生物标记物在制备预测5-氨基水杨酸治疗溃疡性结肠炎的反馈响应药物中的应用

摘要

本发明公开了生物标记物在制备预测5-氨基水杨酸治疗溃疡性结肠炎的反馈响应药物中的应用。本发明中确定的生物标记物，是与使用5-氨基水杨酸（5-ASA）治疗UC时的性别差异响应相关联的目标生物标记物的基础。该生物标记物包括一组可以区分不同性别之间5-ASA治疗响应差异，以及确定在不同UC条件下使用5-ASA的疗效的蛋白生物标记物。同时，本发明还利用性别和疾病病灶部位特异性的生物标记物来有效地确定和验证用于UC新疗法的新型药物靶点，并开发新的诊断试剂、药物、方法和诊断标准，用于建立UC治疗策略。

说明书

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，具体涉及生物标记物在制备预测5-氨基水杨酸治疗溃 疡性结肠炎的反馈响应药物中的应用。

背景技术

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC，简称溃结)是一种出现在大肠或结肠中的反复发 作的炎性肠道疾病（IBD）。UC患者通常表现出与肠易激综合征（IBS）患者相同的症状， 只不过IBS患者的情况要轻微一些，这也使得UC的确诊十分复杂。同样地，病人所患的 不确定性大肠炎也有可能不是溃疡性结肠炎，而更类似于另一种炎性肠道疾病克罗思大 肠炎。

从解剖学的角度看，每个UC病人的病症表现是不同的，病灶可仅位于乙状结肠，也 可延伸至整个结肠。起初，UC患者主要采用非特异性广谱抗炎症药物5-氨基水杨酸 （5-ASA）进行治疗。当这种治疗方法无效时，将对患者采取更进一步的基于细胞毒性或 生物学的治疗方法。这种采用5-ASA治疗UC的逐步疗法，在治疗中度溃疡性结肠炎时会 遇到60%的失败，而采用安慰剂治疗时失败的几率达到了80%。此外，临床上使用的大于 2.5克/天的5-ASA有效剂量也未能很好地获得证明。

相对于口服的抗炎症药物，生物制剂价格十分昂贵，因此，如何在早期快速确认患 者对5-ASA或者其他治疗方法有响应就变得十分重要了。目前采取的UC逐步疗法并未考 虑病人的性别差异以及病灶在结肠中的具体位置。对所有的UC患者采取相同的用药策略 被认为是临床治疗失败高发生率的关键因素。

许多与IBD有关的生物标记物系统已经被成功开发，其中包括利用粪便钙卫蛋白和 乳铁蛋白确认炎性肠道疾病患者，并对病症严重程度和复发状态进行评价；利用血清抗 酵母抗体（ASCA）和核周抗中性粒细胞胞浆抗体（pANCA）等生物标记物来区分UC和 克罗思疾病（CD）；以及利用血清C型外膜孔蛋白抗体（anti-OmpC）、免疫球蛋白A（IgA） 和抗鞭毛蛋白抗体（anti-CBir1）等生物标记物与ASCA和其他生物标记物检测一起诊断 IBD和区分UC及CD等疾病。目前已被确认的IBD疾病生物标记物包括抗粒-巨噬细胞集 落刺激因子（anti-GM-CSF）抗体，粘附分子整合素CD11b，肿瘤坏死因子a（TNF-a）， C反应蛋白（CRP），醛-酮还原酶家族1成员B10（AKR1B10），穿孔蛋白（perforin）， k基因结合核因子（NF-kB），CXC趋化因子，水通道蛋白，驱动蛋白，衔接因子蛋白 （AP-1），补体蛋白C5a，白细胞介素2受体（IL-2R），整合素，巨噬细胞炎性蛋白 （HCC-4），白细胞介素7（IL-7），单核细胞趋化蛋白1（MCP-1），人巨噬细胞刺激蛋 白（MSP protein），白细胞介素11（IL-11），粒细胞集落刺激因子（G-CSF），肾上腺素 受体，人基质裂解素（ST2），上皮钙粘附素（E-cadhein），皮片表皮内角质形成细胞 （KC），白细胞介素-12/23p40（IL-12/23p40），白细胞介素17（IL-17），氯代酪氨酸， 多克隆兔抗人胰腺炎相关蛋白（PAP/REG3），巨噬细胞移动抑制因子（MIF），脑恶性肿 瘤缺失基因1（DMBT1），人脂质运载蛋白2（LCN2），白细胞介素22（IL-22），结合 珠蛋白，趋化因子配体20（CCL20），白细胞介素6（IL-6），白细胞介素33（IL-33）， 天青杀素（CAP37），泛素因子E4A（E4A(UBE4A)），CXC趋化因子配体16（CXCL16）， 抵抗素，阿朴脂蛋白A-IV，β-防御素，克罗思病易感基因NOD2/CARD15和 NOD1/CARD4，Toll样受体（TLR）2和4，瘦素，脂联素，白细胞介素10（IL-10）， 二肽基肽酶IV（DPP-IV）和CXC趋化因子受体4（CXCR4）等。这些生物标记物被用于 确定类固醇的响应及生物学治疗。但是迄今为止，尚无相关的生物标记物和系统可用于 确定使用5-ASA治疗UC患者时的反馈响应。

