专利名称：用于诊断关节即将衰竭的方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于诊断疾病的方法，并且特别地涉及用于诊断关节即将衰竭 (impending joint failure)的方法。相关技术的描述用于诊断关节相关的疾病的方法是本领域已知的。W(^8049225A1公开了通过测定样品，例如关节软骨细胞样品中垂体同源框转录因子1 (pituitary homeobox transcription factor l,pitx_l)阻抑蛋白或者复合物，例如 prohibitin 或 prohibitone 的细胞定位预测骨关节炎的方法。US20070M8986A1公开了通过测定一组临床参数值和通过将这些参数值与参数值，例如C-反应蛋白的血清水平、类风湿因子的血清水平、抗CCP 抗体的血清水平、年龄、性别、关节病的定位、晨僵的时间长度和触痛和/或肿胀关节的数目的范围相关的预定义风险值关联，预测的发展成类风湿性关节炎的风险，从而预测患最近发病的未分化关节炎的个体发展成类风湿性关节炎的可能性的方法。US7005274公开了用于早期检测人类中发展成关节炎疾病的风险的诊断方法和通过比较改变的线粒体功能，例如酶如线粒体酶、ATP生物合成因子、线粒体质量、线粒体数目、线粒体DNA含量、对升高的胞内钙和对凋亡因子(apoptogen)的细胞应答，以及自由基的产生的一个或多个指示物的水平，用于在治疗关节炎疾病中使用的治疗剂的筛选测定法。US20040M^87A1公开了用于预测影响肌骨骼系统(例如骨质疏松)的骨或关节疾病的方法，所述方法通过获取获自关节的影像的微观和宏观结构或生物化学参数，并分析至少两个参数，例如，宏观解剖参数和生物化学参数。其他已知的方法包括物理检查、平片射线照相术(plain film radiography)、计算机辅助X线断层摄影术(CAT)扫描、核磁共振成像(MRI)扫描、造影放射检查法(contrast radiography)和关节镜检查。通常使用物理检查和平片射线照相术，在动物中诊断关节相关的疾病例如关节即将衰竭。具体而言，这些方法是用于在多种动物例如狗中诊断骨关节炎的主要工具。然而，患病的动物常常并不显示出明显的跛行和指示关节即将衰竭的其他症状。不幸地， 这意味着没有足够的可观察的临床指征以支持关节即将衰竭，例如骨关节炎的假定诊断 (presumptive diagnosis).此外，尽管平片射线照相术是最通常使用的筛选技术，但是它显示的骨性变化却常常没有显示出软组织例如关节囊的改变，因而复杂化了常规诊断。类似地，CAT和MRI扫描太昂贵且往往不是广泛可用的。造影放射检查法和关节镜检查增加了侵入的程度(degree of invasiveness) 0在一些动物例如狗中，这些额外方式经常要求一些限制形式例如麻醉，因此增加了花费、复杂性和风险。由于已知方法的这些限制，常常不能诊断关节即将衰竭。因此，存在用于在动物中诊断关节即将衰竭的新方法的需要。
发明概述因此，本发明的一个目的是提供用于在动物中诊断关节即将衰竭的方法。本发明的另一目的是提供用于测定药剂对患关节疾病或关节衰竭的动物的预后的影响的方法。本发明另外的目的是提供用于预防或治疗动物中关节疾病或衰竭的方法。本发明的另一目的是提供在动物中用于诊断关节即将衰竭的交流信息或用法说明的设备。本发明的另一目的是提供在动物中用于诊断关节即将衰竭的系统。本发明另外的目的是提供在动物中用于诊断关节即将衰竭的计算装置。本发明的另一目的是提供在动物中用于诊断关节即将衰竭的软件程序。本发明的另一目的是提供用于延长动物生命中的健康全盛年份(prime years)的方法。本发明的另一目的是提供用于促进动物的健康或健康状况的方法。使用在动物中用于诊断关节即将衰竭的方法实现了一个或多个这些或其他目的， 所述方法通过测量体液中苯丙氨酸的浓度；测量体液中酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度；确定苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率；并且当苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0.2但等于或小于 0. 8、苯丙氨酸丙氨酸的比率为等于或大于1. 5但等于或小于9. 