專利名稱::診斷糖尿病的工具和方法診斷糖尿病的工具和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及用于診斷糖尿病或其易感性的方法,優(yōu)選離體方法,所述方法包括測定懷疑患有糖尿病或具有其易感性的受試者的試驗(yàn)樣品中至少一種代謝物,并將所述至少一種代謝物與參考比較,由此診斷糖尿病或其易感性。此外,本發(fā)明包括代謝物集合、數(shù)據(jù)集合(包含代謝物的特征值)和存儲介質(zhì)(包含所述數(shù)據(jù)集合)。此外,本發(fā)明也涉及系統(tǒng),所述系統(tǒng)包含用于比較有效連接到數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上的樣品代謝物特征值的工具。本發(fā)明還包括是診斷工具,其包含至少一種代謝物,以及所述至少一種代謝物用于制備用于診斷糖尿病的診斷工具的用途。最后,本發(fā)明涉及用于鑒定糖尿病相關(guān)代謝物的方法。糖尿病易感性在工業(yè)化世界中已達(dá)約6%,并在2030年將在全世界范圍內(nèi)增加至3.66億的受影響A^。世界上糖尿病的最常見原因(類型)(約90%)是2型糖尿病,其具有多因子致病原因。2型糖尿病的病理學(xué)序列攜帶許多元件。相信具有目前了解甚少的遺傳易感性是強(qiáng)制性的。糖尿病表型然后是否會發(fā)生受許多環(huán)境因素影響,所述環(huán)境因素具有通過引起或損害胰島素抵抗或削弱胰島素分泌而刺激(stress)葡萄糖穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的能力。當(dāng)然,許多激素在葡萄糖代謝調(diào)節(jié)中起作用,但關(guān)鍵激素是胰島素。血糖量正常通過胰島素作用與胰烏素分泌之間平衡的相互影響而維持。胰島素由胰腺P細(xì)胞產(chǎn)生,所述胰腺P細(xì)胞對于不同的葡萄糖需要能夠極快速調(diào)控。2型糖尿病的主要原因是胰島素抵抗增加。因此,胰島素作用通常降低,但最初該(葡萄糖穩(wěn)態(tài))系統(tǒng)能夠通過增加P細(xì)胞的功能來補(bǔ)償胰島素作用的降低。此時(shí),或許僅可檢測OGTT(口服葡萄糖耐量試驗(yàn))中的空腹血糖受損或糖耐量受損。但是隨時(shí)間流逝,增加的胰島素抵抗和葡萄糖毒性將會使所述P細(xì)胞應(yīng)激過度,并可診斷2型糖尿病。除高血糖或低血糖引起的直接醫(yī)學(xué)問題外,所述疾病的主要醫(yī)學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)學(xué)負(fù)擔(dān)是由伴隨的并發(fā)癥引起的。糖尿病的破壞性并發(fā)癥主要是大血管和微血管疾病,像慢性腎衰竭、視網(wǎng)膜病、外周神經(jīng)病和自主神經(jīng)病或心肌梗塞。因此,患有2型糖尿病的患者心血管發(fā)病率比非糖尿病患者的心血管發(fā)病率高2到4倍(St腿voll等,Type2diabetes:principlesofpathogenesisandtherapy,Lancet2005)。根據(jù)該機(jī)制,目前糖尿病的治療基于監(jiān)測血糖水平并通過施用外源胰島素將升高的血糖水平降低至正常水平。為此,將外源胰島素注射進(jìn)血液?;蛘?,可通過營養(yǎng)飲食并排除生活方式的危險(xiǎn)因素如吸煙、缺乏鍛煉、高膽固醇水平和不穩(wěn)定的體重來調(diào)節(jié)血液中的葡萄糖水平。ADA(美國糖尿病協(xié)會)的專家委員會認(rèn)可了受試者的中間群體,其葡萄糖水平雖然沒有到i^瞎尿病的標(biāo)準(zhǔn),然而也高得不能認(rèn)為是正常的。定義該組空腹血糖(FPG)水平>100mg/dl(5.6mmol/1)但<126mg/dl(7.0mmol/1)或口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)中2小時(shí)值>140mg/dl(7.8mmol/1)但<200mg/dl(11.1mmol/1)。因此,F(xiàn)PG值的分類如下-FPG<100mg/dl(5.6mmol/1)=正??崭蛊咸烟?;-FPG100-125mg/dl(5.6—6.9mmol/1)=IFG(空腹血糖受損);-FPG>126mg/dl(7.0mmol/1)-糖尿病的臨時(shí)性診斷(如下描述,必須證實(shí)該診斷)。當(dāng)使用OGTT時(shí)相應(yīng)的分類如下-負(fù)荷后2小時(shí)血糖<140mg/dl(7.8mmol/1)=正常葡萄糖耐量;-負(fù)荷后2小時(shí)血糖140—199mg/dl(7.8-11.1mmol/1)=IGT(糖耐量受損);-負(fù)荷后2小時(shí)血糖〉200mg/dl(11.1mmol/1)=糖尿病的臨時(shí)性診斷(如下描述,必須證實(shí)該i貪斷)。2型糖尿病的診斷1.糖尿病癥狀加上偶然血糖濃度>200mg/dl(11.1mmol/1)。偶然定義為一天內(nèi)的任何時(shí)間,而不考慮自上一餐后的時(shí)間。糖尿病的經(jīng)典癥狀包括多尿、多飲和莫名其妙的體重減輕?;蛘?.FPG>126mg/dl(7.0mmo1/1)??崭苟x為至少8小時(shí)無能量才聶取。或者3.OGTT中負(fù)荷后2小時(shí)血糖>200mg/dl(11.1mmo1/1)。應(yīng)該如描述通過WHO,4吏用含溶解在水中的75g無水葡萄糖等同物的葡萄糖負(fù)荷來進(jìn)行試驗(yàn)。缺少明確的高血糖情況下,應(yīng)該通過在不同的日子重復(fù)試驗(yàn)來確認(rèn)這些標(biāo)準(zhǔn)。不推薦將第三種措施(OGTT)用于常規(guī)臨床用途。(美國糖尿病協(xié)會,DiagnosisandClassificationofDiabetesMellitus,DiabetesCare2006)。然而,血糖水平的增加或可獲得的胰島素的減少是糖尿病發(fā)生和進(jìn)展中相當(dāng)下游的發(fā)展。仍未有備選診斷措施,或甚至可在疾病發(fā)作早期之前或至少在疾病早期鑒定處于危險(xiǎn)中的個(gè)體的診斷措施。因此,本發(fā)明根本的技術(shù)問題必須視為提供有效并可靠地診斷糖尿病和/或其易感性的工具和方法。該技術(shù)問題通過權(quán)利要求中表征的實(shí)施方案和下文描述的實(shí)施方案來解決。因此,本發(fā)明涉及診斷糖尿病或其易感性的方法,所述方法包括(a)測定懷疑患有糖尿病或具有其易感性的受試者試驗(yàn)樣品中的至少一種代謝物,所述至少一種代謝物選自1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:1)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0);和(b)將步驟(a)的測定結(jié)果與參考比較,由此診斷糖尿病或其易感性。更優(yōu)選地,所述至少一種代謝物選自以下任何一組(i)1,5-失水山梨糖醇(ii)二十碳烯酸(C20:l)(iii)赤醇(iv)核糖酸和二十三烷酸(C23:0)(v)十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0),(vi)二十碳烯酸(C20:l)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0),(vii)赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0),(viii)赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0),(ix)核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0),(x)二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0),(xi)1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0),(xii)1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)、赤醇、核糖酸和二十三烷酸(C23:0),(xiii)1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)和赤醇,或(xiv)1,5-失水山梨糖醇和二十碳烯酸(C20:l)。所述代謝物中的每一種代謝物其本身是此處涉及的疾病的合適生物標(biāo)記。然而,包括或由上述組中一組生物標(biāo)記組成的一組生物標(biāo)記最優(yōu)選通過本發(fā)明的方法來測定。一組生物標(biāo)記優(yōu)選由至少2種、至少3種、至少4種并優(yōu)選多達(dá)全部上述生物標(biāo)記組成。如根據(jù)本發(fā)明的含義,表述"用于診斷的方法"指所述方法基本上由上述步驟組成或可能包括其他步驟。然而,應(yīng)理解所述方法在優(yōu)選的實(shí)施方案中是體外進(jìn)行的方法,即不在人或動物體上實(shí)踐。如此處所用診斷指評估受試者患有疾病的可能性。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解,雖然優(yōu)選此類評估對待^^斷的受試者100%正確,但其通常不是100%正確。無論如何,所述術(shù)語需要受試者中統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的部分可以鑒定為患有疾病或具有其易感性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過使用多種眾所周知的統(tǒng)計(jì)評估工具(例如,置信區(qū)間的測定、p值測定、斯氏t檢驗(yàn)、Mann-Whitney檢驗(yàn)等等)不用額外費(fèi)力地來確定所述部分是否是統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的。細(xì)節(jié)見于Dowdy10和Wearden,StatisticsforResearch,JohnWiley&Sons,NewYork1983。優(yōu)選置信區(qū)間為至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少卯%、至少95%。P值優(yōu)選為0.2、0.1、0.05。本發(fā)明的診斷包括相關(guān)疾病或其癥狀的監(jiān)測、確認(rèn)和分類。監(jiān)測涉及記錄早已確診的疾病或并發(fā)癥,例如來分析疾病的先艮、具體治療在疾病期間或疾病成功治療后出現(xiàn)的疾病或并發(fā)癥*上的影響。確認(rèn)涉及強(qiáng)化或證實(shí)已使用其他指示物或標(biāo)記物進(jìn)行的診斷。分類涉及根據(jù)癥狀的強(qiáng)度或種類將診斷(結(jié)果)分配到不同的類別中,例如在說明書其他地方闡明的糖尿病類型。如此處所用,術(shù)語"糖尿病"指葡萄糖代謝受損的疾病狀況。所述損傷導(dǎo)致高血糖。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO),可將糖尿病細(xì)分為四類。1型糖尿病由缺乏胰島素引起。胰島素是由所謂的胰島細(xì)胞產(chǎn)生。所述細(xì)胞可能被l型糖尿病(la型)中的自身免疫反應(yīng)破壞。此外,l型糖尿病也包括自發(fā)性變體(lb型)。2型糖尿病由胰島素抵抗引起。根據(jù)目前的分類,3型糖尿病包含所有其他特定類型的糖尿病。例如,P細(xì)胞可能具有影響胰島素產(chǎn)生的遺傳缺陷,可能遺傳引起胰島素抵抗或胰腺可能被如此破壞或損傷。此外,激素失調(diào)或藥物也可以引起3型糖尿病。4型糖尿病可能在妊娠期間發(fā)生。優(yōu)選地,此處所用的糖尿病指2型糖尿病。