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CN117286238A - 基于基因的炎性肠病诊断 - Google Patents

基于基因的炎性肠病诊断 Download PDF

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CN117286238A
CN117286238A CN202311263442.0A CN202311263442A CN117286238A CN 117286238 A CN117286238 A CN 117286238A CN 202311263442 A CN202311263442 A CN 202311263442A CN 117286238 A CN117286238 A CN 117286238A
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ibd
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allele
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CN202311263442.0A
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D·P·麦戈文
李大林
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Original Assignee
Cedars Sinai Medical Center
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Abstract

本发明描述了预测受试者患炎性肠病(IBD)的高或低概率的方法，以及诊断受试者的炎性肠病(IBD)的方法。本发明进一步提供了鉴别与诸如IBD、CD和/或UC等疾病状况相关的基因/遗传基因座的方法。

Description

基于基因的炎性肠病诊断
本申请是申请日为2017年05月19日、申请号为201780044934.7、发明名称为“基于基因的炎性肠病诊断”的中国专利申请(其对应PCT申请的申请日为2017年05月19日、申请号为(PCT/US2017/033625)的分案申请。
关于联邦政府资助研究的声明
本发明是根据国立卫生研究院授予的第DK108140和DK062413号基金在政府支持下完成的。政府对本发明享有一定的权利。
技术领域
本发明涉及遗传学和医学。
背景技术
本文引用的所有出版物均通过引用而整体并入本文，其程度如同特别地且单独地指出每个单独的出版物或专利申请均通过引用而并入。以下描述包含可能有助于理解本发明的信息。这并非承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前请求保护的发明相关，或明确或暗含引用的任何出版物是现有技术。
克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)—特发性炎性肠病(IBD)的两种常见形式—是胃肠道的慢性、复发性炎性病症。每种形式均在二十至四十岁时达到发病的高峰年龄，并且在欧洲血统人群中的患病率平均约为每100,000人中100-150人(D.K.Podolsky,N Engl JMed 347,417(2002)；E.V.Loftus,Jr.,Gastroenterology 126,1504(2004))。尽管IBD的确切病因仍有待阐明，但一个广泛接受的假设是，普遍存在的共生肠细菌引发了介导遗传易感个体的肠组织损伤的不适当的、过度活跃的且持续的粘膜免疫应答(D.K.Podolsky,NEngl J Med 347,417(2002))。如通过德系犹太人中的IBD发病率增加、IBD的家族聚集以及单卵双胞胎中与异卵双胞胎中相比IBD一致性的增加所证明的，遗传因素在IBD发病机理中发挥重要作用(S.Vermeire,P.Rutgeerts,Genes Immun 6,637(2005))。CD和UC被认为是共有某些遗传易感性基因座，但在其他基因座处不同的相关病症。
因此，本领域需要确定其他可能有助于解释遗传风险、诊断和/或预测包括但不限于CD和/或UC的炎性肠病的易感性或针对炎性肠病的保护的基因、等位基因变体和/或单元型。
发明内容
本发明的各个实施方案提供了预测受试者患炎性肠病(IBD)的高或低概率的方法，其包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因后，预测该受试者患IBD的概率高；或者在未检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率低。
在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A或其组合。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括LRRC16A。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQ ID NO:341中的一个或多个。
在各个其他实施方案中，对受试者进行基因分型包括：从受试者获得样品；并针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对该样品进行基因分型。在其他实施方案中，对样品进行基因分型包括：使样品与对风险等位基因特异的寡核苷酸探针接触；在该寡核苷酸探针与该风险等位基因之间产生等位基因特异性杂交复合物；并且在检测到该等位基因特异性杂交复合物时，检测到该风险等位基因；或者在未检测到该等位基因特异性杂交复合物时，未检测到该风险等位基因。在一些实施方案中，所述寡核苷酸探针用荧光染料标记，并且其中检测等位基因特异性杂交复合物包括检测来自该寡核苷酸探针的荧光信号。在其他实施方案中，该寡核苷酸探针包含报告染料和猝灭染料。
在各个实施方案中，所述方法还包括在形成等位基因特异性杂交复合物后进行PCR扩增。
本发明的各个实施方案提供了诊断受试者中的炎性肠病(IBD)的方法，其包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；在检测到该风险等位基因时，在该受试者中诊断出IBD；并且对诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗该受试者的IBD。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A或其组合。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括LRRC16A。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQID NO:341中的一个或多个。在各个实施方案中，所述方法进一步包括向所述受试者提供IBD疗法。在一些实施方案中，该IBD疗法包括抗TNF疗法、抗TL1A疗法、结肠切除术或其组合。
本发明的各个实施方案提供了一种方法，其包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；在检测到该风险等位基因后，在该受试者中诊断出IBD；并且对诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗该受试者的IBD。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A或其组合。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括LRRC16A。在各个其他实施方案中，所述基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQ ID NO:341中的一个或多个。在各个实施方案中，所述方法进一步包括向所述受试者提供IBD疗法。在一些实施方案中，该IBD疗法包括抗TNF疗法、抗TL1A疗法、结肠切除术或其组合。
本发明的各个实施方案提供了鉴别与病况相关的基因/遗传基因座的方法，其包括：从该病况的群组的样品中获取遗传数据；对该遗传数据进行GLS转换，从而使该遗传数据去相关；对GLS转换的遗传数据进行基于基因的分析；并且鉴别与该病况相关的基因/遗传基因座。在各个实施方案中，所述病况是IBD、CD或UC，或其组合。在一些实施方案中，所述群组包括相关受试者或家族受试者。在其他实施方案中，所述遗传数据包括SNP基因型。在其他实施方案中，进行GLS转换包括根据函数 或其组合转换所述遗传数据。
在各个实施方案中，进行基于基因的分析包括基于独立或不相关受试者的假设应用基于基因的检验。在各个实施方案中，进行基于基因的分析包括应用C-alpha、SKAT、SKAT-CommonRare、CMC、WSS、可变阈值(Variable Threshold)或综合方法(ComprehensiveApproach)，或其组合。
附图说明
示例性实施方案在附图中示出。意在说明，本文公开的实施方案和附图被认为是说明性的而非限制性的。
图1A-1B根据本发明的各个实施方案，描述了基于单SNP的和基于基因的分析。
图2A-2B根据本发明的各个实施方案，描述了曼哈顿图。
图3根据本发明的各个实施方案，描述了曼哈顿图：排除了Jostin区域。
图4根据本发明的各个实施方案，描述了在我们的分析中鉴别的新基因/区域列表：SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1和TET2。
图5A-5B根据本发明的各个实施方案，描述了(A)与非IBD区域相比，在组蛋白标记中的机会增加，和(B)与已知的IBD SNP相比，在组蛋白标记中的机会增加。
图6A-6D根据本发明的各个实施方案，描述了TET2区域的详细检查：局部图(A)、SNP(B)、精细定位(C)和函数(D)。rs17035289是SEQ ID NO:333，rs2726518是SEQ ID NO:334。所有其他rs编号见表1。
图7A-7C根据本发明的各个实施方案，描述了LRRC16区域的详细检查：局部图(A)、局部图(B)和采用四个独立信号的精细定位(C)。
图8A-8C根据本发明的各个实施方案，描述了eQTL结果：SeeQTL(A)、Scandb(B)和GeneVar(C)。rs9358858是SEQ ID NO:335。所有其他rs编号见表1。
