專利名稱：生成指數(shù)的方法
生成指數(shù)的方法要求享有在先美國申請的優(yōu)先權(quán)本申請要求2008年11 月24日提交的美國臨時申請系列號61/117，459的權(quán)益。 該文獻(xiàn)以及本文提到的所有出版物、專利和專利文獻(xiàn)的全部內(nèi)容都通過引用納入本文。
背景技術(shù)：
本公開涉及生物傳感器，例如共振波導(dǎo)光柵(RWG)生物傳感器或表面等離振子共振(SPR)生物傳感器或電子生物傳感器，更具體涉及此類生物傳感器在鑒定分子中的應(yīng)用。本公開還涉及分子指數(shù)的生成方法和藥物發(fā)現(xiàn)方法。MM本公開提供了采用無標(biāo)記生物傳感器細(xì)胞試驗鑒定分子、和對包括配體在內(nèi)的分子進(jìn)行系統(tǒng)細(xì)胞生物學(xué)和系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)分析、以及藥物發(fā)現(xiàn)的方法、組合物、產(chǎn)品和機(jī)制。本公開還提供了為給定分子生成指數(shù)的方法、組合物、產(chǎn)品和機(jī)制，和采用不同分子指數(shù)的比較分析確定任何分子的作用模式的方法。附圖簡要說明

圖1顯示了本公開的實施方式中用于藥物發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞概況藥理學(xué)方法的示意圖。圖2顯示了本公開的實施方式中用于藥物發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞概況藥理學(xué)方法的示例。圖3A和3B顯示了本公開的實施方式中，各為ΙΟμΜ的16種不同配體作用于Α549 細(xì)胞的初級概況。圖4顯示了本公開的實施方式中32ηΜ表皮生長因子(EGF)作用于Α431靜息細(xì)胞的初級概況和“載劑”溶液作用于Α431細(xì)胞的初級概況(陰性對照)的比較。圖5顯示了本公開的實施方式中32nM EGF作用于Α431靜息細(xì)胞的初級概況(對照)和各為10 μ M的4種不同配體的二級概況。在各配體(分別為BML-265、AG1478、U0126、 粗糠柴苦素(Rottlerin))預(yù)處理細(xì)胞約1小時后，通過測量A431細(xì)胞對32nM EGF的光學(xué)應(yīng)答獲得各二級概況。圖6A、6B和6C顯示了通過一組配體對A431靜息細(xì)胞的32nM EGF誘導(dǎo)光信號的調(diào)節(jié)概況示例。分析了配體存在和缺乏時A431細(xì)胞的EGF DMR信號的三種光學(xué)應(yīng)答參數(shù)并對配體作圖。所述三種參數(shù)為A431細(xì)胞EGF DMR信號的(A)P-DMR(正DMR)幅度、(B) N-DMR(負(fù)DMR)幅度、和(C) RP-DMR(恢復(fù)正DMR)幅度。用未經(jīng)任何分子預(yù)處理的細(xì)胞的 DMR信號作為陽性對照(陽性)，而僅用載劑(即試驗緩沖溶液)處理的細(xì)胞的DMR信號作為陰性對照(緩沖液)。圖7顯示了 (A) 32nM EGF、(B) 5 μ M組胺、(C) 1 μ M煙酸、和(D) 2ηΜ腎上腺素，作用于Α431靜息細(xì)胞的初級概況。圖8 顯示了(A) 40 μ M 吡那地爾(pinacidil)、(B) 8 μ M SLIGKV-酰胺、(C) 250 μ g/ ml聚(I:C)、(D)8yM佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯(PMA)、(E) ΙΟμΜ組胺、和 (F) 16 μ M毛喉素，作用于Α549細(xì)胞的初級概況。圖9顯示了本公開的實施方式中，㈧ΗΑ-1077分子作用于Α431靜息細(xì)胞的初級概況，(B)HA-1077分子作用于A549的初級概況，和(C)HA1077的調(diào)節(jié)指數(shù)。通過比較 HA1077存在和缺乏時的細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志物誘導(dǎo)的光學(xué)應(yīng)答的特定參數(shù)來生成調(diào)節(jié)指數(shù)。正值表明HA-1077增強(qiáng)了細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志物光學(xué)信號的特定參數(shù)，而負(fù)值表明HA-1077抑制或減弱了細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志物誘導(dǎo)信號的特定參數(shù)。圖10顯示了本公開的實施方式中，(A)H-S分子作用于A431靜息細(xì)胞的初級概況、 (B)H-S分子作用于A549細(xì)胞的初級概況、和(C)H-S的調(diào)節(jié)指數(shù)。圖11顯示了本公開的實施方式中，(A)LY^4002分子作用于A431靜息細(xì)胞的初級概況、(B)LY^4002作用于A549細(xì)胞的初級概況、和(C)LY^4002的調(diào)節(jié)指數(shù)。圖12顯示了本公開的實施方式中，(A)槲皮素分子作用于A431靜息細(xì)胞的初級概況、(B)槲皮素作用于A549細(xì)胞的初級概況、和(C)槲皮素的調(diào)節(jié)指數(shù)。發(fā)明詳述參考附圖(如果有的話)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實施方式。對各種實施方式的參考不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明范圍僅受所附權(quán)利要求書的范圍的限制。此外，在本說明書中列出的任何實施例都不意圖構(gòu)成限制，而僅是列出要求權(quán)利的本發(fā)明的許多可能實施方式中的一些。定義材料材料是用于構(gòu)成物理實體的某種東西(化學(xué)的、生物化學(xué)的、生物的、或混合的) 的有形部分。物質(zhì)物質(zhì)或類似術(shù)語是指任何物理實體。材料是物質(zhì)。分子、配體、標(biāo)志物、細(xì)胞、蛋白質(zhì)和DNA可視為物質(zhì)。機(jī)器或物品應(yīng)視為由物質(zhì)組成，而本身不視為物質(zhì)。分子本文所用的術(shù)語“分子”或類似術(shù)語是指以化學(xué)分子或有確定分子量的分子的形式存在的生物或生物化學(xué)或化學(xué)實體。不論其大小，分子或類似術(shù)語是化學(xué)、生物化學(xué)或生物分子。很多分子屬于稱為有機(jī)分子(含有碳原子和其它原子，通過共價鍵連接的分子) 的類型，但一些分子不含碳(包括簡單的分子氣體例如分子氧和更復(fù)雜的分子例如一些硫基聚合物)。一般術(shù)語“分子”包括大量描述性分子類或組，例如蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、 類固醇、有機(jī)藥物、小分子、受體、抗體和脂質(zhì)。適當(dāng)?shù)臅r候，由于所述方法應(yīng)用于分子亞組， 本文中采用這些更具描述性的術(shù)語(其中很多，例如“蛋白質(zhì)”，其本身描述了重疊的分子組)中的一個或多個，但不減損這些分子用作代表一般類別“分子”和所提亞類(例如蛋白質(zhì))的意圖。除非明確說明，“分子”一詞應(yīng)包括特定的分子及其鹽，例如藥學(xué)上可接受的
Τττ . ο配體配體或類似術(shù)語是指能與生物分子結(jié)合并形成復(fù)合物用于生物學(xué)目的的物質(zhì)或組合物或分子。在生物系統(tǒng)中，配體及其靶分子之間實際的不可逆共價連接是罕見的。配體與受體的結(jié)合改變了化學(xué)構(gòu)象，即受體蛋白質(zhì)的三維形狀。受體蛋白的構(gòu)象狀態(tài)決定受體的功能狀態(tài)。結(jié)合的趨勢或強(qiáng)度稱為親和力。配體包括底物、阻斷劑、抑制劑、激活劑和神經(jīng)遞質(zhì)。放射性配體是帶放射性標(biāo)記的配體，而熒光配體是帶熒光標(biāo)記的配體；兩者都可視為配體，常用作受體生物學(xué)或生物化學(xué)研究中的示蹤劑。配體和調(diào)節(jié)劑可互換使用。標(biāo)志物標(biāo)志物(marker)或類似術(shù)語是指在生物傳感器細(xì)胞試驗中產(chǎn)生信號的配體。所述信號還必須是至少一種特定的細(xì)胞信號途徑和/或至少一種特定靶標(biāo)介導(dǎo)的至少一種特定細(xì)胞過程的特征。所述信號可以是陽性、或陰性、或任何組合(例如振蕩)。分子混合物分子混合物或類似術(shù)語是指含有至少兩種分子的混合物。所述兩種分子可以是， 但不限于，結(jié)構(gòu)不同(即對映異構(gòu)體)、或組成不同(例如，蛋白質(zhì)同種型、糖形、或帶有不同聚乙二醇(PEG)修飾的抗體)、或結(jié)構(gòu)和組成不同(例如未純化的天然提取物、或未純化的合成化合物)。未知分子未知分子或類似術(shù)語是指具有未知生物/藥理/生理/病理生理活性的分子。已知分子已知分子或類似術(shù)語是指具有已知生物/藥理/生理/病理生理活性的分子，其精確作用模式可以是已知或未知的。測試分子測試分子或類似術(shù)語是指在獲得該測試分子信息的方法中使用的分子。測試分子可以是未知分子或已知分子。藥物候選分子藥物候選分子或類似術(shù)語是指對其用作藥物或藥效團(tuán)的能力進(jìn)行測試的測試分子。該分子可視為先導(dǎo)分子。調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)，或其形式，是指提高、或降低、或維持通過細(xì)胞靶標(biāo)介導(dǎo)的細(xì)胞活性。應(yīng)當(dāng)理解，在使用這些詞語中的一個時，也公開了其可以是比對照提高了，例如，l^j^UO^、 20%、50%、100%、500%、或 1000%，或可以是比對照降低了，例如，1%、5%、10%、20%、 50%、或 100%。調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)劑或類似術(shù)語是指控制細(xì)胞靶標(biāo)活性的配體。它是結(jié)合細(xì)胞靶標(biāo)，例如靶蛋白的信號調(diào)節(jié)分子。已知調(diào)節(jié)劑已知調(diào)節(jié)劑或類似術(shù)語是指對至少一種已知靶標(biāo)具有已知親和力的調(diào)節(jié)劑。例如，已知調(diào)節(jié)劑可以是PII抑制劑、PKA抑制劑、GPCR拮抗劑、GPCR激動劑、RTK抑制劑、表皮生長因子受體中和抗體、或磷酸二酯酶抑制劑、PKC抑制劑或激活劑等。細(xì)胞細(xì)胞或類似術(shù)語是指外部被半透膜限定的、小的、通常為微觀量的原生質(zhì)，可包括一個或多個核和各種其它細(xì)胞器，能獨自或與其它類似物質(zhì)相互作用運(yùn)行生命的所有基本功能，并形成能獨立作用的活性物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)單元，包括合成細(xì)胞構(gòu)建體、細(xì)胞模型系統(tǒng)和類似人工細(xì)胞系統(tǒng)。
細(xì)胞可包括不同的細(xì)胞類型，例如與特定疾病相關(guān)的細(xì)胞、來自特定來源的細(xì)胞類型、與特定靶標(biāo)相關(guān)的細(xì)胞類型、或與特定生理功能相關(guān)的細(xì)胞類型。細(xì)胞還可以是天然細(xì)胞、工程細(xì)胞、轉(zhuǎn)化細(xì)胞、永生細(xì)胞、原代細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、成人干細(xì)胞、腫瘤干細(xì)胞、或干細(xì)胞衍生的細(xì)胞。人體由約210種已知的不同細(xì)胞類型構(gòu)成?？紤]到細(xì)胞的制備(例如工程改造、 轉(zhuǎn)化、永生化、或新鮮分離自人體)和獲取細(xì)胞的來源(例如不同年齡或不同疾病階段的人體等)，細(xì)胞類型幾乎是無限的?；w基體或類似術(shù)語是可以使其它東西按某些規(guī)則產(chǎn)生、成形、或發(fā)展的某些東西。所述基體可以對進(jìn)行分析的方式和所得結(jié)果的質(zhì)量有顯著影響。例如，在本公開的實施方式中，用于為鑒定分子選擇一組細(xì)胞的基體包括，但不限于，例如特定的疾病(例如引起過敏反應(yīng)、或炎性疾病、或致病感染、或乳腺癌、或皮膚癌、或結(jié)腸癌、或肝病、或胰腺癌、或心臟病等的各種細(xì)胞)、或特定的來源(例如，各種神經(jīng)元細(xì)胞、或肺細(xì)胞、或皮膚細(xì)胞、或肌肉細(xì)胞、或肝細(xì)胞等)、或特定的細(xì)胞靶標(biāo)(例如，受體、或酶、或激酶、或癌基因、或結(jié)構(gòu)蛋白、或DNA、或RNA)、或人生理或病理生理代表性的廣泛的細(xì)胞類型(例如，由角化上皮細(xì)胞、Wet復(fù)層屏障上皮細(xì)胞、外分泌上皮細(xì)胞、激素分泌細(xì)胞、代謝和儲存細(xì)胞、屏障功能細(xì)胞(肺、腸、外分泌腺和泌尿生殖道)、上皮細(xì)胞內(nèi)層封閉的內(nèi)部體腔、有推進(jìn)功能的纖毛細(xì)胞、胞外基質(zhì)分泌細(xì)胞、收縮細(xì)胞、血液和免疫系統(tǒng)細(xì)胞、感覺傳導(dǎo)細(xì)胞、自主神經(jīng)元細(xì)胞、 感覺器官和外周神經(jīng)元支持細(xì)胞、中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞、晶狀體細(xì)胞、色素細(xì)胞、生殖細(xì)胞、撫育細(xì)胞和間隙細(xì)胞)。在另一種實施方式中，可以用至少兩種細(xì)胞的混合群體作為細(xì)胞系統(tǒng)。細(xì)胞培養(yǎng)“細(xì)胞培養(yǎng)”是指原核或者真核細(xì)胞在受控條件下生長的過程。“細(xì)胞培養(yǎng)”不單指衍生自多細(xì)胞真核生物的細(xì)胞，特別是動物細(xì)胞的培養(yǎng)，也指復(fù)合組織和器官的培養(yǎng)。生物傳感器生物傳感器或類似術(shù)語是指用于檢測分析物的結(jié)合了生物組件和理化檢測器組件的裝置。生物傳感器通常由三部分組成生物組件或元件(例如組織、微生物、病原體、細(xì)胞、或其組合)、檢測器元件(以理化方式例如光學(xué)、壓電、電化學(xué)、熱學(xué)或磁力運(yùn)作)、和與兩種組件關(guān)聯(lián)的換能器。生物組件或元件可以是，例如，活細(xì)胞、病原體或其組合。在實施方式中，光學(xué)生物傳感器可以包括將活細(xì)胞、病原體、或其組合中的分子識別或分子刺激事件轉(zhuǎn)化成可量化信號的光換能器。試驗試驗或類似術(shù)語是指用以確定物質(zhì)如分子或細(xì)胞特征的分析，例如細(xì)胞受一種或多種外源刺激如配體或標(biāo)志物刺激時光學(xué)或生物阻抗應(yīng)答的存在、缺乏、量、程度、動力學(xué)、 動態(tài)學(xué)或類型。