8、苯丙氨酸缬氨酸的比率为等于或大于1. 0但等于或小于6. 0和苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为等于或大于0. 5 但等于或小于4. 5的至少之一时，诊断为关节即将衰竭。当测定药剂对动物的关节疾病或衰竭的预后的影响时，在施用该药剂前和后使用以上方法诊断动物，并比较结果以确定药剂是否可能影响关节疾病或衰竭。本发明的其他和另外的目的、特性和优点对本领域技术人员是显而易见的。发明详述定义术语“关节”指在动物骨骼(不管是骨还是软骨)的两个或多个相邻部分之间的连接。术语“关节衰竭”指影响关节的疾病或其他病症，使得关节需要治疗性干预，例如， 通过物理治疗、手术、整体的、药物的、药理学的或其他合适的干预。术语“动物”指疑似或患关节衰竭的任一动物，包括人类、禽类、牛类、犬科动物、马类、猫科动物、山羊类(hicrine)、狼类、鼠类、绵羊类或猪类动物。术语“陪伴动物”指驯化的动物，例如狗、猫、鸟、兔子、豚鼠、雪貂、仓鼠、小鼠、沙鼠、观赏的(pleasure)马、奶牛、山羊、绵羊、驴、猪，以及由人类持有的用于陪伴、娱乐、心理支持、外向显示(extrovert display)和人类需要与其他物种的动物共享的全部其他功能的更奇特的物种。术语“延长全盛期”指延长动物过健康生活的年份的数目，并且并不仅仅延长动物存活的年份的数目，例如，动物将在其生命中以相对较长的时间处于全盛期的健康。术语“动物的健康和/或健康状况”指动物的整体身体的、精神的和社会的健康状况，并不仅仅指没有疾病或病症。
如本文中所用，本文中所用的范围以缩写形式，以避免必须列出和描述范围内的每一和各个值。应当理解，可以选择范围内的任一合适值作为范围的上方值、下方值或界限。如本文中所用，单词的单数形式包括其复数，并且反之亦然，除非上下文另外清楚指明。因此，提及“一”、“一个”和“所述”一般包括各个术语的复数。例如，提到“一个关节” 或“一个方法”包括此类“关节”或“方法”的复数。类似地，应当将词语“包含”、“包括”和 “含有”解释为包含在内而不是排出在外。同样地，术语“包括”、“包括的”和“或者”应当理解为包含在内，除非上下文明确禁止此种解释。此处公开的方法和组合物以及其他进展并不受限于本文中所述的特定方法、方案和试剂，因为，正如本领域技术人员所理解，它们是可以改变的。此外，本文中所用的术语仅用于描述特定的实施方案的目的，并不旨在，且并不限制公开的或者要求专利保护的本发明的范围。除非另外定义，本文中所用的全部技术和科学术语、专业术语和缩写具有在本发明的领域内或在该术语所使用的领域内，本领域普通技术人员所理解的通常含义。尽管可以将任一组合物、方法、生产的物品、或者与本文中所述的那些设备或材料类似或等同的其他设备或材料用于本发明的实施，但是本文中描述了优选的组合物、方法、生产的物品、或者其他设备或材料。本文中引用的或提及的所有专利、专利申请、出版物和其他参考文献在此处以受适用的法律允许的程度引用作为参考。这些参考文献的讨论仅旨在总结其中所做的主张。 并未做出关于任一此类专利、专利申请、出版物或参考文献或其任何部分是相关的、重要的或现有技术的承诺。特别保留了反对此类专利、专利申请、出版物和其他参考文献为相关的、重要的或现有技术的任一主张的准确性和相关性的权利。本发明在一个方面，本发明提供了在动物中用于诊断关节即将衰竭的方法。该方法包括测量体液中苯丙氨酸的浓度；测量体液中酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度；确定苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率；并且当苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0.2但等于或小于0.8、苯丙氨酸 丙氨酸的比率为等于或大于1. 5但等于或小于9. 8、苯丙氨酸缬氨酸的比率为等于或大于1. 0但等于或小于6. 0和苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为等于或大于0. 5但等于或小于 4. 5的至少之一时，诊断为关节即将衰竭。本发明基于以下发现，将氨基酸苯丙氨酸与氨基酸酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的量的比率用作为通过指示或预测关节衰竭的阈值诊断关节即将衰竭的生物化学指示物。