根據(jù)德國糖尿病協(xié)會,通過空腹?fàn)顟B(tài)血糖水平高于110mg/dl或餐后血糖水平高于220mg/dl來診斷糖尿病。進(jìn)一步優(yōu)選的診斷技術(shù)公開于本說明書其他地方。糖尿病的其他癥狀為本領(lǐng)域所熟知并描述于標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)教科書,如Stedman或Pschyrembl中。如此處所用,術(shù)語"易感性,,指受試者還未曾發(fā)生疾病或任何上述疾病癥狀或其他診斷標(biāo)準(zhǔn),然而在將來會有發(fā)生疾病的一定可能性。所述可能性將顯著不同于糖尿病統(tǒng)計(jì)學(xué)出現(xiàn)的可能性。優(yōu)選地,發(fā)生糖尿病的可能性是診斷的易感性的至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少卯%或100%。易感性i貪斷有時(shí)意指受試者將發(fā)生疾病的可能性的預(yù)后或預(yù)測。如此處所用,術(shù)語"至少一種代謝物"指單種代謝物或多種代謝物,即優(yōu)選至少2、3、4、5、10、50、100、500、1,000、2,000、3,000、5,000或10,000種代謝物。應(yīng)理解如此處所用的"代謝物"可以是所述代謝物的至少一個(gè)分子,多至代謝物的多個(gè)分子,并且多種代謝物指多種化學(xué)上不同的分子,其中對于每一種代謝物而言可能存在至少一個(gè)分子,多至多個(gè)分子。本發(fā)明的代謝物包括所有種類的有機(jī)或無機(jī)化學(xué)化合物(包括生物學(xué)物質(zhì),如生物體包含的那些化合物)。優(yōu)選地,本發(fā)明的代謝物是小分子化合物。更優(yōu)選地,在考慮多種代謝物的情況下,所述多種代謝物代表代謝物組,即生物體、器官、組織或細(xì)胞在特定時(shí)間和特定條件下所包含的代謝物集合。代謝物是小分子化合物,如代謝途徑中酶的底物、此類途徑的中間物或通過代謝途徑獲得的產(chǎn)物。代謝途徑為本領(lǐng)域所熟知并可在物種間變化。優(yōu)選地,所述途徑包括至少三羧酸循環(huán)、呼吸鏈、光合作用、光呼吸作用、糖酵解、糖異生、磷酸己糖途徑、氧化戊糖磷酸途徑、脂肪酸產(chǎn)生和p氧化、鳥氨酸循環(huán)、氨基酸生物合成途徑、蛋白質(zhì)降解途徑如蛋白酶體降解、氨基酸降解途徑、以下物質(zhì)的生物合成或降解脂類、聚酮化合物(包括例如黃酮類化合物和異黃酮類化合物)、類異戊二烯(包括例如碎類、固醇類、類固醇類、類胡蘿卜素、葉黃素)、糖類、苯丙素類(phenylpropanoids)和矛汙生物、生物堿(alcaloids)、苯型類(benzenoids)、巧1咮類、巧|咪琉酸化合物、卟啉類、花色素類、激素類、維生素類、輔因子如輔基或電子載體、木質(zhì)素、芥子油苷類、嘌呤類、嘧啶類、核苷類、核苷酸類和相關(guān)分子如tRNA、小RNA(miRNA)或mRNA。因此,小分子化合物代i射物優(yōu)選包括以下種類的化合物醇類、烷類、烯類、炔烴類、芳香化合物、酮類、醛類、羧酸類、酯類、胺類、亞胺類、酰胺類、氰化物、氬基酸、肽、硫醇類(thiols)、硫代酸酯類、磷酸酯類、硫酸酯類、硫醚類、亞砜類、醚類、或上述化合物的組合或衍生物。代謝物中的小分子可以是正常細(xì)胞功能、器官功能或動物生長、發(fā)育或健康所需要的初級代謝物。此外,小分子代謝物還包含具有基本生態(tài)學(xué)功能的次級代謝物,例如允許生物體適應(yīng)其環(huán)境的代謝物。此外,代謝物不局限于所述初級和次級代謝物,還包括人工小分子化合物。所述人工小分子化合物來自外源提供的小分子,其為生物體施用或吸收,但不是以上定義的初級或次級代謝物。例如,人工小分子化合物可以是通過動物代謝途徑從藥物中獲得的代謝產(chǎn)物。此外,代謝物還包括肽、寡肽、多肽、寡核苷酸和多核苷酸,如RNA或DNA。更優(yōu)選地,4戈謝物具有50Da(道爾頓)至30,000Da的分子量,最優(yōu)選小于30,000Da、小于20,000Da、小于15,000Da、小于10,000Da、小于8,000Da、小于7,000Da、小于6,000Da、小于5,000Da、小于4,000Da、小于3,000Da、小于2,000Da、小于l,000Da、小于500Da、小于300Da、小于200Da、小于100Da。然而,優(yōu)選代謝物具有至少50Da的分子量。最優(yōu)選地,本發(fā)明的代謝物具有50Da至不超過1,500Da的分子量。將理解除上述代謝物或代謝物組外,其他代謝物或其他代謝物組也可以通過本發(fā)明的方法來測定。所述其他代謝物或其組可包括已知與糖尿病或糖尿病易感性相關(guān)的代謝物。優(yōu)選地,所述其他代謝物是葡萄糖。一起待測定的其他優(yōu)選代謝物,即與上述代謝物或代謝物組同時(shí)或連續(xù)測定的其他優(yōu)選代謝物是選自以下的代謝物(i)長鏈飽和脂肪酸,優(yōu)選二十四烷酸(C24:0)、三十烷酸(C30:0)、或二十三烷酸(C23:0),(ii)多不飽和脂肪酸,優(yōu)選二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,19]6)、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,17]5)、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,144)、亞油酸(C18:順式[9,122)、或亞麻酸(C18:順式[9,12,153)'(m)氨基酸,優(yōu)選賴氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或谷氨酰胺,(iv)抗氧化劑,優(yōu)選維生素C、輔酶Q10或a-生育酚,(v)三羧酸循環(huán)代謝物,優(yōu)選丙酮酸、檸檬酸或蘋果酸,(vi)鳥氨酸循環(huán)代謝物,優(yōu)選尿素、瓜氨酸、琥珀酸或鳥氨酸,(vii)甘露糖、a-酮異己酸、甘油、脂級分或3羥基丁酸,(viii)葡萄糖。本發(fā)明所及"長鏈飽和脂肪酸"優(yōu)選包括C18至C30脂肪酸,其中數(shù)字"18"和"30"表示脂肪酸鏈中碳原子的數(shù)目。更優(yōu)選地,它涉及C20至C30脂肪酸,并且最優(yōu)選涉及二十四烷酸(C24:0)、三十烷酸(C30:0)、或二十三烷酸(C23:0)。如此處所用,"多不飽和脂肪酸,,指包含多于一個(gè)不飽和碳鍵的脂肪酸。本發(fā)明優(yōu)選考慮的多不飽和脂肪酸是C18至C22多不飽和脂肪酸,并且最優(yōu)選是二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,19]6)、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,U,14,175)、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,144)、亞油酸(C18:順式[9,122)、或亞麻酸(C18:順式[9,12,153)。如此處所用,術(shù)語"氨基酸"包括天然發(fā)生的氨基酸及其衍生物。天然發(fā)生的氨基酸為本領(lǐng)域所熟知并在生物化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)教科書中有描述。更優(yōu)選地,本術(shù)語涉及賴氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、半胱氨酸、曱硫氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或谷氨酰胺。如此處所用,術(shù)語"抗氧化劑,,包括能防止受試者中氧化作用的化合物。優(yōu)選地,所述術(shù)語涉及天然發(fā)生的代謝物,其可作為受試者細(xì)胞中的輔酶或者是維生素其(包括需要外源供應(yīng)的那些)。更優(yōu)選地,本發(fā)明的抗氧化劑是維生素C、輔酶Q10或a-生育酚。術(shù)語"三羧酸循環(huán)代謝物"或"鳥氨酸循環(huán)代謝物,,涉及在上述眾所周知生物化學(xué)轉(zhuǎn)化級聯(lián)中合成或用作底物的產(chǎn)物、中間物和反應(yīng)物。這些員所熟知。優(yōu)選地,丙酮酸、檸檬酸或蘋果酸是三羧酸循環(huán)的代謝物。優(yōu)選地,尿素、瓜氨酸、琥珀酸或鳥氨酸是此處所及鳥氨酸循環(huán)的代謝物。優(yōu)選地,4艮據(jù)本發(fā)明的方法測定一組生物標(biāo)記。更優(yōu)選地,所述組由來自上述(i)至(vii)具體說明的不同代謝物組的生物標(biāo)記組成。最優(yōu)選地,有待測定至少2種、至少3種、至少4種、至少5種、至少6種或全部上述(i)至(Vii)組中的至少一種代謝物。已發(fā)現(xiàn)上述代謝物種類的成員提供用于診斷糖尿病或糖尿病易感性的支持性生物標(biāo)記。此外,上述代謝物種類的組合提供甚至更有價(jià)值并可靠的結(jié)果。更優(yōu)選地,除了上述支持性代謝物或支持性代謝物組外,測定至少一種支持性代謝物,其選自以下任何一種(i)維生素C;(ii)甘露糖;(iii)纈氨酸和異亮氨酸;(iv)尿酸和亮氨酸;(v)半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三酰基甘油、丙氨酸、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,1916)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,144)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲硫氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,17]5)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[9]1)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸(hydroxyprolin)、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,153)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,122)、膽固醇、鳥氨酸和谷氨酰胺;(vii)甘露糖、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三?;视汀⒈彼?