[发明专利]一种细胞类型的基因表达水平的测定

说明书

相关申请的交叉引用

本申请为2011年7月21日递交的美国专利申请第61/510,445号的PCT申请，并要求其权益，该申请名称为“用于测定一种细胞类型的基因表达水平或转录丰度的方法、程序和组合物(METHODS,PROCESS AND COMPOSITIONS FOR DETERMINATION OF GENE EXPRESSION LEVELS OR TRANSCRIPT ABUNDANCE OF A CELL TYPE)”，其通过引用全文并入本文用于所有目的。

发明领域

本公开涉及分析血液样品中不同造血亚群中的基因表达水平(转录丰度)。更具体地，本发明实施方案可测定在多种不同细胞类型混合物中的特定造血细胞亚群的基因转录丰度，而无需分离细胞以获得该特定成分亚群(fraction)的细胞。

发明背景

外周血细胞中基因的表达水平(转录丰度，TA)是重要的生物标志。当前使用外周血液样品中的基因TA作为生物标志的方法是以这样的方式在外周血的细胞混合物样品中进行，其使得无法获得有关特定造血亚群,如B细胞淋巴细胞的TA的信息。例如，这一些方法获得了细胞混合物中所有细胞类型的表达水平结果，而非特定造血亚群的表达水平结果。

具体地，在去卷积的数学方法中(Lu et al.)，确定了细胞混合物样品中每种成分细胞类型的比例计数。同一组别内的样品中特定细胞类型的基因表达水平被假定是恒定的。仅基于所述样品中特定成分的亚群的比例来确定在细胞混合物样品中的表达，然而不能测量各个体中细胞类型亚群的真实表达，因为其被假定为是恒定的。

另一方面，特定造血亚群(例如，白细胞亚群)的基因TA是优选的生物标志。为了获得特定造血亚群的TA，本领域的当前技术状态需要预先进行细胞分离或细胞分选，以从外周全血样品中分离所述特定造血亚群，然后进行基因表达的定量分析。细胞亚群分离是费力而单调的工作。该过程在建立临床服务实验室方面实施很困难。因而，当前的方法在分析外周血液样品中基因表达上存在局限性。

对纯化的造血(尤其是白细胞)亚群中的基因表达水平已经有了广泛的研究。为了得到供研究的特定白细胞亚群的样品，这些研究都在细胞分离或细胞培养步骤后进行。另外还存在检测不同类型的外周血样品的研究方向，包括全血和外周血单核细胞样品中的基因表达水平作为疾病、治疗响应和预后指标的生物标志。

因此，提供新的方法、设备、系统和组合物是可取的，其用以免去在测定特定造血亚群(例如白细胞细胞类型)中靶基因的基因表达水平或TA过程中所需的细胞纯化或分离，并且能提供其他优势。

发明概述

本发明实施方案可提供用来测定特定细胞类型亚群的基因表达水平(转录丰度)的方法、系统和组合物，其通过分析由各种细胞类型的多个亚群组成的细胞混合物样品，而无需提前分离细胞类型亚群成分(component)。例如，可确定特定细胞类型亚群的特征性靶基因和参照基因。当细胞混合物中某基因的至少50%的转录本(或大于50%的其他百分比)是来自该亚群时，该基因可定义为该亚群的特征性基因。特征性基因可由可能涉及分离亚群的校准实验鉴定，但这类实验会由分析的创建者进行，而非在生产(production)运行期间进行。细胞混合物中特征性靶基因和参照基因之间的相对丰度可用作生物标志，例如，等同于亚群中分离的细胞样品的相对丰度。如本文所述，细胞混合物中特征性靶基因和参照基因的相对表达水平可与在分离的亚群中测得的相对表达相关联。因而，可在无分离亚群细胞的困难步骤下获得类似的生物标志。

根据一个实施方案，一种方法测量含有多个亚群的细胞混合物的第一细胞亚群的基因组表达。多个亚群特征性基因被确定，并且包括至少一个亚群靶基因和至少一个相对于亚群靶基因具有更低的生物学变异的亚群参照基因。在细胞混合物中，所述多个亚群特征性基因中的每一个都被确定为这样的基因，其具有由所述第一亚群细胞提供的其转录本的至少的预定百分比，其中所述预定百分比等于或大于50%。一种计算机系统测定细胞混合物中至少一个亚群靶基因的转录本的第一量和细胞混合物中至少一个亚群参照基因的转录本的第二量。计算了所述第一量对所述第二量的相对值参数。该参数表示了所述第一亚群中亚群靶基因的基因组表达量。