本发明允许兽医和其他临床医师在体液中对这些氨基酸进行测试，并确定是否需要另外的诊断或治疗。已经建立了另外的测试的需求，也对此类另外的测试的花费和风险作出了解释。本发明对于改进营养上、医学上或手术上可操作的关节异常的早期鉴定的时机也是有用的。在多个实施方案中，当苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0. 2但等于或小于 0. 8，优选地0. 3至0. 7，更优选地0. 4至0. 6，优选地约0. 5时，诊断为关节即将衰竭。在多个实施方案中，当苯丙氨酸丙氨酸比率为等于或大于1. 5但等于或小于
79. 8，优选地2. 0至8. 0，更优选地4. 0至7. 0，最优选地约5. 5时，诊断为关节即将衰竭。在多个实施方案中，当苯丙氨酸缬氨酸比率为等于或大于1. 0但等于或小于 6. 0，优选地2. 0至5. 0，更优选地3. 0至4. 0，最优选地约3. 5时，诊断为关节即将衰竭。在多个实施方案中，当苯丙氨酸谷氨酰胺比率为等于或大于0. 5但等于或小于 4. 5，优选地1. 0至3. 5，更优选地2. 0至3. 0，最优选地约2. 5时，诊断为关节即将衰竭。尽管苯丙氨酸与任意一种其他氨基酸的比率已足够诊断关节即将衰竭，但是本发明内也包括了使用两个或多个此类比率，并且在许多情况下可能是优选的。在一个实施方案中，诊断基于两个比率，在另一个实施方案中基于三个比率，在另一个实施方案中基于四个比率。可以以任一组合使用该比率。体液可以是含有所需氨基酸的任一合适体液，例如，血液、血清、泪液和尿。优选地，体液是血液或血清。更优选地，体液是血清。使用本发明的方法可以诊断遭遇衰竭的任一关节。一般的关节包括但不限于，摩动关节(滑动关节(Arthrodia))、屈戌关节(枢纽关节(Ginglymus))、髁状关节(髁状关节(Condylarthrosis))、鞍状关节(鞍状关节(Articulus sellaris))、球窝关节(杵臼关节(Enarthrosis))和6)旋转关节(车轴关节(Trochoides))。特定的关节包括但不限于， 膝关节、肘关节、指趾节间关节、掌指关节、腕关节、腕掌关节、拇指关节、肩关节、髋关节、颞下颂关节和桡尺关节。肩关节和髋关节特别易于关节衰竭。在多个实施方案中，动物是人类或陪伴动物。优选地，陪伴动物是犬科动物例如狗、或者猫科动物例如猫。用于测定体液中氨基酸浓度的方法是本领域熟知的。用于在体液，特别地血清中测量苯丙氨酸、酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺的多种手动或自动化学分析仪，对本领域技术人员而言是商业可获得的。在另一方面，本发明提供用于测量药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响的方法。该方法包括(1)通过在体液中测量苯丙氨酸的浓度；测量体液中酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度；确定苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率，在动物中诊断关节即将衰竭；并且当苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0. 2但等于或小于0. 8、苯丙氨酸丙氨酸的比率为等于或大于1. 5 但等于或小于9. 8、苯丙氨酸缬氨酸的比率为等于或大于1.0但等于或小于6.0和苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为等于或大于0. 5但等于或小于4. 5的至少之一时，诊断为关节即将衰竭；(2)将药剂施与动物；(3)使用⑴的方法，在动物中诊断关节即将衰竭；和⑷比较来自(1)和(3)的结果，并确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响。—般地，如果动物具有在给定范围之外的所述的氨基酸比率，并且药剂改变了该比率，使得该比率在给定的范围内，那么该药剂具有造成关节疾病或衰竭的潜力。相反地， 如果动物具有在给定范围内的所述的氨基酸比率，并且药剂改变了该比率，使得该比率在给定的范围之外，那么该药剂具有预防或治疗关节疾病或衰竭的潜力。