、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,196)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,144)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲硫氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,17]5)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[9]1)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,15]3)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,12]2)、膽固醇、鳥氨酸和谷氨酰胺;(viii)纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:1、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三酰基甘油、丙氨酸、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,19]6)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,144)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲硫氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,175)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[9]1)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,15]3)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,122)、膽固醇、鳥氨酸和谷氨酰胺;(ix)亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三酰基甘油、丙氨酸、二十二碳六烯酸(C22:順式4,7,10,13,16,196)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,144)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲硫氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,17]5)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[9]1)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,15]3)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,122)、膽固醇、鳥氨酸和谷氨酰胺;(x)維生素C和甘露糖;(xi)維生素C、甘露糖、纈氨酸和異亮氨酸;(xii)維生素C、甘露糖、纈氨酸、異亮氨酸、尿素和亮氨酸;(xiii)維生素C、甘露糖、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三酰基甘油、丙氨酸、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,19]6)、a-酮異己酸、酪氨酸和輔酶Q10;(xiv)葡萄糖。所述代謝物的每一種本身成為此處所指疾病的合適的支持性生物標(biāo)記。然而,最優(yōu)選地,包括或由上述組中的一組生物標(biāo)記組成的一組支持性生物標(biāo)記待通過本發(fā)明的方法來測定。一組生物標(biāo)記優(yōu)選包括至少2種、至少3種、至少4種并優(yōu)選最多全部上述支持性生物標(biāo)記。優(yōu)選地,之前所指的支持性代謝物也可與此處其他地方具體說明的合適的參考結(jié)果比較。所述比較的結(jié)果對尋找受試者是否患有糖尿病或是否具有其易感性將是進(jìn)一步支持性的。優(yōu)選的參考結(jié)果、相對量的改變值和所述調(diào)節(jié)類型的說明見于下文所附實(shí)施例中。如此處所用,術(shù)語"試驗(yàn)樣品"指待用于通過本發(fā)明的方法診斷糖尿病或其易感性的樣品。所述試驗(yàn)樣品是生物學(xué)樣品。生物來源的樣品(即生物學(xué)樣品)通常包含多種代謝物。待用于本發(fā)明方法的優(yōu)選試驗(yàn)樣品是來自體液,優(yōu)選來自血液、血漿、血清、淋巴、汗、唾液、眼淚、精液、陰道液體、糞便、尿或腦脊液的樣品,或來自例如通過活體解剖來自細(xì)胞、組織或器官的樣品。這也包括包含亞細(xì)胞區(qū)室或細(xì)胞器(如線粒體、高爾基體網(wǎng)絡(luò)或過氧化物酶體)的樣品。此外,生物學(xué)樣品也包括氣體樣品,如生物體的揮發(fā)物。生物學(xué)樣品來自如此處其他地方具體說明的受試者。用于獲得上述不同類型生物學(xué)樣品的技術(shù)為本領(lǐng)域所熟知。例如,當(dāng)例如活體解剖獲得組織或器官樣品時(shí)通過血液采集獲得血液樣品。優(yōu)選地在上述樣品用于本發(fā)明方法前將其預(yù)處理。如下文更詳細(xì)地描述,所述預(yù)處理可包括釋放或分離化合物,或去除多余物質(zhì)或廢物所需要的處理。合適的技術(shù)包含離心、萃取、分餾、純化和/或富集化合物。此夕卜,例如,如果氣相層析偶聯(lián)質(zhì)譜用于本發(fā)明的方法,將需要在所述氣相層析前衍生化(derivatize)化合物。合適并必要的預(yù)處理依賴于進(jìn)行本發(fā)明方法的工具并為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。如前描述的預(yù)處理的樣品也包含在如本發(fā)明所用的術(shù)語"樣品"中。如此處所用,術(shù)語"受試者"指動物,優(yōu)選指哺乳動物如小鼠、大鼠、綿羊、狗、貓、馬、猴子或奶牛,并優(yōu)選指人。應(yīng)用本發(fā)明的方法可以診斷的其他動物為鳥類或爬行動物。如此處所用的,懷疑患有糖尿病或懷疑具有其易感性的受試者優(yōu)選指顯示指示糖尿病的癥狀或臨床病征或參數(shù)的受試者。然而,所述術(shù)語也涉及表面上健康的受試者,即沒有顯示任何上述癥狀、臨床病征或參數(shù)的受試者。表面上健康的受試者可通過本發(fā)明的方法進(jìn)行研究,作為預(yù)防護(hù)理的措施或用于群體篩選目的。如此處所用,術(shù)語"測定所述至少一種代謝物"指測定此處所指樣品包含的至少一種代謝物的至少一種性能特征。根據(jù)本發(fā)明的性能特征是表現(xiàn)代謝物的物理和/或化學(xué)性質(zhì)(包括生物化學(xué)性質(zhì))的特征。此類性質(zhì)包括,例如分子量、粘性、密度、電荷、自旋、光學(xué)活性、顏色、熒光、化學(xué)發(fā)光、元素組分、化學(xué)結(jié)構(gòu)、與其他化合物反應(yīng)的能力、在生物讀出系統(tǒng)中誘導(dǎo)響應(yīng)(例如報(bào)道基因的誘導(dǎo))的能力等等。所述性質(zhì)的值可用作性能特征并可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)來測定。此外,性能特征可以是任何性質(zhì),其通過標(biāo)準(zhǔn)操作(例如數(shù)學(xué)計(jì)算如乘法、除法或?qū)?shù)計(jì)算)來自代謝物的物理和/或化學(xué)性質(zhì)的值。最優(yōu)選地,所述至少一種性能特征允許測定和/或化學(xué)鑒定所述至少一種代謝物。試驗(yàn)樣品所包含的至少一種代謝物可根據(jù)本發(fā)明定量或定性地來測定。對于定性測定,代謝物的存在或缺少將通過合適的技術(shù)來測定。此外,定性測定可優(yōu)選包括代謝物化學(xué)結(jié)構(gòu)或組成的測定。對于定量測定,基于上文所指的一種或多種性能特征的測定值,優(yōu)選測定樣品中存在的至少一種代謝物的精確量或者至少一種代謝物的相對量。在不能或不將測定代謝物精確量的情況下可測定相對量。在所述情況下,可以測定相對于所述代謝物以第二個(gè)量包含的第二個(gè)樣品,代謝物存在的量增加了還是減少了。定量分析代謝物因此有時(shí)也包括稱作半定量分析代謝物。此外,如本發(fā)明的方法所用的測定優(yōu)選包括在前面所指分析步驟之前使用化合物的分離步驟。優(yōu)選地,所述化合物分離步驟產(chǎn)生樣品包含的代謝物的時(shí)間分辨分離。本發(fā)明優(yōu)選使用的用于分離的合適技術(shù)因此包括所有的層析分離技術(shù),如液相層析(LC)、高效液相層析(HPLC)、氣相層析(GC)、薄層層析、大小排阻或親和層析。這些技術(shù)為本領(lǐng)域所熟知并可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所用而不需要額外的勞動。最優(yōu)選地,LC和/或GC是本發(fā)明的方法待考慮的層析技術(shù)。用于代謝物此類測定的合適裝置為本領(lǐng)域所熟知。優(yōu)選地,層析用于特定氣相層析質(zhì)譜(GC-MS)、液相層析質(zhì)譜(LC-MS)、直接輸注質(zhì)語或傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)鐠(FT-ICR-MS)、毛細(xì)管電泳質(zhì)"i脊(CE-MS)、高效液相層析偶聯(lián)質(zhì)鐠(HPLC-MS)、四極桿質(zhì)譜、任何連續(xù)偶聯(lián)質(zhì)譜,如MS-MS或MS-MS-MS,電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)、熱解質(zhì)譜(Py-MS)、離子遷移質(zhì)i普或飛行時(shí)間質(zhì)i普(TOF)。最優(yōu)選地,4吏用如下文詳細(xì)描述的LC-MS和/或GC陽MS。所述技術(shù)公開于例如Nissen,JournalofChromatographyA,703,1995:37-57、US4,540,884或US5,397,894,其公開內(nèi)容在此引入作為參考。作為備選或除質(zhì)諳技術(shù)外,以下技術(shù)可用于化合物的測定核磁共振(NMR)、磁共振成象(MRI)、傅里葉變換紅外分析(FT-IR)、紫外(UV)光譜、折射率(RI)、熒光檢測、放射化學(xué)檢測、電化學(xué)檢觀"光散射(LS)、^R拉曼光i普學(xué)或火焰電離檢測(flameionisationdetection,FID)。這些技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知并可使用而不需要額外的勞動。本發(fā)明的方法將優(yōu)選通過自動裝置輔助。例如,樣品加工或預(yù)處理可通過機(jī)器人技術(shù)得以自動化。數(shù)據(jù)處理和比較優(yōu)選由合適的計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)庫輔助。上文描述的自動裝置允許在高通量方法中使用本發(fā)明的方法。此外,也可以通過特定化學(xué)或生物學(xué)試驗(yàn)來測定所述至少一種代謝物。所述試驗(yàn)將包含允許特異性檢測樣品中所述至少一種代謝物的工具。優(yōu)選地,所述工具能夠特異性識別代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu),或基于其與其他化合物反應(yīng)的能力或其在生物學(xué)讀出系統(tǒng)中誘導(dǎo)響應(yīng)(例如報(bào)道基因的誘導(dǎo))的能力特異性鑒定代謝物。能夠特異性識別代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)的工具優(yōu)選為抗體,或特異地與化學(xué)結(jié)構(gòu)如受體或酶相互作用的其他蛋白質(zhì)。例如可以使用代謝物作為抗原通過本領(lǐng)域所熟知的方法獲得特異抗體。如此處所指的抗體包括多克隆抗體和單克隆抗體,及其片段,如能夠結(jié)合抗原或半抗原的Fv、Fab和F(ab)2片段。本發(fā)明也包括人源化的雜交抗體,其中顯示想要的抗原特異性的非人供體抗體的氨基酸序列與人受體抗體的序列組合。此外,還包括的是單鏈抗體。供體序列通常至少包括供體的抗原結(jié)合氨基酸殘基,但也可包含供體抗體的其他結(jié)構(gòu)和/或功能相關(guān)的氨基酸殘基。此類雜合體可以通過本領(lǐng)域所熟知的幾種方法來制備。能夠特異性識別代謝物的合適的蛋白質(zhì)優(yōu)選為酶,其參與所述代謝物的代謝轉(zhuǎn)化。所述酶可以使用代謝物作為底物或可以轉(zhuǎn)化底物成為代謝物。此外,所述抗體可以用作產(chǎn)生特異性識別代謝物的寡肽的基礎(chǔ)。