細(xì)胞對刺激的應(yīng)答產(chǎn)生生物傳感器信號可以是試驗。長期試驗“長期試驗”或類似術(shù)語用于研究給定分子對活細(xì)胞的長期影響。一種具體的長期試驗是“長期生物傳感器細(xì)胞試驗”?！痹谝环N實施方式中，每個類型的細(xì)胞僅暴露于分子中一段校長時間(例如，8小時、16小時、24小時、32小時、48小時和72小時)。這一長期試驗用于確定分子對細(xì)胞健康狀態(tài)(例如，活力、凋亡、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、細(xì)胞粘附調(diào)節(jié)、增殖) 的影響。這一長期試驗還包含可直接用于分子誘導(dǎo)細(xì)胞信號事件或途徑研究的早期細(xì)胞信號應(yīng)答(例如，分子刺激后30分鐘、60分鐘、120分鐘、180分鐘)。在另一種實施方式中，標(biāo)志物存在下的長期生物傳感器細(xì)胞試驗被用于交叉調(diào)節(jié)分子和標(biāo)志物對細(xì)胞生物學(xué)和生理學(xué)的長期影響。所述標(biāo)志物的添加可以在所述分子之前、同時、和之后。例如，當(dāng)標(biāo)志物(例如,H2O2)引發(fā)細(xì)胞組中至少一種細(xì)胞的凋亡時，可以采用這種長期試驗確定分子是否是保護(hù)性的。反之，這種長期試驗也可用于確定標(biāo)志物對分子誘導(dǎo)的細(xì)胞事件(例如，凋亡、或壞死)的保護(hù)或協(xié)同作用。短期試驗“短期試驗”或類似術(shù)語用于研究給定分子對活細(xì)胞的短期影響。一種具體的短期試驗是“短期生物傳感器細(xì)胞試驗”。在一種實施方式中，每個類型的細(xì)胞僅暴露于所述分子中一段較短時間(例如，5分鐘、10分鐘、30分鐘、45分鐘、60分鐘、90分鐘、180分鐘和 240分鐘)。這一短期試驗常用于檢測早期細(xì)胞信號應(yīng)答，其可直接用于研究分子誘導(dǎo)細(xì)胞信號事件或途徑或研究分子對標(biāo)志物誘導(dǎo)的細(xì)胞應(yīng)答的調(diào)節(jié)能力。兩步試驗“兩步試驗”或類似術(shù)語是指，細(xì)胞組中的每種細(xì)胞先暴露于分子以研究分子誘導(dǎo)的生物傳感器信號，然后通過特定的標(biāo)志物或一組標(biāo)志物研究分子調(diào)節(jié)標(biāo)志物誘導(dǎo)的生物傳感器信號的能力。這一試驗可稱為雙模式試驗如初始的激動模式和后續(xù)的拮抗模式，分子的作用模式(例如，靶標(biāo)、激動和拮抗、和效能或功效)。激動和拮抗模式激動模式或類似術(shù)語是指細(xì)胞暴露于分子以確定所述分子引起生物傳感器信號如DMR信號的能力的試驗，而拮抗模式是指在分子存在時細(xì)胞暴露于標(biāo)志物以確定所述分子對細(xì)胞應(yīng)答所述標(biāo)志物的生物傳感器信號的調(diào)節(jié)能力的試驗。脈沖刺激試驗“脈沖刺激試驗”或類似術(shù)語可用于細(xì)胞僅暴露于分子中極短時間(例如，數(shù)秒、或數(shù)分鐘)的情況。這種脈沖刺激試驗可用于研究分子作用于細(xì)胞/靶標(biāo)的動力學(xué)，及其對標(biāo)志物誘導(dǎo)的生物傳感器信號的影響?？梢酝ㄟ^在添加分子后的給定時間用液體操作裝置簡單地將分子溶液替換成細(xì)胞試驗緩沖液來進(jìn)行脈沖刺激試驗。處理處理或類似術(shù)語可至少以兩種方式使用。首先，處理或類似術(shù)語可以指施用或作用于對象。其次，處理或類似術(shù)語可以指將任何兩種物品，例如任何兩種或多種物質(zhì)如分子和細(xì)胞，混合到一起。這種混合把至少兩種物質(zhì)匯集到一起使它們之間發(fā)生接觸。當(dāng)處理或類似術(shù)語用于有疾病的對象時，并不意味治愈或甚至例如癥狀的減輕。 當(dāng)治療或類似術(shù)語與處理或類似術(shù)語一起使用時，是指潛在疾病的癥狀被減輕，和/或一種或多種潛在的細(xì)胞、生理、或生化原因或引起癥狀的機(jī)理被減輕。應(yīng)當(dāng)理解，本文使用的減輕是指相對疾病的狀態(tài)而言，包括疾病的分子狀態(tài)，而不僅指疾病的生理狀態(tài)。接觸接觸或類似術(shù)語是指，若至少兩種物品，例如分子、細(xì)胞、標(biāo)志物、至少一種化合物或組合物、或至少兩種組合物、或這些中的任意一種和產(chǎn)品或機(jī)器間的分子可能相互作用，使相互靠近從而能發(fā)生分子相互作用。例如，接觸是指將至少兩種組合物、分子、物品、或東西接觸，使其接近以混合或碰觸。例如，有組合物溶液A和培養(yǎng)的細(xì)胞B并將組合物溶液A 傾倒到培養(yǎng)的細(xì)胞B上，使組合物溶液A與細(xì)胞培養(yǎng)B接觸。用配體接觸細(xì)胞將把配體帶到細(xì)胞確保細(xì)胞能得到配體。應(yīng)當(dāng)理解本文公開的任何物品可與任何其它物品接觸。例如，可以使細(xì)胞接觸標(biāo)志物或分子、生物傳感器等。引發(fā)引發(fā)或類似術(shù)語是指引起或啟動事件如應(yīng)答的行為。檢測檢測或類似術(shù)語是指本公開中的設(shè)備和方法發(fā)現(xiàn)或感應(yīng)分子或標(biāo)志物誘導(dǎo)的細(xì)胞應(yīng)答和區(qū)分對不同分子感應(yīng)到的應(yīng)答的能力。應(yīng)答應(yīng)答或類似術(shù)語是指對任何刺激的任何反應(yīng)。細(xì)胞應(yīng)答“細(xì)胞應(yīng)答”或類似術(shù)語是指細(xì)胞對刺激的任何反應(yīng)。生物傳感器應(yīng)答“生物傳感器應(yīng)答”、“生物傳感器輸出信號”、“生物傳感器信號”或類似術(shù)語是指具有細(xì)胞的傳感器系統(tǒng)對細(xì)胞應(yīng)答的任何反應(yīng)。生物傳感器將細(xì)胞應(yīng)答轉(zhuǎn)化成可量化的傳感器應(yīng)答。生物傳感器應(yīng)答是由光生物傳感器例如RWG或SPR測得的對刺激的光學(xué)應(yīng)答或者是由電生物傳感器測得的細(xì)胞對刺激的生物阻抗應(yīng)答。因為生物傳感器應(yīng)答與細(xì)胞對刺激的應(yīng)答直接相關(guān)，在公開的實施方式中，生物傳感器應(yīng)答和細(xì)胞應(yīng)答可以互換使用。DMR 應(yīng)答"DMR應(yīng)答”或類似術(shù)語是指采用光生物傳感器的生物傳感器應(yīng)答。DMR是指動態(tài)物質(zhì)再分布或動態(tài)細(xì)胞物質(zhì)再分布。P-DMR是表明感應(yīng)區(qū)或感應(yīng)體積內(nèi)物質(zhì)增加的正DMR 應(yīng)答，N-DMR是表明感應(yīng)區(qū)內(nèi)物質(zhì)減少的負(fù)DMR應(yīng)答，RP-DMR是表明刺激事件中負(fù)DMR后物質(zhì)再分布回復(fù)基礎(chǔ)水平的回復(fù)P-DMR。應(yīng)答試驗“應(yīng)答試驗”或類似術(shù)語是指采用方法來鑒定應(yīng)答。例如，若使分子與細(xì)胞接觸，可以采用生物傳感器測試細(xì)胞對暴露于所述分子的應(yīng)答。概況概況或類似術(shù)語是指對組合物，例如細(xì)胞采集到的數(shù)據(jù)。如本文所述，概況可以從無標(biāo)記的生物傳感器采集。初級概況“初級概況”或類似術(shù)語是指當(dāng)分子接觸細(xì)胞時產(chǎn)生的生物傳感器應(yīng)答或生物傳感器輸出信號或概況。通常，在將初始細(xì)胞應(yīng)答對凈零生物傳感器信號(即基線)標(biāo)準(zhǔn)化以后獲得初級概況。二級概況“二級概況”或類似術(shù)語是指細(xì)胞在分子存在時對標(biāo)志物應(yīng)答的生物傳感器應(yīng)答或生物傳感器輸出信號。二級概況可以用作分子對標(biāo)志物誘導(dǎo)的細(xì)胞應(yīng)答或生物傳感器應(yīng)答的調(diào)節(jié)能力的指示劑。調(diào)節(jié)概況“調(diào)節(jié)概況”或類似術(shù)語是指標(biāo)志物在分子存在時的二級概況和標(biāo)志物在不存在任何分子時的初級概況之間的比較。例如，所述比較可以通過從二級概況中減去初級概況或從初級概況中減去二級概況或?qū)⒍壐艣r對初級概況進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。庫庫或類似術(shù)語是指集合。庫可以是本文公開的任何物品的集合。例如，它可以是指數(shù)的集合，指數(shù)庫；它可以是概況的集合，概況庫；或者它可以是DMR指數(shù)的集合，DMR指數(shù)庫；同樣，它可以是分子的集合，分子庫；它可以是細(xì)胞的集合，細(xì)胞庫；它可以是標(biāo)志物的集合，標(biāo)志物庫。例如，庫可以是隨機(jī)或非隨機(jī)的，確定或不確定的。例如，公開了已知調(diào)節(jié)劑的DMR指數(shù)庫或生物傳感器指數(shù)庫。組組或類似術(shù)語是指預(yù)先確定的整套樣本(例如，標(biāo)志物、或細(xì)胞、或途徑)?？梢詮膸熘羞x取樣本產(chǎn)生組。標(biāo)志物組“標(biāo)志物組”或類似術(shù)語是指包括至少兩種標(biāo)志物的組。所述標(biāo)志物可以針對不同的途徑、相同的途徑、不同的靶標(biāo)、或甚至相同的靶標(biāo)。細(xì)胞組“細(xì)胞組”或類似術(shù)語是指包括至少兩種細(xì)胞的組。所述細(xì)胞可以是本文公開的任何種類的細(xì)胞或組合。在分子存在下“在分子存在下”或類似術(shù)語是指將培養(yǎng)的細(xì)胞接觸或暴露于分子。所述接觸或暴露可以在細(xì)胞接觸刺激之前、或同時發(fā)生。生物傳感器信號“生物傳感器信號”或類似術(shù)語是指生物傳感器測得的由細(xì)胞受刺激下的應(yīng)答產(chǎn)生的細(xì)胞信號。DMR 信號“DMR信號”或類似術(shù)語是指光生物傳感器測得的由細(xì)胞受刺激下的應(yīng)答產(chǎn)生的細(xì)胞信號。標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化或類似術(shù)語是指，調(diào)整數(shù)據(jù)、或概況、或應(yīng)答以消除至少一個共變量。例如， 若產(chǎn)生了兩種應(yīng)答，一種針對作用于細(xì)胞的標(biāo)志物且一種針對作用于細(xì)胞的標(biāo)志物與分子，標(biāo)準(zhǔn)化是指比較沒有分子時標(biāo)志物誘導(dǎo)的應(yīng)答和存在分子時的應(yīng)答，并消除后僅由標(biāo)志物引起的應(yīng)答，使得標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)答代表由于分子對標(biāo)志物的調(diào)節(jié)造成的應(yīng)答。通過在分子存在下標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)志物的初級概況和標(biāo)志物的二級概況(調(diào)節(jié)概況)得到調(diào)節(jié)比較。對照術(shù)語對照或“對照水平”或?qū)φ占?xì)胞“或類似術(shù)語定義為測量變化的標(biāo)準(zhǔn)，例如對照不進(jìn)行實驗，而是進(jìn)行整套確定的參數(shù)，或?qū)φ帐腔谔幚砬盎蛱幚砗蟮乃?。它們或者與測試平行進(jìn)行，或者在之前或之后進(jìn)行，或者它們可以是預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)。例如，對照可以指對象或客體在除了略去受測過程或試劑以外按平行實驗處理的實驗所得結(jié)果，該結(jié)果用作比較實驗效果的標(biāo)準(zhǔn)。因此，對照可以用來確定與過程或試劑或變量等相關(guān)的效果。例如，若所研究的是測試分子對細(xì)胞的影響，可以a)簡單地記錄細(xì)胞在分子存在下的特征， b)添加具有已知活性或無活性的對照分子、或?qū)φ战M合物(例如，試驗緩沖溶液(載劑)) 并記錄影響，然后將測試分子的影響與對照進(jìn)行比較。在某些情況中，一旦進(jìn)行了對照，所述對照就可用作標(biāo)準(zhǔn)，不再進(jìn)行對照實驗，而在另一些情況中每當(dāng)要作出比較時都應(yīng)平行進(jìn)行對照實驗。陽性對照“陽性對照”或類似術(shù)語是一種對照，其顯示能產(chǎn)生數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集條件。調(diào)節(jié)比較“調(diào)節(jié)比較”或類似術(shù)語是初級概況和二級概況標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果。指數(shù)指數(shù)或類似術(shù)語是指數(shù)據(jù)的集合。例如，指數(shù)可以是含有一種或多種調(diào)節(jié)概況的列表、表格、文件、或編目。應(yīng)當(dāng)理解，可以由任何數(shù)據(jù)組合生成指數(shù)。例如，DMR概況可以有P-DMR、N-DMR和RP-DMR。可以采用完整的概況數(shù)據(jù)、P-DMR數(shù)據(jù)、N-DMR數(shù)據(jù)、RP-DMR數(shù)據(jù)、或其中的任意點、或這些數(shù)據(jù)的組合或其它數(shù)據(jù)生成指數(shù)。指數(shù)是任何此類信息的集合。通常，在比較指數(shù)時，所述指數(shù)是類似數(shù)據(jù)，即P-DMR對P-DMR數(shù)據(jù)。生物傳感器指數(shù)“生物傳感器指數(shù)”或類似術(shù)語是由生物傳感器數(shù)據(jù)的集合構(gòu)成的指數(shù)。生物傳感器指數(shù)可以是生物傳感器概況，例如初級概況、或二級概況的集合。所述指數(shù)可以包含任何種類的數(shù)據(jù)。例如，概況的指數(shù)可以只包括N-DMR數(shù)據(jù)點，它可以是P-DMR數(shù)據(jù)點、或者兩種都有或者它可以是阻抗數(shù)據(jù)點。它可以是與概況曲線相關(guān)的所有數(shù)據(jù)點。DMR 指數(shù)"DMR指數(shù)”或類似術(shù)語是由DMR數(shù)據(jù)的集合構(gòu)成的指數(shù)。分子生物傳感器指數(shù)“分子生物傳感器指數(shù)”或類似術(shù)語是由對分子采集的數(shù)據(jù)生成的生物傳感器指數(shù)。例如，分子生物傳感器指數(shù)可以由分子作用于細(xì)胞組的概況、和分子針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成，每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。分子DMR指數(shù)“分子DMR指數(shù)”或類似術(shù)語是通過對分子采集的數(shù)據(jù)生成的DMR指數(shù)。例如，分子生物傳感器指數(shù)可以由分子作用于細(xì)胞組的概況、和分子針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成， 每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。分子指數(shù)“分子指數(shù)”或類似術(shù)語是涉及分子的指數(shù)。調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)“調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)”或類似術(shù)語是由對調(diào)節(jié)劑采集的數(shù)據(jù)生成的生物傳感器指數(shù)。例如，調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)可以由調(diào)節(jié)劑作用于細(xì)胞組的概況、和調(diào)節(jié)劑針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成，每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)