如上所示，UC传统治疗的主要手段之一就是使用5-ASA，但是5-ASA在治疗活动期 UC时的功效仅为30-40%。影响5-ASA治疗响应的UC病理生理学和其他因素尚不明确。 从不同性别患者的蛋白谱上已确认的明显差异，以及解剖学上结肠炎发生的不同部位等 角度考虑，UC是一种复杂的疾病。因而，我们需要一种可预测在使用5-ASA治疗UC患 者时的潜在功效的方法、试剂或药物，也希望能通过这种手段开发一套有效的治疗UC患 者的策略，以及一种新型安全有效的，可能依赖于性别和病灶部位的治疗方法。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种生物标记物在制备预测5-氨基水杨酸治疗 溃疡性结肠炎的反馈响应药物中的应用。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

生物标记物在制备预测5-氨基水杨酸治疗溃疡性结肠炎的反馈响应药物中的应用，所 述生物标记物选自如下如下蛋白中的一种或多种：白细胞介素7（IL-7）、白细胞介素1α （IL-1α）、白细胞介素5（IL-5）、白细胞介素3（IL-3）、白细胞介素13（IL-13）、粒细胞 集落刺激因子（G-CSF）、细胞巨化病毒、莱姆病毒、线粒体抗体、纤维蛋白原、基质金属 蛋白酶-3（MMP-3）、睾丸激素、抗多发性肌炎（PM-1）抗体、增殖细胞核抗原（PCNA） 抗体、人T细胞淋巴细胞病毒1.2、癌症抗原19.9、黄体酮蛋白、核周抗中性粒细胞胞浆 （pANCA）抗体、核糖核蛋白-c（RNP(c)）抗体、水痘（V.zoster）蛋白、铁蛋白、幽门 螺旋杆菌（H.pylori）蛋白、(促)红细胞生成素、表皮生长因子（EGF）、C-反应蛋白、白细 胞介素1ra（IL-1ra）、单纯疱疹病毒-2gG、单纯疱疹病毒-2gD、补体C1q抗体、甲状腺 球蛋白抗体、α-1抗胰蛋白酶、抵抗素、白细胞介素6（IL-6）、胰岛细胞（GAD）抗体、 瘦素、基质金属蛋白酶-3（MMP-3）、性激素结合球蛋白（SHBG）、胶原质第6类抗体、 白细胞介素8（IL-8）、核糖核蛋白-a（RNP(a)）抗体、双链DNA抗体、副流感病毒1蛋 白、杜氏利什曼原虫、血管紧张素转换酶（ACE（CD143））、α-1抗胰蛋白酶、克氏锥虫 蛋白、Scl-70抗体、腮腺炎病毒、基质金属蛋白酶（MMP-3）、基质金属蛋白酶-2 （MMP-2）、促生长因子（IGF-1）蛋白、肌酸激酶-MB、血管紧张素转换酶（ACE （CD143））、白细胞介素15（IL-15）、白细胞介素7（IL-7）、生长激素、爱泼斯坦-巴 尔病毒核抗原、降血钙素、免疫球蛋白A（IgA）、血管假性血友病因子、肿瘤坏死因子-α （TNF-α）、双链DNA抗体、SSA抗体、三碘甲状腺氨酸（T3）抗体、肿瘤坏死因子-α （TNF-α）、胰多肽、C-反应蛋白、补体C1q抗体、脑源神经营养因子、癌症抗原125、 白细胞介素10（IL-10）、蛋白酶3（cANCA）抗体。

上述生物标记物为性别依赖型生物标记物。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：白细胞介素7（IL-7）、白细 胞介素1α（IL-1α）、白细胞介素5（IL-5）、白细胞介素3（IL-3）、白细胞介素13（IL-13）、 粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、细胞巨化病毒、莱姆病毒、线粒体抗体、纤维蛋白原、基 质金属蛋白酶-3（MMP-3）、睾丸激素、抗多发性肌炎（PM-1）抗体和增殖细胞核抗原（PCNA） 抗体。该组生物标记物可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天剂量来治疗患 有全结肠炎和广泛结肠炎的男女性患者在为期6周疗程中的功效。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：人T细胞淋巴细胞病毒1.2、 癌症抗原19.9和黄体酮蛋白。该组生物标记物可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克 5-ASA/天剂量来治疗患有左半结肠炎的女性患者在为期6周疗程中的功效。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：白细胞介素7（IL-7）、核 周抗中性粒细胞胞浆（pANCA）抗体、纤维蛋白原、核糖核蛋白-c（RNP(c)）抗体和水痘 （V.zoster）蛋白。该组生物标记物可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天 剂量来治疗患有左半结肠炎的男性患者在为期6周疗程中的功效。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：铁蛋白和幽门螺旋杆菌 （H.pylori）蛋白。该组生物标记物可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天 剂量来治疗患有直肠乙状结肠炎的女性患者在为期6周疗程中的功效。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：(促)红细胞生成素、表皮生 长因子（EGF）,C-反应蛋白、白细胞介素1ra（IL-1ra）、单纯疱疹病毒-2gG、白细胞介 素1α（IL-1α）、单纯疱疹病毒-2gD、补体C1q抗体和甲状腺球蛋白抗体。该组生物标记 物可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天剂量来治疗患有直肠乙状结肠炎的 男性患者在为期6周疗程中的功效。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：粒细胞集落刺激因子 （G-CSF）、α-1抗胰蛋白酶、抵抗素、白细胞介素6（IL-6）、胰岛细胞（GAD）抗体、 瘦素、基质金属蛋白酶-3（MMP-3）、性激素结合球蛋白（SHBG）、胶原质第6类抗体、 白细胞介素8（IL-8）、核糖核蛋白-a（RNP(a)）抗体、细胞巨化病毒、线粒体抗体、双 链DNA抗体和副流感病毒1蛋白。该组生物标记物可有效地诊断所有患有全结肠炎和广 泛结肠炎的男女性患者。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：粒细胞集落刺激因子 （G-CSF）、杜氏利什曼原虫、血管紧张素转换酶（ACE（CD143））、α-1抗胰蛋白酶、 线粒体抗体、克氏锥虫蛋白、Scl-70抗体、腮腺炎病毒、基质金属蛋白酶（MMP-3）、幽 门螺旋杆菌（H.pylori）蛋白、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）、核糖核蛋白-c（RNP(c)）抗 体和促生长因子（IGF-1）蛋白。该组中一种或更多的目标生物标记物可诊断患有左半结肠 炎的女性患者。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：粒细胞集落刺激因子 （G-CSF）、肌酸激酶-MB、血管紧张素转换酶（ACE（CD143））、白细胞介素15（IL-15）、 核周抗中性粒细胞胞浆（pANCA）抗体、瘦素、白细胞介素7（IL-7）、生长激素、爱泼 斯坦-巴尔病毒核抗原和促生长因子（IGF-1）蛋白。该组中一种或更多的目标生物标记物 来诊断患有左半结肠炎的男性患者。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：降血钙素、白细胞介素8 （IL-8）、幽门螺旋杆菌（H.pylori）蛋白、免疫球蛋白A（IgA）、血管假性血友病因子、 白细胞介素6（IL-6）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、双 链DNA抗体、SSA抗体和三碘甲状腺氨酸（T3）抗体。该组中一种或更多的目标生物标 记物来诊断患有直肠乙状结肠炎的女性患者。该组生物标记物还可作为开发UC治疗方法 的靶点。

