用于診斷和治療心臟缺陷的方法
【專利摘要】本公開(kāi)定義了一種用于鑒定和/或治療心臟缺陷的危險(xiǎn)和/或出現(xiàn)的方法。如本文所示，微生物組可重復(fù)地且可檢測(cè)地與心臟缺陷危險(xiǎn)因素相關(guān)，并且所述微生物組的變化可以直接改變心臟缺陷危險(xiǎn)。本公開(kāi)證明了微生物特征可以用來(lái)表征與改變的心臟缺陷的危險(xiǎn)或出現(xiàn)相關(guān)的微生物組的組分并且用來(lái)鑒定減小心臟缺陷的危險(xiǎn)或嚴(yán)重性的治療。
【專利說(shuō)明】用于診斷和治療心臟缺陷的方法
[0001]政府支持
[0002]美國(guó)政府已提供了在本發(fā)明的開(kāi)發(fā)中使用的授權(quán)支持。具體地說(shuō)，國(guó)家衛(wèi)生研究院授權(quán)號(hào)A1080363和HL54075支持了本發(fā)明的開(kāi)發(fā)。美國(guó)政府可以在本發(fā)明中享有某些權(quán)利。
[0003]相關(guān)申請(qǐng)
[0004]本申請(qǐng)要求2011年8月26日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)61/527，738的優(yōu)先權(quán)；所述專利申請(qǐng)的整體特此以引用的方式并入。
[0005]背景
[0006]冠心病是美國(guó)和全世界的主要健康問(wèn)題，并且是心臟病發(fā)作(又稱為心肌梗塞(MD)的主要因素、全世界死亡的主導(dǎo)原因。當(dāng)檢測(cè)到冠心病時(shí)潛在的原因常常十分晚。通常理解可以通過(guò)使用藥物和生活方式改變來(lái)管理冠心病的嚴(yán)重性。此外，心血管疾病、病癥和病狀通常在醫(yī)療保健行業(yè)提出一些最重大的挑戰(zhàn)。
[0007]概述
[0008]本發(fā)明涵蓋了以下認(rèn)識(shí):微生物組(miCTobiome)組成和/或活性的可重復(fù)和可檢測(cè)的變化與心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)相關(guān)。本發(fā)明容許鑒定和/或表征反映此類變化的微生物特征(signature)，并且還提供了用于使用此類微生物特征例如來(lái)評(píng)價(jià)和/或治療心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的系統(tǒng)。
[0009]在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或多個(gè)水平，并且相對(duì)于不具有心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)或具有已知的心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物組 而足以區(qū)別或表征具有待表征和/或鑒定的心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物組。例如，在一些實(shí)施方案中，當(dāng)與不處于增加的心臟缺陷危險(xiǎn)下的個(gè)體的胃腸微生物組的微生物特征相比時(shí)，從處于增加的心臟缺陷危險(xiǎn)下的個(gè)體的胃腸微生物組獲得的微生物特征足以將個(gè)體診斷為具有增加的危險(xiǎn)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于適當(dāng)?shù)膮⒖嘉⑸锶?miCTobiota)樣本，對(duì)于具體微生物群樣本定義微生物特征。在一些實(shí)施方案中，具體微生物群樣本共有參考微生物群樣本所不共有的心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征。在一些實(shí)施方案中，具體微生物群樣本與參考微生物群樣本不同在于它們?yōu)椴煌瑏?lái)源的樣本。在一些實(shí)施方案中，具體微生物群樣本與參考微生物群樣本不同在于微生物群參考樣本為相同或不同來(lái)源的歷史微生物群樣本。
[0011]在某些實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供了用于鑒定和/或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的方法，所述方法包括提供與心臟缺陷的范圍和/或程度相關(guān)的參考微生物特征以及確定存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本包括在受試者的胃腸道中發(fā)現(xiàn)的一種或多種類型的微生物的樣本。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種類型的微生物的一種或多種16SrRNA基因序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種類型的微生物的一種或多種代謝物的水平或一組水平。[0012]在某些實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供了用于監(jiān)測(cè)預(yù)定接受或已接受心臟手術(shù)的患者的方法，所述方法包括提供與心臟缺陷的范圍和/或程度相關(guān)的參考微生物特征以及確定存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的患者的微生物群樣本中的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本包括在受試者的胃腸道中發(fā)現(xiàn)的一種或多種類型的微生物的樣本。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種類型的微生物的一種或多種16SrRNA基因序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種類型的微生物的一種或多種代謝物的水平或一組水平。
[0013]在某些實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供了用于鑒定和/或表征與心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)相關(guān)的微生物特征的方法，所述方法包括:確定微生物群樣本的第一集合中的一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的第一組水平，其中微生物群樣本的第一集合中的每個(gè)樣本共有心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征；確定微生物群樣本的第二集合中的一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的第二組水平，微生物群樣本的所述第二集合不共有心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征，但是在其它方面與第一組微生物群樣本可比較；以及鑒定微生物特征，所述微生物特征包括與存在或不存在心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征相關(guān)的第一組或第二組內(nèi)的水平。在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本從宿主生物體獲得并且心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征包括宿主生物體中的冠心病的發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本從宿主生物體獲得并且心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征包括宿主生物體中的心肌梗塞的先前病史。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征包括曝露于與心臟缺陷危險(xiǎn)具有已知相關(guān)性的微生物組改變劑(microbiome-altering agent)。在一些實(shí)施方案中，一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平包括存在于微生物群樣本中的一種或多種微生物代謝物的水平或一組水平。
[0014]在某些實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供了用于通過(guò)改變個(gè)體的微生物組來(lái)治療或減小個(gè)體中的心臟缺陷的危 險(xiǎn)的方法，所述方法包括以下步驟:向患有或易感心臟缺陷影響的個(gè)體施用微生物組改變劑，以使得個(gè)體的微生物組以與改變的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的方式而改變。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含一種或多種抗生素。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含一種或多種類型的微生物。
[0015]在某些實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供了包含微生物組改變劑的組合物，當(dāng)向個(gè)體施用時(shí)，所述微生物組改變劑以與減小的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的方式改變個(gè)體的微生物組。在一些實(shí)施方案中，組合物進(jìn)一步包含藥學(xué)上可接受的載體。在某些實(shí)施方案中，組合物被提供在食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品中或作為食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品。在一些實(shí)施方案中，組合物在單位劑型中，包含用于根據(jù)與實(shí)現(xiàn)減小的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的給藥方案而施用的單位劑量的量。在某些實(shí)施方案中，微生物組改變劑為細(xì)菌細(xì)胞或包含細(xì)菌細(xì)胞。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含或進(jìn)一步包含抗生素。
[0016]附圖簡(jiǎn)述
[0017]圖1示出了圖示關(guān)于駐留在腸內(nèi)的微生物群與輸出到處于心肌梗塞環(huán)境下的宿主的循環(huán)中的微生物代謝物之間的相互作用而使用的系統(tǒng)生物學(xué)方法的流程圖。
[0018]圖2呈現(xiàn)了描繪對(duì)具體微生物門(mén)、類、屬和種(史氏甲烷短桿菌(Methanobrevibacter smithii)和植物乳桿菌(L.pi ant arum))的 16S rRNA 和 18S rRNA 有特異性的引物組連同定量PCR反應(yīng)溫度的圖表。
[0019]圖3示出了圖示經(jīng)過(guò)萬(wàn)古霉素治療的大鼠的糞便中的微生物群體的條形圖。每克糞便的Logltl微生物數(shù)被繪制為微生物類型的函數(shù)。通過(guò)添加至飲用水中而口服施用(60毫克/千克/天)的萬(wàn)古霉素改變了存在于糞便中的微生物種類的豐度并且減少了總微生物數(shù)。X-軸標(biāo)記表示3種微生物分類群，細(xì)菌、真菌和古生菌(archaea)。植物乳桿菌為細(xì)菌的桿菌類的一部分。ND指示沒(méi)有檢測(cè)。數(shù)據(jù)為平均值土sd ;n = 6/組。*指示對(duì)比第O天 P < 0.01。
[0020]圖4A-4C示出了圖示萬(wàn)古霉素施用對(duì)大鼠中的心肌梗塞的作用的條形圖。梗塞大小被繪制為抗生素治療的函數(shù)。4A)添加至飲用水(60毫克/千克/天)的萬(wàn)古霉素減小了體內(nèi)梗塞大小(IS)。4B)直接添加至分離的心臟的冠狀循環(huán)的萬(wàn)古霉素沒(méi)有減小體外
IS。4C)添加至飲用水(60毫克/千克/天)并且然后從分離的心臟的冠狀循環(huán)排除的萬(wàn)古霉素減小了 IS。數(shù)據(jù)為平均值土sd ;n = 6/組。LV指示左心室。對(duì)于體外研究和體內(nèi)研究(A、C)，IS的減小是相似的。*指示對(duì)比對(duì)照P < 0.01。
[0021]圖5呈現(xiàn)了圖示萬(wàn)古霉素治療在48小時(shí)內(nèi)，在大鼠中給予心臟保護(hù)，并且在治療終止后72小時(shí)失去作用的條形圖。梗塞大小被繪制為隨時(shí)間推移的萬(wàn)古霉素治療的函數(shù)。在用于局部缺血/再灌注研究的心臟切除之前，將萬(wàn)古霉素添加至飲用水(60毫克/千克/天)。給所有大鼠隨意喂食食物和(萬(wàn)古霉素)水。數(shù)據(jù)為平均值土sd ;n = 4。*指示對(duì)比對(duì)照P < 0.05。
[0022]圖6A-圖6B呈現(xiàn)了圖示腸道微生物群經(jīng)由大鼠中的瘦素而介導(dǎo)心臟保護(hù)的條形圖。6A) 23種細(xì)胞因子中的11種細(xì)胞因子的定量變化。細(xì)胞因子的水平以pg/ml計(jì)而繪制為萬(wàn)古霉素治療的函數(shù)。6B) 通過(guò)萬(wàn)古霉素,瘦素重構(gòu)使心臟保護(hù)逆轉(zhuǎn)。在心肌缺血/再灌注前24小時(shí)和12小時(shí)，用瘦素(0.12g/kg靜脈內(nèi))治療大鼠。梗塞大小(IS)和左心室發(fā)展壓(LVDP)恢復(fù)被繪制為瘦素和萬(wàn)古霉素治療的函數(shù)。數(shù)據(jù)為平均值土sd ；n = 6/組。*指示對(duì)比對(duì)照P < 0.05。
[0023]圖7A-7C示出了圖示在大鼠中益生菌果汁(probiotic juice)減少瘦素并且保護(hù)免受心肌梗塞的圖。在血液瘦素分析和心肌缺血/再灌注之前，用益生菌果汁(15毫升/大鼠/天)治療Dahl S大鼠14天。圖7A示出了其中IS和左心室發(fā)展壓(LVDP)恢復(fù)被繪制為瘦素和益生菌果汁治療的函數(shù)的條形圖。益生菌果汁減少了由瘦素重構(gòu)而逆轉(zhuǎn)的心肌梗塞(在局部缺血前24小時(shí)和12小時(shí)下0.12g/kg)。圖7B示出了其中以pg/ml計(jì)的血液瘦素水平被繪制為瘦素和益生菌果汁治療的函數(shù)的條形圖。血液中的瘦素水平在益生菌果汁治療后降低。圖7C示出了其中每克大鼠糞便的Logltl植物乳桿菌被繪制為瘦素和益生菌果汁治療的函數(shù)的散點(diǎn)圖。使用16S rRNA的定量PCR，經(jīng)過(guò)益生菌果汁治療的大鼠的糞便中的植物乳桿菌水平增加。植物乳桿菌的檢測(cè)限為31og1(l/g糞便。數(shù)據(jù)為平均值土sd ;η = 6/組。*指示對(duì)比對(duì)照P < 0.01。
[0024]圖8Α-8Β呈現(xiàn)了作為瘦素和益生菌果汁治療的函數(shù)的IS(8Α)或以pg/ml計(jì)的血液瘦素水平(8B)的條形圖。益生菌果汁治療保護(hù)免受心肌梗塞并且降低大鼠中的瘦素水平。在用于局部缺血/再灌注研究的心臟切除之前，用益生菌果汁(15毫升/大鼠/天，約
1.5X IO9個(gè)植物乳桿菌/大鼠/天)、輻射過(guò)的(35kGy)益生菌果汁或媒介物(水、92.8mg/ml葡萄糖、42.2 μ g/ml NaCl、464 μ g/ml KCl和4mg白蛋白)治療Dahl S大鼠14天或在24小時(shí)和12小時(shí)時(shí)用0.12 μ g/kg瘦素注射Dahl S大鼠或兩者。8A)經(jīng)過(guò)治療的大鼠的心臟的IS。SB)在局部缺血/再灌注之前立即采集8A中的大鼠的血漿并且分析瘦素水平。數(shù)據(jù)為平均值土 sd ;n = 6/組。對(duì)比對(duì)照*指示P < 0.02，+指示P < 0.01。
[0025]圖9A-9E圖示了通過(guò)大鼠中的微生物代謝物而激活的受體、細(xì)胞內(nèi)存活通路和ATP依賴性鉀通道。條形圖將IS或LVDP恢復(fù)繪制為使用萬(wàn)古霉素和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)抑制劑的治療的函數(shù)。在局部缺血/再灌注之前，用(9A) JAK-2、(9B)Akt、(9C)p42/44MAPK、(9D)P38MAPK和(9E)Katp通道的藥理學(xué)抑制劑灌注從對(duì)照大鼠和經(jīng)過(guò)萬(wàn)古霉素治療的大鼠中分離的心臟。結(jié)果表示為梗塞大小和再灌注后的機(jī)械功能的恢復(fù)。數(shù)據(jù)為平均值土sd ;n =6/組。*指示對(duì)比對(duì)照P < 0.05。