药剂(agent)可以是经推测对关节疾病或衰竭起作用的任一物质、材料、化合物或元素。一般的药剂包括药物、抗体、医药品、整体制剂(holistic formulations)、酶、酶抑制剂(组织蛋白酶K、组织蛋白酶S或抗酒石酸酸性磷酸酶的抑制剂)、乳膏、洗剂等。特定的化合物包括但不限于，皮质类固醇、polycosanols、葡糖胺、软骨素、四环素化合物、非类固醇抗炎药(NSAID)、局部麻醉剂、Cox-2抑制剂、螯合剂、基质金属蛋白酶抑制剂、炎性细胞因子抑制剂、胶原水解产物和它们的模拟物。此外，将药剂定义为包括物理手段，例如物理疗法、热疗法、按摩、针灸等。将药剂施与动物的时间和通过比较(上述(3))在动物中得出关节即将衰竭的诊断的时间之间经过的时间基于药剂、动物、剂量、测试条件等改变。此类经过的时间在本领域技术人员的知识范围内。在多个实施方案中，经过的时间是从约1天至约360天，优选地从约7天至约180天，更优选地从约30天至约90天。在其它实施方案中，经过的时间是大于7天，优选地大于14天，更优选地大于30天。可以使用与药剂和动物兼容的任一合适的方法施用药剂，例如，通过物理接触或者通过经口的、肠胃外的、鼻内的、皮下的、经皮的、经粘膜的或静脉内的施用。在另一方面，本发明提供了用于交流一个或多个以下信息或说明的设备(1)基于苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率在动物中诊断关节即将衰竭；( 将苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率用于确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响；和C3)如果消费者对有关基于苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率在动物中诊断关节即将衰竭或者确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响有疑问，提供给消费者使用的联系信息。所述设备包含一个或多个含有信息或说明的物理或电子文件、数字存储介质、光存储介质、声频显示、视听显示或视频显示。优选地，该设备选自显示的网址、视频显示亭、小册子、产品标签、包装、包装内置物(package insert)、广告、散发材料、 公共通告、录音带、录像带、DVD、⑶-ROM、计算机可读芯片、计算机可读卡、计算机可读磁盘、 USB装置、Fireffire装置、计算机存储器和它们的任一组合。有用的说明包括取样体液并将它们制备用于氨基酸分析的方法、用于在体液中测定氨基酸浓度的方法、显示指示关节即将衰竭的氨基酸范围的表和图、和如果已经指示关节即将衰竭，分析关节，特别地确认该指示的推荐方法。通信设备对于说明使用本发明的好处和对于给本发明的消费者或用户提供联系信息，以在使用或解释来自本发明的结果中获得帮助。在另一方面，本发明提供了预防或治疗关节疾病或衰竭的方法。该方法包括给动物施用新的药剂(以前不知道的用于预防或治疗关节疾病或衰竭的药剂)，所述药剂使用用于确定药剂对患本文中所述的关节疾病或衰竭的动物的预后的影响的方法，鉴定为具有预防或治疗关节疾病或衰竭的潜力的药剂。在另一方面，本发明提供了用于在动物中诊断关节即将衰竭的系统。该系统包括 (1)用于产生或接收与动物的体液中苯丙氨酸以及酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度相关的数据的第一设备；( 用于保留定义苯丙氨酸与酪氨酸、 丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的可接受比率值的数据的第二设备；⑶ 与第一和第二设备连接并能从第一和第二设备获得数据，并且使用所述数据计算基于所述数据的苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率的第三设备；和(4)与来自第一设备、第二设备、第三设备中的一个或多个设备连接的，并能显示(a)来自第一设备的数据；(b)来自第二设备的数据和(c)来自第三设备的计算比率的一个或多个数据的第四设备。