优选地，所述生物标记物选自如下蛋白中的一种或多种：(促)红细胞生成素、睾丸激 素、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、胰多肽、C-反应蛋白、补体C1q抗体、脑源神经营养因 子、癌症抗原125、白细胞介素10（IL-10）、白细胞介素6（IL-6）和蛋白酶3（cANCA） 抗体。该组中一种或更多的目标生物标记物来诊断患有直肠乙状结肠炎的男性患者。该组 生物标记物还可作为开发UC治疗方法的靶点。

本发明中确定的生物标记物可作为药物靶点用于开发针对UC患者的新型药物治疗方 法。

本发明中确定的生物标记物还可用于筛选和确定具有一定疗效，可作为潜在的治疗 UC患者药物的治疗性化合物。

通过比较本发明中确定的，如上所述的一种或更多目标生物标记物的改变，还可监 控针对UC患者的药物的治疗效果。

本发明中涉及的方法和系统还可用于确定疾病途径中上游和下游的其他蛋白，以作 为额外的目标生物标记物，或用于开发治疗UC患者的药物。

本发明中确定的目标生物标记物还可用于监控针对UC患者的药物的治疗效果。

在本发明中确认的生物标记物是以UC为目标的，通过一组蛋白生物标记物用于区分 不同性别患者对5-ASA的不同响应。因此，本发明主要用于决定使用5-ASA治疗患有不 同UC症状的病人时的效力，同时也可用于开发有效的治疗UC患者的策略以及新型安全 有效的，可能依赖于性别和结肠炎病灶部位的治疗侧策略。

可利用本发明中涉及的生物标记物在UC早期阶段来确定对5-ASA的不响应者，从而 开发一种更高效使用5-ASA的临床药物治疗方法。在UC早期阶段来确定对5-ASA的不 响应者，从而可使用替代治疗来更快、更有效地控制疾病。发现更多潜在的用于UC药物 开发的靶点和靶点代谢途径，同时更好地理解UC的病理。

下面结合原理及有益效果对本发明作进一步说明：

使用5-ASA治疗中度UC患者时会遇到60%的临床失败，而使用安慰剂时则会遇到 80%的临床失败。由于缺乏对疾病的病理生理学的理解，5-ASA疗法并未考虑到性别和结 肠中病灶部位的差异。基于临床生物标记物发展的个性化药物治疗将提供更为有效的， 考虑到个体的治疗方案。患有左半结肠炎和直肠乙状结肠炎的病人在临床上通常是很难 处理的。但是，直肠乙状结肠炎患者发展为结肠癌的几率并未明显增加；而全结肠炎和 广泛结肠炎的患者发展为结肠癌的风险则非常高。因此，将UC患者根据性别和解刨学上 不同的结肠部位分为子群，然后运用不同批次的生物标记物来特定地预测这些子群对 5-ASA治疗的响应就变得十分重要。

本发明确定了不同组的蛋白生物标记物（“目标生物标记物”）。通过这些目标生物标 记物，5-ASA的不响应者可被更早地确定。同时，利用这些目标生物标记物可以发展一种 新的临床药物治疗方法，而这种高效的方法可以更快更有效地控制疾病，并且为那些不 响应者寻找替代治疗。

本发明具体的十组生物标记物实质分为两类目标生物标记物：

第一类包含可预测使用5-ASA治疗轻度至中度UC患者时结果（成功或失败）的性别 依赖型血清（或血浆）目标生物标记物。医师们可以使用这些目标生物标记物作为独特的 工具来决定最佳的个性化UC治疗策略。这一方法也为在不同结肠部位患有结肠炎的病人 创造了不同组的目标生物标记物。

