通过非限制性示例的方式，参照附图来描述一些实施方式，附图中:图1示出了利用TMA进行校准而获取的迁移谱；图2示出了从牛样品获取的离子迁移谱，该牛样品具有表明阴道感染的高TMA水平(峰值在6.15ms和 . 0lms处);图3示出了从来自未感染的牛的生殖器的样品获取的离子迁移谱；
图4示出了具有表明严重感染的超大量TMA的阴道液拭样的离子迁移谱；图5示出了表明阴道感染的母猪的阴道分泌物流体的离子迁移谱；图6示出了未感染母猪的阴道分泌物流体的离子迁移谱；图7示出了从患有乳腺炎的牛的乳腺获取的迁移谱；图8示出了利用具有2壬酮的渗透管获取的迁移谱；图9示出了从未患阴道感染的母猪获取的迁移谱；图10示出了从患有BV的母猪获取的迁移谱；图11示出了从具有BV的母猪获取的迁移谱；图12a和图12b示出了用于从动物收集身体样品的收集设备；以及图13a到图13d示出了从动物收集身体样品的方法。
具体实施例方式图12a和图12b示出了根据本发明的实施方式的用于从动物收集身体样品的设备
2。该设备2具有包括近侧端6和远侧端8的细长杆状物4。远侧端8处是样品收集器，例如，该样品收集器可以是如棉花10的一团吸收性材料。该设备还包括包围杆状物4的护套12，该护套12可以在图12a中所示的第一位置和图12b中所示的第二位置之间滑动，其中，在图12a中，杆状物覆盖了样品收集器10，在图12b中，杆状物没有覆盖样品收集器10。如以下所解释的，这允许在样品收集器的污染最小的情况下从动物体内较深位置收集样品，对样品收集器的污染是由通常在动物体表上或附近发现的污染因素造成的。例如，为了从动物阴道内部获取样品，可以利用具有约IOcm的杆状物的设备。在杆状物的远侧端插入阴道期间，护套覆盖样品收集器以在设备插入期间保护样品收集器不遭受任何污染。一旦杆状物的远侧端位于要收集样品的位置时，使护套在杆状物上向近侧滑动以露出收集器，由此允许收集样品。在对样品进行收集之后，使护套向远侧滑动以再次覆盖收集器，并且再次在保护收集器使其不受污染的情况下从动物体移除设备。图13示出了一种用于利用设备2从动物收集身体样品的方法。在图13a中，设备2的杆状物4的远侧端8被插入动物20的体腔(诸如阴道22)内，同时护套覆盖样品收集器，这样，可以在设备插入期间保护样品收集器不遭受任何污染。一旦杆状物的远侧端位于要收集样品的位置，使护套在杆状物上向近侧滑动以露出收集器，由此允许收集样品(图13b)。然后，例如，通过利用棉团10擦拭阴道表面来收集样品。在对样品进行收集之后，使护套向远侧滑动以再次覆盖收集器(图13c)，并且再次在保护收集器使其不受污染的情况下从动物体移除设备。示例方法由有经验的注册兽医利用棉签拭子从被屠宰的牛的器官和饲养组的活母猪获取阴道拭样，并在将碱性溶液加到棉签拭子上的样品后，利用离子迁移谱仪(MS)设备获取由各样品放出的蒸气的离子迁移谱。在一组测试中，在以色列Kibbutz Lahav的Lahav研究院，于2009年3月4日对细菌性阴道病(BV)的分析中，从21头母猪收集了阴道拭样。将各样品置于25ml聚苯乙烯瓶中，并加入5滴Κ0Η。利用试剂(2壬酮)获取光谱，并如图1所示，利用加入到25ml聚苯乙烯瓶中以用于校准的1Oμ l三甲胺(TMA)执行校准。在整个试验期间，具有2壬酮的渗
透管与漂移气流连接。还利用拭子从母鸡的喉咙收集样品。结果牛从三组牛收集超过60份的样品。从牛的器官(生殖器、淋巴结、乳腺和肝脏)收集的所有样品在屠宰场中获取，并由有经验的兽医现场检验。一个组包括21个生殖器，有5个(23.8% )具有高水平的三甲胺(TMA)，表明它们具有阴道感染形式的病理学状况。图2中示出了具有高水平TMA的生殖器的代表性光谱。图3示出了具有正常光谱的生殖器的代表性光谱，因此对BV而言是阴性的。从两组生殖器收集阴道分泌物流体的13份样品，其中一份(7.7% )具有高TMA水平，然而测试是阴性的。第三组包括24个牛器官，所有器官都不具有高TMA水平。图4中示出了更极端的光谱，其中TMA浓度如此高，表明严重感染，以致于样品中所有的其它离子将它们的电荷传递给TM。以类似的方式，从饲养组中的21头母猪收集阴道分泌物流体样品，并进行分析。如图5(对BV而言呈阳性)和图6(对BV而言呈阴性)的代表性光谱所示，发现两份样品(9.5% )具有表明阴道感染的高水平TMA。2009年3月8日，从牛收集21份器官样品。在该测试中，使用上述用于猪的方法(2壬酮作为试剂，利用TMA校准)使用。结果总结于表2中。表2对21头牛的诊断结果的总结
权利要求