“調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)”或類似術(shù)語是通過對調(diào)節(jié)劑采集的數(shù)據(jù)生成的DMR指數(shù)。例如， 調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)可以由調(diào)節(jié)劑作用于細(xì)胞組的概況、和調(diào)節(jié)劑針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成，每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。分子調(diào)節(jié)指數(shù)“分子調(diào)節(jié)指數(shù)”或類似術(shù)語是指顯示分子對標(biāo)志物組作用于細(xì)胞組的生物傳感器輸出信號的調(diào)節(jié)能力的指數(shù)。通過把分子存在下受標(biāo)志物刺激的細(xì)胞應(yīng)答的特定生物傳感器輸出信號參數(shù)對沒有任何分子時的情況進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而生成調(diào)節(jié)指數(shù)。已知調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)“已知調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)”或類似術(shù)語是由對已知調(diào)節(jié)劑采集的數(shù)據(jù)生成的調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)。例如，已知調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)可以由已知調(diào)節(jié)劑作用于細(xì)胞組的概況、和已知調(diào)節(jié)劑針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成，每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。已知調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)“已知調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)”或類似術(shù)語是由對已知調(diào)節(jié)劑采集的數(shù)據(jù)生成的調(diào)節(jié)劑 DMR指數(shù)。例如，已知調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)可以由已知調(diào)節(jié)劑作用于細(xì)胞組的概況、和已知調(diào)節(jié)劑針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成，每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。標(biāo)志物生物傳感器指數(shù)“標(biāo)志物生物傳感器指數(shù)”或類似術(shù)語是由對標(biāo)志物采集的數(shù)據(jù)生成的生物傳感器指數(shù)。例如，標(biāo)志物生物傳感器指數(shù)可以由標(biāo)志物作用于細(xì)胞組的概況、和標(biāo)志物針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成，每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。標(biāo)志物DMR指數(shù)“標(biāo)志物DMR指數(shù)”或類似術(shù)語是由對標(biāo)志物采集的數(shù)據(jù)生成的生物傳感器DMR指數(shù)。例如，標(biāo)志物DMR指數(shù)可以由標(biāo)志物作用于細(xì)胞組的概況、和標(biāo)志物針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況構(gòu)成，每組標(biāo)志物針對細(xì)胞組中的一種細(xì)胞。指數(shù)相似性“指數(shù)相似性”或類似術(shù)語是表達(dá)針對分子的兩種指數(shù)之間、或至少三種指數(shù)之間基于指數(shù)的模式、和/或分?jǐn)?shù)矩陣的相似性的術(shù)語。分?jǐn)?shù)矩陣與其對應(yīng)物密切相關(guān)，例如在相應(yīng)細(xì)胞中不同分子的初級概況的特征，和不同分子對各標(biāo)志物的調(diào)節(jié)概況的本質(zhì)和百分比。例如，給予更相似的特征更高的分?jǐn)?shù)，給予不相似的特征較低或負(fù)的分?jǐn)?shù)。因為分子調(diào)節(jié)指數(shù)只有三種調(diào)節(jié)類型，正、負(fù)和中性，相似性矩陣相對簡單。例如，簡單的矩陣可以給相同的調(diào)節(jié)(例如正調(diào)節(jié))評分為+1，給不同的調(diào)節(jié)評分為-1?；蛘撸梢越o具有不同水平的一種調(diào)節(jié)類型不同的分?jǐn)?shù)。例如，10%、20%、30%、 40%、50%、60%、100%、200% 等的正調(diào)節(jié)可以相應(yīng)評分為 +1、+2、+3、+4、+5、+6、+10、+20。 相反，對于負(fù)調(diào)節(jié)，可以給出相似但相反的評分。根據(jù)這一方法，圖9C顯示了 HA-1077針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)指數(shù)，表明PKA/PKG抑制劑HA1077差異性地調(diào)節(jié)不同標(biāo)志物誘導(dǎo)的生物傳感器應(yīng)答在A549細(xì)胞中吡那地爾(pinacidil) (-86%)、聚(I:C) (+18% ) ,PMA(+36% ), SLIGKV-酰胺(+22% )、毛喉素(+18% )、組胺(早期 P-DMR，+26% )、組胺(后期 P-DMR， +55% )；和在 A431 靜息細(xì)胞中，腎上腺素(-38% )、煙酸(+8 % )、EGF (P-DMR，+19% EGF(N-DMR,-20% )、和組胺(-50% )。因此，HA1077調(diào)節(jié)指數(shù)的協(xié)同評分可以定為(-8. 6，
141.8,3.6,2.2,1.8,2.6,5.5, -3.8,0.8,1.9, -2，-5)。另一方面，對于 H8，其協(xié)同評分為 (-7. 2，1. 8,2. 2,3. 2,2,3. 8,6. 5，-1. 6,1,0. 3，-2，1. 6)。HA1077和H8指數(shù)的比較可以基于(1)簡單評分矩陣，其中它們在A549和A431 中的初級指數(shù)是相似的(評分為+1，+1)，和調(diào)節(jié)指數(shù)相似(評分為+1，+1，+1，+1，+1，+1， +1,+1,+1,+1,+1, -1) ； (2)基于比例的分?jǐn)?shù)矩陣，其中兩者的協(xié)同評分相似但不相同，可能是由于它們作用于細(xì)胞靶標(biāo)的效力不同。值得注意的是，兩項指數(shù)都采用相同劑量(10 μ M) 產(chǎn)生；C3)采用顯著的調(diào)節(jié)概況(例如吡那地爾應(yīng)答)分選，其中兩種分子產(chǎn)生相似的調(diào)節(jié)。綜合考慮，可以總結(jié)出在檢測的兩種細(xì)胞系中ΗΑ1077和Η8都顯示相似的初級作用模式。類似的，在檢測的兩種細(xì)胞系中LY^4002和槲皮素也都顯示相似的初級作用模式。但是，HA1077/H8和LY^4002/槲皮素顯示不同的作用模式。鑒定鑒定或類似術(shù)語是指收集關(guān)于物質(zhì)，例如配體、分子、標(biāo)志物或細(xì)胞的任何性質(zhì)的信息，例如獲得配體、分子、標(biāo)志物或細(xì)胞的概況。增強(qiáng)增強(qiáng)、被增強(qiáng)或類似術(shù)語是指由分子導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志物的生物傳感器應(yīng)答的特定參數(shù)的提高。通過比較標(biāo)志物的初級概況和分子存在下相同標(biāo)志物在相同細(xì)胞內(nèi)的二級概況，可以計算出分子對細(xì)胞的標(biāo)志物誘導(dǎo)生物傳感器應(yīng)答的調(diào)節(jié)。正調(diào)節(jié)是指分子導(dǎo)致標(biāo)志物誘導(dǎo)的生物傳感器信號的提高。更高和抑制和類似詞語術(shù)語更高、提高、提升或升高或類似術(shù)語或這些術(shù)語的變形是指提高到基礎(chǔ)水平以上，例如與對照相比。術(shù)語低、更低、減少、降低或縮減或類似術(shù)語或這些術(shù)語的變形是指降低到基礎(chǔ)水平以下，例如與對照相比。例如，在向細(xì)胞內(nèi)添加分子例如激動劑或拮抗劑之前或不存在添加時基礎(chǔ)水平是正常體內(nèi)水平。抑制或抑制形式或類似術(shù)語是指降低或遏制。分子藥理學(xué)分子藥理學(xué)或類似術(shù)語是指分子作用于細(xì)胞的系統(tǒng)細(xì)胞生物學(xué)或系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)或作用模式。通常通過，但不限于，毒性、影響特定細(xì)胞過程(例如，增殖、分化、活性氧物質(zhì)信號傳導(dǎo))的能力、或調(diào)節(jié)特定細(xì)胞靶標(biāo)(例如，PI3K, PKA, PKC, PKG, JAK2，MAPK, MEK2， 或肌動蛋白)的能力鑒定分子藥理學(xué)。受體受體或類似術(shù)語是指包埋在細(xì)胞的質(zhì)膜或胞質(zhì)內(nèi)的，可以結(jié)合移動的信號傳導(dǎo) (或“信號”)分子的蛋白分子。與受體結(jié)合的分子稱為“配體”，并可以是肽(例如神經(jīng)遞質(zhì))、激素、藥物、或毒素，當(dāng)發(fā)生這種結(jié)合時，受體發(fā)生的構(gòu)象變化通常啟動細(xì)胞應(yīng)答。但是，一些配體只是阻斷受體而不引起任何應(yīng)答(例如拮抗劑)。配體誘導(dǎo)的受體變化導(dǎo)致生理變化，這構(gòu)成配體的生物活性。細(xì)胞靶標(biāo)“細(xì)胞靶標(biāo)”或類似術(shù)語是指能通過外部刺激改變活性的生物聚合物例如蛋白質(zhì)或核酸。細(xì)胞靶標(biāo)最常見的是蛋白質(zhì)例如酶、激酶、離子通道和受體。信號傳導(dǎo)途徑
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“確定的途徑”或類似術(shù)語是指從接收信號(例如外源配體)到細(xì)胞應(yīng)答(例如細(xì)胞靶標(biāo)表達(dá)的提高)的細(xì)胞途徑。在一些情況中，配體與受體結(jié)合導(dǎo)致的受體激活與細(xì)胞對配體的應(yīng)答直接偶聯(lián)。例如，神經(jīng)遞質(zhì)GABA能激活作為離子通道的一部分的細(xì)胞表面受體。GABA與神經(jīng)元上GABA A受體的結(jié)合打開了是受體的一部分的氯選擇性離子通道。GABA A受體激活使帶負(fù)電的氯離子能移動進(jìn)入神經(jīng)元從而抑制神經(jīng)元產(chǎn)生動作電位的能力。但是，對于很多細(xì)胞表面受體，配體受體相互作用不直接與細(xì)胞應(yīng)答關(guān)聯(lián)。在配體產(chǎn)生對細(xì)胞行為的最終生理效應(yīng)之前，激活的受體必須首先與細(xì)胞內(nèi)的其它蛋白質(zhì)相互作用。通常，一系列相互作用的細(xì)胞蛋白質(zhì)的行為在受體激活后被改變。由受體激活誘導(dǎo)的整套細(xì)胞變化稱為信號傳導(dǎo)機(jī)理或途徑。信號傳導(dǎo)途徑可以是比較簡單或相當(dāng)復(fù)雜的。經(jīng)分子處理的細(xì)胞經(jīng)分子處理的細(xì)胞或類似術(shù)語是已暴露于分子的細(xì)胞。細(xì)胞過程細(xì)胞過程或類似術(shù)語是指在細(xì)胞內(nèi)或通過細(xì)胞發(fā)生的過程。細(xì)胞過程的例子包括，但不限于，增殖、凋亡、壞死、分化、細(xì)胞信號傳導(dǎo)、極性變化、遷移或轉(zhuǎn)化?！皶r間段”“時間段”是指代表時間推移的任何期間。例如，1秒、1分鐘、1小時、1天和1年都是時間段。“短的時間段”“短的時間段”或類似術(shù)語是指在1分鐘到300分鐘之間的時間段?！傲硪粫r間段”“另一時間段”或類似術(shù)語是指在一個時間段后相繼發(fā)生的時間段。“整個細(xì)胞組和針對標(biāo)志物組”短語“整個細(xì)胞組和針對標(biāo)志物組”是指檢測分子作用于細(xì)胞組內(nèi)各細(xì)胞的初級概況以及分子調(diào)節(jié)標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)概況的系統(tǒng)過程。對于標(biāo)志物/細(xì)胞對，所述過程首先從檢測分子獨立作用于每個類型細(xì)胞的初級概況開始，然后檢測相同細(xì)胞內(nèi)標(biāo)志物在分子存在下的二級概況。術(shù)語“針對”具體用于表示分子調(diào)節(jié)標(biāo)志物誘導(dǎo)的生物傳感器應(yīng)答的能力。