這些寡肽將例如包含酶的結(jié)合結(jié)構(gòu)域或接受所述代謝物的袋?;诤线m的抗體和/或酶的試驗(yàn)可以是RIA(放射免疫測定)、ELISA(酶聯(lián)免疫吸附測定)、夾層酶免疫試驗(yàn)、電化學(xué)發(fā)光夾層免疫測定(ECLIA)、解離增強(qiáng)鑭系熒光免疫測定(dissociation-enhancedlanthanidefluoroimmunoassay,DELFIA)或固相免疫試驗(yàn)。此外,代謝物也可基于它與其他化合物反應(yīng)的能力(即通過特異的化學(xué)反應(yīng))得到鑒定。合適的反應(yīng)為本領(lǐng)域所熟知,并優(yōu)選地包括酶促反應(yīng)(例如對于甘露泮唐,PitkanenE,PitkanenO,UotilaL.;EurJClinChemClinBiochem.1997年10月;35(10):761國6或?qū)τ诰S生素C,WinnieLee,S證nM.Roberts和RobertF.Labbe;ClinicalChemistry43:154-157,1997)、i^分光光度測定方法(BNLaDu,RRHowell,PJMichael和EKSober;Pediatrics,1963年1月,39-46,第31巻,第1期)、焚光分光光度法(SumiT,UmedaY,KishiY,TakahashiK,KakimotoF.;ClinChimActa.1976年12月1日;73(2):233畫9)和熒光;化學(xué)發(fā)光(J.J.Thiele,H丄Freisleben,J.Fuchs和F.R.Ochsendorf;HumanReproduction,第10巻,第1期,110-115頁,1995)??梢証使用其他檢測方法如毛細(xì)管電泳(HubertA.Carchon和JaakJaeken;ClinicalChemistry47:1319-1321,2001)和比色法(KyawA;ClinChimActa.1978年6月;86(2):153-7)。另夕卜,代謝物可因其在生物學(xué)讀出系統(tǒng)中誘導(dǎo)響應(yīng)的能力而得到測定。生物學(xué)響應(yīng)將檢測為表示樣品中包含的代謝物的存在和/或量的讀出。生物學(xué)響應(yīng)可以是例如,基因表達(dá)的誘導(dǎo),或細(xì)胞或生物體的表型響應(yīng)。另外,應(yīng)理解根據(jù)用于測定所述至少一種代謝物的技術(shù),將被檢測的分析物可以是生理發(fā)生代謝物(即受試者體內(nèi)存在的代謝物)的衍生物。此類分析物可能因?yàn)闃悠分苽浠驒z測工具而產(chǎn)生。認(rèn)為此處所指的化合物是分析物。然而,如上闡明,這些分析物將代表以定性方式和定量方式存在的代謝物。此外,應(yīng)理解對于多數(shù)代謝物,代謝物與分析物相同。術(shù)語"參考"指結(jié)果,即可與糖尿病或其易感性相關(guān)的至少一種代謝物的性能特征數(shù)據(jù)。此類參考結(jié)果優(yōu)選從已知患有糖尿病的受試者或已知具有其易感性的受試者樣品中獲得。參考結(jié)果可以通過應(yīng)用本發(fā)明的方法來獲得?;蛘?,但也優(yōu)選的,參考結(jié)果可以從已知未患有糖尿病的受試者或已知不具有其易感性的受試者(即相對于糖尿病而言健康的受試者,并更優(yōu)選相對于其他疾病而言健康的受試者)樣品中獲得。此外,對包含待研究的受試者個(gè)體的群體的代謝物的相對或絕對量而言,參考也可優(yōu)選為可計(jì)算參考,最優(yōu)選為平均數(shù)或中位數(shù)。如此處其他地方具體說明的,測定群體中所述個(gè)體代謝物的絕對或相對量。怎樣計(jì)算合適的參考值,平均數(shù)或中位數(shù)優(yōu)選為本領(lǐng)域所熟知。前面所指的受試者群體包含多數(shù)受試者,優(yōu)選至少5、10、50、100、l,OOO或10,000個(gè)受試者。應(yīng)理解通過本發(fā)明的方法待^^斷的受試者和所述多數(shù)受試者的受試者是相同種類。更優(yōu)選地,參考結(jié)果即所述至少一種代謝物的至少一個(gè)性能特征值將儲存在合適的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)如數(shù)據(jù)庫中,并因此也可用于進(jìn)一步的診斷。因?yàn)橐坏┳C實(shí)(將來)對應(yīng)參考樣品來自的受試者(的確)發(fā)生了糖尿病,就可以在數(shù)據(jù)庫中鑒定到合適的參考結(jié)果,這也允許有效地診斷疾病的易感性。與人糖尿病或其易感性相關(guān)的優(yōu)選參考結(jié)果是示于附隨實(shí)施例的表中的那些結(jié)果。術(shù)語"比較"指評估上文中詳細(xì)描述的測定結(jié)果(即所述至少一種代謝物的定性或定量測定結(jié)果)是否與參考結(jié)果相同或相似或與之不同。在從已知患有糖尿病或已知具有糖尿病易感性的受試者或群體中獲得參考結(jié)果的情況下,可以基于從試驗(yàn)樣品中獲得的試驗(yàn)結(jié)果與上述參考結(jié)果的同一性或相似性程度,即基于關(guān)于至少一種代謝物的相同或相似定性或定量組成來診斷所述疾病或易感性。如果性能特征值和在定量測定情況下的強(qiáng)度值相同,試樣樣品的結(jié)果和參考結(jié)果相同。如果性能特征值相同,但強(qiáng)度值不同,所述結(jié)果相似。此差異優(yōu)選并不顯著并且特征在于強(qiáng)度值在至少1到99百分位數(shù)、5到95百分位數(shù)、10到90百分位數(shù)、20到80百分位數(shù)、30到70百分位數(shù)、40到60百分位數(shù)的參考值區(qū)間內(nèi),50、60、70、80、卯或95百分位數(shù)的參考值。在從已知未患有糖尿病或已知不具有糖尿病易感性的受試者或群體中獲得參考結(jié)果的情況下,可以基于從試驗(yàn)樣品中獲得的試驗(yàn)結(jié)果與上述參考結(jié)果的差異,即基于關(guān)于至少一種代謝物的定性或定量組成中的差異來診斷所述疾病或易感性。如果使用如上文詳細(xì)說明的可計(jì)算參考,應(yīng)用相同的計(jì)算。差異可以是代謝物絕對或相對量的增加(有時(shí)稱作代謝物上調(diào);亦參閱實(shí)施例)或代謝物所述量的減少或無可檢測的量(有時(shí)稱作代謝物下調(diào);亦參閱實(shí)施例)。優(yōu)選地,相對或絕對量的差異是顯著的,即在45到55百分位數(shù)、40到60百分位數(shù)、30到70百分位數(shù)、20到80百分位數(shù)、10到90百分位數(shù)、5到95百分位數(shù)的參考值區(qū)間外。對于在該說明書其他地方涉及的特異代謝物,相對量改變的優(yōu)選值(即"倍數(shù)"變化)或改變類型(即導(dǎo)致更高或更低相對量和/或絕對量的"上,,調(diào)或"下,,調(diào))示于下文表1至表4中。如果在所述表中說明指定代謝物在受試者中是"上調(diào)的",相對和/或絕對量將增加,如果其為"下調(diào)的",代謝物的相對和/或絕對量將減少。此外,"倍數(shù)"變化表示增加或減少的程度,例如,2倍的增加指與參考相比,所述量是代謝物量的兩倍。因此,在優(yōu)選實(shí)施方案中的本發(fā)明方法包括來自已知患有糖尿病的受試者或組的參考,或已知具有其易感性的受試者或組的參考。最優(yōu)選地,試驗(yàn)樣品和所述參考的相同或相似結(jié)果(即所述至少一種代謝物相似的相對或絕對量)在該情況下指示糖尿病或其易感性。在本發(fā)明方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述參考來自已知未患有糖尿病的受試者或已知不具有其易感性的受試者,或者所述參考是可計(jì)算參考。最優(yōu)選地,至少一種代謝物的缺少,或與參考樣品比較時(shí)在試驗(yàn)樣品中優(yōu)選顯著不同的量(即觀察到絕對或相對量的顯著差異)在此情況下指示糖尿病或其易感性。該比較優(yōu)選由自動裝置輔助。例如,可以使用包含用于比較兩個(gè)不同數(shù)據(jù)組的算法的合適的計(jì)算機(jī)程序(例如,包含性能特征值的數(shù)據(jù)組)。此類計(jì)算機(jī)程序和算法為本領(lǐng)域所熟知。盡管如上述,也可以手動進(jìn)行比較。用于測定至少一種代謝物的上述方法可以落實(shí)到裝置中。如此處所用的裝置至少包含上述工具。此外,所述裝置還優(yōu)選包含用于比較和評估至少一種代謝物的一種或多種待檢測性能特征和同樣優(yōu)選測定信號強(qiáng)度的工具。裝置的工具優(yōu)選彼此間有效地連接。怎樣以可操作方式連接所述工具依賴于裝置中包括的工具類型。例如,在用于自動定性或定量測定代謝物的工具應(yīng)用的地方,通過所述自動操作工具獲得的數(shù)據(jù)可以通過例如計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行加工以便于診斷。優(yōu)選地,在此類情況下,工具包含在單個(gè)裝置中。所述裝置因此可以包括用于代謝物的分析設(shè)備和加工所得數(shù)據(jù)用于診斷的計(jì)算機(jī)設(shè)備?;蛘?,在工具如試紙條用于測定代謝物的地方,用于診斷的工具可包含對照條或表,其將測定的結(jié)果數(shù)據(jù)定位為已知為伴隨糖尿病的結(jié)果數(shù)據(jù)或指示如上討論的健康受試者的那些結(jié)果數(shù)據(jù)。優(yōu)選裝置為在沒有專業(yè)臨床醫(yī)師特殊知識的情況下可應(yīng)用的那些裝置,例如,僅需要裝載樣品的試紙條或電子裝置?;蛘?,用于測定至少一種代謝物的方法可以落實(shí)到包含若干裝置的系統(tǒng)中,優(yōu)選地所述裝置彼此間有效連接。尤其是,所述工具必須以一種方式連接以允許實(shí)施如上詳細(xì)描述的本發(fā)明的方法。因此,如此處所用,有效地連接優(yōu)選指在功能上連接。根據(jù)待用于本發(fā)明系統(tǒng)的工具,所述工具通過允許數(shù)據(jù)在所述工具(例如,玻璃纖維電纜和用于高通路數(shù)據(jù)傳送的其他電纜)間傳送的方式將每一工具與其他工具連接,以在功能上進(jìn)行連接。然而,本發(fā)明也考慮工具間的無線數(shù)據(jù)傳送,例如通過LAN(WirelessLAN,W-LAN)。優(yōu)選的系統(tǒng)包含用于測定代謝物的工具。如此處所用的用于測定代it物的工具包括用于分離代謝物的工具如層析裝置,和代謝物測定工具如質(zhì)譜裝置。上文已詳細(xì)描述了合適的裝置。待用于本發(fā)明系統(tǒng)中化合物分離的優(yōu)選工具包括層析裝置,更優(yōu)選液相層析、HPLC和/或氣相層析裝置。用于化合物測定的優(yōu)選裝置包含質(zhì)譜裝置,更優(yōu)選地,GC-MS、LC-MS、直接輸注質(zhì)"i脊、FT-ICR-MS、CE-MS、HPLC-MS、四極桿質(zhì)鐠、連續(xù)偶^t譜(包括MS-MS或MS-MS-MS)、ICP-MS、Py-MS或TOF。分離和測定工具優(yōu)選彼此偶聯(lián)。最優(yōu)選地,如在說明書其他地方詳細(xì)描述,在本發(fā)明系統(tǒng)中使用LC-MS和/或GC-MS。還包含的是比較和/或分析從測定代謝物工具中獲得的結(jié)果的工具。用于比較和/或分析的工具可包含至少一個(gè)數(shù)據(jù)庫和用于比較結(jié)果的執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序。上述系統(tǒng)和裝置的優(yōu)選實(shí)施方案也在下文中有詳細(xì)描述。有利地,根據(jù)本發(fā)明已發(fā)現(xiàn)至少一種上述代謝物將成為糖尿病或其易感性的合適的生物標(biāo)記。應(yīng)用這些代謝物作為生物標(biāo)記允許快速、可靠并節(jié)省成本的糖尿病診斷。此外,優(yōu)于先有技術(shù)中可得技術(shù)的額外優(yōu)勢為本發(fā)明的方法允許甚至診斷易感性。