CN106460062A - 用于scd、crt、crt‑d或sca治疗识别和/或选择的方法和组合物 - Google Patents

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Abstract

本文提供适用于评定心因性猝死(SCD)、心跳骤停(SCA)、心室性心律失常(VA)或心力衰竭(HF)的危险的组合物、多核苷酸、探针、试剂盒、方法、计算机***、治疗方法和遗传标记。本发明的组合物、多核苷酸、探针、试剂盒、方法、计算机***、治疗方法和遗传标记可基于评定一种或多种与心因性猝死(SCD)、心跳骤停(SCA)、心室性心律失常(VA)或心力衰竭(HF)中的任一种相关的单核苷酸多态性(SNP)的存在，向可用ICD或CRT‑D治疗的那些患者提供患者选择，并且可指示用特定药物(如β‑阻滞剂)进行治疗。

Description

用于SCD、CRT、CRT-D或SCA治疗识别和/或选择的方法和组 合物
序列表的参考
本申请包含以电子文本文件的形式提交的序列表。序列表中所含的信息在此以引用的方式并入本文中。
背景技术
几种类型的植入式电子心脏装置可用于治疗心跳骤停(Sudden Cardiac Arrest，SCA)、心因性猝死(Sudden Cardiac Death，SCD)或心力衰竭(Heart Failure，HF)中的任一种：植入式心律转复除颤器(Implantable Cardioverter Defibrillator，ICD)、心脏再同步治疗(Cardiac Resynchronization Therapy，CRT)起搏器或包括除颤技术的组合CRT起搏器(CRT-D)。ICD和CRT-D装置可提高存活率，因为它们对心跳骤停(SCA)或心因性猝死(SCD)风险高的患者可有效进行一级和二级预防，并且可有效终止危及生命的心室性心动过速心律失常，如心室性心博过速(ventricular tachycardia，VT)和心室颤动(ventricular fibrillation，VF)。对于许多患者来说，ICD指示各种心脏相关性疾病，包括心肌梗塞、缺血性心脏病、冠状动脉疾病、遗传性或获得性心肌病和心力衰竭。CRT和CRT-D装置有效治疗患有心力衰竭(HF)和/或左心室收缩性功能障碍(left ventricularsystolic dysfunction，LVSD)的患者，并可减少再住院，并且提高这些患者群的功能状态和生活品质。
心室性心博过速(VT)、心室颤动(VF)和SCA/SCD也可通过使用药理学疗法来抑制或治疗。这些药理学疗法通常被称作抗心律失常药(anti-arrhythmic drugs，AAD)并且基于作用机制进一步被细分(例如，I类、II类和III类)。AAD可单独使用或与ICD或CRT-D组合使用。尽管此类疗法有效用于SCA、SCD、HF或阻滞预防，但是由于缺少识别易感患者的SCD、SCA或HF风险的可靠方法，因此可受益于这些疗法的许多患者不接受指定装置或药物。已经提出左心室功能、临床共同罹病率、QRS持续时间和各种电生理检验方法作为筛选潜在心律失常死亡风险高的患者的标准。然而，风险分层仍不能令人满意，因为其主要使用单一临床标记(即左心室射血分数)来进行。这个标记不仅对于识别当前指定ICD患者是不完美的，而且它不包括在其他方面无症状的处于猝死风险的大部分人群。
可受益于ICD或CRT-D但不是当前指定的许多患者可基于其遗传倾向性而被识别。观测研究表明可存在对于心因性猝死的风险的独立遗传学贡献。然而，传统的离子通道基因的探索和全基因组关联研究(genome-wide association studies，GWAS)已经仅识别小部分的SCD的遗传学贡献。此外，并不存在对于单独一种或多种包括关于快速性心律失常事件的信息的诊断遗传标记或与遗传标记结合的组合的平台。
存在对处于SCA、SCD或HF中的任一种的风险的患者的风险分层的遗传学根据的需要。还存在对于如本文中识别的用于识别可受益于单独ICD和CRT-D装置或与药物治疗组合的患者的遗传标记、试剂盒和方法、电子计算机方法的需要。
发明内容
