[发明专利]用于基于核酸实时确定疾病状态的方法和装置

说明书

本发明涉及用于在对象中实时诊断疾病状态(例如，由一种或更多种微生物引起的感染或癌症)的方法和装置。

本发明要求于2017年7月19日提交的欧洲专利申请No.17 182 104.4的优先权权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及用于在对象中确定疾病状态(例如感染)以及鉴定疾病状态的病原体(causative agent)的方法和装置，该方法基于随时间推移确定对象中未映射至对象的核酸相对于映射至对象的核酸的量。

背景技术

目前，用于诊断感染性疾病的方法可分为两个大的领域。一个领域涉及诊断与宿主(可能被感染)生物体有关的感染。在这一领域中，诊断本身以针对宿主是否患有感染的问题的“是”或“否”的答案形式表示。“是”表示存在感染，或者“否”表示不存在感染。诊断与感染相关的疾病的另一种方式是诊断引起感染的微生物。在这种情况下，诊断程序也仅产生“是”/“否”的答案；“是”表示患者X患有微生物Y，或者“否”表示患者未患有。

如今，关注鉴定疾病病原微生物的诊断基于血液培养或PCR技术。除了纯定性的结果(“是”/“否”的答案)之外，这些诊断性方法仅能够检测限定的微生物组。对于血液培养，这是由于并非所有微生物都能在血液培养瓶内生长的事实(例如，病毒或真菌)。在基于PCR的诊断的情况下，例如由于复杂性原因，必须对限制了针对过于庞大的靶标组的特异性的引物对组进行限定。这些诊断测试不能够对可能的微生物的所有类型(例如细菌、真菌、病毒和寄生物)进行无偏的、高特异性、高灵敏度的测试。此外，尽管基于PCR的方法比血液培养更快，但是血液培养仍然是感染性疾病的第一线诊断测试。

此外，这两种方法均不能够区分共生微生物、污染物和患者所患有的真正感染原。这最终导致了许多假阳性结果。

传统的血液培养测试花费2至7天。在这段时间期间，在知晓病原微生物之前，如由主治医师根据最新的治疗指南所判断的，使用广谱抗生素对患者进行治疗。因为这一点，鉴于诊断程序较差，由于广谱抗生素的任意滥用，微生物可变得具有多种抗性。因此，为了使用合适的抗感染剂提供患者的快速且有效的治疗，有必要尽可能快速地鉴定感染原，并且至关重要的是在诊断程序期间能够区分感染原与共生微生物/污染物。

在文献中有对从患者获得的样品进行测序以鉴定其中所含微生物的实例，所述文献例如Hasman等，2014，Journal of Clinical Microbiology 52：139-146，其描述了对尿样品进行全基因组测序以鉴定其中所含的微生物，将该序列结果与用常规培养和鉴定获得的结果进行比较。其他文献包括：Grumaz等，2016，Genome Medicine 8：73，其公开了对从脓毒性患者获得的样品进行下一代测序；Andersson等，2013，Clin Microbiol Infect 19：E405-E408，其描述了来源于阴道拭子诊断试样的DNA的超深度测序；以及Tumbaugh等，2009，Nature 457：480-484，其描述了对总的粪便DNA进行鸟枪法测序(shotgunsequencing)，以鉴定通常在肥胖或瘦的肠微生物组中富集的基因。这些方法简单地对非宿主核酸进行测序并将其与数据库进行比较以鉴定样品中的任何微生物。

但是，在本领域中仍然需要更有效地处理序列数据使得提供更准确的结果和/或允许更快地鉴定引起疾病的微生物，以使得可更早地开始有效的治疗。

发明概述