第二类血清或血浆目标生物标记物（此处共称为“血清目标生物标记物”）则定义了特 定性别的，以及以上提及的特定结肠部位的轻度至中度UC患者。UC目标生物标记物可 用于确定和验证新的UC药物靶点。这些目标生物标记物或者本身就是新的药物靶点，或 者通过帮助我们理解UC的病理来确定其他分子和蛋白等等作为新的治疗靶点。这些目标 生物标记物还可作为筛选UC治疗性化合物的新工具，并可用于诊断轻度至中度的UC。

具体说明如下：

第一类：预测5-ASA治疗结果的性别依赖型血清目标生物标记物

第一类性别依赖型血清目标生物标记物用于预测使用5-ASA治疗在不同结肠部位（左 半结肠炎，直肠乙状结肠炎，全结肠炎和广泛结肠炎）患有轻度至中度UC患者时的功效 （成功或失败）。本发明中所指的“血清”同时包括血清和血浆。

本发明中使用的第一组性别依赖型血清目标生物标记物包含以下蛋白生物标记物： 白细胞介素7（IL-7）、白细胞介素1α（IL-1α）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、白细 胞介素5（IL-5）、白细胞介素3（IL-3）、细胞巨化病毒、莱姆病毒、线粒体抗体、纤维 蛋白原、基质金属蛋白酶-3（MMP-3）、睾丸激素、抗多发性肌炎（PM-1）抗体、白细胞 介素13（IL-13）和增殖细胞核抗原（PCNA）抗体蛋白。根据统计分析资料评价（p值和 差异倍数），第一组目标生物标记物可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/ 天剂量来治疗患有全结肠炎和广泛结肠炎的男女性患者在为期6周疗程中的功效。本发明 利用第一组目标生物标记物中的某一单独生物标记物或任意组合来预测上述5-ASA的功 效。

第二组性别依赖型血清目标生物标记物包含以下生物标记物：人T细胞淋巴细胞病毒 1.2、癌症抗原19.9和黄体酮蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异倍数），第二组目 标生物标记物可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天剂量来治疗患有左半结 肠炎的女性患者在为期6周疗程中的功效。本发明利用第二组目标生物标记物中的某一单 独生物标记物或任意组合来预测上述5-ASA的功效。

第三组性别依赖型血清目标生物标记物包含以下生物标记物：白细胞介素7（IL-7）、 核周抗中性粒细胞胞浆（pANCA）抗体、纤维蛋白原、核糖核蛋白-c（RNP(c)）抗体和水 痘（V.zoster）蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异倍数），第三组目标生物标记物 可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天剂量来治疗患有左半结肠炎的男性患 者在为期6周疗程中的功效。本发明利用第三组目标生物标记物中的某一单独生物标记物 或任意组合来预测上述5-ASA的功效。

第四组性别依赖型血清目标生物标记物包含以下生物标记物：铁蛋白和幽门螺旋杆 菌（H.pylori）蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异倍数），第四组目标生物标记物 可有效地预测使用2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天剂量来治疗患有直肠乙状结肠炎的女 性患者在为期6周疗程中的功效。本发明利用第四组目标生物标记物中的某一单独生物标 记物或任意组合来预测上述5-ASA的功效。

第五组性别依赖型血清目标生物标记物包含以下生物标记物：(促)红细胞生成素、表 皮生长因子（EGF）,C-反应蛋白、白细胞介素1ra（IL-1ra）、单纯疱疹病毒-2gG、白细 胞介素1α（IL-1α）、单纯疱疹病毒-2gD、补体C1q抗体和甲状腺球蛋白抗体蛋白。根据 统计分析资料评价（p值和差异倍数），第五组目标生物标记物可有效地预测使用2.4克 5-ASA/天和4.8克5-ASA/天剂量来治疗患有直肠乙状结肠炎的男性患者在为期6周疗程中 的功效。本发明利用第五组目标生物标记物中的某一单独生物标记物或任意组合来预测 上述5-ASA的功效。

第二类：性别依赖型血清目标生物标记物用于轻度至中度UC的诊断和新药开发：

本发明中的第二类性别依赖型血清目标生物标记物用于轻度至中度UC的诊断和新药 开发。本发明中所指的“血清”同时包括血清和血浆。

第六组血清目标生物标记物包含以下生物标记物：粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、 α-1抗胰蛋白酶、抵抗素、白细胞介素6（IL-6）、胰岛细胞（GAD）抗体、瘦素、基质金 属蛋白酶-3（MMP-3）、性激素结合球蛋白（SHBG）、胶原质第6类抗体、白细胞介素8 （IL-8）、核糖核蛋白-a（RNP(a)）抗体、细胞巨化病毒、线粒体抗体、双链DNA抗体 和副流感病毒1蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异倍数），第六组目标生物标记 物可有效地诊断所有全结肠炎和广泛结肠炎的患者（包括男性和女性）。本发明利用第六 组目标生物标记物中的某一单独生物标记物或任意组合来诊断全结肠炎和广泛结肠炎， 以及开发新的UC治疗方法。

第七组血清目标生物标记物包含以下生物标记物：粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、 杜氏利什曼原虫、血管紧张素转换酶（ACE（CD143））、α-1抗胰蛋白酶、线粒体抗体、 克氏锥虫蛋白、Scl-70抗体、腮腺炎病毒、基质金属蛋白酶（MMP-3）、幽门螺旋杆菌 （H.pylori）蛋白、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）、核糖核蛋白-c（RNP(c)）抗体和促生长 因子（IGF-1）蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异倍数），第七组目标生物标记物 可有效地诊断患有左半结肠炎的女性患者。本发明利用第七组目标生物标记物中的某一 单独生物标记物或任意组合来诊断患有左半结肠炎的女性患者，以及开发新的UC治疗方 法。

