[发明专利]用于确定对抗生素药物的细菌抗性的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定对抗生素药物的细菌抗性的方法、数 据库、系统和计算机程序产品。

背景技术

对于许多人感染，因为症状可能在不同标本之间相似，而感染 的原因和治疗可能变化很大，所以必须尽早知道哪个是感染起因的 细菌。

甚至更重要的是立即用诊断知道某些细菌的潜在抗性和敏感性 简档，给定抗生素抗性的复杂性的情况下，巨大挑战的范围从多个 因素到单核苷酸水平的变化。

因此，传统的微生物分段迁移到分子微生物学。

可以使用不同途径进行细菌诊断，金标准是细菌菌株的分离和 生长，其是费时的。对于抗生素敏感性试验(AST)，情形不太令 人满意。这里，细菌孵育不同的抗细菌剂并且细菌的生长被观察到： 在浓度渐增的抗细菌剂的存在下的生长、抗性较高。显然，这个过 程需要时间，在咨询医生后，常规诊断需要大约32-48小时。

对于病毒，已知的是应用测序以便预测抗性，并且提出了一种 单一药物或组合治疗，参见例如，US8278432B2或WO2006130449 A2。再加上先进的治疗，这种途径已经导致稳步增加HIV感染患者 的生存时间，使得HIV可以经由药物治疗变成慢性疾病。

然而，由于病毒基因组大小，所以用于病毒的遗传信息的内容 显著小于用于细菌的遗传信息的内容，使得传统的测序途径不能应 用于解决用于确定细菌药物抗性的这个复杂问题。

本发明的目的是提供一种用于确定对抗生素药物的细菌抗性的 方法和系统。

定义

除非另有定义，本文中所使用的技术术语和科学术语具有与本 发明所属领域中的普通技术人员所通常理解的相同的含义。

术语“核酸”是指具有定义的序列的多核苷酸分子。它包括DNA 分子、RNA分子、核苷酸相似物分子及其组合，诸如其中结合有核 苷酸相似物的DNA分子或RNA分子。

在本发明的上下文中，“抗生素药物抗性”是指药物抗性，其中 细菌物种的至少一些亚群能够在暴露于抗生素药物之后存活。

术语“抗生素药物抗性信息”涉及关于细菌生物体对给定的抗生 素药物的敏感性或抗性的任何信息，并且可以包括与对抗生素药物 的剂量相关响应有关的信息，诸如最小抑制剂量、有效剂量、ED50 浓度信息等等。

在本发明的上下文中，“细菌核酸序列”意味着包括在或源自细菌 生物体的核酸序列。用于术语“细菌核酸序列”的示例包括整个细菌 基因组序列或其部分、细菌mRNA或其部分、miRNA或其部分、质 粒序列或其部分、源自细菌RNA的cDNA、和噬菌体序列或其部分。

在本发明的上下文中，“参照核酸序列”意味着具有已知序列的核 酸序列。在本发明的上下文中，参照核酸序列可以任选地与另一信 息(诸如细菌来源信息、临床数据信息、或抗生素药物抗性信息) 相关联。用于术语“参照核酸序列”的示例包括已知的整个细菌基因 组序列或其部分、已知的质粒序列或其部分、以及已知的噬菌体序 列或其部分。

术语“样本”是指疑似含有细菌或细菌的片段的任何样本。用于术 语“样本”的示例包括液体样本、拭子样本、组织样本，特别是患者 样本，诸如体液样本、灌洗样本、拭子样本、组织样本、血液样本、 尿液样本、唾液样本、粪便样本、血浆样本、血清样本、脑脊髓液 样本等。

“miRNA”是一种短的天然存在的RNA分子，并且应具有由本领 域技术人员所理解的通常含义。“源自miRNA的分子”是从miRNA 模板化学地或酶促地获得的分子，诸如cDNA。

术语“下一代测序”或“高通量测序”是指高通量测序技术，该高通 量测序技术并行化测序过程，从而一次产生数千或数百万个序列。 示例包括大规模平行签名测序(MPSS)聚合酶克隆测序、454焦磷 酸测序、Illumina(Solexa)测序、SOLiD测序、离子半导体测序、 DNA纳米球测序、Helioscope(TM)单分子测序、单分子SMRT(TM) 测序、单分子实时(RNAP)测序、纳米孔DNA测序。