本申請要求2014年4月8日提交的美國臨時申請?zhí)?1/976,886、2014年8月14日提交的美國臨時申請?zhí)?2/037,422和2015年2月19日提交的美國臨時申請?zhí)?2/118,338的優(yōu)先權(quán)，所述全部文獻的內(nèi)容均通過引用的方式完整并入本文。

背景技術(shù)：

代謝組學(xué)是一個旨在測量生物樣品中全部小分子(代謝物)的迅速演化的領(lǐng)域。代謝物代表了銜接基因功能、環(huán)境影響和健康/疾病終點的中間生物學(xué)過程(Suhre,K.和Gieger,C.Genetic variation in metabolic phenotypes:study designs and applications.Nat Rev Genet 13,759-769(2012))。代謝表型連同基因組一起可以產(chǎn)生對基因功能、疾病病理學(xué)和疾病診斷與預(yù)后的生物標記物的新型認識(Suhre,K.等人,Human metabolic individuality in biomedical and pharmaceutical research.Nature 477,54-60(2011)；Milburn,M.V.和Lawton,K.A.Application of metabolomics to diagnosis of insulin resistance.Annu Rev Med 64,291-305(2013))。

自本世紀早期以來，代謝組學(xué)已經(jīng)在科學(xué)研究和發(fā)現(xiàn)中找到其位置。這種方法已經(jīng)廣泛地和成功地用來鑒定各種適應(yīng)癥的生物標記物。然而，代謝組學(xué)尚未廣泛用于診斷個體患者中的疾病。

目前，臨床診斷試驗從單一類別化合物(例如，尿有機酸類)測量多達100種生物化學(xué)化合物并且一般僅測量單一生物化學(xué)物，這不得不進行多個診斷試驗。這些試驗一般按順序進行，并且需要顯著量的樣品(例如，每個試驗至少0.5mL)，并且在一些情況下，可能需要侵入性方法以獲得所述樣品(例如，組織活檢樣品)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文所述的一些實施方案包括在臨床環(huán)境下利用患未知疾病(或作為對照，已知疾病)的有癥狀個體和無癥狀個體的代謝特征分析的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在一些實施方案中，有癥狀個體的代謝組學(xué)特征分析輔助診斷造成這些個體中所觀察到的癥狀的疾病或病癥。在一些實施方案中，有癥狀個體的代謝組學(xué)特征分析確定個體疾病的嚴重程度。在一些實施方案中，無癥狀個體的代謝組學(xué)特征分析可以揭示健康風(fēng)險使得在癥狀和疾病發(fā)作之前或在疾病早期采取治療性干預(yù)成為可能。在本文所述的例子中，對來自個體的生物樣品調(diào)查生物化學(xué)物的變化(增加或減少、存在或不存在)和相關(guān)生物化學(xué)途徑并檢測內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子、異型生物質(zhì)(xenobiotic)小分子(即，代謝物、生物化學(xué)物、化學(xué)物、化合物)的變化，所述變化提示與疾病和病癥相關(guān)聯(lián)的生物化學(xué)子途徑和途徑的擾動，并且對于個體群體中的每位個體，鑒定出具有患幾種疾病或病癥的風(fēng)險或面臨該風(fēng)險的個體。在例子中，對于個體群體中的每位個體，對來自該個體的單一生物樣品同時調(diào)查內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子的存在、不存在或其異常水平。同時調(diào)查生物樣品包括自動生成生物樣品的生物化學(xué)特征并且隨后自動統(tǒng)計分析生物化學(xué)特征數(shù)據(jù)以鑒定作為統(tǒng)計離群值的小分子。這些例子顯示，來自有癥狀個體的樣品的生成的生物化學(xué)特征和生成的生物化學(xué)特征的自動統(tǒng)計分析揭示了受擾動或異常的生物化學(xué)途徑和/或輔助診斷有癥狀個體的異常小分子水平。在一些實施方案中，可視化自動統(tǒng)計分析生成的生物化學(xué)特征的結(jié)果可以提供為輔助確定受擾動或異常的生物化學(xué)途徑和/或異常小分子水平。在一些實施方案中，展示了與鑒定的受擾動或異常生物化學(xué)途徑和/或異常小分子水平相關(guān)聯(lián)的一種或多種可能診斷的列表。在一些實施方案中，展示了與鑒定的受擾動或異常生物化學(xué)途徑和/或異常小分子水平相關(guān)聯(lián)的額外診斷試驗和程序的列表。在一些實施方案中，本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和設(shè)備拓展了診斷疾病的能力并且改善對個體健康的臨床評估。

在一個實施方案中，提供輔助診斷有癥狀個體的方法。

在一個實施方案中，所述有癥狀個體是新生兒。

在一個實施方案中，提供鑒定“健康”臨床隊列中的有風(fēng)險個體(即，無癥狀個體)的方法。

在一個實施方案中，無癥狀個體是新生兒。

在一個實施方案中，待診斷的疾病是罕見疾病。

一項實施方案包括一種用于促進診斷個體受試者中疾病或病癥的方法。該方法包括從個體受試者獲得樣品并且生成樣品的小分子特征，所述小分子特征包含關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在或不存在及其水平的信息。該方法還包括將樣品的小分子特征與包含多種小分子的每一者的水平的標準范圍的參比小分子特征比較并且鑒定樣品中分別具有異常水平的小分子的子集。樣品中小分子的異常水平是落在小分子的標準范圍外部的水平。使用在計算裝置的處理器上執(zhí)行的分析設(shè)施，實施比較和鑒定。該方法還包括基于鑒定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息。該數(shù)據(jù)庫容納了使多種小分子的一種或多種小分子的異常水平與關(guān)于多種疾病和病癥中每一者的疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。該方法還包括存儲獲得的診斷信息。存儲的診斷信息包括以下一者或多者：與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一條生物化學(xué)途徑的鑒定、與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種疾病或病癥的鑒定、和與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種推薦的后續(xù)試驗的鑒定。

在一個實施方案中，待診斷的疾病或病癥是多種疾病和病癥的任何一種。所述疾病和病癥包括但不限于人類代謝遺傳病，包括脲循環(huán)病、有機酸血癥、氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病、脂肪酸氧化病、糖代謝病、核苷合成和再生缺陷、金屬轉(zhuǎn)運病、神經(jīng)遞質(zhì)及小肽病、線粒體能量代謝病、溶酶體貯積病、蛋白質(zhì)糖基化病、磷酸戊糖代謝病、葡萄糖轉(zhuǎn)運病、生酮作用與酮解作用疾病、維生素/輔因子合成和再生疾病、脂質(zhì)與膽汁酸代謝病和過氧化物酶體病。

另一個實施方案包括一種針對多種疾病或病癥篩查個體受試者的方法。該方法包括從個體受試者獲得樣品并且生成樣品的小分子特征，所述小分子特征包含關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在或不存在及其水平的信息。該方法還包括將樣品的小分子特征與包含多種小分子的每一者的水平的標準范圍的參比小分子特征比較，以確定多種小分子的任一者是否在樣品中具有異常水平。樣品中小分子的異常水平是落在小分子的標準范圍外部的水平。對于樣品中具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，鑒定在樣品中分別具有異常水平的小分子的子集。使用在計算裝置的處理器上執(zhí)行的分析設(shè)施，實施比較和鑒定。對于樣品中具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，診斷信息基于鑒定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得。該數(shù)據(jù)庫包含使多種小分子的一種或多種小分子的異常水平與關(guān)于多種疾病和病癥中每一者的疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。對于樣品中具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，存儲獲得的診斷信息。存儲的診斷信息包括以下一者或多者：與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一條生物化學(xué)途徑的鑒定、與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種疾病或病癥的鑒定、和與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種推薦的后續(xù)試驗的鑒定。對于樣品中不具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，存儲表明未檢出異常水平的信息。

一個實施方案包括一種針對發(fā)展多種疾病或病癥中的疾病或病癥的風(fēng)險升高來篩查個體受試者的方法。該方法包括從個體受試者獲得樣品并且生成樣品的小分子特征，所述小分子特征包含關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在或不存在及其水平的信息。該方法還包括將樣品的小分子特征與包含多種小分子的每一者的水平的標準范圍的參比小分子特征比較，以確定多種小分子的任一者是否在樣品中具有異常水平。樣品中小分子的異常水平是落在小分子的標準范圍外部的水平。對于樣品中具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，鑒定在樣品中分別具有異常水平的小分子的子集，使用在計算裝置的處理器上執(zhí)行的分析設(shè)施實施比較和鑒定。對于樣品中具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，診斷信息基于鑒定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得。該數(shù)據(jù)庫包含使多種小分子的一種或多種小分子的異常水平與關(guān)于多種疾病和病癥中每一者的疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。對于樣品中具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，存儲獲得的診斷信息。存儲的診斷信息包括發(fā)展與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的疾病或病癥的風(fēng)險增加的鑒定。對于樣品中不具有多種小分子的任一者的異常水平的小分子特征，存儲表明未檢出異常水平的信息。

附圖說明

圖1是根據(jù)實施方案，用于促進診斷個體受試者中疾病或病癥的方法的框圖。

圖2是根據(jù)實施方案，針對多種疾病或病癥篩查個體受試者的方法的框圖。

圖3是根據(jù)實施方案，針對發(fā)展某種疾病或病癥的風(fēng)險升高來篩查個體受試者的方法的框圖。

圖4是患者113的8條生物化學(xué)超級途徑和每條途徑的分類狀態(tài)的直觀顯示圖示。

圖5是患者113的全部生物化學(xué)子途徑的狀態(tài)的示例直觀顯示。

圖6是患者113的異常生物化學(xué)子途徑的直觀顯示圖示。

圖7是患者113的個體異常生物化學(xué)物的示例直觀顯示。

圖8是基于Z-評分分析，直觀顯示患者113的個體異常生物化學(xué)物的例子，所述異常生物化學(xué)物為疾病診斷性的或生物化學(xué)上與診斷性生物化學(xué)物相關(guān)。

圖9是患者101的個體異常生物化學(xué)物的直觀顯示示例。在圖9中，1-十五烷酰甘油磷酸膽堿”意指1-十五烷酰甘油磷酸膽堿(15:0)，“15-甲基棕櫚酸-同量素(isobar)-含2-甲基”意指15-甲基棕櫚酸(同量素含2-甲基棕櫚酸)，并且“3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙”意指3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙酸鹽(CMPF)。

圖10是對患者101確定為異常的生物化學(xué)子途徑的直觀顯示圖示。在圖10中、“藥物”涉及異型生物質(zhì)性藥物代謝物，“脂肪.酸.代謝，又稱BCAA.Meta...”意指脂肪酸代謝(又稱作BCAA代謝)、“嘧啶.代謝.胸腺嘧啶.Conta...”意指嘧啶代謝(包含胸腺嘧啶)。

圖11是患者139的個體異常生物化學(xué)物的直觀顯示圖示。在圖11中，“1-二十碳五烯酰甘油磷酸乙...”意指1-二十碳五烯酰甘油磷酸乙醇胺并且“2-花生四烯酰甘油磷酸乙醇...”意指2-花生四烯酰甘油磷酸乙醇胺。

圖12是患者120844的個體異常生物化學(xué)物的直觀顯示示例。在圖12中，“5-乙?；被?6-甲酰氨基-3-甲基..”意指5-乙酰基氨基-6-甲酰氨基-3-甲基尿嘧啶，并且“5α-雄烷-3α,17β-二醇..”意指5α-雄烷-3α,17β-二醇二硫酸鹽。

圖13是患者135109的個體異常生物化學(xué)物的示例直觀顯示。

圖14是患者135308的個體異常生物化學(xué)物的直觀顯示圖示。在圖14中，“3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙..”意指3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙酸鹽(CMPF)。

圖15是來自51名患者的具有異常代謝物的支鏈氨基酸(BCAA)生物化學(xué)途徑的直觀顯示示例，所述患者患有定位至(mapped to)該途徑的BCAA代謝疾病。病癥由數(shù)字1-7指示。菱形表示對于給定病癥而言該生物化學(xué)途徑中的已知破壞。

圖16A-16C是示例直觀顯示中因?qū)嵤├?中患者的補充療法而改變的代謝物的圖。圖16A是在依據(jù)患者的IEM病癥“分組(binned)”的接受補充性肉堿治療的患者中測量的改變的三甲胺N-氧化物水平的圖。如通過圖所示，補充性肉堿增加三甲胺N-氧化物水平。圖16B是在依據(jù)患者的IEM疾病劃分或“分組”的接受氨掃除性苯基丁酸鹽療法的患者中改變的苯乙酰谷氨酰胺水平的圖。如通過圖所示，氨掃除性苯基丁酸鹽療法引起苯乙酰谷氨酰胺增加。圖16C是在依據(jù)患者的IEM病癥分組的用補充性肌酸治療的患者中測量的改變的肌酸水平的圖。如通過圖所示，血漿中的肌酸可直接度量?！捌渌敝傅氖腔加胁粚儆谒痉纸M類別之一的IEM的剩余患者。

圖17是與精氨酸血癥相關(guān)的生物化學(xué)途徑的示例直觀顯示，所述精氨酸血癥具有定位至該途徑的異常代謝物?；颊哂蓴?shù)字1-4指示。菱形顯示精氨酸血癥中缺陷酶的位置。值作為z-評分(y-軸)給出，并且灰色虛線顯示>2或<-2的z-評分。途徑中間體由編號的圓圈指示，(1)精氨酸、(2)精氨琥珀酸鹽、(3)瓜氨酸、(4)鳥氨酸、(5)氨甲酰磷酸鹽、(6)乳清酸鹽、(7)尿苷、(8)尿嘧啶、(9)二氫尿嘧啶、(10)3-脲基丙酸鹽、(11)同型精氨酸(homoarginine)、(12)同型精氨琥珀酸鹽和(13)同型瓜氨酸(homocitrulline)。

圖18是將每位受試者的代謝物離群值總數(shù)排序的圖示。

圖19顯示了點圖的示例直觀顯示，所述點圖顯示隊列中醋氨酚代謝物、四種初級膽汁酸和谷胱甘肽的數(shù)據(jù)分布。黑點顯示3976或3958的代謝物水平?？招狞c顯示隊列其余者的數(shù)據(jù)分布。箱代表分布的中間50％，并且左和右“箱須”代表數(shù)據(jù)的完整跨度。垂線指中位數(shù)并且加號代表均數(shù)。

圖20顯示了能量代謝的精簡代謝圖示和點圖的示例直觀顯示，所述點圖顯示隊列中已知與II型糖尿病相關(guān)的關(guān)鍵代謝物的數(shù)據(jù)分布。黑點顯示如臨近圖標記的特定受試者的代謝物水平?？招狞c顯示隊列其余者的數(shù)據(jù)分布。箱代表分布的中間50％，并且左和右“箱須”代表數(shù)據(jù)的完整跨度。垂線指中位數(shù)并且加號指均數(shù)。

圖21顯示了膽汁酸循環(huán)的直觀顯示和顯示隊列中四種初級膽汁酸的數(shù)據(jù)分布的點圖的圖示。黑點顯示3917或3952的代謝物水平?？招狞c顯示隊列其余者的數(shù)據(jù)分布。箱代表分布的中間50％，并且左和右“箱須”代表數(shù)據(jù)的完整跨度。垂線指中位數(shù)并且加號指均數(shù)。

圖22是根據(jù)一些實施方案，用于執(zhí)行一些示例性方法的一些步驟中的計算裝置的框圖。

圖23是根據(jù)實施方案的示例報告，所述示例報告顯示分析個體的結(jié)果并且報告?zhèn)€體的臨床狀態(tài)，包括疾病風(fēng)險評分。

圖24顯示了輔助診斷受試者中異戊酸血癥的示例性疾病或病癥特異性復(fù)合評定方法的評分的直觀顯示的圖示。示出200份患者樣品的復(fù)合評分。兩位異戊酸血癥受試者的復(fù)合評分由黑色方塊顯示。

圖25顯示了輔助診斷受試者中賴氨酸尿性蛋白不耐癥的示例性疾病或病癥特異性復(fù)合評定方法的評分的直觀顯示的圖示。示出200份患者樣品的復(fù)合評分。兩位賴氨酸尿性蛋白不耐癥受試者的復(fù)合評分由黑色方塊顯示。

具體實施方式

想要獲得可以使用少量(例如，100μl或更少)樣品測量多個生物化學(xué)類別和生物化學(xué)途徑中的數(shù)百種生物化學(xué)物以診斷或輔助診斷個體受試者疾病的單一試驗。這種試驗也可以用來比當(dāng)前臨床診斷試驗更早地鑒定疾病，從而允許更早地治療和/或干預(yù)。這種試驗可以用于健康個體或無癥狀個體以早期檢測疾病的代謝適應(yīng)癥或作為健康評估法使用。這種試驗可以用于尚未作出診斷的有癥狀個體。這種試驗可以特別用于獲得大體積的多份樣品可能困難的新生兒。

為了控制攀升的衛(wèi)生保健費用和維持生活質(zhì)量，在臨床實踐中并入更高級和更有信息的技術(shù)以指導(dǎo)疾病預(yù)防和早期診斷的重要性增長。本文所述技術(shù)的一些實施方案利用一種基于小樣品容量獲得個體的全面代謝表型的高效和有效方法，所述方法可以用來評價個體的健康狀態(tài)并輔助診斷疾病。

定義

“樣品”或“生物樣品”或“標本”意指從受試者分離的生物材料。生物樣品可以含有適于檢測所需生物標記物的任何生物材料并且可以包含來自受試者的細胞物質(zhì)和/或非細胞物質(zhì)。樣品可以分離自任何合適的生物組織或流體，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液(crevicular fluid)或細胞樣品。樣品可以例如是干燥的血點，其中將血液樣品在濾紙上點樣并干燥。

“受試者”意指任何動物，但優(yōu)選地是哺乳動物，例如，人、猴、非人靈長類、大鼠、小鼠、牛、犬、貓、豬、馬或兔。所述受試者可以是有癥狀的(即，具有提示存在疾病、病狀或病癥(包括其遺傳適應(yīng)癥)或?qū)ζ湟赘械囊环N或多種特征)或可以是無癥狀(即，缺少所述特征)。所述受試者可以是新生兒。所述受試者可以是嬰兒。所述受試者可以是幼兒或青少年。所述受試者可以是成體。

“人類嬰兒”意指處于生命最早階段、特別在幼兒可以行走之前、一般從出生時間延伸到1歲年齡的年幼人類幼兒。

“人類新生嬰兒”意指在人類出生時開始并延續(xù)至出生后第28天的時期。

一種或多種生物標記物的“水平”意指樣品中生物標記物的絕對或相對的量或濃度。

“小分子”、“代謝物”、“生物化學(xué)物”意指細胞中存在的有機分子和無機分子。本術(shù)語不包括龐大的大分子，如龐大的蛋白質(zhì)(例如，分子量超過2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000或10,000的蛋白質(zhì))、龐大的核酸(例如，分子量超過2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000或10,000的核酸)、或龐大的多糖(例如，分子量超過2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000或10,000的多糖)。細胞的小分子通常在細胞質(zhì)中或在其他細胞器如線粒體中的溶液內(nèi)游離存在，在那里，它們形成中間體的匯集物，所述匯集物可以經(jīng)進一步代謝或用來產(chǎn)生龐大的分子，稱作大分子。術(shù)語“小分子”包括信號傳導(dǎo)分子和將源自食物的能量轉(zhuǎn)化成可用形式的化學(xué)反應(yīng)中的中間體。小分子的非限制性例子包括糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸、細胞過程中形成的中間體和在細胞內(nèi)部存在的其他小分子。

“內(nèi)源性小分子”意指源自人類受試者或在其內(nèi)部產(chǎn)生的小分子。

“膳食小分子”意指源自膳食的小分子，所述小分子一般是植物衍生的并且不由人類內(nèi)源產(chǎn)生；例如，必需氨基酸和必需脂肪酸。

“異型生物質(zhì)小分子”或“異型生物質(zhì)”意指在生物內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的小分子，所述小分子正常情況下不天然地由該生物產(chǎn)生或預(yù)計不存在于該生物內(nèi)部。如本文所用的異型生物質(zhì)小分子指化學(xué)物質(zhì)如藥物(例如，抗生素)、毒素、毒物或污染物(例如，二噁英類、多氯聯(lián)苯類)。

“微生物性小分子”意指源自微生物的小分子并且不由人產(chǎn)(例如，3-吲哚酚硫酸鹽)。

“異?！被颉爱惓４x物”或“異常水平”指高于或低于限定標準范圍的代謝物或所述代謝物的水平。例如，對于一些代謝物，落在至少1.5*IQR(四分位距)外部的對數(shù)變換水平是異常的。在另一個例子中，對于一些代謝物，確定落在至少3.0*IQR外部的對數(shù)變換水平為異常。在一些例子中，假定落在至少1.5*IQR外部的對數(shù)變換水平是異常的來分析數(shù)據(jù)，并且在一些例子中，假定落在至少3.0*IQR外部的對數(shù)變換水平是異常的來分析數(shù)據(jù)。在另一個例子中，對于一些代謝物，具有Z-評分>1或<-1的對數(shù)變換水平的代謝物是異常的。在一些實施方案中，對于一些代謝物，具有Z-評分>1.5或<-1.5的對數(shù)變換水平的代謝物是異常的。在一些實施方案中，對于一些代謝物，具有Z-評分>2.0或<-2.0的對數(shù)變換水平的代謝物是異常的。在一些實施方案中，不同范圍的Z-評分用于不同的代謝物。在一些實施方案中，限定的標準范圍可以基于水平的IQR，而非對數(shù)變換水平的IQR。在一些實施方案中，限定的標準范圍可以基于水平的Z-評分，而非對數(shù)變換水平的Z-評分。異常代謝物還可以包括以下限定的的罕見代謝物和/或遺失性代謝物。任何統(tǒng)計方法可以用來確定異常代謝物。

“離群值”或“偏值”指具有高于或低于限定標準范圍的水平的任何生物化學(xué)物。任何統(tǒng)計方法可以用來確定偏值。通過非限制性實例，以下檢驗可以用來鑒定離群值：可以對變換的數(shù)據(jù)(例如，對數(shù)變換)或未變換的數(shù)據(jù)實施的t檢驗、Z-評分、改良Z-評分、格魯布斯檢驗、Tietjen-Moore檢驗、廣義極端值學(xué)生化偏差(Generalized Extreme Studentized Deviate)。

“途徑”是常用來限定一系列彼此關(guān)聯(lián)的步驟或反應(yīng)的術(shù)語。例如，其中一個反應(yīng)的產(chǎn)物是后續(xù)反應(yīng)的底物的生物化學(xué)途徑。生物化學(xué)反應(yīng)并不必然地是線性的。反而，術(shù)語生物化學(xué)途徑理解為包括代謝中涉及的相互關(guān)聯(lián)的生物化學(xué)反應(yīng)(包括生物合成反應(yīng)和分解反應(yīng))的網(wǎng)絡(luò)。無修飾語的“途徑”可以指“超級途徑”和/或指“子途徑”?！俺壨緩健敝复箢惖拇x。“子途徑”指更廣泛途徑的任何子集。例如，谷氨酸鹽代謝是氨基酸代謝生物化學(xué)超級途徑的子途徑?！爱惓Ｍ緩健币庵高@樣的途徑，其中一種或多種異常生物化學(xué)物已經(jīng)定位至所述途徑，或與群體中所述途徑的期望生物化學(xué)距離相比，個體的所述途徑的生物化學(xué)距離高(例如，與給定途徑的來自參比受試者的樣品的群體相比，個體的所述途徑的生物化學(xué)距離屬于最高10％以內(nèi)(among the highest 10％))。

“罕見疾病”或“孤兒疾病”是侵襲很少一部分群體(根據(jù)美國國家健康研究所在任何給定時間一般少于200,000個美國人)的任何疾病。

“試驗樣品”意指來自待分析的個體受試者的樣品。

“參比樣品”意指用于確定小分子水平的標準范圍的樣品?！皡⒈葮悠贰笨梢灾竵碜詡€體參比受試者(例如，正常(健康)參比受試者或患病參比受試者)的個體樣品，可以選擇所述個體參比受試者以使其年齡和性別與試驗受試者非常相似?！皡⒈葮悠贰边€可以指包含來自個體參比受試者的參比樣品中的匯集的等分試樣的樣品。

“錨點樣品(anchor sample)”指這樣的樣品，所述在多個分析中運用并可以用來比較來自運用相同錨點樣品的任何分析中的結(jié)果。在一些情況下，參比樣品也可以充當(dāng)錨點樣品。

“基質(zhì)樣品(matrix sample)”指設(shè)計成依據(jù)年齡和性別與總?cè)后w最相似的匯集樣品；它通過從年齡和性別匹配的適宜樣品取得等分試樣并將它們合并成單一的樣品匯集物來制備。這些基質(zhì)樣品在平臺運行期間自始至終注射并且充當(dāng)技術(shù)性重復(fù)，從而允許確定定量全部一致性檢出的生物化學(xué)物中的變化性并允許監(jiān)測整個過程變化性和平臺性能。

“罕見代謝物”或“罕見生物化學(xué)物”指在試驗樣品中存在、而在參比樣品中罕見觀察到的生物化學(xué)物?！昂币姟贝x物在參比樣品中不存在或低于檢測限或在僅小部分的參比樣品中存在或檢出(例如，在少于15％的參比樣品中檢出，或在少于10％的參比樣品中檢出)。

“遺失性代謝物”或“遺失性生物化學(xué)物”指在試驗樣品的特征中未檢出、而在參比樣品的特征中檢出或在超過90％的參比樣品中檢出的生物化學(xué)物。

“人類代謝遺傳病”指先天性代謝缺陷，包括脲循環(huán)病(例如，精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥、精氨酸血癥、瓜氨酸血癥、胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥、鳥氨酸氨甲酰基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥、高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥、希特林蛋白缺乏癥)、有機酸血癥(例如，戊二酸尿癥、甲基丙二酸血癥、異戊酸血癥、丙酸血癥)、氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(例如，HMG Co裂合酶缺乏癥、楓糖尿病、PKU、鈷胺素缺乏癥、CblA、CblC、3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥、同型胱氨酸尿癥(homocystinuria)、鉬輔因子、酪氨酸血癥、芳族氨基酸脫羧酶缺乏癥、3-甲基戊烯二酸尿癥、尿刊酸酶缺乏癥、3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥)、脂肪酸氧化病(例如，CPTII、MCAD缺乏癥、極長鏈酰基CoA脫氫酶缺乏癥、SCAD缺乏癥、LCHAD缺乏癥、肉堿轉(zhuǎn)運缺陷、肉堿-?；鈮A轉(zhuǎn)移酶缺乏癥、三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥、原發(fā)性肉堿缺乏癥、γ-丁酰甜菜堿羥化酶缺乏癥)、糖類代謝病(例如，半乳糖血癥)、核苷合成和再生缺陷(例如，二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥、黃嘌呤尿癥、胸苷磷酸化酶缺乏癥、腺苷脫氨酶缺乏癥、琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥)、金屬轉(zhuǎn)運病(例如，無轉(zhuǎn)鐵蛋白血癥、無銅藍蛋白血癥)、與中心碳代謝關(guān)聯(lián)的疾病(例如，丙酮酸脫氫酶缺乏癥、檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥、GLUT1缺乏癥、高草酸尿癥)、與GABA代謝關(guān)聯(lián)的疾病(例如，琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥、4-氨基丁酸氨基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥)、線粒體能量代謝病(例如，細胞色素C氧化酶缺乏癥)、溶酶體貯積病(例如，胱氨酸病)、蛋白質(zhì)糖基化病(例如，先天性糖基化疾病)、磷酸戊糖代謝障礙(例如，核糖-5-磷酸異構(gòu)酶缺乏癥、轉(zhuǎn)醛酶缺乏癥)、葡萄糖轉(zhuǎn)運病(例如，GLUT1缺乏癥綜合征)、生酮作用和酮解作用疾病(例如，線粒體3-羥-3-甲基戊二酰-CoA合酶缺乏癥、琥珀酰-CoA3-氧代酸(oxoacid)CoA轉(zhuǎn)移酶缺乏癥、線粒體乙酰乙酰-CoA硫解酶缺乏癥)、維生素/輔因子合成和再循環(huán)疾病(例如，生物素酶缺乏癥、羧化全酶合成酶缺乏癥)、脂質(zhì)與膽汁酸代謝病(例如，膽固醇7α-羥化酶、固醇27-羥化酶)、過氧化物酶體病(例如，Smith-Lemli-Opitz綜合征、澤爾韋格綜合征)和肌氨酸血癥。

優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)和/或當(dāng)前臨床實踐的改進

從同時調(diào)查7000多種化合物的單一小樣品所獲得的分析結(jié)果的全面性質(zhì)和寬度代表了優(yōu)于當(dāng)前臨床實踐的進步和改進。在實施例描述的方法中，超過700種具名的代謝物納入從分析個體受試者的個體試驗樣品中生成的報告。審查和測量這些代謝物允許跨至少8條生物化學(xué)超級途徑和41條生物化學(xué)子途徑的代謝物的同時調(diào)查。

為獲得豐富生物化學(xué)信息所要求的少量樣品是優(yōu)于當(dāng)前臨床實踐的主要改進。一般在這種方法中使用的樣品的量是小于100uL體液(例如，血液、血漿、血清、尿、腦脊液、唾液、溝液等)。在一些實施方案中，通過能夠利用小量、非侵入生物樣品同時評估多種生物化學(xué)物、子途徑和超級途徑，該方法代表時間和費用的節(jié)省。在一些實施方案中，在超級途徑和子途徑背景下分析生物化學(xué)物的能力提供了優(yōu)于當(dāng)前臨床試驗的優(yōu)勢。根據(jù)一些實施方案，該方法的一個輸出是一系列推薦進行的臨床診斷試驗。當(dāng)前臨床診斷試驗從單一類別化合物(例如，尿有機酸類)測量至多100種生物化學(xué)化合物并且一般僅測量單一生物化學(xué)物，這限制了對影響這種生物化學(xué)物或類別的疾病或病癥的診斷并且不得不進行多個診斷試驗。這些試驗一般按順序進行，因此，可能花費數(shù)天至數(shù)周以獲得試驗結(jié)果，因而診斷延遲。另外，試驗需要顯著較大量的樣品(0.5mL)，并且在一些情況下，可能需要侵入性方法以獲得所述樣品(例如，組織活檢樣品)。由于當(dāng)前臨床診斷試驗一般僅報告單一生物化學(xué)物或單一類別的化合物，所以診斷必然地限于其中這種單一生物化學(xué)物或生物化學(xué)物類不同于單一類別化合物而改變的疾病或病癥。本發(fā)明方法的一些實施方案將通過對單一、小體積、非侵入性或最小侵入性生物樣品同時調(diào)查來自多個生物化學(xué)類別和生物化學(xué)途徑的數(shù)千種小分子并自動提供必需診斷試驗的數(shù)目的‘簡短列表’以便跟蹤，來輔助診斷。在一些實施方案中，通過減少確定診斷所要求的試驗的數(shù)目，本文所述的方法代表的優(yōu)于當(dāng)前臨床實踐的改進。在當(dāng)前臨床實踐中，將需要進行多種不同試驗，包括氨基酸、酰基肉堿、有機酸、嘌呤、嘧啶、?；拾彼?、膽汁酸、乳清酸和肉堿生物合成中間體的定向型組合測定法，以實現(xiàn)與本文所述方法相同的診斷實用性。甚至在單一疾病或病癥內(nèi)部(例如，鈷胺素合成疾病或丙酸血癥等)，需要多個不同試驗以彼此區(qū)分這些疾病并確定治療方案。在一些實施方案中，通過使用當(dāng)前診斷組合來分析目前不可及的其它代謝物，本文所述的方法代表優(yōu)于當(dāng)前臨床實踐的改進。通過一項評估，在本文所述的例子中明確鑒定的超過400種內(nèi)源性人類分析物不能在臨床生物化學(xué)遺傳學(xué)實驗室中檢出，甚至當(dāng)使用全部可用試驗(包括：尿有機酸分析、血漿氨基酸分析、或其他無數(shù)更小的定向型檢驗組合的任一項)時也是如此。在一些實施方案中，對單一、小體積、非侵入性樣品調(diào)查數(shù)千種小分的存在、不存在或其改變的水平有助于診斷數(shù)十、數(shù)百、數(shù)千或數(shù)萬種疾病或病癥，這代表相對于從受試者獲得多份樣品、大體積樣品或侵入性樣品并進行多個試驗的當(dāng)前臨床實踐而言的改進。另外，基于本文所述的一些示例方法中提供的推薦，幾種后續(xù)診斷試驗可以同時進行，這將節(jié)省診斷時間。另外，在一些實施方案中，該方法依賴于單一樣品類型。當(dāng)前臨床診斷方法測量血清、血漿或血液中的一些代謝物(例如，同型半胱氨酸)，而其他診斷方法測量尿中的代謝物(例如，有機酸)并且其他診斷方法測量CSF中的生物化學(xué)物(例如，γ-氨基丁酸鹽)。本文所述的方法包括使用參比樣品。統(tǒng)計分析參比樣品的小分子特征為每種小分子的水平提供標準范圍。