[0026]圖10示出了圖示通過(guò)萬(wàn)古霉素和附加的血小板生成素減小大鼠中的梗塞大小的條形圖。梗塞大小(IS)被繪制為萬(wàn)古霉素和血小板生成素治療的函數(shù)。在心肌缺血/再灌注之前，不治療大鼠，或用單獨(dú)萬(wàn)古霉素(在局部缺血之前15毫克/千克/天持續(xù)72小時(shí))、單獨(dú)血小板生成素(Tpo)(在局部缺血之前0.025pg/kg靜脈內(nèi)持續(xù)15分鐘)或萬(wàn)古霉素加上血小板生成素治療大鼠。數(shù)據(jù)為平均值土sd ;n = 9/組。*指示對(duì)比對(duì)照P < 0.05。
[0027]圖11示出了圖示經(jīng)過(guò)萬(wàn)古霉素治療的大鼠的糞便中的微生物群體的大鼠菌株差異的條形圖。微生物豐度被繪制為萬(wàn)古霉素治療、微生物類型和大鼠菌株的函數(shù)?？诜┯玫娜f(wàn)古霉素改變了微生物類型的豐度并且減少了總微生物數(shù)。這種作用是大鼠菌株依賴性的。WAG指示W(wǎng)AG/RijCmcr大鼠。SD指示斯普拉-道來(lái)(SpragueDawley)大鼠。DSS指示Dahl S大鼠。數(shù)據(jù)為平均值土sd ;n = 9/組。*指示對(duì)比第O天P < 0.05。 [0028]圖12A-12C呈現(xiàn)了圖示用抗生素治療的心肌梗塞的大鼠菌株差異的條形圖。梗塞大小(is)被繪制為對(duì)WAG/RijCmcr (12A)大鼠、斯普拉-道來(lái)(12B)大鼠和Dahl S(12C)大鼠的抗生素治療的函數(shù)。將抗生素添加至飲用水。不治療大鼠，用萬(wàn)古霉素(60毫克/千克/天)治療大鼠，或用鏈霉素(120毫克/千克/天)、新霉素(60毫克/千克/天)、桿菌肽(120毫克/千克/天)和多粘菌素B (60毫克/千克/天)的組合治療大鼠。數(shù)據(jù)為平均值土 sd ;n = 6/組。*指示對(duì)比對(duì)照P < 0.05。LV指示左心室。
[0029]圖13A-13B證明了抗生素對(duì)梗塞大小和細(xì)菌豐度的影響。按以下濃度將抗生素添加至Dahl S大鼠的飲用水:120毫克/千克/天鏈霉素、60毫克/千克/天多粘菌素B、120毫克/千克/天桿菌肽、60毫克/千克/天新霉素或60毫克/千克/天萬(wàn)古霉素。圖13A示出了其中梗塞大小(IS)被繪制為抗生素治療的函數(shù)的條形圖。圖13B示出了圖示細(xì)菌分類群的抗生素誘導(dǎo)的變化和相關(guān)的對(duì)心臟保護(hù)的那些變化的圖表。
[0030]圖14呈現(xiàn)了圖示經(jīng)過(guò)抗生素治療的大鼠的糞便中的微生物群體的條形圖。每克糞便的微生物被繪制為微生物分類單元的函數(shù)?？诜┯玫逆溍顾?、新霉素、多粘菌素B和桿菌肽的混合物改變了存在于糞便中的微生物種類的豐度并且減少了總微生物數(shù)。X-軸標(biāo)記示出了按細(xì)菌、真菌和古生菌分組的微生物的分類單元。ND指示沒(méi)有檢測(cè)。數(shù)據(jù)為平均值土sd;n = 6/組。*指示對(duì)比第O天P < 0.05。
[0031]圖15A-15C示出了圖示抗生素混合物的施用對(duì)心肌梗塞的作用的條形圖。梗塞大小(is)被繪制為抗生素治療的函數(shù)。15A)添加至飲用水的抗生素減小了體內(nèi)梗塞大小。15B)直接添加至分離的心臟的冠狀循環(huán)的抗生素沒(méi)有減小體外梗塞大小。15C)添加至飲用水并且然后從冠狀動(dòng)脈灌注液排除的抗生素減小了梗塞大小。數(shù)據(jù)為平均值土sd ；n =?L 驟眵)s^ili#。齊--^甚 ft ±sd ;n = 6/ 降? 零^1?^--P < 0.05。iv ? 零知#
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〔14〕 沛沁
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9(Piperacillin);瑞他莫林(Retapamulin);利福昔明(Rifaxamin);利福平(Rifampin)；羅紅霉素(Roxithromycin);鏈霉素(Streptomycin);硫胺甲惡唑(Sulfamethoxazole)；替考拉寧(Teicoplanin);四環(huán)素(Tetracycline);替卡西林(Ticarcillin)；替加環(huán)素(Tigecycline);妥布霉素(Tobramycin)；甲氧節(jié)唳(Trimethoprim);萬(wàn)古霉素(Vancomycin);哌拉西林與他唑巴坦(Tazobactam)的組合；以及它們的各種鹽、酸、堿和其它衍生物。抗菌的抗生素劑包括，但不限于:氨基糖苷、碳頭孢烯、碳青霉烯、頭孢菌素、頭霉素、氟喹諾酮、糖肽、林可酰胺、大環(huán)內(nèi)酯、單環(huán)內(nèi)酰胺、青霉素、喹諾酮、磺胺以及四環(huán)素。
[0036]抗菌劑還包括抗菌肽。實(shí)例包括但不限于:蜜蜂抗菌肽(abaecin);果蠅抗菌肽(andropin);蜜蜂抗菌肽(apidaecin);鈴蟾抗菌肽(bombinin);娃皮抗菌肽(brevinin) ；buforin II ；CAP18 ;天蠶抗菌肽(cecropin);實(shí)蜆毒素(ceratotoxin)；防衛(wèi)素；dermaseptin ;皮離蛋白(dermcidin);果蠅抗菌肽(drosomycin);爪蟾抗菌月太(esculentins);?？咕鷬y(indolicidin) ；LL37 ;爪蟾抗菌妝(magainin) ； maxi mumH5;蜂毒肽(melittin);家蠶抗菌肽(moricin);豬抗菌肽(prophenin);豬源抗菌肽(protegrin);和或馬蹄蟹抗菌肽(tachyplesins)。
[0037]心臟缺陷:如本文所描述，“心臟缺陷”為涉及心臟和/或血管的任何疾病、病癥、病狀或事件。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷包括對(duì)于涉及心臟和血管的任何疾病、病癥、病狀或事件的增加的危險(xiǎn)。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷包括任何偏離心臟和血管正常操作的情況。在一些實(shí)施方案中，具有心臟缺陷的個(gè)體正患有或易感涉及心臟和血管的任何疾病、病癥、病狀或事件。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷為心臟病發(fā)作或心肌梗塞或其損傷，或者包括心臟病發(fā)作或心肌梗塞或其損傷。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷為中風(fēng)或其損傷，或者包括中風(fēng)或其損傷。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷為缺血事件或其損傷，或者包括缺血事件或其損傷。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷為冠狀動(dòng)脈疾病或其損傷，或者包括冠狀動(dòng)脈疾病或其損傷。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷為動(dòng)脈粥樣硬化或其損傷，或者包括動(dòng)脈粥樣硬化或其損傷。
[0038]載體:如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“載體”是指對(duì)制備藥物制劑有用的藥學(xué)上可接受的(例如，針對(duì)向人施用而言安全的且非毒性的)載體或稀釋性物質(zhì)。示例性的稀釋劑包括無(wú)菌水、注射用抑菌水(BWFI)、pH緩沖溶液(例如磷酸鹽緩沖鹽水)、無(wú)菌鹽水溶液、林格氏溶液(Ringer’ s solution)或葡萄糖溶液。
[0039]組合療法:如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“組合療法”是指其中以重疊方案施用兩種或更多種不同的藥物試劑以使得受試者同時(shí)曝露于這兩種試劑的那些情況。
[0040]可比較:充分類似于容許比較，但至少一個(gè)特征不同。
[0041]相關(guān):如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“相關(guān)”具有其“示出與......有相關(guān)性”的普通意義。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，如果兩個(gè)特征、項(xiàng)目或值示出一起出現(xiàn)和/或一起改變的趨勢(shì)，則它們示出彼此有相關(guān)性。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)相關(guān)性的P值小于0.05時(shí)，相關(guān)性為統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的；在一些實(shí)施方案中，當(dāng)相關(guān)性的P值小于0.01時(shí)，相關(guān)性為統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的。在一些實(shí)施方案中，相關(guān)性通過(guò)回歸分析來(lái)評(píng)價(jià)。在一些實(shí)施方案中，相關(guān)性為相關(guān)系數(shù)。
[0042] 區(qū)分:如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“區(qū)分”指示從其它實(shí)體(例如，可比較的實(shí)體)定義或與其它實(shí)體區(qū)別。在一些實(shí)施方案中，區(qū)分意指與一起存在于來(lái)源和/或樣本中的其它類型區(qū)別。[0043]給藥方案:如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“給藥方案”(或“治療方案”)為通常按時(shí)間段分開(kāi)而單獨(dú)向受試者施用的一組單位劑量(通常多于一個(gè))。在一些實(shí)施方案中，給定的治療劑具有建議的給藥方案，所述給藥方案可以涉及一個(gè)或多個(gè)劑量。在一些實(shí)施方案中，給藥方案包括多個(gè)劑量，所述多個(gè)劑量中的每一個(gè)彼此按相同長(zhǎng)度的時(shí)間段分開(kāi)；在一些實(shí)施方案中，給藥方案包括多個(gè)劑量和使單獨(dú)劑量分開(kāi)的至少兩個(gè)不同的時(shí)間段。在一些實(shí)施方案中，在預(yù)先確定的時(shí)期內(nèi)連續(xù)施用治療劑。在一些實(shí)施方案中，一天一次(QD)或一天兩次(BID)施用治療劑。
[0044]發(fā)生:如從上下文將理解，疾病、病癥或病狀和/或不希望的心臟事件的“發(fā)生”(合起來(lái)為心臟缺陷的“發(fā)生”)包括患有和/或以前已患有疾病、病癥或病狀或事件(心臟缺陷)的個(gè)體。
[0045]梗塞:本領(lǐng)域中通常使用術(shù)語(yǔ)“梗塞”是指從由于血液供應(yīng)阻礙造成的局部缺氧而產(chǎn)生的組織損害和/或組織死亡的區(qū)域。
[0046]局部缺血:本領(lǐng)域中通常使用術(shù)語(yǔ)“局部缺血”是指血液流向組織的限制。局部缺血阻止組織接收必要的氧氣和血液中攜帶的營(yíng)養(yǎng)物。在一些實(shí)施方案中，局部缺血為動(dòng)脈中的血液供應(yīng)的減少。在一些實(shí)施方案中，局部缺血為冠狀動(dòng)脈中的血液供應(yīng)的減少。在一些實(shí)施方案中，局部缺血為血管中的血液供應(yīng)的減少。在一些實(shí)施方案中，血液供應(yīng)的減少為血液供應(yīng)減少未減少的血液供應(yīng)的0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或更多。在一些實(shí)施方案中，血液供應(yīng)的減少為總體缺乏血液供應(yīng)。
[0047]代謝物:如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“代謝物”是指通過(guò)任何代謝過(guò)程由任何化學(xué)品的體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化形成的任何化合物。在一些實(shí)施方案中，代謝物通過(guò)氧化而產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，代謝物通過(guò)還原而產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，代謝物通過(guò)水解而產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，代謝物通過(guò)綴 合而產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，代謝物包含多肽。在一些實(shí)施方案中，代謝物包含碳水化合物。在一些實(shí)施方案中，代謝物包含小分子。在一些實(shí)施方案中，代謝物由多細(xì)胞生物體的細(xì)胞產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，代謝物由單細(xì)胞的生物體產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中，代謝物由微生物細(xì)胞產(chǎn)生。
[0048]微生物:本領(lǐng)域中通常使用術(shù)語(yǔ)“微生物”是指通過(guò)顯微鏡觀察的小生物體，如細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物或病毒。在一些實(shí)施方案中，微生物為細(xì)菌、古細(xì)菌、單細(xì)胞真菌(例如，酵母)、海藻或原生動(dòng)物(例如，作為瘧疾病原體的瘧原蟲(chóng))。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的界表征所述微生物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的門(mén)表征所述微生物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的類表征所述微生物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的科表征所述微生物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的屬表征所述微生物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的種類表征所述微生物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的亞種表征所述微生物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)微生物的菌株表征所述微生物。偶爾額外的一個(gè)或多個(gè)分類類別(例如，血清變型或血清型)用于區(qū)分包括在亞種內(nèi)的微生物(如細(xì)菌)。通過(guò)它們?cè)诩?xì)胞膜上的不同類型的附著行為來(lái)區(qū)別血清變型和血清型。在一些實(shí)施方案中，屬和種用來(lái)鑒定和/或表征微生物(例如，在樣本中)。在一些實(shí)施方案中，亞種、血清型和/或菌株用來(lái)鑒定和/或表征微生物(例如，在樣本中)?？蛇x地或另外地，在一些實(shí)施方案中，使用一個(gè)或多個(gè)區(qū)別特征如致病性(即，引起具體疾病的能力)或?qū)σ环N或多種抗生素的抗性、代謝特征曲線(metabolic profile)、形態(tài)學(xué)等來(lái)鑒定和/或表征微生物(例如，在樣本中)。[0049]微生物類型:如從上下文將理解，本文使用術(shù)語(yǔ)“微生物類型”或“微生物的類型”來(lái)指示具有共同特征的一群微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物類型為共有共同的可檢測(cè)特征的一組微生物。在一些實(shí)施方案中，共同的可檢測(cè)特征為具體DNA序列的存在或量，或者包括具體DNA序列的存在或量。在一些實(shí)施方案中，共同的可檢測(cè)特征為具體RNA轉(zhuǎn)錄物的存在或量，或者包括具體RNA轉(zhuǎn)錄物的存在或量。在一些實(shí)施方案中，共同的可檢測(cè)特征為多肽(例如，由微生物產(chǎn)生的多肽)的存在或量，或者包括所述多肽的存在或量。在一些實(shí)施方案中，共同的可檢測(cè)特征為代謝物(例如，由微生物產(chǎn)生的代謝物)的存在或量，或者包括所述代謝物的存在或量。在一些實(shí)施方案中，共同的可檢測(cè)特征為酶活性(例如，微生物酶的)的存在或水平，或者包括所述酶活性的存在或水平。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分類學(xué)的具體分類的微生物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“微生物類型”不限于具體的分辨程度；可以使用實(shí)現(xiàn)不同分辨水平的技術(shù)來(lái)檢測(cè)不同特征。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物界的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物門(mén)的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物類的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物科的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物屬的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物種類的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物亞種的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物血清變型的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同微生物血清型的微生物。在一些實(shí)施方案中，共同類型的微生物為相同菌株的微生物。