第八组血清目标生物标记物包含以下生物标记物：粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、 肌酸激酶-MB、血管紧张素转换酶（ACE（CD143））、白细胞介素15（IL-15）、髓过氧 物酶（pANCA）抗体、瘦素、白细胞介素7（IL-7）、生长激素、爱泼斯坦-巴尔病毒核抗 原和促生长因子（IGF-1）蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异倍数），第八组目标 生物标记物可有效地诊断患有左半结肠炎的男性患者。本发明利用第八组目标生物标记 物中的某一单独生物标记物或任意组合来诊断患有左半结肠炎的男性患者，以及开发新 的UC治疗方法。

第九组血清目标生物标记物包含以下生物标记物：降血钙素、白细胞介素8（IL-8）、 幽门螺旋杆菌（H.pylori）蛋白、免疫球蛋白A（IgA）、血管假性血友病因子、白细胞介 素6（IL-6）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、双链DNA 抗体、SSA抗体和三碘甲状腺氨酸（T3）抗体蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异 倍数），第九组目标生物标记物可有效地诊断患有直肠乙状结肠炎的女性患者。本发明利 用第九组目标生物标记物中的某一单独生物标记物或任意组合来诊断患有直肠乙状结肠 炎的女性患者，以及开发新的UC治疗方法。

第十组血清目标生物标记物包含以下生物标记物：(促)红细胞生成素、睾丸激素、肿 瘤坏死因子-α（TNF-α）、胰多肽、C-反应蛋白、补体C1q抗体、脑源神经营养因子、癌 症抗原125、白细胞介素10（IL-10）、白细胞介素6（IL-6）和蛋白酶3（cANCA）抗体 蛋白。根据统计分析资料评价（p值和差异倍数），第十组目标生物标记物可有效地诊断 患有直肠乙状结肠炎的男性患者。本发明利用第十组目标生物标记物中的某一单独生物 标记物或任意组合来诊断患有直肠乙状结肠炎的男性患者，以及开发新的UC治疗方法。

本发明对目标生物标记物的应用，可减少使用无效药物进行治疗的可能性，减少病人 经历不必要的5-ASA副作用以及因使用无效药物而导致临床恢复延迟的可能性。另外， 恢复延迟在临床上具有十分重大的意义，因为全结肠炎患者有很大的风险发展成为结肠 癌。因此，本发明中用于UC病人的个性化药物使患者、处方医生以及保险公司均可获 益。

在特定UC条件以及与其他临床因素联合使用时确定的目标生物标记物，可为单个患 者定制特定的药物治疗和管理方案，还可用于开发治疗方法和药物。

本发明中确认的目标生物标记物还可作为常规的药物靶点，用于开发可有效治疗UC 患者的新型药物和治疗方法。例如，如果病人的目标生物标记物水平出现显著差异，则 可确定处方药物是否可以改善病人的状况。

本发明中可利用此处确认的目标生物标记物作为一种筛选机制，来确认可能有治疗 效果并且非常有前景成为治疗UC的药物的化合物。例如，如果某种化合物在特定的UC 条件下可以影响、生产、修饰或者改变一种或多种目标生物标记物，那么这种化合物就 可用作在此种UC条件下的治疗药物。

可以利用本发明中确认的目标生物标记物，通过比较一种或多种如上所述的生物标 记物水平的变化，来监控UC患者给药的疗效。

还可确定在特定UC条件下，疾病途径的上游和下游的其他蛋白，而这些蛋白则可当 作额外的目标生物标记物来创制在该特定UC条件下的药物。另外，当这些蛋白引起的改 变和对其他目标生物标记物的影响被确定后，所获得的信息还可以帮助我们理解该特定 UC条件下的疾病机理。

可以利用此处确认的目标生物标记物来监控给予UC患者的药物的疗效。

具体实施方式

实施例1

本发明提供了性别依赖型血清目标生物标记物，当病人使用一种或多种生物标记物 表现出异于正常水平时，可由此预测在使用5-ASA治疗不同结肠部位（左半结肠炎，直肠 乙状结肠炎，全结肠炎和广泛结肠炎）的患有轻度至中度UC患者时的疗效。

5-ASA不响应血清生物标记物在个性化临床实践中的应用

如上所述，使用5-ASA治疗中度UC患者时会遇到60%的临床失败，而使用安慰剂时 则会遇到80%的临床失败。由于缺乏对疾病的病理生理学的理解，5-ASA疗法并未考虑到 性别和结肠中病灶部位的差异。基于临床生物标记物发展的个性化药物治疗将提供更为 有效的，考虑到个体的治疗方案。本发明中已经确定了不同组的蛋白目标生物标记物， 并用于区分因性别和结肠炎病灶部位不同而引起的5-ASA治疗响应差异。通过这些目标 生物标记物，5-ASA的不响应者可被更早地确定。同时，利用这些目标生物标记物可以充 分地发展新型高效的临床药物治疗方法，并且通过对不响应者的替代治疗来更快更有效 地控制疾病。