分子作用模式的指示劑“指示劑”或類似術(shù)語是進(jìn)行指示的東西。具體地，“分子作用模式的指示劑”是指能被理解為分子和熟知調(diào)節(jié)劑具有相似作用模式的事物，例如分子的生物傳感器指數(shù)與公知調(diào)節(jié)劑指數(shù)相比較的相似性?！按硖囟ㄈ松砘虿±砩怼薄按怼被蝾愃菩g(shù)語是某種類型或種類東西的示例或典型。例如，認(rèn)為人肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549的細(xì)胞特征代表人肺癌的生理；因此，A549用作研究人肺癌的細(xì)胞生物學(xué)和生理學(xué)的模型細(xì)胞系?！伴L期生物傳感器信號”“長期生物傳感器信號”是長期試驗產(chǎn)生的生物傳感器信號?！伴L期DMR信號”長期DMR信號或類似術(shù)語是指長期光生物傳感器細(xì)胞試驗產(chǎn)生的光生物傳感器信號。淘選淘選或類似術(shù)語是指篩選存在一種或多種受體或細(xì)胞靶標(biāo)的細(xì)胞。“強(qiáng)生物傳感器信號”“強(qiáng)生物傳感器信號”是指生物傳感器信號幅度顯著超過噪音水平或陰性對照應(yīng)答(例如3x，10x, 20x, IOOx,或ΙΟΟΟχ)。陰性對照應(yīng)答通常是添加試驗緩沖溶液(即載劑) 后細(xì)胞的生物傳感器應(yīng)答。噪音水平是不另外添加任何溶液時細(xì)胞的生物傳感器信號。值得注意的是，在添加任何溶液前，細(xì)胞總是被溶液覆蓋。“強(qiáng) DMR 信號”“強(qiáng)DMR信號”或類似術(shù)語是指“強(qiáng)生物傳感器信號”的DMR形式。效能效能或類似術(shù)語是用產(chǎn)生給定強(qiáng)度效應(yīng)所需的量表述的分子活性的度量。例如， 高效能藥物在低濃度引起較高的應(yīng)答。效能和親和力與功效成比例。親和力是藥物分子與受體結(jié)合的能力。功效功效或類似術(shù)語是指在理想或最優(yōu)條件下產(chǎn)生所需規(guī)模的效應(yīng)的能力。這些條件區(qū)分了功效和相關(guān)的有效性概念，后者涉及在現(xiàn)實條件下的改變。功效是受體占用和啟動分子、細(xì)胞、組織或系統(tǒng)水平應(yīng)答的能力之間的關(guān)系。確定的途徑“確定的途徑”或類似術(shù)語是指特定的途徑，例如Gq途徑、Gs途徑、Gi途徑、EGFR 途徑或PKC途徑。網(wǎng)狀相互作用“網(wǎng)狀相互作用”或類似術(shù)語是指至少兩種特定信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)或途徑間的相互作用。例如，A431細(xì)胞內(nèi)緩激肽B2受體的激活影響至少兩種信號傳導(dǎo)途徑Gq和(is途徑，其中這兩種途徑能相互交叉調(diào)節(jié)。這種交叉調(diào)節(jié)就是一種網(wǎng)狀相互作用。另一個例子是A431細(xì)胞內(nèi)的EGFR信號傳導(dǎo)，它涉及復(fù)雜的多組成信號傳導(dǎo)途徑。這些途徑提供了反饋、信號擴(kuò)增、和細(xì)胞內(nèi)多種信號和信號傳導(dǎo)途徑之間相互作用的機(jī)會，主要通過網(wǎng)狀相互作用?；瘜W(xué)生物學(xué)方法“化學(xué)生物學(xué)方法”或類似術(shù)語是指涉及應(yīng)用化學(xué)技術(shù)和工具，通常是合成化學(xué)生成的化合物，進(jìn)行生物系統(tǒng)的研究和操控的科學(xué)方法。一些形式的化學(xué)生物學(xué)嘗試通過在化學(xué)水平直接探測活的系統(tǒng)來回答生物學(xué)問題。與采用生物化學(xué)、遺傳學(xué)或分子生物學(xué)這些能突變產(chǎn)生新的感興趣生物體或細(xì)胞的研究相反，化學(xué)生物學(xué)研究有時采用為特定目的設(shè)計或在基于生化或細(xì)胞篩選的基礎(chǔ)上鑒定的小分子在體內(nèi)或體外探測系統(tǒng)。細(xì)胞生物學(xué)方法“細(xì)胞生物學(xué)方法”或類似術(shù)語是指涉及研究細(xì)胞-其生理學(xué)特性、結(jié)構(gòu)、所含細(xì)胞器、與環(huán)境的相互作用、生命周期、分裂和死亡的科學(xué)方法。這在顯微和分子水平上完成。 知曉細(xì)胞的組成和細(xì)胞如何工作是所有生物科學(xué)的基礎(chǔ)。生物傳感器細(xì)胞試驗為核心的細(xì)胞概況藥理學(xué)
“生物傳感器細(xì)胞試驗為核心的細(xì)胞概況藥理學(xué)”或類似術(shù)語是采用無標(biāo)記生物傳感器細(xì)胞試驗確定分子的藥理學(xué)的方法。系統(tǒng)生物學(xué)“系統(tǒng)生物學(xué)”或類似術(shù)語是指在生物學(xué)過程發(fā)揮作用的復(fù)雜生理環(huán)境中對這些過程的‘系統(tǒng)化’調(diào)查。系統(tǒng)藥理學(xué)“系統(tǒng)藥理學(xué)”或類似術(shù)語是指用系統(tǒng)生物學(xué)探索藥理學(xué)目標(biāo)。調(diào)節(jié)標(biāo)志物的生物傳感器信號“調(diào)節(jié)生物傳感器信號”或類似術(shù)語是指使細(xì)胞應(yīng)答標(biāo)志物刺激的生物傳感器信號或概況發(fā)生改變。調(diào)節(jié)DMR信號“調(diào)節(jié)DMR信號”或類似術(shù)語是指使細(xì)胞應(yīng)答標(biāo)志物刺激的DMR信號或概況發(fā)生改變。(藥物候選分子的)直接作用“直接作用”或類似術(shù)語是指(藥物候選分子)獨立作用于細(xì)胞的結(jié)果。細(xì)胞概況藥理學(xué)“細(xì)胞概況藥理學(xué)”或類似術(shù)語采用無標(biāo)記生物傳感器，特別是光生物傳感器，產(chǎn)生細(xì)胞對單獨刺激或與刺激與分子一起的應(yīng)答的初級概況，和細(xì)胞在沒有分子時對單獨刺激或與標(biāo)志物分子組一起的應(yīng)答的二級概況。初級概況和二級概況的集合、及其所得調(diào)節(jié)概況被獨立或集中用于確定分子的藥理學(xué)。細(xì)胞/標(biāo)志物在沒有和存在分子時的動力學(xué)應(yīng)答“細(xì)胞/標(biāo)志物在沒有和存在分子時的動力學(xué)應(yīng)答”或類似短語是指在沒有和存在分子時標(biāo)志物誘導(dǎo)的細(xì)胞應(yīng)答的整個試驗或部分試驗的時間系列，采用例如模式識別分析，其可直接用于檢測分子的藥理學(xué)或作用模式。結(jié)合“結(jié)合”、“附著”、“粘附”、“粘著”、“貼壁”、“固定化”、或類似術(shù)語一般指例如，表面
修飾物質(zhì)、相容劑、細(xì)胞、配體候選分子、和本公開的類似實體通過物理吸附、化學(xué)結(jié)合、和類似過程或其組合固定化或固著在表面上。具體而言，“細(xì)胞附著”、“細(xì)胞粘著”或類似術(shù)語是指細(xì)胞與表面的相互作用或結(jié)合，例如通過培養(yǎng)、或與細(xì)胞錨定材料、相容劑(例如纖連蛋白、膠原蛋白、核纖層蛋白、明膠、聚賴氨酸等)相互作用、或兩者一起?！百N壁細(xì)胞”、“固定化細(xì)胞”、或類似術(shù)語是指保持與基底外表面結(jié)合、固定或某種接觸的細(xì)胞、細(xì)胞系或細(xì)胞系統(tǒng)，例如原核或真核細(xì)胞。這類細(xì)胞在培養(yǎng)后能承受或經(jīng)受清洗和介質(zhì)交換過程而保持附著，這些過程是很多基于細(xì)胞的試驗的先決條件。弱貼壁細(xì)胞“弱貼壁細(xì)胞”是指在細(xì)胞培養(yǎng)中與基底表面相互作用、結(jié)合、或接觸較弱的細(xì)胞、 細(xì)胞系或細(xì)胞系統(tǒng)，例如原核或真核細(xì)胞。但是，這些類型的細(xì)胞，例如人胚胎腎(HEK)細(xì)胞通過清洗或培養(yǎng)基交換的物理擾動方式從基底表面脫離。懸浮細(xì)胞“懸浮細(xì)胞”是指優(yōu)選在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其中細(xì)胞在培養(yǎng)過程中不附著或粘著在基底表面的細(xì)胞或細(xì)胞系。但是，懸浮細(xì)胞通常可以通過化學(xué)(例如共價結(jié)合、或抗體-細(xì)胞表面受體相互作用)、或物理方式(例如，由于重力作用沉降到包埋了生物傳感器的孔底部)與生物傳感器表面接觸。因此，懸浮細(xì)胞也可用于生物傳感器細(xì)胞試驗。對象全文中使用的對象或類似術(shù)語是指個體。因此，“對象“可以包括，例如馴養(yǎng)的動物如貓、狗等，牲畜(例如，牛、馬、豬、綿羊、山羊等)、實驗動物(例如，小鼠、兔子、大鼠、豚鼠等)和哺乳動物、人以外的哺乳動物、靈長動物、人以外的靈長動物、嚙齒動物、鳥、爬行動物、兩棲動物、魚和任何其它動物。在一個方面，對象是哺乳動物，例如靈長動物或人。對象可以不是人?？蛇x的“可選的”或“可選地”或類似術(shù)語表示隨后描述的事件或情形可以發(fā)生或不發(fā)生， 而且該描述包括事件或情形發(fā)生的實例和事件或情形不發(fā)生的實例。例如，短語“可選地， 組合物可以包含組合”是指組合物可以包含不同分子的組合或不包含組合，從而說明書包括了組合和不存在組合(例如組合中單獨的成員)。一除非上下文中有明確的另外說明，在本說明書和權(quán)利要求書中所用的單數(shù)形式 “一個”，“一種”和“該”或類似術(shù)語包括復(fù)數(shù)指示物。因此，例如“一種藥學(xué)載體”包括兩種或更多載體的混合物等?？s寫可采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的縮寫(例如，表示小時的“h”或“hr”、表示克的 “g”或“gm”、表示毫升的“mL”、表示室溫的“rt”、表示納米的“nm”、表示摩爾的“M”以及類似縮寫)。范圍在本文中，范圍可以表述為自“約” 一具體值始和/或至“約”另一具體值止。表述這樣的范圍時，另一種實施方式包括自一具體值始和/或至另一具體值止。類似地，用先行詞“約”將數(shù)值表達(dá)為近似值時，應(yīng)該理解，該具體值構(gòu)成另一實施方式。應(yīng)該進(jìn)一步理解，范圍的各端點不論與另一端點相關(guān)還是獨立于該另一端點，都是有意義的。還應(yīng)理解， 在此公開了許多數(shù)值，每個數(shù)值也都公開為“約”具體值，還包括數(shù)值本身。例如，如果公開數(shù)值“10”，則也公開“約10”。還應(yīng)理解，當(dāng)數(shù)值公開為“小于或等于”該值，“大于或等于” 該值時，也公開如由技術(shù)人員適當(dāng)理解的數(shù)值之間可能的范圍。例如，如果公開數(shù)值“10”， 則也公開了“小于或等于10”以及“大于或等于10”。還應(yīng)理解，在通篇申請中，提供了許多不同格式的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)代表終點和起點以及由這些數(shù)據(jù)點的任意組合的范圍。例如，如果公開具體數(shù)據(jù)點“10”和具體數(shù)據(jù)點“15”，應(yīng)理解，可以認(rèn)為公開了大于、大于或等于、小于、大于或等于、以及等于“10”和“15”、以及在10-15之間。還應(yīng)理解，還公開了兩個具體單元之間的每個單元。例如，如果公開10和15，則也公開了 11，12，13和14。包含在本說明書的描述和權(quán)利要求中，詞語“包含”和該詞語的其它形式，如“含有”和 “包括”，意味著“包括但不限于”并且不意圖排除例如其它添加劑、組分、整數(shù)、或步驟。主要由……組成
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實施方式中的“主要由……組成”指例如表面組合物、在本公開的生物傳感器、制品、裝置、或設(shè)備表面上制作或使用表面組合物、制劑或組合物的方法，還可包括權(quán)利要求中列出的組分或步驟，以及實質(zhì)上不影響組合物、制品、設(shè)備和制造使用本公開的方法中任何一項的基本新性質(zhì)的其它組分或步驟，如所選的特定反應(yīng)物、特定添加劑或成分、特定試劑、特定細(xì)胞或細(xì)胞系、特定表面調(diào)節(jié)劑或表面條件、特定候選配體、或類似結(jié)構(gòu)、材料或過程變量?？蓪Ρ景l(fā)明的組分或步驟的基本性質(zhì)產(chǎn)生實質(zhì)影響或可賦予本發(fā)明不希望出現(xiàn)的特征的項目包括例如，細(xì)胞對生物傳感器表面的親和力降低、刺激對細(xì)胞表面受體或胞內(nèi)受體的異常親和力、對候選配體或類似刺激的應(yīng)答的不規(guī)則或相反細(xì)胞活性、和類似特征。穩(wěn)定在用于藥物組合物時，術(shù)語“穩(wěn)定”或類似術(shù)語一般在本領(lǐng)域理解為表示在特定保存條件下經(jīng)過給定的期間活性成分的損失低于一定量，通常為10%。組合物被認(rèn)定為穩(wěn)定所需要的時間和各產(chǎn)品的用途有關(guān)，并由生產(chǎn)所述產(chǎn)品、保持以進(jìn)行品質(zhì)控制和檢查、運(yùn)輸?shù)脚l(fā)商或直接到消費者在其最終使用前被再次保存的商業(yè)化實踐所確定。包括數(shù)月時間的安全因子，藥物的最短產(chǎn)品壽命一般是一年，優(yōu)選超過18個月。本文所用術(shù)語“穩(wěn)定”參考了這些市場現(xiàn)實和在容易實現(xiàn)的環(huán)境條件例如2V _8°C冷藏下保存與運(yùn)輸產(chǎn)品的能力。組分公開了本文所述方法中使用的用于制備所公開組合物的組分和組合物本身。本文公開了這些和其它的材料，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)公開這些材料的組合、子集、相互關(guān)系、組等等而未明確地具體提及這些分子的每個不同的單獨的和集合的組合以及這些分子的排列組合時， 在本文中具體設(shè)想和描述了它們中的每一種情況。因此，如果公開了一類分子A、B、和C且公開了一類分子D、EjP F和分子組合的實施例A-D，則即使沒有分別列舉每個單獨地和集合地視為有意義的組合，也應(yīng)當(dāng)認(rèn)為公開了 A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、CUP C-F。同樣， 還公開這些組合的任意子集或組合。因此，舉例來說，應(yīng)認(rèn)為已公開亞組A-E、B-F和C-E。 此觀念可適用于本申請的所有方面，包括但不限于制造和使用所公開的組合物的方法。因此，如果存在可進(jìn)行的多個附加步驟，應(yīng)當(dāng)理解可通過所公開方法的任一特定實施方式或?qū)嵤┓绞降慕M合來進(jìn)行這些附加步驟中的每一個。模擬本文所用的“模擬”或類似術(shù)語是指執(zhí)行參考對象的一種或多種功能。