[发明专利]通过质谱测定糖胺聚糖水平

说明书

检测糖胺聚糖(GAG)和/或测定一种或多种糖胺聚糖的水平可用于例如鉴定或监测各种医学病症、具有各种医学病症的患者的状态和/或对具有各种医学病症的患者的治疗的反应。本发明提供了通过利用例如质谱来检测糖胺聚糖和/或测定糖胺聚糖水平的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年11月14日提交的美国临时专利申请No.62/080,154的优先权，其公开内容全部并入本文。

背景技术

各种医学病症与糖胺聚糖的积累有关。糖胺聚糖(GAG)是参与许多生物过程的大型复合碳水化合物分子。糖胺聚糖包括衍生自氨基己糖的多糖，例如乙酰肝素、硫酸乙酰肝素(HS)、透明质酸、硫酸角质素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素及其共聚物。各种GAG根据例如其所含己糖胺、己糖或己糖醛酸单元的类型以及这些单元之间的糖苷键的几何构型而不同。在一些情况下，GAG分子可以分解成二糖组分。鉴于硫酸化、乙酰化、差向异构化及其他特征的程度，GAG和GAG衍生的二糖组分可以表现出大量的结构异质性。部分由于这样的变化，GAG涵盖广泛的不同分子，导致致使量化和表征方面的挑战的变化。

某些GAG(例如，HS)不是单一化合物，而是在一些情况下具有不同分子量的相关分子的集合。这是造成这样的GAG(包括HS)的量化或表征不容易实现的一个原因。本领域需要用于测定GAG水平的额外和改进的方法。

发明内容

检测糖胺聚糖(GAG)和/或测定一种或多种糖胺聚糖的水平可用于例如鉴定或监测各种医学病症、具有各种医学病症的患者的状态和/或对具有各种医学病症的个体的治疗的反应。本发明提供了通过利用例如质谱检测糖胺聚糖和/或测定糖胺聚糖水平的方法。这样的方法、其用途、其应用的设备以及相关方法和组合物在本文中进一步描述。本文所述的方法至少在精确度、准确度、可重复性和通量方面相对于某些先前的方法有所改进。在一些特定情况下，本文所述的一种或多种方法至少在精确度方面相对于某些先前的方法有所改进。在其他情况下，本发明的某些实施方案的用途反而或者另外是其对于鉴定或监测各种医学病症、具有各种医学病症的患者的状态和/或对具有各种医学病症的个体的治疗的反应的适用性结果。

为了规避GAG定量中的某些挑战，本发明的某些方法包括将一种或多种GAG分子裂解成二糖组分，随后对GAG裂解产物二糖进行定量，使得所测量的一种或多种GAG裂解产物二糖的水平为一种或多种GAG的直接定量提供替代或替选。

在以单数(singular)提及二糖的某些情况下(例如，“二糖”或“单个二糖”)，术语“二糖”可以统称为存在于样品、群体等中的特定类型的所有分子，而不管是否指特定的二糖。

如本公开所教导，许多GAG衍生的二糖(例如，GAG裂解产物)(包括某些异构二糖)可以通过反相(RP)色谱拆分，例如在用标记(例如疏水性标记，例如4-丁基苯胺(4-NBA))衍生化之后。在各种实施方案中，所述标记有助于在色谱期间分离单个分子或分子类型。可以包含用于一种或多种选择的二糖的同位素标记的内标(I_std)的可用性作为能够赋予高水平的准确度和可重复性的机制。

在至少一个方面，本发明包括测定生物样品中糖胺聚糖(GAG)水平的方法，所述方法包括以下步骤：在使糖胺聚糖消化从而产生二糖混合物的条件下用一种或多种酶孵育生物样品；化学衍生化所述孵育步骤中产生的所述二糖混合物；测量每种单个衍生的二糖的量；和基于在测量步骤中测量的每种单个衍生的二糖的量来测定所述生物样品中的所述糖胺聚糖(GAG)水平。在这样的方法的某些实施方案中，所述糖胺聚糖包括硫酸乙酰肝素。在这样的方法的某些实施方案中，包括这样的实施方案，其中所述糖胺聚糖包括硫酸肝素酶，所述一种或多种酶包括一种或多种肝素酶，例如肝素酶I、II和/或III。在这样的方法的某些实施方案中，包括这样的实施方案，其中所述糖胺聚糖包括硫酸肝素酶，所述一种或多种酶包括选自软骨素酶AC、软骨素酶B、软骨素酶C、软骨素酶ABC和角质素酶的一种或多种酶。