通常情况下，不管结肠炎的病灶如何，临床的标准实践中都将5-ASA作为常规药物 开给病人。通过以下非限制性实例，本发明例举了如何在患有全结肠炎和广泛结肠炎的 患者中预测5-ASA响应的完整过程。该过程首先确定一个确诊患有UC的病人，然后通过 常规的结肠镜检查来确定结肠发炎的部位。在对病人的结肠炎进行治疗之前，临床医生 从患者处获取一个或更多的血样并制成血清，然后利用以上提及的合适的5-ASA非响应 目标生物标记物来测定其相关的水平。将目标生物标记物的水平与如表1所示的标准值进 行比较，所得结果即为对5-ASA疗效的预测（剂量为2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天， 治疗患有全结肠炎和广泛结肠炎的男女性患者在为期6周疗程中的功效）。例如，如果病 人的特异性5-ASA不响应目标生物标记物的水平表现出明显的差异（例如差异倍数的变 化，IL-7>-1.57，IL-1α>-1.34，G-CSF>-1.92，IL-5>-1.36，IL-3>-1.30），那么5-ASA 治疗方法很有可能对该病人无效。

除了以上提及的通用于患有全结肠炎和广泛结肠炎的男女性患者的目标生物标记 物，还可以使用额外的生物标记物进行进一步比较，比如对比女性特异性目标生物标记 物的水平（细胞巨化病毒>-1.55，莱姆病毒>-1.54，线粒体抗体<1.59，纤维蛋白原> -1.57，MMP-3>-1.57），或者男性特异性目标生物标记物的水平（PM-1抗体>-1.26，睾 丸激素>-1.42，IL-13>-1.36，PCNA抗体>-1.71）以确定患者是否对5-ASA治疗无响 应。最后再可以考虑使用替代药物（例如抗TNF分子）进行治疗。

表1.预测性目标生物标记物用于诊断5-ASA非响应的全结肠炎和广泛结肠炎患者

*使用5-ASA治疗全结肠炎和广泛结肠炎时成功组与失败组之间的生物标记物水平p值基 准。

**使用5-ASA治疗全结肠炎和广泛结肠炎时成功组与失败组之间的生物标记物水平差异 倍数基准。

#用于全结肠炎和广泛结肠炎女性患者的特异性5-ASA非响应目标生物标记物。

##用于全结肠炎和广泛结肠炎男性患者的特异性5-ASA非响应目标生物标记物。

实施例2

用于在患有左半结肠炎的女性患者中预测5-ASA响应。首先确定一个确诊患有左半结 肠炎的病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊左半结肠炎。通常情况下，治疗左半结 肠炎时临床上都将5-ASA作为常规药物开给病人。在对病人的结肠炎进行治疗之前，临 床医生对进行一次或多次血样检查并获得样本，然后制成血清，最后利用以上提及的合 适的5-ASA非响应目标生物标记物来测定其相关的水平。将测得的目标生物标记物水平 与如表2所示的标准值进行比较，所得结果即为对5-ASA疗效的预测（剂量为2.4克 5-ASA/天和4.8克5-ASA/天，治疗患有左半结肠炎的女性患者在为期6周疗程中的功 效）。例如，如果病人的特异性5-ASA不响应目标生物标记物的水平表现出明显的差异 （例如差异倍数的变化，人T细胞淋巴细胞病毒1.2>1.71，癌症抗原19.9>-1.33，黄体酮 蛋白>2.26），那么5-ASA治疗方法很有可能对该病人无效。最后可以考虑使用替代药物 （例如抗TNF分子）进行治疗。

表2.预测性生物标记物用于诊断5-ASA非响应的左半结肠炎女性患者

*使用5-ASA治疗左半结肠炎女性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平p值基 准。

**使用5-ASA治疗左半结肠炎女性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平差异倍 数基准。

实施例3

用于在患有左半结肠炎的男性患者中预测5-ASA响应的方法和系统。首先确定一个 确诊患有左半结肠炎的病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊左半结肠炎。通常情况 下，治疗左半结肠炎时临床上都将5-ASA作为常规药物开给病人。在对病人的结肠炎进 行治疗之前，临床医生对进行一次或多次血样检查并获得样本，然后制成血清，最后利 用以上提及的合适的5-ASA非响应目标生物标记物来测定其相关的水平。将测得的目标 生物标记物水平与如表3所示的标准值进行比较，所得结果即为对5-ASA疗效的预测（剂 量为2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天，治疗患有左半结肠炎的男性患者在为期6周疗程 中的功效）。例如，如果病人的特异性5-ASA不响应目标生物标记物的水平表现出明显的 差异（例如差异倍数的变化，IL-7>1.59，pANCA抗体>-1.43，纤维蛋白原>-10.27， RNP(c)抗体>-1.62，水痘蛋白>-1.34），那么5-ASA治疗方法很有可能对该病人无效。 最后可以考虑使用替代药物（例如抗TNF分子）进行治疗。

表3.预测性生物标记物用于诊断5-ASA非响应的左半结肠炎男性患者

*使用5-ASA治疗左半结肠炎男性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平p值基 准。

**使用5-ASA治疗左半结肠炎男性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平差异倍 数基准。

实施例4

用于在患有直肠乙状结肠炎的女性患者中预测5-ASA响应。首先确定一个确诊患有 直肠乙状结肠炎的病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊直肠乙状结肠炎。通常情况 下，治疗直肠乙状结肠炎时临床上都将5-ASA作为常规药物开给病人。在对病人的直肠 乙状结肠炎进行治疗之前，临床医生对进行一次或多次血样检查并获得样本，然后制成 血清，最后利用以上提及的合适的5-ASA非响应目标生物标记物来测定其相关的水平。 将测得的目标生物标记物水平与如表4所示的标准值进行比较，所得结果即为对5-ASA疗 效的预测（剂量为2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天，治疗患有直肠乙状结肠炎的女性患 者在为期6周疗程中的功效）。例如，如果病人的特异性5-ASA不响应目标生物标记物的 水平表现出明显的差异（例如差异倍数的变化，铁蛋白>1.58，幽门螺旋杆菌蛋白> 2.07），那么5-ASA治疗方法很有可能对该病人无效。最后可以考虑使用替代药物（例如 抗TNF分子）进行治疗。

