与肾功能相关的生物标记及其使用方法
【专利说明】与肾功能相关的生物标记及其使用方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年5月14日提交的美国临时专利申请号61/822, 965的权益，将 其全部内容通过引用而特此结合。
[0003] 领域
[0004]本发明总体上涉及用于肾功能的生物标记以及基于所述生物标记的方法。
[0005] 背景
[0006]对于用于评价肾脏的排泄功能（肾小球滤过率，GFR)的灵敏、准确且方便的测试 存在显著尚未满足的临床需求。肾功能的最准确测量是测量的肾小球滤过率（mGFR)，它 需要使用理想的滤过标记（例如，菊粉、碘酞酸酯、碘海醇）。由于其复杂性，这种测量是昂 贵的，在常规临床实践中难以进行，并且仅仅典型地用于研究性学习或用于潜在的供肾者。 因此，基于如血清肌酸酐等标记的肾功能的替代性测量被用于复杂的方程中以得到估计的 GFR(eGFR)。这种方法的优点是它便于在常规临床实践中用于评价肾功能。然而，这些测定 GFR的方法在真实地评价肾功能方面具有局限；一些方程低估GFR并且一些方程高估GFR， 尤其是当它处于"正常"范围内时。这些局限中的一些可能是由于血清肌酸酐水平的可变 性，血清肌酸酐水平可以受肌肉质量、饮食和一些药物（包括抗生素）的影响，这导致水平 在个体之间并且随时间变化。这种不准确性的临床结果导致对患者的误诊。在一些情况 下，患有慢性肾病（CKD)的个体未通过现有方法进行诊断并且因此他们没有接受适当的治 疗（假阴性）。在其他情况下，个体可能被诊断为患有CKD，当事实上他们不患有CKD时（假 阳性）；然后这些个体被针对他们不患有的疾病进行治疗。最近，胱抑素C的血清水平已经 被用于评价肾功能，但是这种肾功能测量的实用性受限于个体之间的胱抑素C血清水平的 可变性。因此，对于方便且比目前可用的肾功能评价测试更准确的测试存在需求，以便减少 假阴性和假阳性诊断的数量。
[0007]此外，肾功能的当前评价（例如，血清肌酸酐、胱抑素C和eGFR测量，BUN，尿白蛋 白）不足够灵敏和/或准确以检测早期肾病或以监测其进展，尤其是当处于个体无症状的 CKD的最早阶段时。早期检测衰退的肾功能可以预防肾功能的显著恶化，这种恶化可以在 用目前可用的方法检测到该问题之前发生。用于评价并监测个体的肾功能的、具有灵敏示 值读数的新颖测试将允许在用当前方法可以检测到CKD之间更早地检测CKD。其结果是， 治疗并管理CKD和相关并发症的总体成本将减少。因为早期检测到CKD，可以更有效地治 疗或甚至可能预防并发症，包括心血管疾病、贫血、营养不良以及骨病。早期检测CKD将使 得可以改变生活方式（如健康饮食、戒烟、减肥）和治疗高血压，这可以预防或减少进一步 的肾脏损伤，从而减少对透析和肾脏移植的需求，透析和肾脏移植是与降低的肾功能和CKD 相关的常见后果。
[0008]通过测量具有CKD风险因素（例如，年龄超过60、高血压、糖尿病、心血管疾病、CKD 家族史）的患者体内的一种或多种生物标记代谢物的水平而评价和/或监测患者的肾功能 的基于血液或基于尿液的测试将是临床上有用的。例如，这些生物标记可以包括定量地测 量一组生物标记代谢物的测试，由此该组中的每种生物标记的水平相对于标准参考水平的 升高或降低指示肾功能。此类生物标记测试组可以替代或补充当前肾功能测试结果并且使 得内科医生最开始就能更好地评价患者的肾功能和/或可以随时间监测患者的肾功能。这 样的一种测试还可以用于评价治疗性干预的作用以减缓肾功能衰退。
[0009] 概述
[0010] 在一个方面中，本发明提供了一种评价或辅助评价肾功能的方法，该方法包括分 析来自受试者的生物样品，以确定该样品中的肾功能的一种或多种生物标记的水平，其中 该一种或多种生物标记选自所列出的生物标记：假尿苷、N-乙酰基苏氨酸、C-糖基色氨酸、 N-乙酰基丝氨酸、N-乙酰基丙氨酸、N6-氨甲酰基苏氨酰基腺苷、4-乙酰胺基丁酸酯、赤 藓糖醇、肌醇、苏糖酸酯（erythronate)、尿素、阿糖醇、N2，N2-二甲基鸟苷、N1-甲基腺苷、 3-甲基戊二酰基肉碱（C6)、S-腺苷基高半胱氨酸（SAH)、N-乙酰基甲硫氨酸、N6-乙酰基 赖氨酸、犬尿氨酸、阿糖酸酯、琥珀酰基肉碱、核糖、木糖酸酯、N-甲酰基甲硫氨酸、0-甲基 儿茶酚硫酸酯、2-甲基丁酰基肉碱（C5)、苯基乙酰基谷氨酰胺、N2, N5-二乙酰基鸟氨酸、肌 酸酐，并且将该样品中的该一种或多种生物标记的水平与该一种或多种生物标记的肾功能 参考水平进行比较，以便评价受试者的肾功能。