[0050]微生物組改變劑:如本文所使 用，術(shù)語(yǔ)“微生物組改變劑”是指改變個(gè)體中的微生物組的試劑(例如,通過(guò)改變存在于微生物組中的一種或多種微生物的絕對(duì)或相對(duì)水平和/或活性)。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含增加微生物組中的一種或多種類型的微生物的相對(duì)水平的試劑。在一些實(shí)施方案中,微生物組改變劑包含降低微生物組中的一種或多種類型的微生物的相對(duì)水平的試劑。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含增加微生物組中的一種或多種類型的微生物的絕對(duì)水平的試劑，包括通過(guò)添加一種或多種類型的微生物。在一些實(shí)施方案中,微生物組改變劑包含降低微生物組中的一種或多種類型的微生物的絕對(duì)水平的試劑，包括通過(guò)大體上去除(例如，通過(guò)殺死)一種或多種類型的微生物。在一些實(shí)施方案中,微生物組改變劑包含增加微生物組中的微生物總數(shù)的試劑。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含減少微生物組中的微生物總數(shù)的試劑。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含化學(xué)品。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含抗微生物劑。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含抗生素。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含不可吸收的抗生素。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含桿菌肽、新霉素、多粘菌素B、鏈霉素和/或萬(wàn)古霉素或其組合。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含微生物。在一些這樣的實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含細(xì)菌。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含益生菌(probiotic bacteria)。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含植物乳桿菌。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含乳酸雙歧桿菌。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含抗微生物的肽。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含抗真菌劑。在一些實(shí)施方案中，微生物組改變劑包含噬菌體。
[0051]多肽:如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“多肽”是指經(jīng)由肽鍵連接在一起的氨基酸的連續(xù)鏈。術(shù)語(yǔ)用來(lái)指具有任何長(zhǎng)度的氨基酸鏈，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解該術(shù)語(yǔ)不限于冗長(zhǎng)的鏈并且可以指包含經(jīng)由肽鍵連接在一起的兩個(gè)氨基酸的最小鏈。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所已知，多肽可以被加工和/或修飾。
[0052]益生菌:如本文所描述，“益生菌”為與宿主生物體中的健康益處和/或宿主生物體中的疾病、病癥、病狀或事件的危險(xiǎn)和/或癥狀的減小相關(guān)的任何微生物類型。在一些實(shí)施方案中，益生菌被配制在食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品中。在一些實(shí)施方案中，益生菌是細(xì)菌的類型。細(xì)菌益生菌的實(shí)例包括凝結(jié)芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、動(dòng)物雙歧桿菌(Bifidobacterium animal is)、動(dòng)物雙歧桿菌DN173010、乳酸動(dòng)物雙歧桿菌亞種Bb_12、酸乳短雙歧桿菌(Bifidobacteriumbreve Yakult)、嬰兒雙歧桿菌(Bifidobacteriuminfantis)、嬰兒雙歧桿菌35624、乳酸雙歧桿菌(Bifidobacterium lactis)、乳酸雙歧桿菌 HNO19 (DRlO)、長(zhǎng)雙歧桿菌(Bifidobacterium longum) BB536、腸球菌(Enterococcus)LAB SF68、大腸桿菌(Escherichia coli)Nisslel917、嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidophilus)、嗜酸乳桿菌LA-5、嗜酸乳桿菌NCFM、干釀乳桿菌(Lactobacilluscasei) DN-114001、干酪乳桿菌CRL431、干酪乳桿菌F19、干酪乳桿菌Shirota,乳桿菌(Lactobacillus)GG> 約氏乳桿菌(Lactobacillus johnsonii)、約氏乳桿菌 Lal (Ljl)、乳酸乳桿菌(Lactobacillus lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis) L1A、副干釀乳桿菌(Lactobacillus paracasei)、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、植物乳桿菌299V、羅伊氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri)、羅伊氏乳桿菌ATTC55730、鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamnosus) ATCC53013 (LGG) > 鼠李糖乳桿菌 LB21 和 / 或唾液乳桿菌(Lactobacillus salivarius)UCC118。在一些實(shí)施方案中，益生菌是真菌的類型。真菌益生菌的實(shí)例包括釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(布拉酵母(boulardii)) lyo。
[0053]蛋白質(zhì):如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)”是指起不連續(xù)單元作用的一個(gè)或多個(gè)多肽。如果單個(gè)多肽為不連續(xù)的功能單元并且不要求與其它多肽永久性或暫時(shí)性的物理締合以便形成不連續(xù)的功能 單元，術(shù)語(yǔ)“多肽”和“蛋白質(zhì)”可以可互換地使用。如果不連續(xù)的功能單元包含多于一個(gè)彼此物理締合的多肽，術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)”是指物理連接并且共同起不連續(xù)單元作用的多個(gè)多肽。
[0054]參考:如從上下文將理解,參考樣本或個(gè)體為充分類似于目標(biāo)具體樣本或個(gè)體以容許相關(guān)比較的樣本或個(gè)體。在一些實(shí)施方案中，關(guān)于參考樣本的信息與關(guān)于具體樣本的信息同時(shí)獲得。在一些實(shí)施方案中，關(guān)于參考樣本的信息是歷史的。在一些實(shí)施方案中，關(guān)于參考樣本的信息被例如存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)具體樣本與參考樣本的比較確立了目標(biāo)具體樣本相對(duì)于參考的同一'I"生、相似性或差異。
[0055]危險(xiǎn):如從上下文將理解，疾病、病癥、病狀或事件(心臟缺陷)的危險(xiǎn)包括具體個(gè)體將發(fā)展疾病、病癥或病狀和/或?qū)⒒加胁幌Ｍ男呐K事件(合起來(lái)，這個(gè)人將患有心臟缺陷)的可能性。在一些實(shí)施方案中，危險(xiǎn)表示為百分比。在一些實(shí)施方案中，危險(xiǎn)為0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%高達(dá)至100%。在一些實(shí)施方案中，危險(xiǎn)表示為相對(duì)于與參考樣本或一組參考樣本相關(guān)的危險(xiǎn)的一種危險(xiǎn)。在一些實(shí)施方案中，參考樣本或一組參考樣本具有疾病、病癥、病狀和/或事件(心臟缺陷)的已知危險(xiǎn)。在一些實(shí)施方案中，參考樣本或一組參考樣本來(lái)自與具體個(gè)體可比較的個(gè)體。在一些實(shí)施方案中，相對(duì)危險(xiǎn)為 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 或更多。[0056]樣本:如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“樣本”是指從如本文所描述的目標(biāo)來(lái)源中獲得或源自所述來(lái)源的生物樣本。在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)來(lái)源包括生物體，如動(dòng)物或人。在一些實(shí)施方案中，生物樣本包括生物組織或流體。在一些實(shí)施方案中，生物樣本可以是或包括骨髓；血液；血細(xì)胞；腹水；組織或細(xì)針活檢樣本；含有細(xì)胞的體液；自由浮動(dòng)的核酸；痰；唾液；尿；腦脊髓液；腹膜液；胸膜液；糞便；淋巴液；婦科流體；皮膚拭子；陰道拭子；口腔拭子；鼻拭子；洗滌物或灌洗物如導(dǎo)管灌洗物或支氣管肺泡灌洗物；抽吸物；刮屑；骨髓標(biāo)本；組織活檢標(biāo)本；手術(shù)標(biāo)本；糞便；其它體液、分泌物和/或排泄物；和/或其細(xì)胞等。在一些實(shí)施方案中，生物樣本為從個(gè)體獲得的細(xì)胞或包括從個(gè)體獲得的細(xì)胞。在一些實(shí)施方案中，所獲得的細(xì)胞為來(lái)自從其中獲得樣本的個(gè)體的細(xì)胞或包括所述細(xì)胞。在一些實(shí)施方案中，所獲得的細(xì)胞為個(gè)體的微生物組的微生物細(xì)胞或包括個(gè)體的微生物組的微生物細(xì)胞。在一些實(shí)施方案中，樣本為通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆绞街苯訌哪繕?biāo)來(lái)源獲得的“初級(jí)樣本”。例如，在一些實(shí)施方案中，初級(jí)生物樣本通過(guò)選自由以下組成的組的方法獲得:活組織檢查(例如，細(xì)針抽吸或組織活檢)、手術(shù)、采集體液(例如，血液、淋巴液、糞便等)等。在一些實(shí)施方案中，如從上下文將清楚的是，術(shù)語(yǔ)“樣本”是指通過(guò)處理(例如，通過(guò)除去初級(jí)樣本的一種或多種組分和/或通過(guò)添加一種或多種試劑至所述初級(jí)樣本)初級(jí)樣本而獲得的制劑。例如，使用半透膜過(guò)濾。這樣一種“經(jīng)過(guò)處理的樣本”可以包括例如從樣本中提取或通過(guò)使初級(jí)樣本經(jīng)歷如擴(kuò)增或反轉(zhuǎn)錄mRNA、分離和/或純化某些組分等技術(shù)而獲得的核酸或蛋白質(zhì)。
[0057]大體上:如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“大體上”是指展現(xiàn)目標(biāo)特征或性質(zhì)的總范圍或程度或接近總范圍或程度的定性條件。生物領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，生物現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象很少(如果有的話)會(huì)完成和/或進(jìn)行到底或達(dá)到或避免絕對(duì)結(jié)果。因此，本文使用術(shù)語(yǔ)“大體上”來(lái)獲得在許多生物現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象中固有的潛在缺乏完全性。
[0058]易感:“易感”疾病、病癥或病狀和/或不希望的心臟事件的個(gè)體(合起來(lái)，該個(gè)體“易感”心臟缺陷)不是目前正患有和/或可能不展現(xiàn)出疾病、病癥、病狀或事件的癥狀。在一些實(shí)施方案中，易 感疾病、病癥、病狀或事件(例如，心臟缺陷)的個(gè)體可以特征在于以下各項(xiàng)的一種或多種:(I)與疾病、病癥、病狀和/或事件的發(fā)展相關(guān)的基因突變；(2)與疾病、病癥、病狀和/或事件的發(fā)展相關(guān)的基因多態(tài)性(genetic polymorphism) ； (3)與疾病、病癥、病狀和/或事件相關(guān)的蛋白質(zhì)的表達(dá)和/或活性增加和/或降低；(4)與疾病、病癥、病狀和/或事件的發(fā)展相關(guān)的習(xí)慣和/或生活方式；(5)疾病、病癥、病狀和/或事件的家族史；(6)對(duì)某些微生物的反應(yīng)；(7)曝露于某些化學(xué)品中。在一些實(shí)施方案中，易感疾病、病癥、病狀和/或事件的個(gè)體將發(fā)展疾病、病癥、病狀和/或事件。在一些實(shí)施方案中，易感疾病、病癥、病狀和/或事件的個(gè)體將不會(huì)發(fā)展疾病、病癥和/或事件。
[0059]患有:“患有”疾病、病癥或病狀和/或“患有”不希望的心臟事件的個(gè)體(合起來(lái)，該個(gè)體“患有”心臟缺陷)目前已被診斷有和/或目前展現(xiàn)出疾病、病癥、病狀或事件的一種或多種癥狀。