例如，分子模擬物執(zhí)行分子的一種或多種功能?；虮疚乃玫脑~語“或”或類似術(shù)語表示特定列表中的任意成員且還包括該列表中成員的任意組合。出版物整篇申請中，引用了多個出版物。這些出版物公開的全部內(nèi)容通過引用納入本申請中以更完整地描述本申請所屬領(lǐng)域的狀態(tài)。所公開的參考文獻(xiàn)基于其討論中所包含的物質(zhì)也被單獨地和具體地通過引用納入本文。樣品樣品或類似術(shù)語是指按本文所述進(jìn)行試驗的動物、植物、真菌等；天然產(chǎn)物、天然產(chǎn)物提取物等；動物的組織或器官；細(xì)胞(在對象內(nèi)的、或直接取自對象、或在培養(yǎng)物中維持的細(xì)胞或來自培養(yǎng)細(xì)胞系的細(xì)胞)；細(xì)胞裂解物(或裂解物的部分)或細(xì)胞提取物；或含有一種或多種來自細(xì)胞或細(xì)胞材料的分子(例如多肽或核酸)的溶液。樣品還可以是含有細(xì)胞或細(xì)胞組分的體液或分泌物(例如，但不限于血液、尿液、糞便、唾液、淚液、膽汁)。約本公開的實施方式中采用對例如，組合物中成分的量、濃度、體積、過程溫度、過程時間、產(chǎn)率、流速、壓力、和類似數(shù)值，及其范圍進(jìn)行修飾的約是指可能發(fā)生的數(shù)值量的改變，例如，由于制備化合物、組合物、濃縮物或使用制劑所用的常規(guī)測量和操作過程；由于這些過程中的偶然性誤差；由于用來進(jìn)行所述方法的起始材料或成分的生產(chǎn)、來源或純度的差異；和類似因素。術(shù)語“約”還包括由于具有特定初始濃度或混合物的組合物或制劑的陳化而不同的量，以及由于混合或加工具有特定初始濃度或混合物的組合物或制劑而不同的量。無論是否受術(shù)語“約”修飾，所附權(quán)利要求書均包括這些量的等同形式。數(shù)值組分、成分、添加劑、細(xì)胞類型、標(biāo)志物和類似方面的公開的具體和優(yōu)選數(shù)值及其范圍僅用于說明，它們不排除其它定義數(shù)值或定義范圍內(nèi)的其它數(shù)值。本發(fā)明的組分、設(shè)備和方法包括具有本文所述的任何數(shù)值或數(shù)值的任何組合、具體數(shù)值、更具體數(shù)值和優(yōu)選數(shù)值的組分、設(shè)備和方法。因此，本文公開的方法、組合物、制品、和機(jī)器可以以包含或由其組成、或基本由其組成的方式組合本文討論的不同組分、步驟、分子和組合物等。例如，它們可用于本文定義的分子包括配體的鑒定方法；本文定義的產(chǎn)生指數(shù)的方法；或本文定義的藥物發(fā)現(xiàn)的方法。復(fù)合物和組合物復(fù)合物和組合物在本領(lǐng)域中具有標(biāo)準(zhǔn)含義。應(yīng)當(dāng)理解，在任何情況下，具體名稱， 例如分子、物質(zhì)、標(biāo)志物、細(xì)胞、或試劑，都公開了包含這些名稱、由其組成、和基本由其組成的組合物。因此，當(dāng)使用具體名稱標(biāo)志物時，應(yīng)當(dāng)理解還公開了包含該標(biāo)志物，由該標(biāo)志物組成、或基本由該標(biāo)志物組成的組合物。在適當(dāng)之處，當(dāng)給出具體的名稱時，應(yīng)當(dāng)理解也公開了該名稱的復(fù)合物。例如，當(dāng)公開具體的生物材料，例如EGF時，EGF的復(fù)合物形式也被公開。組合物、方法、產(chǎn)品、和機(jī)器醫(yī)藥和生物技術(shù)受到看似相反目標(biāo)的挑戰(zhàn)⑴達(dá)到更低的新藥損耗率和(2)縮短新藥進(jìn)入市場的引入時間。藥物發(fā)現(xiàn)要求從近乎無限量的化學(xué)實體中選出具有所需藥理和生理品質(zhì)的隱蔽分子。不幸的是，藥物的選擇可以是成本極高且本質(zhì)上低效的過程。 盡管在先進(jìn)技術(shù)上有大量投入，近年中新藥批準(zhǔn)的數(shù)量仍很低。目前的研發(fā)生產(chǎn)能力的缺口 -醫(yī)藥研發(fā)花費相對于每年引入的候選新藥數(shù)量的增加-已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，對于該問題及其可能的解決方法有不同意見?；蚪M和蛋白質(zhì)組的最新發(fā)展顯著增加了新藥的潛在靶標(biāo)數(shù)量，這加劇了上述形勢。盡管此前針對已知靶標(biāo)有過成功，但靶標(biāo)取向的藥物發(fā)現(xiàn)技術(shù)往往不能針對新的靶標(biāo) (即不是以前藥物靶標(biāo)的分子)提供藥物。重要的是，過去十年中全行業(yè)平均每年只有兩到三個針對這些“創(chuàng)新型”靶標(biāo)的小分子藥物。因此，很多公司重新檢查用于藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的工具、技術(shù)和操作。這種反省突出了對基于系統(tǒng)生物學(xué)和系統(tǒng)藥理學(xué)的藥物作用的評估和驗證的需求，和對更多生理相關(guān)技術(shù)的需求，特別是在藥物發(fā)現(xiàn)中。鑒定分子的方法本文公開了采用無標(biāo)記生物傳感器細(xì)胞試驗進(jìn)行藥物發(fā)現(xiàn)的方法。具體而言，本文公開了用于藥物發(fā)現(xiàn)的涉及以無標(biāo)記生物傳感器細(xì)胞試驗為核心的細(xì)胞概況藥理學(xué)的方法。本方法涉及使用無標(biāo)記生物傳感器，通過直接監(jiān)控候選藥物分子對代表人生理學(xué)和人病理生理學(xué)的不同種類細(xì)胞組的作用，確定候選藥物分子的系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)，以及確定候選藥物分子獨立地或者與標(biāo)志物組分子一起調(diào)節(jié)各細(xì)胞應(yīng)答刺激生物傳感器信號的能力。分子對細(xì)胞的直接作用產(chǎn)生其初級概況，而分子對標(biāo)志物誘導(dǎo)的生物傳感器信號的調(diào)節(jié)產(chǎn)生二級概況。兩種概況通常都記錄為實時動力學(xué)細(xì)胞應(yīng)答。在標(biāo)志物組作用的多種細(xì)胞之間結(jié)合不存在分子時的初級概況和分子存在時的二級概況，獲得分子針對這些標(biāo)志物的多組調(diào)節(jié)概況。例如，全部或部分組的調(diào)節(jié)概況可結(jié)合產(chǎn)生調(diào)節(jié)指數(shù)，例如生物傳感器指數(shù)，例如DMR指數(shù)。比較分子指數(shù)和藥理學(xué)已知調(diào)節(jié)劑組既定指數(shù)，能確定分子干預(yù)的細(xì)胞受體或靶標(biāo)或途徑。細(xì)胞概況藥理學(xué)方法不僅提供了任意分子的作用模式(例如靶標(biāo)、途徑、激動或拮抗、或毒性)的信息，還能確定其效能、選擇性和系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)。本藥物發(fā)現(xiàn)方式和方法可使用本文公開的任何物理組分，包括但不限于材料、物質(zhì)、分子、配體、標(biāo)志物、分子、組合物、未知分子、已知分子、測試分子、候選藥物分子、分子混合物、調(diào)節(jié)劑、已知調(diào)節(jié)劑、細(xì)胞、激動劑、拮抗劑、庫、組、標(biāo)志物組、細(xì)胞組、受體、細(xì)胞靶標(biāo)、確定的途徑、經(jīng)分子處理的細(xì)胞、信號途徑、附著細(xì)胞、弱貼壁細(xì)胞、懸浮細(xì)胞、生物傳感器、甚至對象。本藥物發(fā)現(xiàn)的方式和方法可使用本文公開的任何實體/抽象或信息上相關(guān)的組分，包括但不限于應(yīng)答、細(xì)胞應(yīng)答、生物傳感器應(yīng)答、DMR應(yīng)答、概況、初級概況、二級概況、調(diào)節(jié)概況、生物傳感器信號、DMR信號、對照、陽性對照、陰性對照、調(diào)節(jié)劑比較、指數(shù)、生物傳感器指數(shù)、DMR指數(shù)、分子生物傳感器指數(shù)、分子DMR指數(shù)、分子指數(shù)、調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)、 調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)、分子調(diào)節(jié)劑指數(shù)、已知調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)、已知調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)、標(biāo)志物生物傳感器指數(shù)、標(biāo)志物DMR指數(shù)、標(biāo)志物生物傳感器指數(shù)、標(biāo)志物指數(shù)、指數(shù)相似性、基體、分子藥理學(xué)、細(xì)胞過程、時間段、短的時間段、另一時間段、指示劑、人生理學(xué)、人病理生理學(xué)、長期生物傳感器信號、長期DMR信號、強(qiáng)生物傳感器信號、強(qiáng)DMR信號、效能、功效、網(wǎng)狀相互作用、化學(xué)生物學(xué)、細(xì)胞試驗為核心的細(xì)胞概況藥理學(xué)、系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)和細(xì)胞概況藥理學(xué)。本藥物發(fā)現(xiàn)的方式和方法可以使用本文公開的任何方法組成，包括但不限于調(diào)節(jié)、細(xì)胞培養(yǎng)、試驗、長期試驗、短期試驗、兩步試驗、脈沖刺激試驗、處理、接觸、引發(fā)、檢查、 應(yīng)答的試驗、標(biāo)準(zhǔn)化、鑒定、增強(qiáng)、淘選、調(diào)節(jié)生物傳感器信號、調(diào)節(jié)DMR信號、和附著。應(yīng)當(dāng)理解，本文中任何組分都可以任意組合使用，本文中至少對上述組分清單中弓丨用的組分具體列舉了各種變換。公開了確定不同種類細(xì)胞組的基體，用于基于細(xì)胞概況藥理學(xué)的藥物發(fā)現(xiàn)。在某些實施方式中，采用人細(xì)胞確定分子，例如候選藥物分子的藥理學(xué)。實踐中幾乎不可能使用所有的人細(xì)胞來確定候選藥物的藥理學(xué)。為了綜合候選藥物分子的潛力和成藥性，可以選擇不同的細(xì)胞組用于特定的目的。例如，廣譜細(xì)胞組可用于評估分子的潛在副作用，而特定疾病相關(guān)的細(xì)胞組可用于確定分子治療特定疾病的效能和功效。另一方面，來自特定器官的細(xì)胞組可用于研究分子的特異性，而特定靶標(biāo)的細(xì)胞組可用于確定分子通過相同靶標(biāo)發(fā)揮作用的廣泛應(yīng)用。已知由于各細(xì)胞的特定細(xì)胞背景，特定細(xì)胞靶標(biāo)的活性調(diào)節(jié)可能導(dǎo)致不同的細(xì)胞應(yīng)答(常稱為細(xì)胞環(huán)境依賴性“表型”應(yīng)答)。藥物候選分子可以表現(xiàn)出對相同細(xì)胞靶標(biāo)活性調(diào)節(jié)的功能選擇性，從而在表達(dá)相同靶標(biāo)的細(xì)胞間產(chǎn)生不同的細(xì)胞應(yīng)答。信號傳導(dǎo)途徑和細(xì)胞靶標(biāo)公開了標(biāo)志物/細(xì)胞靶標(biāo)/途徑組對每種細(xì)胞的應(yīng)用。標(biāo)志物/細(xì)胞靶標(biāo)/途徑的選擇首先是預(yù)先確定配體組在各種細(xì)胞類型中引發(fā)生物傳感器信號如DMR的能力，然后通過化學(xué)生物學(xué)調(diào)節(jié)概況確定系統(tǒng)細(xì)胞生物學(xué)(例如，配體誘導(dǎo)的靶標(biāo)調(diào)節(jié)下游的途徑和網(wǎng)狀相互作用)和各配體的系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)(例如，靶標(biāo)特異性和效能與功效)。當(dāng)(1)配體在采用生物傳感器細(xì)胞試驗的細(xì)胞中產(chǎn)生強(qiáng)生物傳感器信號，( 配體的生物傳感器信號具有由至少一種特定靶標(biāo)介導(dǎo)的至少一種特定細(xì)胞信號傳導(dǎo)途徑和/或至少一種細(xì)胞過程的特征時，配體可定性為標(biāo)志物。細(xì)胞組中的各種細(xì)胞的標(biāo)志物可以是不同的。例如，細(xì)胞1可使用標(biāo)志物A和B 和C，而細(xì)胞2可使用標(biāo)志物D和E和F。在另一種實施方式中，組內(nèi)的至少兩種細(xì)胞有至少一種共同標(biāo)志物。例如，組胺可用作組內(nèi)A549和A431細(xì)胞的標(biāo)志物。在其它實施方式中，組內(nèi)各細(xì)胞的標(biāo)志物數(shù)量可以不同(例如，細(xì)胞1有1種標(biāo)志物，細(xì)胞2有2種標(biāo)志物， 細(xì)胞3有2種標(biāo)志物，細(xì)胞4有4種標(biāo)志物)。在其它實施方式中，組內(nèi)各細(xì)胞的標(biāo)志物數(shù)量可以相同(例如，各細(xì)胞有1種標(biāo)志物，各細(xì)胞有2種標(biāo)志物，或各細(xì)胞有3種標(biāo)志物)。在實施方式中，標(biāo)志物組可以選擇為完全覆蓋主要細(xì)胞傳導(dǎo)途徑(例如一種Gtl的標(biāo)志物、Gi的標(biāo)志物、一種Gs的標(biāo)志物、一種EGFR的標(biāo)志物、一種Toll樣受體途徑的標(biāo)志物等等)。在某些實施方式中，根據(jù)感興趣的特定疾病(例如炎性疾病、感染疾病、癌癥、糖尿病、肥胖癥、神經(jīng)疾病、自體免疫疾病、哮喘的氣道發(fā)炎、COPD的氣道病理、阿耳茨海默病、 自體免疫導(dǎo)致白癜風(fēng)、結(jié)直腸癌、胰腺癌、或病毒引發(fā)氣道發(fā)炎等)，標(biāo)志物組選擇為覆蓋特定信號傳導(dǎo)途徑群(例如，PI3K途徑、Akt途徑、PKA途徑、MAPK途徑、JNK途徑、toll樣受體途徑、Gq途徑、Gs途徑、Gi途徑、G12713途徑、EGFR途徑、mTOR途徑、或IKK途徑等)。