表4.预测性生物标记物用于诊断5-ASA非响应的直肠乙状结肠炎女性患者

蛋白                        P值*     差异倍数**

铁蛋白                      0.011    1.58

幽门螺旋杆菌蛋白            0.017    2.07

*使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎女性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平p值 基准。

**使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎女性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平差 异倍数基准。

实施例5

用于在患有直肠乙状结肠炎的男性患者中预测5-ASA响应。首先确定一个确诊患有 直肠乙状结肠炎的病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊直肠乙状结肠炎。通常情况 下，治疗直肠乙状结肠炎时临床上都将5-ASA作为常规药物开给病人。在对病人的直肠 乙状结肠炎进行治疗之前，临床医生对进行一次或多次血样检查并获得样本，然后制成 血清，最后利用以上提及的合适的5-ASA非响应目标生物标记物来测定其相关的水平。 将测得的目标生物标记物水平与如表5所示的标准值进行比较，所得结果即为对5-ASA疗 效的预测（剂量为2.4克5-ASA/天和4.8克5-ASA/天，治疗患有直肠乙状结肠炎的男性患 者在为期6周疗程中的功效）。例如，如果病人的特异性5-ASA不响应目标生物标记物的 水平表现出明显的差异（例如差异倍数的变化，(促)红细胞生成素>-2.43,EGF>1.74,C- 反应蛋白>-1.31,IL-1ra>-1.39,单纯疱疹病毒-2gG>-1.77,IL-1α>1.27,单纯疱疹病毒 -2gD>-1.77,补体C1q抗体>1.40,甲状腺球蛋白抗体>-1.93），那么5-ASA治疗方法 很有可能对该病人无效。最后可以考虑使用替代药物（例如抗TNF分子）进行治疗。

表5.预测性生物标记物用于诊断5-ASA非响应的直肠乙状结肠炎男性患者

*使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎男性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平p值 基准。

**使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎男性患者时成功组与失败组之间的生物标记物水平差 异倍数基准。

实施例7

血清目标生物标记物在轻度至中度UC疾病的诊断及新药开发中的应用

本发明提及的由第六周样本中确定的目标生物标记物是性别和结肠部位依赖型的特 定的UC血清目标生物标记物，可用于疾病的早期诊断，开发新型的个性化UC药物，测 量药物治疗方案的响应或筛选治疗性化合物，本文中提及的“血清”同时包括血清和血浆。

以下实例阐明了一组用于全结肠炎和广泛结肠炎的目标生物标记物（表6），可用于 药物开发，化合物筛选，疾病诊断和治疗响应监测。通常说来，在结肠的其他部位患有 炎症的患者发展为结肠癌的风险比仅在直肠部位有疾病的患者要高得多，因此疾病的早 期诊断和有效治疗就显得格外重要。表6中确定的目标生物标记物为性别和病灶部位特异 性的UC生物标记物，可作为疾病早期诊断的靶点用于新型个性化药物的开发，药物治疗 响应的度量和治疗性化合物的筛选。

表6.作为全结肠炎和广泛结肠炎的UC靶点，可用于疾病早期诊断，UC新药开发，药物 治疗响应度量和治疗性化合物筛选的生物标记物

*使用5-ASA治疗全结肠炎和广泛结肠炎时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物水 平p值基准。

**使用5-ASA治疗全结肠炎和广泛结肠炎时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物 水平差异倍数基准。

***仅在女性病人中发现的全结肠炎和广泛结肠炎生物标记物。

将目标生物标记物用于患有特定UC病情的患者。在本实例中，病人被诊断患有全结 肠炎和广泛结肠炎，而目标生物标记物则用于药物靶点，药物筛选，诊断和治疗响应监 测。在此特例中，首先确定一个确诊患有全结肠炎和广泛结肠炎的女性病人，然后通过 常规的结肠镜检查来确诊全结肠炎和广泛结肠炎。在对病人的活性全结肠炎和广泛结肠 炎进行治疗之前，临床医生对其进行一次或多次血样检查并获得样本，然后制成血清， 并测定目标生物标记物的水平，然后开始给病人用药。用药一段时间后，，临床医生再 次对其进行血样检查并获得样本，然后制成血清。将测得的目标生物标记物水平与如表6 所示的特定的全结肠炎和广泛结肠炎的水平标准值进行比较，然后根据目标生物标记物 水平的变化结果，可以预测所给药物的功效。假如病人的目标生物标记物水平变化差异 明显，我们就可以决定所给药物是否改善了病人的情况。很显然本发明可用于新型个性 化UC药物的开发，病人对药物治疗响应的监测和度量，以及治疗性化合物的筛选。

实施例8

以下实例阐明了一组用于患有左半结肠炎女性患者的目标生物标记物（表7），可用 于药物开发，化合物筛选，疾病诊断和治疗响应监测。通常说来，在结肠的其他部位患 有炎症的患者发展为结肠癌的风险比女性左半结肠炎患者要高得多，因此疾病的早期诊 断和有效治疗就显得格外重要。此处确定的目标生物标记物为性别和病灶部位特异性的 UC生物标记物，可作为疾病早期诊断的靶点用于新型个性化药物的开发，药物治疗响应 的度量和治疗性化合物的筛选。