[0060]治療有效量:如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“治療有效量”是指在適用于任何醫(yī)學(xué)治療的合理益處/風(fēng)險(xiǎn)比下，對(duì)經(jīng)過(guò)治療的受試者給予治療作用的微生物組改變劑的量。治療作用可以是客觀的(即，通過(guò)一些測(cè)試或標(biāo)記物可測(cè)量的)或主觀的(即，受試者給出作用的指示或感覺(jué)作用)。具體地說(shuō)，“治療有效量”是指有效治療、改善或預(yù)防希望的疾病或病狀，或如通過(guò)改善與疾病相關(guān)的癥狀、預(yù)防或延遲疾病的發(fā)作和/或還減輕疾病的癥狀的嚴(yán)重性或頻率來(lái)展現(xiàn)出可檢測(cè)的治療作用或預(yù)防作用的治療劑的量。治療有效量通常在可以包含多個(gè)單位劑量的給藥方案中施用。對(duì)于任何具體的治療劑，治療有效量(和/或在有效給藥方案內(nèi)的適當(dāng)單位劑量)可以例如取決于施用的途徑、取決于與其它試劑的組合而改變。同樣，對(duì)于任何具體患者的具體治療有效量(和/或單位劑量)可以取決于多種因素，包括正被治療的病癥；病癥嚴(yán)重性；所采用的具體試劑的活性；所采用的具體組合物；患者的年齡、體重、一般健康狀況、性別和飲食；施用的時(shí)間；施用的途徑；治療持續(xù)時(shí)間；以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中眾所周知的類似因素。
[0061]轉(zhuǎn)錄物:如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“轉(zhuǎn)錄物”是指如轉(zhuǎn)錄或可選地如在剪接等的一個(gè)或多個(gè)步驟中加工的分子。
[0062]單位劑量:如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“單位劑量”是指通常在給藥方案的背景下不連續(xù)施用藥物試劑。
[0063]某些實(shí)施方案的詳述
[0064]心臟缺陷
[0065]心臟缺陷是全世界疾病和死亡的主要原因。如本文所描述，心臟缺陷可以由涉及心臟和/或血管的疾病、病癥、病狀和/或不希望的事件引起。在許多實(shí)施方案中，心臟缺陷屬于和/或起源于心臟和/或冠狀動(dòng)脈生理學(xué)的變化。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷由心臟疾病或事件引起和/或與心臟疾病或事件相關(guān)，所述心臟疾病或事件如心絞痛、動(dòng)脈粥樣硬化、心律失常、心肌病、充血性心力衰竭、冠心病、心內(nèi)膜炎、高血壓性心臟病、缺血性心臟病、局部缺血、局部缺血/再灌注損傷、左心室肥大、心肌梗塞、心肌炎、再灌注損傷、中風(fēng)和/或心臟性猝死。在一些實(shí)施方案中，心臟疾病為天然存在的。在一些實(shí)施方案中，心臟疾病為人工誘導(dǎo)的。
[0066]動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病
[0067]心臟缺陷的許多形式起源于或源自動(dòng)脈粥樣硬化。動(dòng)脈粥樣硬化是其中由于脂肪物質(zhì)如膽固醇積累而引起的動(dòng)脈壁變厚的病狀。脂肪物質(zhì)在動(dòng)脈壁上的沉積誘導(dǎo)了導(dǎo)致斑塊形成和狹窄的持續(xù)的免疫應(yīng)答。這種免疫應(yīng)答特征在于將血小板和單核細(xì)胞吸引到膽固醇積累的區(qū)域。然后單核細(xì)胞分化成具有高含量?jī)?nèi)部脂質(zhì)囊泡的泡沫細(xì)胞。當(dāng)泡沫細(xì)胞死亡并且進(jìn)一步誘導(dǎo)免疫應(yīng)答時(shí)，添補(bǔ)了更多的免疫細(xì)胞，從而產(chǎn)生了其中死亡的高脂肪含量的免疫細(xì)胞已累積的區(qū)域或斑塊。狹窄或動(dòng)脈的變窄可以由重復(fù)的斑塊破裂和修復(fù)產(chǎn)生。
[0068]冠心病描述了心臟和冠狀動(dòng)脈中的嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化。在冠心病中，由動(dòng)脈粥樣硬化引起的斑塊增長(zhǎng)導(dǎo)致流向心臟區(qū)域的血流減少。
[0069]冠心病的癥狀包括但不限于:心絞痛、呼吸短促、心跳加快、虛弱或眩暈、出汗和/或惡心以及其任何組合。在本領(lǐng)域中通常理解到，與動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病相關(guān)的動(dòng)脈中的病狀使個(gè)體易患多種心臟病狀，包括心肌梗塞。
[0070]目前用于診斷冠心病的方法包括身體檢查、血液測(cè)試、踝/臂指數(shù)、CT-掃描、血管造影術(shù)、心電圖、壓力測(cè)試和/或超聲心動(dòng)描記術(shù)。
[0071]在身體檢查期間，聽(tīng)診器可以用來(lái)檢測(cè)指示出由于斑塊增長(zhǎng)而引起的血流欠佳的異常心音。微弱或沒(méi)有脈搏可以是動(dòng)脈堵塞的標(biāo)志。
[0072] 針對(duì)冠心病的血液測(cè)試包括但不限于針對(duì)以下各項(xiàng)的測(cè)試:C_反應(yīng)蛋白、纖維蛋白原、高半胱氨酸、膽固醇、脂蛋白(a)、和/或利鈉肽或其組合。
[0073]踝/臂指數(shù)比較患者腳踝與手臂中的血壓來(lái)看出他們的血液流動(dòng)如何。
[0074]通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖片，CT掃描可以示出大動(dòng)脈的硬化和變窄。
[0075]血管造影術(shù)使用染料和X射線來(lái)使動(dòng)脈中的斑塊可視化。
[0076]心電圖記錄了心臟電活動(dòng)。它示出了患者的心臟跳動(dòng)有多快和心臟的節(jié)律(平穩(wěn)的或不規(guī)則的)。不規(guī)則的或加快的心臟跳動(dòng)可以指示動(dòng)脈的變窄。
[0077]壓力測(cè)試涉及通過(guò)例如讓患者走路或在跑步機(jī)上奔跑而對(duì)患者的心臟誘導(dǎo)壓力，同時(shí)進(jìn)行測(cè)試如心電圖以便測(cè)試壓力下的心臟功能。
[0078]超聲心動(dòng)描記術(shù)使用聲波來(lái)產(chǎn)生移動(dòng)的圖片，所述圖片除了指示心室和瓣膜工作得如何和血液流動(dòng)欠佳的區(qū)域之外，還提供關(guān)于心臟大小和形狀的信息。
[0079]動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的危險(xiǎn)因素包括但不限于:高血脂癥、C-反應(yīng)蛋白水平提高、維生素B6缺乏、糖尿病、飲食、不活動(dòng)、肥胖、壓力、高血壓、煙草使用、性別(例如，男性)、年齡、家族史和/或藥物使用。
[0080]針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的治療包括但不限于生活方式變化。生活方式變化包括但不限于:增加身體活動(dòng)、停止吸煙、限制酒精消費(fèi)、維持健康體重以及消費(fèi)低飽和脂肪的飲食。針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化和冠 心病的治療還包括但不限于用藥物治療，所述藥物包括血管緊張素II受體阻斷劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制劑、抗心律不齊藥、抗血小板藥物、阿司匹林、β阻斷劑、1丐通道阻斷劑、地高辛(digoxin)、利尿藥(diuretic)、他汀類、溶血栓藥和/或血管擴(kuò)張劑(包括硝酸甘油)或其組合。在冠心病的嚴(yán)重情況下，治療還包括但不限于手術(shù)介入。手術(shù)介入包括但不限于:血管成形術(shù)、插入支架、冠狀動(dòng)脈旁路和/或心臟移植或其組合。
[0081 ] 在患有聞血脂癥、動(dòng)脈粥樣硬化和誕心病的患者中，可以通過(guò)治療患者的聞血脂癥來(lái)進(jìn)一步治療。針對(duì)高血脂癥的治療包括如在本公開(kāi)中所描述的生活方式變化和包括但不限于他汀類的藥物。
[0082]在患有糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的患者中，可以通過(guò)治療患者的糖尿病來(lái)進(jìn)一步治療。針對(duì)糖尿病的治療包括生活方式變化(如在本公開(kāi)中所描述)和藥物，所述藥物包括但不限于α葡糖苷酶抑制劑、雙胍類、二肽基肽酶抑制劑或麥角生物堿類、胰島素、氯茴苯酸、磺酰脲和/或噻唑烷二酮或其組合。
[0083]在患有高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的患者中，可以通過(guò)治療患者的高血壓來(lái)進(jìn)一步治療。針對(duì)高血壓的治療包括生活方式變化(如在本公開(kāi)中所描述)和藥物，所述藥物包括但不限于α阻斷劑、α-β阻斷劑、血管緊張素II受體阻斷劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制劑、β阻斷劑、鈣通道阻斷劑、中樞活性劑(central-acting agent)、腎素抑制劑、噻嗪利尿藥和/或血管擴(kuò)張劑或其組合。
[0084]心肌梗塞
[0085]心肌梗塞(MI)是美國(guó)和全世界大多數(shù)工業(yè)化國(guó)家的死亡的主導(dǎo)原因。當(dāng)心臟血液流動(dòng)減少和/或堵塞時(shí)MI發(fā)生，從而導(dǎo)致心肌細(xì)胞損壞和/或死亡(心肌梗塞)。如本領(lǐng)域中通常所理解到，心肌梗塞常常由動(dòng)脈粥樣硬化和/或冠心病促成，還常常也是動(dòng)脈粥樣硬化和/或冠心病的首先注意到的癥狀。當(dāng)來(lái)自動(dòng)脈粥樣硬化和/或冠心病的斑塊破裂時(shí)，它們可以形成可堵塞血液流動(dòng)的血塊。當(dāng)心臟血液流動(dòng)返回時(shí)，可發(fā)生再灌注損傷。動(dòng)物1旲型的研究表明再灌注損傷占心肌梗塞的最終大小的聞達(dá)50%。
[0086]解剖學(xué)上MI呈現(xiàn)為兩種類型之一:透壁的和非透壁的。透壁MI特征在于穿過(guò)心肌膜從心內(nèi)膜延伸至心外膜的受影響的心肌和/或區(qū)段的全厚度的缺血性壞死。非透壁MI定義為不延伸穿過(guò)一個(gè)心肌壁區(qū)段和/或多個(gè)區(qū)段的全厚度的缺血性壞死的區(qū)域。在非透壁MI中，缺血性壞死的區(qū)域限于心內(nèi)膜或限于心內(nèi)膜和心肌膜。
[0087]MI還根據(jù)其臨床特征分類為六種類型之一。類型I為與來(lái)自主要冠狀動(dòng)脈事件(例如,斑塊破裂、血栓閉塞)的局部缺血相關(guān)的自發(fā)MI。類型2為來(lái)自供求不匹配的繼發(fā)性局部缺血。類型3為導(dǎo)致心臟性猝死的MI。類型4a為與經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入相關(guān)的MI。類型4b與支架內(nèi)血栓形成相關(guān)。類型5為與冠狀動(dòng)脈旁路手術(shù)相關(guān)的MI。
[0088]心肌梗塞的癥狀包括但不限于:胸部壓力沉重和/或疼痛、左和/或右臂疼痛、下顎疼痛、頸部疼痛、背部疼痛、上腹部疼痛、菜文氏征(Levine’ s sign)、胃灼熱樣感覺(jué)、出汗、惡心、嘔吐、眩暈、頭暈?zāi)垦?、虛弱、疲勞、睡眠障礙、焦慮、呼吸短促、心悸。近似四分之一的心肌梗塞不呈現(xiàn)出癥狀。
[0089]目前用于診斷心肌梗塞的方法包括但不限于:心電圖、血液測(cè)試和/或超聲心動(dòng)描記術(shù)。
[0090]通常通過(guò)MI和心電圖發(fā)生的電活動(dòng)的異常可以鑒定喪失氧氣的心肌區(qū)域和/或已死亡的肌肉區(qū)域。心電圖的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它是快速的診斷方式。然而，當(dāng)患者呈現(xiàn)出具有非典型癥狀或具有異常電圖案時(shí)，從心電圖上診斷會(huì)是困難的。
[0091]用于診斷心肌梗塞的血液測(cè)試測(cè)定了心肌酶的存在。在MI期間，心肌酶通過(guò)使心肌染色而釋放到血流中。 所測(cè)定的酶包括但不限于:肌酸激酶、肌鈣蛋白1、肌鈣蛋白T和/或肌紅蛋白或其組合。這些酶通常在MI之后數(shù)小時(shí)升高。
[0092]超聲心動(dòng)描記術(shù)可以檢測(cè)心肌的損壞區(qū)域。然而，超聲心動(dòng)描記術(shù)不可以在近期事件與歷史事件之間加以區(qū)別，并且異常還可以指示除了 MI外的病狀。
[0093]MI的危險(xiǎn)因素類似于動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的危險(xiǎn)因素。危險(xiǎn)因素包括但不限于:動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病、高血脂癥、糖尿病、飲食、不活動(dòng)、肥胖、壓力、高血壓、煙草使用、性別(例如，男性)、高齡、家族史和/或藥物使用。
[0094]目前用于減小MI的危險(xiǎn)的方法包括治療MI的原因和/或危險(xiǎn)因素。在一些實(shí)施方案中，治療MI的原因和/或危險(xiǎn)因素包括如在本公開(kāi)中所描述的生活方式變化。在一些實(shí)施方案中，治療MI的原因和/或危險(xiǎn)因素包括如在本公開(kāi)中所描述的治療動(dòng)脈粥樣硬化和/或冠心病。在一些實(shí)施方案中，治療MI的原因和/或危險(xiǎn)因素包括如在本公開(kāi)中所描述的治療聞血脂癥。在一些實(shí)施方案中，治療MI的原因和/或危險(xiǎn)因素包括如在本公開(kāi)中所描述的治療糖尿病。在一些實(shí)施方案中，治療MI的原因和/或危險(xiǎn)因素包括如在本公開(kāi)中所描述的治療高血壓。
[0095]目前用于治療MI的方法包括施用抗血小板劑以便防止血小板在凝塊部位處累積、氧氣治療以便增加氧氣遞送至損壞的組織和/或施用硝酸鹽。硝酸鹽充當(dāng)血管擴(kuò)張劑。
[0096]來(lái)自MI的長(zhǎng)期作用取決于MI的嚴(yán)重性和損壞的心臟組織的大小。長(zhǎng)期作用可以包括但不限于:動(dòng)脈瘤的危險(xiǎn)增加、心包炎的危險(xiǎn)增加、心絞痛、充血性心力衰竭的危險(xiǎn)增加、水腫、抑郁、性欲喪失和/或勃起機(jī)能障礙、繼發(fā)性MI事件的危險(xiǎn)增加和/或心臟擴(kuò)大或其組合。[0097]心肌梗塞的動(dòng)物模型
[0098]在動(dòng)物模型中研究MI的一種方式是:通過(guò)當(dāng)局部缺血/再灌注在心肌梗塞期間發(fā)生時(shí)人工產(chǎn)生局部缺血/再灌注并且然后測(cè)量所產(chǎn)生的梗塞和相對(duì)于局部缺血前LVDP的左心室發(fā)展壓(LVDP)的機(jī)械功能的恢復(fù)作為MI嚴(yán)重性的測(cè)量值。用于體內(nèi)進(jìn)行局部缺血/再輸注的技術(shù)是本領(lǐng)域眾所周知的，例如在“K (ATP) opener-1nduceddelayed cardioprotection:involvement of sarcolemmal and mitochondrial K(ATP)channels, free radicals andMEKl/2” (Gross, E.等，J.Mol.Cell.Cardiol.35,985-992,
2003)中所描述。用于體外進(jìn)行局部缺血/再輸注的技術(shù)是本領(lǐng)域中眾所周知的，例如“Resistance to myocardial ischemia in five rat strains:is there a genetic componentof cardioprotection ? ” (Baker, J.等，Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol., 2000)所描述。
[0099]中風(fēng)
[0100]兩種最常見(jiàn)類型的中風(fēng)是缺血性中風(fēng)和出血性中風(fēng)。在缺血性中風(fēng)中，腦缺氧可以產(chǎn)生導(dǎo)致梗塞的腦組織的細(xì)胞凋亡和壞死。類似于心血管局部缺血，腦局部缺血可以由各種因素引起，所述因素如血塊、血栓形成、栓塞、由動(dòng)脈粥樣硬化斑塊引起的堵塞或脈管系統(tǒng)中的其它障礙。高膽固醇血癥、高血壓、糖尿病和肥胖等已被鑒定為缺血性中風(fēng)的危險(xiǎn)因素。缺血性中風(fēng)是全世界人類死亡的主導(dǎo)原因。
[0101]占所有中風(fēng)的約10%與20%之間的出血性中風(fēng)通常由腦中血管破裂引起。破裂引起出血進(jìn)入腦中，其中累積的血液可以損壞周圍的神經(jīng)組織。