主要的細(xì)胞信號傳導(dǎo)途徑包括，但不限于，14-3-3誘導(dǎo)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)(例如細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、凋亡)、通過Mio家族GTP酶基于肌動蛋白的運(yùn)動、cAMP-PKA途徑、通過GPCR介導(dǎo)的(is途徑、通過GPCR介導(dǎo)的Gq途徑、通過GPCR介導(dǎo)的Gi途徑、通過GPCR介導(dǎo)的G12/13 途徑、AIF途徑、Akt信號傳導(dǎo)、上皮細(xì)胞中的醛固酮信號傳導(dǎo)、AMPK酶復(fù)合物途徑、MHC的抗原加工和呈遞、通過死亡受體或HIVl的凋亡、苦味信號傳導(dǎo)、cAMP途徑、T-輔助細(xì)胞中的CD^信號傳導(dǎo)、細(xì)胞凋亡途徑、神經(jīng)酰胺途徑、趨化因子信號傳導(dǎo)、CREB途徑、細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、eNOS信號傳導(dǎo)、ERK信號傳導(dǎo)、雌激素調(diào)節(jié)、FAK信號傳導(dǎo)、FGF途徑、 G-β Y信號傳導(dǎo)、GPCR途徑、生長激素信號傳導(dǎo)、GSK3信號傳導(dǎo)、白介素(例如，IL_1、IL_2、 IL-22、IL-3、IL-23、IL-9)途徑、NOS信號傳導(dǎo)、胰島素受體途徑、整聯(lián)蛋白途徑、干擾素途徑、胞內(nèi)鈣信號傳導(dǎo)、IP3途徑、JAK-STAT途徑、JNK途徑、MAPK信號傳導(dǎo)、線粒體凋亡、mTOR 途徑、NF- κ B途徑、NGF途徑、Notch信號傳導(dǎo)、p38信號傳導(dǎo)、p53介導(dǎo)的凋亡、PDGF途徑、 磷脂酶C途徑、PI3K信號傳導(dǎo)、PKA信號傳導(dǎo)、PKC途徑、PTEN途徑、Racl途徑、RANK途徑、 Rapl途徑、Ras途徑、RhoA途徑、RNAi途徑、siRNA途徑、SMAD信號傳導(dǎo)、STAT3途徑、SUMO途徑、T細(xì)胞受體信號傳導(dǎo)、TGF-β途徑、凝血酶信號傳導(dǎo)、TNF信號傳導(dǎo)、Toll樣受體途徑、 VEGF途徑、和WNT信號傳導(dǎo)。由于許多這些途徑和信號傳導(dǎo)事件中共有很多匯聚點(稱為整合點或接點)并相互作用，本文公開的生物傳感器細(xì)胞試驗可以提供關(guān)于信號傳導(dǎo)和網(wǎng)狀相互作用的信息。不必要把所有這些途徑包括在本文所述的細(xì)胞概況藥理學(xué)藥物發(fā)現(xiàn)的標(biāo)志物/靶標(biāo)/途徑組中。公開了多種試驗用于基于生物傳感器細(xì)胞概況藥理學(xué)的發(fā)現(xiàn)。在一種實施方式中，采用長期生物傳感器細(xì)胞試驗研究分子對細(xì)胞組的長期影響。此處每個類型的細(xì)胞僅暴露于分子較長時間(例如，8小時、16小時、24小時、32小時、48小時、72小時)。這一長期試驗用于確定分子對健康細(xì)胞狀態(tài)(例如，活力、凋亡、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、細(xì)胞粘附程度、增殖)的影響。這一長期試驗還包含可直接用于分子誘導(dǎo)細(xì)胞信號事件或途徑研究的早期細(xì)胞信號應(yīng)答(例如，分子刺激后10分鐘、30分鐘、60分鐘、120分鐘、180分鐘)。在另一種實施方式中，標(biāo)志物存在下的長期生物傳感器細(xì)胞試驗被用于研究分子和標(biāo)志物對細(xì)胞生物學(xué)和生理學(xué)的長期影響之間的交叉調(diào)節(jié)。標(biāo)志物的添加可以在分子之前、同時、和之后。例如，當(dāng)標(biāo)志物(例如,H2O2)引發(fā)細(xì)胞組中至少一種細(xì)胞的凋亡時，可以采用這種長期試驗確定分子是否是保護(hù)性的。在另一種實施方式中，至少采用兩步試驗，細(xì)胞組中每種細(xì)胞首先暴露于分子以研究分子誘導(dǎo)的生物傳感器信號如DMR信號，然后單獨用特定標(biāo)志物或標(biāo)志物組處理。該試驗常稱為雙模試驗初始的激動模式和后續(xù)的拮抗模式。激動模式設(shè)定為確定分子引發(fā)生物傳感器信號例如DMR信號的能力，而拮抗模式設(shè)定為確定分子調(diào)節(jié)標(biāo)志物組的生物傳感器信號例如DMR信號的能力，每個標(biāo)志物組用于細(xì)胞組中一種細(xì)胞。在另一種實施方式中，可采用脈沖刺激試驗，其中細(xì)胞僅暴露于分子中極短時間 (例如，數(shù)秒、或數(shù)分鐘)。這種脈沖刺激試驗可用于研究分子作用于細(xì)胞/靶標(biāo)的動力學(xué)， 及其對標(biāo)志物誘導(dǎo)的DMR信號的影響。可以通過在添加分子后的給定時間用液體操作裝置簡單地將分子溶液替換成細(xì)胞試驗緩沖液來進(jìn)行脈沖刺激試驗。生成指數(shù)的方法公開了研究分子例如藥物候選分子的系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)的方法。所述方法包括產(chǎn)生生物傳感器信號信號指數(shù)例如DMR指數(shù)用于直接分析分子的系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)，或者基于分子和熟知調(diào)節(jié)劑(例如PII抑制劑、PKA抑制劑、GPCR拮抗劑、RTK抑制劑、EGFR中和抗體、 或磷酸二酯酶抑制、PKC抑制劑或激活劑等)誘導(dǎo)的生物傳感器信號信號指數(shù)例如DMR指數(shù)之間模式識別的間接分析。在一種實施方式中，所述方法包括(1)在激動模式下采集對分子的生物傳感器信號應(yīng)答例如DMR應(yīng)答；( 在存在和沒有分子時采集細(xì)胞組中對標(biāo)志物組的生物傳感器信號應(yīng)答例如DMR應(yīng)答；(3)從各生物傳感器信號信號例如DMR信號中消除特定的生物傳感器信號應(yīng)答參數(shù)例如DMR參數(shù)群；(4)將各參數(shù)對陽性對照(即在沒有任何分子的情況下經(jīng)標(biāo)志物處理的細(xì)胞)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以產(chǎn)生調(diào)節(jié)百分?jǐn)?shù)(其可表明增強(qiáng)、抑制、或沒有調(diào)節(jié))； 將各參數(shù)的調(diào)節(jié)百分?jǐn)?shù)對標(biāo)志物/細(xì)胞作圖產(chǎn)生所述分子的生物傳感器信號指數(shù)；和(6)針對所述細(xì)胞/標(biāo)志物組，將所述分子誘導(dǎo)的生物傳感器信號指數(shù)與已知調(diào)節(jié)劑生物傳感器信號指數(shù)庫，或任何分子誘導(dǎo)的生物傳感器信號指數(shù)庫作比較。在一種實施方式中，所述方法包括⑴在激動模式下采集對分子的DMR應(yīng)答；⑵在存在和沒有分子時采集細(xì)胞組中對標(biāo)志物組的DMR應(yīng)答；(3)從各DMR信號中消除特定的DMR參數(shù)群；(4)將各DMR參數(shù)對陽性對照(即在沒有任何分子的情況下經(jīng)標(biāo)志物處理的細(xì)胞)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以產(chǎn)生調(diào)節(jié)百分?jǐn)?shù)(其可表明增強(qiáng)、抑制、或沒有調(diào)節(jié))；( 將各DMR 參數(shù)的調(diào)節(jié)百分?jǐn)?shù)對標(biāo)志物/細(xì)胞作圖產(chǎn)生所述分子的DMR信號指數(shù)；和(6)針對所述細(xì)胞/標(biāo)志物組，將所述分子誘導(dǎo)的DMR信號指數(shù)與已知調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)庫，或任何分子誘導(dǎo)的DMR指數(shù)庫作比較。分子生物傳感器信號指數(shù)例如DMR指數(shù)和調(diào)節(jié)劑生物傳感器信號指數(shù)例如DMR指數(shù)之間的相似性可用作分子作用模式的指示劑。分子生物傳感器信號指數(shù)例如DMR指數(shù)越接近調(diào)節(jié)劑生物傳感器信號指數(shù)例如DMR指數(shù)，分子調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)劑作用的相同靶標(biāo)的可能性就越大。生物傳感器信號指數(shù)例如DMR指數(shù)中還可包括激動模式下的分子生物傳感器信號例如DMR信號。在某些實施方式中，鑒定出某一指數(shù)和另一指數(shù)之間，例如分子指數(shù)和已知標(biāo)志物指數(shù)之間的相似性至少為 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、 98%的分子?？梢詮母艣r中例如P-DMR數(shù)據(jù)產(chǎn)生的任意指數(shù)點確定所述相似性。在該示例中，可以用兩種方式之一確定相似性1)各指數(shù)的全部P-DMR數(shù)據(jù)點中至少例如80%相似； 或2)各指數(shù)的每個數(shù)據(jù)點相似性至少為80%。在某些實施方式中，采用傳統(tǒng)的模式識別分析將分子指數(shù)和標(biāo)志物指數(shù)、調(diào)節(jié)劑指數(shù)、或任何分子指數(shù)的庫作比較鑒定分子的作用模式。在某些實施方式中，采用分?jǐn)?shù)矩陣鑒定分子的作用模式。所述分?jǐn)?shù)矩陣與其對應(yīng)物密切相關(guān)，例如在相應(yīng)細(xì)胞中不同分子的初級概況的特征，和不同分子對各標(biāo)志物的調(diào)節(jié)概況的本質(zhì)和百分比。例如，給予更相似的特征更高的分?jǐn)?shù)，給予不相識的特征較低或負(fù)的分?jǐn)?shù)。因為調(diào)節(jié)指數(shù)中只有三種調(diào)節(jié)，正、負(fù)和中性，相似性矩陣比較簡單。例如，簡單的矩陣可以給相同的調(diào)節(jié)(例如正調(diào)節(jié))評分為+1，給不同的調(diào)節(jié)評分為-1。在另一些實施方式中，可以給具有不同水平的一種調(diào)節(jié)類型不同的分?jǐn)?shù)。例如，10 %、20 %、30 %、40 %、 50%、60%、100%、200%等的正調(diào)節(jié)可以相應(yīng)評分為 +1、+2、+3、+4、+5、+6、+10、+20。相反，對于負(fù)調(diào)節(jié)，可以給出相似但相反的評分。根據(jù)這一方法，圖9C顯示了 HA-1077針對標(biāo)志物組的調(diào)節(jié)指數(shù)，表明PKA/PKG抑制劑HA1077差異性地調(diào)節(jié)不同標(biāo)志物誘導(dǎo)的生物傳感器應(yīng)答在A549細(xì)胞中，吡那地爾(-95%)、聚(I:C) (+18% )、PMA(+36% )、SLIGKV-酰胺 (+22%)、毛喉素(+18%)、組胺(+26%)；和在A431靜息細(xì)胞中，腎上腺素(_38%)、煙酸 (+8% ), EGF(P-DMR, +19% ), EGF(N-DMR, -20% )、和組胺(-50% )。因此，HA1077 調(diào)節(jié)指數(shù)的協(xié)同評分可以定為(-9. 5，1. 8,3. 6,2. 2，1. 8,2. 6,-3. 8,0. 8，1. 9，-2，-5)。類似地，對于 H8，其協(xié)同評分為(-7. 2,1. 8,2. 2,3. 2,2,3. 8,6. 5,-1. 6,1,0. 3,-2,1. 6)。通過比較HA1077 和H8的分?jǐn)?shù)，可以推斷在兩種檢測的細(xì)胞系中兩種分子都顯示相似的作用模式。藥物發(fā)現(xiàn)方法公開了任何分子包括藥物候選分子的系統(tǒng)藥理學(xué)或系統(tǒng)細(xì)胞藥理學(xué)評估方法。所述方法依賴于細(xì)胞/標(biāo)志物/靶標(biāo)/途徑的選擇以產(chǎn)生分子的生物傳感器指數(shù)，例如DMR 指數(shù)。分子引發(fā)生物傳感器信號如DMR信號，和調(diào)節(jié)標(biāo)志物誘導(dǎo)生物傳感器信號如DMR信號的能力，可結(jié)合不同類型試驗，系統(tǒng)評估分子的整合藥理學(xué)。參考圖1，該示意圖顯示了所公開的用于藥物發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞概況藥理學(xué)方法。該示例
25中，采用了兩種細(xì)胞，細(xì)胞1和細(xì)胞2。這兩種細(xì)胞可以是相關(guān)、或不相關(guān)的。對每種細(xì)胞， 進(jìn)行兩種試驗僅用分子的長期試驗，和短期的例如兩步(或雙模)試驗。所述長期試驗用于確定分子對健康細(xì)胞狀態(tài)(例如，增殖率、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、毒性、或細(xì)胞粘附的改變等)的影響。雙模試驗包括用以確定兩種細(xì)胞內(nèi)分子誘導(dǎo)的生物傳感器信號如DMR信號的初始激動模式，和隨后用以確定每種細(xì)胞中所述分子調(diào)節(jié)標(biāo)志物組誘導(dǎo)的生物傳感器信號如DMR 信號的拮抗模式。在此，每種細(xì)胞有自己的標(biāo)志物組，例如細(xì)胞1有標(biāo)志物A、B和C，或細(xì)胞2有標(biāo)志物D、E和F。各標(biāo)志物可以通過不同途徑產(chǎn)生信號傳導(dǎo)，例如在細(xì)胞1中對應(yīng)途徑a、b和C、或細(xì)胞2中對應(yīng)途徑d、e和f。或者，這些途徑可以相互作用，或至少其中兩種可以相似或相同。調(diào)節(jié)概況的組合可用來生成調(diào)節(jié)指數(shù)。和分子的初級概況一起，可以生成分子針對2種細(xì)胞和6種標(biāo)志物的生物傳感器指數(shù)，例如DMR指數(shù)。生物傳感器指數(shù)如 DMR指數(shù)，進(jìn)一步用于確定分子藥理學(xué)，通過針對生物傳感器指數(shù)庫如已知調(diào)節(jié)劑庫的DMR 指數(shù)進(jìn)行模式識別。參考圖2，該示意圖顯示了基于生物傳感器細(xì)胞概況藥理學(xué)的方法如何用于確定分子藥理學(xué)。該方法由細(xì)胞開始，針對能通過特定途徑(例如Gq偶聯(lián)組胺1受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo))引發(fā)細(xì)胞信號傳導(dǎo)的標(biāo)志物組測試分子，最后通過與已知調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)的生物傳感器信號指數(shù)庫如DMR指數(shù)庫的比較進(jìn)行模式識別(或特定數(shù)據(jù)點)，從而確定分子得以作用的特定靶標(biāo)。因此可以確定分子的整合藥理學(xué)。公開的細(xì)胞概況藥理學(xué)采用無標(biāo)記生物傳感器，特別是光生物傳感器，產(chǎn)生細(xì)胞應(yīng)答單獨刺激或與標(biāo)志物分子組一起刺激的初級概況。各標(biāo)志物分子激活受體或細(xì)胞靶標(biāo)，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)的生物傳感器信號。公開了確定和篩選分子藥理學(xué)的方法，采用以生物傳感器為核心的測量，該方法包括1).