适用于评定心因性猝死(SCD)、心跳骤停(SCA)和心力衰竭(HF)的风险的组合物、多核苷酸、探针、试剂盒、方法、计算机***和遗传标记是本文所提供的。本发明的组合物、多核苷酸、探针、试剂盒、方法、计算机***和遗传标记可基于评定一种或多种与心室性心律失常(VA)、心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)或心力衰竭(HF)中的任一种相关的单核苷酸多态性(SNP)的存在提供对于可用ICD或CRT-D治疗的那些患者的患者选择。在任何实施例中，可针对包含于在SEQ ID NO.1-2中的核苷酸序列中的任一个中的SNP评定遗传样本。在任何实施例中，一种或多种与使用抗心律失常药(AAD)治疗处于心室性心律失常(VA)、心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)或心力衰竭(HF)的风险的患者相关的单核苷酸多态性(SNP)的***包含具有用算法编程的计算机处理器和与编程的处理器通信的一种或多种遗传学数据库的计算机***。在任何实施例中，编程的计算机处理器可用于针对所描述的病况或治疗中的任一个诊断患者，和/或对于在包含于获自患者和/或获自一种或多种遗传学数据库的一种或多种遗传样本中的DNA中所检测的一种或多种已知SNP推算p值。
本发明的第一方面涉及用于用抗心律失常药(AAD)治疗患者的经分离核酸分子，其中患者患有心室性心律失常(VA)、心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)或心力衰竭(HF)。患者可具有包含于在SEQ ID NO.1-2中的核苷酸序列中的任一个中的单核苷酸多态性(SNP)。经分离核酸可重叠在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的多态位置。
本发明的第二方面涉及用于使用其中的遗传标记评定VA、SCD、SCA或HF的风险的诊断试剂盒和方法，提供具有至少一种用于评定一种或多种与VA、心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)或心力衰竭(HF)中的任一种相关的单核苷酸多态性(SNP)在遗传样本中的存在的探针，其中SNP包含于在SEQ ID NO.1-2中的核苷酸序列中的任一种中。
本发明的第三方面涉及用于用抗心律失常药(AAD)或生物治疗治疗患有VA、心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)或心力衰竭(HF)的患者的伴随诊断，其中SNP包含于在本发明所涵盖的SEQ ID NO.1-2中的核苷酸序列中的任一个中。
本发明的第四方面涉及使用诊断试剂盒和方法辨别具有对VA、SCD、SCA或HF增加的易感性的患者的方法，还提供包括各种DNA微阵列、通过单独或与其它标记组合使用遗传标记的电子计算机方法，其中至少一种探针用于评定一种或多种与VA、心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)或心力衰竭(HF)中的任一种相关的单核苷酸多态性(SNP)在遗传样本中的存在，其中SNP包含于在SEQ ID NO.1-2中的核苷酸序列中的任一个中。
DNA微阵列可为原位合成的寡核苷酸、点样材料的随机或非随机组装的基于珠粒的阵列和机械组装阵列，其中材料可为寡核苷酸、cDNA克隆或聚合酶链反应(PCR)扩增子。
具体地说，提供一种用于检测在遗传样本中一种或多种VA、SCA、SCD或HF相关的多态性的诊断试剂盒，其具有至少一种用于评定在SEQ ID NO.1-2中的任一个中单核苷酸多态性(SNP)存在的探针。还提供一种用于检测在遗传样本中一种或多种SCA、SCD或HF相关的多态性的DNA微阵列，其由至少一种用于评定在SEQ ID NO.1-2中的任一个中单核苷酸多态性(SNP)的存在的探针制成。
本发明的第一方面、第二方面、第三方面和第四方面涵盖一种用于检测一种或多种与可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF相关的单核苷酸多态性(SNP)的诊断试剂盒，其包含至少一种探针，其用于评定所述一种或多种SNP在遗传样本中的存在，SNP选自以下序列中的任一个：