在一些實施方案中，參比樣品設(shè)計成年齡和性別與試驗樣品非常相似。例如，將來自有癥狀的新生女嬰的乙二胺四乙酸-血漿(EDTA-血漿)試驗樣品與從新生女嬰的EDTA-血漿樣品的匯集物產(chǎn)生的參比樣品比較。

在一些實施方案中，參比樣品可以與試驗樣品同時分析。在這些實施方案中，一份或多份參比樣品還可以充當(dāng)錨點樣品。在一些實施方案中，試驗樣品還可以充當(dāng)參比樣品之一。在一些實施方案中，參比樣品在與試驗樣品分開的運行(runs)中分析。在這些實施方案中，在與試驗樣品相同的運行中分析的獨立錨點樣品可以用來使得來自試驗樣品的運行的數(shù)據(jù)與來自采用參比樣品的運行的數(shù)據(jù)聯(lián)系。

在一些實施方案中，本文所述的方法還包括使用與試驗樣品同時分析(即，在相同運行中)的錨點樣品。一些實施方案中使用的實驗性技術(shù)(例如，LC/MS、GC/MS)提供樣品中小分子水平的相對值，而不是在運行之間變化的絕對值。相同實驗性運行中分析的錨點樣品可以用來控制運行之間的變化性。例如，在參比樣品運行一次后，可以在后續(xù)次數(shù)中將參比樣品的等分試樣作為錨點樣品隨新樣品一起運行，這使得修正試驗間變化性成為可能，從而后續(xù)分析的結(jié)果可以與先前分析比較。作為另一個例子，將試驗樣品(一種或多種)分析一次并報告結(jié)果。隨后，將相同的試驗樣品作為錨點樣品與新試驗樣品一起第二次分析，這使得修正運行間的變化性成為可能，從而將第二次分析的結(jié)果可以與第一次分析比較。

在參比樣品與試驗樣品獨立運行的實施方案中，一份或多份額外的錨點樣品用來在試驗樣品與從參比樣品的統(tǒng)計分析生成的參比小分子特征比較時修正運行間的變化性。例如，在一些實施方案中，一份或多份錨點樣品從源自參比受試者的參比樣品的匯集等分試樣產(chǎn)生并且與試驗樣品同時運行。從匯集的參比樣品產(chǎn)生的一份或多份錨點樣品能夠修正運行間的變化性以比較試驗樣品數(shù)據(jù)與來自多個參比受試者的參比樣品的先前統(tǒng)計分析結(jié)果。參比樣品的統(tǒng)計分析結(jié)果可以是存儲在數(shù)據(jù)庫中供比較。在一些實施方案中，參比樣品可以在試驗樣品之前運行。在一些實施方案中，參比樣品可以在試驗樣品之后運行。

在一些實施方案中，統(tǒng)計地分析來自多個參比受試者的參比樣品的數(shù)據(jù)以確定包括每種小分子的水平的標準范圍的參比小分子特征。在一些實施方案中，一份或多份錨點樣品從參比樣品的匯集等分試樣產(chǎn)生并且與試驗樣品同時運行。從匯集的參比樣品產(chǎn)生的一份或多份錨點樣品能夠修正運行間的變化性以比較試驗樣品數(shù)據(jù)與來自多個參比受試者的樣品的先前統(tǒng)計分析結(jié)果。

根據(jù)需要在修正運行間的變化性后進行的試驗樣品與參比小分子特征的比較鑒定出異常或離群小分子。在一些實施方案中，對于每位個體，異常或“離群”代謝物、超級途徑和子途徑通過基于歐氏距離的自動統(tǒng)計分析而自動鑒定并且自動報告，并且可以自動可視化。在一些實施方案中，離群代謝物定義為具有至少1.5*IQR的對數(shù)變換水平的那些代謝物。離群代謝物也可以定義為具有選定的對數(shù)變換Z-評分范圍(例如，>1或<-1的Z-評分、>1.5或<-1.5的Z-評分或>2.0或<-2.0的Z-評分)的那些代謝物。在一些實施方案中，用來限定離群代謝物水平的Z-評分范圍可以對一些代謝物而言不同于其他代謝物(例如，>1或<-1的Z-評分可以用于一些代謝物并且>1.5或<-1.5的Z-評分可以用于其他代謝物)。在一些實施方案中，自動生成報告，該報告列出全部罕有觀察到的代謝物以及從特征遺失的常見代謝物。在一些實施方案中，將代謝物自動分選入子途徑和超級途徑。在一些實施方案中，生成顯示超級途徑、子途徑和各個小分子的自動化可視化結(jié)果。在一些實施方案中，鑒定到異常生物化學(xué)途徑(即，異常超級途徑和/或異常子途徑)。因此，在一些實施方案中，方法分析并報告了從整個生物化學(xué)特征獲得的信息并且鑒定異常的代謝物、生物化學(xué)超級途徑和子途徑(例如，正常途徑和/或異常途徑)以確定疾病或病癥診斷或輔助其診斷，并且在不依賴特異性診斷試驗的情況下評估個體的健康，所述特異性診斷試驗由特定疾病的單一生物標記物或生物標記物集合(例如，生物標記物組合)組成。

另外，在包括生成報告的一個實施方案中，向個體而非向一組個體提供報告。這與當(dāng)前生物化學(xué)特征分析或基于代謝組學(xué)的診斷疾病方法相反。一般，在代謝組學(xué)/生物化學(xué)特征分析實驗中，將成組的受試者分類，而個體僅基于組中的成員關(guān)系而非基于個體進行分類。對于其生物化學(xué)特征或測量值視為‘離群值’的那些個體，尤其如此；在常見的代謝組學(xué)生物化學(xué)特征分析實驗中，通常將這些離群值忽略、從數(shù)據(jù)集移除或視為分類誤差。與之相反，本文展示的方法的實施方案尋求鑒定離群值并且使用這種信息診斷或輔助診斷疾病。

實施方案

在一個實施方案中，提供一種通過以下方式診斷或輔助診斷有癥狀的受試者中疾病或病癥的方法：通過統(tǒng)計分析，對來自所述受試者的生物樣品調(diào)查內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子的存在、不存在或異常水平，以鑒定所述小分子的離群值，所述離群值提示小分子在所述樣品中異常，并且列出異常小分子。

在另一實施方案中，可視地顯示異常小分子。可視化可以顯示每條所述途徑的指示物，包括所述途徑的罕見值或遺失值的指示物，將每條途徑(例如，超級途徑或子途徑)顯示為正常/常見或異常。任何數(shù)目的途徑可以在顯示中列出，并且任何數(shù)目的圖形說明可以用來展示結(jié)果。在一個實施方案中，圖形說明顯示根據(jù)樣品中生物化學(xué)物水平分類的每個異常生物化學(xué)物?？梢栽趫D形說明中顯示任何數(shù)目的生物化學(xué)物。例如，可以顯示樣品中測量的全部生物化學(xué)物，或可以僅顯示達到某個統(tǒng)計臨界值的生物化學(xué)物。生物化學(xué)物可以在顯示中以任何方式排序，例如，按字母順序、依據(jù)顯著性、依據(jù)疾病相關(guān)性、依據(jù)生物化學(xué)超級途徑和/或子途徑等排序。

在一個實施方案中，提供一種通過以下方式診斷或輔助診斷有癥狀的受試者中疾病或病癥的方法：通過統(tǒng)計分析，對來自所述受試者的生物樣品調(diào)查內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子的存在、不存在或異常水平，以鑒定所述小分子的離群值，所述離群值提示小分子在所述樣品中異常，可視化并列出異常小分子，將異常小分子定位至途徑(例如，生物化學(xué)超級途徑和/或子途徑)，以診斷或輔助診斷疾病或病癥。小分子可以按任何方式歸類，包括依據(jù)疾病相關(guān)性、生物化學(xué)相關(guān)性、化學(xué)結(jié)構(gòu)等歸類?？梢允褂萌魏螖?shù)目的類別。例如1個以上、2個以上、3個以上、5個以上、10個以上、15個以上、20個以上、50個以上、100個以上的類別可以用來將小分子歸類?？梢允褂萌魏螖?shù)目的子類別。例如1個以上、2個以上、3個以上、5個以上、10個以上、15個以上、20個以上、50個以上、100個以上的子類別可以用來將小分子子歸類。在一個實施方案中，異常小分子可以依據(jù)一條或多條生物化學(xué)超級途徑歸類，所述超級途徑包括：氨基酸；肽；糖；能量；脂質(zhì)；復(fù)合脂類；核苷酸；輔因子和維生素；和異型生物質(zhì)。在一個實施方案中，異常小分子可以定位至一條或多條生物化學(xué)子途徑，所述所述子途徑包括：甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝；丙氨酸和天冬氨酸鹽代謝；谷氨酸鹽代謝；組氨酸代謝；賴氨酸代謝；苯丙氨酸和酪氨酸代謝；色氨酸代謝；亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸代謝；甲硫氨酸、半胱氨酸、SAM和牛磺酸代謝；脲循環(huán)；精氨酸和脯氨酸代謝；肌酸代謝；多胺代謝；胍基和乙酰氨基代謝；谷胱甘肽代謝；貓尿氨酸代謝；γ-谷氨?；被?；二肽衍生物；二肽；多肽；纖維蛋白原切割肽；糖酵解、糖異生和丙酮酸代謝；糖酵解、糖異生和丙酮酸代謝；磷酸戊糖途徑；戊糖代謝；糖原代謝；二糖和寡糖；果糖、甘露糖和半乳糖代謝；核苷酸糖；氨基糖代謝；高級糖化終產(chǎn)物；TCA循環(huán)；氧化磷酸化；短鏈脂肪酸；中鏈脂肪酸；長鏈脂肪酸；多不飽和脂肪酸(n3和n6)；定量性游離脂肪酸；分枝脂肪酸；脂肪酸，二羧酸鹽；脂肪酸甲酯；脂肪酸酯；脂肪酸，酰胺；脂肪酸，酮；長鏈脂肪醇；脂肪酸合成；脂肪酸代謝；脂肪酸代謝(又稱作BCAA代謝)；脂肪酸代謝(酰基甘氨酸)；脂肪酸代謝(酰基肉堿)；肉堿代謝；酮體；神經(jīng)遞質(zhì)；脂肪酸，單羥基；脂肪酸，二羥基；脂肪酸，氧化的；類花生酸；內(nèi)源性大麻素；肌醇代謝；磷脂代謝；溶血性脂質(zhì)；甘油脂代謝；單酰甘油；二酰甘油；鞘脂代謝；甲羥戊酸代謝；固醇；類固醇；初級膽汁酸代謝；次級膽汁酸代謝；二酰甘油；三酰甘油；溶血磷脂酰膽堿；磷脂酰膽堿；磷脂酰乙醇胺；磷脂酰絲氨酸；鞘磷脂；鞘脂代謝；心磷脂；膽固醇酯；磷脂；含有(次)黃嘌呤/肌苷的嘌呤代謝；含有腺嘌呤的嘌呤代謝；含有鳥嘌呤的嘌呤代謝；含有乳清酸鹽的嘧啶代謝；含有尿嘧啶的嘧啶代謝；含有胞苷的嘧啶代謝；含有胸腺嘧啶的嘧啶代謝；嘌呤和嘧啶代謝；煙酸鹽和煙酰胺代謝；核黃素代謝；泛酸鹽和CoA代謝；抗壞血酸和糖二酸(Aldarate)代謝；生育酚代謝；生物素代謝；葉酸代謝；四氫生物蝶呤代謝；蝶呤代謝；血紅蛋白和卟啉代謝；硫辛酸(Lipoate)代謝；硫胺素代謝；維生素K代謝；維生素A代謝；維生素B12代謝；維生素B6代謝；苯甲酸鹽代謝；黃嘌呤代謝；煙草代謝物；食物組分/植物；細菌；藥物；鄰苯二甲酸酯；和化學(xué)物。

在一個實施方案中，提供一種通過以下方式診斷或輔助診斷有癥狀的受試者中疾病或病癥的方法：通過統(tǒng)計分析，對來自所述受試者的生物樣品調(diào)查內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子的存在、不存在或異常水平，以鑒定所述小分子的離群值，所述離群值提示小分子在所述樣品中異常，列出異常小分子，將異常小分子定位至生物化學(xué)途徑(例如，生物化學(xué)超級途徑和/或子途徑)并且使圖形可視化，并且另外，提供一系列推薦的后續(xù)臨床診斷試驗。

在一個實施方案中，提供一種通過以下方式診斷或輔助診斷有癥狀的受試者中疾病或病癥的方法：通過統(tǒng)計分析，對來自所述受試者的生物樣品調(diào)查內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子的存在、不存在或異常水平，以鑒定所述小分子的離群值，所述離群值提示小分子在所述樣品中異常，列出異常小分子，將異常小分子定位至途徑(例如，生物化學(xué)超級途徑和/或子途徑)并且使圖形可視化和提供可能/大致疾病或病癥的列表。

在一個實施方案中，提供一種通過以下方式診斷或輔助診斷有癥狀的受試者中疾病或病癥的方法：通過統(tǒng)計分析，對來自所述受試者的生物樣品調(diào)查內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子的存在、不存在或異常水平，以鑒定所述小分子的離群值，所述離群值提示小分子在所述樣品中異常，列出異常小分子，將異常小分子定位至生物化學(xué)途徑(例如，生物化學(xué)超級途徑和/或子途徑)并且使圖形可視化，并且另外，提供可能/大致疾病或病癥的列表以及還提供推薦的后續(xù)臨床診斷試驗的列表。

圖1是根據(jù)一些實施方案，用于促進診斷個體受試者中疾病或病癥的方法10的框圖。從個體受試者獲得樣品(步驟12)。生成樣品的小分子特征，所述小分子特征包含關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在、不存在及其水平的信息(步驟14)。將樣品的小分子特征與包含多種小分子的每一者的水平的標準范圍的參比小分子特征比較并且鑒定樣品中具有異常水平的小分子的子集(步驟16)?；阼b定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息(步驟18)。在一些實施方案中，基于鑒定的小分子子集的異常水平獲得診斷信息包括鑒定一條或多條異常生物化學(xué)途徑(步驟19)。該數(shù)據(jù)庫包含使多種小分子的一種或多種小分子的異常水平與關(guān)于多種疾病和病癥中每一者的疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。在一些實施方案中，該方法還包括基于來自鑒定為具有異常水平的小分子的一個或多個子集的數(shù)據(jù)的加權(quán)組合，生成疾病或病癥特異性復(fù)合評分，并且基于鑒定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息，包括基于生成的疾病或病癥特異性復(fù)合評分從該數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息。存儲獲得的診斷信息(步驟20)。存儲的診斷信息包括以下一者或多者：與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一條生物化學(xué)途徑的鑒定、與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種疾病或病癥的鑒定、和與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種推薦的后續(xù)試驗的鑒定。從而，存儲的診斷信息促進診斷個體受試者中的疾病或病癥。在一些實施方案中，該方法還包括存儲獲得的診斷信息的圖示(步驟22)。圖1中步驟19和22的框周圍的虛線表示這些無需存在于全部實施方案中。

在本文所述方法的一些實施方案中，個體受試者具有多種疾病和病癥的一者或多者的癥狀。在一些實施方案中，方法10是用于診斷有癥狀個體受試者中的疾病或病癥或促進其診斷的方法。

在本文所述方法的一些實施方案中，個體受試者對多種疾病和病癥均無癥狀。在一些實施方案中，方法10是用于診斷無癥狀個體受試者中的疾病或病癥或促進其診斷的方法。在本文所述方法的一些實施方案中，個體受試者是人類新生兒。在本文所述方法的一些實施方案中，個體受試者是人類嬰兒。

在步驟12中，從個體受試者獲得的樣品是生物樣品。如定義章節(jié)中解釋，在多種實施方案中，生物樣品可以是從受試者分離的任何生物材料。生物樣品可以含有適于檢測所需生物標記物的任何生物材料，可以包含來自受試者的細胞物質(zhì)和/或非細胞物質(zhì)，并且可以從任何合適的生物組織或流體分離。在一些實施方案中，個體受試者是人類新生兒并且生物樣品是血液或尿。在一些實施方案中，個體是人類新生兒或人類嬰兒并且生物樣品是從尿布獲得的尿。

在一些實施方案中，從個體受試者獲得的樣品具有小于500μL、小于400μL、小于300μL、小于200μL、小于100μL、小于90μL、小于80μL、小于70μL、小于60μL、小于50μL、小于40μL或小于30μL的體積。在一些實施方案中，從個體受試者獲得的樣品具有在20至500μL、20至400μL、20至300μL、20至200μL、20至100μL、20至90μL、20至80μL、20至70μL、20至60μL、20至50μL、20至40μL、或15μL至30μL范圍內(nèi)的體積。如上文解釋，當(dāng)檢驗從新生人類獲得的生物樣品時，生物樣品小尺寸可能特別有益。

生成樣品的小分子特征(步驟14)包括生成關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在、不存在及其水平的信息。本文中，這也可以描述為調(diào)查生物樣品。生成樣品的小分子特征，所述小分子特征包含關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在、不存在及其水平的信息(步驟14)。

在一些實施方案中，多種小分子包括兩種以上的內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子(例如，內(nèi)源性小分子和微生物小分子；內(nèi)源性小分子和異型生物質(zhì)小分子；內(nèi)源性小分子和膳食小分子)。在一些實施方案中，多種小分子包括三種以上的內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子(例如，內(nèi)源性小分子、微生物性小分子和膳食小分子；內(nèi)源性小分子、微生物性小分子和異型生物質(zhì)小分子)。在一些實施方案中，多種小分子包括內(nèi)源性小分子、膳食小分子、微生物小分子和異型生物質(zhì)小分子。

多種小分子包括來自多種類別或超級途徑的小分子，如氨基酸；肽；糖類；能量；脂質(zhì)；復(fù)合脂類；核苷酸；輔因子和維生素；和異型生物質(zhì)。在一些實施方案中，多種小分子包括兩種或更多種糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸和分解代謝產(chǎn)物。在一些實施方案中，多種小分子包括三種以上的糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸和分解代謝產(chǎn)物。在一些實施方案中，多種小分子包括四種以上的糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸和分解代謝產(chǎn)物。在一些實施方案中，多種小分子包括糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸和分解代謝產(chǎn)物。

在一些實施方案中，多種小分子包括多于25種小分子、多于50種小分子、多于100種小分子、多于200種小分子、多于300種小分子、多于400種小分子、多于500種小分子、多于600種小分子、多于700種小分子、多于800種小分子、多于900種小分子、多于1000種小分子、多于1100種小分子、多于1200小分子、多于1300種小分子、多于1400種小分子、多于1500種小分子、多于2000種小分子、多于3000種小分子、多于4000小分子、多于5000種小分子、多于6000種小分子或多于7000種小分子。

在一些實施方案中，多種小分子包括25-2500種小分子、50-2500種小分子、100-2500種小分子、200-2500種小分子、300-2500種小分子、400-2500種小分子、500-2500種小分子、600-2500種小分子、700-2500種小分子、800-2500種小分子、900-2500小分子或1000-2500小分子。

在一些實施方案中，多種小分子包括25-25,000種小分子、50-25,000種小分子、100-25,000種小分子、200-25,000種小分子、300-25,000種小分子、400-25,000種小分子、500-25,000種小分子、600-25,000種小分子、700-25,000種小分子、800-25,000種小分子、900-25,000種小分子、1000-25,000種小分子、1100-25,000種小分子、1200-25,000種小分子或1300-25,000小分子。

生成樣品的小分子特征需要分析其組成性生物化學(xué)小分子。該分析可以包括從樣品提取多種小分子的至少一些分子。分析可以使用本領(lǐng)域已知的一種或多種不同分析技術(shù)實施，例如，液相色譜(LC)、高效液相色譜(HPLC)(參見Kristal等人,Anal.Biochem.263:18-25(1998))、氣相色譜(GC)、薄層色譜(TLC)、電化學(xué)分離技術(shù)(參見WO 99/27361、WO 92/13273、U.S.5,290,420、U.S.5,284,567、U.S.5,104,639、U.S.4,863,873和U.S.RE32,920)、折射率光譜法(RI)、紫外光譜法(UV)、熒光分析、放射化學(xué)分析、近紅外光譜法(近IR)、核磁共振光譜法(NMR)、光散射分析(LS)、質(zhì)譜法(MS)、串聯(lián)質(zhì)譜法(MS/MS2)、和聯(lián)合方法如氣相-色譜/質(zhì)譜法(GC-MS)、液相色譜/質(zhì)譜法(LC-MS)、超高效液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜法(UHLC/MS/MS2)和氣相-色譜/串聯(lián)質(zhì)譜法(GC/MS/MS2)。

美國專利號7,884,318公開了確定復(fù)雜混合物中化學(xué)組分的組成的系統(tǒng)、方法和計算機可讀取介質(zhì)，它們可以根據(jù)一些實施方案用于生成樣品的小分子特征。美國專利號7,884,318通過引用方式完整并入本文。如美國專利號7,884,318中所述，生成樣品的分離數(shù)據(jù)和質(zhì)譜數(shù)據(jù)，并將生成的分離數(shù)據(jù)和質(zhì)譜數(shù)據(jù)與化學(xué)信息的文庫(“化學(xué)文庫”)比較以確定樣品的小分子化學(xué)組分。

美國專利號7,561,975和美國專利號7,949,475提供了關(guān)于針對多份生物樣品鑒定生物樣品的小分子組分的分析的額外公開內(nèi)容，所述的每份專利通過引用的方式完整并入本文。

在一些實施方案中，可以檢驗單一試驗樣品的多個等分試樣(例如，兩個、三、四、五、六個等)。在一些實施方案中，生成小分子特征的數(shù)據(jù)分析過程完全自動化，并且在適宜的質(zhì)量控制(QC)后重組從試驗樣品的每次分析中衍生的信息。在一些實施方案中，將一個或多個額外的對照樣品或標準樣品(例如，錨點樣品、質(zhì)量控制樣品)在與源于單一試驗樣品的一個或多個等分試樣相同的運行中分析。在一些實施方案中，在相同的運行中分析來自多個不同個體的試驗樣品的等分試樣。在一個實施方案中，可以將試驗樣品作為獨立樣品、一式兩份、一式三份、一式四份等進行運行。

在一些實施方案中，生成小分子特征的數(shù)據(jù)分析過程部分地自動化(例如，人員基于生成的數(shù)據(jù)手動地驗證一些或全部小分子的鑒定結(jié)果)。在一些實施方案中，生成小分子特征的數(shù)據(jù)分析過程完全自動化。

樣品的小分子特征包括關(guān)于許多不同小分子存在、不存在及其水平的信息。對于一些小分子，該信息可以顯示小分子的特定化學(xué)組成或特定化學(xué)結(jié)構(gòu)(參見下文“具名的”小分子討論)。對于一些小分子，該信息可以顯示從分析方法獲得的小分子的特性或行為，而不顯示小分子的特定化學(xué)組成或結(jié)構(gòu)(參見下文“未具名的”小分子討論)。

在一些實施方案中，小分子特征明確地鑒定到確定在樣品中存在的小分子、與存在的每種小分子相關(guān)聯(lián)的水平、和確定從樣品中缺少的小分子。小分子特征不需要明確地鑒定到確定從樣品中缺少的小分子的信息，只要可以推斷關(guān)于確定從樣品中缺少的小分子的信息即可。例如，在一些實施方案中，小分子特征鑒定到樣品中存在的小分子和樣品中存在的每種小分子的水平。確定不存在的小分子可以通過與下述小分子的列表比較推斷出來，其中基于所用實驗技術(shù)，所述小分子如果存在則將檢出。

將該小分子特征與參比小分子特征比較，以鑒定在樣品中分別具有異常水平的多種小分子的子集(步驟16)。參比小分子特征包括多種小分子中每一者水平的標準范圍。樣品中小分子的異常水平是落在小分子的標準范圍外部的水平。樣品中小分子的異常水平包括相對于表明小分子應(yīng)當(dāng)是存在的標準范圍而言從樣品缺少的小分子(例如，遺失性生物化學(xué)物)、相對于表明小分子應(yīng)當(dāng)不存在的標準范圍而言在樣品中存在的小分子(例如，罕見生物化學(xué)物)、和在樣品中以落在標準范圍預(yù)測的濃度外部的濃度存在的小分子(例如，離群值)。

在一些實施方案中，從統(tǒng)計分析針對來自參比受試者群體的參比樣品所生成的小分子特征確定(至少部分地確定)參比小分子特征。如上文所示，在一些實施方案中，按照年齡和/或性別選擇參比樣品以使其與試驗樣品(即，來自個體受試者的樣品)非常相似。在一些實施方案中，選擇參比樣品對于多種疾病和病癥無癥狀。在一些實施方案中，不基于參比樣品是否無癥狀或有癥狀而選擇參比樣品。

類似于試驗樣品，每份參比樣品可以分成多個等分試樣用于分析并且可以在各種試驗中平行、同時或依次分析，所生成的數(shù)據(jù)在適宜的質(zhì)量控制后合并。

如上文所示，在一些實施方案中，將參比樣品在與充當(dāng)錨點樣品的試驗樣品相同的實驗性運行中分析。在一些實施方案中，參比樣品在與試驗樣品分開的運行中分析并且額外的錨點樣品用來修正運行間的變化性。在一些實施方案中，錨點樣品是參比樣品的匯集等分試樣或來自此前運行的試驗樣品的匯集等分試樣。

參比樣品的統(tǒng)計分析用來生成參比小分子特征，所述參比小分子特征包括多種小分子的每一者的標準范圍。在一些實施方案中，小分子的標準范圍基于參比樣品中小分子的對數(shù)變換濃度數(shù)據(jù)的四分位距(IQR)(例如，<1.5*IQR)。在一些實施方案中，小分子的標準范圍基于參比樣品中小分子的對數(shù)變換濃度數(shù)據(jù)的平均值的多個標準偏差(即，Z-評分)。

基于鑒定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息(步驟18)。該數(shù)據(jù)庫包含使多種小分子的一種或多種小分子的異常水平與關(guān)于多種疾病和病癥中每一者的疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。在這樣方法中，其中疾病或病癥特異性復(fù)合評分基于來自鑒定為具有異常水平的小分子的一個或多個子集的數(shù)據(jù)的加權(quán)組合生成，數(shù)據(jù)庫還包括使得一系列疾病或病癥特異性復(fù)合評分與關(guān)于一種或多種疾病或病癥中該疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。

在一些實施方案中，數(shù)據(jù)庫中的診斷信息使得小分子的異常水平與一條或多條生物化學(xué)途徑相關(guān)聯(lián)，并且獲得的診斷信息鑒定與具有異常水平的小分子的子集相關(guān)聯(lián)的一條或多條生物化學(xué)途徑。在一些實施方案中，數(shù)據(jù)庫中的診斷信息使得小分子的異常水平與生物化學(xué)超級途徑和生物化學(xué)子途徑關(guān)聯(lián)，并且獲得的診斷信息鑒定與具有異常水平的小分子的子集相關(guān)聯(lián)的生物化學(xué)超級途徑和生物化學(xué)子途徑。如本文所用，獲得關(guān)于與樣品中具有異常水平的小分子的子集相關(guān)的生物化學(xué)途徑(例如，生物化學(xué)超級途徑和/或子途徑)的信息稱作將具有異常水平的小分子定位至途徑。表明與具有異常水平的小分子的子集相關(guān)聯(lián)的生物化學(xué)途徑的信息視為診斷信息，這是因為它顯示了個體受試者中可能未正常發(fā)揮功能的生物化學(xué)途徑(異常途徑)，促進了診斷。

在一些實施方案中，與具有異常水平的小分子的子集相關(guān)聯(lián)的途徑鑒定為異常途徑。在一些實施方案中，通過以下方式鑒定一條或多條異常生物化學(xué)途徑：確定與參比群體中所述途徑的期望生物化學(xué)距離相比，個體的所述途徑的生物化學(xué)距離高(例如，對于給定途徑，與來自參比受試者的樣品的群體相比，個體的所述途徑的生物化學(xué)距離屬于最高10％以內(nèi))。生物化學(xué)距離可以從距途徑中每種小分子的幾何平均值的歐氏距離計算。在一些實施方案中，可以從參比樣品的群體確定每條途徑的生物化學(xué)距離的標準范圍，并且通過以下方式鑒定異常途徑：將樣品的每條途徑的生物化學(xué)距離與該途徑的生物化學(xué)距離的相應(yīng)標準范圍比較(例如，生物化學(xué)距離的標準范圍可以是包括90％參比樣品的生物化學(xué)距離范圍，從而落在該范圍之外或落入前10％參比樣品中的距離將鑒定異常途徑)。在一些實施方案中，前述的組合用來鑒定異常途徑(例如，如果途徑與具有異常水平的任何子集或小分子相關(guān)聯(lián)或如果該途徑的生物化學(xué)距離與群體中該途徑的期望生物化學(xué)距離相比高，則該途徑是異常的)。

在一些實施方案中，數(shù)據(jù)庫中的信息使得具有異常水平的小分子與疾病或病癥的鑒定相關(guān)聯(lián)，并且獲得的信息包括鑒定到與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種疾病或病癥。在一些實施方案中，數(shù)據(jù)庫中的信息使得一系列疾病或病癥特異性復(fù)合評分與至少一種疾病或病癥的鑒定相關(guān)聯(lián)。在一些實施方案中，鑒定是與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的一種或多種疾病或病癥的可能或大致的診斷。在一些實施方案中，鑒定是與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的一種或多種可能疾病或診斷的列表。

在一些實施方案中，數(shù)據(jù)庫中的診斷信息使得具有異常水平的小分子與至少一種后續(xù)試驗相關(guān)，并且獲得的信息包括鑒定到與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)的至少一種后續(xù)試驗。

在一些實施方案中，數(shù)據(jù)庫中的診斷信息包括使得小分子的異常水平與一條或多條生物化學(xué)途徑與相關(guān)聯(lián)的信息、使得小分子的異常水平與至少一種疾病或病癥的鑒定相關(guān)聯(lián)的信息和使得小分子的異常水平與鑒定到至少一種后續(xù)試驗相關(guān)聯(lián)的信息。在一些實施方案中，診斷信息可以存儲在多個數(shù)據(jù)庫中(例如，途徑信息可以存儲在一個數(shù)據(jù)庫中并且鑒定到病或病癥的信息和關(guān)于后續(xù)試驗的信息可以存儲在另一個數(shù)據(jù)庫中)。

存儲獲得的診斷信息(步驟20)。存儲的診斷信息包括以下一者或多者：與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一條生物化學(xué)途徑的鑒定、與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種疾病或病癥的鑒定、和與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種后續(xù)試驗的鑒定。在一些實施方案中，存儲的診斷信息包括鑒定到與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一條生物化學(xué)途徑和以下一者或多者：鑒定到與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種疾病或病癥和鑒定到與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種后續(xù)試驗。

樣品中顯示疾病或病癥存在的一種或多種小分子的異常水平在本文中描述為該疾病或病癥的特征標識。特征標識可以是對用來檢驗樣品的方法特異的。在一些實施方案中，數(shù)據(jù)庫包括多種疾病或病癥的特征標識。

在本文所述方法的一些實施方案中，多種疾病和病癥包括多于2種疾病或病癥、多于10種疾病或病癥、多于20種疾病或病癥、多于30種疾病或病癥、多于50種疾病或病癥、多于100種疾病或病癥、多于200種疾病或病癥、多于300種疾病或病癥、多于400種疾病或病癥、多于500種疾病或病癥、多于600種疾病或病癥、多于700種疾病或病癥、多于800種疾病或病癥、多于900種疾病或病癥、多于1000種疾病或病癥、多于1100種疾病或病癥、多于1200種疾病或病癥、多于1300種疾病或病癥、多于1400種疾病或病癥、多于1500疾病或病癥多于2000種疾病或病癥、多于3000種疾病或病癥、多于4000種疾病或病癥、多于5000種疾病或病癥、多于6000種疾病或病癥或多于7000種疾病或病癥。