[0011] 在另一个实施例中，本发明提供了一种评价响应于组合物的肾功能的方法，该方 法包括分析来自用组合物治疗的受试者的生物样品，以确定该样品中的肾功能的一种或 多种生物标记的水平，其中该一种或多种生物标记选自所列出的生物标记：假尿苷、N-乙 酰基苏氨酸、C-糖基色氨酸、N-乙酰基丝氨酸、N-乙酰基丙氨酸、N6-氨甲酰基苏氨酰基 腺苷、4-乙酰胺基丁酸酯、赤藓糖醇、肌醇、苏糖酸酯、尿素、阿糖醇、N2，N2-二甲基鸟苷、 N1-甲基腺苷、3-甲基戊二酰基肉碱（C6)、S-腺苷基高半胱氨酸（SAH)、N-乙酰基甲硫氨 酸、N6-乙酰基赖氨酸、犬尿氨酸、阿糖酸酯、琥珀酰基肉碱、核糖、木糖酸酯、N-甲酰基甲硫 氨酸、0-甲基儿茶酚硫酸酯、2-甲基丁酰基肉碱（C5)、苯基乙酰基谷氨酰胺、N2, N5-二乙酰 基鸟氨酸、肌酸酐，并且将该样品中的该一种或多种生物标记的水平与该一种或多种生物 标记的肾功能参考水平进行比较，以便评价肾功能。
[0012] 在另一个方面中，本发明提供了一种根据肾功能的水平（例如，正常、轻度降低、 中度降低、严重降低、终末期肾衰竭）对受试者分类或辅助分类的方法，该方法包括分析来 自受试者的生物样品，以确定该样品中的肾功能的一种或多种生物标记的水平，其中该一 种或多种生物标记选自所列出的生物标记：假尿苷、N-乙酰基苏氨酸、C-糖基色氨酸、N-乙 酰基丝氨酸、N-乙酰基丙氨酸、N6-氨甲酰基苏氨酰基腺苷、4-乙酰胺基丁酸酯、赤藓糖 醇、肌醇、苏糖酸酯、尿素、阿糖醇、N2, N2-二甲基鸟苷、N1-甲基腺苷、3-甲基戊二酰基肉碱 (C6)、S-腺苷基高半胱氨酸（SAH)、N-乙酰基甲硫氨酸、N6-乙酰基赖氨酸、犬尿氨酸、阿糖 酸酯、琥珀酰基肉碱、核糖、木糖酸酯、N-甲酰基甲硫氨酸、0-甲基儿茶酚硫酸酯、2-甲基丁 酰基肉碱（C5)、苯基乙酰基谷氨酰胺、N2，N5-二乙酰基鸟氨酸、肌酸酐，并且将该样品中的 该一种或多种生物标记的水平与该一种或多种生物标记的肾功能参考水平进行比较，以便 确定受试者的肾功能的水平。
[0013] 在另一个实施例中，本发明提供了一种监测受试者的肾功能的方法，该方法包括： 分析来自受试者的第一生物样品，以确定肾功能的一种或多种生物标记的水平，其中该一 种或多种生物标记选自所列出的生物标记：假尿苷、N-乙酰基苏氨酸、C-糖基色氨酸、N-乙 酰基丝氨酸、N-乙酰基丙氨酸、N6-氨甲酰基苏氨酰基腺苷、4-乙酰胺基丁酸酯、赤藓糖 醇、肌醇、苏糖酸酯、尿素、阿糖醇、N2, N2-二甲基鸟苷、N1-甲基腺苷、3-甲基戊二酰基肉碱 (C6)、S-腺苷基高半胱氨酸（SAH)、N-乙酰基甲硫氨酸、N6-乙酰基赖氨酸、犬尿氨酸、阿糖 酸酯、琥珀酰基肉碱、核糖、木糖酸酯、N-甲酰基甲硫氨酸、0-甲基儿茶酚硫酸酯、2-甲基丁 酰基肉碱（C5)、苯基乙酰基谷氨酰胺、N2，N5-二乙酰基鸟氨酸、肌酸酐，并且该第一样品在 第一时间点获得自该受试者；分析来自受试者的第二生物样品，以确定该一种或多种生物 标记的水平，其中该第二样品在第二时间点获得自该受试者；并且将该第二样品中的一种 或多种生物标记的水平与（a)该第一样品中的该一种或多种生物标记的水平，（b)该一种 或多种生物标记的肾功能参考水平，（c)该一种或多种生物标记的CKD-阳性参考水平，和 /或（d)该一种或多种生物标记的CKD-阴性参考水平进行比较，以便监测该受试者的肾功 能。
[0014] 在一个另外的实施例中，本发明提供了一种用于评价肾功能和/或用于监测肾功 能的肾功能评分。
[0015] 在另一个方面中，本发明提供了一种诊断或辅助诊断CKD的方法，该方法包括分 析来自受试者的生物样品，以确定该样品中的肾功能的一种或多种生物标记的水平，其中 该一种或多种生物标记选自表1、2、3和/或4,并且将该样品中的该一种或多种生物标记的 水平与该一种或多种生物标记的CKD-阳性和/或CKD-阴性参考水平进行比较，以便确定 该受试者是否患有CKD。