1.一种用于诊断动物的疾病或病理学状况的方法，该方法包括: (a)从所述动物获取身体样品； (b)对所述样品进行离子迁移谱测量(IMS)或差分迁移谱(DMS)，从而确定由包含在所述样品中的至少一种生物胺形成的离子的数量； (c)计算由所述样品中的不同生物胺形成的离子的数量的比例，其中，所述比例表明所述疾病或病理学状况。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述身体样品取自雄性生殖器、雌性生殖器、乳腺、肝脏、心脏、肌肉、脑、舌、喉晚、耳朵、鼻子、肺、皮肤和淋巴结。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述疾病或病理学状况选自细菌性阴道病、炎症、癌症和支气管炎。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述疾病或病理学状况由细菌、病毒、厌氧微生物、真菌引起。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述身体样品是阴道流体的样品，其中所述胺中的至少一种包括三甲胺(TMA)，并且，其中，所述病理学状况包括阴道紊乱。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述胺包括腐胺或尸胺。
7.根据权利要求5所述的方法，该方法包括:计算所述样品中存在的由三甲胺形成的离子的数量与由所有生物胺形成的离子的数量的比例；以及如果所述比例高于预定阈值，则诊断存在细菌性阴道病。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定阈值在0.4-2的范围内。
9.根据权利要求5所述的方法，该方法包括:如果所述比例TMA信号高于预定阈值，则诊断存在细菌性阴道病。
10.根据权利要求5所述的方法，该方法包括:计算所述样品中存在的由三甲胺形成的离子的数量与由所有生物胺形成的离子的数量的比例；以及如果所述比例低于预定阈值，则诊断不存在细菌性阴道病。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述预定阈值为约02。
12.根据权利要求1所述的方法，该方法包括:计算所述样品中存在的由三甲胺形成的离子的数量与由所有生物胺形成的离子的数量的比例；以及如果所述TMA信号低于预定阈值，则诊断不存在细菌性阴道病。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，量异常高的腐胺或尸胺表明病理学状况。
14.一种用于从动物收集身体样品的设备，该设备包括: (a)细长杆状物，该细长杆状物具有近侧端和远侧端； (b)样品收集器，该样品收集器附接至所述杆状物的所述远侧端； (C)护套,该护套包围所述杆状物,并从所述杆状物的所述近侧端延伸至所述杆状物的远侧端，所述护套可以在所述护套覆盖所述样品收集器的第一位置和所述护套未覆盖所述样品收集器的第二位置之间滑动。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述样品收集器是吸收性材料团。
16.一种用于从动物收集身体样品的方法，该方法包括: (a)将根据权利要求14或15所述的设备的所述杆状物的所述远侧端插入动物的体腔，同时所述护套覆盖所述样品收集器；(b)使所述护套在所述杆状物上向近侧滑动以露出所述收集器； (C)收集身体样品； (d)使所述护套向远侧滑动以再次覆盖所述收集器；以及 (e)从所述动物身体移除所述设备。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述样品收集器是吸收性材料团。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述收集所述样品的步骤包括:在所述动物的体腔内的体表上擦拭所述吸收性材料团。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，所述体腔是阴道。
全文摘要
一种用于诊断动物疾病或病理学状况的方法。对来自动物的身体样品进行离子迁移谱测量(IMS)或差分迁移谱(DMS)以确定由包含在所述样品中的至少两种生物胺形成的离子的数量。计算由样品中的不同生物胺形成的离子的数量的比例，其中，该比例表明存在或者不存在所述疾病或病理学状况。本发明还提供了一种用于从动物收集身体样品的设备和一种用于从动物获取身体样品的方法。
文档编号G01N33/52GK103154734SQ201080032529
公开日2013年6月12日 申请日期2010年6月20日 优先权日2009年6月18日
发明者Z·卡尔帕斯, S·马库斯, M·戈兰 申请人:3Qbd有限公司