图9A-9C根据本发明的各个实施方案，描述了HIST1簇中第一部分的详细检查：基因(A)、局部信号(B)和采用三个独立信号的精细定位(P＝2.23E-25)(C)。rs2071303是SEQID NO:336，rs13198474是SEQ ID NO:337，rs198846是SEQ ID NO:338，而rs198854是SEQID NO:339。
图10A-10B根据本发明的各个实施方案，描述了eQTL分析：SCANdb(A)和BloodeQTL(B)。rs13198474是SEQ ID NO:337，rs198846是SEQ ID NO:338，而rs198854是SEQ IDNO:339。
图11A-11C根据本发明的各个实施方案，描述了HIST1簇中第二部分的详细检查：基因(A)、局部信号(B)和采用四个独立信号的精细定位(P＝3.25E-29)(C)。rs9295740是SEQ ID NO:340，而rs9461412是SEQ ID NO:341。
图12根据本发明的各个实施方案，描述了eQTL分析：SCANdb。
图13根据本发明的各个实施方案，描述了来自3个区域的独立信号：LRRC16、HIST1簇中的第一部分和HIST1簇中的第二部分。
具体实施方式
本文引用的所有参考文献均通过引用而整体并入本文，如同对其充分阐述。除非另有定义，否则本文使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。Allen等人,Remington:The Science and Practice of Pharmacy第22版,Pharmaceutical Press(2012年9月15日)；Hornyak等人,Introduction toNanoscience and Nanotechnology,CRC Press(2008)；Singleton和Sainsbury,Dictionary of Microbiology and Molecular Biology第3版,修订版,J.Wiley&Sons(NewYork,NY 2006)；Smith,March's Advanced Organic Chemistry Reactions,Mechanismsand Structure第7版,J.Wiley&Sons(New York,NY 2013)；Singleton,Dictionary of DNAand Genome Technology第3版,Wiley-Blackwell(2012年11月28日)；以及Green和Sambrook,Molecular Cloning:A Laboratory Manual第4版,Cold Spring HarborLaboratory Press(Cold Spring Harbor,NY 2012)为本领域技术人员提供了本申请中使用的许多术语的一般指导。有关如何制备抗体的参考文献，参见Greenfield,Antibodies ALaboratory Manual第2版,Cold Spring Harbor Press(Cold Spring Harbor NY,2013)；和Milstein,Derivation of specific antibody-producing tissue cultureand tumor lines by cell fusion,Eur.J.Immunol.1976年7月,6(7):511-9；Queen和Selick,Humanized immunoglobulins,美国专利号5,585,089(1996年12月)；以及Riechmann等人,Reshaping human antibodies for therapy,Nature 1988年3月24日,332(6162):323-7。
本领域技术人员将认识到，与本文所述的方法和材料相似或等同的许多方法和材料可用于实施本发明。从以下结合附图进行的详细描述中，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，附图以示例的方式图示了本发明实施方案的各种特征。实际上，本发明绝不限于所描述的方法和材料。为了方便起见，这里汇总了此处在说明书、实施例和所附权利要求书中使用的某些术语。
除非另有说明或从上下文中暗示，否则以下术语和短语包含下文提供的含义。除非另有明确说明，或者从上下文中显而易见，否则下文的术语和短语不排除该术语或短语在其所属领域中已经获得的含义。除非另有定义，否则本文使用的全部技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应理解，本发明不限于本文描述的具体方法、方案和试剂等，并且因此可以改变。提供本文使用的定义和术语是为了帮助描述具体的实施方案，并非意在限制请求保护的发明，因为本发明的范围仅由权利要求限定。
如本文所用的术语“包含”或“包括”用于提及对实施方案有用的组合物、方法和各个组分，但对于包含未指定的元素(无论是否有用)是开放性的。本领域技术人员将理解，通常，本文使用的术语一般意指“开放性”术语(例如，术语“包含”应被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”，等等)。尽管作为术语如包括、含有或具有的同义词，开放式术语“包含”在本文中用于描述和请求保护发明、本发明或其实施方案，但也可替代地使用如“由......组成”或“基本上由......组成”之类的替代性术语进行描述。
除非另有说明，否则在描述本申请的具体实施方案的上下文中(特别是在权利要求书的上下文中)使用的术语“一个”、“一种”和“该”以及类似的参考术语可以被解释为涵盖单数和复数。本文对数值范围的陈述仅意在用作单独提及落入该范围内的每个单独数值的速记方法。除非本文另外指出，否则每个单独的数值都被并入说明书中，就好像它在本文中被单独叙述一样。除非在本文中另有指示或者与上下文明显矛盾，否则本文描述的所有方法均可以以任何合适的顺序进行。任意和全部实例或关于本文某些实施方案提供的示例性语言(例如“如”)的使用仅意在更好地说明本申请，而不对本申请的另外请求保护的范围进行限制。缩写“例如(e.g.)”是从拉丁文例如(exempli gratia)中得到的，并且在本文中用来指示非限制性实例。因此，缩写“例如(e.g.)”与术语“例如(for example)”是同义的。说明书中的任何语言都不应被解释为指示对于实施本申请必需的任何非请求保护的要素。
如本文所用的，术语“治疗”、“处理”或“改善”在提及疾病、病症或医学病况中使用时是指治疗性处理和预防或预防性措施，其目的在于阻止、逆转、缓解、改善、抑制、减轻、减缓或停止症状或病况的进展或严重程度。术语“治疗”包括减轻或缓解病况的至少一种不利影响或症状。如果一种或多种症状或临床标志物减少，则治疗通常是“有效的”。或者，如果疾病、病症或医学病况的进展减少或停止，则治疗是“有效的”。也就是说，“治疗”不仅包括症状或标志物的改善，而且还包括停止或至少减缓在没有治疗的情况下可以预期的症状的进展或恶化。此外，“治疗”可意指追求或获得有益的结果，或者意指即使治疗最终不成功但降低了个体发展病况的可能性。需要治疗的受试者包括已经患有病况的受试者，以及易患该病况的受试者或者有待预防该病况的受试者。
“有益的结果”或“期望的结果”可以包括但绝不限于减轻或缓解疾病状况的严重程度、防止疾病状况恶化、治愈疾病状况、阻止疾病状况发展、降低患者发展疾病状况的可能性、降低发病率和死亡率，以及延长患者的寿命或预期寿命。作为非限制性实例，“有益的结果”或“期望的结果”可以是缓解一种或多种症状、减少缺陷程度、使肠炎症和/或纤维化状态稳定(即不恶化)、延缓或减缓肠炎症和/或纤维化，以及改善或减轻与肠炎症和/或纤维化相关的症状。
如本文所用的“疾病”、“病况”和“疾病状况”可以包括但绝不限于任何形式的肠炎症或肠炎症相关病况、疾病或病症，例如肠炎症、肠纤维化、炎性肠病(IBD)、克罗恩病(CD)、溃疡性结肠炎(UC)、结肠炎、急性结肠炎和慢性结肠炎。
预测受试者患炎性肠病(IBD)的高或低概率的方法，包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率高；或者在未检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率低。
如本文所用，“风险变体”是指这样的等位基因：相对于没有风险变体的个体，其存在与对包括但不限于克罗恩病和溃疡性结肠炎的炎性肠病的易感性增加相关。
如本文所用，“高概率”是指相对于没有风险变体的个体，当个体中存在风险变体时，对炎性肠病的易感性增加。
如本文所用，“低概率”是指相对于有风险变体的个体，当个体中不存在风险变体时，对炎性肠病的易感性降低。
如本文所用的，术语“施用”是指通过某种方法或途径将本文所公开的药剂置于受试者体内，所述方法或途径导致所述药剂至少部分定位在期望的部位。“施用途径”可以指本领域已知的任何施用途径，包括但不限于气雾剂、经鼻、口服、经粘膜、经皮、肠胃外、肠内、局部或区域的。“肠胃外”是指通常与注射有关的施用途径，包括颅内、心室内、鞘内、硬膜外、硬膜内、眶内、输注、动脉内、囊内、心内、皮内、肌内、腹膜内、肺内、脊柱内、胸骨内、鞘内、子宫内、静脉内、蛛网膜下、包膜下、皮下、经粘膜或经气管。通过肠胃外途径，组合物可以是用于输注或注射的溶液或悬浮液的形式，或者是冻干粉末。通过肠内途径，药物组合物可以是允许控制释放的片剂、凝胶胶囊、糖衣片剂、糖浆剂、悬浮液、溶液、粉末、颗粒、乳剂、微球或纳米球或脂质囊泡或聚合物囊泡的形式。通过局部途径，药物组合物可以是气雾剂、洗剂、乳膏、凝胶、软膏、悬浮液、溶液或乳剂的形式。根据本发明，“施用”可以是自我施用。例如，受试者消耗本文公开的组合物被认为是“施用”。
如本文所用的术语“样品”或“生物样品”表示从生物有机体取得或分离的样品，例如来自受试者的血液样品。示例性的生物样品包括但不限于脸颊拭子；粘液；全血、血液、血清；血浆；尿液；唾液；精液；淋巴；粪便提取物；痰液；其他体液或生物流体；细胞样品；和/或组织样品等。该术语还包括上述样品的混合物。术语“样品”还包括未处理或预处理(或预加工)的生物样品。在一些实施方案中，样品可以包含来自受试者的一个或多个细胞。
如本文所用的，“受试者”是指人或动物。通常，该动物是脊椎动物，如灵长类动物、啮齿类动物、家畜或狩猎动物。灵长类动物包括黑猩猩、食蟹猴、蜘蛛猴和猕猴，例如恒河猴。啮齿类动物包括小鼠、大鼠、土拨鼠、雪貂、兔子和仓鼠。家畜和狩猎动物包括牛、马、猪、鹿、野牛、水牛、猫科物种例如家猫，以及犬科物种例如狗、狐狸、狼。术语“患者”、“个体”和“受试者”在本文中可互换使用。在一个实施方案中，所述受试者为哺乳动物。该哺乳动物可以是人、非人灵长类动物、小鼠、大鼠、狗、猫、马或牛，但不限于这些实例。另外，本文所述的方法可用于治疗驯养动物和/或宠物。