在本文所述方法的一些實施方案中，多種疾病和病癥包括在2和10,000種之間的疾病或病癥、在10和10,000種之間的疾病或病癥、在20和10,000種之間的疾病或病癥、在30和10,000種之間的疾病或病癥、在50和10,000種之間的疾病或病癥、在100和10,000種之間的疾病或病癥、在200和10,000種之間的疾病或病癥、在300和10,000種之間的疾病或病癥、在400和10,000種之間的疾病或病癥、在500和10,000種之間的疾病或病癥、多于600和10,000種之間的疾病或病癥、在700和10,000種之間的疾病或病癥、在800和10,000種之間的疾病或病癥、在900和10,000種之間的疾病或病癥、在1000和10,000種之間的疾病或病癥、在1100和10,000種之間的疾病或病癥、在1200和10,000種之間的疾病或病癥、在1300和10,000種之間的疾病或病癥、在1400和10,000種之間的疾病或病癥、在1500和10,000種之間的疾病或病癥、在2000和10,000種之間的疾病或病癥、在3000和10,000種之間的疾病或病癥、在4000和10,000種之間的疾病或病癥、在5000和15,000種之間的疾病或病癥、在6000和15,000種之間的疾病或病癥、或在7000和15,000種之間的疾病或病癥。

一些實施方案包括存儲一些或全部獲得的診斷信息的圖示(步驟22)。在一些實施方案中，存儲了與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的一條或多條生物化學(xué)途徑的圖示。在一些實施方案中，該圖示包括超級途徑的圖示，所述圖示具有顯示哪條超級途徑與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的指示物(例如，參見圖4和以下實施例部分中的相關(guān)描述)。在一些實施方案中，該圖示包括與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的子途徑的圖示(例如，參見圖6和以下實施例部分中的相關(guān)描述)。在一些實施方案中，該圖示包括全部生物化學(xué)子途徑的圖示，其中有哪個生物化學(xué)子途徑與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的圖形標識(例如，參見圖5和以下實施例部分中的相關(guān)描述)。在一些實施方案中，該圖示還包括具有異常水平的鑒定的小分子子集的圖示和每種小分子的水平的圖形標識(例如，參見圖7-9、11-14、和19-21和以下實施例部分中的相關(guān)描述)。如本文所用，生成、存儲和/或顯示一些或全部獲得的診斷信息的圖示也稱作信息的可視化或結(jié)果的可視化。

圖示可以按用于電子式圖像存儲的任何已知格式(例如，JPEG/JFIF、JPEG 2000、Exif、TIFF、RAW、GIF、BMP、PNG、PPM、PGM、PNM、WEBP、CGM、SVG等)存儲。在一些實施方案中，可以將圖示并入文檔并且按文檔文件格式(例如，PDF、.ps、.doc、.docx、.ppt、.odt、.htm、.html等)存儲。

在一些實施方案中，個體受試者的多個類型的診斷信息可以匯編成單一文檔，所述文檔在本文中稱作報告。該報告可以包括關(guān)于以下任何或全部的信息：檢出的不同小分子生物化學(xué)物的總數(shù)；鑒定到與具有異常水平的小分子相關(guān)聯(lián)的生物化學(xué)途徑(例如，超級途徑和/或子途徑)；鑒定子途徑中鑒定的哪些小分子以異常水平存在、鑒定到以異常水平存在的生物化學(xué)小分子和水平的指示、鑒定到罕見生物化學(xué)物、遺失性生物化學(xué)物的指示、每種離群生物化學(xué)物是否以高于或低于標準范圍的水平存在的指示；可能或大致診斷的列表、推薦的確認性試驗的列表以及推薦的后續(xù)試驗的列表。報告可以按合適的電子文件格式存儲。在一些實施方案中，結(jié)果的報告按任何合適的電子的或非電子(例如，紙)形式提供給醫(yī)療服務(wù)人員和/或個體受試者。

圖2是根據(jù)實施方案，針對多種疾病或病癥篩查個體受試者的方法20的框圖。從個體受試者獲得樣品(步驟32)。生成樣品的小分子特征，所述小分子特征包含關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在、不存在及其水平的信息(步驟34)。將樣品的小分子特征與包含多種小分子的每一者的水平的標準范圍的參比小分子特征比較以確定特征中的任何小分子是否在樣品中具有異常水平(步驟36)。如上文解釋，樣品中小分子的異常水平包括相對于表明小分子應(yīng)當(dāng)是存在的標準范圍而言從樣品缺少的小分子(例如，遺失性生物化學(xué)物)、相對于表明小分子應(yīng)當(dāng)不存在的標準范圍而言在樣品中存在的小分子(例如，罕見生物化學(xué)物)、和在樣品中以落在標準范圍預(yù)測的濃度外部的濃度存在的小分子(例如，離群值)。

如果樣品的小分子特征中所有小分子均沒有異常水平，則存儲表明未檢出異常水平的信息(步驟37)。

如果檢出任何異常水平，則鑒定具有異常水平的多種小分子的子集(步驟38)?；阼b定的小分子子集從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息(步驟40)。在一些實施方案中，該方法還包括基于來自鑒定為具有異常水平的小分子的一個或多個子集的數(shù)據(jù)的加權(quán)組合，生成疾病或病癥特異性復(fù)合評分，并且基于鑒定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息包括基于生成的疾病或病癥特異性復(fù)合評分從該數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息。在一些實施方案中，基于鑒定的小分子子集的異常水平獲得診斷信息包括鑒定一條或多條異常生物化學(xué)途徑(步驟41)。該數(shù)據(jù)庫包含使多種小分子的一者或多者的異常水平與關(guān)于多種疾病或病癥中每一者的疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。存儲獲得的診斷信息(步驟42)。存儲的診斷信息包括以下一者或多者：與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一條生物化學(xué)途徑的鑒定、與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種疾病或病癥的鑒定、和與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)聯(lián)的至少一種后續(xù)試驗的鑒定。在一些實施方案中，該方法還包括存儲獲得的診斷信息的圖示(步驟44)?？蛑車糜趫D2中步驟41和44的虛線表示這些步驟無需存在于全部實施方案中。

在一些實施方案中，個體受試者是對多種疾病和病癥無癥狀的并且方法30是一種針對多種疾病或病癥篩查無癥狀個體受試者的方法。

在一些實施方案中，個體受試者是有癥狀的并且方法30是一種針對多種疾病或病癥篩查有癥狀個體受試者的方法。

在一些實施方案中，個體受試者是人類新生兒并且方法30是一種針對多種疾病或病癥篩查人類新生兒的方法。在一些實施方案中，個體受試者是人類嬰兒并且方法30是一種針對多種疾病或病癥篩查人類嬰兒的方法。

圖3是根據(jù)實施方案，針對發(fā)展多種疾病或病癥中之一者的風(fēng)險升高來篩查個體受試者的方法50的框圖。從個體受試者獲得樣品(步驟52)。生成樣品的小分子特征，所述小分子特征包含關(guān)于樣品中多種小分子的每一者存在、不存在及其水平的信息(步驟54)。將樣品的小分子特征與包含多種小分子的每一者的水平的標準范圍的參比小分子特征比較以確定特征中的任何小分子是否在樣品中具有異常水平(步驟56)。如果樣品的小分子特征中所有小分子均沒有異常水平，則存儲表明未檢出異常水平的信息(步驟57)。

如果檢出任何異常水平，則鑒定具有異常水平的多種小分子的子集(步驟58)?；阼b定的小分子子集從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息(步驟60)。在一些實施方案中，基于鑒定的小分子子集的異常水平獲得診斷信息包括一條或多條異常生物化學(xué)途徑的鑒定(步驟61)。該數(shù)據(jù)庫包含使多種小分子的一者或多者的異常水平與關(guān)于多種疾病或病癥中每一者的疾病或病癥的信息相關(guān)聯(lián)的信息。存儲獲得的診斷信息，所述診斷信息包括發(fā)展與具有異常水平的鑒定的小分子子集相關(guān)的疾病或病癥的風(fēng)險增加的鑒定(步驟62)。在一些實施方案中，該方法還包括存儲獲得的診斷信息的圖示(步驟64)。

樣品中顯示發(fā)展疾病或病癥的風(fēng)險升高的一種或多種小分子的異常水平在本文中描述為疾病或病癥風(fēng)險升高的特征標識。在方法50中，數(shù)據(jù)庫包括多種疾病或病癥的特征標識?？蛑車糜趫D3中步驟61和64的虛線表示這些無需存在于全部實施方案中。

在其他實施方案中，提供了診斷新生兒或嬰兒中疾病或病癥或輔助其診斷的方法。

在其他實施方案中，提供了診斷無癥狀受試者中疾病或病癥或輔助其診斷的方法。

在一個實施方案中，提供了診斷有癥狀受試者中疾病或病癥或輔助其診斷的方法。該方法可以包括確定診斷信息，所述診斷信息包含一個或多種可能疾病和/或一種或多種推薦的額外試驗的列表。

在一個實施方案中，罕見代謝物的檢測可以用來診斷或輔助診斷疾病或病癥。

在一個實施方案中，遺失性代謝物的鑒定可以用來診斷或輔助診斷疾病或病癥。

在一個實施方案中，生物樣品是尿樣并且可以從材料如尿布獲得。

在一個實施方案中，生成樣品的小分子特征包括使用基質(zhì)樣品以輔助鑒定試驗樣品中的生物化學(xué)物。

可以部分或完全使用在一個或多個計算系統(tǒng)的一個或多個處理器上執(zhí)行的指令進行以下步驟：生成樣品的小分子特征，比較樣品的小分子特征與參比小分子特征以確定樣品中的任何小分子是否具有異常水平，確定具有異常水平的多種小分子的子集，基于鑒定的小分子子集的異常水平從數(shù)據(jù)庫獲得診斷信息，存儲未找到異常水平的指示，存儲獲得的診斷信息，存儲獲得的診斷信息的圖示。

一些實施方案包括存儲器，所述存儲器容納計算機可執(zhí)行代碼連同執(zhí)行本文所述方法的各個步驟的指令。

圖22是可以用來執(zhí)行本文所述的示例性方法各個步驟的示例性計算裝置100的框圖。計算裝置100包括一個或多個非暫時性計算機可讀取介質(zhì)以存儲執(zhí)行示例性實施方案的一種或多種計算機可執(zhí)行指令或軟件。非暫時性計算機可讀取介質(zhì)可以包括但不限于以下一種或多種類型：硬件存儲器、非暫時性有形介質(zhì)(例如，一個或多個存儲磁盤、一張或多張光盤、一個或多個閃存驅(qū)動器)等。例如，計算裝置100中所包含的存儲器106可以存儲計算機可讀取和計算機可執(zhí)行的指令或軟件以執(zhí)行本文所述的全部或部分步驟或方法。計算裝置100還包括可配置和/或可編程的處理器102和相關(guān)的芯片104、和任選地、一個或多個額外的可配置和/或可編程的處理器102’和相關(guān)的芯片104’(例如，在計算機系統(tǒng)具有多個處理器/芯片的情況下)，以執(zhí)行存儲在存儲器106中的計算機可讀取和計算機可執(zhí)行的指令或軟件以及控制系統(tǒng)硬件的其他程序。處理器102和(一個或多個)處理器102’可以各自是單核處理器或多核(104和104’)處理器。

虛擬化可以在計算裝置100中使用，從而計算裝置中的基礎(chǔ)設(shè)施和資源可以動態(tài)共享。可以提供虛擬機114以操縱多個處理器上的進程運行，從而該進程似乎僅一直使用一個計算資源而非多個計算資源。多個虛擬機也可以隨一個處理器一起使用。

存儲器106可以包括計算機系統(tǒng)存儲器或隨機存取存儲器，如DRAM、SRAM、EDO RAM等。存儲器106可以也包括其他類型的存儲器或其組合。

用戶可以通過視頻顯示裝置118如計算機監(jiān)視器與計算裝置100互動，所述視頻顯示裝置118可以顯示一個或多個可以根據(jù)示例性實施方案提供的圖形化用戶界面。計算裝置100可以包括從用戶接收輸入的其他I/O裝置，例如，鍵盤或任何合適的多點觸摸界面108、定點裝置110(例如，鼠標)、麥克風(fēng)128、和/或圖像捕獲裝置132(例如，照相機或掃描儀)。多點觸摸界面108和定點裝置110可以連接至視頻顯示裝置118。計算裝置100可以包括其他合適的常規(guī)I/O外周設(shè)備。

計算裝置100還可以包括一個或多個存儲裝置124，如硬盤驅(qū)動器、CD-ROM、或其他計算機可讀取介質(zhì)，以存儲執(zhí)行本文所述的示例性實施方案的數(shù)據(jù)和計算機可讀取指令和/或軟件。示例性存儲裝置124還可以存儲一個或多個數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫用于存儲執(zhí)行示例性實施方案所要求的任何合適的信息。例如，示例性存儲裝置124可以存儲一個或多個數(shù)據(jù)庫126，所述數(shù)據(jù)庫包括任何或全部的化學(xué)文庫、參比小分子特征、一份或多份參比樣品的小分子特征、一份或多份試驗樣品的小分子特征、與多種疾病和病癥的一種或多種異常小分子相關(guān)的診斷信息、將途徑與一個或多個異常小分子相關(guān)聯(lián)的信息、將某一疾病或病癥與多種疾病或病癥的一種或多種異常小分子水平相關(guān)聯(lián)的信息、和與一個或多個異常小分子水平相關(guān)聯(lián)的至少一個推薦后續(xù)試驗的鑒定。在其他實施方案中，不同步驟的不同數(shù)據(jù)庫可以與不同計算裝置相關(guān)聯(lián)。

一個或多個存儲裝置124可以用來存儲任何或全部獲得的診斷信息、獲得的診斷信息的圖示、個體受試者的報告等。

一個或多個存儲裝置124和或存儲器106可以容納在處理器102上可執(zhí)行以操作分析設(shè)施的軟件125，所述分析設(shè)施將樣品的小分子特征與包含多種小分子的每一者的水平的標準范圍的參比小分子特征比較并且鑒定樣品中分別具有異常水平的小分子的子集。

計算裝置100可以包括網(wǎng)絡(luò)接口112配置成借助一個或多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備120經(jīng)多種連接與一個或多個網(wǎng)絡(luò)(例如，局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)或互聯(lián)網(wǎng))連接，所述連接包括但不限于標準電話線、LAN或WAN鏈路(例如，802.11、T1、T3、56kb、X.25)、寬帶連接(例如，ISDN、幀中繼、ATM)、無線連接、控制器局域網(wǎng)(CAN)、或以上任何或全部的某種組合。在示例性實施方案中，計算裝置100可以包括一個或多個天線130以促進計算裝置100和網(wǎng)絡(luò)之間的無線通訊(例如，借助網(wǎng)絡(luò)接口)。網(wǎng)絡(luò)接口112可以包括內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、PCMCIA網(wǎng)卡、卡總線網(wǎng)絡(luò)適配器、無線網(wǎng)絡(luò)適配器、USB網(wǎng)絡(luò)適配器、調(diào)制解調(diào)器或適于使計算裝置100與能夠通訊并執(zhí)行本文所述操作的任何類型網(wǎng)絡(luò)連接的任何其他設(shè)備。另外，計算裝置100可以是任何計算機系統(tǒng)，如工作站、臺式計算機、服務(wù)器、筆記本電腦、手持式計算機、平板電腦(例如，iPad^TM平板電腦)、移動計算或通訊裝置(例如，iPhone^TM通訊裝置)、或其他形式的能夠通訊并且具有足夠處理器功率和存儲器容量以執(zhí)行本文所述操作的計算或遠程通訊裝置。在一些實施方案中，計算裝置100可以借助網(wǎng)絡(luò)與用來獲得實驗數(shù)據(jù)的一個或多個計算裝置(例如，與LC/MS連接的計算裝置、與GC/MS系統(tǒng)連接的計算裝置)通訊。

計算裝置100可以運行任何操作系統(tǒng)116，如任何版本的操作系統(tǒng)、不同發(fā)布版本的Unix和Linux操作系統(tǒng)、任何版本的Macintosh計算機用任何嵌入式操作系統(tǒng)、任何實時操作系統(tǒng)、任何開源操作系統(tǒng)、任何專用操作系統(tǒng)、或能夠在計算裝置上運行并執(zhí)行本文所述操作的任何其他操作系統(tǒng)。在示例性實施方案中，操作系統(tǒng)116可以按本機模式或模擬模式運行。在一個示例性實施方案中，操作系統(tǒng)116可以在一種或多種云機實例上運行。

在描述示例性實施方案時，出于清晰目的，使用下位術(shù)語。出于描述目的，每個下位概念意在至少包括以相似方式運行以實現(xiàn)相似目的的全部技術(shù)性和功能性等同物。另外，在其中特定示例性實施方案包括多個系統(tǒng)要素、裝置組件或方法步驟的一些情況下，這些要素、組件或步驟可以替換為單個要素、組件或步驟。同樣地，單個要素、組件或步驟可以替換為起到同樣目的的多個要素、組件或步驟。另外，盡管示例性實施方案已經(jīng)通過參考其具體實施方案顯示并描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在其中做出形式和細節(jié)方面的各種置換和改變而不脫離本發(fā)明的范圍。仍然進一步地，其他實施方案、功能和優(yōu)點也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

示例性框圖/流程圖在本文中出于說明目的而提供并且是方法的非限制性實例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會認識到，示例性方法可以包括比示例性框圖/流程圖所示更多或更少的步驟，并且示例性框圖/流程圖中的步驟可以按照與示意性框圖/流程圖中所示不同的順序進行。

在一些實施方案中，本文所述方法的結(jié)果可以與其他方法(例如，全外顯子組測序法)組合使用。

指示疾病狀態(tài)的生物標記物

使用本文所述的代謝組學(xué)特征分析技術(shù)鑒定作為特定疾病特征的新生物標記物。通常，確定從診斷患有一種或多種病癥的受試者以及從診斷未患有所述病癥的其他受試者(例如，健康對照受試者)獲得的生物樣品的代謝組學(xué)特征。將來自患有給定病癥的受試者的生物樣品的代謝組學(xué)特征與來自健康對照受試者的樣品的代謝組學(xué)特征比較。如與健康對照受試者相比，在來自患有給定疾病的受試者的生物樣品的代謝組學(xué)特征中差異性存在的那些分子(例如，以統(tǒng)計顯著的水平差異性存在的那些分子)被鑒定為區(qū)分那些群體的生物標記物。以這種方式鑒定的一種或多種生物標記物的水平的檢測可以用來診斷或促進診斷個體受試者。所述生物標記物可以在受試者中單獨或聯(lián)合其他生物標記物(例如，作為特征的部分)檢出。

適于檢測生物標記物的生物樣品包括從受試者分離的生物材料。在示例性實施方案中，樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

任何合適的方法可以用來分析生物樣品以測定樣品中一種或多種生物標記物的水平。合適的方法包括但不限于色譜(例如，HPLC、氣相色譜、液相色譜)、質(zhì)譜法(例如，MS、MS-MS)、酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)、抗體連接、其他免疫化學(xué)技術(shù)及其組合。另外，可以例如通過使用下述測定法，間接測量一種或多種生物標記物的水平，所示測定法測量與想要測量的生物標記物的水平相關(guān)的某種化合物(或多種化合物)的水平。也可以例如使用本文中所述的方法，測定一種或多種生物標記物的水平作為生物標記物特征(例如，代謝組學(xué)特征)的組成部分。

在測定從受試者獲得的生物樣品中一種或多種生物標記物的水平后，將所述水平與作為患有該病癥的受試者(即，病癥“陽性”)的特征的參比水平和/或作為未患該病癥的受試者(即，病癥“陰性”)的特征的參比水平比較。與作為給定病癥陽性的受試者的特征的參比水平匹配的一種或多種生物標記物的水平(例如，與參比水平相同、與參比水平基本上相同、與參比水平并未統(tǒng)計不同、處于參比水平既定范圍內(nèi)部等的水平)指示受試者中病癥的陽性診斷。與作為給定病癥陰性的受試者的特征的參比水平匹配的一種或多種生物標記物的水平(例如，與參比水平相同、與參比水平基本上相同、與參比水平并未統(tǒng)計不同、處于參比水平既定范圍內(nèi)部等的水平)指示受試者中病癥的陰性診斷。此外，如與作為給定病癥陽性的受試者的特征的參比水平相比，在獲得自受試者的樣品中差異性(例如，以統(tǒng)計顯著的水平)存在的一種或多種生物標記物的水平指示受試者中病癥的陰性診斷。如與作為給定病癥陰性的受試者的特征的參比水平相比，在獲得自受試者的樣品中差異性(例如，以統(tǒng)計顯著的水平)存在的一種或多種生物標記物的水平指示受試者中病癥的陽性診斷。

可以使用多種技術(shù)，將一種或多種生物標記物的水平與病癥陽性和/或病癥陰性參比水平比較，所述技術(shù)包括簡單比較生物樣品中一種或多種生物標記物的水平與病癥陽性和/或病癥陰性參比水平。也可以使用一種或多種統(tǒng)計分析(例如，t檢驗、Welch T檢驗、Wilcoxon秩和檢驗、隨機森林法)，將生物樣品中一種或多種生物標記物的水平與病癥陽性和/或病癥陰性參比水平比較。在多種實施方案中，這類比較可以按手動方式、通過自動化系統(tǒng)或通過自動化系統(tǒng)連同手動驗證來進行。

生物標記物的“參比水平”意指指示具體疾病狀態(tài)、表型或其缺少以及疾病狀態(tài)、表型或其缺少的組合的生物標記物水平。生物標記物的“陽性”參比水平意指指示具體疾病狀態(tài)或表型的水平。生物標記物的“陰性”參比水平意指指示缺少具體疾病狀態(tài)或表型的水平。生物標記物的“參比水平”可以是生物標記物的絕對或相對的量或濃度、生物標記物的存在或不存在、生物標記物的量或濃度的范圍、生物標記物的最低和/或最高量或濃度、生物標記物的平均量或濃度、和/或生物標記物的中位量或濃度；并且另外，生物標記物組合的“參比水平”也可以是兩種或更多種生物標記物的絕對或相對的量或濃度相對于彼此的比率。生物標記物針對具體疾病狀態(tài)、表型或其缺少的適宜陽性和陰性參比水平可以通過測量一位或多位適宜受試者中所需生物標記物水平來確定，并且這類參比水平可以針對特定受試者群體修訂(例如，參比水平可以是年齡匹配的，從而可以在來自某個年齡的受試者的樣品中的生物標記物水平和某個年齡組中針對具體疾病狀態(tài)、表型或其缺少的參比水平之間進行比較)。這類參比水平也可以針對用來測量生物樣品中生物標記物水平的特定技術(shù)(例如，LC-MS、GC-MS等)修訂，其中生物標記物的水平可以基于使用的特定技術(shù)而不同。

在一個實施方案中，作為特定病癥的特征的新生物標記物可以是與目前使用的診斷性代謝物生物化學(xué)地相關(guān)的。在其他實施方案中，新生物標記物與目前使用的針對給定病癥的任何診斷性代謝物不相關(guān)。在表2的末列中和在表3的末列中列出新生物標記物。表2和表3中所示的一種或多種生物標記物的水平可以用來診斷或促進診斷個體受試者中的病癥。例如，可以確定并且在這類方法中使用一種生物標記物、兩種或更多種生物標記物、三種以上的生物標記物、四種以上的生物標記物、五種以上的生物標記物、六種以上的生物標記物、七種以上的生物標記物、八種以上的生物標記物、九種以上的生物標記物、十種以上的生物標記物等(包括表2和/或表3中全部生物標記物或其任何部分的組合)的水平。確定生物標記物組合的水平可以在診斷特定病癥中允許更大的靈敏度和特異性，并且可以允許更好地區(qū)別于其他病癥。在一個實施方案中，作為特定病癥的特征的一種或多種新生物標記物的水平可以聯(lián)合指示該病癥的一種或多種目前使用的診斷性代謝物的水平進行評估。在表2第5列中和表3第5列中闡述指示病癥的目前使用的診斷性代謝物。一些生物標記物可以就一個類型的樣品(例如，血漿)而言是目前使用的診斷性代謝物，但就另一個類型的樣品(例如，尿)而言是新的。

鑒定特定病癥的新代謝生物標記物還允許治療疾病。因此，在示例性實施方案中，有效量的治療藥可以施用至使用本文所述的生物標記物診斷患有特定疾病或病癥的受試者。

下文描述可以用來診斷或促進診斷特定病癥的生物標記物。

3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥

指示3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括β-羥異戊酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、3-甲基巴豆酰甘氨酸、己二酸鹽、戊二酸鹽(glutarate/pentanedioate)、十八烷二酸鹽(C18)、十六烷二酸鹽(C16)、十四烷二酸鹽(C14)、十二烷二酸鹽(C12)、異戊酸鹽、亮氨酸、異戊酰甘氨酸、α-羥異戊酸鹽、琥珀酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿、異戊酰肉堿、丙氨酰丙氨酸、焦谷氨酰纈氨酸、乙基丙二酸鹽、N-乙酰亮氨酸、X-12007、X-12814及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括β-羥異戊酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、3-甲基巴豆酰甘氨酸、己二酸鹽、戊二酸鹽(glutarate/pentanedioate)、十八烷二酸鹽(C18)、十六烷二酸鹽(C16)、十四烷二酸鹽(C14)、十二烷二酸鹽(C12)、異戊酸鹽、亮氨酸、異戊酰甘氨酸、α-羥異戊酸鹽、琥珀酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿、異戊酰肉堿、丙氨酰丙氨酸、焦谷氨酰纈氨酸、乙基丙二酸鹽、N-乙酰亮氨酸、X-12007和X-12814，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥陽性參比水平和/或3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥的診斷性代謝物包括3-甲基巴豆酰甘氨酸和β-羥異戊酸鹽。因此，診斷3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酸鹽及其組合。

在一個實施方案中，選自由β-羥異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、異戊酰甘氨酸、亮氨酸、3-甲基巴豆酰甘氨酸、異戊酸鹽和3-羥異戊酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括乙基丙二酸鹽、N-乙酰亮氨酸及其組合的任一者。

腺苷脫氨酶缺乏癥

指示腺苷脫氨酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括2'-脫氧肌苷、腺嘌呤、N2-甲基鳥苷、2'-脫氧鳥苷、尿酸鹽、N1-甲基腺苷、腺苷、尿囊素、黃嘌呤、鳥苷、次黃嘌呤、N2,N2-二甲基鳥苷、7-甲基鳥苷及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中腺苷脫氨酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2'-脫氧肌苷、腺嘌呤、N2-甲基鳥苷、2'-脫氧鳥苷、尿酸鹽、N1-甲基腺苷、腺苷、尿囊素、黃嘌呤、鳥苷、次黃嘌呤、N2,N2-二甲基鳥苷和7-甲基鳥苷，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的腺苷脫氨酶缺乏癥陽性參比水平和/或腺苷脫氨酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中腺苷脫氨酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示腺苷脫氨酶缺乏癥的診斷性代謝物包括脫氧腺苷和S-腺苷酰同型半胱氨酸。因此，診斷腺苷脫氨酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括脫氧腺苷和S-腺苷酰同型半胱氨酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中腺苷脫氨酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2'-脫氧肌苷、腺嘌呤、N2-甲基鳥苷、2'-脫氧鳥苷、尿酸鹽、N1-甲基腺苷、腺苷、尿囊素、黃嘌呤、鳥苷、次黃嘌呤、N2,N2-二甲基鳥苷、7-甲基鳥苷及其組合的任一者。

精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥

指示精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括N-δ-乙酰鳥氨酸、尿嘧啶、精氨酸、天冬氨酸鹽、山梨糖、果糖、瓜氨酸、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、異亮氨酰天冬氨酸鹽、鳥氨酸、尿苷、同型瓜氨酸、乳清酸鹽、同型精氨酸、O-磺基-L-酪氨酸、棕櫚酰鞘磷脂、X-13507、X-15245、X-15664、X-15454及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括N-δ-乙酰鳥氨酸、尿嘧啶、精氨酸、天冬氨酸鹽、山梨糖、果糖、瓜氨酸、甲基-4-羥基苯甲酸鹽；異亮氨酰天冬氨酸鹽、鳥氨酸、尿苷、同型瓜氨酸、乳清酸鹽、同型精氨酸、O-磺基-L-酪氨酸、棕櫚酰鞘磷脂、X-13507、X-15245、X-15664和X-15454，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥陽性參比水平和/或精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥的診斷性代謝物包括精氨酸琥珀酸鹽。因此，診斷精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括精氨琥珀酸鹽。

在一個實施方案中，選自由精氨琥珀酸鹽、瓜氨酸、尿嘧啶、精氨酸和天冬氨酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥。

精氨酸血癥

指示精氨酸血癥的新代謝生物標記物包括同型精氨酸、N-乙酰精氨酸、鳥氨酸、脲、同型瓜氨酸、尿嘧啶、天冬氨酸鹽、精氨琥珀酸鹽、脯氨酸、乳清酸鹽、肌酐、尿苷、3-脲基丙酸鹽、肌酸、甜菜堿、亮氨酸、異亮氨酸、γ-谷氨酰亮氨酸、X-12339、X-12681及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中精氨酸血癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括同型精氨酸、N-乙酰精氨酸、鳥氨酸、脲、同型瓜氨酸、尿嘧啶、天冬氨酸鹽、精氨琥珀酸鹽、脯氨酸、乳清酸鹽、肌酐、尿苷、3-脲基丙酸鹽、肌酸、甜菜堿、亮氨酸、異亮氨酸、γ-谷氨酰亮氨酸、X-12339和X-12681，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的精氨酸陽性參比水平和/或精氨酸陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中精氨酸血癥的診斷。目前使用的指示精氨酸血癥的診斷性代謝物包括精氨酸和4-胍基丁酸鹽。因此，診斷精氨酸血癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括精氨酸、4-胍基丁酸鹽及其組合。

在一個實施方案中，選自由精氨琥珀酸鹽、4-胍基丁酸鹽、尿苷、精氨酸、同型瓜氨酸、N-乙酰精氨酸、乳清酸鹽、尿嘧啶、天冬氨酸鹽、肌酐、脲、脯氨酸、鳥氨酸、X-12681和X-12339組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的精氨酸血癥。

生物素酶缺乏癥

指示生物素酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括生物素、木糖醇、3-甲基巴豆酰甘氨酸、丙酰肉堿(C3)及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中生物素酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括木糖醇、生物素、3-甲基巴豆酰甘氨酸和丙酰肉堿(C3)，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的生物素酶缺乏癥陽性參比水平和/或生物素酶缺乏癥陰性參比水平比較。

Cbl(鈷胺素缺乏癥)

指示鈷胺素缺乏癥的新代謝生物標記物包括2-甲基丙二酰肉堿(2-methylmalonyl carnitine)、丙酰肉堿、X-12749及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中鈷胺素缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿和X-12749，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的鈷胺素缺乏癥陽性參比水平和/或鈷胺素缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中鈷胺素缺乏癥的診斷。目前使用的指示鈷胺素缺乏癥的診斷性代謝物包括甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽和胱硫醚。因此，診斷cbl(鈷胺素缺乏癥)或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽、胱硫醚及其組合。

在一個實施方案中，選自由2-甲基丙二酰肉堿、甲基巴豆酰肉堿(tiglyl carnitine)、2-甲基丁酰肉堿和2-甲基檸檬酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的鈷胺素缺乏癥。

Cbl A

指示Cbl A的新代謝生物標記物包括2-甲基丙二酰肉堿、甲基巴豆酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿、丙酰肉堿、X-12749及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中Cbl A的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-甲基丙二酰肉堿和甲基巴豆酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿、丙酰肉堿和X-12749，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的Cbl A陽性參比水平和/或Cbl A陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中Cbl A的診斷。目前使用的指示Cbl A的診斷性代謝物包括甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽和胱硫醚。因此，診斷Cbl A或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽、胱硫醚及其組合。

Cbl C

指示Cbl C的新代謝生物標記物包括2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿、X-17677、X-12749及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中Cbl C的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿、X-12749和X-17677，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的Cbl C陽性參比水平和/或Cbl C陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中Cbl C的診斷。目前使用的指示Cbl C的診斷性代謝物包括甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽和胱硫醚。因此，診斷Cbl C或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽、胱硫醚及其組合。