[0102]無(wú)論其原因，中風(fēng)發(fā)作(stroke episode)導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡,尤其在障礙或出血的位置上。另外，繼脈管系統(tǒng)中的中風(fēng)發(fā)作之后發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)可以導(dǎo)致水腫、出血性轉(zhuǎn)化以及神經(jīng)組織中的進(jìn)一步危害。由中風(fēng)引起的神經(jīng)損壞和神經(jīng)元細(xì)胞死亡可以使個(gè)體身體衰弱和精神衰弱。此外，中風(fēng)可以導(dǎo)致關(guān)于情感控制、意識(shí)、感官知覺(jué)、講話、聽(tīng)力、視力、認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)以及移動(dòng)的問(wèn)題，并且可以引起癱瘓。
[0103]微生物組
[0104]人體通常包含多達(dá)其具有的人細(xì)胞十倍的微生物(并且具體地細(xì)菌的)細(xì)胞。許多或大多數(shù)這樣的微生物是對(duì)它們的人宿主無(wú)害的或甚至有益的。逐漸地，研究證明這樣的微生物對(duì)維持和/或促進(jìn)人健康起到重要作用。胃腸道細(xì)菌是充分研究的實(shí)例。這些細(xì)菌被認(rèn)為提供了多種重要的功能，包括但不限于:幫助碳水化合物消化、調(diào)節(jié)腸細(xì)胞生長(zhǎng)、抑制致病性微生物生長(zhǎng)、促進(jìn)腸粘膜免疫的發(fā)展、代謝致癌物質(zhì)以及預(yù)防過(guò)敏和炎癥性腸疾病。
[0105]具體環(huán)境中的所有類型和豐度的微生物組成微生物組。因?yàn)槲⑸飵缀鯚o(wú)處不在，所以微生物組在大多數(shù)位置中存在。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與任何限定的位置相關(guān)的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與活生物體或其具體部分、器官、組織或組分相關(guān)的微生物。在一些實(shí)施方案中，這樣一種生物體為非人多細(xì)胞生物體。在一些實(shí)施方案中，這樣一種生物體為動(dòng)物。在一些實(shí)施方案中，動(dòng)物為小鼠、大鼠、貓、狗、兔、馬、牛、山羊、綿羊、青蛙、魚(yú)和/或豬。在一些實(shí)施方案中，動(dòng)物為非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物。在一些實(shí)施方案中，生物體為人。
[0106]微生物組的內(nèi)容(例如，存在的微生物的類型和/或豐度)和/或行為(例如，產(chǎn)生一種或多種標(biāo)記物、呼吸和/或增殖速率、遷移范圍等)可以通過(guò)局部環(huán)境來(lái)塑造；在一些實(shí)施方案中，單個(gè)生物體例如在它們身體內(nèi)的不同位置或它們身體的部分中包含多個(gè)不同的微生物組。人微生物組計(jì)劃(http://commonfund.nih.gov/hmp/)特征為在人體上的若干不同部位處發(fā)現(xiàn)的微生物群落，所述人體上的若干不同部位包括鼻道、口腔、皮膚、胃腸道以及泌尿生殖道。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明使用的微生物組是與生物體的身體的具體部位或位置(例如，組織或器官)相關(guān)的微生物組。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與皮膚相關(guān)的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與牙齒相關(guān)的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與口腔粘膜相關(guān)的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與鼻道相關(guān)的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與泌尿生殖系統(tǒng)相關(guān)的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含與胃腸道相關(guān)的微生物。
[0107]在一些實(shí)施方案中，微生物組包含單個(gè)微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含I與萬(wàn)億個(gè)之間或更多個(gè)單獨(dú)的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含單一類型的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含I與百萬(wàn)種之間或更多種類型的微生物。在一些實(shí)施方案中，微生物組包含500與5，000種之間類型的微生物。在一些實(shí)施方案中,微生物組包含1000與2，000種之間類型的微生物。駐留在腸中的微生物的類型通常在門(mén)、類、目和科的水平下描述。在一些實(shí)施方案中，在胃腸道微生物組中存在1000至1500種之間類型的細(xì)菌。
[0108]微生物組變化
[0109]本發(fā)明教導(dǎo)了微生物組組成和/或活性并且更具體地微生物組組成和/或活性的變化可以提供關(guān)于具體環(huán)境條件并且確切地關(guān)于宿主生物體的健康狀態(tài)的信息。本文提出的發(fā)明涵蓋了以下發(fā)現(xiàn):微生物組組成和/或活性可以以與心臟缺陷和/或心臟缺陷的具體作用的危險(xiǎn)相關(guān)的可檢測(cè)和可重復(fù)的方式變化。 [0110]在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化包括微生物組中的一種或多種類型的微生物和/或從其產(chǎn)生的一種或多種組分的豐度和/或類型的任何變化。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化包括微生物組中的一種或多種類型的微生物和/或從其產(chǎn)生的一種或多種組分的豐度增加?？蛇x地或另外地，在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化包括微生物組中的一種或多種類型的微生物和/或從其產(chǎn)生的一種或多種組分的豐度減少。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化包括一種或多種類型的微生物和/或從其產(chǎn)生的一種或多種組分的豐度增加，并且還包括微生物組中的一種或多種類型的微生物和/或從其產(chǎn)生的一種或多種組分的豐度減少。
[0111]根據(jù)本發(fā)明，鑒定、表征和/或檢測(cè)了與心臟缺陷的范圍和/或程度相關(guān)的微生物組變化。在一些實(shí)施方案中，此類變化的分析涉及控制和/或減去微生物組組成和/或活性的一種或多種其它改變的作用。
[0112]可以通過(guò)宿主生物體的外部或內(nèi)部事件來(lái)可檢測(cè)地改變微生物組組成和/或活性。例如，由個(gè)體口服攝取抗生素可以顯著改變它們的胃腸微生物組的組成和/或活性。
[0113]在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體中的疾病而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體被致病性細(xì)菌感染而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體的飲食變化而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體的水源變化而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體的環(huán)境變化而發(fā)生，例如一個(gè)人可以搬到新的城市或國(guó)家。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體的個(gè)人衛(wèi)生習(xí)慣變化而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體的重量變化而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體的年齡變化而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于宿主生物體的化學(xué)品曝露變化而發(fā)生。
[0114]在一些實(shí)施方案中，微生物組組成和/或活性的變化響應(yīng)于曝露于微生物組改變劑中而發(fā)生。
[0115]微生物特征
[0116]本發(fā)明涵蓋了以下認(rèn)識(shí):微生物特征可以被信賴為微生物組組成和/或活性的替代。微生物特征包括微生物組組成和/或活性指示物的數(shù)據(jù)點(diǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，微生物組的變化可以通過(guò)檢測(cè)微生物特征的一個(gè)或多個(gè)特征來(lái)檢測(cè)和/或分析。
[0117]在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括關(guān)于一種或多種類型的微生物和/或其產(chǎn)物的絕對(duì)量的信息。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括關(guān)于一種或多種類型的微生物和/或其產(chǎn)物的相對(duì)量的信息。
[0118]在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括關(guān)于至少一種類型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括關(guān)于I種與10種之間類型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括關(guān)于I與100種之間類型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括關(guān)于I與1000種之間或更多種類型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括關(guān)于微生物組中的大體上所有類型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。[0119]在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種DNA序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種16S rRNA基因序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種18S rRNA基因序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種RNA轉(zhuǎn)錄物的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種多肽的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，微生物特征包括一種或多種微生物代謝物的水平或一組水平。
[0120]16S和18S rRNA基因序列分別編碼原核生物核糖體和真核生物核糖體的小亞單位組分。rRNA基因?qū)ξ⑸锏姆N類之間的區(qū)別特別有用，因?yàn)殡m然在微生物種類之間這些基因的序列不同，但是基因具有用于引物結(jié)合的高度保守區(qū)。保守的引物結(jié)合區(qū)之間的這種特異性允許許多不同類型的微生物的rRNA基因被用單一組引物擴(kuò)增并且然后由擴(kuò)增的序列來(lái)加以區(qū)別。
[0121]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，使用微生物群樣本獲得和/或確定微生物特征。微生物群樣本包括來(lái)自微生物組的微生物和或其組分或產(chǎn)物的樣本。
[0122]在一些實(shí)施方案中，通過(guò)允許回收微生物組的微生物或其組分或產(chǎn)物并且適合于相關(guān)微生物組來(lái)源的任何方式來(lái)采集微生物群樣本。例如，胃腸道的微生物群樣本從糞便樣本中獲得。[0123]定量微生物水平
[0124]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，通過(guò)定量微生物水平來(lái)獲得和/或確定微生物特征。本文描述了定量各種類型的微生物的水平的方法。
[0125]在一些實(shí)施方案中，確定一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平包括確定一種或多種DNA序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，一種或多種DNA序列包括可以用來(lái)在不同微生物類型之間加以區(qū)別的任何DNA序列。在某些實(shí)施方案中，一種或多種DNA序列包括16S rRNA基因序列。在某些實(shí)施方案中，一種或多種DNA序列包括 18S rRNA 基因序列。在一些實(shí)施方案中，1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、100、1，000,5, 000或更多種序列被擴(kuò)增。
[0126]在一些實(shí)施方案中，直接測(cè)定微生物群樣本的一種或多種DNA序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，從微生物群樣本中分離出DNA，并且測(cè)定分離的DNA的一種或多種DNA序列的水平或一組水平。分離微生物DNA的方法是本領(lǐng)域中眾所周知的。實(shí)例包括但不限于苯酹-氯仿提取和多種可商購(gòu)的試劑盒，包括QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen,Valencia, CA)。
[0127]在一些實(shí)施方案中，通過(guò)使用PCR(例如，標(biāo)準(zhǔn)PCR、半定量或定量PCR)擴(kuò)增DNA序列來(lái)確定一種或多種DNA序列的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)使用定量PCR擴(kuò)增DNA序列來(lái)確定一種或多種DNA序列的水平或一組水平。這些和其它基本DNA擴(kuò)增程序是本領(lǐng)域從業(yè)者眾所周知的并且被描述在Ausebel等(Ausubel FM, Brent R, Kingston RE,Moore DD, Seidman JG, Smith JA, Struhl K (編著).1998.Current Protocols in MolecularBiology.Wiley:New York)中。
[0128]在一些實(shí)施方 案中，使用對(duì)一種或多種序列有特異性的引物擴(kuò)增DNA序列，所述一種或多種序列對(duì)個(gè)體微生物類型與其它不同的微生物類型加以區(qū)別。在一些實(shí)施方案中，使用對(duì)16S rRNA基因序列有特異性的引物擴(kuò)增16S rRNA基因序列或其片段。在一些實(shí)施方案中，使用對(duì)18S DNA序列有特異性的引物擴(kuò)增18S DNA序列。在一些實(shí)施方案中，使用如在圖2中所示的引物序列擴(kuò)增16S rRNA基因序列。
[0129]在一些實(shí)施方案中，使用種族芯片(phylochip)技術(shù)確定一種或多種16S rRNA基因序列的水平或一組水平。使用種族芯片是本領(lǐng)域中眾所周知的并且被描述在Hazen等(“Deep-sea oil plume enriches indigenous oil-degrading bacteria.，’Science,330,204-208,2010)中，所述參考文獻(xiàn)的整體以引用的方式并入。簡(jiǎn)單地說(shuō)，由從微生物群樣本中提取的DNA擴(kuò)增并且標(biāo)記16S rRNA基因序列。然后將擴(kuò)增的DNA與含有用于微生物16SrRNA基因的探針的陣列雜交。然后定量與每個(gè)探針結(jié)合的水平，從而提供對(duì)應(yīng)于所探測(cè)的16S rRNA基因序列的微生物類型的樣本水平。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)商業(yè)供應(yīng)商進(jìn)行種族芯片分析。實(shí)例包括但不限于Second Genome Inc.(San Francisco, CA)。