如本文使用的“哺乳动物”是指哺乳动物纲的任何成员，包括但不限于人和非人灵长类动物，如黑猩猩和其他猿和猴物种；农场动物，如牛、绵羊、猪、山羊和马；家养哺乳动物，如狗和猫；实验室动物，包括啮齿类动物，如小鼠、大鼠和豚鼠，等等。该术语不指示特定的年龄或性别。因此，成年和新生儿受试者以及胎儿(无论是雄性还是雌性)都被包含在该术语的范围内。
受试者可以是先前已经被诊断或确定为患有或具有需要治疗的病况(例如肠炎症和/或纤维化、IBD、CD、UC、结肠炎、急性结肠炎和慢性结肠炎)或与该病况相关的一种或多种并发症，并且可选地已经经历了针对该病况或与该病况相关的一种或多种并发症的治疗的受试者。或者，受试者也可以是先前未被诊断为患有病况或与该病况相关的一种或多种并发症的受试者。例如，受试者可以是表现出病况的一种或多种危险因素或与该病况相关的一种或多种并发症的受试者，或没有表现出危险因素的受试者。针对特定病况“需要治疗的受试者”可以是怀疑患有该病况、被诊断为患有该病况、已经针对该病况进行治疗或正在针对该病况进行治疗、未针对该病况进行治疗或处于发展该病况的风险中的受试者。
术语“统计上显著的”或“显著地”是指存在差异的统计学证据。它被定义为当零假设实际为真时做出拒绝零假设的决定的可能性。通常使用p值来作出该决定。
如本文所用的，某一群体中的“疾病的几率”(“a disease’s Odds”或“Odds of adisease”)被定义为该群体中疾病概率与非疾病概率之间的比率(即，疾病的几率＝疾病概率/非疾病概率)。
如本文所用的，关于疾病的“风险等位基因的比值比(OR)”(“arisk allele’sOdds Ratio(OR)”或“Odds Ratio(OR)of a risk allele”)被定义为风险等位基因携带者群体中的疾病几率与风险等位基因非携带者群体中的疾病几率之间的比率。(即，风险等位基因的OR＝携带者中的疾病几率/非携带者中的疾病几率)。
本发明的方法
本发明提供了鉴别与诸如IBD等病况相关的基因/遗传基因座的方法。这些基因/遗传基因座的鉴别可用于就IBD而言对群体的风险分层。我们可以在出生时使用这样的工具来鉴别有IBD风险的人群，目的是通过提供可以调节环境表观遗传因素的预防性干预来影响该人群。本发明还提供了诊断IBD的方法以及将IBD治疗计划个体化为精确医学途径的方法。
预测
本发明的各个实施方案提供了预测受试者患炎性肠病(IBD)的高或低概率的方法，其包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率高；或者在未检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率低。
在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括LRRC16A。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQ ID NO:341中的一个或多个。
在各个其他实施方案中，对受试者进行基因分型包括：从受试者获得样品；并且针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对样品进行基因分型。在其他实施方案中，对样品进行基因分型包括：使样品与对风险等位基因特异的寡核苷酸探针接触；在该寡核苷酸探针与该风险等位基因之间产生等位基因特异性杂交复合物；并且在检测到该等位基因特异性杂交复合物时，检测到该风险等位基因；或者在未检测到该等位基因特异性杂交复合物时，未检测到到风险等位基因。在一些实施方案中，所述寡核苷酸探针用荧光染料标记，并且其中检测等位基因特异性杂交复合物包括检测来自该寡核苷酸探针的荧光信号。在其他实施方案中，该寡核苷酸探针包含报告染料和猝灭染料。
在各个实施方案中，所述方法进一步包括在形成等位基因特异性杂交复合物后进行PCR扩增。
本发明的各个实施方案提供了预测受试者患炎性肠病(IBD)的高或低概率的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率高；或者在未检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率低。
本发明的各个实施方案提供了预测受试者患炎性肠病(IBD)的高概率的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率高。
本发明的各个实施方案提供了预测受试者患炎性肠病(IBD)的低概率的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在未检测到该风险等位基因时，预测该受试者患IBD的概率低。
根据本发明，患IBD的高或低概率意味着与受试者所属的一般群体相比，受试者患IBD的可能性更高或更低。
诊断
本发明的各个实施方案提供了诊断受试者的炎性肠病(IBD)的方法，其包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；在检测到该风险等位基因时，在该受试者中诊断出IBD；并且向诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗该受试者中的IBD。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括LRRC16A。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQ ID NO:341中的一个或多个。在一些实施方案中，该IBD疗法包括抗TNF疗法、抗TL1A疗法、结肠切除术或其组合。
本发明的各个实施方案提供了一种方法，其包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；在检测到该风险等位基因时，在该受试者中诊断出IBD；并且向诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗该受试者的IBD。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括LRRC16A。在各种其他实施方案中，该基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQ ID NO:341中的一个或多个。在各个实施方案中，所述方法进一步包括向受试者提供IBD疗法。在一些实施方案中，该IBD疗法包括抗TNF疗法、抗TL1A疗法、结肠切除术或其组合。
本发明的各个实施方案提供了鉴别受试者对炎性肠病(IBD)的易感性或鉴别针对IBD的保护的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，鉴别出该受试者对IBD的易感性；或者在未检测到该风险等位基因时，鉴别出该受试者针对IBD的保护。
本发明的各个实施方案提供了鉴别受试者对炎性肠病(IBD)的易感性的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，鉴别出该受试者对IBD的易感性。
本发明的各个实施方案提供了鉴别受试者针对炎性肠病(IBD)的保护的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并在未检测到该风险等位基因时，鉴别出该受试者针对IBD的保护。
根据本发明，对IBD的易感性意味着与受试者所属的一般群体相比，受试者患IBD的可能性更大。根据本发明，针对IBD的保护意味着与受试者所属的一般群体相比，受试者患IBD的可能性更小。
本发明的各个实施方案提供了诊断受试者的炎性肠病(IBD)的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，在该受试者中诊断出IBD；或者在未检测到该风险等位基因时，在该受试者中未诊断出IBD。
本发明的各个实施方案提供了诊断受试者的炎性肠病(IBD)的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；检测该风险等位基因；并诊断该受试者的IBD。
本发明的各个实施方案提供了治疗受试者的炎性肠病(IBD)的方法。该方法包括：向受试者施用IBD疗法，其中根据本文所述的方法诊断该受试者患有IBD，从而治疗该受试者的IBD。在各个实施方案中，该方法进一步包括向该受试者提供IBD疗法。
本发明的各个实施方案提供了治疗受试者的炎性肠病(IBD)的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，向该受试者施用IBD疗法；或者在未检测到该风险等位基因时，不向该受试者施用IBD疗法。在各个实施方案中，该方法进一步包括向该受试者提供IBD疗法。
本发明的各个实施方案提供了治疗受试者的炎性肠病(IBD)的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；检测该风险等位基因；并向该受试者施用IBD疗法，从而治疗该受试者的IBD。在各个实施方案中，该方法进一步包括向该受试者提供IBD疗法。
本发明的各个实施方案提供了向受试者施用炎性肠病(IBD)疗法的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且在检测到该风险等位基因时，向该受试者施用IBD疗法；或者在未检测到该风险等位基因时，不向该受试者施用IBD疗法。
本发明的各个实施方案提供了向受试者施用炎性肠病(IBD)疗法的方法。该方法包括：针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；检测该风险等位基因；并向该受试者施用IBD疗法。
在各个实施方案中，所述IBD疗法包括抗TNF疗法、抗TL1A疗法或结肠切除术，或其组合。在一些实施方案中，该IBD疗法是抗TNF抗体。在一些实施方案中，该IBD疗法是抗TL1A抗体。在一些实施方案中，该IBD疗法是结肠切除术。
在各个实施方案中，所述受试者是人。在一些实施方案中，该受试者是儿童。在一些实施方案中，该受试者是青少年。在其他实施方案中，该受试者是成人。在各个实施方案中，所述IBD是克罗恩病(CD)或溃疡性结肠炎(UC)。