選擇細(xì)胞組，其中基于基體選擇所述細(xì)胞；2).確定各種細(xì)胞中的細(xì)胞靶標(biāo)組和標(biāo)志物組，其中標(biāo)志物分子對細(xì)胞靶標(biāo)的調(diào)節(jié)不僅通過確定的途徑產(chǎn)生信號傳導(dǎo)，還引起可被無標(biāo)記生物傳感器檢測的生物傳感器信號；3).用分子處理各細(xì)胞；3a)用標(biāo)志物組處理各細(xì)胞以生成組中各標(biāo)志物的初級概況；4).監(jiān)控短時間段的細(xì)胞應(yīng)答以生成分子的初級概況；5).將標(biāo)志物組分別添加到經(jīng)分子處理的細(xì)胞以生成分子影響各標(biāo)志物信號的二級概況，其中各標(biāo)志物為特定的劑量(例如，EC5(1、EC8(1、EC9(1、EC95或EC1J ；6).監(jiān)控另一時間段的細(xì)胞應(yīng)答；6a)比較標(biāo)志物組中各標(biāo)志物在所述分子存在下的二級概況和各標(biāo)志物的相應(yīng)初級概況；7).生成所述分子在全組細(xì)胞中針對標(biāo)志物組的生物傳感器指數(shù)。8).比較所述分子的生物傳感器指數(shù)與具有已知藥理學(xué)的調(diào)節(jié)劑的生物傳感器指數(shù)，其中所述分子生物傳感器指數(shù)與所述調(diào)節(jié)劑生物傳感器指數(shù)的相似性是所述分子作用模式的指示劑。9)可選地，生成所述分子在細(xì)胞內(nèi)沒有和存在標(biāo)志物下的長期生物傳感器信號。公開的細(xì)胞概況藥理學(xué)采用無標(biāo)記光生物傳感器以產(chǎn)生細(xì)胞應(yīng)答單獨刺激或與標(biāo)志物分子一起刺激的初級概況。各標(biāo)志物分子激活受體或細(xì)胞靶標(biāo)，引起細(xì)胞內(nèi)的DMR 信號。公開了確定和篩選分子藥理學(xué)的方法，采用以生物傳感器為核心的測量，該方法包括1).選擇細(xì)胞組，其中所述細(xì)胞基于基體選擇。2).確定各種細(xì)胞中的細(xì)胞靶標(biāo)組和標(biāo)志物組，其中標(biāo)志物分子對細(xì)胞靶標(biāo)的調(diào)節(jié)不僅通過確定的途徑引起信號傳導(dǎo)，還引起可被無標(biāo)記生物傳感器檢測的DMR信號；3).用分子處理各細(xì)胞；4).監(jiān)控短時間段的細(xì)胞DMR應(yīng)答產(chǎn)生分子的初級DMR概況；5).將標(biāo)志物組分別添加到經(jīng)分子處理的細(xì)胞以生成分子影響各標(biāo)志物信號的二級DMR概況，其中各標(biāo)志物為特定的劑量(例如，EC50, EC80, EC90, EC95或ECltJ ；6).監(jiān)控另一時間段的細(xì)胞DMR應(yīng)答；7).生成所述分子在全組細(xì)胞中針對標(biāo)志物組的DMR指數(shù)。8).比較所述分子的DMR指數(shù)與具有已知藥理學(xué)的調(diào)節(jié)劑的DMR指數(shù)，其中所述分子DMR指數(shù)與所述調(diào)節(jié)劑DMR指數(shù)的相似性是所述分子作用模式的指示劑。9)可選地，生成所述分子在細(xì)胞內(nèi)沒有和存在標(biāo)志物下的長期DMR信號。不同于高度依賴使用細(xì)胞系統(tǒng)和接觸點測量(例如細(xì)胞生長速率、或特定細(xì)胞因子的釋放)的基于傳統(tǒng)系統(tǒng)生物學(xué)和系統(tǒng)藥理學(xué)的藥物發(fā)現(xiàn)，本公開的方法使用不同種類天然細(xì)胞或工程細(xì)胞組，與基于無標(biāo)記生物傳感器的動力學(xué)測量相結(jié)合，用于研究分子藥理學(xué)和病理藥理學(xué)。傳統(tǒng)系統(tǒng)生物學(xué)方法常使用大規(guī)模分析工具進(jìn)行鑒定，例如蛋白微陣列、DNA微陣列、或質(zhì)譜。還公開了采用天然或工程細(xì)胞系統(tǒng)用于細(xì)胞概況藥理學(xué)的方法?？赏ㄟ^將不同細(xì)胞類型組合在一起把疾病相關(guān)復(fù)雜性改造進(jìn)細(xì)胞系統(tǒng)，并通過同時激活多種途徑探明網(wǎng)狀調(diào)節(jié)和突顯特性。例如，用于炎性疾病的細(xì)胞系統(tǒng)方法可包括上皮細(xì)胞與血單核細(xì)胞，和復(fù)雜細(xì)胞因子或免疫刺激環(huán)境的組合。系統(tǒng)生物學(xué)，特別是信號傳導(dǎo)途徑的闡明和動態(tài)分析，為藥物發(fā)現(xiàn)提供了新的框架。通過在迭代方法中整合實驗、數(shù)學(xué)和計算科學(xué)，得以洞察這些大量、差異、相互作用組分的組合行為。通過這一對疾病分子機(jī)理的相關(guān)了解，系統(tǒng)方法能進(jìn)一步推進(jìn)調(diào)節(jié)和代謝網(wǎng)絡(luò)的治療性調(diào)節(jié)的鑒定和確認(rèn)，從而有助于鑒定候選藥物的靶標(biāo)和生物標(biāo)志物，以及‘脫靶’效應(yīng)和副作用。例如，本文公開的方法能使用系統(tǒng)生物學(xué)方法研究分子或物質(zhì)。本文公開的方法還具有基于傳統(tǒng)系統(tǒng)生物學(xué)方法的優(yōu)點。例如，在各系統(tǒng)中細(xì)胞、 刺激物和讀出信息的組合，一起試驗的系統(tǒng)組合可用于以最少的測量檢測和區(qū)分盡可能多的疾病調(diào)節(jié)劑。本文公開的藥物發(fā)現(xiàn)方法再次將生物學(xué)擺在首位，并在整個發(fā)現(xiàn)過程中應(yīng)用生物學(xué)知識該方法根據(jù)在復(fù)雜細(xì)胞系統(tǒng)或模擬感興趣疾病狀態(tài)中的不同活性細(xì)胞、途徑和網(wǎng)絡(luò)的細(xì)胞組中闡明的生物學(xué)來鑒定成功品并優(yōu)化先導(dǎo)物。該方法中，采用候選藥物本身進(jìn)行確認(rèn)，而不是靶基因或靶蛋白。生物傳感器和生物傳感器試驗無標(biāo)記細(xì)胞試驗常使用生物傳感器監(jiān)控活細(xì)胞中分子誘導(dǎo)的應(yīng)答。分子可以是天然產(chǎn)生或是合成的，可以是純化的或未純化的混合物。生物傳感器常利用傳感器，例如光、 電、熱量、聲、磁、或類似傳感器將與生物傳感器接觸的細(xì)胞內(nèi)的分子識別事件或分子誘發(fā)的變化轉(zhuǎn)化成可定量的信號。這些無標(biāo)記生物傳感器可用于涉及鑒定分子復(fù)合物如何隨時間形成和解離的分子相互作用分析，或用于涉及鑒定細(xì)胞如何對刺激應(yīng)答的細(xì)胞應(yīng)答分析?？捎糜诒痉椒ǖ纳飩鞲衅靼?，例如，光生物傳感器系統(tǒng)如表面等離振子共振(SPR) 和共振波導(dǎo)光柵(RWG)生物傳感器、共振鏡、橢圓計，和電生物傳感器系統(tǒng)如生物阻抗系統(tǒng)。SPR生物傳感器和系統(tǒng)SPR依靠棱鏡把覆蓋入射角范圍的一角偏振光導(dǎo)入裝有導(dǎo)電金屬膜(例如金)的平面玻璃基材上以激發(fā)表面等離子體。所產(chǎn)生的漸消波與金層中的游離電子云相互作用并被吸收，產(chǎn)生電荷密度波(即表面等離子體)并導(dǎo)致反射光強(qiáng)度的減弱。產(chǎn)生最新強(qiáng)度的共振角隨傳感器表面的反面上接近金層溶液的折射率而變化。RWG生物傳感器和系統(tǒng)RffG生物傳感器可包括，例如基材(例如玻璃)、包埋了光柵或周期性結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)薄膜、和細(xì)胞層。RWG生物傳感器利用通過衍射光柵的方式將光共振偶聯(lián)進(jìn)入波導(dǎo)，導(dǎo)致在溶液-表面界面的全內(nèi)反射，進(jìn)而在界面產(chǎn)生電磁場。這一電磁場本質(zhì)是漸消的，表示它從傳感器表面指數(shù)衰減；它衰減到初始值的Ι/e的距離稱為貫穿深度，它隨具體的RWG生物傳感器的設(shè)計而變化，但通常在約200納米左右。這類生物傳感器利用這種漸消波鑒定傳感器表面上或靠近該表面的細(xì)胞層由配體誘導(dǎo)的變化。RWG儀器可以根據(jù)角度變化或波長變化測量細(xì)分為不同系統(tǒng)。在波長變化測量中， 采用具有恒定角度的覆蓋入射波長范圍的偏振光照射波導(dǎo)，特定波長的光被偶聯(lián)進(jìn)入并沿波導(dǎo)放大?；蛘?，在角度變化儀器中，用單色光照射傳感器并測量光的共振偶聯(lián)角度。共振條件受與生物傳感器表面直接接觸的細(xì)胞層影響(例如細(xì)胞融合、粘附和狀態(tài))。當(dāng)配體或分析物與活細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞靶標(biāo)(例如，GPCR、激酶)相互作用時，細(xì)胞層內(nèi)局部折射率的任何變化可以通過共振角(或波長)的變化檢測出。Corning Epic 系統(tǒng)采用RWG生物傳感器進(jìn)行無標(biāo)記生化或細(xì)胞試驗(康寧公司，紐約州康寧)。所述Epic 系統(tǒng)由RWG讀板儀和SBS(生物分子篩選學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn)微量滴定板組成。讀板儀的檢測器系統(tǒng)利用集成光纖測量入射光的波長變化，該變化是細(xì)胞內(nèi)配體誘導(dǎo)變化的結(jié)果。一系列照射-檢測頭以線性方式排列，從而能從384孔微孔板的列中各孔同時采集反射光譜。掃描整塊板使得每個傳感器被多次訪問，每列被依序訪問。采集入射光的波長用于分析。所述儀器可包括溫控單元以盡可能減少因溫度波動導(dǎo)致的入射光偽變化。測得的應(yīng)答代表細(xì)胞群的平均應(yīng)答。系統(tǒng)的不同部分例如樣品加載可以自動化， 也可以多通路化，例如用96孔或384孔微量滴定板?？梢杂脵C(jī)載的液體處理器或外接的液體處理附件進(jìn)行液體操作。具體地，在各孔底部培養(yǎng)了細(xì)胞的細(xì)胞試驗板的孔內(nèi)直接添加或吸入分子溶液。細(xì)胞試驗板包含一定體積試驗緩沖液覆蓋細(xì)胞。在分子添加步驟中還可以加入通過吸上放下數(shù)次完成的簡單混合步驟。電生物傳感器和系統(tǒng)電生物傳感器由基材(例如，塑料)、電極、和細(xì)胞層組成。在這種電檢測方法中， 在陣列于基材上的小金電極上培養(yǎng)細(xì)胞，并按時跟蹤系統(tǒng)的電阻抗。阻抗是對細(xì)胞層電導(dǎo)率變化的測量。通常，在電極或電極陣列上施加固定頻率或變頻的微小恒定電壓，隨時間監(jiān)控流經(jīng)電路的電流。配體誘導(dǎo)的電流變化提供了細(xì)胞應(yīng)答的測量。用于全細(xì)胞感測的阻抗測量最初于1984年實現(xiàn)。從那時起，基于阻抗的測量被應(yīng)用于研究廣泛的細(xì)胞事件， 包括細(xì)胞粘著和伸展、細(xì)胞微動、細(xì)胞形態(tài)變化、和細(xì)胞死亡。經(jīng)典阻抗系統(tǒng)的缺陷在于因使用小檢測電極和大參比電極導(dǎo)致的高試驗變化。為克服這一變化，最新一代的系統(tǒng)，例如 CellKey系統(tǒng)(MDS賽科斯(MDS Sciex)，加利福尼亞州南舊金山)和RT-CES (ACEA生物科學(xué)公司(ACEA Biosciences he.)，加利福尼亞州圣地亞哥)采用具有微電極陣列的集成電路。高空間分辨率生物傳感器成像系統(tǒng)光生物傳感器成像系統(tǒng)，包括SI3R成像系統(tǒng)、橢圓計成像系統(tǒng)、和RWG成像系統(tǒng)，提供了高空間分辨率，可用于本公開的實施方式中。例如，SPRimager II(GWC技術(shù)公司)采用棱鏡偶聯(lián)SPR，在固定的入射角進(jìn)行SI3R測量，并用CCD相機(jī)采集反射光。記錄表面的變化作為反射性的變化。因此，sra成像同時采集陣列中所有元件的測量?；赗WG生物傳感器的掃頻波長光解調(diào)系統(tǒng)可用于以成像為基礎(chǔ)的應(yīng)用。該系統(tǒng)中，采用快速可調(diào)激光源照射傳感器或在微孔板形式中的RWG生物傳感器陣列?？梢酝ㄟ^檢測激光波長掃描時傳感器上反射的光能隨時間的變化構(gòu)建傳感器光譜，用計算機(jī)化共振波長解調(diào)模型分析所測數(shù)據(jù)得到固定有受體或細(xì)胞層的生物傳感器的空間解析圖像。使用圖像傳感器自然生成基于成像的解調(diào)方案?？梢詿o需移動部件獲得二維無標(biāo)記圖像?；蛘?，可以采用具有橫向磁力或ρ-偏振光TMtl模式的角度調(diào)查系統(tǒng)。該系統(tǒng)由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成，發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生光束陣列使其中每個以約200 μπιΧ3000μπι或 200 μ mx2000 μ m的維度照射RWG傳感器，基于CXD相機(jī)的接收系統(tǒng)用于記錄從這些傳感器反射光束的角度變化。通過分光器和衍射光學(xué)鏡片的組合獲得陣列的光束。該系統(tǒng)能每3 秒對最多49個傳感器(在7x7孔傳感器陣列中)同時測樣，或每10秒對最多整個384孔微孔板進(jìn)行同時測樣?；蛘?，還可使用掃描波長解調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，采用覆蓋恒定角度入射波長范圍的偏振光照射并掃描整個波導(dǎo)光柵生物傳感器，可同時記錄各位置的反射光。通過掃描，也可以獲得整個生物傳感器的高分辨率圖像。活細(xì)胞內(nèi)的動態(tài)質(zhì)量再分布(DMR)信號通過細(xì)胞靶標(biāo)對刺激的細(xì)胞應(yīng)答可以由下游信號網(wǎng)絡(luò)的空間和時間動態(tài)編碼。因此，實時監(jiān)控細(xì)胞信號傳導(dǎo)的整合能提供用于細(xì)胞生物學(xué)和生理學(xué)理解的生理學(xué)相關(guān)信肩、ο光生物傳感器包括共振波導(dǎo)光柵(RWG)生物傳感器，能檢測動態(tài)細(xì)胞物質(zhì)再分布相關(guān)的集成細(xì)胞應(yīng)答，從而提供研究細(xì)胞信號傳導(dǎo)的非侵入性手段。所有光生物傳感器的共同點在于它們能測量傳感器表面或極接近該表面的局部折射率的變化。原則上，幾乎所有光生物傳感器都可用于細(xì)胞感測，因為它們能使用漸消波鑒定細(xì)胞內(nèi)配體誘導(dǎo)的變化。 漸消波是電磁場，由光在溶液-表面界面的全內(nèi)反射產(chǎn)生，它通常延伸到溶液內(nèi)很短的距離(約數(shù)百納米)，其特征深度稱為貫穿深度或感測容積。近來，開發(fā)出理論和數(shù)學(xué)模型描述在活細(xì)胞應(yīng)答配體刺激中測得光學(xué)信號的參數(shù)和特性。這些模型基于3層波導(dǎo)系統(tǒng)與已知細(xì)胞生物物理的結(jié)合，將配體誘導(dǎo)的光信號與通過受體介導(dǎo)的特定細(xì)胞過程聯(lián)系起來。因為生物傳感器測量受入射光照射區(qū)域細(xì)胞的平均應(yīng)答，可以采用細(xì)胞高度融合層以獲得最佳試驗結(jié)果。由于與生物傳感器的短貫穿深度相比細(xì)胞尺寸較大，傳感器配置考慮用非傳統(tǒng)的三層系統(tǒng)基材、具有光柵結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)膜和細(xì)胞層。因此，配體誘導(dǎo)的有效折射率(即，測得的信號)變化可以是，以一級形式，直接與細(xì)胞層底部折射率變化成比例