在一个实施方案中，第二设备能保留来自第一设备的数据，并从第三设备计算比率。在多个实施方案中，用于接收数据的第一设备是按键、键盘、声音识别装置或者类似的输入装置。在多个实施方案中，用于产生数据的第一设备是分析性分析体液中的氨基酸并测定体液中的氨基酸浓度。在一个优选的实施方案中，第一设备是化学操作程序或化学分析仪，优选地自动化学分析仪，其取样体液、测定苯丙氨酸以及酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度，并将结果电子地传递给第三设备。在一个实施方案中，系统包括可编程的计算器。计算器具有用于接收数据的按键、 用于保留定义可接受比率值的数据的微处理器和计算比率的程序，以及显示装置，例如显示一个或多个数据和计算结果的液晶显示器或其他显示装置。在另一个实施方案中，该系统包含计算机。计算机具有用于接收数据的键盘、声音识别软件或其他输入装置、用于保留定义可接受比率值的数据的微处理器和计算比率的程序，以及显示一个或多个数据和计算结果的显示屏或其他显示装置。在一个优选的实施方案中，计算机具有用于保留数据和计算数值的储存驱动，用于在任意时候所需的可能的比较和统计学分析，例如，计算机硬盘驱动、USB驱动、⑶介质、DVD介质、软盘等。在另一方面，本发明提供用于诊断关节即将衰竭的计算装置。该装置包括本发明的系统的第二、第三和第四设备中的一个或多个设备。在优选的实施方案中，该装置是可编程的计算器或计算机。在另一方面，本发明提供用于诊断关节即将衰竭的软件程序。该软件程序包含用于实现本发明的系统的第二、第三和第四设备中的一个或多个设备的程序码(program code)ο在另外的方面，本发明提供了用于延长动物生命中的全盛期年份的方法。在一个实施方案中，该方法包括使用本发明的方法诊断关节即将衰竭，并干预以阻止或减轻关节疾病的副作用。此类诊断和干预通过减轻动物生命的全盛期期间的不适、疼痛、缺乏活动性和与关节衰竭相关的其他问题，延长了动物生命的全盛期年份。干预方法包括使用更多确定的诊断方法，使用物理方法或者治疗方法例如治疗关节衰竭的药物预防关节疾病。在另一个实施方案中，该方法包括对动物施用新的药剂，所述药剂使用用于确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响的方法，鉴定为具有预防或治疗关节疾病或衰竭的潜力的药剂。通过减轻动物生命的全盛期期间的不适、疼痛、缺乏活动性和与关节衰竭相关的其他问题，预防或治疗关节衰竭延长了动物生命的全盛期年份。在另外的方面，本发明提供了促进动物的健康或健康状况的方法。在一个实施方案中，该方法包括使用本发明的方法诊断关节即将衰竭并干预，以促进动物的健康和健康状况。此类诊断和干预通过减轻不适、疼痛、缺乏活动性和与关节衰竭相关的其他问题，在动物中促进了健康和健康状况。干预方法包括使用更多确定的诊断方法，使用物理方法或者治疗方法例如治疗关节衰竭的药物预防关节疾病。在另一个实施方案中，该方法包括对动物施用新的药剂，所述药剂使用用于确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响的方法，鉴定为具有预防或治疗关节疾病或衰竭的潜力的药剂。通过减轻不适、疼痛、缺乏活动性和与关节衰竭相关的其他问题，预防或治疗关节衰竭促进了动物的健康或健康状况。实施例本发明可以通过以下实施例进一步说明，尽管应当理解，包括的这些实施例仅用于说明的目的，且并不旨在限制本发明的范围，除非另外明确指明。实施例1狗和饲养将7窝拉布拉多寻回犬(Labrador retriever dog) (η = 48)分配为成对饲养实验设计(Kealy等人，1992，1997，2000, 2002)。通过用每圈2只(1对)或4只O 对)狗初始配对，维持圈分配。可以自由进出并且不限制活动。在相同的生存环境条件下饲养所有狗，除食物摄入的量外，喂饲组之间没有差异。用出生日期进行大多数数据收集的排列，包括采血、射线照相术和物理评价。在适当的时间间隔，对每窝施用常规疫苗接种和抗寄生虫治疗。由主治兽医进行健康管理。每日监测全部狗的健康状况。饮食和喂饲方案在第6周龄，按照性别和体重，窝内配对48只狗，并随机指定为两个喂饲组中的一个组。对照-喂饲(CF)和饮食限制(DR)狗都吃相同的干的、挤出饮食 (extruded diet) (Kealy 等人，1992，1997，2000，2002)。每天单独地喂饲全部狗。