在各个实施方案中，所述样品是面颊拭子；粘液；全血；血液；血清；血浆；尿液；唾液；精液；淋巴；粪便提取物；痰液；其他体液或生物流体；细胞样品；或组织样品；或其组合。在各个实施方案中，该样品包含来自个体的核酸。在一些实施方案中，该核酸包含基因组DNA。在各个实施方案中，该样品是体液。在一些实施方案中，该体液是全血、血浆、唾液、粘液或面颊拭子。在各个实施方案中，该样品是细胞或组织。在一些实施方案中，该细胞是血细胞。在一些实施方案中，该细胞是从受试者获得并用EB病毒转化的血细胞系(例如，淋巴母细胞样细胞系)。
在各个实施方案中，所述基因/遗传基因座包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14个或更多个或全部基因/遗传基因座。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括LRRC16A。每个基因可包含以下序列：SLC26A4(SEQ ID NO:1-6)；DLG4(SEQ ID NO:7)；GIPR(SEQ ID NO:8-27)；ZHX3(SEQID NO:28-30)；TNRC6B(SEQ ID NO:31-38)；CDK6(SEQ ID NO:39-40)；PRR5L(SEQ ID NO:41-54)；WNT2B(SEQ ID NO:55-58)；LRRC16A(SEQ ID NO:59-75、335)；HIST1簇(所有组蛋白簇1基因——SEQ ID NO:76-173、338、339)；GTF2IRD2B(SEQ ID NO:174-180)；ETS1(SEQ IDNO:181-325)；SLC5A1(SEQ ID NO:326-327)；和TET2(SEQ ID NO:328-332、334)。
在各个实施方案中，所述风险等位基因包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个或全部风险等位基因。在各个实施方案中，该风险等位基因包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、99或100个或更多个或全部风险等位基因。在各个实施方案中，该风险等位基因包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的N个风险等位基因，并且其中N是不大于341的正整数(即，1≤N≤341)。在各个实施方案中，该风险等位基因包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-45、45-50、50-55、55-60、60-65、65-70、70-75、75-80、80-85、85-90、90-95或95-100个风险等位基因。在各个实施方案中，该风险等位基因包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的100-105、105-110、110-115、115-120、120-125、125-130、130-135、135-140、140-145、145-150、150-155、155-160、160-165、165-170、170-175、175-180、180-185、185-190、190-195或195-200个风险等位基因。在各个实施方案中，该风险等位基因包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的200-205、205-210、210-215、215-220、220-225、325-230、230-235、235-240、240-245、245-250、250-255、255-260、260-265、265-270、270-275、275-280、280-285、285-290、290-295或295-300个风险等位基因。在各个实施方案中，该风险等位基因包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的300-305、305-310、310-315、315-320、320-325、325-330或330-341个风险等位基因。
在一些实施方案中，受试者的基因型可以从先前对受试者进行的遗传或基因组试验获得，而这些先前的试验不是特别针对IBD或任何病况进行的。例如，受试者的基因型可以从分析该受试者的基因组测序结果获得，或者从存储该受试者的个人遗传或基因组信息的数据库获得。在这些实施方案中，对受试者进行基因分型不需要对该受试者进行实验室试验，因为其涉及获取和分析已经可以获得的数据。在其他实施方案中，例如，当个人遗传或基因组信息不可获得时，或者当受试者或医生需要新的实验室试验时，对受试者进行基因分型需要对该受试者进行实验室试验。
在本发明的各个实施方案中，对受试者进行基因分型包括：从受试者获得样品；并针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对该样品进行基因分型。
在一些实施方案中，对样品进行基因分型包括：使样品与对风险等位基因特异的寡核苷酸探针接触；在该寡核苷酸探针与该风险等位基因之间产生等位基因特异性杂交复合物；并且在检测到该等位基因特异性杂交复合物时，检测到该风险等位基因；或者在未检测到该等位基因特异性杂交复合物时，未检测到该风险等位基因。在各个实施方案中，该寡核苷酸探针用荧光染料标记，并且其中检测等位基因特异性杂交复合物包括检测来自该寡核苷酸探针的荧光信号。在各个实施方案中，该寡核苷酸探针包含报告染料和猝灭染料。在某些实施方案中，所述方法还包括在形成等位基因特异性杂交复合物后进行PCR扩增。在各个实施方案中，检测等位基因特异性杂交复合物包括检测该等位基因特异性杂交复合物的电泳迁移率。
在各个实施方案中，对样品进行基因分型包括通过以下方式检测该样品中的SNP等位基因：使样品与特异性结合该SNP等位基因的检测剂接触；并检测该检测试剂与该SNP等位基因之间的结合水平。等位基因可通过基因分型试验、PCR、逆转录PCR、实时PCR、微阵列、DNA测序和RNA测序技术来检测。
本发明的各个实施方案提供了一种组合物。在各个实施方案中，该组合物包含与一个或多个基因/遗传基因座处的一个或多个等位基因特异性结合的一种或多种检测剂。该组合物可用于鉴别与病况相关的基因/遗传基因座，和/或预测患IBD的低或高概率，和/或预测对IBD的易感性或针对IBD的保护，和/或诊断IBD，和/或治疗IBD，和/或指导IBD疗法的施用。
在各个实施方案中，所述检测剂是寡核苷酸探针、核酸、DNA、RNA、适体、肽、蛋白质、抗体、亲和力多聚体(avimer)或小分子，或其组合。在一些实施方案中，该检测剂是针对SNP等位基因的等位基因特异性寡核苷酸探针。在各个实施方案中，通过使用微阵列来检测SNP等位基因。在一些实施方案中，该微阵列是寡核苷酸微阵列、DNA微阵列、cDNA微阵列、RNA微阵列、肽微阵列、蛋白质微阵列或抗体微阵列，或其组合。
在各个实施方案中，检测SNP等位基因包括：使样品与针对SNP等位基因的一个或多个等位基因特异性寡核苷酸探针接触；通过SNP等位基因与所述等位基因特异性寡核苷酸探针之间的等位基因特异性结合生成双链杂交复合物；并检测通过SNP等位基因与所述等位基因特异性寡核苷酸探针之间的等位基因特异性结合而新生成的双链杂交复合物。在一些实施方案中，所述方法进一步包括进行该双链杂交复合物的PCR扩增。
在各个实施方案中，本发明为每个等位基因(例如，表1中列出的主要等位基因、次要等位基因、风险等位基因和非风险等位基因)提供了等位基因特异性寡核苷酸探针。根据本发明，所述等位基因特异性寡核苷酸探针可包含约10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-45或45-50个核苷酸；它们要么等同于要么互补于包含本文所公开的SNP的多态性位点的序列段；并且它们对于该多态性位点处的一个或另一个等位基因是特异性的。作为非限制性实例，rs10247487在其多态性位置(例如，以下示例性序列(SEQ ID NO:1)的核苷酸501处的“Y”)处具有T或C等位基因(在正向链的背景下)。
CCTAAGGAAG TTCTAGACTA GTGTTTCATG GAGCCCATTC TTTTAAATTA AAAGTAGCCA 60
TTTAAAAAAA TTAAAGTCCC AGAAAATGAC CATTAGAATA TGCAATTTAA AAATAGCAAA 120
TAAAACAAAC TAAGGTTTTT TTGAACAGAT ATATAGAAAC AAAATTTCAC TTAGTTTACA 180
ATATAAACAT GCATTTCACA TTAGCATTAA AATGCTATTG TGATTTATCT CTCTTTCAAA 240
TACTATTGCC TCTACTTACA CAATCATATT TGTCCTTTCG CCACAATCTG CCTATTTCAG 300
CAAACTGCAT CAGCATTCCC TTTAAGTTTC CCAATGCTAA AGCTGCCAGG ACGGACTGTG 360
AAAAACACAA ACATCAGATG TACTTTAAGT TAATGAAATA AACCACAGGG
AAGCAAAGGT 420
GAAGGCTATA GATAAGTGTG TGCTTTAAAG GGCCTCAAAG CAAATCAAAG CATTACACCC 480
TTTTCCGGTG TGCGATGCCA YGCAAGACAC ACCAGAACTG GGACTCTGAC CTGTTCCTAT 540
GAATGACTTT GTCCCCACAA CAGTGACAAG GCCTAGGCTG CTCTTGTGAT TATGAGATAG 600
ATGATCTGAT GGCGTTTAGT AGCCTGCACC TTGGGACAGA GAAAGGCAGA CCTTCAGACC 660
TATGACAGAC TAACATTTGG AATAAATTCC TCCCAAGCAG AGACAGTCTA ATGTGTGTTT 720
GTTTATTGGA GTCAAGGAGA TGGGGGTTGC TCTTTGTTAA AAAAAAAAAT AGCTTGGGAA 780
GCTTGAGGTC CTGGAATGAG ATGACTTGAG GCGGGCTTTC TGGGACAGCA TGAAACATAT 840
CTATCTAGTT CCTGCTATAT CCCCAGAACC TACTATGTTA AATGCATACA GGAGGGGCTT 900