瓜氨酸血癥

指示瓜氨酸血癥的新代謝生物標記物包括同型瓜氨酸、3-脲基丙酸鹽、N-乙酰丙氨酸、苯乙酰谷氨酰胺、苯乙酸鹽、4-脲基丁酸鹽、N-氨甲酰天冬氨酸鹽、胍乙酸鹽、脲、4-胍基丁酸鹽、N-乙酰精氨酸、馬尿酸鹽、鳥氨酸、2-甲基馬尿酸鹽、苯乙酰甘氨酸、4-苯基丁酸鹽、肌酐、乳清酸鹽、3,4-二羥苯乙酸鹽、同型精氨酸、胍基琥珀酸鹽、γ-谷氨酰苯丙氨酸、γ-谷氨酰異亮氨酸、色氨酸、1,5-失水葡萄糖醇(1,5-AG)、N-乙酰-瓜氨酸(前稱X-12386)、X-19684、X-12681、X-20598、X-18446、X-20588及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中瓜氨酸血癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括同型瓜氨酸、3-脲基丙酸鹽、N-乙酰丙氨酸、苯乙酰谷氨酰胺、苯乙酸鹽、4-脲基丁酸鹽、N-氨甲酰天冬氨酸鹽、胍乙酸鹽、脲、4-胍基丁酸鹽、N-乙酰精氨酸、馬尿酸鹽、鳥氨酸、2-甲基馬尿酸鹽、苯乙酰甘氨酸、4-苯基丁酸鹽、肌酐、乳清酸鹽、3,4-二羥苯乙酸鹽、同型精氨酸、胍基琥珀酸鹽、γ-谷氨酰苯丙氨酸、γ-谷氨酰異亮氨酸、色氨酸、1,5-失水葡萄糖醇(1,5-AG)、N-乙酰-瓜氨酸(前稱X-12386)、X-19684、X-12681、X-20598、X-18446和X-20588，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的瓜氨酸血癥陽性參比水平和/或瓜氨酸血癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中瓜氨酸血癥的診斷。目前使用的指示瓜氨酸血癥的診斷性代謝物包括瓜氨酸和精氨琥珀酸。因此，診斷瓜氨酸血癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括瓜氨酸、精氨琥珀酸及其組合。

在一個實施方案中，選自由3-脲基丙酸鹽、同型瓜氨酸、瓜氨酸和N-乙酰-瓜氨酸(前稱X-12386)組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的瓜氨酸血癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中瓜氨酸血癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括4-脲基丁酸鹽、N-氨甲酰天冬氨酸鹽、胍乙酸鹽、4-胍基丁酸鹽、N-乙酰精氨酸、馬尿酸鹽、鳥氨酸、2-甲基馬尿酸鹽、4-苯基丁酸鹽、肌酐、乳清酸鹽、3,4-二羥苯乙酸鹽及其組合的任一者。

肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶2缺乏癥(CPTII)

指示肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶2缺乏癥(CPTII)的新代謝生物標記物包括N-辛酰甘氨酸(C8酯)、癸二酸鹽(C8)、癸酸鹽(C10)、辛酸鹽(C8)、辛酰肉堿、己酰肉堿及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中CPTII的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括N-辛酰甘氨酸(C8酯)、癸二酸鹽(C8)、癸酸鹽(C10)、辛酸鹽(C8)、辛酰肉堿和己酰肉堿，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的CPTII陽性參比水平和/或CPTII陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中CPTII的診斷。目前使用的指示CPTII的診斷性代謝物包括肉堿和?；鈮A。因此，診斷CPTII或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括肉堿、酰基肉堿及其組合。

在一個實施方案中，選自由癸二酸鹽、癸酰肉堿、辛酸鹽、癸酸鹽、辛酰肉堿、己酰肉堿和N-辛酰甘氨酸組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的CPTII。

胱氨酸病

指示胱氨酸病的新代謝生物標記物包括cys-gly(氧化型)、1,5-失水葡萄糖醇(1,5-AG)、甘氨膽烯酸硫酸鹽(glycocholenate sulfate)、4-乙酰苯酚硫酸鹽、甲酚葡糖苷酸(前稱X-11837)、赤蘚糖醇、香草基扁桃酸鹽、N2,N2-二甲基-鳥苷、苯乙酰谷氨酰胺、X-12846、X-12303、X-19145、X-12216、X-17717、X-15667、X-12119、X-11315、X-12731、X-12705、X-17685、X-18371及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中胱氨酸病的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括cys-gly(氧化型)、1,5-失水葡萄糖醇(1,5-AG)、甘氨膽烯酸硫酸鹽、4-乙酰苯酚硫酸鹽、甲酚葡糖苷酸(前稱X-11837)、赤蘚糖醇、香草基扁桃酸鹽、N2,N2-二甲基-鳥苷、苯乙酰谷氨酰胺、X-12846、X-12303、X-19145、X-12216、X-17717、X-15667、X-12119、X-11315、X-12731、X-12705、X-17685和X-18371，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的胱氨酸病陽性參比水平和/或胱氨酸病陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中胱氨酸病的診斷。目前使用的指示胱氨酸病的診斷性代謝物包括胱氨酸。因此，診斷胱氨酸病或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括胱氨酸。

二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥

指示二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括胞苷、5,6-二氫尿嘧啶、4-脲基丁酸鹽、3-脲基丙酸鹽、尿苷、乳清酸鹽、N-氨甲酰天冬氨酸鹽及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括胞苷、5,6-二氫尿嘧啶、4-脲基丁酸鹽、3-脲基丙酸鹽、尿苷、乳清酸鹽和N-氨甲酰天冬氨酸鹽，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥陽性參比水平和/或二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥的診斷性代謝物包括尿嘧啶和胸腺嘧啶。因此，診斷二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括尿嘧啶、胸腺嘧啶及其組合。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品。

戊二酸尿癥1型

指示戊二酸尿癥1型的新代謝生物標記物包括3-甲基戊二酰肉堿、2-氨基己二酸鹽、X-12364、X-15674及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中戊二酸尿癥1型的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括3-甲基戊二酰肉堿、2-氨基己二酸鹽、X-12364和X-15674，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的戊二酸尿癥1型陽性參比水平和/或戊二酸尿癥1型陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中戊二酸尿癥1型的診斷。目前使用的指示戊二酸尿癥1型的診斷性代謝物包括戊二酸鹽、戊二酰肉堿(C5)、3-羥戊二酸鹽和戊烯二酸鹽。因此，診斷戊二酸尿癥1型或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括戊二酸鹽、戊二酰肉堿(C5)、3-羥戊二酸鹽、戊烯二酸鹽及其組合。

在一個實施方案中，選自由戊二酰肉堿和戊二酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的戊二酸尿癥1型。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中戊二酸尿癥1型的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括3-甲基戊二酰肉堿、2-氨基己二酸鹽及其組合的一者或多者。

胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶(GAMT)缺乏癥

指示胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括肌酸、3-(4-羥苯基)乳酸鹽、1,3-二棕櫚酰甘油、胍乙酸鹽、肌酐、半胱氨酸s-硫酸鹽、X-19602、X-12906、X-13007、X-10458及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括肌酸、3-(4-羥苯基)乳酸鹽、1,3-二棕櫚酰甘油、胍乙酸鹽、肌酐、半胱氨酸s-硫酸鹽、X-19602、X-12906、X-13007、X-10458并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥陽性參比水平和/或胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥陰性參比水平比較。如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括胍乙酸鹽。

3-羥-3-甲基戊二酸尿癥(HMG CoA裂合酶缺乏癥)

指示3-羥-3-甲基戊二酸尿癥(HMG CoA裂合酶缺乏癥)的新代謝生物標記物包括β-羥異戊酸鹽、β-羥異戊酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、精氨酰脯氨酸、1-硬脂酰甘油磷脂酰乙醇胺、鄰甲酚硫酸鹽、3-甲基巴豆酰甘氨酸、己二酸鹽、戊二酸鹽、十八烷二酸鹽(C18)、十六烷二酸鹽(C16)、十四烷二酸鹽(C14)、十二烷二酸鹽(C12)、異戊酸鹽、乙酰肉堿、棕櫚酰肉堿、己酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、己烯二酰肉堿(前稱X-17001)、X-17715、X-12741、X-16134、X-10593、X-12688及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中HMG CoA裂合酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括β-羥異戊酸鹽、β-羥異戊酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、精氨酰脯氨酸、1-硬脂酰甘油磷脂酰乙醇胺、鄰甲酚硫酸鹽、3-甲基巴豆酰甘氨酸、己二酸鹽、戊二酸鹽、十八烷二酸鹽(C18)、十六烷二酸鹽(C16)、十四烷二酸鹽(C14)、十二烷二酸鹽(C12)、異戊酸鹽、乙酰肉堿、棕櫚酰肉堿、己酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、己烯二酰肉堿(前稱X-17001)、X-17715、X-12741、X-16134、X-10593和X-12688，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的HMG CoA裂合酶缺乏癥陽性參比水平和/或HMG CoA裂合酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中HMG CoA裂合酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示HMG CoA裂合酶缺乏癥的診斷性代謝物包括3-甲基戊二酰肉堿(C6)、3-羥-3-甲基-戊二酸鹽、3-甲基戊二酸鹽和3-羥異戊酸鹽。因此，診斷HMG CoA裂合酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括3-甲基戊二酰肉堿(C6)、3-羥-3-甲基-戊二酸鹽、3-甲基戊二酸鹽和3-羥異戊酸鹽及其組合。

在一個實施方案中，選自由戊二酰肉堿、β-羥異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、3-甲基戊二酰肉堿、戊二酸鹽、十六烷二酸鹽、十四烷二酸鹽、十八烷二酸鹽、十二烷二酸鹽、3-甲基巴豆酰甘氨酸、3-甲基戊二酰肉堿和己二酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的HMG CoA裂合酶缺乏癥。

羧化全酶癥

指示羧化全酶癥的新代謝生物標記物包括3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酰肉堿(C5)、丙酰甘氨酸(C3)、3-羥丙酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、琥珀酰肉堿、2-甲基檸檬酸鹽、3-羥異丁酸鹽、乳酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽、異丁酰甘氨酸、α-羥異戊酰肉堿、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽(valerate)、3-羥-2-甲基丁酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽(pentanoate)、丙二酰肉堿、α-羥異戊酸鹽、2-羥-3-甲基戊酸鹽、丙酰肉堿、甲基巴豆酰肉堿、異戊酰肉堿、羥丁酰肉堿、琥珀酸鹽、2-甲基丙二酰肉堿、α-羥異己酸鹽、生物素及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中羧化全酶癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酰肉堿(C5)、丙酰甘氨酸(C3)、3-羥丙酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、琥珀酰肉堿、2-甲基檸檬酸鹽、3-羥異丁酸鹽、乳酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽、異丁酰甘氨酸、α-羥異戊酰肉堿、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、3-羥-2-甲基丁酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、丙二酰肉堿、α-羥異戊酸鹽、2-羥-3-甲基戊酸鹽、丙酰肉堿、甲基巴豆酰肉堿、異戊酰肉堿、羥丁酰肉堿、琥珀酸鹽、2-甲基丙二酰肉堿和α-羥異己酸鹽、生物素，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的羧化全酶癥陽性參比水平和/或羧化全酶癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中羧化全酶癥的診斷。目前使用的指示羧化全酶癥的診斷性代謝物包括β-羥異戊酸鹽。因此，診斷羧化全酶癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括β-羥異戊酸鹽。

在一個實施方案中，選自由β-羥異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、3-羥丙酸鹽、丙酰甘氨酸、甲基巴豆酰甘氨酸、3-甲基巴豆酰甘氨酸、琥珀酰肉堿組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的羧化全酶癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中羧化全酶癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-甲基檸檬酸鹽、3-羥異丁酸鹽、乳酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽、異丁酰甘氨酸、α-羥異戊酰肉堿、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、3-羥-2-甲基丁酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、丙二酰肉堿、α-羥異戊酸鹽、2-羥-3-甲基戊酸鹽、丙酰肉堿、甲基巴豆酰肉堿、異戊酰肉堿、羥丁酰肉堿、琥珀酸鹽、2-甲基丙二酰肉堿、α-羥異己酸鹽及其組合的任一者。

高胱氨酸尿癥

指示高胱氨酸尿癥的新代謝生物標記物包括γ-谷氨酰甲硫氨酸、5-甲基硫代腺苷(MTA)、S-腺苷酰同型半胱氨酸(SAH)、N1-甲基腺苷、甘氨酰脯氨酸、1-二十碳烯酰甘油磷脂酰乙醇胺(20:1n9)、1-甲基煙酰胺、N-乙酰-天冬氨酰-谷氨酸鹽(NAAG)、吡哆醛、2-羥異丁酸鹽、acisoga、肌肽、3-甲氧基酪氨酸、2-羥癸酸鹽、δ-生育酚、α-CEHC(2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、N-乙酰色氨酸、腺嘌呤、皮質(zhì)醇、X-19350、X-18965、X-15649、X-17303、X-18897、X-11564、X-18891、X-12748、X-18918、X-18905、X-18606、X-16574、X-18895、X-18907、X-19455、X-18909、X-19574、X-12110、X-20676、X-11360、X-18920及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中高胱氨酸尿癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括γ-谷氨酰甲硫氨酸、5-甲基硫代腺苷(MTA)、S-腺苷酰同型半胱氨酸(SAH)、N1-甲基腺苷、甘氨酰脯氨酸、1-二十碳烯酰甘油磷脂酰乙醇胺(20:1n9)、1-甲基煙酰胺、N-乙酰-天冬氨酰-谷氨酸鹽(NAAG)、吡哆醛、2-羥異丁酸鹽、acisoga、肌肽、3-甲氧基酪氨酸、2-羥癸酸鹽、δ-生育酚、α-CEHC(2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、N-乙酰色氨酸、腺嘌呤、皮質(zhì)醇、X-19350、X-18965、X-15649、X-17303、X-18897、X-11564、X-18891、X-12748、X-18918、X-18905、X-18606、X-16574、X-18895、X-18907、X-19455、X-18909、X-19574、X-12110、X-20676、X-11360和X-18920，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的高胱氨酸尿癥陽性參比水平和/或高胱氨酸尿癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中高胱氨酸尿的診斷。目前使用的指示高胱氨酸尿癥的診斷性代謝物包括同型半胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸和其他氨基酸。因此，診斷高胱氨酸尿癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括同型半胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、其他氨基酸及其組合。

在一個實施方案中，選自由甲硫氨酸、S-腺苷酰同型半胱氨酸(SAH)、γ-谷氨酰甲硫氨酸、5-甲基硫代腺苷(MTA)和N1-甲基腺苷組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的高胱氨酸尿癥。

異戊酸血癥

指示異戊酸血癥的新代謝生物標記物包括異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿(C5)、戊酸鹽、戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、苯基肉堿、β-羥丁酸鹽、3-甲基巴豆酰甘氨酸、α-羥丁酸鹽、X-16577、X-14331及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中異戊酸血癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿(C5)、戊酸鹽、戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、苯基肉堿、β-羥丁酸鹽、3-甲基巴豆酰甘氨酸、α-羥丁酸鹽、X-16577和X-14331，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的異戊酸血癥陽性參比水平和/或異戊酸血癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中異戊酸血癥的診斷。目前使用的指示異戊酸血癥的診斷性代謝物包括異戊酸鹽(C5)。因此，診斷異戊酸血癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括異戊酸鹽(C5)。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一個實施方案中，選自由異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿、異戊酸鹽、乳酸鹽、3-甲基戊二酰肉堿、戊二酰肉堿和β-羥異戊酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的異戊酸血癥。

在一些實施方案中，樣品中所測量處于疾病特異性復(fù)合評分形式的來自一種或多種異常小分子的結(jié)果的加權(quán)組合可以用來輔助診斷受試者中的異戊酸血癥。在一個實施方案中，加權(quán)組合或復(fù)合評分包括關(guān)于代謝物3-羥異戊酸鹽、異戊酰肉堿和異戊酸鹽的結(jié)果。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中異戊酸血癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物β-羥丁酸鹽和α-羥丁酸鹽。

賴氨酸尿性蛋白不耐癥

指示賴氨酸尿性蛋白不耐癥的新代謝生物標記物包括天冬酰胺、N6-乙酰賴氨酸、谷氨酰胺、N2-乙酰賴氨酸、N-乙酰精氨酸、γ-谷氨酰谷氨酰胺、脯氨酸、S-甲基半胱氨酸、2-羥癸酸鹽、1-甲基咪唑乙酸鹽、2-氨基庚酸鹽、3-甲基戊二酰肉堿、戊二酰肉堿、N6-三甲基賴氨酸、5-(半乳糖基羥基)-L-賴氨酸、X-15636、17654、X-12193、X-12425及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中賴氨酸尿性蛋白不耐癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括天冬酰胺、N6-乙酰賴氨酸、谷氨酰胺、N2-乙酰賴氨酸、N-乙酰精氨酸、γ-谷氨酰谷氨酰胺、脯氨酸、S-甲基半胱氨酸、2-羥癸酸鹽、1-甲基咪唑乙酸鹽、2-氨基庚酸鹽、3-甲基戊二酰肉堿、戊二酰肉堿、N6-三甲基賴氨酸、5-(半乳糖基羥基)-L-賴氨酸、X-15636、17654、X-12193和X-12425，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的賴氨酸尿性蛋白不耐癥陽性參比水平和/或賴氨酸尿性蛋白不耐癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中賴氨酸尿性蛋白不耐癥的診斷。目前使用的指示賴氨酸尿性蛋白不耐癥的診斷性代謝物包括鳥氨酸、精氨酸和賴氨酸。因此，診斷賴氨酸尿性蛋白不耐癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括鳥氨酸、精氨酸、賴氨酸及其組合。

在一個實施方案中，選自由N6-乙酰賴氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、精氨酸、鳥氨酸和賴氨酸組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的賴氨酸尿性蛋白不耐癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中賴氨酸尿性蛋白不耐癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-氨基庚酸鹽、3-甲基戊二酰肉堿、戊二酰肉堿、N6-三甲基賴氨酸、5-(半乳糖基羥基)-L-賴氨酸及其組合的任一者。

中鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥

指示中鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括N-辛酰甘氨酸、己酸鹽(6:0)、辛酸鹽(8:0)、庚酸鹽(7:0)、十二烷二酸鹽、O-甲基兒茶酚硫酸鹽、1-硬脂酰甘油磷酸膽堿(18:0)、1-十七烷酰甘油磷酸膽堿(17:0)、1-二十二碳五烯酰甘油磷酸膽堿(22:5n3)、N-棕櫚酰?；撬?、壬酸鹽(9:0)、脫氧肉堿、庚酰甘氨酸、3-甲基己二酸鹽、2-羥戊二酸鹽、α-CEHC(2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、甲基己酰谷氨酰胺(前稱X-12637)、X-11521(可能的經(jīng)驗式：C15H27NO4和結(jié)構(gòu)：2-辛烯酰肉堿)、X-15646、X-12802、X-11478、X-11440(可能羥孕烯-二醇二硫酸鹽或孕烯醇酮-二醇二硫酸鹽)、X-15486、X-18913、X-13837、X-18946、X-11861、X-18888、X-18922、X-17438、X-18916、X-16674、X-12824及其組合。因此，中鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥可以通過以下方式得出或促進受試者中的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括N-辛酰甘氨酸、己酸鹽(6:0)、辛酸鹽(8:0)、庚酸鹽(7:0)、十二烷二酸鹽、O-甲基兒茶酚硫酸鹽、1-硬脂酰甘油磷酸膽堿(18:0)、1-十七烷酰甘油磷酸膽堿(17:0)、1-二十二碳五烯酰甘油磷酸膽堿(22:5n3)、N-棕櫚酰?；撬?、壬酸鹽(9:0)、脫氧肉堿、庚酰甘氨酸、3-甲基己二酸鹽、2-羥戊二酸鹽、α-CEHC(2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、甲基己酰谷氨酰胺(前稱X-12637)、X-11521(可能的經(jīng)驗式：C15H27NO4和結(jié)構(gòu)：2-辛烯酰肉堿)、X-15646、X-12802、X-11478、X-11440(可能羥孕烯-二醇二硫酸鹽或孕烯醇酮-二醇二硫酸鹽)、X-15486、X-18913、X-13837、X-18946、X-11861、X-18888、X-18922、X-17438、X-18916、X-16674和X-12824，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的中鏈酰基CoA脫氫酶缺乏癥陽性和/或中鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中中鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示中鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的診斷性代謝物包括酰基肉堿、肉堿、4-辛烯二酸鹽、己二酸鹽和有機酸(包括例如，己酰甘氨酸(C6)、辛酰肉堿(C8)、己酰肉堿(C6)、順-4-癸烯酰肉堿、5-羥己酸鹽、辛二酸鹽(suberate/octanedioate)、癸二酸鹽(sebacate/decanedioate)、癸酰肉堿、3-羥癸酸鹽)。因此，診斷中鏈酰基CoA脫氫酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括酰基肉堿、肉堿、4-辛烯二酸鹽、己二酸鹽、有機酸及其組合。

在一個實施方案中，選自由己酸鹽、己酰甘氨酸、辛酰肉堿、己酰肉堿、N-辛酰甘氨酸、順-4-癸烯酰肉堿、脫氧肉堿、辛酸鹽、5-羥己酸鹽、癸酰肉堿、辛二酸鹽、N-棕櫚酰?；撬岷透猁}組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的中鏈酰基CoA脫氫酶缺乏癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中中鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括庚酰甘氨酸、3-甲基己二酸鹽、2-羥戊二酸鹽及其組合的任一者。

甲基丙二酸血癥

指示甲基丙二酸血癥的新代謝生物標記物包括2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿(C3)、甲基巴豆酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿(C5)、2-甲基檸檬酸鹽、琥珀酰肉堿、丙酰甘氨酸、3-羥丙酸鹽、戊酰肉堿、異戊酰肉堿、琥珀酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥-2-乙基丙酸鹽、丁酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿、甲基琥珀酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、X-12749、X-17564、X-12114及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中甲基丙二酸血癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿(C3)、甲基巴豆酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿(C5)、2-甲基檸檬酸鹽、琥珀酰肉堿、丙酰甘氨酸、3-羥丙酸鹽、戊酰肉堿、異戊酰肉堿、琥珀酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥-2-乙基丙酸鹽、丁酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿、甲基琥珀酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、X-12749、X-17564和X-12114，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的甲基丙二酸血癥陽性參比水平和/或甲基丙二酸血癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中甲基丙二酸血癥的診斷。目前使用的指示甲基丙二酸血癥的診斷性代謝物包括甲基丙二酸鹽和甲基丙二酰CoA。因此，診斷甲基丙二酸血癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括甲基丙二酸鹽、甲基丙二酰CoA及其組合。

在一個實施方案中，選自由丙酰肉堿、2-甲基丙二酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿、戊酰肉堿、丙酰甘氨酸、3-羥丙酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、甲基巴豆酰肉堿、琥珀酰肉堿、琥珀酸鹽、異戊酰肉堿和2-甲基檸檬酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的甲基丙二酸血癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中甲基丙二酸血癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括3-甲基戊二酰肉堿、甲基琥珀酸鹽及其組合的任一者。

鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥

指示鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括5-HETE、白三烯B4、13-HODE+9-HODE、12-HETE、尿酸鹽及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括5-HETE、白三烯B4、13-HODE+9-HODE、12-HETE和尿酸鹽，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥陽性參比水平和/或鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥的診斷性代謝物包括黃嘌呤、S-硫胱氨酸和硫代硫酸鹽。因此，診斷鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括黃嘌呤、S-硫胱氨酸、硫代硫酸鹽及其組合。

在一個實施方案中，選自由5-HETE、白三烯B4、13-HODE+9-HODE和12-HETE組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中鉬輔因子或亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括尿酸鹽、黃嘌呤、S-硫胱氨酸及其組合的任一者。

楓糖尿癥

指示楓糖尿癥的新代謝生物標記物包括2-羥-3-甲基戊酸鹽、α-羥異戊酸鹽、異戊酰肉堿、2-氨基庚酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、1-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、2-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、1-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿(14:0)、2-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿、5α-雄烷-3α,17β-二醇二硫酸鹽、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、異戊酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥異丁酸鹽、2-甲基丁酰肉堿、β-羥異戊酰肉堿、別-異亮氨酸、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、β-羥異戊酸鹽、琥珀酸鹽、乙酰肉堿、2-甲基檸檬酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、甲基巴豆酰肉堿、羥丁酰肉堿、α-羥異己酸鹽、X-13581、X-17690、X-13689(葡糖苷酸綴合物)及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中楓糖尿癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-羥-3-甲基戊酸鹽、α-羥異戊酸鹽、異戊酰肉堿、2-氨基庚酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、1-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、2-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、1-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿(14:0)、2-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿、5α-雄烷-3α,17β-二醇二硫酸鹽、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、異戊酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥異丁酸鹽、2-甲基丁酰肉堿、β-羥異戊酰肉堿、別-異亮氨酸、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、β-羥異戊酸鹽、琥珀酸鹽、乙酰肉堿、2-甲基檸檬酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、甲基巴豆酰肉堿、羥丁酰肉堿、α-羥異己酸鹽、X-13581、X-17690和X-13689(葡糖苷酸綴合物)，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的楓糖尿癥陽性參比水平和/或楓糖尿癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中楓糖尿癥的診斷。目前使用的指示楓糖尿癥的診斷性代謝物包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸。因此，診斷楓糖尿癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸及其組合。

在一個實施方案中，選自由別-異亮氨酸、α-羥異戊酸鹽、2-羥-3-甲基戊酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、亮氨酸、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、異亮氨酸、異戊酸鹽、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、纈氨酸、3-羥異丁酸鹽、異丁酰肉堿、異戊酰肉堿、β-羥異戊酰肉堿和2-甲基丁酰肉堿組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的楓糖尿癥。

鳥氨酸氨甲?；D(zhuǎn)移酶缺乏癥(OTC缺乏癥)

指示OTC缺乏癥的新代謝生物標記物包括苯乙酰谷氨酰胺、鳁油酸(stearidonate)(18:4n3)、3-脲基丙酸鹽、2-甲基馬尿酸鹽、2-羥苯乙酸鹽、苯基肉堿、馬尿酸鹽、苯丙酰甘氨酸、苯甲酸鹽、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、4-苯基丁酸鹽、2-戊酰氨基-3-苯基丙酸、苯乙酸鹽、苯乙酰甘氨酸、反-4-羥脯氨酸、pro-羥-pro、脲、苯基乳酸鹽(PLA)、胍基琥珀酸鹽、鳥氨酸、X-20598、X-20588及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中OTC缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括苯乙酰谷氨酰胺、鳁油酸(18:4n3)、3-脲基丙酸鹽、2-甲基馬尿酸鹽、2-羥苯乙酸鹽、苯基肉堿、馬尿酸鹽、苯丙酰甘氨酸、苯甲酸鹽、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、4-苯基丁酸鹽、2-戊酰氨基-3-苯基丙酸、苯乙酸鹽、苯乙酰甘氨酸、反-4-羥脯氨酸、pro-羥-pro、脲、苯基乳酸鹽(PLA)、胍基琥珀酸鹽、鳥氨酸、X-20598和X-20588，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的OTC缺乏癥陽性參比水平和/或OTC缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中OTC缺乏癥的診斷。目前使用的指示OTC缺乏癥的診斷性代謝物包括乳清酸鹽、瓜氨酸和精氨酸。因此，診斷OTC缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括乳清酸鹽、瓜氨酸、精氨酸及其組合。

在一個實施方案中，選自由苯乙酰谷氨酰胺、苯基肉堿、苯乙酸鹽、馬尿酸鹽、谷氨酰胺、苯乙酰甘氨酸、乳清酸鹽、肌酐和脲組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的OTC缺乏癥。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中OTC缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-甲基馬尿酸鹽、2-羥苯乙酸鹽、苯丙酰甘氨酸、苯甲酸鹽、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、4-苯基丁酸鹽、2-戊酰氨基-3-苯基丙酸及其組合的任一者。

丙酸血癥

指示丙酸血癥的新代謝生物標記物包括丙酰甘氨酸(C3)、2-甲基檸檬酸鹽、3-羥丙酸鹽、丙酰肉堿(C3)、1-十五烷酰甘油磷酸膽堿(15:0)、甲基巴豆酰甘氨酸、琥珀酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、3-甲基戊二酰肉堿(C6)、甲基巴豆酰肉堿、丁酰肉堿、2-甲基丙二酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、X-12819及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中丙酸血癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括丙酰甘氨酸(C3)、2-甲基檸檬酸鹽、3-羥丙酸鹽、丙酰肉堿(C3)、1-十五烷酰甘油磷酸膽堿(15:0)、甲基巴豆酰甘氨酸、琥珀酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、3-甲基戊二酰肉堿(C6)、甲基巴豆酰肉堿、丁酰肉堿、2-甲基丙二酰肉堿、β-羥異戊酸鹽和X-12819，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的丙酸血癥陽性參比水平和/或丙酸血癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中丙酸血癥的診斷。目前使用的指示丙酸血癥的診斷性代謝物包括丙酸鹽。因此，診斷丙酸血癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括丙酸鹽。

在一個實施方案中，選自由2-甲基檸檬酸鹽、3-羥丙酸鹽、丙酰肉堿、丙酰甘氨酸、甲基巴豆酰甘氨酸和琥珀酰肉堿組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的丙酸血癥。

苯丙酮尿癥(PKU)

指示PKU的新代謝生物標記物包括γ-谷氨酰苯丙氨酸、苯基乳酸鹽、N-乙酰苯丙氨酸、苯基丙酮酸鹽、γ-谷氨酰酪氨酸、3-甲氧基酪氨酸、4-羥苯基丙酮酸鹽、對甲酚硫酸鹽、鄰苯二酚硫酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺、鄰甲酚硫酸鹽、苯乙酰甘氨酸、含有苯丙氨酸的二肽(例如，苯丙氨酰精氨酸、纈氨酰苯丙氨酸、組氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰絲氨酸、亮氨酰苯丙氨酸、蘇氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰丙氨酸、苯丙氨酰甘氨酸、苯丙氨酰谷氨酸鹽、苯丙氨酰苯丙氨酸、天冬氨酰苯丙氨酸、色氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰異亮氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰亮氨酸、苯丙氨酰天冬氨酸鹽)、X-16283、X-15497及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中PKU的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括γ-谷氨酰苯丙氨酸、苯基乳酸鹽、N-乙酰苯丙氨酸、苯基丙酮酸鹽、γ-谷氨酰酪氨酸、3-甲氧基酪氨酸、4-羥苯基丙酮酸鹽、對甲酚硫酸鹽、鄰苯二酚硫酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺、鄰甲酚硫酸鹽、苯乙酰甘氨酸、含有苯丙氨酸的二肽(例如，苯丙氨酰精氨酸、纈氨酰苯丙氨酸、組氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰絲氨酸、亮氨酰苯丙氨酸、蘇氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰丙氨酸、苯丙氨酰甘氨酸、苯丙氨酰谷氨酸鹽、苯丙氨酰苯丙氨酸、天冬氨酰苯丙氨酸、色氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰異亮氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰亮氨酸、苯丙氨酰天冬氨酸鹽)、X-16283和X-15497，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的PKU陽性參比水平和/或PKU陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中PKU的診斷。目前使用的指示PKU的診斷性代謝物包括苯丙氨酸。因此，診斷PKU或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括苯丙氨酸。

在一個實施方案中，選自由苯丙氨酸、苯基乳酸鹽、γ-谷氨酰苯丙氨酸、N-乙酰苯丙氨酸、苯基丙酮酸鹽、含有苯丙氨酸的二肽、4-羥苯基丙酮酸鹽、3-甲氧基酪氨酸、環(huán)(L-phe-L-pro)、γ-谷氨酰、環(huán)(L-phe-D-pro)、對甲酚硫酸鹽和鄰苯二酚硫酸鹽組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的PKU。

琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥

指示琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括琥珀酰亞胺。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括琥珀酰亞胺，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥陽性參比水平和/或琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥的診斷性代謝物包括γ-氨基丁酸鹽(GABA)。因此，診斷琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括γ-氨基丁酸鹽(GABA)。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品。

琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥

指示琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括黃苷、2'-脫氧鳥苷、2'-脫氧肌苷、腺嘌呤及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括黃苷、2'-脫氧鳥苷、2'-脫氧肌苷和腺嘌呤，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥陽性參比水平和/或琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥的診斷性代謝物包括N6-琥珀酰腺苷。因此，診斷琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括N6-琥珀酰腺苷。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品。

胸苷磷酸化酶缺乏癥

指示胸苷磷酸化酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括2'-脫氧尿苷；5,6-二氫胸腺嘧啶、5-甲基尿苷(胸腺嘧啶核糖核苷)、馬尿酸鹽、2-亞油酰甘油磷酸膽堿、4-甲基兒茶酚硫酸鹽、1-花生四烯酰甘油磷酸膽堿(20:0)、?；鞘懰?-硫酸鹽、甘氨石膽酸硫酸鹽、咪唑丙酸鹽、X-13862、X-19330、X-20620、X-12170及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中胸苷磷酸化酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2'-脫氧尿苷、5,6-二氫胸腺嘧啶、5-甲基尿苷(胸腺嘧啶核糖核苷)、馬尿酸鹽、2-亞油酰甘油磷酸膽堿、4-甲基兒茶酚硫酸鹽、1-花生四烯酰甘油磷酸膽堿(20:0)、?；鞘懰?-硫酸鹽、甘氨石膽酸硫酸鹽、咪唑丙酸鹽、X-13862、X-19330、X-20620和X-12170，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的胸苷磷酸化酶缺乏癥陽性參比水平和/或胸苷磷酸化酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中胸苷磷酸化酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示胸苷磷酸化酶缺乏癥的診斷性代謝物包括胸苷。因此，診斷胸苷磷酸化酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括胸苷。

在一個實施方案中，選自由胸苷、2'-脫氧尿苷和胸腺嘧啶組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的胸苷磷酸化酶缺乏癥。

三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥

指示三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥的新代謝生物標記物包括1-花生四烯酰甘油磷酸鹽、X-16574、X-12822、X-15136及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括1-花生四烯酰甘油磷酸鹽、X-16574、X-12822和X-15136，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥陽性參比水平和/或三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥的診斷。目前使用的指示三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥的診斷性代謝物包括N-6-三甲基賴氨酸。因此，診斷三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括N-6-三甲基賴氨酸。

在一個實施方案中，生物標記物N6-三甲基賴氨酸的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥。

酪氨酸血癥

指示酪氨酸血癥的新代謝生物標記物包括3-(4-羥苯基)乳酸鹽、4-羥苯基丙酮酸鹽、3-(3-羥苯基)丙酸鹽、4-羥苯乙酸鹽、苯基乳酸鹽(PLA)、X-13581及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中酪氨酸血癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括3-(4-羥苯基)乳酸鹽、4-羥苯基丙酮酸鹽、3-(3-羥苯基)丙酸鹽、4-羥苯乙酸鹽、苯基乳酸鹽(PLA)和X-13581，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的酪氨酸血癥陽性參比水平和/或酪氨酸血癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中酪氨酸血癥的診斷。目前使用的指示酪氨酸血癥的診斷性代謝物包括酪氨酸。因此，診斷酪氨酸血癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括酪氨酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中酪氨酸血癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品。

極長鏈酰基CoA脫氫酶缺乏癥

指示極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括9-甲基尿酸、木酮糖、花生四烯酸鹽(20:4n6)、二十二碳六烯酸鹽(DHA；22:6n3))、二十碳五烯酸鹽(EPA)、5,8-十四碳二烯酸鹽(前稱X-12442)、1-二十二碳六烯酰-GPC(22:6；DHA-GPC)、X-18739(2-十四碳烯酰肉堿的可能異構(gòu)體)及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括9-甲基尿酸、木酮糖、花生四烯酸鹽(20:4n6)、二十二碳六烯酸鹽(DHA；22:6n3))、二十碳五烯酸鹽(EPA)、5,8-十四碳二烯酸鹽(前稱X-12442)、1-二十二碳六烯酰-GPC(22:6；DHA-GPC)和X-18739(2-十四碳烯酰肉堿的可能異構(gòu)體)，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥陽性參比水平和/或極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥的診斷性代謝物包括肉豆蔻酰肉堿、硬脂酰肉堿(C18)、棕櫚酰肉堿(C16)、油酰肉堿(C18)、肉豆蔻腦酸鹽(14:1n5)、肉豆蔻腦酰肉堿和亞油酰肉堿。因此，診斷極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括肉豆蔻酰肉堿、硬脂酰肉堿(C18)、棕櫚酰肉堿(C16)、油酰肉堿(C18)、肉豆蔻腦酸鹽(14:1n5)、肉豆蔻腦酰肉堿、亞油酰肉堿及其組合。

在一個實施方案中，選自由肉豆蔻酰肉堿、肉豆蔻腦酸鹽、硬脂酰肉堿、棕櫚酰肉堿、月桂酰肉堿、二十碳五烯酸鹽、花生四烯酸鹽、油酰肉堿、二十二碳六烯酸鹽、二十二碳五烯酸鹽和X-12442組成的組的一種或多種生物標記物可以用于診斷或輔助診斷受試者中的極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥。

黃嘌呤尿癥

指示黃嘌呤尿癥的新代謝生物標記物包括次黃嘌呤、黃苷、2'-脫氧肌苷、肌苷、N2-甲基鳥苷、肌酐及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中黃嘌呤尿癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括次黃嘌呤、黃苷、2'-脫氧肌苷、肌苷、N2-甲基鳥苷和肌酐，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的黃嘌呤尿癥陽性參比水平和/或黃嘌呤尿癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中黃嘌呤尿癥的診斷。目前使用的指示黃嘌呤尿癥的診斷性代謝物包括黃嘌呤、尿酸鹽和肌酸。因此，診斷黃嘌呤尿癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括黃嘌呤、尿酸鹽和肌酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中黃嘌呤尿癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品。

X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥

指示X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥的新代謝生物標記物包括甘氨酰亮氨酸、2-羥辛酸鹽、1,6-脫水葡萄糖、X-11483、X-18943、X-17422、X-17761、X-17335及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括甘氨酰亮氨酸、2-羥辛酸鹽、1,6-脫水葡萄糖、X-11483、X-18943、X-17422、X-17761和X-17335，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥陽性參比水平和/或X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥的診斷。目前使用的指示X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥的診斷性代謝物包括肌酸。因此，診斷X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括肌酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品。

肌氨酸血癥

指示肌氨酸血癥的新代謝生物標記物包括膽堿、甜菜堿、甘氨酸、二甲基甘氨酸及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中肌氨酸血癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括膽堿、甜菜堿、甘氨酸和二甲基甘氨酸，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的肌氨酸血癥陽性參比水平和/或肌氨酸血癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中肌氨酸血癥的診斷。目前使用的指示肌氨酸血癥的診斷性代謝物包括肌氨酸。因此，診斷肌氨酸血癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括肌氨酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥

指示檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥的新代謝生物標記物包括α-酮戊二酸鹽、琥珀酸鹽、延胡索酸鹽、蘋果酸鹽、谷氨酸鹽及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括α-酮戊二酸鹽、琥珀酸鹽、延胡索酸鹽、蘋果酸鹽和谷氨酸鹽，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥陽性參比水平和/或檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥的診斷。目前使用的指示檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥的診斷性代謝物包括檸檬酸鹽。因此，診斷檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括檸檬酸鹽。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥的診斷：分析源自受試者的血漿、CSF或尿的生物樣品。

丙酮酸脫氫酶缺乏癥

可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物，得出或促進受試者中丙酮酸脫氫酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示丙酮酸脫氫酶缺乏癥的診斷性代謝物包括丙酮酸鹽和乳酸鹽。因此，診斷丙酮酸脫氫酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括丙酮酸鹽和乳酸鹽。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥

指示高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥的新代謝生物標記物包括尿嘧啶、3-脲基丙酸鹽、乳清酸鹽、谷氨酰胺、N-乙酰-β-丙氨酸、尿苷、N-乙酰天冬氨酸鹽(NAA)、二甲基精氨酸(SDMA+ADMA)、5-甲基硫代腺苷(MTA)、β-丙氨酸、4-脲基丁酸鹽及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括尿嘧啶、3-脲基丙酸鹽、乳清酸鹽、谷氨酰胺、N-乙酰-β-丙氨酸、尿苷、N-乙酰天冬氨酸鹽(NAA)、二甲基精氨酸(SDMA+ADMA)、5-甲基硫代腺苷(MTA)、β-丙氨酸和4-脲基丁酸鹽，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥陽性參比水平和/或高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥的診斷。目前使用的指示高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥的診斷性代謝物包括鳥氨酸、同型瓜氨酸、精胺和亞精胺。因此，診斷高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括鳥氨酸、同型瓜氨酸、精胺和亞精胺。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

芳族氨基酸脫羧酶(AAAD)缺乏癥

指示芳族氨基酸脫羧酶(AAAD)缺乏癥的新代謝生物標記物包括酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中AAAD缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的AAAD缺乏癥陽性參比水平和/或AAAD缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中AAAD缺乏癥的診斷。目前使用的指示AAAD缺乏癥的診斷性代謝物包括L-多巴、3-甲氧基酪氨酸、5-羥色氨酸、高香草酸鹽、5-羥吲哚乙酸鹽和香草酸(vanillactic acid)。因此，診斷AAAD缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括L-多巴、3-甲氧基酪氨酸、5-羥色氨酸、高香草酸鹽、5-羥吲哚乙酸鹽和香草酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中AAAD缺乏癥的診斷：分析源自受試者的血漿的生物樣品。

Smith-Lemli-Opitz綜合征

指示Smith-Lemli-Opitz綜合征的新代謝生物標記物包括膽甾烷醇。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中Smith-Lemli-Opitz綜合征的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括膽甾烷醇，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的Smith-Lemli-Opitz綜合征陽性參比水平和/或Smith-Lemli-Opitz綜合征陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中Smith-Lemli-Opitz綜合征的診斷。目前使用的指示Smith-Lemli-Opitz綜合征的診斷性代謝物包括7-脫氫膽甾醇。因此，診斷Smith-Lemli-Opitz綜合征或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括7-脫氫膽甾醇。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

原發(fā)性肉堿缺乏癥

指示原發(fā)性肉堿缺乏癥的新代謝生物標記物包括N6-三甲基賴氨酸。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中原發(fā)性肉堿缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括N6-三甲基賴氨酸，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的原發(fā)性肉堿缺乏癥陽性參比水平和/或原發(fā)性肉堿缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述新代謝生物標記物，得出或促進受試者中原發(fā)性肉堿缺乏癥的診斷。目前使用的指示原發(fā)性肉堿缺乏癥的診斷性代謝物包括肉堿和?；鈮A。因此，診斷原發(fā)性肉堿缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括肉堿和酰基肉堿。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

希特林蛋白缺乏癥

指示希特林蛋白缺乏癥的新代謝生物標記物包括乳清酸鹽。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中希特林蛋白缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括乳清酸鹽，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的希特林蛋白缺乏癥陽性參比水平和/或希特林蛋白缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合新代謝生物標記物，得出或促進受試者中希特林蛋白缺乏癥的診斷。目前使用的指示希特林蛋白缺乏癥的診斷性代謝物包括瓜氨酸、精氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸。因此，診斷希特林蛋白缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括瓜氨酸、精氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

4-氨基丁酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ABAT)缺乏癥

指示ABAT缺乏癥的新代謝生物標記物包括2-吡咯烷酮。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中ABAT缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-吡咯烷酮，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的ABAT缺乏癥陽性參比水平和/或ABAT缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合新代謝生物標記物，得出或促進受試者中ABAT缺乏癥的診斷。目前使用的指示ABAT缺乏癥的診斷性代謝物包括GABA。因此，診斷ABAT缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括GABA。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中ABAT缺乏癥的診斷：分析源自受試者的血漿或尿的生物樣品。

GLUT1缺乏癥(SLC2A1缺乏癥)

指示GLUT1缺乏癥的新代謝生物標記物包括果糖、甘露糖、脯氨酰羥脯氨酸、羥脯氨酸、甘氨酰脯氨酸、N-乙酰神經(jīng)氨糖酸、二甲基精氨酸(ADMA+SDMA)、谷氨酰胺、γ-谷氨酰谷氨酰胺、N-乙酰-天冬氨酰-谷氨酸鹽(NAAG)、N-乙酰谷氨酰胺、乙基丙二酸鹽、肌酸及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中GLUT1缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括果糖、甘露糖、脯氨酰羥脯氨酸、羥脯氨酸、甘氨酰脯氨酸、N-乙酰神經(jīng)氨糖酸、二甲基精氨酸(ADMA+SDMA)、谷氨酰胺、γ-谷氨酰谷氨酰胺、N-乙酰-天冬氨酰-谷氨酸鹽(NAAG)、N-乙酰谷氨酰胺、乙基丙二酸鹽和肌酸，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的GLUT1缺乏癥陽性參比水平和/或GLUT1缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合新代謝生物標記物，得出或促進受試者中GLUT1缺乏癥的診斷。目前使用的指示GLUT1缺乏癥的診斷性代謝物包括葡萄糖。因此，診斷GLUT1缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括葡萄糖。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中GLUT1缺乏癥的診斷：分析源自受試者的CSF的生物樣品。

3-甲基戊烯二酸尿癥(MGA)

指示MGA的新代謝生物標記物包括3-甲基戊二酰肉堿。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中MGA的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括3-甲基戊二酰肉堿，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的MGA陽性參比水平和/或MGA陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合新代謝生物標記物，得出或促進受試者中MGA的診斷。目前使用的指示MGA的診斷性代謝物包括3-甲基戊烯二酸和3-甲基戊二酸。因此，診斷MGA或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括3-甲基戊烯二酸和3-甲基戊二酸。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中MGA的診斷：分析源自受試者的血漿的生物樣品。

短鏈?；?CoA脫羧酶(SCAD)缺乏癥

指示SCAD缺乏癥的新代謝生物標記物包括丁酰甘氨酸。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中SCAD缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括丁酰甘氨酸，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的SCAD缺乏癥陽性參比水平和/或SCAD缺乏癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合新代謝生物標記物，得出或促進受試者中SCAD缺乏癥的診斷。目前使用的指示SCAD缺乏癥的診斷性代謝物包括乙基丙二酸鹽、丁酰肉堿和甲基琥珀酸鹽。因此，診斷SCAD缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括乙基丙二酸鹽、丁酰肉堿和甲基琥珀酸鹽。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

尿刊酸酶缺乏癥

可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合新代謝生物標記物，得出或促進受試者中尿刊酸酶缺乏癥的診斷。目前使用的指示尿刊酸酶缺乏癥的診斷性代謝物包括順-尿刊酸鹽、反-尿刊酸鹽和咪唑丙酸鹽。因此，診斷尿刊酸酶缺乏癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括順-尿刊酸鹽、反-尿刊酸鹽和咪唑丙酸鹽。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中尿刊酸酶缺乏癥的診斷：分析源自受試者的血漿的生物樣品。

3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥

指示3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥的新代謝生物標記物包括3-羥異丁酸鹽、異丁酰甘氨酸及其組合。因此，3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥可以通過以下方式得出或促進受試者中的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括3-羥異丁酸鹽、異丁酰甘氨酸及其組合，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥陽性參比水平和/或3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥陰性參比水平比較。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

高草酸尿癥

可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合新代謝生物標記物，得出或促進受試者中高草酸尿癥的診斷。目前使用的指示高草酸尿癥的診斷性代謝物包括草酸鹽和甘醇酸鹽。因此，診斷高草酸尿癥或促進其診斷的方法還可以包括分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種額外代謝物的水平，所述的額外代謝物包括草酸鹽和甘醇酸鹽。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中高草酸尿癥的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品。

γ-丁酰甜菜堿羥化酶缺乏癥(BBOX缺乏癥)

指示BBOX缺乏癥的新代謝生物標記物包括十六烷二酸鹽(C16)、二十二烷二酸鹽、二十烷二酸鹽、十八烷二酸鹽(C18)、十二烷二酸鹽(C12)、2-氨基辛酸鹽、2-氨基庚酸鹽、α-羥異己酸鹽、異戊酸鹽(C5)、癸酰肉堿(C10)、順-4-癸烯酰肉堿、棕櫚酰肉堿(C16)、油酰肉堿(C18)、月桂酰肉堿(C12)、肉豆蔻腦酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、甘油、3-羥肉豆蔻酸鹽、2-羥癸酸鹽、3-羥月桂酸鹽、3-羥癸二酸鹽、3-羥辛酸鹽、3-羥癸酸鹽、壬酸鹽(9:0)、己酸鹽(6:0)及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中BBOX缺乏癥的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定以下一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括十六烷二酸鹽(C16)、二十二烷二酸鹽、二十烷二酸鹽、十八烷二酸鹽(C18)、十二烷二酸鹽(C12)、2-氨基辛酸鹽、2-氨基庚酸鹽、α-羥異己酸鹽、異戊酸鹽(C5)、癸酰肉堿(C10)、順-4-癸烯酰肉堿、棕櫚酰肉堿(C16)、油酰肉堿(C18)、月桂酰肉堿(C12)、肉豆蔻腦酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、甘油、3-羥肉豆蔻酸鹽、2-羥癸酸鹽、3-羥月桂酸鹽、3-羥癸二酸鹽、3-羥辛酸鹽、3-羥癸酸鹽、壬酸鹽(9:0)、己酸鹽(6:0)及其組合，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的BBOX缺乏癥陽性參比水平和/或BBOX缺乏癥陰性參比水平比較。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(包括脲循環(huán)病和有機酸血癥)

指示氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(包括脲循環(huán)病和有機酸血癥)的代謝生物標記物包括N-乙酰丙氨酸、天冬氨酸鹽、戊二酸鹽、戊二酰肉堿(C5)、3-羥戊二酸鹽、戊烯二酸鹽、苯丙氨酸、N-乙酰苯丙氨酸、苯基丙酮酸鹽、苯基乳酸鹽(PLA)、苯乙酸鹽、苯乙酰甘氨酸、苯乙酰谷氨酰胺、4-羥苯基丙酮酸鹽、3-(4-羥苯基)乳酸鹽、對甲酚硫酸鹽、鄰甲酚硫酸鹽、3-甲氧基酪氨酸、亮氨酸、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、異戊酸鹽、異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿(C5)、3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酸鹽、β-羥異戊酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿(C6)、α-羥異戊酸鹽、異亮氨酸、別-異亮氨酸、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、2-甲基丁酰肉堿(C5)、甲基巴豆酰肉堿、甲基巴豆酰甘氨酸、2-羥-3-甲基戊酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽、纈氨酸、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥異丁酸鹽、α-羥異己酸鹽、同型半胱氨酸、胱硫醚、精氨酸、脲、鳥氨酸、脯氨酸、瓜氨酸、精氨琥珀酸鹽、同型精氨酸、同型瓜氨酸、N-乙酰精氨酸、N-δ-乙酰鳥氨酸、反-4-羥脯氨酸、pro-羥-pro、肌酸、肌酐、4-胍基丁酸鹽、胍基琥珀酸鹽、γ-谷氨酰苯丙氨酸、γ-谷氨酰酪氨酸、丙氨酰丙氨酸、精氨酰脯氨酸、天冬氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、組氨酰苯丙氨酸、異亮氨酰天冬氨酸鹽、亮氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰丙氨酸、苯丙氨酰精氨酸、苯丙氨酰天冬氨酸鹽、苯丙氨酰谷氨酸鹽、苯丙氨酰甘氨酸、苯丙氨酰異亮氨酸、苯丙氨酰亮氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰絲氨酸、焦谷氨酰纈氨酸、蘇氨酰苯丙氨酸、色氨酰苯丙氨酸、纈氨酰苯丙氨酸、果糖、山梨糖、琥珀酰肉堿、琥珀酸鹽、2-甲基檸檬酸鹽、戊酸鹽、鳁油酸(18:4n3)、己二酸鹽、十二烷二酸鹽(C12)、十四烷二酸鹽(C14)、十六烷二酸鹽(C16)、十八烷二酸鹽(C18)、2-氨基庚酸鹽、2-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、2-甲基丙二酰肉堿、丁酰肉堿、丙酰肉堿(C3)、丙酰甘氨酸(C3)、甲基丙二酰CoA、甲基丙二酸、乙酰肉堿、羥丁酰肉堿、戊酰肉堿、己酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、棕櫚酰肉堿(C16)、己烯二酰肉堿(前稱X-17001)、3-羥丙酸鹽、1-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿(14:0)、2-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿、1-十五烷酰甘油磷酸膽堿(15:0)、1-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、1-硬脂酰甘油磷脂酰乙醇胺、1,3-二棕櫚酰甘油、5α-雄烷-3α,17β-二醇二硫酸鹽、乳清酸鹽、尿苷、尿嘧啶、3-脲基丙酸鹽、馬尿酸鹽、鄰苯二酚硫酸鹽、苯基肉堿、丙酸鹽、5-羥色氨酸、5-甲基硫代腺苷(MTA)、β-丙氨酸、二甲基精氨酸(SDMA+ADMA)、谷氨酰胺、N-乙酰天冬氨酸鹽(NAA)、N-乙酰-β-丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、2-吡咯烷酮、γ-谷氨酰亮氨酸、O-磺基-L-酪氨酸、棕櫚酰鞘磷脂、γ-谷氨酰異亮氨酸、半胱氨酸s-硫酸鹽、2-氨基己二酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺、3,4-二羥苯乙酸鹽、苯丙酰甘氨酸、2-戊酰氨基-3-苯基丙酸、2-羥苯乙酸鹽、N-乙酰亮氨酸、甲基琥珀酸鹽、乙基丙二酸鹽、胍乙酸鹽、β-羥丁酸鹽、N-氨甲酰天冬氨酸鹽、4-脲基丁酸鹽、馬尿酸鹽、2-甲基馬尿酸鹽、苯甲酸鹽、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、4-苯基丁酸鹽及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(包括脲循環(huán)病和有機酸血癥)的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定上文所列的一種或多種代謝物的水平，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的疾病或病癥陽性參比水平和/或疾病或病癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述代謝生物標記物，得出或促進受試者中氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(包括脲循環(huán)病和有機酸血癥)的診斷。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-氨基己二酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺、3,4-二羥苯乙酸鹽、苯丙酰甘氨酸、2-戊酰氨基-3-苯基丙酸、2-羥苯乙酸鹽、N-乙酰亮氨酸、甲基琥珀酸鹽、乙基丙二酸鹽、胍乙酸鹽、β-羥丁酸鹽、N-氨甲酰天冬氨酸鹽、4-脲基丁酸鹽、馬尿酸鹽、2-甲基馬尿酸鹽、苯甲酸鹽、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、4-苯基丁酸鹽及其組合的任一者。

脂肪酸氧化病

指示脂肪酸氧化病的代謝生物標記物包括木酮糖、己酸鹽(6:0)、庚酸鹽(7:0)、辛酸鹽(C8)、壬酸鹽(9:0)、癸酸鹽(C10)、肉豆蔻腦酸鹽(14:1n5)、二十碳五烯酸鹽(EPA)、二十二碳六烯酸鹽(DHA；22:6n3))、花生四烯酸鹽(20:4n6)、辛二酸鹽、癸二酸鹽(C8)、十二烷二酸鹽(C12)、己酰甘氨酸(C6)、N-辛酰甘氨酸、己酰肉堿、辛酰肉堿、癸酰肉堿、順-4-癸烯酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、棕櫚酰肉堿(C16)、硬脂酰肉堿(C18)、油酰肉堿(C18)、脫氧肉堿、肉堿、3-羥癸酸鹽、5-羥己酸鹽、N-棕櫚酰牛磺酸、1-十七烷酰甘油磷酸膽堿(17:0)、1-硬脂酰甘油磷酸膽堿(18:0)、1-二十二碳五烯酰甘油磷酸膽堿(22:5n3)、9-甲基尿酸、α-CEHC(2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、O-甲基兒茶酚硫酸鹽、5,8-十四碳二烯酸鹽(前稱X-12442)、甲基己酰谷氨酰胺(前稱X-12637)、7-脫氫膽甾醇、膽甾烷醇、N6-三甲基賴氨酸、丁酰甘氨酸、1-二十二碳六烯酰-GPC(22:6；DHA-GPC)、2-羥戊二酸鹽、3-甲基己二酸鹽、4-辛烯二酸鹽、庚酰甘氨酸及其組合。因此，可以通過以下方式得出或促進受試者中脂肪酸氧化病的診斷：分析從受試者獲得的生物樣品以確定一種或多種前述代謝物的水平，并且將樣品中代謝物的水平與代謝物的疾病或病癥陽性和/或疾病或病癥陰性參比水平比較。

任選地，可以通過分析目前使用的一種或多種診斷性代謝物的水平聯(lián)合前述代謝生物標記物，得出或促進受試者中脂肪酸氧化病的診斷。

如上文解釋，來自受試者的生物樣品可以分離自任何合適的生物來源，例如，血液、血漿、血清、皮膚、表皮組織、脂肪組織、主動脈組織、肝組織、尿、腦脊液、溝液或細胞樣品。

在一些實施方案中，可以通過以下方式得出或促進受試者中氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病的診斷：分析源自受試者的尿的生物樣品以確定一種或多種代謝物的水平，所述代謝物包括2-羥戊二酸鹽、3-甲基己二酸鹽、4-辛烯二酸鹽、庚酰甘氨酸及其組合的任一者。

實施例

I.一般方法

A.代謝組學(xué)特征分析。

代謝組學(xué)平臺由三種獨立方法組成：針對堿性物質(zhì)優(yōu)化的超高效液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜法(UHLC/MS/MS2)、針對酸性物質(zhì)優(yōu)化的UHLC/MS/MS²和氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)。

B.樣品制備

血漿樣品和尿樣貯存在-80℃直至需要，并且隨后緊鄰提取之前才在冰上解凍。使用自動化液體處置機器人(MicroLab Star,Hamilton Robotics,Reno,NV)執(zhí)行提取，其中將450μl甲醇添加至100μl每份樣品以沉淀蛋白質(zhì)。甲醇含有四種回收標準物以允許確認提取效率。隨后將每種溶液在Geno/Grinder 2000(Glen Mills Inc.,Clifton,NJ)上按每分鐘675次沖擊混合并且隨后以2000轉(zhuǎn)/分鐘離心5分鐘。取得每份樣品的四個110μl上清液等分試樣并且在氮氣下并隨后在真空下干燥過夜。次日，在水中50μL 6.5mM碳酸氫銨中在pH8復(fù)溶一個等分試樣并且使用水中的50μL 0.1％甲酸復(fù)溶一個等分試樣。兩種復(fù)溶溶劑均含有成組儀器內(nèi)標物以標示LC保留指數(shù)并評價LC-MS儀性能。通過用環(huán)己烷:二氯甲烷:乙腈(5:4:1)外加5％三乙胺中N,O-雙三甲基甲硅烷基三氟乙酰胺和1％三甲基氯硅烷混合物50μL處理衍生化第三個110μl等分試樣，添加內(nèi)標物以標示GC保留指數(shù)并評估衍生化過程的回收率。隨后將這種混合物在真空下干燥過夜并隨后將干燥的提取物加蓋、振搖5分鐘并且隨后在60℃加熱1小時。在通過GC-MS分析之前，允許樣品冷卻并短暫離心以沉淀任何殘余物。將剩余的等分試樣干燥后密封，并貯存在-80℃作為備份樣品待需要時使用。在三個單獨的質(zhì)譜儀上分析提取物：一個使用超高效液相色譜-質(zhì)譜檢測正離子的UPLC-MS系統(tǒng)，一個檢測負離子的UPLC-MS系統(tǒng)和一個痕量GC超高效氣相色譜-DSQ氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)系統(tǒng)(Thermo Scientific,Waltham,MA)。

C.UPLC法

使用Waters Acquity UPLC(Waters Corp.,Milford,MA)分離通過LC-MS分析的復(fù)溶的全部等分試樣。在0.1％甲酸中復(fù)溶的等分試樣使用由水中0.1％甲酸(A)和甲醇中0.1％甲酸(B)組成的流動相溶劑。在6.5mM碳酸氫銨中復(fù)溶的等分試樣使用由水中pH8 6.5mM碳酸氫銨(A)和95/5甲醇/水中6.5mM碳酸氫銨組成的流動相溶劑。用于甲酸復(fù)溶的提取物和碳酸氫銨復(fù)溶的提取物的梯度特征是4分鐘內(nèi)從0.5％B至70％B、0.5分鐘內(nèi)從70％B至98％B和在98％B保持0.9分鐘，之后2分鐘內(nèi)返回至0.5％B。流量是350μL/分鐘。樣品進樣量是5μL并且使用2x針定量環(huán)溢流(needle loop overfill)。液相色譜分離在40℃在獨立的酸專用或堿專用2.1mm x 100mm Waters BEH C18 1.7μm粒度柱上進行。

D.UPLC-MS法

在實施例1中，使用線性阱四極質(zhì)譜儀(LTQ,Thermo Scientific,Waltham,MA)。在實施例4中，使用按35,000質(zhì)量分辨率運行的Q-Exactive高分辨率/精確質(zhì)量軌道阱質(zhì)譜儀(Q-Exactive,ThermoFisher Scientific,Waltham,MA)。在全部其他實施例中，使用OrbitrapElite(OrbiElite Thermo Scientific,Waltham,MA)質(zhì)譜儀。Q-Exactive和OrbiElite質(zhì)譜儀利用鞘氣體設(shè)定至80、輔助氣體在12和電壓設(shè)定至正模式4.2kV的HESI-II源。負模式的環(huán)境具有在75的鞘氣體、在15的輔助氣體并且電壓設(shè)定至2.75kV。兩種模式的源加熱器溫度是430℃并且毛細管溫度是350℃。質(zhì)量范圍是99-1000m/z，掃描速度為每秒4.6次總掃描，另外交替進行一次全掃描和一次MS/MS掃描，并且分辨率設(shè)定至30,000。傅立葉變換質(zhì)譜(FTMS)全掃描自增益控制(AGC)目標設(shè)定至5x10⁵，伴以500毫秒臨界值時間(cutoff time)。離子阱MS/MS的AGC目標是3x10³，伴以100毫秒最大充滿時間(maximum fill time)。正模式的歸一化碰撞能量設(shè)定至32任意單位并且負模式設(shè)定至30。對于兩種方法，活化Q是0.35并且活化時間是30毫秒，再次伴以3m/z分離質(zhì)量窗口。使得采用3.5秒持續(xù)時間的動態(tài)排除設(shè)定用于OrbiElite。使用Pierce^TM LTQ Velos電噴霧電離(ESI)正離子校正溶液或Pierce^TMESI負離子校正溶液輸注，每周進行校正。

E.GC-MS法

通過GC-MS分析衍生化的樣品。1.0μl樣品體積按分流模式以20:1分流比在聯(lián)苯基二甲基聚硅氧烷靜止相，薄膜融合型硅膠柱—膜厚度20μm的Crossbond RTX-5Sil,0.18mm i.d.x 20m(Restek、Bellefonte、PA)上進樣?；衔镉煤ぷ鳛檩d氣和組成如下的溫度梯度洗脫：初始溫度在60℃保持1分鐘；隨后以17.1℃/分鐘的速率增至220℃；隨后以30℃/分鐘的速率增至340℃并且隨后在這個溫度保持3.67分鐘。隨后允許溫度下降并穩(wěn)定化至60℃用于后續(xù)進樣。質(zhì)譜儀使用電子轟擊電離法運行，掃描范圍在4次掃描/秒，3077原子質(zhì)量單位/秒下為50-750質(zhì)量單位。雙級四極(DSQ)用離子源溫度290℃和倍增電壓1865V設(shè)定。MS傳輸線保持在300℃。每日進行DSQ的調(diào)諧和校正以確保最佳性能。

F.數(shù)據(jù)處理和分析。

對于每臺儀器上的每個生物基質(zhì)數(shù)據(jù)集，計算每種內(nèi)標物的峰面積的相對標準偏差(RSD)以確認提取效率、儀器性能、柱完整性、色譜和質(zhì)量校準。這些內(nèi)標物中的幾種充當(dāng)保留指數(shù)(RI)標志物并且檢查其保留時間和校正(alignment)。UPLC-MS和GC-MS系統(tǒng)隨附的改良版軟件用于峰檢測和積分。來自這個處理過程的輸出生成m/z比率、保留時間和曲線下面積值的列表。軟件指定峰檢測標準，包括信/噪比閾值、高度和寬度。