[0130]在一些實(shí)施方案中，確定一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平包括確定一種或多種微生物RNA分子(例如，轉(zhuǎn)錄物)的水平或一組水平。定量RNA轉(zhuǎn)錄物的水平的方法是本領(lǐng)域中眾所周知的，并且包括但不限于northern分析、半定量反轉(zhuǎn)錄酶PCR、定量反轉(zhuǎn)錄酶PCR以及微陣列分析。這些和其它基本的RNA轉(zhuǎn)錄物檢測(cè)程序被描述在Ausebel等中。
[0131]在一些實(shí)施方案中，確定一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平包括確定一種或多種微生物多肽的水平或一組水平。定量多肽水平的方法是本領(lǐng)域中眾所周知的并且包括但不限于western分析和質(zhì)譜法。這些和所有其它基本的多肽檢測(cè)程序被描述在Ausebel等中。
[0132]在一些實(shí)施方案中，確定一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平包括確定一種或多種微生物代謝物的水平或一組水平。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)質(zhì)譜法確定代謝物的水平。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)核磁共振光譜法確定代謝物的水平。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)確定代謝物的水平。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)比色法確定代謝物的水平。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)分光光度法確定代謝物的水平。
[0133]與心臟缺陷相關(guān)的微生物特征
[0134]本發(fā)明涵蓋了以下認(rèn)識(shí):微生物特征的變化可以被信賴為微生物組組成和/或活性變化的替代。因此，待檢測(cè)和/或分析的微生物組的具體變化將有助于微生物特征的特征。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明指出用于通過(guò)鑒定被心臟缺陷影響的微生物組的那些組分來(lái)定義指示心臟缺陷和/或心臟缺陷的具體作用的危險(xiǎn)的微生物特征的方法。
[0135]在一些實(shí)施方案中，定義與心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的特征相關(guān)的微生物特征包括允許鑒定微生物或其組分或產(chǎn)物的類型的任何方法，所述微生物或其組分或產(chǎn)物的類型在患有或沒(méi)有患有或已經(jīng)或還沒(méi)有患有心臟缺陷的個(gè)體之間不同或所述微生物或其組分或產(chǎn)物的類型定義了或分類了患有或已患有心臟缺陷的個(gè)體的微生物組。在一些實(shí)施方案中，定義與心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的特征相關(guān)的微生物特征包括:確定微生物群樣本的第一集合中的一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的第一組水平，其中微生物群樣本的第一集合中的每 個(gè)微生物群樣本共有心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征；確定微生物群樣本的第二集合中的一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的第二組水平，微生物群樣本的所述第二集合不共有心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征，但在其它方面與第一組微生物群樣本可比較；以及鑒定微生物特征，所述微生物特征包括與存在或不存在心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征相關(guān)的第一組或第二組內(nèi)的水平。
[0136]在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本的集合包含至少一個(gè)微生物群樣本。在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本包括1、2、3、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100或1,000或更多個(gè)樣本。
[0137]在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本的第一集合和第二集合為心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的特征不同但在其它方面可比較的微生物群樣本的任何兩個(gè)集合。在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本的第一集合和第二集合從不同宿主生物體獲得。在一些實(shí)施方案中，微生物群樣本的第一集合和第二集合在不同時(shí)間從宿主的相同集合獲得。
[0138]在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的特征包括通過(guò)本文描述的方法允許來(lái)自共有所述特征的宿主生物體的微生物群樣本與來(lái)自不共有所述特征的宿主生物體的微生物群樣本加以區(qū)別的心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的任何特征。
[0139]在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的特征包括在從其中獲得樣本的宿主生物體中心臟缺陷的發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生包括任何心臟缺陷的發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生包括動(dòng)脈粥樣硬化。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生包括患有冠心病。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生包括已患有心肌梗塞。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生包括已患有單一心肌梗塞事件。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生包括已患有2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多個(gè)心肌梗塞事件。
[0140]在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的特征包括在從其中獲得樣本的宿主生物體中心肌梗塞的發(fā)生的特征。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括由心肌梗塞產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)病狀。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括動(dòng)脈瘤。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括心包炎。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括充血性心力衰竭。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括心絞痛。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括水腫。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括抑郁。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括性欲喪失或勃起機(jī)能障礙。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的發(fā)生的特征包括心臟擴(kuò)大。
[0141]在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的特征包括在從其中獲得樣本的宿主生物體中的心臟缺陷的危險(xiǎn)的特征。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的危險(xiǎn)的特征包括通過(guò)本文描述的方法允許來(lái)自共有所述特征的宿主生物體的微生物群樣本與來(lái)自不共有所述特征的宿主生物體的微生物群樣本加以區(qū)別的心臟缺陷的危險(xiǎn)的任何特征。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的危險(xiǎn)的特征包括心臟缺陷的危險(xiǎn)因素。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的危險(xiǎn)的特征包括動(dòng)脈粥樣硬化和/或冠心病的危險(xiǎn)因素。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的危險(xiǎn)的特征包括心肌梗塞的危險(xiǎn)因素。
[0142]在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的危險(xiǎn)的特征包括相對(duì)于第二組的宿主生物體，從其中獲得第一組微生物群樣本的宿主生物體中的對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性改變。在一些實(shí)施方案中，對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性改變包括已知影響對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性的基因突變或遺傳背景。在一些實(shí)施方案中，已知影響對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性的遺傳背景包括細(xì)胞色素P450上的突變。在一些實(shí)施方案中，對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性改變包括曝露于已知影響對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性的微生物組改變劑。
[0143]在一些實(shí)施方案中，對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性改變包括相對(duì)于第二組的宿主生物體中的梗塞大小，從其中獲得第一組微生物群樣本的宿主生物體中的心肌梗塞的大小改變。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的大小改變包括心肌梗塞大小增加0%與1000%之間。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的大小改變包括心肌梗塞大小增加1%與100%之間。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的大小改變包括心肌梗塞大小增加10%與50%之間。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的大小改變包括心肌梗塞大小減小0%與1000%之間。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的大小改變包括心肌梗塞大小減小1%與100%之間。在一些實(shí)施方案中，心肌梗塞的大小改變包括心肌梗塞大小減小10%與50%之間。
[0144]在一些實(shí)施方案中，對(duì)局部缺血/再灌注損傷的易感性改變包括相對(duì)于第二組的宿主生物體中的心臟輸出量，從其中獲得第一組微生物群樣本的宿主生物體中的心臟輸出量改變。在一些實(shí)施方案中，心臟輸出量改變包括LVDP改變。在一些實(shí)施方案中，LVDP改變包括LVDP增加0%與1000%之間。在一些實(shí)施方案中，LVDP改變包括LVDP增加1%與100%之間。在一些實(shí)施方案中，LVDP改變包括LVDP增加10%與50%之間。在一些實(shí)施方案中，LVDP改變包括LVDP減小0%與1000%之間。在一些實(shí)施方案中，LVDP改變包括LVDP減小I %與100%之間。在一些實(shí)施方案中，LVDP改變包括LVDP減小10%與50%之間。[0145]在一些實(shí)施方案中，鑒定微生物特征包括允許鑒定與心臟缺陷的特征相關(guān)的特征的任何方式。在一些實(shí)施方案中，鑒定微生物特征包括當(dāng)與微生物群樣本的第二集合的第二組水平相比時(shí)鑒定增加和/或降低的微生物群樣本的第一集合中的第一組水平的一個(gè)或多個(gè)水平。
[0146]用途
[0147]評(píng)價(jià)心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)
[0148]本發(fā)明涵蓋了以下認(rèn)識(shí):微生物特征的變化可以被信賴為鑒定和表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的診斷工具。如本文所描述，心臟缺陷是全世界發(fā)病和死亡的主要原因。因此，不斷存在對(duì)用于評(píng)價(jià)心臟缺陷和/或心臟缺陷的具體作用的危險(xiǎn)的更準(zhǔn)確測(cè)試的需要。
[0149]在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了鑒定和/或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的方法，所述方法包括提供與心臟缺陷的范圍或程度相關(guān)的參考微生物特征以及確定存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的微生物特征。
[0150]在一些實(shí)施方案中，個(gè)體包括患有或處于心臟缺陷危險(xiǎn)的任何個(gè)體。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了監(jiān)測(cè)預(yù)定接受或已接受心臟手術(shù)的患者的方法，并且個(gè)體包括患者。
[0151]在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括與心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的已知特征相關(guān)的任何值。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括從不具有和還沒(méi)有具有心臟缺陷的個(gè)體中獲得的微生物特征。在一些 實(shí)施方案中，參考微生物特征包括從已具有已知心臟缺陷的范圍或程度的個(gè)體獲得的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括從已具有一種或多種心肌梗塞的個(gè)體獲得的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括從相對(duì)于普通群體處于低心臟缺陷危險(xiǎn)的個(gè)體獲得的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括從不具有心臟缺陷的危險(xiǎn)的個(gè)體獲得的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括從具有一個(gè)或多個(gè)已知的心臟缺陷的危險(xiǎn)因素的個(gè)體獲得的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括來(lái)自與待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體可比較的個(gè)體的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括來(lái)自在不同時(shí)間獲得心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，不同時(shí)間發(fā)生在心臟缺陷發(fā)展之前。