TAAAATTAGT CAGTGAATGA GTGGCTGAGC CAATGAATGA ATATTTCCCA GGCCAGTACT 960
AATCCCTACA GCCAAGCTTC AGACTTCCAA TTCTTCCACA G 1001
因此，作为非限制性实例，针对rs10247487的T等位基因的等位基因特异性寡核苷酸探针可包含21个核苷酸；并且这21个核苷酸与上述示例性序列的序列段481-501、482-502、483-503、484-504、485-505、486-506、487-507、488-508、489-509、490 -511、491-511、492-512、493-513、494-514、495-515、496-516、497-517、498-518、499-519、500-520或501-521相同或互补，其中核苷酸501被设定为T等位基因。反之亦然，作为非限制性实例，针对rs10247487的C等位基因的等位基因特异性寡核苷酸探针可包含21个核苷酸；并且这21个核苷酸与上述示例性序列的序列段481-501、482-502、483-503、484-504、485-505、486-506、487-507、488-508、489-509、490-511、491-511、492-512、493-513、494-514、495-515、496-516、497-517、498-518、499-519、500-520或501-521相同或互补，其中核苷酸501被设定为C等位基因。
在各个实施方案中，所述等位基因特异性寡核苷酸探针用一种或多种荧光染料标记，并且其中检测双链杂交复合物包括检测来自荧光染料的荧光信号。在一些实施方案中，所述等位基因特异性寡核苷酸探针用报告染料和猝灭染料标记。在一些实施方案中，检测双链杂交复合物包括检测该双链杂交复合物的电泳迁移率。
可以使用多种方法检测变异等位基因或单元型的存在或缺失。例如，来自个体的核酸的酶促扩增可用于获得核酸，以供后续分析。变异等位基因或单元型的存在或缺失也可以直接从个体的核酸确定，而无需酶促扩增。
检测变异等位基因或单元型的存在或缺失可涉及通过聚合酶链反应扩增个体的核酸。使用聚合酶链反应扩增核酸是本领域熟知的(参见，例如，Mullis等人(编著),ThePolymerase Chain Reaction,Birkhauser,Boston,(1994))。
对来自个体的核酸的分析，无论是否扩增，都可以使用各种技术中的任何技术来进行。有用的技术包括但不限于基于聚合酶链反应的分析、序列分析和电泳分析。如本文所用，术语“核酸”是指多核苷酸，如单链或双链DNA或RNA分子，包括例如基因组DNA、cDNA和mRNA。术语核酸包括天然和合成来源的核酸分子，以及代表天然核酸分子的有义链或反义链或两者的线性、环状或分支构型的分子。
可从Applied Biosystems获得的TaqmanB等位基因鉴别分析可用于确定变异等位基因的存在或缺失。在TaqmanB等位基因鉴别分析中，构建了针对每个等位基因的特异性、荧光、染料标记的探针。该探针含有不同的荧光报告染料，如FAM和VICTM，以区分每个等位基因的扩增。此外，每个探针在一端具有猝灭染料，该猝灭染料通过荧光共振能量转移(FRET)猝灭荧光。在PCR过程中，每个探针与来自个体的核酸中的互补序列特异性退火。利用Taq聚合酶的5'核酸酶活性仅切割与等位基因杂交的探针。切割将报告染料与猝灭染料分离，导致报告染料的荧光增加。因此，通过PCR扩增产生的荧光信号表明样品中存在哪些等位基因。探针与等位基因之间的错配降低了探针杂交和Taq聚合酶切割的效率，导致荧光信号很少，甚至没有。例如，如Kutyavin等人,3’-minor groove binder-DNA probesincrease sequence specificity at PCR extension temperature,Nucleic AcidsResearch 28:655-661(2000)所述，通过将DNA小沟结合物(MGB)基团与DNA探针缀合，可以实现等位基因鉴别分析中改进的特异性。小沟结合物包括但不限于诸如二氢环吡咯并吲哚三肽(DPI)等化合物。
序列分析也可用于确定变异等位基因或单元型的存在或缺失。
限制性片段长度多态性(RFLP)分析也可用于确定特定等位基因的存在或缺失(Jarcho等人,在Dracopoli等人,Current Protocols in Human Genetics pages 2.7.1-2.7.5,John Wiley&Sons,New York中；Innis等人(编著),PCR Protocols,San Diego:Academic Press,Inc.(1990))。如本文所用，限制性片段长度多态性分析是使用限制酶区分遗传多态性的任何方法，限制酶是催化核酸降解并识别特定碱基序列(通常是回文序列或反向重复)的内切核酸酶。本领域技术人员理解，RFLP分析的使用取决于能够区分多态性位点处的两个等位基因的酶。
等位基因特异性寡核苷酸杂交也可用于检测变异等位基因或单元型。等位基因特异性寡核苷酸杂交基于使用标记的寡核苷酸探针，该探针具有例如与包含变异等位基因或单元型的序列完全互补的序列。在适当条件下，等位基因特异性探针与含有变异等位基因或单元型的核酸杂交，但不与和该探针相比有一个或多个核苷酸错配的其他等位基因或单元型杂交。如果需要，也可以使用与备选等位基因匹配的第二等位基因特异性寡核苷酸探针。类似地，通过使用与变异等位基因或单元型的核苷酸序列完全互补，但与其他等位基因或单元型相比有一个或多个错配的等位基因特异性寡核苷酸引物，可以利用等位基因特异性寡核苷酸扩增技术来选择性扩增例如变异等位基因或单元型(Mullis等人，同上，(1994))。本领域技术人员理解，区分变异等位基因或单元型与其他等位基因或单元型的一个或多个核苷酸错配优选位于将在等位基因特异性寡核苷酸杂交中使用的等位基因特异性寡核苷酸引物的中心。相反，将在PCR扩增中使用的等位基因特异性寡核苷酸引物优选在引物的3'末端含有一个或多个区分变异等位基因或单元型与其他等位基因的核苷酸错配。
异源双链泳动分析(HMA)是另一种众所周知的测定法，其可用于检测变异等位基因或单元型。HMA可用于检测多态性序列的存在，因为与完全碱基配对的双链体的迁移率相比，携带错配的DNA双链体在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率降低(Delwart等人,Science 262:1257-1261(1993)；White等人,Genomics 12:301-306(1992))。
单链构象多态性(SSCP)技术也可用于检测变异等位基因或单元型的存在或缺失(参见Hayashi,K.,Methods Applic.1:34-38(1991))。该技术可用来基于在非变性凝胶电泳上产生改变的电泳迁移率的单链DNA二级结构差异检测突变。通过将测试片段的电泳图谱与含有已知等位基因的相应标准片段进行比较，来检测多态性片段。
变性梯度凝胶电泳(DGGE)也可用于检测变异等位基因或单元型。在DGGE中，双链DNA在含有浓度不断增加的变性剂的凝胶中电泳；由错配的等位基因组成的双链片段具有更快解链的区段，导致这些片段与完全互补的序列相比不同地迁移(Sheffield等人,“Identifying DNA Polymorphisms by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis”，在Innis等人,同上,1990)。
可用于确定变异等位基因或单元型的存在或缺失的其他分子方法是本领域已知的，并且在本发明的方法中有用。用于确定变异等位基因或单元型的存在或缺失的其他众所周知的方法包括自动化测序和RNA酶错配技术(Winter等人,Proc.Natl.Acad.Sci.82:7575-7579(1985))。此外，本领域技术人员理解，在需要确定多个等位基因或单元型的存在或缺失时，可以通过分子方法的任何组合来检测单独的等位基因或单元型。通常，参见Birren等人(编著)Genome Analysis:A Laboratory Manual Volume 1(Analyzing DNA)New York,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1997)。此外，本领域技术人员理解，可以在单独的反应中或在单个反应中检测多个等位基因(“多重”测定)。鉴于以上所述，本领域技术人员认识到，可以使用上述公知的测定法或另一种本领域公认的遗传测定法中的一种或任何组合来实施本发明的方法。
基因鉴别
本发明的各个实施方案提供了鉴别与病况相关的基因/遗传基因座的方法，其包括：从该病况的群组的样品中获取遗传数据；对该遗传数据进行GLS转换，从而使该遗传数据去相关；对GLS转换的遗传数据进行基于基因的分析；并鉴别与该病况相关的基因/遗传基因座。在各个实施方案中，该病况是IBD、CD或UC，或其组合。在一些实施方案中，该群组包括相关受试者或家族受试者。在其他实施方案中，该遗传数据包括SNP基因型。在其他实施方案中，进行GLS转换包括根据函数 或其组合转换该遗传数据。
在各个实施方案中，进行基于基因的分析包括基于独立或不相关受试者的假设应用基于基因的检验。在各个实施方案中，进行基于基因的分析包括应用C-alpha、SKAT、SKAT-CommonRare、CMC、WSS、可变阈值或综合方法，或其组合。
本发明的各个实施方案提供了鉴别与病况相关的基因/遗传基因座的方法。该方法包括：从该病况的群组的样品中获取遗传数据；对该遗传数据进行GLS转换，从而使该遗传数据去相关；对GLS转换的遗传数据进行基于基因的分析；并鉴别与该病况相关的基因/遗传基因座。在各个实施方案中，该病况是IBD、CD或UC，或其组合。
在各个实施方案中，所述群组包括相关受试者或家族受试者。在一些实施方案中，该群组包括被诊断患有所述病况的病例。在一些实施方案中，该群组包括健康或未被诊断患有该病况的对照受试者。在各个实施方案中，所述遗传数据包括SNP基因型。
在各个实施方案中，进行GLS转换包括根据上述函数(5)-(8)转换所述遗传数据。在各个实施方案中，进行基于基因的分析包括基于独立或不相关受试者的假设应用基于基因的检验。在各个实施方案中，进行基于基因的分析包括应用C-alpha、SKAT、SKAT-CommonRare、CMC、WSS、可变阈值或综合方法，或其组合。
本发明的试剂盒