基于利用內(nèi)標物賦予的固定RI值的保留指數(shù)，將生物學(xué)數(shù)據(jù)集合(包括QC樣品)以色譜方式校正。通過假設(shè)其值無變化的側(cè)翼RI標志物之間線性擬合，確定實驗峰的RI。RI的益處是，它糾正系統(tǒng)性誤差如樣品pH和柱年齡引起的保留時間漂移。每種化合物的RI根據(jù)與其兩個側(cè)翼保留標志物的洗脫關(guān)系指定。使用自有軟件包，將積分、校正的峰針對可靠標準物和常規(guī)檢出的未知化合物的自有文庫(化學(xué)文庫)匹配，所述自有文庫對所用的正、負或GC-MS數(shù)據(jù)采集方法有特異性。匹配以前瞻性鑒定的150RI單位內(nèi)的保留指數(shù)值和LTQ和DSQ數(shù)據(jù)的0.4m/z內(nèi)的對文庫可靠標準物的實驗前體質(zhì)量匹配為基礎(chǔ)。將實驗性MS/MS與可靠標準物的文庫譜比較并賦予正向評分和反向評分。完美的正向評分將顯示，實驗波譜中的全部離子均以正確的比率存在于可靠標準物的文庫中，并且完美的反向評分將顯示，全部可靠標準物文庫離子均以正確的比率存在于實驗波譜中。將正向評分和反向評分比較并且對提議的匹配給出MS/MS片段化波譜評分。全部匹配隨后由根據(jù)上述的標準批準或拒絕每個識別的分析者手動評審。但是，不要求分析者手動評審。在一些實施方案中，匹配過程完全自動化。

可以在美國專利號7,561,975中找到關(guān)于化學(xué)文庫、用于匹配積分、校對的峰以鑒定具名的化合物和常規(guī)檢出的未知化合物的方法以及鑒定樣品中小分子的計算機可讀取代碼的其他細節(jié)，所述文獻通過引用方式完整并入本文。

G.質(zhì)量控制

從血漿樣品或尿樣品中，將每份個體樣品的等分試樣合并以產(chǎn)生如上文所述那樣提取的技術(shù)性重復(fù)。對于每個數(shù)據(jù)，將這匯集的血漿樣品或尿樣品的提取物在每臺儀器上進樣六次，以評估過程變化性。作為額外的質(zhì)量控制，還在每臺儀器上提取五份水等分試樣作為樣品集合的組成部分，以充當(dāng)人為假象鑒定的過程空白。全部QC樣品均包括儀器內(nèi)標物以評估提取效率及儀器性能以及充當(dāng)用于離子鑒定的保留指數(shù)標志物。標準物是如此選擇從而不妨礙檢測固有離子的同位素標記分子或者外源分子。

H.統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析的目的是鑒定樣品中檢出的每種代謝物的“極端”值(離群值)。進行一個兩步驟過程，基于充滿百分數(shù)(percent fill)(在代謝物中檢出某值的樣品的百分數(shù))。當(dāng)充滿(fill)小于或等于10％時，標記其中檢出某個值的樣品。當(dāng)充滿大于10％時，將遺失值連同隨機正態(tài)變量一起輸入，均數(shù)等于觀測最小值并且標準偏差等于1。數(shù)據(jù)隨后經(jīng)對數(shù)變換，并且計算四分位距(IQR)，其定義為第3四分位數(shù)和第1四分位數(shù)之間的差距。標記在第3四分位數(shù)之上大于1.5*IQR或在第1四分位數(shù)以下大于1.5*IQR的值。還分析對數(shù)變換的數(shù)據(jù)以計算每位個體中每種代謝物的Z-評分。個體的代謝物的Z-評分代表在給定代謝物的均數(shù)之上的標準偏差數(shù)值。正Z-評分意指代謝物水平在均數(shù)之上并且負Z-評分意指代謝物水平在均數(shù)以下。

獲得的結(jié)果可用于使用來自受試者的單份小體積樣品并且不要求事先了解病癥或疾病的情況下，診斷和/或輔助診斷超過30種如下文實施例中所述的疾病。實際上，在一些情況下，個體就指示代謝組學(xué)的數(shù)據(jù)不透徹的遺傳病接受治療，從而，患者不需要治療，并且在其他情況下，代謝組學(xué)分析指示存在外顯子組測序法揭示的遺傳突變被視為不顯著的疾病。使用下文所述方法獲得額外類型的診斷結(jié)果。

對于一些受試者，確定臨床上診斷性生物標記物是異常的，并且還顯示額外的異常生物化學(xué)物是異常的，所示額外的異常生物化學(xué)物中一些是與臨床診斷性代謝物相關(guān)的生物化學(xué)物。對于一些受試者，未檢出臨床上診斷性代謝物；然而，顯示其中至少一些與診斷性代謝物相關(guān)的新生物化學(xué)物是異常的，這使得診斷成為可能。對于一些受試者，確定臨床上診斷性代謝物在與臨床上目前使用的不同的樣品類型中為異常(例如，在血漿中檢出尿標志物)，這使得用新樣品類型診斷成為可能。對于某些疾病，不可獲得臨床上診斷性代謝物，但是分析揭示了可用來作出臨床診斷的新生物化學(xué)物。

實施例1：在前導(dǎo)性研究中評估患病個體。

為了評價診斷或輔助診斷疾病的能力，對100位有癥狀個體組成的隊列執(zhí)行該方法，其中56位的診斷已知(作為方法的“陽性對照”，N＝56)并且其中44位尚未確定診斷結(jié)果(“試驗”個體，N＝44)。從每位個體獲得血漿樣品并從血漿樣品的等分試樣(一般50-100uL)提取小分子。在含7000多種生物化學(xué)物的生物化學(xué)文庫范圍內(nèi)調(diào)查每份樣品的等分試樣以檢測樣品中存在的生物化學(xué)物。在分析時，全部樣品就診斷而言設(shè)盲。檢出總計923種生物化學(xué)物，523種具名和400種不具名。具名的生物化學(xué)物代表存在其可獲得的可靠化學(xué)標準物的分子，并且代表可靠化學(xué)標準物已經(jīng)在等同平臺上分析過以及這種標準物的“離子片段化特征標識”已經(jīng)被鑒定并在自有化學(xué)文庫中捕獲。未具名的生物化學(xué)物代表已經(jīng)建立其“離子片段化特征標識”，但在化學(xué)文庫中不可獲得其已知標準物的實體。未具名的生物化學(xué)物已經(jīng)由用于唯一鑒定的分析技術(shù)充分表征。未具名的生物化學(xué)物在本文中按以下命名法命名：“X-”后接特定的五位數(shù)字。下表4中顯示未具名的生物化學(xué)小分子的鑒定分析信息。

對于100位有癥狀個體的每一位，使用IQR自動統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)以鑒定調(diào)查的生物化學(xué)物的離群值。還分析每位個體的罕見生物化學(xué)物和遺失性生物化學(xué)物。樣品中的代謝物自動定位至子途徑和超級途徑并且生成數(shù)據(jù)的可視化結(jié)果。表1中總結(jié)了分析100位有癥狀受試者的結(jié)果。展示每位個體受試者的診斷結(jié)果、基于1.5*IQR、3.0*IQR確定是離群值的代謝物數(shù)目和離群值總數(shù)(即，相對于1.5*IQR和相對于3.0*IQR而言)。

在使用本文方法進行的分析時，分析者不知道診斷結(jié)果。在分析后，臨床診斷結(jié)果可用于比較調(diào)查結(jié)果并且確定這些結(jié)果是否與診斷一致?；贗QR數(shù)據(jù)和遺失性代謝物數(shù)據(jù)，在來自受試者的樣品中鑒定異常代謝物，并且使用這條信息，向五位受試者提出診斷。當(dāng)診斷信息揭盲時、顯示基于異常代謝物的診斷結(jié)果與臨床診斷結(jié)果一致。例如，異常代謝物苯丙氨酸和苯基乳酸鹽用來診斷一位個體中的苯丙酮尿癥(PKU)。在另一個實例中，異常代謝物癸二酸鹽、2-羥戊二酸鹽、壬二酸鹽(azelate/nonanedioate))、辛酸鹽(8:0)、己酰肉堿和辛酰肉堿用來診斷個體中的中鏈酰基CoA脫氫酶缺乏癥(MCAD缺乏癥)。在另一個實例中，異常代謝物異亮氨酸、纈氨酸、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、和α-羥異戊酸鹽用來診斷個體中的楓糖尿病。在另一個實例中，異常代謝物異戊酰肉堿用來診斷一位個體中的異戊酸血癥。在另一個實例中，受試者經(jīng)診斷患有胸苷磷酸化酶缺乏癥。在來自受試者的樣品中鑒定胸苷為與胸苷磷酸化酶缺乏癥診斷結(jié)果一致的罕見生物化學(xué)物(正常情況下在參比樣品中無法檢出的生物化學(xué)物)。

表1–鑒定異常生物化學(xué)以初始分析疾病或病癥診斷的實驗結(jié)果

實施例2：在擴大研究中臨床評估患病個體

在另一個實施例中，本文所述的方法用來評價來自200位個體的血漿樣品。200份樣品由實施例1中描述的100份樣品隊列外加來自有癥狀個體的新隊列的100份樣品組成。這項研究中納入的全部200份樣品已經(jīng)使用臨床診斷實驗室中進行的定量分析中的一種或多種定向型分析物組合進行分析。完成的最常見定向性檢驗是氨基酸或?；鈮A(分別是108位和26位患者)的組合測定法。在合并隊列的200位受試者當(dāng)中、132位受試者由治療醫(yī)師陽性診斷為先天性代謝異常(IEM)；對于68位受試者，不能確定臨床診斷。

在LC-MS分析方法中使用OrbiElite質(zhì)譜儀，在完整的逾7000種生物化學(xué)文庫調(diào)查每份樣品以測量這份樣品內(nèi)部檢出的生物化學(xué)物。從每份樣品中，取出等分試樣并且提取及分析小分子(生物化學(xué)物)；鑒定樣品中的檢出生物化學(xué)物并且確定異常水平以獲得存儲在數(shù)據(jù)庫中的診斷信息(例如，表2)。檢出總計1292種生物化學(xué)物，706種具名和586種不具名。這些生物化學(xué)物包括小肽(例如，二肽、三肽)和代表許多類別生物標記物的小分子，包括氨基酸(140)、肽(94)、糖類(26)、脂質(zhì)(243)、輔因子(29)、能量代謝物(11)、核苷酸(32)和異型生物質(zhì)(131)。

對于200位有癥狀個體的每一位，使用IQR和Z-評分自動統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)以鑒定調(diào)查的生物化學(xué)物的離群值。還分析每位個體的罕見生物化學(xué)物和遺失性生物化學(xué)物。不同于定向型診斷分析，代謝組學(xué)診斷結(jié)果不限于單一類別的分析物。相反，分析中檢測并使用來自多條生物化學(xué)途徑的代謝物，例如包括氨基酸、核苷酸和脂質(zhì)、以及肉堿和甘氨酸綴合的加合物。樣品中檢出的代謝物自動定位至子途徑和超級途徑。全部檢出的生物化學(xué)物自動劃入41條生物化學(xué)子途徑。生成數(shù)據(jù)的自動化可視化結(jié)果、包含異常生物化學(xué)物，以及異常生物化學(xué)定位至其中的異常生物化學(xué)超級途徑和子途徑?？梢暬Y(jié)果的示例圖形說明在圖4-14中展示并且下文詳細說明。

鑒定異常生物化學(xué)物并且確定異常途徑如下。異常生物化學(xué)物包括遺失性生物化學(xué)物、罕見生物化學(xué)物和離群值。使用對數(shù)變換數(shù)據(jù)，基于1.5*IQR或3.0*IQR鑒定離群值形式的異常生物化學(xué)物。為了容納遺失值，在≤10％的全部樣品中存在的化合物自動報告為罕見化合物。將遺失值隨同以>10％的全部樣品中存在的化合物的觀測最小值為中心的隨機正態(tài)變量一起輸入。還通過確定每種代謝物的Z-評分，鑒定異常生物化學(xué)物。在這個實施例中，確定Z-評分<-1.5或>1.5的代謝物確定為異常。

為了鑒定異常途徑，將每種生物化學(xué)的數(shù)據(jù)進行對數(shù)變換、中心化(即，設(shè)定均數(shù)以具有均數(shù)＝0)和標準化(sd＝1)。觀測值隨后開方并且接著加總途徑中的全部化合物。變換前，將遺失值隨觀測的最小值一起輸入。將給定群體的途徑劃歸為常見或異常，意指對于該個體，該途徑的生物化學(xué)距離屬于給定途徑的全部樣品的最高10％范圍。使用來自每條途徑的幾何平均值的歐式距離，計算異常分類。每種超級途徑由如下文描述的多個子途徑組成。

在分析之前，分析者不知道全部診斷結(jié)果。在分析后，臨床診斷結(jié)果可用于與臨床調(diào)查結(jié)果比較，以確定分析的結(jié)果是否與臨床診斷一致。此外，來自實施例1的100份先前分析的樣品充當(dāng)錨點樣品，所述錨點樣品允許來自實施例1中描述并分析的受試者的數(shù)據(jù)與重復(fù)分析獲得的數(shù)據(jù)以及與來自100位新受試者的數(shù)據(jù)比較。納入先前分析的樣品作為試驗中的錨點樣品連同來自100位新受試者的樣品能夠糾正運行間的變化性。分析100份來自100位先前分析過的有癥狀受試者的錨點樣品的結(jié)果與從實施例1中第一次試驗獲得的結(jié)果比較，以評估數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性。重要地，鑒定為異常的代謝物(包括罕見生物化學(xué)物或遺失性生物化學(xué)物)在兩次分析之間一致。

數(shù)據(jù)和可視化結(jié)果由臨床醫(yī)生評價以確定使用所述方法獲得的結(jié)果是否與臨床上確定的診斷結(jié)果一致。表2中總結(jié)了基于分析和臨床診斷的診斷結(jié)果。表2的第1欄列出了病癥，包括同義詞。第2欄顯示了具有每種診斷結(jié)果的個體的數(shù)目，第3欄列出了靈敏度，第4欄列出了診斷病癥的特異性(注意：靈敏度和特異性基于本文所述分析方法的結(jié)果)，第5欄列出了門診中目前用于診斷病癥的代謝物。在第6和7欄中展示分析結(jié)果。第6欄列出了使用本文公開的方法發(fā)現(xiàn)為異常的臨床上使用的代謝物。標出為“分析結(jié)果：新代謝物、在診斷的受試者中異常”的第7欄列出了目前未用于臨床診斷的代謝物，其中在獲得這種臨床診斷受試者中，所述代謝物基于本文所用方法的結(jié)果鑒定為異常；這些代謝物中的一些代謝物是與臨床上使用的診斷性代謝物相關(guān)的生物化學(xué)物。

在一些個體中，未觀察到臨床上診斷性代謝物。但是，其他代謝物(其中至少一些生物化學(xué)上與診斷性代謝物相關(guān))是異常的，這輔助診斷該病癥。因此，本文中的方法輔助診斷使用當(dāng)前臨床方法時未診斷的病癥。這些新結(jié)果適用于以下實施例中描述和表2中總結(jié)的病癥。應(yīng)當(dāng)強調(diào)，在每份樣品中測量代謝物并且同時就報告的全部病癥分析每份樣品。因此，在單個、小體積(<100ul)樣品中，測量多種代謝物以鑒定異常代謝物，所述異常代謝物自動定位至生物化學(xué)途徑以輔助診斷下文描述的全部疾病和病癥。

如上文所示，從200位受試者的數(shù)據(jù)的分析中鑒定可以用于診斷或輔助診斷疾病的額外的異常代謝物。這些代謝物可以充當(dāng)生物標記物以補充目前使用的臨床診斷測定法、提供替代生物標記物、和/或提供可能提示診斷或輔助診斷的額外途徑信息。這類標志物可以與當(dāng)前臨床上使用的代謝物組合，以生成發(fā)展疾病或病癥的代謝物特征標識的代謝物組合。這類標志物可以單獨或與當(dāng)前臨床上使用的代謝物組合使用，以輔助診斷疾病，并且結(jié)果可以按可視方式顯示。在一些實施方案中，基于一種或多種有關(guān)代謝物的疾病或病癥特異的預(yù)示性復(fù)合評分可以用來輔助診斷疾病。此外當(dāng)臨床上使用的代謝物未檢出或所述代謝物的測量水平模棱兩可時，這類標志物可以輔助診斷。所述特征標識可以存儲在數(shù)據(jù)庫中并用來診斷或輔助診斷疾病或病癥。

表2–診斷疾病或病癥的實驗結(jié)果

圖4中顯示生物化學(xué)超級途徑自動可視化的圖形說明的非限制性例子，圖5、圖6和圖10中展示生物化學(xué)子途徑，并且圖7-9和圖11-14中展示生物化學(xué)物。圖4中展示一位患者的生物化學(xué)超級途徑可視化的示例圖形說明。在左邊列出生物化學(xué)超級途徑。黑點顯示對該受試者而言為常見或異常的途徑。使用本文所述的方法，確定該患者的能量途徑為異常。圖5中例舉該患者的生物化學(xué)子途徑可視化。指示生物化學(xué)子途徑抗壞血酸和糖二酸代謝；類花生酸代謝；脂肪酸代謝(支鏈氨基酸(BCAA)代謝)；脂肪酸合成；葉酸代謝；糖原代謝；戊糖代謝和TCA(三羧酸)循環(huán)為異常。圖6中顯示異常子途徑的可視化實施例。

分別在圖7和圖8中圖示如通過IQR或Z-評分分析所確定的異常生物化學(xué)物的自動化直觀顯示的實施例。這些結(jié)果是與這位患者的臨床診斷結(jié)果一致。另外，使用這些方法從采集自200位參與者的血漿樣品中生成所示病癥的以下結(jié)果，產(chǎn)生下文描述的非限制性實施例。

丙酸血癥。丙酰甘氨酸的水平在來自丙酸血癥患者的樣品中升高3.0*IQR。還從生物化學(xué)物的自動化直觀顯示中顯而易見，與丙酰甘氨酸相關(guān)的其他代謝物(例如，2-甲基檸檬酸鹽、3-羥丙酸鹽和丙酰肉堿)異常。圖7中圖示直觀顯示結(jié)果。鑒定這些相關(guān)的代謝物的能力增加了診斷丙酸血癥的可信度。如圖7的顯示中所示，生物化學(xué)物葉酸是罕見生物化學(xué)物，并且生物化學(xué)物3-羥-2-乙基丙酸鹽和阿拉伯糖遺失；2-甲基丙二酰-肉堿和3-甲基-2-氧代丁酸鹽按降低至少3.0*IQR的水平存在；肉堿和戊二酰肉堿(C5)按降低至少1.5*IQR的水平存在；1,2-丙二醇、1-棕櫚酰甘油磷酸膽堿(16:0)和1-十五烷酰甘油磷酸膽堿(15:0)按升高至少1.5*IQR的水平存在；并且2-甲基檸檬酸鹽、3-羥丙酸鹽、N-辛酰甘氨酸、己酰甘氨酸、丙酰肉堿、丙酰甘氨酸、和蔗糖素(sucralose)按升高至少3.0*IQR的水平存在。還通過計算每種代謝物的Z-評分統(tǒng)計地分析數(shù)據(jù)以鑒定統(tǒng)計異常的生物化學(xué)物。圖8中圖示Z-評分可視化的實施例。對9位經(jīng)診斷患有丙酸血癥(PAA)的患者計算全部代謝物的Z-評分。丙酰甘氨酸和相關(guān)的代謝物(例如，2-甲基檸檬酸鹽、3-羥丙酸鹽和丙酰肉堿)均具有大于2的Z-評分值。在另一位丙酸血癥患者中，甲基巴豆酰甘氨酸、丙?；鈮A(C3)、丙酰甘氨酸、2-甲基檸檬酸鹽和3-羥丙酸鹽的水平升高3.0*IQR，而2-甲基丙二酰肉堿(C3)和琥珀酰肉堿減少3.0*IQR。圖9中說明數(shù)據(jù)的自動化直觀顯示。異常生物化學(xué)物自動定位至各生物化學(xué)途徑。圖10中例舉了定位異常生物化學(xué)物至生物化學(xué)途徑的自動化直觀顯示。在另一個實施例中，臨床診斷性代謝物丙酸鹽在一些丙酸血癥患者中未檢出。但是，在全部9位患者中生物化學(xué)相關(guān)的代謝物2-甲基檸檬酸鹽、3-羥丙酸鹽和丙酰肉堿(C3)均升高并且所述代謝物的Z-評分值是至少2?；赯-評分，額外的代謝物丙酰甘氨酸(C3)、1-十五烷酰甘油磷酸膽堿(15:0)、甲基巴豆酰甘氨酸、琥珀酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、3-甲基戊二酰肉堿(C6)、甲基巴豆酰肉堿、丁酰肉堿、2-甲基丙二酰肉堿、β-羥異戊酸鹽和X-12819是異常的。這些代謝物的觀測異常水平輔助這些診斷，從而顯示這些化合物作為丙酸血癥的新生物標記物的實用性。

3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥。在3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥患者中測量的3-甲基巴豆酰甘氨酸的水平升高3.0*IQR。從生物化學(xué)物的直觀顯示顯而易見，不僅3-甲基巴豆酰甘氨酸異常的水平異常，額外代謝物的水平也異常。圖11中顯示數(shù)據(jù)的直觀顯示的圖形說明。在又一個實施例中，在經(jīng)診斷患有3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥的患者中，臨床診斷性代謝物3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酸鹽的Z-評分大于2。此外，基于Z-評分，代謝物β-羥異戊酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、3-甲基巴豆酰甘氨酸、己二酸鹽、戊二酸鹽、十八烷二酸鹽(C18)、十六烷二酸鹽(C16)、十四烷二酸鹽(C14)、十二烷二酸鹽(C12)、異戊酰甘氨酸、亮氨酸、異戊酸鹽、丙氨酰丙氨酸、焦谷氨酰纈氨酸、亮氨酸、異戊酸鹽、丙氨酰丙氨酸、α-羥異戊酸鹽、琥珀酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿、異戊酰肉堿、X-12007和X-12814是異常的。

胸苷磷酸化酶缺乏癥。胸苷罕見存在于血漿樣品中。數(shù)據(jù)的自動化直觀顯示表明，在來自確定患有胸苷磷酸化酶缺乏癥的患者的樣品中觀察到胸苷。在圖12中所示的一位患者的直觀顯示的示例圖形說明中，這些結(jié)果由針對胸苷的“罕見”欄中的黑點指示。鑒定胸苷作為這位患者的血漿樣品中存在的生物化學(xué)物輔助了胸苷磷酸化酶缺乏癥的診斷。

在另一個實施例中，在胸苷磷酸化酶缺乏癥患者中，將臨床代謝物胸苷鑒定為罕見化合物。此外基于Z-評分分析，生物化學(xué)物2'-脫氧尿苷、5-甲基尿苷(胸腺嘧啶核糖核苷)、5,6-二氫胸腺嘧啶、馬尿酸鹽、2-亞油酰甘油磷酸膽堿、4-甲基兒茶酚硫酸鹽、1-花生四烯酰甘油磷酸膽堿(20:0)、牛磺石膽酸3-硫酸鹽、甘氨石膽酸硫酸鹽、咪唑丙酸鹽、X-13862、X-19330、X-20620和X-12170在兩位患者中異常。

苯丙酮尿癥(PKU)。在來自PKU患者的樣品中苯丙氨酸的水平升高3.0*IQR。額外的代謝物也異常。圖13中顯示了一位患者的生物化學(xué)物的統(tǒng)計分析結(jié)果的自動化直觀顯示的圖形說明。該直觀顯示示出，不僅苯丙氨酸異常，而且與苯丙氨酸相關(guān)的其他生物化學(xué)物，例如，γ-谷氨酰苯丙氨酸和苯基乳酸鹽(PLA)也異常。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有PKU的患者中，臨床診斷性代謝物苯丙氨酸的Z-評分大于2。此外基于Z-評分，生物化學(xué)相關(guān)的代謝物苯基乳酸鹽、γ-谷氨酰苯丙氨酸、N-乙酰苯丙氨酸、苯基丙酮酸鹽、γ-谷氨酰酪氨酸、3-甲氧基酪氨酸、4-羥苯基丙酮酸鹽、對甲酚硫酸鹽、鄰苯二酚硫酸鹽、鄰甲酚硫酸鹽、苯乙酰甘氨酸以及額外的代謝物苯乙酰谷氨酰胺、含有苯丙氨酸的二肽(例如，苯丙氨酰精氨酸、纈氨酰苯丙氨酸、組氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰絲氨酸、亮氨酰苯丙氨酸、蘇氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰丙氨酸、苯丙氨酰甘氨酸、苯丙氨酰谷氨酸鹽、苯丙氨酰苯丙氨酸、天冬氨酰苯丙氨酸、色氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰異亮氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰亮氨酸、苯丙氨酰天冬氨酸鹽)、X-15497和X-16283是異常的。

精氨酸血癥。在精氨酸血癥患者中，精氨酸、4-胍基丁酸鹽和同型精氨酸的水平升高1.5*IQR并且N-乙酰精氨酸的水平升高3.0*IQR。生物化學(xué)物的自動化直觀顯示不僅表明，精氨酸、同型精氨酸和N-乙酰精氨酸的水平異常，它還揭示了也異常的額外代謝物。圖14中顯示IQR數(shù)據(jù)的直觀顯示的示例圖形說明。在基于Z-評分的又一項分析中，臨床代謝物精氨酸和4-胍基丁酸鹽以及額外的代謝物同型精氨酸、N-乙酰精氨酸、鳥氨酸、脲、同型瓜氨酸、尿嘧啶、天冬氨酸鹽、精氨琥珀酸鹽、脯氨酸、乳清酸鹽、肌酐、尿苷、3-脲基丙酸鹽、肌酸、甜菜堿、亮氨酸、異亮氨酸、γ-谷氨酰亮氨酸、X-12339和X-12681是異常的。

BCAA代謝。通過有機酸提取來自尿樣的眾多有機酸進行當(dāng)前臨床實踐以診斷BCAA代謝疾病，包括3-甲基-2-氧代丁酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、β-羥異戊酸鹽和甲基巴豆酰甘氨酸。但是，使用所描述的方法，可以在血漿樣品中診斷這些疾病，從而促進從單一樣品類型中多路同時篩查許多疾病。例如，使用實施例2中描述的血漿樣品，在51位BCAA代謝病(例如，甲基丙二酸血癥、鈷胺素缺乏癥、丙酸血癥、HMG CoA裂合酶缺乏癥、3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥、異戊酸血癥、楓糖尿病)患者的樣品中檢出的異常代謝物自動定位至BCAA代謝生物化學(xué)途徑。結(jié)果顯示，在患有所示疾病的受試者中纈氨酸、亮氨酸、和異亮氨酸途徑異常。圖15中顯示在纈氨酸生物化學(xué)途徑、異亮氨酸生物化學(xué)途徑和亮氨酸(BCAA代謝)生物化學(xué)途徑中測量的呈異常的異常代謝物的水平。

甲基丙二酸血癥。在一個實施例中，臨床診斷性代謝物甲基丙二酸鹽和甲基丙二酰CoA在經(jīng)診斷患有甲基丙二酸血癥的一些患者中未檢出。然而基于Z-評分，生物化學(xué)相關(guān)的代謝物2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿(C3)、甲基巴豆酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿(C5)、2-甲基檸檬酸鹽、琥珀酰肉堿、丙酰甘氨酸、3-羥丙酸鹽、戊酰肉堿、異戊酰肉堿、琥珀酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸以及額外的代謝物β-羥異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥-2-乙基丙酸鹽、丁酰肉堿、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、X-12749、X-17564和X-12114是異常的。

生物素酶缺乏癥。在另一個實施例中，不存在可用于診斷生物素酶缺乏癥的臨床代謝物。然而，分析從這些受試者采集的樣品揭示，基于Z-評分分析，代謝物3-甲基巴豆酰甘氨酸、丙酰肉堿(C3)、生物素和木糖醇是異常的。因此，使用本文所述的方法，在血漿樣品中觀察到生物素酶缺乏癥的生物化學(xué)特征標識。

胱氨酸病。在另一個實施例中，臨床代謝物胱氨酸在經(jīng)診斷患有胱氨酸病的患者中未檢出。對于胱氨酸病，未還原的血漿中不存在描述的判病性異常，并且使用白細胞裂解物常規(guī)診斷這種疾病。然而基于Z-評分分析，生物化學(xué)物cys-gly(氧化型)、1,5-失水葡萄糖醇(1,5-AG)、甘氨膽烯酸硫酸鹽、4-乙酰苯酚硫酸鹽、甲酚葡糖苷酸(前稱X-11837)、赤蘚糖醇、香草基扁桃酸鹽、N2,N2-二甲基-鳥苷、苯乙酰谷氨酰胺、X-12846、X-12303、X-19145、X-12216、X-17717、X-15667、X-12119、X-11315、X-12731、X-12705、X-17685和X-18371是異常的。因此，使用本文所述的方法，在血漿樣品中觀察到生物化學(xué)特征標識。

胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶(GAMT)缺乏癥。在另一個實施例中，不存在可用于診斷胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶(GAMT)缺乏癥的臨床代謝物。但是，基于Z-評分分析，代謝物肌酸、3-(4-羥苯基)乳酸鹽、1,3-二棕櫚酰甘油、胍乙酸鹽、半胱氨酸s-硫酸鹽、X-19602、X-12906、X-13007和X-10458是異常的。這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為GAMT缺乏癥的新生物標記物的實用性。

鉬輔因子缺乏癥。在另一個實施例中，未還原的血漿中不存在鉬輔因子缺乏癥的判病性異常，并且使用還原劑處理的血漿常規(guī)診斷該病癥。在經(jīng)診斷患有鉬輔因子缺乏癥(MOCD)的患者中，在還原劑處理的血漿中觀察到的臨床代謝物：黃嘌呤；硫代硫酸鹽；和S-硫胱氨酸在血漿中未檢出。此外基于Z-評分分析，生物化學(xué)物5-HETE、白三烯B4、13-HODE+9-HODE和12-HETE是異常的。這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為鉬輔因子缺乏癥的新生物標記物的實用性。

X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白。在另一個實施例中，未還原的血漿中不存在X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥的判病性異常，并且使用尿常規(guī)診斷該病癥。在我們分析來自X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥患者的血漿樣品時，尿中未檢出臨床代謝物肌酸。但是基于Z-評分分析，生物化學(xué)物甘氨酰亮氨酸、2-羥辛酸鹽、1,6-脫水葡萄糖、X-11483、X-18943、X-17422、X-17761和X-17335在血漿中異常。盡管不存在對血漿描述的用于這種疾病的臨床上診斷性代謝物，但是這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為血漿中X連鎖型肌酸轉(zhuǎn)運蛋白癥的新生物標記物的實用性。

精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥。在另一個實施例中，臨床代謝物精氨琥珀酸鹽是經(jīng)診斷患有精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥的患者中的異常生物化學(xué)物(即，罕見化合物)；基于Z-評分分析，額外的代謝物尿嘧啶、精氨酸、天冬氨酸鹽、N-δ-乙酰鳥氨酸、瓜氨酸、異亮氨酰天冬氨酸鹽、鳥氨酸、尿苷、同型瓜氨酸、乳清酸鹽、同型精氨酸、山梨糖、果糖、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、O-磺基-L-酪氨酸、棕櫚酰鞘磷脂、X-13507、X-15245、X-15664和X-15454也是異常的。這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥的新生物標記物的實用性。

鈷胺素缺乏癥。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有鈷胺素缺乏癥的患者中，未檢出臨床代謝物甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽和胱硫醚。然而基于Z-評分分析，額外的代謝物2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿和X-12749是異常的。

Cbl a。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有cbl a的患者中，生物化學(xué)物2-甲基檸檬酸鹽(可用于診斷的臨床代謝物)是異常的。基于Z-評分分析，額外的代謝物2-甲基丙二酰肉堿、甲基巴豆酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿、丙酰肉堿和X-12749也異常。

Cbl c。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有cbl c的患者中，未檢出臨床代謝物甲基丙二酸、同型半胱氨酸、2-甲基檸檬酸鹽和胱硫醚。然而基于Z-評分分析，額外的代謝物2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿、X-12749和X-17677是異常的。

