[发明专利]辅助生殖技术中的代谢组学测定

说明书

有关申请的相关参考

本申请请求对2006年1月9日提出的申请号为60/757,242的临时申请有优先权，该申 请中公开的内容作为参考在此引入。

技术领域

本发明涉及通过分析液体培养基中的代谢产物来测定与液体培养基交换代谢产物的细胞 的状态，及其应用。

背景技术

代谢组学

随着人类基因组序列测定的完成，对于复杂的生物体系，很显然，仅遗传信息是不能提 供其生物化学和细胞功能的综合特性的。因此，很多生物学研究的焦点正在转向蛋白质组学 和代谢组学，在广义上，蛋白质组学和代谢组学定义为对生理环境中的蛋白质和小分子的系 统分析，其中，生理环境是指，例如生物样品、细胞、组织，或生物体；小分子是指，例如 多肽、激素和神经传递素(及其代谢产物)。由于蛋白质和代谢产物比基因更为数众多、互异、 和脆弱，对其发现、鉴定、和定量的现有手段不能满足研究和临床的需要。

蛋白质组学的一个重要方面是对发生了遗传突变或表达水平改变的蛋白质的鉴定。蛋白 质和代谢产物的水平随时间或在群体中的差别可以与疾病的状况、药物群、或代谢的改变相 关联。已确定的分子种可以用作疾病或该疾病症状的生物学标志物(生物标志物)，由此可建 立新的诊断、预后和疾病治疗的方法，或针对病人作更适合的修改。为了找到上述的生物学 标志物，精确测得不同类型样品之间有关蛋白质和代谢产物水平的差别是有帮助的，此过程 称为差示表型分析。

体外受精(IVF)治疗法

包括IVF的辅助生殖技术(ART)领域，无论是用于人或动物，现在都还是不甚精湛的科 学或技术。评估精子(精子细胞)、卵子(卵细胞)和胚胎的发育能力主要是在显微镜下通过 观察其可见的外观来完成的。在很多情况下，这些细胞的可见外观与其发育能力并不是很好 地相关。有关这些细胞中发生了什么，没有其它的信息可提供给ART专家来指导该过程。整 个程序是抱着一种期望来实行的：选择能发育的配子，然后这些能发育的配子会产生能发育 的胚胎，这些胚胎又会成功地植入到子宫内，接着产生健康的后代。尽管通过提取一个细胞 对胚胎进行遗传检验，有可能至少测得一些发育能力的因子，但这种“侵入式”的步骤会对 胚胎产生有害的影响。目前，没有一种现有技术能使胚胎学家和其它ART专家去有效地评估 ART程序中这些细胞的发育能力。

IVF已被证明是最适用于不孕配偶的选择，而且正逐渐被公认为优于其它治疗方案的“最 优良”的程序。

IVF过程可分为6个主要的程序步骤：1)用生育激素药物刺激雌性生物以产生大量同期 的卵子群；2)收取卵子；3)收集并处理雄性配子，随后是卵子的受精；4)在生长培养基中 培养所产生的受精卵/胚胎；5)胚胎的选择；以及最后是6)胚胎的移植。一般，不把包括 胚胎植入和妊娠的关键过程考虑作为IVF过程的一部分，因为它们不受程序本身的控制。在 当前的IVF实施中，主要根据主观的形态学的标准和发育的模式(在胚胎的情况下)，设想选 择用于程序中的卵子和胚胎是能发育的或是健康的；没有生物学的量度标准可有助于这种非 常严格的选择过程。未使用的胚胎通常将其深低温保藏。

现在，ART服务业使其还可能为下述的患者提供治疗的方案：这些患者自觉不是不能生 育的，但他们希望推回或控制其生物钟，以增强和/或保持他们的生殖功能(或生育力)(生 育力的保持)。另一方面，ART服务业应用于正常的、能生育的人群已产生了新的保持生育力 的治疗范式。对于控制生育推迟的需要可以进一步得到理解，例如，如果一个患者正在进行 化学治疗，在治疗中，其生殖功能可能会受到干扰。

目前还没有实用的生物学标准或分析方法使卵子、精子、或胚胎的选择能够保证IVF程 序的有效和安全。因此，在IVF程序的前端，由于缺乏可靠地评估卵子能力的分析方法学， 胚胎学家们采用了主观的和非标准的胚胎发育标准和形态学作为胚胎质量的标志，并由此推 断起始的卵子质量。

发明内容