本发明的各个实施方案还提供了一种试剂盒。该试剂盒可以由或可以基本上由以下成分组成，或可以包含以下成分：用于检测一个或多个基因/遗传基因座处的一个或多个等位基因的一种或多种检测剂；使用该试剂鉴别与病况相关的基因/遗传基因座，和/或预测患IBD的低或高概率，和/或预测对IBD的易感性或针对IBD的保护，和/或诊断IBD，和/或治疗IBD，和/或指导IBD疗法施用的说明书。在一些实施方案中，所述一个或多个等位基因是与IBD相关的风险等位基因。
本发明的各个实施方案还提供了一种试剂盒。该试剂盒可以由或可以基本上由以下成分组成，或可以包含以下成分：用于检测一个或多个基因/遗传基因座处的一个或多个等位基因的一种或多种检测剂；使用该试剂鉴别与病况相关的基因/遗传基因座的说明书。在各个实施方案中，该试剂盒还包含从该病况的群组获得的样品。在各个实施方案中，该病况是IBD、克罗恩病(CD)或溃疡性结肠炎(UC)。
本发明的各个实施方案还提供了一种试剂盒。该试剂盒可以由或可以基本上由以下成分组成，或可以包含以下成分：用于检测一个或多个基因/遗传基因座处的一个或多个风险等位基因的一种或多种检测试剂；使用该药剂预测患IBD的低或高概率，和/或预测对IBD的易感性或针对IBD的保护，和/或诊断IBD，和/或治疗IBD，和/或指导IBD疗法施用的说明书。在各个实施方案中，所述风险等位基因与IBD相关。在各个实施方案中，所述试剂盒进一步包含从期望预后和/或诊断和/或治疗IBD的受试者获得的样品。在各个实施方案中，该IBD是克罗恩病(CD)或溃疡性结肠炎(UC)。
在各个实施方案中，所述一个或多个基因/遗传基因座包括表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14个或更多个或全部基因/遗传基因座。在各个实施方案中，所述一个或多个基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。在各个实施方案中，所述一个或多个基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A，或其组合。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括ETS1。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括CDK6。在各个实施方案中，该基因/遗传基因座包括LRRC16A。
在各个实施方案中，所述试剂盒进一步包含IBD疗法。IBD疗法的实例包括但不限于抗TNF疗法和抗TL1A疗法。在一些实施方案中，该IBD疗法是抗TNF抗体。在一些实施方案中，该IBD疗法是抗TL1A抗体。
所述试剂盒是材料或组分的装配体，包括至少一个本发明的元件或模块。在各个实施方案中，所述一种或多种检测剂与一个或多个SNP等位基因特异性结合。在一些实施方案中，所述一个或多个SNP等位基因可以是主要等位基因、次要等位基因或两者兼有。在一些实施方案中，所述一个或多个SNP等位基因可以是风险等位基因、非风险等位基因或保护等位基因，或其组合。
在一些实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的一个或多个风险等位基因特异性结合。在一些实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个或全部风险等位基因特异性结合。在各个实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、99或100个或更多个或全部风险等位基因特异性结合。在一些实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中列出的N个风险等位基因特异性结合，并且其中N是不大于341的正整数(即，1≤N≤341)。在各个实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的1-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-45、45-50、50-55、55-60、60-65、65-70、70-75、75-80、80-85、85-90、90-95或95-100个风险等位基因特异性结合。在各个实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的100-105、105-110、110-115、115-120、120-125、125-130、130-135、135-140、140-145、145-150、150-155、155-160、160-165、165-170、170-175、175-180、180-185、185-190、190-195或195-200个风险等位基因特异性结合。在各个实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中作为SEQ ID NO:1-341列出的200-205、205-210、210-215、215-220、220-225、325-230、230-235、235-240、240-245、245-250、250-255、255-260、260-265、265-270、270-275、275-280、280-285、285-290、290-295或295-300个风险等位基因特异性结合。在各个实施方案中，所述一种或多种检测剂与表1中作为SEQID NO:1-341列出的300-305、305-310、310-315、315-320、320-325、325-330、330-335、335-340、340-341个风险等位基因特异性结合。
在各个实施方案中，应用所述一种或多种检测剂，以接触从受试者获得的生物样品；并检测所述一种或多种检测剂与所述一个或多个等位基因之间的结合水平。在一些实施方案中，所述一种或多种检测剂是寡核苷酸探针、核酸、DNA、RNA、肽、蛋白质、抗体、适体或小分子，或其组合。在各个实施方案中，使用微阵列检测该结合水平。在一些实施方案中，该微阵列是寡核苷酸微阵列、DNA微阵列、cDNA微阵列、RNA微阵列、肽微阵列、蛋白质微阵列或抗体微阵列，或其组合。
在各个实施方案中，所述一种或多种检测剂是对所述一个或多个等位基因特异的寡核苷酸探针。在各个实施方案中，该寡核苷酸探针用荧光染料标记。在各个实施方案中，该寡核苷酸探针包含报告染料和猝灭染料。在各个实施方案中，所述试剂盒进一步包含配置用于检测来自所述一种或多种检测剂的荧光信号的模块。在各个实施方案中，所述试剂盒进一步包含配置用于进行PCR扩增的模块。
配置在本发明试剂盒中的组分的确切性质取决于其预期目的。所述试剂盒中可能包含使用说明书。“使用说明书”通常包括描述在使用试剂盒的组分来影响期望的结果时所使用的技术的有形表达。任选地，所述试剂盒还包含其他有用的组分，如喷雾瓶或罐、稀释剂、缓冲液、药学上可接受的载体、注射器、导管、涂抹器(例如乳膏、凝胶或洗剂的涂抹器等)、移液或测量工具、包扎材料或如本领域技术人员容易认识到的其他有用的用具。
组装在所述试剂盒中的材料或组分可以以保持其可操作性和实用性的任何方便、合适的方式提供给从业者。例如，所述检测剂可以是溶解的、脱水的或冻干的形式；它们可以在室温、冷藏或冷冻温度下提供。这些组分通常包含在合适的包装材料中。如本文所用的，短语“包装材料”是指用于容纳试剂盒的内容物如本发明组合物等的一个或多个物理结构。通过公知的方法构建所述包装材料，以优选提供无菌、无污染的环境。所述试剂盒中使用的包装材料是在测定和治疗中常用的包装材料。如本文所用的，术语“包装”是指能够容纳各个试剂盒组分的合适的固体基质或材料，如玻璃、塑料、纸、箔等。因此，例如，包装可以是用于容纳适量的如本文所述的组合物的玻璃小瓶。所述包装材料通常具有指示所述试剂盒和/或其组分的内容物和/或目的的外部标签。
新基因/区域、SNP和风险等位基因
表1提供了根据本发明各个实施方案的基因/区域、SNP、SEQ ID NO(SEQ ID NO:1-341)和风险等位基因的信息。“Dis”代表疾病；“gene.i”代表基因ID；“SNP”代表单核苷酸多态性；“rsID”代表参考SNP簇ID(rs号)；“chr”代表染色体；“pos_hg19”代表在人类基因组第19版中的位置；“pos_hg18”代表在人类基因组第18版中的位置；“A1”代表次要等位基因；“A2”代表主要等位基因；“risk.allele”代表导致疾病风险增加的等位基因；“OR.risk.allele”代表风险等位基因在荟萃分析中的比值比；“F_A_cedars”代表受Cedars影响的病例中的次要等位基因频率；“F_U_cedars”代表未受Cedars影响的对照中的次要等位基因频率；“OR_cedars”代表Cedars群组中的比值比；“SE_cedars”代表Cedars群组中log(OR)的标准误差；“L95_cedars”代表Cedars群组中OR的95％置信区间的下限；“U95_cedars”代表Cedars群组中OR的95％置信区间的上限；“STAT_cedars”代表Cedars群组中的检验统计学(Z值)；“P_cedars”代表Cedars群组中的P值；“F_A_iibdgc”代表受IIBDGC影响的病例中的次要等位基因频率；“F_U_iibdgc”代表未受IIBDGC影响的对照中的次要等位基因频率；“OR_iibdgc”代表IIBDGC群组中的比值比；“SE_iibdgc”代表IIBDGC群组中log(OR)的标准误差；“L95_iibdgc”代表IIBDGC群组中OR的95％置信区间的下限；“U95_iibdgc”代表IIBDGC群组中OR的95％置信区间的上限；“STAT_iibdgc”代表IIBDGC群组中的检验统计学(Z统计学)；“P_iibdgc”代表IIBDGC群组中的P值；“beta_meta_fixed”代表荟萃分析中的log(OR)；“se_meta_fixed”代表荟萃分析中log(OR)的标准误差；而“P_meta_fixed”代表荟萃分析中的P值。
表1(第1部分)
表1(续，第2部分)
表1(续，第3部分)
表1(续，第4部分)
在本发明的实施方案中已经公开了许多变化和替代元件。对于本领域的技术人员来说，另外其他的变化和替代元件将是显而易见的。这些变化包括但不限于对于本发明方法、组合物、试剂盒和系统的组成模块的选择，以及可以用其诊断、预后或治疗的各种病况、疾病和病症。本发明的各个实施方案可以具体地包括或排除这些变化或元件中的任何一个。
