[发明专利]肥胖的诊断方法

说明书

技术领域

人肠微生物群（microbiota）构成了一个复杂的生态系统，其对人类健康和幸福的影响现已得到公认。这的确有助于免疫系统的成熟以及对病原体定植（colonization）的直接屏障。在过去的后半个世纪，传染性疾病已经明显减少并且主要的病原体已得到控制。在同一时期，特别是在西方社会中一些“免疫”疾病患病率（prevalence）不断提高。对于过敏、炎症性肠病、肠易激综合征以及可能的代谢和退行性疾病比如肥胖、代谢综合征、糖尿病和癌症就是这种情况。人类基因组序列已导致观察到与增加的免疫疾病风险相关的基因，但是这些基因中的突变大多通常只解释小部分实际情况，并且遗传倾向将需要环境诱发来真正引起疾病。在环境要素（components）当中，肠微生物群，作为一个关键作用者（player），最近得到了引人注目的认可。

背景技术

在健康的人中肠微生物群的分子组成的分析表明显著的个体间变异，考虑到肠微生物群的主要功能的高度保守性（比如食物（alimentary）纤维的厌氧消化），这种个体间变异似乎是自相矛盾的。最近高通量和独立于培养的分子观察（culture independent molecular observation）已导致不仅在物种方面还在基因水平对人肠微生物群的核心的描述；即可以负责主要的保守功能的一组保守实体。

目前的常识允许定义满足人肠微生物群正常状态的准则，即标准生态（normobiosis）。这进一步允许确定在免疫、代谢或退行性疾病中从标准生态的特定偏离（distortions），即生态失调。生态失调的探索可被看作是为设计目的在于恢复或保持体内平衡（homeostasis）和标准生态的策略提供关键信息的主要步骤。此外，以严格定义的、表型明确的疾病内容形式的满足生态失调的准则对于设计诊断模型将是有价值的元素。

尽管到目前为止，还仅限于微生物群的组成和/或多样性，生态失调已被怀疑涉及几种疾病，并且在一些情况下其已被部分记载下来，如在肥胖中。事实上，营养在直接调节微生物组（microbiomes）和健康表型中起着至关重要的作用。均衡不良的饮食可以将肠道（gut）微生物组从健康的参与者转变成慢性疾病的“病原体”。越来越多的证据支持这样一种假设，即肥胖以及相关代谢疾病的发展是因为饮食破坏的肠道微生物群诱导的低级、系统性和慢性炎症。因此仍然需要一种新的、可靠的方法来允许一致性的肥胖诊断。

大多数肠共生体无法培养。已经开发出基因组策略来克服这种限制（Hamady和Knight,Genome Res,19:1141-1152,2009）。这些策略允许将微生物组定义为微生物群基因组中包含的基因的集合（Turnbaugh等人，Nature,449:804-8010,2007；Hamady和Knight,Genome Res.,19:1141-1152,2009）。已证明，所有个体共有的少数物种的存在构成了人肠微生物群系统发育的核心（Tap等人，Environ Microbiol.,11(10):2574-2584,2009）。近期，宏基因组学（metagenomic）分析已导致对330万个非冗余人肠道微生物基因广泛目录的鉴定，这对应着576.7个千兆碱基的序列（Qin等人，Nature,2010,doi:10.1038/nature08821）。

发明内容

本发明人已使用基于在不同个体中来自人粪便DNA片段的分离和测序的方法。由于来自肠道的微生物基因的广泛目录现已可获得（Qin等人，Nature,2010,doi:10.1038/nature08821），可以计算在特定群体中特定序列的拷贝数和频率（如，患肥胖的患者）。因此有可能鉴定特定基因的存在或缺失与特定病理存在或缺失之间的任何相关性。此外，可以确定个体中特定基因的拷贝数。

本发明人能够鉴定一组肥胖患者和瘦的对照组，健康人，之间显著不同的基因。这些基因列于表1中。所述基因在瘦个体中比在患者中更众多。这种观察在统计学上是显著的，因为微生物基因的总数在两个群体中没有不同。因此，在患肥胖的个体中特定人肠道微生物基因存在丢失。