瓜氨酸血癥。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有瓜氨酸血癥的患者中，臨床上使用的診斷性代謝物-瓜氨酸是異常的。基于Z-評分分析，額外的代謝物同型瓜氨酸、3-脲基丙酸鹽、N-乙酰丙氨酸、苯乙酰谷氨酰胺、苯乙酸鹽、苯乙酰甘氨酸、同型精氨酸、脲、胍基琥珀酸鹽、γ-谷氨酰苯丙氨酸、γ-谷氨酰異亮氨酸、色氨酸、1,5-失水葡萄糖醇(1,5-AG)、N-乙酰-瓜氨酸(前稱X-12386)、X-19684、X-12681、X-20598、X-18446和X-20588是異常的。

CPTII。在另一個實施例中，CPTII患者具有異常水平的臨床上使用的診斷性代謝物-癸酰肉堿(C10)，并且基于Z-評分分析，癸二酸鹽(C8)、癸酸鹽(C10)、辛酸鹽(C8)、和N-辛酰甘氨酸(C8酯)、辛酰肉堿和己酰肉堿的水平是異常的。

戊二酸尿癥1型。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，戊二酸尿癥1型患者中臨床代謝物戊二酸鹽和戊二酰肉堿(C5)和生物化學(xué)物X-12364和X-15674是異常的。

HMG CoA裂合酶缺乏癥。在另一個實施例中，HMG CoA裂合酶缺乏癥患者中臨床代謝物3-甲基戊二酰肉堿、3-羥-3-甲基-戊二酸鹽、3-甲基戊二酸鹽和3-羥異戊酸鹽是異常的?；赯-評分分析，兩位患者中生物化學(xué)物β-羥異戊酸鹽、β-羥異戊酰肉堿、戊二酰肉堿(C5)、精氨酰脯氨酸、1-硬脂酰甘油磷脂酰乙醇胺、鄰甲酚硫酸鹽、3-甲基巴豆酰甘氨酸、己二酸鹽、戊二酸鹽、十八烷二酸鹽(C18)、十六烷二酸鹽(C16)、十四烷二酸鹽(C14)、十二烷二酸鹽(C12)、異戊酸鹽、乙酰肉堿、棕櫚酰肉堿、己酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、己烯二酰肉堿(前稱X-17001)、X-17715、X-12741、X-16134、X-10593和X-12688也異常。

羧化全酶合成酶缺乏癥。在另一個實施例中，經(jīng)診斷患有羧化全酶合成酶缺乏癥的患者具有異常水平的臨床代謝物β-羥異戊酸鹽。基于Z-評分分析生物化學(xué)物3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酰肉堿(C5)、丙酰甘氨酸(C3)、3-羥丙酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、琥珀酰肉堿和生物素也異常。

同型胱氨酸尿癥。在另一個實施例中，經(jīng)診斷患有同型胱氨酸尿癥的患者中臨床代謝物甲硫氨酸是異常的?；赯-評分分析，兩位受試者中生物化學(xué)物γ-谷氨酰甲硫氨酸、5-甲基硫代腺苷(MTA)、S-腺苷酰同型半胱氨酸(SAH)、N1-甲基腺苷、甘氨酰脯氨酸、1-二十碳烯酰甘油磷脂酰乙醇胺(20:1n9)、1-甲基煙酰胺、N-乙酰-天冬氨酰-谷氨酸鹽(NAAG)、吡哆醛、2-羥異丁酸鹽、acisoga、肌肽、3-甲氧基酪氨酸、2-羥癸酸鹽、δ-生育酚、α-CEHC(2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、N-乙酰色氨酸、腺嘌呤、皮質(zhì)醇、X-19350、X-18965、X-15649、X-17303、X-18897、X-11564、X-18891、X-12748、X-18918、X-18905、X-18606、X-16574、X-18895、X-18907、X-19455、X-18909、X-19574、X-12110、X-20676、X-11360和X-18920也異常。

異戊酸血癥。在另一個實施例中，異戊酸血癥患者中臨床代謝物異戊酸鹽是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿(C5)、戊酸鹽、苯基肉堿、戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、3-甲基巴豆酰甘氨酸、X-16577和X-14331在兩位患者中也異常。

賴氨酸尿性蛋白不耐癥。在另一個實施例中，賴氨酸尿性蛋白不耐癥患者中臨床代謝物鳥氨酸、精氨酸和賴氨酸是異常的。基于Z-評分分析，生物化學(xué)物天冬酰胺、N6-乙酰賴氨酸、谷氨酰胺、N2-乙酰賴氨酸、N-乙酰精氨酸、γ-谷氨酰谷氨酰胺、脯氨酸、S-甲基半胱氨酸、2-羥癸酸鹽、1-甲基咪唑乙酸鹽、X-15636、X-17654、X-12193和X-12425也異常。

中鏈?；鵆oA脫氫酶(MCAD)缺乏癥。在另一個實施例中，中鏈?；鵆oA脫氫酶(MCAD)缺乏癥患者中臨床代謝物己酰甘氨酸(C6)、辛酰肉堿(C8)、己酰肉堿(C6)、順-4-癸烯酰肉堿、5-羥己酸鹽、辛二酸鹽、癸二酸鹽、癸酰肉堿和3-羥癸酸鹽是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物N-辛酰甘氨酸、己酸鹽(6:0)、辛酸鹽(8:0)、庚酸鹽(7:0)、十二烷二酸鹽、1-二十二碳五烯酰甘油磷酸膽堿(22:5n3)、O-甲基兒茶酚硫酸鹽、1-硬脂酰甘油磷酸膽堿(18:0)、1-十七烷酰甘油磷酸膽堿(17:0)、N-棕櫚酰牛磺酸、壬酸鹽(9:0)、脫氧肉堿、α-CEHC(2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、X-11521(可能經(jīng)驗式：C15H27NO4和結(jié)構(gòu)：2-辛烯酰肉堿)、X-11440(可能羥孕烯-二醇二硫酸鹽或孕烯醇酮-二醇二硫酸鹽)、甲基己酰谷氨酰胺(前稱X-12637)、X-15646、X-12802、X-11478、X-15486、X-18913、X-13837、X-18946、X-11861、X-18888、X-18922、X-17438、X-18916、X-16674和X-12824也異常。

楓糖尿癥。在另一個實施例中，楓糖尿癥患者中臨床代謝物異亮氨酸和亮氨酸異常，并且基于Z-評分分析，生物化學(xué)物2-羥-3-甲基戊酸鹽、α-羥異戊酸鹽、異戊酰肉堿、2-氨基庚酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、1-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、2-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、1-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿(14:0)、2-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿、5α-雄烷-3α,17β-二醇二硫酸鹽、纈氨酸、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、異戊酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥異丁酸鹽、2-甲基丁酰肉堿、β-羥異戊酰肉堿、別-異亮氨酸、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、β-羥異戊酸鹽、琥珀酸鹽、乙酰肉堿、2-甲基檸檬酸鹽、甲基巴豆酰甘氨酸、甲基巴豆酰肉堿、羥丁酰肉堿、α-羥異己酸鹽、X-13689(葡糖苷酸綴合物)、X-13581、X-17690在18位患者的至少10位中異常。

鳥氨酸氨甲酰基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥。在另一個實施例中，鳥氨酸氨甲?；D(zhuǎn)移酶缺乏癥患者中臨床代謝物瓜氨酸和精氨酸未檢出。但是基于Z-評分分析，臨床代謝物乳清酸鹽以及生物化學(xué)物苯乙酰谷氨酰胺、鳁油酸(18:4n3)、3-脲基丙酸鹽、苯乙酸鹽、苯基肉堿、苯乙酰甘氨酸、反-4-羥脯氨酸、pro-羥-pro、脲、苯基乳酸鹽(PLA)、胍基琥珀酸鹽、馬尿酸鹽、鳥氨酸、X-20598和X-20588是異常的。

三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥。在另一個實施例中，三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥患者中臨床代謝物N-6-三甲基賴氨酸是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物1-花生四烯酰甘油磷酸鹽、X-16574、X-12822和X-15136在四位患者的至少三位中異常。

極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥。在另一個實施例中，極長鏈?；鵆oA脫氫酶缺乏癥患者中臨床代謝物肉豆蔻酰肉堿、硬脂酰肉堿(C18)、棕櫚酰肉堿(C16)、油酰肉堿(C18)、肉豆蔻腦酸鹽(14:1n5)和亞油酰肉堿是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物9-甲基尿酸、木酮糖、花生四烯酸鹽(20:4n6)、二十二碳六烯酸鹽(DHA；22:6n3)、二十碳五烯酸鹽(EPA)、5,8-十四碳二烯酸鹽(前稱X-12442)、1-二十二碳六烯酰-GPC(22:6；DHA-GPC)和X-18739(2-十四碳烯酰肉堿的可能異構(gòu)體)也異常。

肌氨酸血癥。在另一個實施例中，肌氨酸血癥患者中臨床代謝物肌氨酸是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物二甲基甘氨酸、甜菜堿、膽堿和甘氨酸也異常。

檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥。在另一個實施例中，檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥患者中臨床代謝物檸檬酸鹽是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物α-酮戊二酸鹽、琥珀酸鹽、延胡索酸鹽和蘋果酸鹽也異常。目前，不存在可用于檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥的診斷試驗，因此不存在用于診斷的優(yōu)選樣品類型。如本文所述，在血漿樣品、尿樣品和CSF樣品中鑒定到檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥中異常的代謝物。

高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥(HHH)。在另一個實施例中，高鳥氨酸血癥-同型瓜氨酸血癥-高血氨癥患者中臨床代謝物同型瓜氨酸和鳥氨酸是異常的。基于Z-評分分析，生物化學(xué)物尿嘧啶、3-脲基丙酸鹽、乳清酸鹽、谷氨酰胺、N-乙酰-β-丙氨酸、尿苷、N-乙酰天冬氨酸鹽(NAA)、二甲基精氨酸(SDMA+ADMA)、5-甲基硫代腺苷(MTA)、β-丙氨酸和4-脲基丁酸鹽也異常。

芳族氨基酸脫羧酶缺乏癥。在另一個實施例中，臨床代謝物L(fēng)-多巴、高香草酸鹽、5-羥吲哚乙酸鹽、和香草酸在經(jīng)診斷患有的芳族氨基酸脫羧酶缺乏癥患者中未檢出。對于芳族氨基酸脫羧酶缺乏癥，使用CSF樣品常規(guī)地診斷該病癥。然而，在血漿樣品中，臨床代謝物3-甲氧基酪氨酸和5-羥色氨酸以及生物化學(xué)物酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸基于Z-評分分析是異常的。因此，使用本文所述的方法，在血漿樣品中觀察到生物化學(xué)特征標識。

Smith-Lemli-Opitz綜合征。在另一個實施例中，Smith-Lemli-Opitz綜合征患者中臨床代謝物7-脫氫膽甾醇是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物膽甾烷醇也異常。

原發(fā)性肉堿缺乏癥。在另一個實施例中，原發(fā)性肉堿缺乏癥患者中臨床代謝物肉堿是異常的。基于Z-評分分析，生物化學(xué)物N6-三甲基賴氨酸也異常。

希特林蛋白缺乏癥。在另一個實施例中，希特林蛋白缺乏癥患者中臨床代謝物瓜氨酸是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物乳清酸鹽也異常。

ABAT缺乏癥。在另一個實施例中，ABAT缺乏癥患者中臨床代謝物GABA是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物2-吡咯烷酮也異常。

3-甲基戊烯二酸尿癥(MGA)。在另一個實施例中，MGA患者中臨床代謝物3-甲基戊烯二酸和3-甲基戊二酸未檢出。對于MGA，使用尿樣常規(guī)地檢出疾病。然而，在血漿樣品中，基于Z-評分分析，生物化學(xué)物丁酰甘氨酸是異常的。

SCAD缺乏癥。在另一個實施例中，SCAD缺乏癥患者中臨床代謝物乙基丙二酸鹽、丁酰肉堿和甲基琥珀酸鹽是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物丁酰甘氨酸也異常。

尿刊酸酶缺乏癥。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，在尿刊酸酶缺乏癥患者中，尿中常規(guī)檢出的臨床代謝物順-尿刊酸鹽、反-尿刊酸鹽和咪唑丙酸鹽在血漿樣品中也異常。

3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥。在另一個實施例中，不存在可用于診斷3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥的臨床代謝物。受試者中的3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥因HIBCH基因(其編碼水解羥異丁酰-CoA和羥丙酰-CoA的酶)中的突變所致。這種酶對纈氨酸代謝重要。在兩位經(jīng)診斷患有3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥的受試者之一中，基于Z-評分分析，纈氨酸代謝中的兩種代謝物，具體地，3-羥異丁酸鹽和異丁酰甘氨酸，是異常的。兩位個體還顯示亮氨酸代謝的幾種代謝物的異常水平，亮氨酸代謝的途徑不直接受該突變影響、但是可能是藥物或營養(yǎng)性干預(yù)的結(jié)果。因此，或許兩位個體正在就3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥進行治療，這可能掩蔽一位患者中該疾病的代謝特征標識。然而，3-羥異丁酸鹽和異丁酰甘氨酸的觀測異常水平顯示這些化合物作為3-羥異丁酰-CoA水解酶缺乏癥的新生物標記物的實用性。

γ-丁酰甜菜堿羥化酶缺乏癥(BBOX缺乏癥)。在另一個實施例中，不存在可用于診斷BBOX的臨床代謝物。然而基于Z-評分分析，代謝物十六烷二酸鹽(C16)、二十二烷二酸鹽、二十烷二酸鹽、十八烷二酸鹽(C18)、十二烷二酸鹽(C12)、2-氨基辛酸鹽、2-氨基庚酸鹽、α-羥異己酸鹽、異戊酸鹽(C5)、癸酰肉堿(C10)、順-4-癸烯酰肉堿、棕櫚酰肉堿(C16)、油酰肉堿(C18)、月桂酰肉堿(C12)、肉豆蔻腦酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、甘油、3-羥肉豆蔻酸鹽、2-羥癸酸鹽、3-羥月桂酸鹽、3-羥癸二酸鹽、3-羥辛酸鹽、3-羥癸酸鹽、壬酸鹽(9:0)和己酸鹽(6:0)是異常的。這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為BBOX缺乏癥的新生物標記物的實用性。

氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(包括脲循環(huán)病和有機酸血癥)。在另一個實施例中基于Z-評分分析，在氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(包括脲循環(huán)病和有機酸血癥)患者中，代謝物N-乙酰丙氨酸、天冬氨酸鹽、戊二酸鹽、戊二酰肉堿(C5)、3-羥戊二酸鹽、戊烯二酸鹽、苯丙氨酸、N-乙酰苯丙氨酸、苯基丙酮酸鹽、苯基乳酸鹽(PLA)、苯乙酸鹽、苯乙酰甘氨酸、苯乙酰谷氨酰胺、4-羥苯基丙酮酸鹽、3-(4-羥苯基)乳酸鹽、對甲酚硫酸鹽、鄰甲酚硫酸鹽、3-甲氧基酪氨酸、亮氨酸、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、異戊酸鹽、異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿(C5)、3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酸鹽、β-羥異戊酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿(C6)、α-羥異戊酸鹽、異亮氨酸、別-異亮氨酸、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、2-甲基丁酰肉堿(C5)、甲基巴豆酰肉堿、甲基巴豆酰甘氨酸、2-羥-3-甲基戊酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽、纈氨酸、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、異丁酰肉堿、3-羥異丁酸鹽、α-羥異己酸鹽、同型半胱氨酸、胱硫醚、精氨酸、脲、鳥氨酸、脯氨酸、瓜氨酸、精氨琥珀酸鹽、同型精氨酸、同型瓜氨酸、N-乙酰精氨酸、N-δ-乙酰鳥氨酸、反-4-羥脯氨酸、pro-羥-pro、肌酸、肌酐、4-胍基丁酸鹽、胍基琥珀酸鹽、γ-谷氨酰苯丙氨酸、γ-谷氨酰酪氨酸、丙氨酰丙氨酸、精氨酰脯氨酸、天冬氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、組氨酰苯丙氨酸、異亮氨酰天冬氨酸鹽、亮氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰丙氨酸、苯丙氨酰精氨酸、苯丙氨酰天冬氨酸鹽、苯丙氨酰谷氨酸鹽、苯丙氨酰甘氨酸、苯丙氨酰異亮氨酸、苯丙氨酰亮氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、苯丙氨酰絲氨酸、焦谷氨酰纈氨酸、蘇氨酰苯丙氨酸、色氨酰苯丙氨酸、纈氨酰苯丙氨酸、果糖、山梨糖、琥珀酰肉堿、琥珀酸鹽、2-甲基檸檬酸鹽、戊酸鹽、鳁油酸(18:4n3)、己二酸鹽、十二烷二酸鹽(C12)、十四烷二酸鹽(C14)、十六烷二酸鹽(C16)、十八烷二酸鹽(C18)、2-氨基庚酸鹽、2-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、2-甲基丙二酰肉堿、丁酰肉堿、丙酰肉堿(C3)、丙酰甘氨酸(C3)、甲基丙二酰CoA、甲基丙二酸、乙酰肉堿、羥丁酰肉堿、戊酰肉堿、己酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、棕櫚酰肉堿(C16)、己烯二酰肉堿(前稱X-17001)、3-羥丙酸鹽、1-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿(14:0)、2-肉豆蔻酰甘油磷酸膽堿、1-十五烷酰甘油磷酸膽堿(15:0)、1-亞麻酰甘油磷酸膽堿(18:3n3)、1-硬脂酰甘油磷脂酰乙醇胺、1,3-二棕櫚酰甘油、5α-雄烷-3α,17β-二醇二硫酸鹽、乳清酸鹽、尿苷、尿嘧啶、3-脲基丙酸鹽、馬尿酸鹽、鄰苯二酚硫酸鹽、苯基肉堿、丙酸鹽、5-羥色氨酸、5-甲基硫代腺苷(MTA)、β-丙氨酸、二甲基精氨酸(SDMA+ADMA)、谷氨酰胺、N-乙酰天冬氨酸鹽(NAA)、N-乙酰-β-丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、2-吡咯烷酮、γ-谷氨酰亮氨酸、O-磺基-L-酪氨酸、棕櫚酰鞘磷脂、γ-谷氨酰異亮氨酸、半胱氨酸s-硫酸鹽是異常的。

脂肪酸氧化病。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，脂肪酸氧化病患者中代謝物木酮糖、己酸鹽(6:0)、庚酸鹽(7:0)、辛酸鹽(C8)、壬酸鹽(9:0)、癸酸鹽(C10)、肉豆蔻腦酸鹽(14:1n5)、二十碳五烯酸鹽(EPA)、二十二碳六烯酸鹽(DHA；22:6n3))、花生四烯酸鹽(20:4n6)、辛二酸鹽、癸二酸鹽(C8)、十二烷二酸鹽(C12)、己酰甘氨酸(C6)、N-辛酰甘氨酸、己酰肉堿、辛酰肉堿、癸酰肉堿、順-4-癸烯酰肉堿、肉豆蔻酰肉堿、棕櫚酰肉堿(C16)、硬脂酰肉堿(C18)、油酰肉堿(C18)、脫氧肉堿、肉堿、3-羥癸酸鹽、5-羥己酸鹽、N-棕櫚酰?；撬帷?-十七烷酰甘油磷酸膽堿(17:0)、1-硬脂酰甘油磷酸膽堿(18:0)、1-二十二碳五烯酰甘油磷酸膽堿(22:5n3)、9-甲基尿酸、α-CEHC(2、5、7、8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥色滿)硫酸鹽(前稱X-12435)、O-甲基兒茶酚硫酸鹽、5,8-十四碳二烯酸鹽(前稱X-12442)、甲基己酰谷氨酰胺(前稱X-12637)、7-脫氫膽甾醇、膽甾烷醇、N6-三甲基賴氨酸、丁酰甘氨酸和1-二十二碳六烯酰-GPC(22:6；DHA-GPC)是異常的。

實施例3：臨床評估患病個體(尿)

在另一個實施例中，如實施例2中所述那樣分析來自100位有癥狀個體的尿樣以診斷或輔助診斷疾病。已經(jīng)在臨床診斷實驗室中進行的定量分析中使用一種或多種定向型分析物組合，分析這項研究中納入的全部樣品。在該隊列的100位受試者當(dāng)中，33位受試者由治療醫(yī)師作出陽性診斷；對于67位受試者，不能確定臨床診斷。在分析時，分析者不知道與樣品相關(guān)的診斷信息。檢出總計1201種生物化學(xué)物，663種具名和538種不具名。如同實施例2中描述的血漿樣品一樣，在分析樣品后，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和可視化結(jié)果由臨床醫(yī)生評價以確定使用本發(fā)明方法獲得的結(jié)果是否與臨床上確定的診斷結(jié)果一致。表3中總結(jié)了分析的診斷結(jié)果。第1欄列出疾病，包括同義詞，第2欄列出診斷的受試者人數(shù)，第3欄列出了靈敏度，并且第4欄列出了診斷疾病的特異性。第5欄列出了目前在臨床中用于診斷疾病的代謝物。第6欄列出了使用本文公開的方法發(fā)現(xiàn)為異常的臨床上使用的代謝物。第7欄列出了目前未用于臨床診斷的代謝物，其中在獲得這種臨床診斷受試者中，所述代謝物基于本文所用方法的結(jié)果鑒定為異常；這些代謝物中的一些代謝物是與臨床上使用的診斷性代謝物生物化學(xué)地相關(guān)的代謝物。在一些個體中，未觀察到臨床上診斷性代謝物；然而，輔助診斷該病癥的其他生物化學(xué)相關(guān)的代謝物異常。對以下實施例中描述的疾病顯示這些結(jié)果。

表3–診斷疾病或病癥的實驗結(jié)果(尿)

腺苷脫氨酶缺乏癥。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有腺苷脫氨酶缺乏癥的患者中，臨床診斷性代謝物2’-脫氧腺苷的Z-評分大于2。此外基于Z-評分，生物化學(xué)相關(guān)的代謝物2'-脫氧肌苷、腺嘌呤、N2-甲基鳥苷、2'-脫氧鳥苷、尿酸鹽、N1-甲基腺苷、腺苷、尿囊素、黃嘌呤、鳥苷、次黃嘌呤、N2,N2-二甲基鳥苷和7-甲基鳥苷是異常的。這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為腺苷脫氨酶缺乏癥的新生物標記物的實用性。

二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥的患者中，臨床代謝物尿嘧啶和胸腺嘧啶是異常的，以及基于Z-評分分析，額外的代謝物胞苷、5,6-二氫尿嘧啶、4-脲基丁酸鹽、3-脲基丙酸鹽、尿苷、乳清酸鹽、和N-氨甲酰天冬氨酸是異常的。

琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，琥珀酸半醛脫氫酶缺乏癥患者中臨床代謝物γ-氨基丁酸鹽(GABA)和生物化學(xué)相關(guān)的代謝物琥珀酰亞胺是異常的。

琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，琥珀酰腺苷裂合酶缺乏癥患者中臨床代謝物N6-琥珀酰腺苷和生物化學(xué)相關(guān)的代謝物黃苷、2'-脫氧鳥苷、2'-脫氧肌苷和腺嘌呤是異常的。

酪氨酸血癥。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，酪氨酸血癥患者中臨床代謝物酪氨酸以及額外的代謝物3-(4-羥苯基)乳酸鹽、4-羥苯基丙酮酸鹽、3-(3-羥苯基)丙酸鹽、4-羥苯乙酸鹽、苯基乳酸鹽(PLA)和X-13581是異常的。

黃嘌呤尿癥。在另一個實施例中，黃嘌呤尿癥患者中臨床代謝物黃嘌呤未檢出。然而基于Z-評分分析，臨床代謝物尿酸鹽和肌酸以及生物化學(xué)相關(guān)的代謝物次黃嘌呤、黃苷、2'-脫氧肌苷、肌苷、N2-甲基鳥苷肌酐是異常的。

3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有3-甲基巴豆酰CoA羧化酶缺乏癥的患者中，臨床診斷性代謝物3-甲基巴豆酰甘氨酸和β-羥異戊酸鹽是異常的。此外基于Z-評分，代謝物β-羥異戊酰肉堿、乙基丙二酸鹽和N-乙酰亮氨酸是異常的。

瓜氨酸血癥。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有瓜氨酸血癥的患者中，臨床上使用的診斷性代謝物-瓜氨酸是異常的?；赯-評分分析，額外的代謝物4-脲基丁酸鹽、同型瓜氨酸、3-脲基丙酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺、N-氨甲酰天冬氨酸鹽、胍乙酸鹽、脲、4-胍基丁酸鹽、N-乙酰精氨酸、馬尿酸鹽、鳥氨酸、2-甲基馬尿酸鹽、苯乙酰甘氨酸、4-苯基丁酸鹽、肌酐、乳清酸鹽和3,4-二羥苯乙酸鹽是異常的。

戊二酸尿癥1型。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，戊二酸尿癥1型患者中臨床代謝物戊二酸鹽和戊二酰肉堿(C5)和生物化學(xué)物3-甲基戊二酰肉堿和2-氨基己二酸鹽是異常的。

胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶(GAMT)缺乏癥。在另一個實施例中，不存在可用于診斷胍乙酸甲基轉(zhuǎn)移酶(GAMT)缺乏癥的臨床代謝物。但是基于Z-評分分析，GAMT缺乏癥患者中生物化學(xué)物肌酐和胍乙酸鹽是異常的。這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為GAMT缺乏癥的新生物標記物的實用性。

羧化全酶合成酶缺乏癥。在另一個實施例中，經(jīng)診斷患有羧化全酶合成酶缺乏癥的患者具有異常水平的臨床代謝物β-羥異戊酸鹽?；赯-評分分析，生物化學(xué)物3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酰肉堿、丙酰甘氨酸(C3)、3-羥丙酸鹽、2-甲基檸檬酸鹽、3-羥異丁酸鹽、乳酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽、異丁酰甘氨酸、α-羥異戊酰肉堿、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、3-羥-2-甲基丁酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、琥珀酰肉堿、丙二酰肉堿、α-羥異戊酸鹽、2-羥-3-甲基戊酸鹽、丙酰肉堿、甲基巴豆酰肉堿、異戊酰肉堿、羥丁酰肉堿、琥珀酸鹽、2-甲基丙二酰肉堿和α-羥異己酸鹽也異常。

異戊酸血癥。在另一個實施例中，異戊酸血癥患者中臨床代謝物異戊酸鹽是異常的?；赯-評分分析，生物化學(xué)物異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿(C5)、β-羥丁酸鹽、和α-羥丁酸鹽在兩位患者中也異常。

賴氨酸尿性蛋白不耐癥。在另一個實施例中，賴氨酸尿性蛋白不耐癥患者中臨床代謝物鳥氨酸、精氨酸和賴氨酸未檢出。基于Z-評分分析，生物化學(xué)物2-氨基庚酸鹽、N6-乙酰賴氨酸、N2-乙酰賴氨酸、3-甲基戊二酰肉堿、戊二酰肉堿、N6-三甲基賴氨酸和5-(半乳糖基羥基)-L-賴氨酸是異常的。

中鏈?；鵆oA脫氫酶(MCAD)缺乏癥。在另一個實施例中，中鏈?；鵆oA脫氫酶(MCAD)缺乏癥患者中臨床代謝物己酰甘氨酸(C6)、5-羥己酸鹽、辛酰肉堿(C8)、辛二酸鹽、4-辛烯二酸鹽、己二酸鹽、己酰肉堿(C6)和癸酰肉堿是異常的。基于Z-評分分析，生物化學(xué)物N-辛酰甘氨酸、庚酰甘氨酸、3-甲基己二酸鹽和2-羥戊二酸鹽也異常。

甲基丙二酸血癥。在另一個實施例中，臨床診斷性代謝物甲基丙二酰CoA在經(jīng)診斷患有甲基丙二酸血癥的患者中未檢出。然而基于Z-評分，臨床代謝物甲基丙二酸鹽以及額外代謝物2-甲基丙二酰肉堿、2-甲基檸檬酸鹽、3-甲基戊二酰肉堿、丙酰肉堿(C3)、琥珀酰肉堿、丙酰甘氨酸、β-羥異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽和甲基琥珀酸鹽是異常的。

鉬輔因子缺乏癥。在另一個實施例中，尿中不存在鉬輔因子缺乏癥的判病性異常，并且使用還原劑處理的血漿常規(guī)診斷這種疾病。在經(jīng)診斷患有鉬輔因子缺乏癥(MOCD)的患者中，在還原劑處理的血漿中觀察到的臨床代謝物黃嘌呤和S-硫代硫酸在尿樣中異常；未檢出臨床代謝物硫代硫酸鹽。此外，生物化基于Z-評分分析學(xué)尿酸鹽是異常的。這些代謝物的觀測異常水平顯示這些化合物作為鉬輔因子缺乏癥的新生物標記物的實用性。

鳥氨酸氨甲?；D(zhuǎn)移酶缺乏癥。在另一個實施例中，鳥氨酸氨甲酰基轉(zhuǎn)移酶缺乏癥患者中臨床代謝物瓜氨酸和精氨酸未檢出。但是，基于Z-評分分析，臨床代謝物乳清酸鹽以及生物化學(xué)物苯乙酰谷氨酰胺、2-甲基馬尿酸鹽、2-羥苯乙酸鹽、苯基肉堿、馬尿酸鹽、苯丙酰甘氨酸、苯甲酸鹽、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、4-苯基丁酸鹽和2-戊酰氨基-3-丙酸是異常的。

檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白缺乏癥患者中臨床代謝物檸檬酸鹽是異常的。

ABAT缺乏癥。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，ABAT缺乏癥患者中臨床代謝物GABA和生物化學(xué)2-吡咯烷酮是異常的。

高草酸尿。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，高草酸尿癥患者中臨床代謝物草酸鹽和甘醇酸鹽是異常的。

在另一個實施例中，基于Z-評分分析，氨基酸代謝和轉(zhuǎn)運病(包括脲循環(huán)病和有機酸血癥)患者中代謝物2-氨基己二酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺、3,4-二羥苯乙酸鹽、苯丙酰甘氨酸、2-戊酰氨基-3-苯基丙酸、2-羥苯乙酸鹽、N-乙酰亮氨酸、甲基琥珀酸鹽、乙基丙二酸鹽、胍乙酸鹽、β-羥丁酸鹽、N-氨甲酰天冬氨酸鹽、4-脲基丁酸鹽、馬尿酸鹽、2-甲基馬尿酸鹽、苯甲酸鹽、甲基-4-羥基苯甲酸鹽、4-苯基丁酸鹽、戊二酸鹽、戊二酰肉堿(C5)、3-羥戊二酸鹽、戊烯二酸鹽、苯乙酰甘氨酸、異戊酸鹽、異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿(C5)、3-甲基巴豆酰甘氨酸、β-羥異戊酸鹽、β-羥異戊酰肉堿、3-甲基戊二酰肉堿(C6)、3-羥-2-乙基丙酸鹽、精氨酸、脲、鳥氨酸、瓜氨酸、精氨琥珀酸鹽、同型瓜氨酸、N-乙酰精氨酸、肌酸、4-胍基丁酸鹽、琥珀酰肉堿、2-甲基檸檬酸鹽、2-甲基丙二酰肉堿、丙酰肉堿(C3)、丙酰甘氨酸(C3)、甲基丙二酰CoA、甲基丙二酸、乳清酸鹽、3-脲基丙酸鹽、苯基肉堿和2-吡咯烷酮是異常的。

脂肪酸氧化病。在另一個實施例中，基于Z-評分分析，脂肪酸氧化病患者中代謝物2-羥戊二酸鹽、3-甲基己二酸鹽、4-辛烯二酸鹽、庚酰甘氨酸、己二酸鹽、辛二酸鹽、己酰甘氨酸(C6)、N-辛酰甘氨酸、己酰肉堿、辛酰肉堿、癸酰肉堿、肉堿和5-羥己酸鹽是異常的。