在一些实施方案中，用于描述和请求保护本发明某些实施方案的表示成分的量、性质如浓度、反应条件等的数字被理解为在一些情况下被词语“约”修饰。因此，在一些实施方案中，在书面描述和所附权利要求书中提出的数字参数是近似值，其可以根据通过特定实施方案试图获得的期望性质而变化。在一些实施方案中，所述数字参数应根据所报告的有效数字的数量并通过应用普通四舍五入技术来解释。尽管阐述本发明一些实施方案的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实例中阐述的数值被尽可能精确地报告。在本发明的一些实施方案中呈现的数值可能包含必然由在其各自的试验测量中发现的标准偏差导致的某些误差。
本文公开的本发明替代元件或实施方案的分组不应被解释为限制。每个组的成员可以被单独地或与该组中的其他成员或本文中发现的其他元件一起被提及和请求保护。出于便利性和/或可专利性的原因，组中的一个或多个成员可被包含在组中或从组中删除。当发生任何这样的包含或删除时，在此认为说明书包含被修改的组，从而实现所附权利要求书中使用的所有马库什(Markush)组的书面描述。
本发明提供了包括但不限于以下实施方式：
1.一种预测受试者患炎性肠病(IBD)的高或低概率的方法，其包括：
针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且
在检测到所述风险等位基因时，预测所述受试者患IBD的概率高；或者在未检测到所述风险等位基因时，预测所述受试者患IBD的概率低。
2.如实施方式1所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。
3.如实施方式1所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A，或其组合。
4.如实施方式1所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQID NO:341中的一个或多个。
5.如实施方式1所述的方法，其中对所述受试者进行基因分型包括：
从受试者获得样品；并且
针对所述基因/遗传基因座处的所述风险等位基因对所述样品进行基因分型。
6.如实施方式5所述的方法，其中对所述样品进行基因分型包括：
使所述样品与对所述风险等位基因特异的寡核苷酸探针接触；
在所述寡核苷酸探针与所述风险等位基因之间产生等位基因特异性杂交复合物；并且
在检测到所述等位基因特异性杂交复合物时，检测到所述风险等位基因；或者在未检测到所述等位基因特异性杂交复合物时，未检测到所述风险等位基因。
7.如实施方式6所述的方法，其中所述寡核苷酸探针用荧光染料标记，并且其中检测所述等位基因特异性杂交复合物包括检测来自所述寡核苷酸探针的荧光信号。
8.如实施方式6所述的方法，其中所述寡核苷酸探针包含报告染料和猝灭染料。
9.如实施方式6所述的方法，其进一步包括在形成所述等位基因特异性杂交复合物后进行PCR扩增。
10.一种诊断受试者的炎性肠病(IBD)的方法，其包括：
针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；
在检测到所述风险等位基因时，在所述受试者中诊断出IBD；并且
向诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗所述受试者的IBD。
11.如实施方式10所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。
12.如实施方式10所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A，或其组合。
13.如实施方式10所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQID NO:341中的一个或多个。
14.如实施方式10所述的方法，其中所述IBD疗法包括抗TNF疗法、抗TL1A疗法、结肠切除术或其组合。
15.一种方法，其包括：
针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；
在检测到所述风险等位基因时，在所述受试者中诊断出IBD；并且
向诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗所述受试者的IBD。
16.如实施方式15所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。
17.如实施方式15所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A，或其组合。
18.如实施方式15所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQID NO:341中的一个或多个。
19.如实施方式15所述的方法，其中所述IBD疗法包括抗TNF疗法、抗TL1A疗法、结肠切除术或其组合。
20.一种鉴别与病况相关的基因/遗传基因座的方法，其包括：
从所述病况的群组的样品中获取遗传数据；
对所述遗传数据进行GLS转换，从而使所述遗传数据去相关；
对GLS转换的遗传数据进行基于基因的分析；并且
鉴别与所述病况相关的基因/遗传基因座。
21.如实施方式20所述的方法，其中所述病况是IBD、CD或UC，或其组合。
22.如实施方式20所述的方法，其中所述群组包括相关受试者或家族受试者。
23.如实施方式20所述的方法，其中所述遗传数据包括SNP基因型。
24.如实施方式20所述的方法，其中进行GLS转换包括根据函数Gy＝GXβ+Ge、 或其组合转换所述遗传数据。
25.如实施方式20所述的方法，其中进行基于基因的分析包括基于独立或不相关受试者的假设应用基于基因的检验。
26.如实施方式20所述的方法，其中进行基于基因的分析包括应用C-alpha、SKAT、SKAT-CommonRare、CMC、WSS、可变阈值或综合方法，或其组合。
实施例
将通过以下实施例来进一步解释本发明，这些实施例旨在成为本发明的纯粹示例，而不应被认为是以任何方式限制本发明。提供以下实施例是为了更好地说明请求保护的发明，而不应被解释为限制本发明的范围。至于提及具体材料，这仅仅是为了说明的目的，并非意图限制本发明。本领域技术人员在不发挥创造性能力并且不偏离本发明范围的情况下可以开发等同的手段或反应物。
实施例1 GLS-SKAT：在具有家族结构的群组中基于基因的分析的新方法
基于基因的分析对于鉴别复杂疾病的新基因座可能非常重要。然而，大多数可获得的方法基于独立假设，针对基于群体的病例对照样品。在此提出了一种基于广义最小二乘方(GLS)的分析策略，以使用具有复杂家族结构的数据来鉴别基因。这种方法的原理可描述如下。
若一组遗传因素X与结果y为线性相关，我们给出：
＝Xβ+e (1)
假设结果y的方差可以写为：
var(y)＝∑o (2)
当样本中的受试者不相关时，β的估计值可写为：
当样品相关时，例如，在基于家族的样品中，β的普通最小二乘方(OLS)估计值会有问题，并将导致的偏差估计。这将影响任何基于独立假设的模型，包括大多数基于基因的检验。
线性模型中不满足独立假设的解决方案之一是进行广义最小二乘方转换。让：
GLS转换后的模型可写为：
Gy＝CGXβ+Ge (6)
基于转换后模型的估计值可写为：
显然，根据结构，这是最佳线性无偏预测器(BLUP)。换句话说，在GLS转换之后，数据被去相关，同时保留无偏估计量。因此，任何用独立假设开发的模型都可以应用于GLS转换后的数据。在此对于基于基因的分析，我们选择在GLS转换后的数据中应用SKAT-CommonRare，因为它在大多数情况下具有更好的性能，而独立性假设成立。转换矩阵G被计算为亲缘矩阵的分解的倒数。我们将此方法称为GLS-SKAT。
实施例2通过基于基因的分析鉴别的多个新基因座
基于单SNP的关联驱动大多数GWAS发现，主要是因为其简单且直观(图1A)。它检验单个SNP的频率在病例和对照中是否相同。然而，它存在一些缺陷，包括：多次检验校正，随着变体数目的增加而变得严峻，忽略多个微弱信号；以及错过一些因果基因座。
基于基因的分析作为整体检查基因，而不是观察单个SNP(图1B)。它检验给定基因中的所有SNP的分布在病例和对照中是否相同。当存在多个具有弱效应的因果SNP时，它更强大。它可以减少数百万个SNP和大约25000个已知基因的多重检验罚分。
目前基于基因的分析方法包括数据折叠(data collapsing)方法(例如，组合多变量和折叠方法(CMC)、加权和统计量(WSS)、可变阈值和综合方法)和基于分布的方法(例如，C-alpha、SNP集核关联检验(SKAT)和SKAT-CommonRare)。假设受试者的独立性，这些方法大多只能应用于基于群体的设计。
本发明提供了一种用于家族中基于基因的分析的新方法——GLS-SKAT。考虑以下线性模型：
对于独立受试者：
ε～MVN(0，τ2I)
对于相关受试者：
ε～MVN(0，τ2∑)
为将相关数据转换为独立数据，让：
UU′＝∑；T＝U-1
因此我们可以在线性模型中乘以T：
则，
var(Tε)＝τ2TUU′T′＝τ2I
也就是说，相关数据现在是“去相关的”。
使用GLS转换后的数据进行OLS估计：
βGLS＝(G′T′TG)-1G′T′TY＝(G′∑-1G)-1G′∑-1Y
var(βGLS)＝(G′∑-1G)-1
这正是真实模型的最大似然估计值：
Y～N(Gβ，∑)
将GLS-SKAT应用于iChip数据Cedars vs.BBC：4600个病例和6800个对照。将SKAT-CommonRare应用于IIBDGC(不包括Cedars和BBC样品)：30200个病例和29700个对照。包括PCA以控制混杂因素。基因区域被定义为每个基因上游和下游100Kb。分析集中于IBD和具有至少2个SNP的基因(约8000个基因)。因此，显著阈值是0.05/8000＝6.25E-6。Fisher的组合P值用于基因水平p值的荟萃分析。
TET2编码Tet甲基胞嘧啶双加氧酶2，参与Foxp3去甲基化以驱动调节T细胞分化，并维持免疫稳态。
LRRC16A(含有富含亮氨酸的重复序列16A)是蛋白质编码基因。与LRRC16A相关的疾病包括急性尿酸盐肾病。该基因的一个重要旁系同源物是LRRC16B。LR16A_HUMAN Q5VZK9以高亲和力结合CAPZA2，并显著降低CAPZA2对肌动蛋白钝端的亲和力。在CAPZA2的存在下，它提高了种子的伸长率；然而，似乎无法使长丝成核。它迅速打开被CAPZA2封闭的钝端，并增强钝端肌动蛋白聚合b相似性。它可以控制片状伪足中的肌动蛋白动力学，是细胞迁移所必需的。
整个HIST1区域具有联合关联。HIST1簇部分1(～26.2M，第一部分)和HIST1簇部分2(～27.8M，第二部分)。在将～1.6M(从26.2M到27.8M)组合成一个大区域后，基于区域的整体关联P值为1.64×10-7。