此外,所述方法可通過如本說明書其他地方描述的自動裝置輔助,并因此允許高通量篩選處于患有糖尿病危險(xiǎn)中的受試者。因此,本發(fā)明的方法可以輔助用于糖尿病預(yù)防的衛(wèi)生計(jì)劃并可用于監(jiān)測成功的糖尿病治療或預(yù)防糖尿病的措施(包括營養(yǎng)飲食)。此夕卜,此處所指的代謝物或代謝物組合可以以節(jié)省時(shí)間和成本的方式通過該說明書中描述的代謝物i普技術(shù)來同時(shí)測定。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案中,所述至少一種代謝物選自1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)和十五烷醇。所述代謝物的每一種通過其自身成為此處所指疾病的合適的生物標(biāo)記。然而,最優(yōu)選地,包括上述組中一種生物標(biāo)記的一組生物標(biāo)記通過本發(fā)明的方法來測定。一組生物標(biāo)記優(yōu)選由至少2種、至少3種、至少4種并優(yōu)選地多達(dá)全部上述生物標(biāo)記組成。此外,在本發(fā)明的基本研究中已發(fā)記。因此,根據(jù)本發(fā)明待診斷的受試者是上述優(yōu)選實(shí)施方案的受試者,更優(yōu)選是男性受試者。在本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施方案中,所述至少一種代謝物選自二十碳烯酸(C20:1)、菜油甾醇、二十三烷酸(C23:0)、核糖酸和赤醇。所述代謝物的每一種通過其自身成為此處所指疾病的合適的生物標(biāo)記。然而,最優(yōu)選地,包括上述組中一種生物標(biāo)記的一組生物標(biāo)記通過本發(fā)明的方法來測定。一組生物標(biāo)記優(yōu)選由至少2種、至少3種、至少4種并優(yōu)選多達(dá)全部上述生物標(biāo)記組成。此外,根據(jù)研究已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明中上述組的代謝物在女性受試者中是糖尿病或其易感性的特別適當(dāng)?shù)纳飿?biāo)記。因此,上述優(yōu)選實(shí)施方案相關(guān)的受試者更優(yōu)選是女性。如上描述,在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案中,所述測定至少一種代謝物包含質(zhì)譜分析法(MS)。如此處所用的質(zhì)鐠分析法包括允許測定分子量(即質(zhì)量),或相對于化合物(即待根據(jù)本發(fā)明測定的代謝物)的質(zhì)量變量。優(yōu)選地,如此處所用的質(zhì)鐠分析法涉及GC-MS、LC-MS、直接輸注質(zhì)^普分析、FT-ICR-MS、CE-MS、HPLC-MS、四極桿質(zhì)譜分析、任何連續(xù)偶聯(lián)質(zhì)譜分析如MS-MS或MS-MS-MS、ICP-MS、Py-MS或TOF或使用上述技術(shù)的組合方法。怎樣應(yīng)用這些技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。此外,合適的裝置是市售的。更優(yōu)選地,如此處所用的質(zhì)語分析涉及LC-MS和/或GC-MS,即涉及有效連接到前面層析分離步驟的質(zhì)i瞽分析。更優(yōu)選地,如此處所用的質(zhì)i普分析包括四極桿MS。更優(yōu)選地,所述四極桿MS如下進(jìn)行a)選擇通過質(zhì)譜儀的第一個(gè)分析四極桿電離產(chǎn)生的質(zhì)量/電荷系數(shù)(m/z),b)通過在充滿轟擊氣體并作為轟擊小室起作用的另一后繼四極桿中應(yīng)用加速電壓將步驟a)中所選的離子片段化,選擇通過步驟b)另一后繼四極桿片段化處理產(chǎn)生的離子的質(zhì)量/電荷系數(shù),其中方法的步驟a)至c)進(jìn)行至少一次并且存在于物質(zhì)的混合物中的所有離子的質(zhì)量/電荷系數(shù)的分析作為電離處理的結(jié)果,其中所述四極桿充滿轟擊氣體,但在分析過程中不應(yīng)用加速電壓。本發(fā)明使用的所述最優(yōu)選質(zhì)語分析的細(xì)節(jié)可見于WO03/073464。更優(yōu)選地,所述質(zhì)謙分析是液相層析(LC)MS和/或氣相層析(GC)MS。如此處所用的液相層析指允許在液相或超臨界相中分離化合物(即代謝物)的所有技術(shù)。液相層析的特征在于流動相中的化合物經(jīng)過靜止相。當(dāng)化合物以不同的速度經(jīng)過靜止相時(shí),因?yàn)槊恳粋€(gè)體化合物具有自己的特異滯留時(shí)間(即化合物經(jīng)過系統(tǒng)所需要的時(shí)間),它們得以及時(shí)分離。如此處所用的液相層析也包括HPLC。用于液相層析的裝置是市售的,例如來自AgilentTechnologies,USA。根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用的氣相層析原則上與液相層析在操作上是可比較的。然而,不同于在經(jīng)過靜止相的化合物(即代謝物)存在于液體流動相中,所述化合物將存在于氣體體積中?;衔锝?jīng)過柱(可包含作為靜止相的固體支持物質(zhì))或器壁(其可作為靜止相或^皮靜止相包被)。此外,每一化合物具有經(jīng)過柱所需要的特定時(shí)間。此外,在氣相層析的情況下,優(yōu)選考慮所述化合物在氣相層析前進(jìn)行衍生化。用于衍生化的合適的技術(shù)為本領(lǐng)域所熟知。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的衍生化優(yōu)選涉及極性化合物的甲氧基化作用(methoxymation)和三甲硅烷基化作用和非極性(即親脂的)化合物的轉(zhuǎn)曱基化作用、甲氧基化作用和三甲硅烷基化作用。此外,本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)集合,其包含指示糖尿病或其易感性的至少一種代謝物的特征值,所述代謝物選自上文提及組中的任何一組。術(shù)語"數(shù)據(jù)集合"指在物理上和/或邏輯上集合的數(shù)據(jù)集合。因此,數(shù)據(jù)集合可落實(shí)到單個(gè)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中或彼此有效連接的物理上分離的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中。優(yōu)選地,數(shù)據(jù)集合落實(shí)到數(shù)據(jù)庫中。因此,如此處所用的數(shù)據(jù)庫包含在合適的存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集合。此外,數(shù)據(jù)庫優(yōu)選還包含數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)優(yōu)選為基于因特網(wǎng)的分級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)或面對對象數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。此外,數(shù)據(jù)庫可以是聯(lián)合數(shù)據(jù)庫或集成數(shù)據(jù)庫。更優(yōu)選地,數(shù)據(jù)庫將落實(shí)為分布式(聯(lián)合)系統(tǒng),例如Client-Server-System。更優(yōu)選地,構(gòu)造數(shù)據(jù)庫以允許搜索算法來比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)組和包含數(shù)據(jù)集合的數(shù)據(jù)組。尤其是,通過使用此類算法,可以搜索數(shù)據(jù)庫(即查詢搜索)得到指示糖尿病或其易感性的相似或相同數(shù)據(jù)組。因此,如果可以在數(shù)據(jù)集合中鑒定到相同的或相似的數(shù)據(jù)組,試驗(yàn)數(shù)據(jù)組將與糖尿病或其易感性相關(guān)。結(jié)果,從數(shù)據(jù)集合中獲得的信息可以基于從受試者獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)組用于診斷糖尿病或其易感性。更優(yōu)選地,數(shù)據(jù)集合包含上文記載的任何一組包含的所有代謝物的特征值。按照上述內(nèi)容,本發(fā)明包括數(shù)據(jù)存儲介質(zhì),其包含上述數(shù)據(jù)集合。如此處所用,術(shù)語"數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)"包括基于單個(gè)物理實(shí)體如CD、CD-ROM、硬盤、光存儲介質(zhì)或磁盤的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。此外,所述術(shù)語還包括由物理分離實(shí)體組成的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì),所述物理分離實(shí)體以提供上述數(shù)據(jù)集合的方式,優(yōu)選以查詢搜索的合適方式彼此有效連接。本發(fā)明也涉及系統(tǒng),其包含(a)比較樣品代謝物的特征值的工具,其有效連接到(b)如上描述的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。如此處所用,術(shù)語"系統(tǒng)"涉及彼此有效連接的不同工具。所述工具可落實(shí)到單個(gè)裝置中或可以是彼此有效連接的物理上分離的裝置。用于比較代謝物特征值的工具優(yōu)選基于用于上述比較的算法而進(jìn)行運(yùn)作。數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)優(yōu)選包含上述數(shù)據(jù)集合或數(shù)據(jù)庫,其中存儲數(shù)據(jù)組的每一組指示糖尿病或其易感性。因此,本發(fā)明的系統(tǒng)允許鑒定存儲在數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)集合是否包含試驗(yàn)數(shù)據(jù)組。結(jié)果,本發(fā)明的系統(tǒng)可用作診斷糖尿病或其易感性的診斷工具。在系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方案中,包含用于測定樣品代謝物特征值的工具。術(shù)語"用于測定代謝物特征值的工具"優(yōu)選涉及用于測定代謝物的上述裝置,如質(zhì)譜分析裝置、NMR裝置,或進(jìn)行代謝物化學(xué)或生物測定的裝置。此外,本發(fā)明涉及診斷工具,其包含用于測定選自上述提及組中任何一組的至少一種代謝物的工具。術(shù)語"診斷工具"優(yōu)選涉及如在說明書的其他地方中詳細(xì)說明的診斷裝置、系統(tǒng),或生物學(xué)或化學(xué)測定。表述"用于測定至少一種代謝物的工具"指能夠特異識別代謝物的裝置或物質(zhì)。合適的裝置可以是光譜測定裝置如質(zhì)譜、NMR裝置或用于進(jìn)行代謝物化學(xué)或生物學(xué)測定的裝置。合適的物質(zhì)可以是特異檢測代謝物的化合物。如此處所用的檢測可以是兩步方法,即化合物首先特異性結(jié)合到待檢測的代謝物上并隨后產(chǎn)生可檢測信號,例如熒光信號、化學(xué)發(fā)光信號、放射信號等等。對于可檢測信號的產(chǎn)生,可能需要其他化合物,其全部包含在術(shù)語"用于測定至少一種代謝物的工具"中。在說明書中其他地方詳細(xì)描述了特異性結(jié)合到代謝物上的化合物,并且其優(yōu)選包括酶、抗體、配體、受體或其他生物學(xué)分子或特異性結(jié)合到代謝物上的化學(xué)品。