[0152]在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征來(lái)自待鑒定心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本。在一些實(shí)施方案中，參考微生物特征包括一種或多種微生物的水平和/或活性，其中響應(yīng)于心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)，一種或多種微生物的水平和/或活性保持大體上沒(méi)有變化。
[0153]在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了鑒定和/或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的方法，所述方法包括:提供與心臟缺陷的范圍或程度相關(guān)的參考微生物特征，確定存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的微生物特征，以及進(jìn)一步包括將存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的微生物特征與參考微生物特征比較。在一些實(shí)施方案中，將來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的微生物特征與參考微生物特征比較包括比較從兩個(gè)單獨(dú)的個(gè)體獲得的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，比較微生物特征包括比較在單獨(dú)的時(shí)間點(diǎn)從相同個(gè)體獲得的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，比較微生物特征包括比較相同微生物樣本的微生物特征。在一些實(shí)施方案中，比較微生物特征包括比較兩種或更多種微生物的相對(duì)水平和/或活性。在一些實(shí)施方案中，比較微生物特征包括比較兩種或更多種微生物的相對(duì)水平和/或活性，其中至少一種第一微生物(即，至少一種第一微生物的水平和/或活性)保持大體上恒定。在一些這樣的實(shí)施方案中，比較微生物特征包括比較兩種或更多種微生物的相對(duì)水平和/或活性，其中至少一種第二微生物變化。
[0154]治療
[0155]眾所周知宿主的微生物組對(duì)他們的健康起到重要作用，并且宿主微生物組的變化可以改變他們的健康狀態(tài)。本發(fā)明涵蓋了以下認(rèn)識(shí):個(gè)體的微生物組可以以影響他們的心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的方式改變。
[0156]在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了通過(guò)改變個(gè)體的微生物組來(lái)治療或減小個(gè)體中的心臟缺陷的危險(xiǎn)的方法，所述方法包括以下步驟:向患有或易感心臟缺陷的個(gè)體施用組合物，以使得個(gè)體的微生物組以與改變的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的方式而改變。
[0157]在一些實(shí)施方案中，施用包括向個(gè)體施用有效的(例如，治療有效的)或在其它方面希望的量的組合物的任何方式。在一些實(shí)施方案中，施用組合物包括通過(guò)任何途徑，包括例如腸胃外和非腸胃外的施用途徑施用。腸胃外途徑包括例如動(dòng)脈內(nèi)、腦室內(nèi)、顱內(nèi)、肌肉內(nèi)、腹膜內(nèi)、胸膜內(nèi)、門(mén)靜脈內(nèi)(intiOportal)、脊柱內(nèi)、鞘內(nèi)、靜脈內(nèi)、皮下或其它注射途徑。非腸胃外途徑包括例如頰的、鼻的、眼的、口的、肺的、直腸的、經(jīng)皮的或陰道的。施用還可以是通過(guò)連續(xù)輸注、局部施用、從植入物(凝膠、膜等)持續(xù)釋放和/或靜脈內(nèi)注射。 [0158]在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)改變包括心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)的任何變化。在一些實(shí)施方案中，心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)改變包括已知影響心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)的試劑的水平變化。在一些實(shí)施方案中，已知影響心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)的試劑包括瘦素。在一些實(shí)施方案中，已知影響心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)的試劑包括微生物代謝物。在一些實(shí)施方案中，微生物代謝物包括3-(4-羥苯基)乳酸鹽、3-羥基吲哚硫酸鹽、3-苯基丙酸鹽、4-羥基苯丙酮酸鹽、肉桂酸鹽、吲哚乙酸鹽、吲哚丙酸鹽、犬尿氨酸、對(duì)甲苯酚硫酸鹽、苯酚硫酸鹽、苯乙酸鹽、苯乙酰甘氨酸、苯乳酸鹽或其組合。
[0159]在一些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物是以與心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的方式改變個(gè)體的微生物組的那些組合物。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物是當(dāng)施用時(shí)以與心臟缺陷的減小的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的方式改變個(gè)體的微生物組和/或?qū)€(gè)體的微生物組改變至與心臟缺陷的減小的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的狀態(tài)或特征的那些組合物。在一些實(shí)施方案中，組合物包含如上所述的微生物組改變劑。
[0160]在一些實(shí)施方案中，以一定量和/或根據(jù)與具體希望的結(jié)果(例如，具有與目標(biāo)結(jié)果相關(guān)的微生物組組成和/或特征的具體變化)相關(guān)的給藥方案施用組合物。在一些實(shí)施方案中，所希望的結(jié)果是以上所述的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)改變(例如，減小)。
[0161]根據(jù)本發(fā)明待施用的具體劑量或量可以例如取決于所希望的結(jié)果的性質(zhì)和/或范圍、取決于施用途徑和/或計(jì)時(shí)的詳情和/或取決于一種或多種特征(例如，體重、年齡、個(gè)人史、遺傳特征、生活方式參數(shù)、心臟缺陷的嚴(yán)重性和/或心臟缺陷危險(xiǎn)的水平等、或其組合)而改變。此類劑量或量可以通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員施用。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)臨床技術(shù)確定適當(dāng)?shù)膭┝炕蛄俊？蛇x地或另外地，在一些實(shí)施方案中，通過(guò)使用一種或多種體外或體內(nèi)測(cè)定以便幫助鑒定希望的或最佳的待施用的劑量范圍或量來(lái)確定適當(dāng)?shù)膭┝炕蛄俊?br> [0162]在一些具體實(shí)施方案中，可以從源自體外或動(dòng)物模型測(cè)試系統(tǒng)的劑量-應(yīng)答曲線外推待施用的適當(dāng)?shù)膭┝炕蛄?。?duì)于具體個(gè)體待施用的有效劑量或量可以取決于個(gè)體的需要隨時(shí)間推移而改變(例如，增加或減少)。在其中施用細(xì)菌的一些實(shí)施方案中，適當(dāng)?shù)膭┝堪ㄖ辽偌s100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000或更多個(gè)細(xì)菌細(xì)胞。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涵蓋了以下認(rèn)識(shí):通過(guò)提供大于約1000或更多(例如，多于約1500、2000、2500、3000、35000、4000、4500、5000、5500、6000、7000、8000、9000、10，000、15，000、20，000,25, 000,30, 000,40, 000,50, 000,75, 000,100, 000,200,000,300,000,400,000、500，000,600, 000、700，000,800, 000,900, 000、I X 106、2 X 106、3 X 106、4X 106、5 X 106、6 X 106、7 X 106、8 X 106、9 X 106、I X 107、I X IO8、I X IO9、I X 1010、I X IO11U X 1012、I X IO13 或更多個(gè)細(xì)菌)個(gè)細(xì)菌細(xì)胞數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更大益處。
[0163]在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物包括如本文所描述的微生物組改變劑連同一種或多種載體。在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物包含一種或多種藥學(xué)上可接受的載體。在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物包含一種或多種可食用組分。在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物為可食用的。在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物包含在食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品中的微生物組改變劑。
[0164]在一些實(shí)施方案中，食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品為乳產(chǎn)品或包括乳產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，乳產(chǎn)品為酸奶產(chǎn)品或包括酸奶產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，乳產(chǎn)品為牛奶產(chǎn)品或包括牛奶產(chǎn)品。在 一些實(shí)施方案中，乳產(chǎn)品為乳酪產(chǎn)品或包括乳酪產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品為果汁或源自水果的其它產(chǎn)品、或包括果汁或源自水果的其它產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品為源自蔬菜的產(chǎn)品或包括源自蔬菜的產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品為谷物產(chǎn)品或包括谷物產(chǎn)品，所述谷物產(chǎn)品包括但不限于麥片、餅干、面包和/或燕麥片。在一些實(shí)施方案中，食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品為稻米產(chǎn)品或包括稻米產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品為肉產(chǎn)品或包括肉產(chǎn)品。
[0165]在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物作為藥物制劑而提供。在一些實(shí)施方案中，藥物制劑為或包括用于根據(jù)與實(shí)現(xiàn)減小的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的給藥方案而施用的單位劑量的量。
[0166]在一些實(shí)施方案中，藥物制劑包括膠囊(例如，明膠膠囊)或片劑(例如，壓制片劑)。在一些實(shí)施方案中，藥物制劑為液體或包含液體。
[0167]在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物(包括作為藥物制劑提供的那些組合物)包含液體載體，如但不限于水、鹽水、磷酸鹽緩沖鹽水、林格氏溶液、葡萄糖溶液、含血清的溶液、漢克氏溶液(Hank’ s solution)、其它水性生理平衡溶液、油、酯和乙二醇。
[0168]在一些實(shí)施方案中，根據(jù)與實(shí)現(xiàn)減小的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的給藥方案施用單位劑量。在一些實(shí)施方案中，給藥方案包括作為單一單位劑量施用。在一些實(shí)施方案中，給藥方案包括施用彼此分開(kāi)時(shí)間間隔的多個(gè)單位劑量。如本文所使用，在一個(gè)“間隔”下施用指示周期性地(如與一次性劑量區(qū)別)施用單位劑量。在一些實(shí)施方案中，單位劑量分開(kāi)相同的時(shí)間間隔；在一些實(shí)施方案中，單位劑量分開(kāi)不同的時(shí)間間隔。在一些實(shí)施方案中，例如兩月一次、每月一次、每月兩次、三周一次、兩周一次、每周一次、每周兩次、每周三次、每日一次、每日兩次或每六小時(shí)施用單位劑量。
[0169]如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“兩月一次”意指每?jī)蓚€(gè)月施用一次(即，每?jī)蓚€(gè)月一次)；術(shù)語(yǔ)“每月一次”意指每個(gè)月施用一次；術(shù)語(yǔ)“三周一次”意指每三周施用一次(即，每三周一次)；術(shù)語(yǔ)“兩周一次”意指每?jī)芍苁┯靡淮?即，每?jī)芍芤淮?；術(shù)語(yǔ)“每周一次”意指每周施用一次；并且術(shù)語(yǔ)“每日一次”意指每天施用一次。
[0170]組合療法
[0171]在一些實(shí)施方案中，如本文所描述的組合物與影響或改變個(gè)體的生理和/或個(gè)體的微生物組的一個(gè)或多個(gè)方面的一種或多種其它試劑或因子組合施用。例如，在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物與一種或多種抗增殖劑(例如，抗生素)、抗炎劑、疼痛緩解劑等組合施用。在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物與一種或多種已知的治療劑組合施用，并且已知的一種或多種治療劑根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)的或批準(zhǔn)的給藥方案和/或時(shí)間表施用。在一些實(shí)施方案中，所提供的組合物與一種或多種已知的治療劑組合施用，并且已知的一種或多種治療劑根據(jù)與其標(biāo)準(zhǔn)的或批準(zhǔn)的給藥方案和/或時(shí)間表比較有所改變的方案施用。在一些實(shí)施方案中，這樣一種改變的方案不同于標(biāo)準(zhǔn)的或批準(zhǔn)的給藥方法，因?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)單位劑量的量改變(例如，減小或增加)，和/或因?yàn)榻o藥頻率改變(例如，因?yàn)閱挝粍┝恐g的一個(gè)或多個(gè)間隔擴(kuò)大從而導(dǎo)致更低的頻率，或單位劑量之間的一個(gè)或多個(gè)間隔減小從而導(dǎo)致更高的頻率)。
[0172]舉例說(shuō)明
[0173]實(shí)施例1:用于大鼠處理和抗生素治療的方法