从第 8 周龄起，将每一 DR成对配对动物喂饲数量等同于前一天由各个CF配对动物消耗的食物的 75%的量。当狗的年龄为3. 25岁时，在所有狗中，将2个调整掺入到喂饲方案中，以预防肥胖的潜在发生(a)将所有狗都从27%蛋白质小狗生长配方转变成21%蛋白质成年配方； (b)给予CF狗的食物的量以62. 1千卡可代谢能量/千克理想体重的恒定量喂饲。DR成对配对动物继续接受对应于CF成对配对动物的消耗量的75%。采血在16个小时的过夜禁食后，在0800和1200小时之间进行全部采血。通过在3000转/分钟离心15分钟，在1小时内分离血清。将血清样品存储于-20°C直到分析。 总是同时处理窝内的样品，并在各个出生周年日进行一年一次的采样。在8、13、18、28、32和44周；1. 0、1. 5和2. 0岁；并且每年一直到死亡，从每一只狗收集禁食血清。将样品存储于-20°C直到进行分析。NMR光谱学通过将400 μ L含10% D20的盐水添加到200 μ L的血清中制备血清样品。在以600. 13MHz运行的Bruker DRX 600 NMR分光计(Bruker，德国)上记录1H的 1H NMR光谱。使用脉冲序列(RD-gO-tfgO-tm-gO-acq)，其中RD是松弛延迟(relaxation delay)，获取每一样品的具有水峰预饱禾口(water peak presaturation)的标准一维1HNMR 光谱。此处，脉冲间延迟(inter-pulse delay)、为3 μ s，并且拌和时间(mixing time)tm 为100ms。90°脉冲为11. 5 μ s。在拌和时间和回收延迟(recycle delay) 二者期间，以水共振频率应用弱辐照场。对于具有9615Hz的谱宽和2秒的松弛延迟的每一光谱，将总共64 次扫描，其中8次空白样本扫描(dummy scan)，收集成3 数据点(data point)。收集时间(acquisition time)为1· 7秒，且总脉冲回收时间为3. 8秒。1H匪R光谱的加工使用XWINNMR 3. 5 (Bruker)校正1H匪R光谱的时相和基线变形。该光谱指α-葡萄糖在δ 5. 223的异头质子共振的化学位移。使用内部编写的MATLAB 脚本数字化S 0.5-10.0范围之间的光谱。去除δ 4. 4-5. 2区域以避免有缺点的水抑制的影响。关节衰竭的血清生物标志物的鉴定使用监督模式识别方法；正交偏最小方差判别分析(orthogonal projection to latent structures-discriminant，0PLS-DA)鉴定关节衰竭的血清生物标志物。为了模型化数据，将屯NMR血清谱用作为预测变量(X)并将关节衰竭的样品和未衰竭的关节样品作为反应变量(Y)。在对每一变量的各个权重进行逆转换后，对上样物(loading)作图(Cloarec, 0. ；Dumas, Μ. Ε. ；Trygg, J. ；Craig, Α.； Barton, R. H. ；Lindon, J. C. ；Nicholson, J. K. ；Holmes, Ε.Analytical Chemistry 2005, 77，517-5沈。)。用色标高亮对区分类别重要的变量。这允许直接解释上样物和负责与假 NMR光谱相区分的变量(代谢产物)。当系数大于临界相关系数值时，认为在5% (p = 0. 05) 水平是显著的。血清氨基酸的定量将1H匪R血清校正样品归一化至平均噪音0. 40-0. 44ppm之间。将每一校正样品中的氨基酸通过归一化的血清1HNMR校正谱在表1中所示的化学位移处直接定量。表1用于氨基酸定量的化学位移
权利要求
1.在动物中诊断关节即将衰竭的方法，所述方法包括测量体液中苯丙氨酸的浓度；测量体液中酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度；确定苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率；并且当苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0. 2但等于或小于0. 8、苯丙氨酸丙氨酸的比率为等于或大于1. 5 但等于或小于9. 8、苯丙氨酸缬氨酸的比率为等于或大于1. 0但等于或小于6. 0、和苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为等于或大于0. 5但等于或小于4. 5的至少之一时，诊断为关节即将衰竭。