由本发明的第一方面、第二方面、第三方面和第四方面所涵盖的是包含对于主要或次要等位基因足以识别具有选自SEQ ID NO.1-2中的任一个的单核苷酸多态性(SNP)的核苷酸序列的任何长度的互补序列的多核苷酸，其中互补序列的长度在约12至101个核苷酸之间，侧接在5'或3'侧上的多态位置，并且重叠在SEQ ID NO.1-2中的任一个中表示SNP的多态位置。具体来说，核苷酸长度可用n描述下限，并且用(n+i)描述上限，对于和举例来说，经分离核苷酸或其互补序列对于n＝12，对于每个长度可为约12到13个核苷酸，或约12到14、12到15、12到17、12到18、…、12到99、12到100、12到101，只要重叠在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的多态位置。类似地，经分离核苷酸或其互补序列的长度可为约15至101、17至101、19至101、21至101、24至101、26至101个核苷酸，或长度为15至50、17至50、19至50、21至50、24至50、26至50个核苷酸，等。主要或次要等位基因均可探测。
在本发明的第一方面、第二方面、第三方面或第四方面中的任一个中，SNP可为双等位的或多等位的。互补序列可为等位基因特异性探针或引物。
优选的引物长度可为25至35、18至30、17至24、15至101、17至101、19至101、21至101、24至101、26至101、15至50、17至50、19至50、21至50、24至50和26至50个核苷酸。优选的长度为52个核苷酸，其中多态性在位置26或27处。进一步涵盖包含体现于SEQ ID NO.1-2中的任一个或其互补序列的SNP、重叠多态位置的扩增的核苷酸，其中扩增的核苷酸的长度在12和101个碱基对之间，用n描述下限并且用(n+i)描述上限，对于和在经分离核苷酸中的核苷酸和其互补序列的数量的下限可在来自SEQ ID NO.1-2中的任一个中的位置26至28的约12个碱基对范围内，以使得多态位置通过单个碱基对至足以充分识别或产生杂交的任何数目的碱基对侧接在5′和3′侧上，所述碱基对侧接SNP的5′和3′侧。核苷酸的下限可为约12至101个碱基对，用n描述下限并且用(n+i)描述上限，对于和最佳的长度可由本领域普通技术人员确定。由本领域普通技术人员确定的最佳长度可超出101个碱基对也是可以理解的。
在本发明的第一方面、第二方面、第三方面或第四方面中的任一个中，探针可由电学、荧光或放射性装置检测。扩增的DNA样本可用可检测标记来标记。探针可固定到固体载体。杂交的存在可通过光谱学、光化学、生物化学、免疫化学、电学、光学和化学装置中的任一个检测可检测标记在固体载体上的位置来确定。
在本发明的第一方面、第二方面、第三方面或第四方面中的任一个中，SNP可包含GNAS基因的亚单元C393T的TT基因型和GNAS基因的亚单元C2273T的TT基因型中的至少一种。
本发明的第五方面涵盖一种用于检测一种或多种与可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF相关的单核苷酸多态性(SNP)的***，其包含具有用MACH算法编程的计算机处理器和与编程的处理器通信的一种或多种遗传学数据库的计算机***，其中编程的计算机处理器用于对于在包含于获自患者和/或获自一种或多种遗传学数据库的一种或多种遗传样本中的DNA中所检测的一种或多种已知SNP推算p值，并且其中低的p值指示与可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF的关联。
本发明的第六方面涵盖一种适用于预测可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF的经分离核酸分子，其包含具有单核苷酸多态性(SNP)的核苷酸序列。