權(quán)利要求
1.一種鑒定分子的方法，該方法包括a.可選地，采集分子的生物傳感器應(yīng)答生成初級概況；b.在所述分子存在下，采集細(xì)胞組中標(biāo)志組的生物傳感器應(yīng)答生成二級概況；c.將各生物傳感器參數(shù)對陽性對照標(biāo)準(zhǔn)化以產(chǎn)生調(diào)節(jié)比較；d.將至少一個生物傳感器參數(shù)的調(diào)節(jié)比較對所述標(biāo)志物組或所述細(xì)胞組作圖以產(chǎn)生分子調(diào)節(jié)指數(shù)；e.可選地，聯(lián)用所述分子的初級概況和所述分子調(diào)節(jié)指數(shù)以產(chǎn)生分子生物傳感器指數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括采集分子產(chǎn)生初級概況的生物傳感器應(yīng)答。
3.權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述相似分子被合成、分離、純化、或生成。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物傳感器檢測DMR。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a)在激動劑模式下進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)比較包括增強(qiáng)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)比較包括抑制。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)比較包括無調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)比較包括調(diào)節(jié)差異、調(diào)節(jié)百分?jǐn)?shù)、 或其組合。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括生成所述分子在細(xì)胞內(nèi)沒有和存在標(biāo)志物下的長期生物傳感器信號。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)志物在向細(xì)胞添加所述分子之前、 同時、或之后添加。
12.—種生成指數(shù)的方法，該方法包括a.采集分子針對多于一個標(biāo)志物的調(diào)節(jié)概況；以及b.在指數(shù)中列出所述分子的調(diào)節(jié)比較
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在一種細(xì)胞類型中獲得多個標(biāo)志物的調(diào)節(jié)指數(shù)。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在多種細(xì)胞類型中獲得單個標(biāo)志物的調(diào)節(jié)指數(shù)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在多種細(xì)胞類型中獲得多個標(biāo)志物的調(diào)節(jié)指數(shù)。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，獲得多個標(biāo)志物的調(diào)節(jié)指數(shù)。
17.一種鑒定分子的方法，該方法包括a.將細(xì)胞與標(biāo)志物接觸；b.測試所述細(xì)胞對所述標(biāo)志物的應(yīng)答以得到初級概況；c.將細(xì)胞與標(biāo)志物和所述分子接觸；以及d.測試所述細(xì)胞對所述標(biāo)志物和所述分子的應(yīng)答以得到調(diào)節(jié)概況。
18.—種鑒定分子的方法，該方法包括 a.將細(xì)胞與標(biāo)志物和分子接觸；b.測試所述細(xì)胞對所述標(biāo)志物和所述分子的應(yīng)答。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括在之前的步驟后合成所述分子的步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括制備所述分子的衍生物庫的步驟。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，其中一個或多個步驟在機(jī)器上進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器是生物傳感器。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器是與生物傳感器連接的一般計算機(jī)。
24.一種采用生物傳感器細(xì)胞試驗篩選分子的方法，該方法包括a.選擇細(xì)胞組；b.選擇標(biāo)志物組，各組標(biāo)志物用于細(xì)胞組中的一種細(xì)胞；c.用分子處理組內(nèi)的每種細(xì)胞產(chǎn)生經(jīng)分子處理的細(xì)胞組；d.監(jiān)控生物傳感器應(yīng)答以產(chǎn)生所述分子的初級概況組，每種細(xì)胞一個概況；e.將標(biāo)志物組中各標(biāo)志物單獨添加到經(jīng)分子處理的細(xì)胞組中的每種細(xì)胞中，其中各標(biāo)志物為特定劑量；f.監(jiān)控生物傳感器應(yīng)答以產(chǎn)生分子影響標(biāo)志物生物傳感器信號的二級概況組，每個標(biāo)志物一個概況；g.對全組細(xì)胞并針對標(biāo)志物組生成分子生物傳感器指數(shù)，包含來自二級概況的信息。
25.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，所述細(xì)胞組包括與特定疾病相關(guān)的一類細(xì)胞、來自特定來源的一類細(xì)胞、與特定靶標(biāo)相關(guān)的一類細(xì)胞、或與特定生理功能相關(guān)的一類細(xì)胞。
26.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，所述細(xì)胞包括天然細(xì)胞、工程細(xì)胞、轉(zhuǎn)化細(xì)胞、永生細(xì)胞、原代細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、成人干細(xì)胞、腫瘤干細(xì)胞、或干細(xì)胞衍生的細(xì)胞。
27.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，所述細(xì)胞組與特定疾病、特定細(xì)胞靶標(biāo)、 特定起源相關(guān)，或者代表特定的人生理和病理生理。
28.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，所述細(xì)胞組中包括至少一種細(xì)胞系統(tǒng)。
29.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，所述細(xì)胞系統(tǒng)包括兩類細(xì)胞。
30.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)志物組從配體庫中選擇，其中每個在細(xì)胞中產(chǎn)生指示特定細(xì)胞信號傳導(dǎo)途徑的生物傳感器信號。
31.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，步驟e)中所述的標(biāo)志物特定劑量包括其在細(xì)胞中引發(fā)生物傳感器信號的EC5Q、EC80, EC90, EC95或ECiqq中的至少一個濃度。
32.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，步驟(c)包括將所述細(xì)胞與特定劑量的所述分子接觸。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述特定劑量是某個選自1μΜ、5μΜ、 10 μ Μ、或50 μ M的所述分子濃度。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述特定劑量是某個選自lng/ml、10ng/ ml、100ng/ml、ly g/ml、10y g/ml、或 100μ g/ml 的所述分子濃度。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述特定劑量是標(biāo)志物在所述細(xì)胞內(nèi)引發(fā)其生物傳感器信號的EC5Q、EC80, EC90, EC95、或ECiqq。
36.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，步驟(c)包括將所述細(xì)胞與所述配體接觸一段時間然后將所述細(xì)胞與所述標(biāo)記接觸。
37.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，步驟(c)包括將所述細(xì)胞與所述標(biāo)記接觸一段時間然后將所述細(xì)胞與所述分子接觸。
38.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，步驟(c)包括將所述細(xì)胞與所述標(biāo)記和所述分子同時接觸。
39.一種鑒定分子的方法，該方法包括a.用一組已知配體淘選細(xì)胞組，b.確定已知配體是否能在給定細(xì)胞類型中弓丨發(fā)強(qiáng)生物傳感器信號，c.選擇能引發(fā)強(qiáng)生物傳感器信號的已知配體作為標(biāo)志物以產(chǎn)生給定細(xì)胞類型的標(biāo)志物庫，d.確定各標(biāo)志物在特定細(xì)胞類型中引發(fā)生物傳感器信號能力的效能和可選確定其功效，e.確定各標(biāo)志物在特定細(xì)胞類型中引發(fā)的信號傳導(dǎo)途徑和網(wǎng)狀相互作用，f.為各細(xì)胞類型選擇引起初級概況變化的標(biāo)記組，g.進(jìn)行至少一種試驗以確定分子在細(xì)胞組各細(xì)胞中引發(fā)至少一種生物傳感器信號的能力從而生成所述分子的初級概況組，h.進(jìn)行至少一種試驗以檢查所述分子在所述細(xì)胞組的細(xì)胞中調(diào)節(jié)標(biāo)記誘導(dǎo)生物傳感器信號的能力以生成所述分子針對標(biāo)記組的二級概況，i.生成分子生物傳感器指數(shù)。
40.一種鑒定分子的方法，該方法包括a.采集分子的DMR應(yīng)答產(chǎn)生初級概況；b.在所述分子存在下，采集細(xì)胞組中標(biāo)志物組的DMR應(yīng)答產(chǎn)生二級概況；c.從各生物傳感器信號中提取至少一種特定DMR參數(shù)；d.將各DMR參數(shù)對陽性對照標(biāo)準(zhǔn)化以產(chǎn)生調(diào)節(jié)比較；e.將至少一個生物傳感器參數(shù)的調(diào)節(jié)比較對所述標(biāo)志物組或所述細(xì)胞組作圖以產(chǎn)生分子調(diào)節(jié)指數(shù)；f.可選地，聯(lián)用所述分子的初級概況和所述分子調(diào)節(jié)指數(shù)以產(chǎn)生分子DMR指數(shù)。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，步驟(b)包括將所述細(xì)胞與特定劑量的所述標(biāo)志物組的標(biāo)志物接觸。
42.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，步驟d)中所述陽性對照包括當(dāng)細(xì)胞樣品僅用標(biāo)志物處理時標(biāo)志物產(chǎn)生的初級概況。
43.一種鑒定分子的方法，該方法包括a.獲得分子針對標(biāo)記的二級概況，b.生成分子針對所述標(biāo)記的調(diào)節(jié)概況，c.比對所述分子針對所述標(biāo)記的調(diào)節(jié)比較與指數(shù)，其中所述指數(shù)包括已知分子組針對已知標(biāo)記組的調(diào)節(jié)比較，d.從指數(shù)中識別具有與所述分子的調(diào)節(jié)比較相似調(diào)節(jié)比較的已知分子，生成相似分子。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述步驟(d)包括比較(1)標(biāo)志物的初級概況的P-DMR幅度和所述分子針對所述標(biāo)志物的二級概況的P-DMR幅度、( 標(biāo)志物的初級概況的N-DMR幅度和所述分子針對所述標(biāo)志物的二級概況的N-DMR幅度、( 標(biāo)志物的初級概況的RP-DMR幅度和所述分子針對所述標(biāo)志物的二級概況的RP-DMR幅度、或其組合。
45.一種制備組合物的方法，該方法包括合成分子，其中所述分子特征在于所述分子指數(shù)與調(diào)節(jié)劑指數(shù)有相似性，并能采用權(quán)利要求1所述的方法識別。
46.一種產(chǎn)品，通過權(quán)利要求45所述的過程制備。
全文摘要
藥物發(fā)現(xiàn)是面臨著許多挑戰(zhàn)的復(fù)雜任務(wù)，尤其是高消耗率，由于對疾病、進(jìn)而對其生物系統(tǒng)、它們的靶標(biāo)知之甚少，很多有希望的候選物在臨床上被證明是無效或毒性的。因此，已形成廣泛共識提高藥物發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)率需要大大加深對于疾病的分子機(jī)理的理解，要超越單個基因和蛋白而考慮到藥物靶標(biāo)的全部生物環(huán)境。本方法依靠無標(biāo)記細(xì)胞試驗，特別是DMR指數(shù)的使用，系統(tǒng)化顯示任何分子的作用模式、毒性、和靶標(biāo)與途徑。
文檔編號G01N33/50GK102292730SQ200980155486
公開日2011年12月21日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者A·M·菲里, E·特蘭, J·拉稀瑞, 方曄 申請人:康寧股份有限公司