[0016] 在另一个实施例中，在本文描述的方法可以与有用于评价受试者的肾功能的其他 方法（或其结果）组合使用。例如，临床参数，如BUN、SCr和/或尿白蛋白测量；肾功能标 记，如0-2微球蛋白、P-TRACE、2-吡喃甘露糖基色氨酸（2-MPT);以及患者信息，如例如 CKD家族史或其他风险因素可以与这些生物标记一起使用。
[0017] 在另一个实施例中，在本文描述的方法可以用于评价具有40-80ml/min/l. 73m2的 GFR估计值的患者的肾功能和/或诊断其CKD。
[0018] 在一个实施例中，由假尿苷、C-糖基色氨酸、N-乙酰基苏氨酸及肌酸酐构成的生 物标记组可以用于评价受试者的肾功能和/或诊断受试者的CKD。
[0019] 附图简述
[0020] 图1是一个用于患者管理的算法实例，说明了在什么情况下将代谢物生物标记测 试（新颖的一种或多种生物标记测试）整合进临床实践是有用的。eGFR和/或尿白蛋白 评分在不确定性诊断范围内（如在虚线框中所指示）的患者应接受代谢物生物标记测试。 新颖的生物标记测试是指一种代谢物生物标记肾功能测试。G1 :阶段1CKD，GFR>90 ;G2 :阶 段 2CKD，GFR 60-89 ;G3a :阶段 3CKD，GFR45-59 ;G3b :阶段 3CKD，GFR 30-44 ;G4 :阶段 4CKD， GFR15-29 ;G5 :阶段5CKD，GFR〈15或接受透析。A1 :白蛋白与肌酸酐比率<30mg/g ;A2 :白蛋 白与肌酸酐比率30-300mg/g ;A3 :白蛋白与肌酸酐比率>300mg/g。CKD，慢性肾病；eGFR，估 计的肾小球滤过率；SCr，血清肌酸酐。
[0021] 图2是一个当经历药物治疗时用于患者管理的算法实例，示出了代谢物生物标记 测试的使用。可以使用该代谢物生物标记测试来评价肾功能的水平，并且可以基于这些结 果对药物治疗方案提出建议。生物标记测试是指代谢物生物标记肾功能测试。
[0022] 图3A是基于如实例2中所描述的样品中测量的C-糖基色氨酸水平的患者血清样 品分布的图解说明。
[0023]图3B是使用如实例2中所描述的用于将CKD与正常情况区分开的示例性生物标 记C-糖基色氨酸而生成的R0C曲线的图解说明。
[0024] 图4A是基于如实例2中所描述的样品中测量的N-乙酰基苏氨酸水平的患者血清 样品分布的图解说明。
[0025]图4B是使用如实例2中所描述的用于将CKD与正常情况区分开的示例性生物标 记N-乙酰基苏氨酸而生成的R0C曲线的图解说明。
[0026] 图5A是基于如实例2中所描述的样品中测量的假尿苷水平的患者血清样品分布 的图解说明。
[0027]图5B是使用如实例2中所描述的用于将CKD与正常情况区分开的示例性生物标 记假尿苷而生成的R0C曲线的图解说明。
[0028] 图6A是使用描述于实例3中的模型1计算的估计的GFR与使用CKD-EPI方程计 算的eGFR之间的相关性分析的图解说明。
[0029] 图6B是使用描述于实例3中的模型2计算的估计的GFR与使用CKD-EPI方程计 算的eGFR之间的相关性分析的图解说明。
[0030] 图6C是使用描述于实例3中的模型3计算的估计的GFR与使用CKD-EPI方程计 算的eGFR之间的相关性分析的图解说明。
[0031] 图6D是使用描述于实例3中的模型4计算的估计的GFR与使用CKD-EPI方程计 算的eGFR之间的相关性分析的图解说明。
[0032] 图6E是使用描述于实例3中的模型5计算的估计的GFR与使用CKD-EPI方程计 算的eGFR之间的相关性分析的图解说明。
[0033] 详细说明
[0034] 在本文描述了肾功能的生物标记、评价或辅助评价肾功能的方法、用于诊断或辅 助诊断慢性肾病（CKD)的方法；用于根据肾功能的水平对受试者分类的方法；监测肾功能 的方法；测定对CKD的易感性的方法；评价响应于组合物的肾功能的方法；以及基于肾功能 的生物标记的其他方法。
[0035] 在一个实施例中，鉴定了可以用于评价或辅助评价肾功能的生物标记代谢物组 (group)(亦称"组（panel) "）。
[0036] 在更详细描述本发明之前，将定义以下术语。
[0037]定义：
[0038] "生物标记"意指化合物，优选代谢物，与在来自具有第二表型（例如，未患疾病） 的一个受试者