2.权利要求1所述的方法，其中所述苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0.3但等于或小于0. 7、所述苯丙氨酸丙氨酸的比率为等于或大于2. 0但等于或小于8. 0、所述苯丙氨酸缬氨酸的比率为等于或大于2. 0但等于或小于5. 0、和所述苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为等于或大于1. 0但等于或小于3. 5。
3.权利要求1所述的方法，其中所述苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0.4但等于或小于0. 6、所述苯丙氨酸丙氨酸的比率为等于或大于4. 0但等于或小于7. 0、所述苯丙氨酸缬氨酸的比率为等于或大于3. 0但等于或小于4. 0、和所述苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为等于或大于2. 0但等于或小于3. 0。
4.权利要求1所述的方法，其中所述苯丙氨酸酪氨酸比率为约0.4、所述苯丙氨酸 丙氨酸的比率为约5. 5、所述苯丙氨酸缬氨酸的比率为约3. 5、和所述苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为约2. 5。
5.权利要求1所述的方法，其中所述体液是血液、血清、泪液或尿。
6.权利要求1所述的方法，其中所述体液是血液或血清。
7.权利要求1所述的方法，其中所述体液是血清。
8.权利要求1所述的方法，其中所述关节是摩动关节、屈戌关节、髁状关节、鞍状关节、 球窝关节或旋转关节。
9.权利要求1所述的方法，其中所述关节是膝关节、肘关节、指趾节间关节、掌指关节、 腕关节、腕掌关节、拇指关节、肩关节、髋关节、颞下颂关节和桡尺关节。
10.权利要求1所述的方法，其中所述关节是肩关节或髋关节。
11.权利要求1所述的方法，其中所述动物是人类。
12.权利要求1所述的方法，其中所述动物是陪伴动物。
13.权利要求12所述的方法，其中所述动物是犬科动物。
14.权利要求12所述的方法，其中所述动物是猫科动物。
15.确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响的方法，其包括(1)通过测量体液中苯丙氨酸的浓度；测量体液中酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度；确定苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率，在动物中诊断关节即将衰竭；并且当苯丙氨酸酪氨酸比率为等于或大于0.2但等于或小于0. 8、苯丙氨酸丙氨酸的比率为等于或大于1. 5但等于或小于9. 8、苯丙氨酸缬氨酸的比率为等于或大于1. 0但等于或小于6. 0、和苯丙氨酸谷氨酰胺的比率为等于或大于0. 5但等于或小于4. 5的至少之一时，诊断为关节即将衰竭；(2)将药剂施与动物；(3) 使用⑴的方法，在动物中诊断关节即将衰竭；和⑷比较来自⑴和⑶的结果，并确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响。
16.权利要求15所述的方法，其中所述药剂通过物理接触或者通过经口的、肠胃外的、 鼻内的、皮下的、经皮的、经粘膜的或静脉内的施用。
17.权利要求15所述的方法，其中所述药剂改变了所述比率，使得在给定范围外的比率在给定的范围内。
18.权利要求15所述的方法，其中所述药剂改变了所述比率，使得在给定范围内的比率在给定范围外。
19.用于交流一个或多个以下信息或说明的设备(1)基于苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率，在动物中诊断关节即将衰竭；(2)使用苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率用于确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响；和( 如果消费者对有关基于苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率在动物中诊断关节即将衰竭或者确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响有疑问，提供给消费者使用的联系信息，所述设备包含一个或多个含有信息或说明的物理或电子文件、数字存储介质、光存储介质、声频显示、视听显示或视频显示。