确定一个确诊患有左半结肠炎的女性病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊左半 结肠炎。在对病人的左半结肠炎进行治疗之前，临床医生对其进行一次或多次血样检查 并获得样本，然后制成血清，并测定目标生物标记物的水平，然后开始给病人用药。用 药一段时间后，临床医生再次对其进行血样检查并获得样本，然后制成血清。将测得的 目标生物标记物水平与如表7所示的特定的左半结肠炎的水平标准值进行比较，然后根据 目标生物标记物水平的变化结果，可以预测所给药物的功效。假如病人的目标生物标记 物水平变化差异明显，我们就可以决定所给药物是否改善了病人的情况。

表7.作为女性左半结肠炎患者UC靶点，可用于疾病早期诊断，UC新药开发，药物治疗 响应度量和治疗性化合物筛选的生物标记物

*使用5-ASA治疗左半结肠炎女性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物水平 p值基准。

**使用5-ASA治疗左半结肠炎女性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物水 平差异倍数基准。

实施例9

以下实例阐明了一组用于患有左半结肠炎男性患者的目标生物标记物（表8），可用 于药物开发，化合物筛选，疾病诊断和治疗响应监测。此处确定的目标生物标记物为性 别和病灶部位特异性的UC生物标记物，可作为疾病早期诊断的靶点用于新型个性化药物 的开发，药物治疗响应的度量和治疗性化合物的筛选。该过程包括确定一个确诊患有左 半结肠炎的男性病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊左半结肠炎。在对病人的左半 结肠炎进行治疗之前，临床医生对其进行一次或多次血样检查并获得样本，然后制成血 清，并测定目标生物标记物的水平，然后开始给病人用药。用药一段时间后，，临床医 生再次对其进行血样检查并获得样本，然后制成血清。将测得的目标生物标记物水平与 如表8所示的特定水平标准值进行比较，然后根据目标生物标记物水平的变化结果，可以 预测所给药物的功效。假如病人的目标生物标记物水平变化差异明显，我们就可以决定 所给药物是否改善了病人的情况。

表8.作为男性左半结肠炎患者UC靶点，可用于疾病早期诊断，UC新药开发，药物治疗 响应度量和治疗性化合物筛选的生物标记物

*使用5-ASA治疗左半结肠炎男性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物水平 p值基准。

**使用5-ASA治疗左半结肠炎男性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物水 平差异倍数基准。

实施例10

以下实例阐明了一组用于患有直肠乙状结肠炎女性患者的目标生物标记物（表9）， 可用于药物开发，化合物筛选，疾病诊断和治疗响应监测。此处确定的目标生物标记物 为性别和病灶部位特异性的UC生物标记物，可作为疾病早期诊断的靶点用于新型个性化 药物的开发，药物治疗响应的度量和治疗性化合物的筛选。该过程包括确定一个确诊患 有直肠乙状结肠炎的女性病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊直肠乙状结肠炎。在 对病人的直肠乙状结肠炎进行治疗之前，临床医生对其进行一次或多次血样检查并获得 样本，然后制成血清，并测定目标生物标记物的水平，然后开始给病人用药。用药一段 时间后，，临床医生再次对其进行血样检查并获得样本，然后制成血清）。将测得的目标 生物标记物水平与如表9所示的特定水平标准值进行比较，然后根据目标生物标记物水平 的变化结果，可以预测所给药物的功效）。假如病人的目标生物标记物水平变化差异明 显，我们就可以决定所给药物是否改善了病人的情况。

表9.作为女性直肠乙状结肠炎患者UC靶点，可用于疾病早期诊断，UC新药开发，药物 治疗响应度量和治疗性化合物筛选的生物标记物

*使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎女性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物 水平p值基准。

**使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎女性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记 物水平差异倍数基准。

实施例11

以下实例阐明了一组用于患有直肠乙状结肠炎男性患者的目标生物标记物（表10）， 可用于药物开发，化合物筛选，疾病诊断和治疗响应监测。此处确定的目标生物标记物 为性别和病灶部位特异性的UC生物标记物，可作为疾病早期诊断的靶点用于新型个性化 药物的开发，药物治疗响应的度量和治疗性化合物的筛选。该过程包括确定一个确诊患 有直肠乙状结肠炎的男性病人，然后通过常规的结肠镜检查来确诊直肠乙状结肠炎。在 对病人的直肠乙状结肠炎进行治疗之前，临床医生对其进行一次或多次血样检查并获得 样本，然后制成血清，并测定目标生物标记物的水平，然后开始给病人用药。用药一段 时间后，，临床医生再次对其进行血样检查并获得样本，然后制成血清。将测得的目标 生物标记物水平与如表9所示的特定水平标准值进行比较，然后根据目标生物标记物水平 的变化结果，可以预测所给药物的功效。假如病人的目标生物标记物水平变化差异明 显，我们就可以决定所给药物是否改善了病人的情况。

表10.作为男性直肠乙状结肠炎患者UC靶点，可用于疾病早期诊断，UC新药开发，药 物治疗响应度量和治疗性化合物筛选的生物标记物

*使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎男性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记物 水平p值基准。

**使用5-ASA治疗直肠乙状结肠炎男性患者时，成功组与失败组之间的第六周生物标记 物水平差异倍数基准。