本发明的第七方面涵盖一种辨别一个或多个患者为具有对可用CRT-D或ICD治疗的SCA、SCD或HF的增加或减小的易感性的方法，其包含以下步骤：对于在包含于获自患者和/或获自一种或多种遗传学数据库的一种或多种遗传样本中的DNA中所检测的一种或多种已知SNP推算p值，并且其中低于对于多重比较(即，Bonferroni校正)可控制的α的阈值(即，α＝0.05或0.01)的p值指示对可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF的增加的易感性。
本发明的第八方面涵盖一种检测与可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA SCD或HF相关的多态性的方法，其包含以下步骤：从生物样本提取遗传材料并且筛选所述遗传材料用于在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的至少一种单核苷酸多态性(SNP)。
本发明的第九方面涵盖一种辨别一个或多个患者为具有对可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF的增加或减小的易感性的方法，其包含以下步骤：确定在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的至少一种单核苷酸多态性(SNP)在获自所述一个或多个患者的核酸样本中的存在或不存在并且基于所述确定评定对SCA的易感性。
本发明的第十方面涵盖一种适用于预测可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF的多核苷酸，其包含具有在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的多态位置处的单核苷酸多态性(SNP)的核苷酸序列。
本发明的第十一方面涵盖一种扩增的多核苷酸，其包含选自SEQ ID NO.1-2或其互补序列的单核苷酸多态性(SNP)。本发明涵盖一种用于确定一种或多种与可用CRT-D或ICD治疗的VA、SCA、SCD或HF相关的多态性在遗传样本中存在或不存在的DNA微阵列，其包含至少一种用于检测在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的单核苷酸多态性(SNP)的探针。
本发明的第十二方面涵盖一种确定一个或多个具有对VA、SCA、SCD或HF的增加或减小的易感性的患者的风险得分的方法，其中确定在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的至少一种单核苷酸多态性(SNP)在获自所述一个或多个患者的核酸样本中的存在或不存在，并且然后确定次要等位基因的数量，且然后基于所述确定评定对SCA的增加或减小的易感性。本发明还涵盖一种基于SEQ ID NO.1-2在获自所述一个或多个患者的核酸样本中的单倍型嵌段内是否处于高连锁不平衡来确定一个或多个具有对VA、SCA、SCD或HF的增加或减小的易感性的患者的风险得分的方法。
本发明的第十三方面涵盖用于识别和/或治疗对于β-阻滞剂不是最佳候选且可具有较高风险的CRT无响应的患者的方法。本领域的技术人员将认识到存在于个体核酸中的一个或若干种SNP标记中的核苷酸的分析可通过能够确定存在于多态位点处的核苷酸的任何方法或技术完成。本领域的技术人员还应了解存在于SNP标记中的核苷酸可从任一核酸链或两条链确定。
除非另外限定，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。本文描述了用于本发明的方法和材料；还可使用本领域中已知其它合适的方法和材料。材料、方法和实例仅是说明性的并非旨在为限制性的。本文所提及的所有公开案、专利申请、专利、序列、数据库条目和其它参考文献以全文引用的方式并入。在矛盾的情况下，将以本说明书(包括定义)为准。
附图说明
当结合附图研读时，将参考本公开的具体实施例的以下详细描述而最好地理解本发明的上述和其他特征和方面，其中：
图1为DISCOVERY研究设计的流程图。
图2为描绘当装置植入具有较低风险的患者中时，对于治疗所观测的需治数(Number Needed to Treat，“NNT”)增加的柱状图。
图3为与现有医学检验结合的基因检验的操作的流程图。