在優(yōu)選的實(shí)施方案中,可檢測信號也代表定量信號,意思是至少一種代謝物的相對強(qiáng)度與可檢測信號的相對強(qiáng)度成比例。另外,本發(fā)明涉及診斷組合物,其包含選自上文涉及組中任何一組的至少一種代謝物。選自上述組中任何一組的至少一種代謝物將作為生物標(biāo)記,即受試者病理狀態(tài)或易感性的指示分子,即糖尿病或其易感性的指示分子。因此,代謝物自身可優(yōu)選通過此處涉及的工具,根據(jù)顯色或檢測作為診斷組合物。因此,指示本發(fā)明的代謝物存在的診斷組合物物理上也可包含所述生物標(biāo)記,例如待檢測的抗體和代謝物的復(fù)合物可作為i貪斷組合物。因此,所述診斷組合物可進(jìn)一步包含用于檢測該說明書中其他地方具體說明的代謝物的工具?;蛘?,如果使用檢測工具如基于MS或NMR的技術(shù)設(shè)備,作為病理狀態(tài)指示劑的分子種類將是待研究的試驗(yàn)樣品包含的至少一種代謝物。因此,本發(fā)明涉及的至少一種代謝物自身因其鑒定為生物標(biāo)記而作為診斷組合物。最后,本發(fā)明涉及至少一種代謝物的用途,或用于其測定的工具用于制備診斷裝置或用于診斷糖尿病的組合物,其中所述至少一種代謝物選自上文所涉及組中的4壬何一組。如上文早已明確,所述代謝物的每一種自身是此處所指疾病的合適的生物標(biāo)記。然而,最優(yōu)選地,包括上述組中任何一組生物標(biāo)記的一組生物標(biāo)記通過本發(fā)明的方法測定。一組生物標(biāo)記優(yōu)選由至少2種、至少3種、至少4種并優(yōu)選多達(dá)全部上述生物標(biāo)記組成。的其特定公開內(nèi)容一并引入作為參考。;、本發(fā)明現(xiàn)在將通過以下實(shí)施例來闡明,所述實(shí)施例不旨在限定或限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1:測定代it物志愿者被告知關(guān)于計(jì)劃檢查的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)方案由Dife(德國人體營養(yǎng)研究所)倫理委員會批準(zhǔn)并且給予所有受試者書面知情同意書。然后,測量人體測量值和內(nèi)膜中層厚度。經(jīng)這些檢查后,利用75g葡萄糖進(jìn)行口服葡萄糖耐量測試(OGTT)。在0、30、60和120分鐘^jk樣。通過加入EDTA作為抗凝血?jiǎng)┎㈦S后離心從全血中獲得血漿。通過WHO和ADA的標(biāo)準(zhǔn)對志愿者進(jìn)行分類-FPG<100mg/dl(5.6mmol/1)=正??崭蛊咸烟牵?FPG100-125mg/dl(5.6-6.9mmol/1)=IFG(空腹血糖受損);-FPG>126mg/dl(7.0mmol/1)=糖尿病的臨時(shí)性診斷(如下描述,必須證實(shí)該i貪斷)。當(dāng)使用OGTT時(shí)相應(yīng)的分類如下-負(fù)荷后2小時(shí)血糖<140mg/dl(7.8mmol/1)=正常葡萄糖耐量;-負(fù)荷后2小時(shí)血糖140-199mg/dl(7.8-11.1mmol/1)=IFG(葡萄糖耐量受損);畫負(fù)荷后2小時(shí)血糖>200mg/dl(11.1mmol/1)=糖尿病的臨時(shí)性診斷(如下描述,必須證實(shí)該i貪斷)。2型糖尿病的診斷1.糖尿病癥狀加上偶然血糖濃度>200mg/dl(11.1mmol/1)。偶然定義為一天內(nèi)的任何時(shí)間,而不考慮自上一餐后的時(shí)間。糖尿病的經(jīng)典癥狀包括多尿、煩渴和莫名其妙的體重減輕?;?.FPG〉126mg/dl(7.0mmol/1)??崭苟x為至少8小時(shí)無能量攝取?;?.OGTT過程中負(fù)荷后2小時(shí)血糖>200mg/dl(11.1mmol/1)。如下描述制備樣品并進(jìn)行LCMS和GCMS分析以以下方式制備樣品通過沉淀從血漿中分離蛋白質(zhì)。加入水及乙醇和二氯曱烷(dichlormethan)的混合物后,剩余樣品進(jìn)行分級(fraction)成為水極性相和有機(jī)親脂相。對于脂提取物的transmethanolysis,將140pl氯仿、37pl鹽酸(在水中,為37wt%)、320|nl曱醇和20pl甲苯的混合物加入到蒸濃的提取物中。緊密密封小管并在100。C振蕩加熱2小時(shí)。隨后將溶液蒸發(fā)至干燥。將殘余徹底千燥。通過與緊密密封小管中的甲氧胺鹽酸鹽(methoxyaminehydrochloride,p比梵中20mg/ml,100jd,60oC,1.5小時(shí))反應(yīng)進(jìn)行羰基的甲氧基化作用(methoximation)。作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),加入20pl奇數(shù)直鏈脂肪酸溶液(3/7(v/v)吡力曱苯中,7到25碳原子脂肪酸各0.3mg/mL和27、29和31碳原子脂肪酸各0.6mg/mL的溶液)。最后,利用100plN甲基-N-(三甲代甲硅烷基)-2,2,2-三氟乙酰胺(MSTFA)再次在緊密密封的小管中60°C進(jìn)行30分鐘衍生化作用。注射進(jìn)GC前的終體積是220|^。對于極性相,所述衍生化作用以以下方式進(jìn)行通過與緊密密封小管中的甲氧胺鹽酸鹽(吡啶中20mg/ml,50nl,60。C,1.5小時(shí))反應(yīng)進(jìn)行羰基的甲氧基化作用。作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),加入10^tl奇數(shù)直鏈脂肪酸溶液(3/7(v/v)吡勿甲苯中,7到25碳原子脂肪酸各0.3mg/mL和27、29和31碳原子脂肪酸各0.6mg/mL的溶液每)。最后,衍生化作用利用50N甲基-N-(三甲代甲硅烷基)-2,2,2-三氟乙酰胺(MSTFA)再次在緊密密封的小管中60°C進(jìn)行30分鐘。注射進(jìn)GC前的終體積是110|Lil。GC-MS系統(tǒng)由偶聯(lián)到Agilent5973MSD的Agilent6890GC組成。自動采樣器是來自CTC的CompiPal或GCPal。對于所述分析,根據(jù)來自相分離步驟的分析樣品材料和級分,使用具有不同多甲基硅氧烷靜止相(含有0%至35%的芳族部分)的常見商業(yè)化毛細(xì)管分離柱(30mx0,25mmx0,25)(例如,DB-lms,HP畫5ms,DB-XLB,DB-35ms,AgilentTechnologies)。無分流(splitless)地注射高達(dá)1nL的終體積并且烘箱溫度程序根據(jù)樣品材料和相分離步驟的級分以不同的加熱速率始于70。C并止于340。C,以在每一分析物峰中實(shí)現(xiàn)足夠的層析分離和掃描次數(shù)。此外,RTL(保留時(shí)間鎖定,AgilentTechnologies)用作分析和常規(guī)GC-MS標(biāo)準(zhǔn)條件,例如名義上1到1.7ml/分鐘的恒流并且氦作為流動相氣體,通過70eV電子轟擊完成離子化作用,以2.5到3掃描/秒的掃描速率和標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)準(zhǔn)條件在15到600的m/z范圍內(nèi)掃描。HPLC-MS系統(tǒng)由偶聯(lián)API4000質(zhì)譜儀(AppliedBiosystem/MDSSCIEX,Toronto,加拿大)的Agilent1100LC系統(tǒng)(AgilentTechnologies,Waldbronn,德國)組成。HPLC在具有C18靜止相(例如,GROMODS7pH,ThermoBetasilC18)的市售反相分離柱上進(jìn)行。注射高達(dá)10pL的終樣品體積并使用曱醇/水/甲酸或乙腈/7K/甲酸梯度的梯度洗脫以200pL/分鐘的流速進(jìn)行分離。以陽性模式通過電噴霧離子化作用對非極性級分進(jìn)行質(zhì)語分析,并使用多重反應(yīng)監(jiān)測(MRM)方式和100-1000amu的全掃描以陰性方式對極性級分進(jìn)行質(zhì)鐠分析。實(shí)施例2:數(shù)據(jù)評估與集中的血漿參考一起對糖尿病患者和對照受試者的全部血漿樣品進(jìn)行GC-MS和LC-MS測量。對于每一測量批次,計(jì)算單個(gè)受試者的相對信號比率。通過單變量分析測定糖尿病特異的代謝物首先,應(yīng)用比較糖尿病患者和對照受試者的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)(t-檢驗(yàn)),第二,選擇具有足夠低p值(p<0.05)的差異表達(dá)的代謝物。此外,測定每一代謝物的倍數(shù)變化值(即糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型(辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào),,))。以下表l至表8給出了數(shù)據(jù)評估的結(jié)果。表1至表4顯示在現(xiàn)有文獻(xiàn)中未曾報(bào)道過的糖尿病患者的代謝物結(jié)果。表5至表8涉及的代謝物已對糖尿病患者描述。表1和表5顯示在沒有性別分級(全部為非分級的)的情況下,根據(jù)本研究產(chǎn)生的所有可得數(shù)據(jù)組所獲得的結(jié)果。表2和表6顯示來自年齡分級男性患者的結(jié)果,而表3和表7顯示年齡分級女性的結(jié)果。表4和表8分別包含表2和表3及表6和表7的整合結(jié)果。表中給出的結(jié)果根據(jù)它們作為糖尿病或其易感性生物標(biāo)記的潛力和效力而分類。也說明了觀察到的調(diào)節(jié)類型。"上調(diào)"指代謝物的絕對量或相對量增加,而"下調(diào)"指所述絕對量或相對量的減少或甚至缺少可檢測量的代謝物。與糖尿病特別強(qiáng)烈相關(guān)的代謝物細(xì)分為通it^中分界線指示的組。表1:在全數(shù)據(jù)組上測定的新的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p.t")將代謝物分類("化學(xué)名稱")。同樣,提供糖尿病患者中的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化"指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型"辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào)"))。表l:全部非分級結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表2:在年齡匹配的男性中測定的新的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p.t")將代謝物分類("化學(xué)名稱")。同樣,提供糖尿病患者的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化,,指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型,,辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào)"))。表2:年齡分級男性結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表3:在年齡匹配的女性中測定的新的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p.t")將代謝物分類("化學(xué)名稱,,)。