實施例4：臨床評估患病個體：確定和監(jiān)測治療效果和/或疾病嚴重程度。

在另一個實施例中，本文所述方法針對實施例2的樣品的結(jié)果用來評價治療性干預(yù)的有效性和與已診斷的個體中疾病的臨床管理對應(yīng)的生物化學(xué)變化，這輔助臨床監(jiān)測該患者以確定治療功效和治療依從性。例如，在接受中鏈甘油三酯制劑治療的極長鏈酰基CoA脫氫酶缺乏癥(VLCAD)患者中，觀察到治療效果；依據(jù)Z-評分分析，患者的血漿樣品中短鏈長和中鏈長的脂肪酸的水平異常，并且生物化學(xué)物7-羥辛酸鹽作為罕見生物化學(xué)物(血漿樣品中罕見檢出的代謝物)異常。在另一個實施例中，在幾位鳥氨酸氨甲?；D(zhuǎn)移酶(OTC)缺乏癥患者中，膳食干預(yù)和苯基丁酸鹽治療的組合掩蓋了與OTC缺乏癥相關(guān)的代謝病癥(即，診斷性代謝物處于正常水平)。如圖16B中所示，在正在參與苯基丁酸鹽試驗的OTC缺乏癥患者、瓜氨酸血癥患者和MSUD患者中，苯基丁酸鹽代謝物-苯乙酰谷氨酰胺升高。在另一個實施例中，如圖16A中所示，代謝物三甲胺N-氧化物在接受補充性肉堿以治療異戊酸血癥、丙酸血癥(PAA)、甲基丙二酸血癥(MMA)患者中升高。在另一個實施例中，如16C圖中所示，補充性肌酸是從診斷患有精氨琥珀酸裂合酶缺乏癥(AL)或GAMT的患者采集的血漿中直接可度量的。在另一個實施例中，在經(jīng)診斷患有丙酮酸脫氫酶E1α缺乏癥的患者中，樣品中鑒定到診斷性代謝物乳酸鹽和丙酮酸鹽，但并未異常，這是因為該患者正在接受醫(yī)學(xué)與營養(yǎng)治療。在另一個實施例中，經(jīng)診斷患有Smith-Lemli-Opitz綜合征的患者正在接受膽固醇補充治療。該受試者未顯示異常水平的膽固醇，但是生物標記物膽甾烷醇(還原形式的膽固醇)被鑒定為樣品中的罕見代謝物。

在另一個實施例中，本文所述的方法用來確定疾病嚴重程度并且可以用來監(jiān)測疾病嚴重程度的變化。例如，精氨酸血癥由影響脲循環(huán)酶(精氨酸酶)的常染色體隱性突變引起，并且臨床上基于測量的血漿精氨酸水平診斷這種疾病。四位精氨酸血癥患者中確定的異常生物化學(xué)物自動定位至疾病相關(guān)的生物化學(xué)途徑。觀察到異常升高水平的精氨酸以及異常水平的與這種重大酶缺陷相距更遠存在的多種分析物(例如，乳清酸鹽、尿苷、尿嘧啶、3-脲基丙酸鹽、脲、鳥氨酸、N-乙酰精氨酸、4-胍基丁酸鹽、肌酐和同型精氨酸)。圖17中展示了與顯示每位患者中生物化學(xué)物水平的數(shù)據(jù)重疊的所述生物化學(xué)途徑的圖示。與其他精氨酸血癥病例相比，患者1具有更高水平的多種代謝物，從而顯示患者1中臨床癥狀更嚴重。的確，在采樣之前三個月中，患者1在三個獨立場合因高氨血事件相關(guān)的急性代償失調(diào)而入院。相反，患者2-4在樣品提交之前或緊鄰其后的數(shù)個月未出現(xiàn)導(dǎo)致住院的急性事件。重要地，精氨酸水平在全部精氨酸血癥患者當(dāng)中均類似地升高，并且僅通過觀察到新的診斷性生物標記物才預(yù)測出臨床狀態(tài)的差異。在圖17中，僅為了方便才將患者編號1至4，并且這些數(shù)字并不對應(yīng)于表1中所用的患者編號。

實施例5：臨床評估對照隊列中的個體。

在另一個實施例中，使用本文所述方法分析的來自實施例2的68份對照樣品的某些樣品中揭示出異常代謝物(即，來自有正常生物化學(xué)遺傳學(xué)檢驗的患者的樣品)，顯示存在該患者目前無癥狀的病癥。例如，在患者1165中，鑒定三甲基賴氨酸為異常；水平高于任何其他對照樣品，并且升高的水平與已證實患有三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥的其他患者的那些水平一致。因此，基于該分析的結(jié)果，懷疑三甲基賴氨酸羥化酶ε缺乏癥并且推薦后續(xù)檢驗。

在另一個實施例中，在患者1169中從臨床?；鈮A分析中觀察到C14、C14.1和C14.2輕微升高，從而懷疑有VLCAD。額外的ACADVL臨床分子檢驗(DNA測序)未檢出基因序列中的有害突變。然而，使用本文所述方法分析的結(jié)果揭示出(i)異常水平(升高)的C14/C16脂肪酸、(ii)異常水平(升高)的乙酰乙酸鹽、和(iii)正常水平的C14/C16?；鈮A綴合物。盡管極端C14/C16脂肪酸升高，但升高的酮的生成和相對正常的?；鈮A水平二者指示VLCAD缺乏癥的可能性很低。使用本文所述方法獲得的這種更完整代謝圖景輔助對這位個體的診斷。另外，異常代謝物水平和異常途徑定位分析提示，患者1169中的代謝改變很可能由禁食得到解釋。掌握這條信息的情況下，ACADVL基因測序就不必要了。

在另一個實施例中，本文所用的方法可用于確定使用全外顯子組測序(WES)檢出的堿基配對變化的重要性并輔助診斷(即，‘納入’或‘排除’疾病)。例如，本文所述方法的結(jié)果在WES報告為意義不明變體(VUS)的患者中排除疾病。在一個實施例中，GLYCTK(甘油酸尿癥中受影響的基因)內(nèi)部報告了一個VUS[c.673G>T(p.G225W)]。然而，使用本文所述方法，確定該患者中甘油酸鹽水平是正常的。在另一個實施例中，在SLC25A15(其是高鳥氨酸血癥-高血氨癥-同型瓜氨酸血癥綜合征中受影響的基因)內(nèi)部具有VUS[c.730G>A(p.G244R)]的患者中，測定到正常水平的鳥氨酸、谷氨酰胺和同型瓜氨酸，從而排除該疾病。在另一個實施例中，本文所述方法的結(jié)果輔助支持分子結(jié)果的致病性。例如，患者1186的WES結(jié)果在SLC25A15(其是肌氨酸血癥中缺損的基因)中揭示出一個雜合VUS[c.455G>A(p.G152D)]。使用本文所述方法，測定到明顯升高的膽堿、甜菜堿、二甲基甘氨酸和肌氨酸。這些升高的水平與肌氨酸血癥(臨床癥狀的存在有爭議的代謝病)一致。

實施例6：mPROFILE臨床評估健康隊列中的個體。

使用三種獨立質(zhì)譜方法組成的代謝組學(xué)平臺，我們就8條途徑及其相關(guān)的41條子途徑中的生物化學(xué)物調(diào)查了來自80位受試者的血漿樣品并且測量了總計575種結(jié)構(gòu)已知的代謝物。發(fā)現(xiàn)各個代謝物在80位受試者之間顯示出明顯的變異范圍。以這個隊列總體上健康為基礎(chǔ)，我們假設(shè)對于任何給定的代謝物，隊列中其四分位距值可以代表健康代謝狀態(tài)的動態(tài)范圍。對于每位受試者，我們應(yīng)用統(tǒng)計分析以鑒定水平顯著偏離群體四分位距的代謝物(離群值)，這可能指示確保進一步調(diào)查的代謝異常。圖18是與每位受試者相關(guān)的代謝物離群值總數(shù)的排序。我們進一步檢查了與該離群值共有相同化學(xué)途徑和生物學(xué)功能的代謝物。這些分析導(dǎo)致用生物化學(xué)特征標識鑒定各種受試者，這些生物化學(xué)特征標識為疾病狀況的早期指示提供深入了解。

A.對醋氨酚所致毒性的敏感性。

醋氨酚過量用藥是急性肝衰竭的主導(dǎo)原因。在肝臟中，醋氨酚轉(zhuǎn)化成損耗細胞谷胱甘肽(GSH)的反應(yīng)性代謝物，因此導(dǎo)致氧化應(yīng)激和細胞死亡。歸因于醋氨酚頻繁和長期用于疼痛和發(fā)熱，鑒定面臨風(fēng)險的群體可能改善各個患者的治療選項并防止不良臨床后果。在這個隊列中，最高水平的醋氨酚代謝物在受試者3958和受試者3976中檢出(圖19)。受試者3976還顯示初級膽汁酸水平升高(圖19)，提示肝功能受損。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大鼠中升高的血漿初級膽汁酸是藥物所致肝損傷的早期生物標記物(Yamazaki,M.等人,Perturbation of bile acid homeostasis is an early pathogenesis event of drug induced liver injury in rats.Toxicol Appl Pharmacol 268,79-89(2013))。巧合地，受試者3976也在這個隊列中顯示出最低的谷胱甘肽(圖19)。相反，受試者3958顯示除了?；悄懰猁}升高以外，膽汁酸水平正常，。受試者3958還具有升高的谷胱甘肽(圖19)。總體上，這些觀察結(jié)果可以表明，受試者3976對醋氨酚所致肝損傷敏感，而受試者3958可以良好耐受醋氨酚。這可能涉及其細胞響應(yīng)于醋氨酚而維持谷胱甘肽水平的能力。

B.糖尿病的早期指示。

代謝性疾病的早期標志之一是線粒體功能障礙。源自關(guān)鍵線粒體功能如能量穩(wěn)態(tài)和氧化還原平衡的眾多生物化學(xué)途徑可以輕易地在代謝組學(xué)數(shù)據(jù)中觀察到。另外，與胰島素抵抗和II型糖尿病的關(guān)系已知的代謝物，包括α-羥丁酸鹽(α-HB)(Ferrannini,E.等人,Early metabolic markers of the development of dysglycemia and type 2 diabetes and their physiological significance.Diabetes 62,1730-1737(2013))、1,5-失水葡萄糖醇(1,5-AG)(Yamanouchi,T.等人,Clinical usefulness of serum 1,5-anhydroglucitol in monitoring glycaemic control.Lancet 347,1514-1518(1996))、支鏈氨基酸(BCAAs)(Newgard,C.B.等人,A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans and contributes to insulin resistance.Cell Metab 9,311-326(2009))和甘氨酸(Perseghin,G.,Ghosh,S.,Gerow,K.&Shulman,G.I.Metabolic defects in lean nondiabetic offspring of NIDDM parents:a cross-sectional study.Diabetes 46,1001-1009(1997)),可以為疾病狀況提供深入了解。受試者3902顯示α-HB升高、1,5-AG減少、甘氨酸減少和BCAA略微升高(圖20)。此外，葡萄糖和3-羥丁酸鹽(脂肪酸β-氧化和BCAA分解代謝的產(chǎn)物)提示與糖酵解瓦解和脂解作用增加一致的能量代謝改變(圖20)。總體上，這些生物化學(xué)特征標識提示了糖尿病的早期指示。受試者3926和3923顯示相似的特征標識，盡管更難以察覺(圖20)。

C.肝功能障礙。

初級膽汁酸(甘氨膽酸鹽、甘氨鵝脫氧膽酸鹽、?；悄懰猁}和?；蛆Z脫氧膽酸鹽)在肝臟中合成，存儲在膽囊中并且隨后釋放入消化道供消化用(圖21)。在回腸中，膽汁酸由腸肝循環(huán)主動運輸以便由肝臟重吸收。在健康狀態(tài)下，肝臟非常高效地從循環(huán)移除膽汁酸，但是已知肝病升高體循環(huán)中的總膽汁酸水平(Barnes,S.,Gallo,G.A.,Trash,D.B.和Morris,J.S.Diagnositic value of serum bile acid estimations in liver disease.J Clin Pathol 28,506-509(1975))。在受試者3917和3952中，初級膽汁酸大幅度升高(圖21)，提示這兩位受試者可能具有受損的肝功能。

D.代謝性疾病

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量反映能量利用、儲存和線粒體功能的代謝物。測量的代謝物是1,5-失水葡萄糖醇(1,5AG)、1-亞油酰甘油磷酸膽堿(18:2n6，LGCP)、2-羥丁酸鹽(AHB)、3-羥丁酸鹽(BHBA)、3-羥異丁酸鹽、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、丙氨酸、果糖、葡萄糖、谷氨酸鹽、甘氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、甘露糖、油酸鹽(18:1n9)、棕櫚酰肉堿、苯丙氨酸、絲氨酸、酪氨酸和纈氨酸。分析性量值用來生成代謝性疾病風(fēng)險評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

E.心血管功能

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示心血管健康的代謝物。測量的代謝物是腺苷、壬二酸鹽、膽固醇、肌酐、十二烷二酸鹽、十六烷二酸鹽、組氨酸、十八烷二酸鹽、苯丙氨酸、癸二酸鹽、十四烷二酸鹽和尿酸鹽。分析性量值用來生成心血管疾病風(fēng)險評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

F.腎功能

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示腎過濾狀態(tài)的代謝物。測量的代謝物是3-吲哚酚硫酸鹽、3-甲基組氨酸、4-乙酰氨基丁酸鹽、阿糖醇、C-糖基色氨酸、肌酐、赤蘚糖醇、吲哚乙酸鹽、犬尿氨酸、烯膽甾烷醇、肌醇(myo-inositol)、N2,N2-二甲基鳥苷、N-乙酰丙氨酸、N-乙酰絲氨酸、N-乙酰蘇氨酸、N-甲酰甲硫氨酸、苯乙酰谷氨酰胺、假尿苷、琥珀酰肉堿、反-4-羥脯氨酸、色氨酸和脲。分析性量值用來生成腎功能評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

G.肺功能

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示肺功能的代謝物。測量的代謝物是3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙酸鹽、3-苯基丙酸鹽(氫化肉桂酸鹽)、α-生育酚、天冬酰胺、苯甲酸鹽、膽紅素(Z,Z)、丁酰肉堿、γ-谷氨酰纈氨酸、甘油酸鹽、甘氨酸、吲哚丙酸鹽、N-乙酰甘氨酸、脯氨酸、假尿苷、吡哆酸鹽(pyridoxate)、絲氨酸、琥珀酰肉堿和蘇糖酸鹽。分析性量值用來生成肺功能風(fēng)險評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

H.炎癥

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示炎癥的代謝物。測量的代謝物是13-HODE+9-HODE、花生四烯酸鹽(20:4n6)、皮質(zhì)醇、二十二碳六烯酸鹽(DHA、22:6n3)、二十碳五烯酸鹽(EPA、20:5n3)、犬尿酸鹽、犬尿氨酸和喹啉酸鹽(quinolinate)。分析性量值用來生成炎癥評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

I.激素平衡

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示激素平衡的代謝物。測量的代謝物是孕烯醇酮硫酸鹽、21-羥孕烯醇酮單硫酸鹽、21-羥孕烯醇酮二硫酸鹽、5-孕烯-3b,17-二醇-20-酮3-硫酸鹽、5α-孕烷-3β,20α-二醇單硫酸鹽、5α-孕烷-3β,20α-二醇二硫酸鹽、孕烷二醇-3-葡糖苷酸、皮質(zhì)醇、皮質(zhì)酮、11-脫氫皮質(zhì)酮、可的松、硫酸脫氫表雄酮(DHEA-S)、3-16α-羥DHEA硫酸鹽、表雄酮硫酸鹽、雄酮硫酸鹽、5α-雄烷-3α,17α-二醇單硫酸鹽、5α-雄烷-3α,17α-二醇二硫酸鹽、本膽烷醇酮葡糖苷酸、11-酮本膽烷醇酮葡糖苷酸、4-雄甾烯-3β,17β-二醇單硫酸鹽、4-雄甾烯-3β,17β-二醇二硫酸鹽、睪酮硫酸鹽、5α-雄烷-3α,17β-二醇單硫酸鹽、5α-雄烷-3α,17β-二醇二硫酸鹽、5α-雄烷-3β,17β-二醇單硫酸鹽、5α-雄烷-3β,17β-二醇二硫酸鹽、雌酚酮3-硫酸鹽和甲狀腺素。分析性量值用來生成激素平衡評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

J.氧化應(yīng)激

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示氧化應(yīng)激的代謝物。這些代謝物給出氧化應(yīng)激狀態(tài)和對抗活性氧狀態(tài)的能力的指示。低水平的抗氧化物質(zhì)和高水平的末端電子受體與增加的氧化應(yīng)激相關(guān)。測量的代謝物是13-HODE+9-HODE、5-氧代脯氨酸、尿囊素、α-生育酚、鵝肌肽、膽紅素(Z,Z)、膽綠素、氧化型cys-gly、半胱氨酸-谷胱甘肽二硫化物、半胱氨酸、γ-生育酚、次黃嘌呤、甲硫氨酸砜、甲硫氨酸亞砜、蘇糖酸鹽和尿酸鹽。分析性量值用來生成氧化應(yīng)激評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

K.線粒體功能

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示線粒體功能的代謝物。測量的代謝物是同型瓜氨酸、亮氨酸、4-甲基-2-氧代戊酸鹽、異戊酸鹽、異戊酰甘氨酸、異戊酰肉堿、β-羥異戊酸鹽、β-羥異戊酰肉堿、α-羥異戊酰肉堿、3-甲基戊烯二酸鹽、α-羥異戊酸鹽、甲基琥珀酸鹽、異亮氨酸、3-甲基-2-氧代戊酸鹽、2-甲基丁酰肉堿(C5)、甲基巴豆酰肉堿、甲基巴豆酰甘氨酸、2-羥-3-甲基戊酸鹽、3-羥-2-乙基丙酸鹽、乙基丙二酸鹽、纈氨酸、3-甲基-2-氧代丁酸鹽、異丁酰肉堿、異丁酰甘氨酸、3-羥異丁酸鹽、α-羥異己酸鹽、壬二酸鹽、癸二酸鹽、十二烷二酸鹽、十四烷二酸鹽、十六烷二酸鹽、十八烷二酸鹽、甲酰甲硫氨酸、丙氨酸、乳酸鹽、檸檬酸鹽、α-酮戊二酸鹽、琥珀酰肉堿、琥珀酸鹽、延胡索酸鹽、蘋果酸鹽、棕櫚酰肉堿、硬脂酰肉堿、油酰肉堿和BHBA。分析性量值用來生成線粒體功能評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

L.應(yīng)激特征

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示應(yīng)激反應(yīng)的代謝物。測量的代謝物是皮質(zhì)醇、可的松、葡萄糖和甲狀腺素。分析性量值用來生成應(yīng)激評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

M.代謝性衰老

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示代謝性衰老的代謝物。測量的代謝物是3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙酸鹽、C-糖基色氨酸、檸檬酸鹽、瓜氨酸、肌酐、硫酸脫氫表雄酮(DHEA-S)、二十碳五烯酸鹽(EPA、20:5n3)、赤蘚糖醇、葡萄糖、谷氨酸鹽、甘氨酸、亮氨酸、肌醇、棕櫚油酰鞘磷脂、對甲酚硫酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺和假尿苷。分析性量值用來生成代謝年齡評分(分數(shù)0–100)，其中該值顯示受試者的代謝年齡，相對于生理年齡給出總體代謝健康的指示。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

N.微生物菌群平衡

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示可以用來確定微生物菌群(microbiome)平衡的微生物菌群活性的代謝物。測量的代謝物是3-(3-羥苯基)丙酸鹽、3-(4-羥苯基)乳酸鹽、3-(4-羥苯基)丙酸鹽、3-(3-(磺基氧)苯基)丙酸、3-羥馬尿酸鹽、3-吲哚酚硫酸鹽、3-苯基丙酸鹽(氫化肉桂酸鹽)、4-乙基苯基硫酸鹽、4-羥馬尿酸鹽、4-羥苯基丙酮酸鹽、4-乙烯基苯酚硫酸鹽、5-羥吲哚乙酸鹽、鵝脫氧膽酸鹽、膽酸鹽、脫氧膽酸鹽、甘氨膽烯酸硫酸鹽、甘氨脫氧膽酸鹽、甘氨膽酸鹽、甘氨石膽酸鹽、甘氨石膽酸硫酸鹽、甘氨熊脫氧膽酸鹽、馬尿酸鹽、豬脫氧膽酸鹽、吲哚乙酸鹽、吲哚乙?；劝滨０贰⑦胚岫∷猁}、吲哚乳酸鹽(indolelacte)、吲哚丙酸鹽、對甲酚硫酸鹽、鄰甲酚硫酸鹽(o-creosol sulfate)、對甲酚-葡糖苷酸、苯酚硫酸鹽、苯乙酸鹽、苯乙酰谷氨酰胺(phenylacetylgutamine)、苯基乳酸鹽(PLA)、?；悄懰崃蛩猁}(taurocholenate sulfate)、?；敲撗跄懰猁}、牛磺石膽酸3-硫酸鹽、牛磺熊脫氧膽酸鹽和熊脫氧膽酸鹽。分析性量值用來生成微生物菌群特征評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

O.常量營養(yǎng)素平衡

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示常量營養(yǎng)素平衡的代謝物。測量的代謝物是組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸鹽、半胱氨酸、谷氨酸鹽、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、膽堿、亞麻酸鹽[α或γ；(18:3n3或6)]和亞油酸鹽(18:2n6)。分析性量值用來生成常量營養(yǎng)素平衡評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

P.空氣污染暴露

在來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量指示暴露于空氣污染的代謝物。測量的代謝物是α-生育酚、天冬酰胺、苯甲酸鹽、甘油酸鹽、甘氨酸、N-乙酰甘氨酸、絲氨酸和蘇糖酸鹽。分析性量值用來生成空氣污染評分(分數(shù)0–100)。報告中總結(jié)這項分析的結(jié)果。圖23中顯示示例報告。

Q.藥物/異型生物質(zhì)

使用本文所述方法檢出藥物并且報告了來自受試者的生物樣品(血漿、尿)中測量的水平。使用本文所述方法還檢出其他異型生物質(zhì)并且也報告了來自受試者的生物樣品中測量的水平(如存在的情況下)。

實施例7：基于一種或多種異常小分子的疾病或病癥特異性預(yù)示性復(fù)合評分

每種樣品中檢出的一種或多種異常小分子的測量值可以用于一個或多個數(shù)學(xué)(統(tǒng)計)模型中以生成疾病或病癥特異性預(yù)示性復(fù)合評分。這種評分可用于促進自動確定從中采集樣品的個體受試者的疾病狀態(tài)。在一個實施例中，基于對異常小分子獲得的Z-評分，使用回歸算法如下生成復(fù)合評分：為了獲得復(fù)合評分，對組合中p-代謝物，設(shè)coef1*(代謝物1的Z-評分)+coef2*(代謝物2的Z-評分)+…+coefp*(代謝物p的Z-評分)，其中對于納入復(fù)合評分的每種小分子，coef1意指“系數(shù)1”，coef2意指“系數(shù)2”等。來自200位患者的數(shù)據(jù)用來確定針對多種不同疾病或病癥生成疾病或病癥特異性復(fù)合評分的系數(shù)。使用上述回歸算法，以針對相關(guān)異常小分子獲得的Z-評分為基礎(chǔ)的疾病或病癥預(yù)示性復(fù)合評定方法已經(jīng)迄今開發(fā)用于超過30種疾病。在基于來自患者組的數(shù)據(jù)確定各系數(shù)后，這些系數(shù)可以用于針對額外的個體患者和針對額外的患者組生成疾病或病癥特異性復(fù)合評分。表4中展示這些復(fù)合評定方法。對于一些疾病或病癥，衍生兩種評定方法。在這些疾病或病癥中，“罕見”代謝物屬于評分方法中納入的異常小分子并且這些“罕見”小分子可能在錨點樣品集合中檢不出。在這類疾病或病癥中，開發(fā)了第二種評定方法，所述評定方法不納入“罕見”小分子并且允許通過使用錨點樣品，將樣品集合與先前樣品比較。下文例舉用于兩個不同疾病的復(fù)合評定方法的結(jié)果供非限制說明。

表4.用于輔助診斷疾病的復(fù)合評定方法

在一個實施例中，生物化學(xué)物3-羥異戊酸鹽、異戊酰肉堿、異戊酰甘氨酸和異戊酸鹽用來生成輔助診斷受試者中異戊酸血癥的復(fù)合評分?；谝韵略u定方法，對該隊列的200位受試者中兩位受試者獲得的復(fù)合評分：0.22*(異戊酸鹽的Z-評分)+0.26*(異戊酰肉堿的Z-評分)+0.36*(異戊酰甘氨酸的Z-評分)–0.15*(β-羥異戊酸鹽的Z-評分)預(yù)測了異戊酸血癥。在圖24的預(yù)測結(jié)果的圖形說明中展示了與未患有異戊酸血癥的受試者相比，對兩位個體計算的復(fù)合評分。使用所描述的預(yù)示性評定方法，兩位異戊酸血癥患者(由黑色方塊顯示)可以與隊列的其余者區(qū)分。

在另一個實施例中，生物化學(xué)物N6-乙酰賴氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、賴氨酸、精氨酸和鳥氨酸用來生成輔助診斷受試者中賴氨酸尿性蛋白不耐癥的復(fù)合評分。基于以下評定方法對該隊列中200位受試者的兩位所獲得的復(fù)合評分：0.2*(N6-乙酰賴氨酸的Z-評分)+0.2*(谷氨酰胺的Z-評分)+0.2*(天冬酰胺的Z-評分)–0.2*(賴氨酸的Z-評分)–0.1*(精氨酸的Z-評分)–0.1*(鳥氨酸的Z-評分)預(yù)測出賴氨酸尿性蛋白不耐癥。在圖25的預(yù)測結(jié)果的圖形說明中展示了與未患有賴氨酸尿性蛋白不耐癥的受試者相比，對兩位個體計算的復(fù)合評分。使用所描述的預(yù)示性評定方法，兩位賴氨酸尿性蛋白不耐癥患者(由黑色方塊顯示)可以與隊列的其余者區(qū)分。

實施例8：未具名的小分子的分析表征

樣品從如實施例2中所述的患者隊列采集。提取代謝物并且通過添加450μl甲醇從樣品(100μl)中沉淀蛋白質(zhì)。利用兩種獨立的UPLC方法，一個在酸性條件下進行并且另一種在堿性條件下進行。沉淀的提取物分成四個等分試樣并在氮氣下并且隨后在真空中干燥。一個等分試樣于水中的50μl 0.1％甲酸內(nèi)(用于酸性方法)復(fù)溶，并且另一個等分試樣于水中的50μl pH 8的6.5mM碳酸氫銨內(nèi)(用于堿性方法)復(fù)溶。

兩種方法均利用在使用Acquity UPLC系統(tǒng)的2.1mm x 100mm Acquity 1.7um C18 BEH柱(Waters Corp.,Milford,MA,USA)上進行的色譜。對于酸性方法，流量350μL/分鐘的流動相使用溶劑A：水中的0.1％甲酸，和溶劑B：甲醇中的0.1％甲酸(梯度特征：4分鐘內(nèi)0％B至70％B、0.5分鐘內(nèi)70％至98％B、0.9分鐘的98％B)。使用溶劑A：水中的6.5mM pH8碳酸氫銨，和溶劑B：95/5甲醇/水中的6.5mM碳酸氫銨(梯度特征：4分鐘內(nèi)0％B至70％B、0.5分鐘內(nèi)70％至98％B、0.9分鐘的98％B)，按流量350μL/分鐘梯度洗脫堿性方法加工的樣品等分試樣。

使用OrbiElite質(zhì)譜儀(MS)(ThermoFisher Corporation)，使用加熱電噴霧電離法(HESI)，分析樣品洗脫物。使用加熱到40℃的分別的酸/堿基專用柱，在獨立進樣中，酸性方法監(jiān)測正離子并且堿性方法監(jiān)測負離子。采用正離子注射和負離子注射分別為80和75(任意單位)的鞘氣流量和負離子注射和正離子注射分別為15和12(任意單位)的輔助氣流量，將MS接口毛細管維持在350℃、將源加熱器維持在430℃。正離子進樣和負離子進樣的噴霧電壓分別是4.0kV和3.0kV。儀器掃描80-1000m/z并且在高分辨率精確質(zhì)量MS掃描(分辨率30,000)和單位質(zhì)量分辨率MS/MS掃描之間交替。掃描速度是大約6次掃描/秒(3MS和3MS/MS掃描)。正負離子進樣的MS/MS歸一化碰撞能量分別設(shè)定至28和32，并且活化Q為0.25，并且活化時間為30毫秒，其中兩種進樣的分離窗口均為3m/z。使用動態(tài)排除法采集MS/MS掃描，排除時間為3.5秒。將同位素標記的化合物內(nèi)標(spiked)入每份樣品并用來評估儀器性能和適用性，包括試驗過程期間(通常20小時)的保留時間、質(zhì)量和靈敏度穩(wěn)定性。此外，每8次進樣分析由來自全部樣品的匯集等分試樣組成的質(zhì)量控制樣品，以確保技術(shù)重現(xiàn)性。

將使用MS峰檢測用標準行業(yè)方案的軟件用于MS峰的檢測和積分。簡而言之，提取的離子色譜圖依據(jù)質(zhì)量在給定的范圍內(nèi)分檔，測定基線噪聲，計算峰面積、并且用戶限定的多種峰閾值應(yīng)用于檢出的MS峰，所述峰閾值包括最小高度、信噪比、寬度、對稱性和面積。通過上述閾值標準的MS峰組裝成列表，所述列表隨后插入用于存儲和進一步分析的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。最后，為了便利觀察以類似方式保留的離子特征，將各個MS峰基于峰頂點保留時間分組。使用保留指數(shù)(RI)，全部樣品均基于標志物在整個色譜圖內(nèi)出現(xiàn)的保留時間(RT)標志物對齊。樣品組分的保留指數(shù)是通過插值法(通常對數(shù)插值法)獲得的數(shù)值，所述數(shù)值使樣品組分的修正保留體積(時間)或保留系數(shù)與樣品組的峰之前和之后洗脫的兩種標準物的修正保留體積(時間)相關(guān)。

所生成的數(shù)據(jù)針對特別生成用于每種方法的化學(xué)文庫進行檢索(例如UPLC正離子數(shù)據(jù)針對UPLC正離子模式特異的文庫檢索)。生物化學(xué)鑒定基于三個標準：在擬議鑒定的75RI單位(或大約5秒)內(nèi)的保留指數(shù)、在0.4m/z內(nèi)的與文庫的實驗性前體質(zhì)量匹配、以及MS/MS正向評分和反向評分。MS/MS評分基于實驗性波譜中存在的離子與文庫特征中存在的離子的比較。通過軟件程序進行生物化學(xué)鑒定，并且計算機生成的鑒定結(jié)果由人類分析者驗證。

計算機軟件在一組進樣之間及在指定色譜時間窗口期內(nèi)檢查不歸屬于任何文庫項(library entry)的全部離子。通過使離子在多次進樣之間相關(guān)，生物化學(xué)物的天然生物學(xué)變異用來鑒定尚未作為一項文庫組成部分而納入的可能的新的可靠生物化學(xué)物。將沒有文庫匹配、但基于這種生物化學(xué)物波譜樣式的反復(fù)出現(xiàn)的性質(zhì)而被確定是可靠生物化學(xué)物的的任何生物化學(xué)物添加至文庫，從而雖然未具名，但可以在當(dāng)前和未來研究中追蹤該生物化學(xué)物。因此，雖然未鑒定該生物化學(xué)物(因為文庫中不可獲得真實化學(xué)標準物)，但是指示了從分析方法獲得的生物化學(xué)物的特性或特征，而無需指示該生物化學(xué)物(稱作未具名的生物化學(xué)物)的具體化學(xué)組成或結(jié)構(gòu)。

下表5包括在上表2中列出的每種未具名的代謝物的分析性特征。對于列出每種的生物標記物代謝物，表5包括用來指代代謝物的標示符(標示符)、用來鑒定可靠標準物數(shù)據(jù)庫的化學(xué)文庫中代謝物的編碼(CompID)、保留時間(RT)、保留指數(shù)(RI)、定量質(zhì)量(質(zhì)量)、和使用上文所述分析方法獲得的極性?！百|(zhì)量”指化合物定量中使用的母離子的C12同位素的質(zhì)量。在第3欄(平臺)中指示用于定量的分析方法；“202”表示使用針對酸性物質(zhì)優(yōu)化的方法的LC-MS/MSⁿ并且“203”表示針對堿性物質(zhì)優(yōu)化的LC-MS/MSⁿ?！皹O性”指示作為正(+)或負(-)的定量性離子的極性。

表5–未具名的小分子的分析特征