BTN3A1/A2/A3是令人关注的基因簇。嗜乳脂蛋白(Butyrophilin)，亚家族3；属于B7家族成员，并在各种免疫细胞如T细胞和NK细胞中表达。BTN3/CD277包含三个结构上相关的成员：BTN3A1、BTN3A2和BTN3A3。它在适应性免疫应答中的T细胞应答中起作用，并抑制IFNG从活化的T细胞中释放。它在人γδT细胞抗原活化中起重要作用。它在T细胞和NK细胞中对于作为免疫信号的辅调节物的CD277有不同作用(参见例如Messal N,Mamessier E等人.Eur JImmunol.2011年12月；41(12):3443-54)。T细胞表达所有BTN3/CD277转录物，而NK细胞主要表达BTN3A2，BTN3A2缺乏B30.2细胞内结构域。此外，NKp30诱导的细胞因子产生被BTN3A2的特异性接合而降低，而不被BTN3A1触发而降低。
通过对iChip数据的基于基因的分析，我们鉴别出了14个新基因座(图4和表1)。它们都有多个弱信号，而在联合模型中一些信号非常强。基于LRRC16A区域的eQTL分析，BTN3A2也与IBD发病机理密切相关。
实施例3基于基因的分析鉴别出多个新IBD基因座
在炎性肠病(IBD)中已鉴别出超过200个遗传基因座，主要是通过单SNP分析。在本研究中，我们旨在利用基于基因的分析(其组合来自基因中所有SNP的信号)来鉴别在单SNP分析中错过的新IBD基因座。
包括来自Cedars-Sinai Medical Center的3312个IBD病例和7154个具有ImmunoChip数据的基于家族和群体的对照作为发现群组。然后将基因水平p值<0.05的基因在IIBDGC中复制(30179个病例和29678个对照，排除掉与发现阶段重叠的样品)。进行SKAT-CommonRare以评价基因水平关联。计算Fisher组合p值，以组合来自发现和复制群组的p值。Bonferroni校正的显著性阈值6.25E-6用作基于基因的p值，以对iChip上至少有2个SNP的7924个基因进行计数。
除了已知的IBD基因如IL23R和NOD2，我们还鉴别了多个与IBD相关的新基因。这些基因包括：TET2(发现p值0.019，复制p值2.82E-9，组合p值1.33E-9)；LRRC16A(发现p值1.55E-6，复制p值3.43E-5，组合p值1.19E-8)；组蛋白簇1基因座中的多个基因(例如：HIST1H4H，发现p值2.89E-5，复制p值2.44E-4，组合p值4.24E-6；HIST1H1B。发现p值1.45E-4，复制p值8.61E-5，组合p值2.41E-7)。这些基因的SNP在表1中列出。
我们的生物信息学分析表明，驱动LRRC16A信号的头号SNP(rs7752195)是BTN3A2的强表达数量性状基因座(eQTL)(在seeQTL中，p＝5.96E-51；在SCANdb中，p＝8E-9；在GeneVar中，p＝0.0025)，BTN3A2在调节适应性免疫应答中起重要作用。此外，据报道，在当前研究中鉴别的头号基因——编码易位(Tet)甲基胞嘧啶双加氧酶2的TET2，通过FOXP3的DNA去甲基化驱动T细胞分化。也有报道通过调节染色质结构来介导白细胞介素-6(IL-6)转录。
不受任何特定理论的限制，本研究中通过基于基因的分析鉴别的新基因座强烈提示，有必要在基因水平上重新检查先前基于单SNP的GWAS。
上述各种方法和技术提供了许多方式来实施本申请。当然，应当理解，根据本文描述的任何特定实施方案，不一定能够实现所描述的所有目标或优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式进行所述方法，而不一定实现本文所教导或提出的其他目的或优点。本文提到了多种替代方案。应当理解，一些优选的实施方案具体包括一个、另一个或多个特征，而其他实施方案特定地排除一个、另一个或多个特征，而还有一些其他实施方案通过包含一个、另一个或多个有利特征来减少特定特征。
此外，技术人员将认识到来自不同实施方案的各种特征的适用性。类似地，以上讨论的各种元件、特征和步骤，以及每个这样的元件、特征或步骤的其他已知等同项，可被本领域普通技术人员以各种组合用于执行根据本文描述的原理的方法。在不同的实施方案中，在各种元件、特征和步骤之中有一些将被明确包含，而其他则被明确排除。
尽管已经在某些实施方案和实施例的背景下公开了本申请，但本领域技术人员将理解，本申请的实施方案超出具体公开的实施方案而延伸至其他替代实施方案和/或其使用和修改及其等同项。
本文描述了本申请的优选实施方案，包括发明人已知的用于实施本申请的最佳模式。在阅读前面的描述之后，那些优选实施方案的变化对于本领域普通技术人员将变得显而易见。预期技术人员可以适当地采用这样的变化，并且可以以与本文具体描述的方式不同的方式来实施本申请。因此，本申请的许多实施方案包括适用法律所允许的所附权利要求书中所述主题的所有修改和等同项。此外，除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾，否则本申请涵盖上述元件的所有可能的变型的任何组合。
本文引用的所有专利、专利申请、专利申请出版物以及其他材料，诸如文章、书籍、说明书、出版物、文献、物品等，均通过这种引用而整体并入本文用于所有目的，除了与之相关的任何程序文件历史，与本文件不一致或与本文件相冲突的任何专利、专利申请、专利申请出版物或其他材料，或可能在现在或以后对与本文件相关的权利要求的最宽范围具有限制作用的任何专利、专利申请、专利申请出版物或其他材料之外。举例来说，如果与所并入的任何材料相关的术语的描述、定义和/或使用与本文件相关的术语的描述、定义和/或使用之间存在任何不一致或冲突，则以本文件中的术语的描述、定义和/或使用为准。
应当理解，本文公开的本申请的实施方案是本申请的实施方案的原理的说明。可以使用的其他修改可以在本申请的范围内。因此，作为示例而非限制，根据本文的教导可以使用本申请的实施方案的替代配置。因此，本申请的实施方案不限于精确地示出和描述的实施方案。
以上在具体实施方式中描述了本发明的各个实施方案。虽然这些描述直接描述了上述实施方案，但应理解，本领域的技术人员可以想到对本文示出和描述的具体实施方案的修改和/或变化。落在这种描述的范围内的任何这样的修改或变化也意图包括在其中。除非特别指出，否则发明人意在赋予说明书和权利要求书中的词语和短语对于适用领域的普通技术人员来说普通且惯用的含义。
已经呈现了本申请人在提交本申请时已知的本发明的各个实施方案的以上描述，并且旨在用于说明和描述的目的。本发明的描述并非穷尽性的，也并非将本发明限制于所公开的精确形式，并且根据上述教导可以进行许多修改和变化。所描述的实施方案用于解释本发明的原理及其实际应用，并且使本领域的其他技术人员能够在各个实施方案中利用本发明以及适合于预期的特定用途的各种修改。因此，意在表明本发明不限于所公开的用于实施本发明的特定实施方案。
虽然已经示出并描述了本发明的特定实施方案，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，基于本文的教导，在不脱离本发明及其更广泛的方面的情况下可以进行改变和修改，因此所附权利要求书旨在将所有这些改变和修改都涵盖在其范围内并涵盖在本发明的真实精神和范围内。

Claims (10)

1.一种预测受试者患炎性肠病(IBD)的高或低概率的方法，其包括：
针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对受试者进行基因分型；并且
在检测到所述风险等位基因时，预测所述受试者患IBD的概率高；或者在未检测到所述风险等位基因时，预测所述受试者患IBD的概率低。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括SLC26A4、DLG4、GIPR、ZHX3、TNRC6B、CDK6、PRR5L、WNT2B、LRRC16A、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、GTF2IRD2B、ETS1、SLC5A1或TET2，或其组合。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包括ETS1、HIST1簇(所有组蛋白簇1基因)、CDK6、LRRC16A，或其组合。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述基因/遗传基因座包含SEQ ID NO:1至SEQ IDNO:341中的一个或多个。
5.如权利要求1所述的方法，其中对所述受试者进行基因分型包括：
从受试者获得样品；并且
针对所述基因/遗传基因座处的所述风险等位基因对所述样品进行基因分型。
6.如权利要求5所述的方法，其中对所述样品进行基因分型包括：
使所述样品与对所述风险等位基因特异的寡核苷酸探针接触；
在所述寡核苷酸探针与所述风险等位基因之间产生等位基因特异性杂交复合物；并且
在检测到所述等位基因特异性杂交复合物时，检测到所述风险等位基因；或者在未检测到所述等位基因特异性杂交复合物时，未检测到所述风险等位基因。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述寡核苷酸探针用荧光染料标记，并且其中检测所述等位基因特异性杂交复合物包括检测来自所述寡核苷酸探针的荧光信号。
8.一种诊断受试者的炎性肠病(IBD)的方法，其包括：
针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；
在检测到所述风险等位基因时，在所述受试者中诊断出IBD；并且
向诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗所述受试者的IBD。
9.一种方法，其包括：
针对基因/遗传基因座处的风险等位基因对来自受试者的样品进行基因分型；
在检测到所述风险等位基因时，在所述受试者中诊断出IBD；并且
向诊断出IBD的受试者施用IBD疗法，从而治疗所述受试者的IBD。
10.一种鉴别与病况相关的基因/遗传基因座的方法，其包括：
从所述病况的群组的样品中获取遗传数据；
对所述遗传数据进行GLS转换，从而使所述遗传数据去相关；
对GLS转换的遗传数据进行基于基因的分析；并且
鉴别与所述病况相关的基因/遗传基因座。
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