[发明专利]用于肥胖症相关疾病的生物标记物

说明书

本发明提供了用于预测与微生物相关的疾病、特别是肥胖症或相关疾病的风险的生物标记物和方法。

相关申请的交叉引用

无

技术领域

本发明涉及用于预测与微生物相关的疾病、特别是肥胖症或相关疾病的风险的生物标记物和方法。

背景技术

肥胖症在发达国家很普遍，在全世界范围内显著增加(de Carvalho Pereira等人，2013)。据报道，在1980年至2013年期间，世界上总共的超重和肥胖症的患病率中，成人增长了27.5％，儿童增长了47.1％。超重的人口从1980年的8.57亿增加到2013年的21亿，其中，6.71亿人口受到了肥胖症的影响。这其中，超过50％的肥胖症患者生活在十个国家中，且美国拥有最大数量的肥胖人群，其次是中国(Ng等人，2014)。

越来越多的证据表明，由医生诊断为超重的患者相对于未被诊断为超重的患者更有可能减轻体重。然而，医生的低诊断率与对和肥胖症有关的行为的健康风险因素的建议有关(Bleich等人，2011)。

在儿童中，肥胖症的诊断是基于年龄与性别特异性的身体质量指数(BMI)的切入点。这与成人相反，在成人中，肥胖症的诊断是基于不考虑年龄或性别的BMI而作出的。与成年人不同，对于成年人来说肥胖症的诊断标准更加简单，少数肥胖儿童以更复杂的诊断标准被准确地诊断且对儿童肥胖症的术语发生了改变(Walsh等人，2013年)。此外，应考虑BMI在不同人群同一性方面的局限性(Nevill等人，2006)。因此，可以认为腰围(WC)是用于评估腹壁多脂症的流行病学研究的可靠而有用的工具，但是这种测量似乎更加难以执行(Miguel-Etayo等人，2014)。此外，采用国际疾病分类(第九次修订(ICD-9))、国家门诊医疗护理调查(NAMCS)和国家住院医疗护理调查(NHAMCS)对儿童肥胖症诊断的区域研究显示出临床诊断的相对低的敏感性(Walsh等人，2013)。

最近的观察表明，人类肠道微生物群在肥胖症中可以发挥重要作用。基于扩增的16S rRNA基因测序的早期报告表明，来自12名肥胖人类的粪便样品中的厚壁菌(Firmicutes)与拟杆菌(Bacteroidetes)之比远高于两个瘦的对照(Ley等人，2006)。在人类肥胖症中采用宏基因组测序的最近观察性研究中已经证明细菌多样性降低、拟杆菌(Bacteroidetes)的相对缺乏和涉及碳水化合物和脂质代谢的基因的富集(Allin和Pedersen，2014)。这些相关的发现表明，肠道微生物群的改变是肥胖症的发病机理中的致病因素。这表明，也许我们可以利用用肠道微生物群的该特点作为肥胖症诊断的标准。

总之，对肥胖症的诊断有相当多的被忽略的机会和低灵敏度。需要开发更有效的(偏差较小的)对超重和/或肥胖症的评估。

发明内容

本公开的实施方案试图至少在一定程度上解决现有技术中存在的至少一个问题。

本发明基于本发明人的以下发现：

对肠道微生物群的评估和表征已经成为对包括肥胖症的人类疾病中的主要研究领域。为了对肥胖症患者的肠道微生物成分进行分析，本发明人基于来自158名个体的肠道微生物DNA的深度鸟枪测序实施了宏基因组关联分析(MGWAS)方案(Qin,J.等人，Ametagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes.Nature490,55-60(2012)，通过引用并入本文)。本发明人鉴别并验证了54种肥胖症相关的肠道微生物。为了利用通过肠道微生物群进行肥胖症分类器的潜在能力，发明人通过基于54种肥胖症相关的肠道微生物的随机森林模型计算了疾病概率。本发明人的数据对与肥胖症风险相关的肠道宏基因组的特征进行了深入研究，提供了肠道宏基因组在其它相关疾病中的病理生理作用的未来研究的范例以及用于基于肠道微生物群对此类疾病风险的个体进行评估的潜在应用。