同樣,提供糖尿病患者的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化"指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型,,辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào)"))。表3:年齡分級女性的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表4:表1-3組合的新的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p.t")將代謝物分類("化學(xué)名稱")。同樣,提供糖尿病患者的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化,,指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型"辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào)"))。表4:整合結(jié)果化學(xué)名稱1,5-失水山梨糖醇<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表5:在全數(shù)據(jù)組中測定的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p.t,,)將代謝物分類("化學(xué)名稱")。同樣,提供糖尿病患者的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化"指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型"辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào)"))。從表中排除了糖尿病患者相對于對照受試者顯著改變的葡萄糖水平的^L弱發(fā)現(xiàn)。表5:全部非分級結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>輔酶Q10上調(diào)1,444,82E-12苯丙氨酸上調(diào)1,124,79E-10廿碳四烯酸(C20:順式上調(diào)1,181,03E國091)尿素上調(diào)1,15l,39E-05十四烷酸(C14:0)上調(diào)1,242,07E-05反式-4-羥脯氨酸上調(diào)1,173,23E-053-羥基丁酸上調(diào)1,295,88E-05蘋果酸上調(diào)1,097,55E-05二十四烷酸(C24:0)下調(diào)0,920,000180162肌醇上調(diào)I,IO0,00026466磷酸(無機(jī)的或有機(jī)磷酸)上調(diào)1,060,000360853甘油,極化級分上調(diào)1,120,000497516賴氨酸上調(diào)1,090,001206357肌酸酐上調(diào)1,120,004335171蘇糖酸下調(diào)0,900,00480835琥珀酸下調(diào)0,930,005840745甘油酸下調(diào)0,900,006088538亞麻酸(C18:順式9,12,15]3)上調(diào)1,100,006887601乳酸上調(diào)1,100,007055085甘油-3-磷酸,極化級分上調(diào)1,080,010395131蘇氨酸下調(diào)0,950,011333993磷酸,脂(磷脂類)下調(diào)0,960,011654865a-生育酚上調(diào)1,150,01644293肌醇_2-—磷酸,脂級分(肌醇上調(diào)1,100,023497772磷脂類)亞油酸(C18:順式[9,122)上調(diào)1,050,029803521膽固醇下調(diào)0,950,040018899色氨酸上調(diào)1,040,044645682谷氨酰胺上調(diào)1,080,048316597表6:在年齡匹配的男性中測定的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p.t")將代謝物分類("化學(xué)名稱,,)。同樣,提供糖尿病患者的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化"指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型,,辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào),,))。M中排除了糖尿病患者相對于對照受試者顯著改變的葡萄糖水平的微弱發(fā)現(xiàn)。表6:年齡分級男性的結(jié)果化學(xué)名稱調(diào)節(jié)倍數(shù)變化p.t維生素c上調(diào)1,4841657644,48E-16甘露糖上調(diào)1,4415731391,02E-10三?;视王?包含上調(diào)1,2417597685,15E-06C16:l、C18:l或C16:0)甘油,脂級分上調(diào)1,4502839840,000120249纈氨酸上調(diào)1,15199120,000250545甘氨酸下調(diào)0,8936250970,000402058尿酸上調(diào)1,1546173250,000417209丙氨酸上調(diào)1,1359420860,000824962異亮氨酸上調(diào)1,143426360,000977933亮氨酸上調(diào)1,1225450970,001040907a-酮異己酸上調(diào)1,2372990550,001333169半胱氨酸上調(diào)1,1858256210,002788438反式-9-十六碳烯酸(C16:上調(diào)1,3355544110,003179817反式[91)十六烷酸(C16:0)上調(diào)1,1546448730,00355258磷酸(無機(jī)的或有機(jī)磷酸)上調(diào)1,0854741840,003897319表7:在年齡匹配的女性中測定的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p,t")將代謝物分類("化學(xué)名稱")。同樣,提供糖尿病患者的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化"指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型"辨別倍數(shù)變化是高于1("上調(diào)")還是低于1("下調(diào),,))。從表中排除了糖尿病患者相對于對照受試者顯著改變的葡萄糖水平的微弱發(fā)現(xiàn)。表7:年齡分級女性的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>尿酸"面1,2123384863,68E-07推測的DAG(C18:l、C18:2上調(diào)1,334873111l,96E-06或C18:0、C18:3)丙酮酸上調(diào)1,4221734912,55E-06甘油,脂級分上調(diào)1,2930946013,32E-06半胱氨酸上調(diào)1,2187747272,91E-05丙氨酸上調(diào)1,1519995873,40E-05廿碳四烯酸(C20:順式上調(diào)1,1843978564,34E-054)a-酮異己酸上調(diào)1,3317022286,58E-05酪氨酸上調(diào)1,1409011717,41E-05苯丙氨酸上調(diào)1,1178744070,000102016十六烷酸(C16:0)上調(diào)1,1511368440,000163626二十二碳六烯酸(C22:順式上調(diào)1,260734950,0002607711)二十四烷酸(C24:0)下調(diào)0,9046817930,014423836蘋果酸上調(diào)1,0945911210,019963926十四烷酸(C14:0)上調(diào)1,1615810370,0220卯354甘油,極化級分上調(diào)1,1129765880,039329749反式_4-羥脯氨酸上調(diào)1,1559654030,048937139表8:表1-3組合的糖尿病特異的代謝物。根據(jù)來自最顯著發(fā)現(xiàn)的t-檢驗(yàn)p值("p.t")將代謝物分離("化學(xué)名稱,,)。同樣,提供糖尿病患者的倍數(shù)變化值("倍數(shù)變化"指糖尿病患者的平均信號比率除以對照受試者的平均信號比率)和調(diào)節(jié)類型("調(diào)節(jié)類型,,辨別倍數(shù)變化是高于l("上調(diào)")還是低于1("下調(diào)"))。從表中排除了糖尿病患者相對于對照受試者顯著改變的葡萄糖水平的微弱發(fā)現(xiàn)。表8:整合結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>1,117261541,0987666521,133343411,2316750191,145744281,2432132741,1700685681,2899329391,0949257360,9179963891,1016031991,0633476651,1247789541,0903192891,1211857260,9138379250,8998374190,929868530,9031058941,0950253871,1042151891,0846294550,95499卯80,9585285531,0724493371,147917351,0979173281,0486107930,9462041530,9201369881,075976861l,88E-062,00E-063,08E-06l,01E-051,39E052,07E-053,23E-055,88E-057,55E-050,0001801620,000264660,0003608530,0004975160,0012063570,0043351710,0046395090,004808350,0058407450,0060885380,0068876010,0070550850,0103951310,0113339930,0116548650,0119716310,016442930,0234977720,0298035210,0400188990,0424525990,048316597十八烷酸(C18:0)上調(diào)檸檬酸上調(diào)十七烷酸(C17:0)上調(diào)反式-9-十六碳烯酸(C16:反式上調(diào)即)尿素上調(diào)十四烷酸(C14:0)上調(diào)反式-4-羥脯氨酸上調(diào)3-羥基丁酸上調(diào)蘋果酸上調(diào)二十四烷酸(C24:0)下調(diào)肌醇上調(diào)磷酸(無機(jī)的或有機(jī)磷酸)上調(diào)甘油,極化級分上調(diào)賴氨酸上調(diào)肌酸酐上調(diào)瓜氨酸下調(diào)蘇泮唐酸下調(diào)琥珀酸下調(diào)甘油酸下調(diào)亞麻酸(C18:順式[9,12,15]3)上調(diào)乳酸上調(diào)甘油-3-磷酸,極化級分上調(diào)蘇氨酸下調(diào)磷酸,脂(磷脂類)下調(diào)色氨酸上調(diào)a-生育酚上調(diào)肌醇_2-—磷酸,脂級分(肌醇上調(diào)磷脂類)亞油酸(C18:順式[9,12]2)膽固醇鳥氨酸谷氨酰胺上下下上權(quán)利要求1.診斷糖尿病或其易感性的方法,其包括(a)測定懷疑患有糖尿病或具有其易感性的受試者試驗(yàn)樣品中的至少一種代謝物,所述至少一種代謝物選自1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:1)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0);和(b)將步驟(a)測定的試驗(yàn)結(jié)果與參考比較,由此診斷糖尿病或其易感性。2.