20.权利要求19所述的设备，其选自显示的网址、视频显示亭、小册子、产品标签、包装、包装内置物、广告、散发材料、公共通告、录音带、录像带、DVD、⑶-ROM、计算机可读芯片、 计算机可读卡、计算机可读磁盘、USB装置、Fireffire装置、计算机存储器和它们的任一组口 O
21.用于预防或治疗关节疾病或衰竭的方法，其包括对动物施用新的药剂，所述药剂使用权利要求15所述的用于确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响的方法，鉴定为具有预防或治疗关节疾病或衰竭的潜力的药剂。
22.用于在动物中诊断关节即将衰竭的系统，其包含(1)用于产生或接收与动物的体液中苯丙氨酸以及酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度相关的数据的第一设备；( 用于保留定义苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的可接受比率值的数据的第二设备；C3)与第一和第二设备连接并能从第一和第二设备获得数据，并使用所述数据计算基于所述数据的苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率的第三设备；和(4)与来自第一设备、 第二设备、第三设备中的一个或多个设备连接的，并能显示(a)来自第一设备的数据；(b) 来自第二设备的数据和(c)来自第三设备的计算比率的一个或多个数据的第四设备。
23.权利要求22所述的系统，其中所述第二设备能保留来自第一设备的数据和来自第三设备的计算比率。
24.权利要求22所述的系统，其中所述第一设备是化学操作程序或化学分析仪。
25.权利要求22所述的系统，其中所述第一设备是化学分析仪。
26.权利要求25所述的系统，其中所述第一设备是自动化学分析仪。
27.用于诊断关节即将衰竭的计算装置，其包含权利要求22所述的系统的第二、第三和第四设备中的一个或多个设备。
28.权利要求27所述的计算装置，其包含可编程的计算器或计算机。
29.用于诊断关节即将衰竭的软件程序，其包含用于实现权利要求22所述的系统的第二、第三和第四设备中的一个或多个设备的程序码。
30.用于延长动物生命中的全盛年份的方法，其包括使用权利要求1所述的方法诊断关节即将衰竭和干预以预防或减轻关节疾病的副作用。
31.权利要求30所述的方法，其中干预包括对动物施用新的药剂，所述药剂使用权利要求15所述的用于确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响的方法，鉴定为具有预防或治疗关节疾病或衰竭的潜力的药剂。
32.用于促进动物的健康或健康状况的方法，其包括使用权利要求1所述的方法诊断关节即将衰竭和干预以预防或减轻关节疾病的副作用。
33.权利要求32所述的方法，其中干预包括对动物施用新的药剂，所述药剂使用权利要求15所述的用于确定药剂对动物关节疾病或衰竭的预后的影响的方法，鉴定为具有预防或治疗关节疾病或衰竭的潜力的药剂。
全文摘要
本发明提供了通过测量体液中苯丙氨酸的浓度；测量体液中酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的浓度；确定苯丙氨酸与酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸和谷氨酰胺中的一种或多种氨基酸的比率，在动物中诊断关节即将衰竭；和通过将所述比率与断定关节即将衰竭的比率比较，诊断关节即将衰竭。
文档编号G01N33/50GK102439442SQ201080015524
公开日2012年5月2日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年2月2日
发明者D·劳勒, S·E·理查兹, W·R·古费 申请人:帝国创新有限公司, 雀巢产品技术援助有限公司