[0174]在以下實(shí)施例中 ，描述了用于處理和抗生素治療大鼠的方法。大鼠處理和使用協(xié)議由威斯康星醫(yī)學(xué)院的動(dòng)物管理和使用委員會(huì)批準(zhǔn)。在抗生素治療前一周隨意給雄性Dahl S大鼠(200-220g ；Charles River, Wilmington, MA)喂食高壓滅菌實(shí)驗(yàn)室嚙齒動(dòng)物飲食5010(LabDiet，St.Louis, MO)并且給予水。將已知改變胃腸微生物群的抗生素萬(wàn)古霉素(CroswelljA.等“Prolonged impact of antibiotics on intestinal microbial ecologyand susceptibility to enteric Salmonella infection.，’Infect.Tmmun.77,2741-2753,2009)添加至飲用水(0.5g/L)。
[0175]通過(guò)腹膜內(nèi)注射戍巴比妥(pentobarbital)(戍巴比妥(Nembutal) ；50mg/kg)使大鼠麻醉，并且用表現(xiàn)氣胸的過(guò)多劑量的腹膜內(nèi)戊巴比妥使其安樂(lè)死。雖然被麻醉，但是經(jīng)由評(píng)價(jià)足底反射和呼吸速率來(lái)監(jiān)測(cè)大鼠的麻醉深度。不繼續(xù)外科手術(shù)，除非足底反射喪失。另外，在手術(shù)過(guò)程中每15-30分鐘監(jiān)測(cè)足底反射，并且如果檢測(cè)到，再給大鼠施用戊巴比妥鈉。
[0176]實(shí)施例2:測(cè)定大鼠中的糞便微生物群豐度
[0177]在以下實(shí)施例中，描述了用于定量大鼠糞便中的微生物群豐度的方法。在治療之前(第O天)和在治療后第6至7天，從每只大鼠獲得新鮮糞粒。在Iml PBS中使球粒均質(zhì)化。使用 QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA),將 200 μ I 的勻衆(zhòng)用于微生物DNA分離。使用用于微生物群計(jì)數(shù)的iCycler (Bio-Rad, Hercules, CA),對(duì)分離的DNA樣本進(jìn)行定量PCR。PCR反應(yīng)混合物由以下各項(xiàng)組成:50% iQ SYBR Green Supermix (Bio-Rad)、
0.4μΜ正向引物和反向引物以及無(wú)RNA酶/DNA酶水中的3.8 %模板溶液。對(duì)具體微生物門(mén)、類、屬和種(史氏甲烷短桿菌(M.smithii)和植物乳桿菌)的16s rRNA和18s rRNA基因有特異性的引物組連同20個(gè)反應(yīng)溫度和參考菌株被詳細(xì)描述在圖2和表1中。
[0178]表1:16S和18S引物對(duì)
【權(quán)利要求】
1.一種鑒定和/或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的方法，其包括: 提供與心臟缺陷的范圍或程度相關(guān)的參考微生物特征；以及 確定存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的微生物特征。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的所述微生物特征與所述參考微生物特征進(jìn)行比較。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中微生物群樣本包括在個(gè)體的具體器官或組織中發(fā)現(xiàn)的一種或多種類型的微生物。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中微生物群樣本包括一組在個(gè)體的具體器官或組織中發(fā)現(xiàn)的大體上所有類型的微生物。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其中個(gè)體的所述具體器官或組織為個(gè)體的胃腸道。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述微生物群樣本為糞便樣本。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述個(gè)體為人。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述個(gè)體為動(dòng)物。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群樣本中的一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微生物特征包括一組存在于微生物群樣本中的大體上所有類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的一組水平。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群樣本中的一種或多種16S RNA基因序列的水平或一組水平。
12.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群樣本中的一種或多種微生物代謝物的水平或一組水平。
13.—種監(jiān)測(cè)預(yù)定接受或已接受心臟手術(shù)的患者的方法，其包括: 提供與心臟缺陷的范圍或程度相關(guān)的參考微生物特征；以及 確定存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的患者的微生物群樣本中的微生物特征。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其進(jìn)一步包括將存在于來(lái)自待鑒定或表征心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的個(gè)體的微生物群樣本中的所述微生物特征與所述參考微生物特征進(jìn)行比較。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中微生物群樣本包含在個(gè)體的具體器官或組織中發(fā)現(xiàn)的一種或多種類型的微生物。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中微生物群樣本包含一組在個(gè)體的具體器官或組織中發(fā)現(xiàn)的大體上所有類型的微生物。
17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，其中個(gè)體的所述具體器官或組織為個(gè)體的胃腸道。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述微生物群樣本為糞便樣本。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述個(gè)體為人。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述個(gè)體為動(dòng)物。
21.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群樣本中的一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平。
22.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述微生物特征包括一組存在于微生物群樣本中的大體上所有類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的一組水平。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群樣本中的一種或多種16S RNA基因序列的水平或一組水平。
24.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群樣本中的一種或多種微生物代謝物的水平或一組水平。
25.一種鑒定和/或表征與心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)相關(guān)的微生物特征的方法，所述方法包括: 確定微生物群樣本的第一集合中的一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的第一組水平，其中微生物群樣本的所述第一集合中的每個(gè)樣本共有心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的共同特征； 確定微生物群樣本的第二集合中的所述一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的第二組水平，微生物群樣本的所述第二集合不共有心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的所述共同特征，但是在其它方面與所述第一組微生物群樣本可比較； 鑒定微生物特征，所述微生物特征包括與存在或不存在心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的所述共同特征相關(guān)的所述第一組或所述第二組內(nèi)的水平。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中微生物群樣本包括在采集所述微生物群樣本的具體器官或組織中發(fā)現(xiàn)的一種或多種類型的微生物的樣本。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中微生物群樣本包括在采集所述微生物群樣本的具體器官或組織中發(fā)現(xiàn)的大體上所有類型的微生物的樣本。
28.如權(quán)利要求26或27所述的方法，其中所述具體器官或組織為胃腸道。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述微生物群樣本為糞便樣本。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其中一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平包括存在于微生物群樣本中的一種或多種16S RNA基因序列的水平或一組水平。
31.如權(quán)利要求25所述的方法，其中一種或多種類型的微生物或其組分或產(chǎn)物的水平或一組水平包括存在于微生物群樣本中的一種或多種微生物代謝物的水平或一組水平。
32.如權(quán)利要求25所述的方法，其中從宿主生物體獲得所述微生物群樣本并且心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的所述共同特征包括宿主生物體中的冠心病的發(fā)生。
33.如權(quán)利要求25所述的方法，其中從宿主生物體獲得所述微生物群樣本并且心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的所述共同特征包括宿主生物體中的心肌梗塞的先前病史。
34.如權(quán)利要求25所述的方法，其中從宿主生物體獲得所述微生物群樣本并且心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的所述共同特征包括對(duì)宿主生物體中的局部缺血/再灌注損傷的易感性增加。
35.如權(quán)利要求25所述的方法，其中心臟缺陷的發(fā)生和/或危險(xiǎn)的所述共同特征包括曝露于與心臟缺陷的危險(xiǎn)具有已知相關(guān)性的微生物組改變劑。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述微生物組改變劑包含一種或多種抗生素。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述抗生素包括不可吸收的抗生素。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述不可吸收的抗生素包括萬(wàn)古霉素、新霉素、鏈霉素、桿菌肽和/或多粘菌素B或其組合。
39.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述微生物組改變劑包含微生物。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述微生物包括植物乳桿菌和/或乳酸雙歧桿菌。
41.一種通過(guò)改變個(gè)體的微生物組來(lái)治療或減小所述個(gè)體中的心臟缺陷的危險(xiǎn)的方法，所述方法包括以下步驟: 向患有或易感心臟缺陷的個(gè)體施用微生物組改變劑，以使得所述個(gè)體的微生物組以與改變的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的方式而改變。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述微生物組改變劑包含一種或多種抗生素。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中所述抗生素包括不可吸收的抗生素。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述不可吸收的抗生素包括萬(wàn)古霉素、新霉素、鏈霉素、桿菌肽和/或多粘菌素B或其組合。
45.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述微生物組改變劑包含一種或多種類型的微生物。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中所述微生物包括植物乳桿菌和/或乳酸雙歧桿菌。
47.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述改變的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)包括瘦素水平降低。
48.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述改變的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)包括一種或多種微生物代謝物的水平變化。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中一種或多種微生物代謝物的水平變化包括以下各項(xiàng)的減少:犬尿氨酸、吲哚乙酸鹽、吲哚丙酸鹽、3-羥基吲哚硫酸鹽、苯乳酸鹽、苯乙酰甘氨酸、苯乙酸鹽、3-苯基丙酸鹽、肉桂酸鹽、對(duì)甲酚硫酸鹽、苯酚硫酸鹽、3-(4-羥苯基)乳酸鹽和/或4-羥基苯丙酮酸鹽或其組合。
50.一種包含微生物組改變劑的組合物，當(dāng)向個(gè)體施用時(shí)，所述微生物組改變劑以與減小的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的方式改變所述個(gè)體的微生物組。
51.如權(quán)利要求50所述的組合物，其進(jìn)一步包含藥學(xué)上可接受的載體。
52.如權(quán)利要求50所述的組合物，其被提供在食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品中或作為食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品來(lái)提供。
53.如權(quán)利要求50所述的組合物，在單位劑型中，所述組合物包含用于根據(jù)與實(shí)現(xiàn)所述減小的心臟缺陷的嚴(yán)重性或危險(xiǎn)相關(guān)的給藥方案而施用的單位劑量的量。
54.如權(quán)利要求50所述的組合物，其中所述微生物組改變劑為細(xì)菌細(xì)胞或包含細(xì)菌細(xì)胞。
55.如權(quán)利要求54所述的組合物，其被提供在食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品中或作為食品、功能性食品或營(yíng)養(yǎng)食品來(lái)提供。
56.如權(quán)利要求54所述的組合物，其中所述微生物組改變劑為至少1，000個(gè)細(xì)菌細(xì)胞或包含至少1，000個(gè)細(xì)菌細(xì)胞。
57.如權(quán)利要求50所述的組合物，其中所述微生物組改變劑為抗生素或包含抗生素。
58.如權(quán)利要求54所述的組合物，其中所述微生物組改變劑進(jìn)一步包含抗生素。
【文檔編號(hào)】C12Q1/68GK104024430SQ201280051262
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年4月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月26日
【發(fā)明者】約翰·E·貝克 申請(qǐng)人:微生物診斷有限責(zé)任公司