權(quán)利要求1的方法,其中所述至少一種代謝物選自1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)和十五烷醇。3.權(quán)利要求2的方法,其中所述受試者為雄性。4.權(quán)利要求1的方法,其中所述至少一種代謝物選自二十碳烯酸(C20:l)、菜油甾醇、二十三烷酸(C23:0)、核糖酸和赤醇。5.權(quán)利要求4的方法,其中所述受試者為雌性。6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法,其中所述至少一種代謝物的所述測定包含質(zhì)謙分析(MS)。7.權(quán)利要求6的方法,其中所述質(zhì)譜分析為液相層析(LC)MS和/或氣相層析(GC)MS。8.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法,其中所述參考來自已知患有糖尿病的受試者或已知具有糖尿病易感性的受試者。9.權(quán)利要求8的方法,其中試驗(yàn)樣品和參考的相同或相似結(jié)果指示糖尿病或其易感性。10.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法,其中所述參考來自已知未患有糖尿病的受試者或已知不具有糖尿病易感性的受試者。11.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法,其中所述參考是受試者群體中所述至少一種代it物的可計(jì)算參考。12.權(quán)利要求10或11的方法,其中所述至少一種代謝物的缺少,或與參考樣品相比所述至少一種代謝物在試驗(yàn)樣品中的不同量指示糖尿病或其易感性。13.權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的方法,其中所述樣品是所述受試者體液的樣品。14.權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的方法,其中所述受試者為人。15.權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的方法,其中測定至少一種其他代謝物,其選自(i)長鏈飽和脂肪酸,優(yōu)選為二十四烷酸(C24:0)、三十烷酸(C30:0)、或二十三烷酸(C23:0),(ii)多不飽和脂肪酸,優(yōu)選為二十二碳六烯酸(C22:順式4,7,10,13,16,196)、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,175)、廿碳四晞酸(C20:順式[5,8,11,14]4)、亞油酸(C18:順式[9,122)、或亞麻酸(C18:順式[9,12,153),(iii)氨基酸,優(yōu)選為賴氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、半胱氨酸、曱硫氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或谷氨酰胺,(iv)抗氧化劑,優(yōu)選為維生素C、輔酶Q10或a-生育酚,(v)三羧酸循環(huán)代謝物,優(yōu)選為丙酮酸、檸檬酸或蘋果酸,(vi)鳥氨酸循環(huán)代謝物,優(yōu)選為尿素、瓜氨酸、琥珀酸或?yàn)醢彼幔?vii)甘露糖、a-酮異己酸、甘油、脂級分或3-羥基丁酸,和(viii)葡萄糖。16.權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的方法,其中測定至少一種其他代謝物,其選自(i)維生素C;(ii)甘露糖;(iii)纈氨酸和異亮氨酸;(iv)尿酸和亮氨酸;(v)半胱氨酸、二酰基甘油(C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三?;视?、丙氨酸、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,196)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,14]4)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲硫氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,17]5)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[9]1)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,15]3)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,12]2)、膽固醇、烏氨酸和谷氨酰胺;(xv)甘露糖、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三?;视汀⒈彼?、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,1916)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,14]4)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲硫氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,175)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[91)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,15]3)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,12]2)、膽固醇、鳥氨酸和谷氨酰胺;(xvi)纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三?;视?、丙氨酸、二十二碳六歸酸(C22:順式[4,7,10,13,16,196)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,14]4)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲硫氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,17]5)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[91)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,1513)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,122)、膽固醇、鳥氨酸和谷氨酰胺;(xvii)亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三?;视汀⒈彼?、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,196)、a-酮異己酸、酪氨酸、輔酶QIO、苯丙氨酸、廿碳四烯酸(C20:順式[5,8,11,144)、十六烷酸(C16:0)、甘氨酸、甲疏氨酸、二十碳五烯酸(C20:順式[5,8,11,14,175)、脯氨酸、泛酸、十八烷酸(C18:0)、檸檬酸、十七烷酸(C17:0)、反式-9-十六碳烯酸(C16:反式[9]1)、尿素、十四烷酸(C14:0)、反式-4-羥脯氨酸、3-羥基丁酸、蘋果酸、二十四烷酸(C24:0)、肌醇、磷酸、甘油、極化級分、賴氨酸、肌酸酐、瓜氨酸、蘇糖酸、琥珀酸、甘油酸、亞麻酸(C18:順式[9,12,153)、乳酸、甘油-3-磷酸、極化級分、蘇氨酸、磷脂類、色氨酸、a-生育酚、肌醇磷脂類、亞油酸(C18:順式[9,122)、膽固醇、鳥氨酸和谷氨酰胺;(xviii)維生素C和甘露糖;(xix)維生素C、甘露糖、纈氨酸和異亮氨酸;(xx)維生素C、甘露糖、纈氨酸、異亮氨酸、尿素和亮氨酸;(xxi)維生素C、甘露糖、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、尿酸、半胱氨酸、二?;视?C18:l、C18:2或C18:0、C18:3)、丙酮酸、三?;视?、丙氨酸、二十二碳六烯酸(C22:順式[4,7,10,13,16,196)、a-酮異己酸、酪氨酸和輔酶Q10;和(xxii)葡萄糖。17.包含指示糖尿病或其易感性的至少一種代謝物特征值的數(shù)據(jù)集合,所述代謝物選自1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油齒醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0)。18.數(shù)據(jù)存儲介質(zhì),其包含權(quán)利要求17的數(shù)據(jù)集合。19.系統(tǒng),其包含(a)比較樣品代謝物的特征值的工具,其有效連接到(b)權(quán)利要求18的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。20.權(quán)利要求19的系統(tǒng),還包含用于測定樣品代謝物特征值的工具。21.診斷工具,其包含用于測定以下代謝物中的至少一種的工具1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:1)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油齒醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0)。22.診斷組合物,其包含以下代謝物中的至少一種1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0)。23.至少一種代謝物或測定其的工具在制備用于"^斷受試者糖尿病或其易感性的診斷裝置或組合物中的用途,其中所述至少一種代謝物選自1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)、赤醇、核糖酸、二十三烷酸(C23:0)、十五烷醇、菜油甾醇、馬來酸和三十烷酸(C30:0)。24.權(quán)利要求23的用途,其中所述至少一種代謝物選自1,5-失水山梨糖醇、二十碳烯酸(C20:l)和十五烷醇。25.權(quán)利要求24的用途,其中所述受試者為雄性。26.權(quán)利要求23的用途,其中所述至少一種代謝物選自二十碳烯酸(C20:l)、菜油甾醇、二十三烷酸(C23:0)、核糖酸和赤醇。27.權(quán)利要求26的用途,其中所述受試者為雌性。全文摘要本發(fā)明涉及用于診斷糖尿病或其易感性的方法,其包括測定懷疑患有糖尿病或具有其易感性的受試者的試驗(yàn)樣品中的至少一種代謝物,并將所述至少一種代謝物與參考比較,由此診斷糖尿病或其易感性。此外,本發(fā)明包括代謝物的集合、數(shù)據(jù)集合(包含代謝物的特征值)和存儲介質(zhì)(包含所述數(shù)據(jù)集合)。此外,本發(fā)明也涉及系統(tǒng),所述系統(tǒng)包含用于比較樣品代謝物的特征值的工具,所述工具有效連接至數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。本發(fā)明還包括包含至少一種代謝物的診斷工具,和所述至少一種代謝物用于制備診斷糖尿病的診斷工具的用途。最后,本發(fā)明涉及用于鑒定糖尿病相關(guān)代謝物的方法。文檔編號G01N33/68GK101443663SQ200780016919公開日2009年5月27日申請日期2007年3月21日優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日發(fā)明者A·F·H·普法伊費(fèi)爾,B·貝唐,E·萊博爾德,J·施普蘭格爾,J·維默爾,K·布施,M·吉普曼斯,T·博貝特申請人:梅坦諾米克斯有限公司