图4为指示在研究执行内患者流程的细节的对于DISCOVERY研究的CONSORT图。
图5为示出对于GNAS c393 C>T和GNAS c2273 C>T的DISCOVERY研究的单变量结果作为事件的发生率与第一快速VT或上次访问的时间的曲线图。
图6为示出单倍型可由2273和2291 SNP识别的改编自Frey等人，欧洲心脏杂志(European Heart Journal)(2009)的图。
图7为示出对于GNAS c393 C>T和GNAS c2273 C>T的组合基因型对的DISCOVERY研究的结果作为事件的发生率与第一快速VT或上次访问的时间的曲线图。
图8示出在事件(心律失常)的发生率相对于风险天数的卡普兰-梅尔(KaplanMeier)曲线中在具有缺血性和非缺血性心肌病的病史的受试者中的心律失常事件。
图9为示出对于在GNAS c393 C>T或GNAS c2273 C>T中的T等位基因纯合性的DISCOVERY研究的结果的作为事件的发生率与风险天数的曲线图。
图10示出在基因序列中GNAS c393 C>T或GNAS c2273 C>T的位置及其之间的距离。
图11示出了示出对于在GNAS c393 C>T或GNAS c2273 C>T中的纯合性的DISCOVERY研究的结果作为缓慢VT区域事件的发生率与风险天数的曲线图。
图12示出了示出对于在GNAS c393或GNAS c2273中的纯合性的DISCOVERY研究的结果作为中等VT区域事件的发生率与风险天数的曲线图。
图13示出了示出对于在GNAS c393或GNAS c2273中的纯合性的DISCOVERY研究的结果作为快速VT区域事件的发生率与风险天数的曲线图。
图14示出了示出对于在GNAS c393或GNAS c2273中的纯合性的DISCOVERY研究的结果作为第一休克事件与风险天数的曲线图。
图15示出了示出对于在GNAS c393或GNAS c2273中的纯合性的DISCOVERY研究的结果作为第一ATP治疗事件与风险天数的曲线图。
图16示出了示出对于在GNAS c393或GNAS c2273中的纯合性的DISCOVERY研究的结果作为第一治疗事件与风险天数的曲线图。
具体实施方式
本发明的第一方面到第十三方面涉及使用核酸分子预测心室性心律失常(VA)、心因性猝死(SCD)、心跳骤停(SCA)和心力衰竭(HF)的组合物、多核苷酸、探针、试剂盒、方法、计算机***和遗传标记，所述核酸分子具有在SEQ ID NO.1-2中的任一个中的单核苷酸多态性(SNP)，其可用于诊断、辨别和检测对可用已知药理学、生物或装置治疗来治疗的VA、SCD、SCA或HF的易感性以防止、抑制或治疗VA、SCD、SCA或HF，如CRT-D或ICD。
定义
除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。为了本发明的目的，下文定义以下术语。
除非上下文另外明确规定，否则术语“一个”、“一种”以及“所述”包括多个指代物。
短语“附着到基板”是指将DNA的探针连接到基板以使得目标样本与探针结合或杂交的方法。基板的表面经化学制备或衍生化以能够实现或促进分子物质连接或附着到阵列基板的表面。在下文中更详细地描述这个方法。
“等位基因”为占据特定染色体或键结构中相同基因座且不同于在一个或多个突变位点处的基因座的其它等位基因的两种或更多种替代形式基因的中的一个。Rieger等人，《遗传学表(Glossary of Genetics)》，第5版，柏林的施普林格出版社(Springer-Verlag,Berlin)1991；16。
等位基因特异性寡聚物(“ASO”)是指具有目标特异性部分和目标识别部分的主要寡核苷酸，所述识别部分可查询在SNP基因座处的等位基因的识别。主要基团的ASO的目标特异性部分可邻近于目标特异性部分杂交并且可通过本领域的技术人员众所周知的方法制得。
如本文所使用的术语“扩增的多核苷酸”或“扩增的核苷酸”是指为一部分特定多核苷酸序列和/或其互补序列的拷贝的多核苷酸或核苷酸，其对应于模板多核苷酸序列和其互补序列。根据本发明的“扩增的多核苷酸”或“扩增的核苷酸”可为DNA或RNA，并且其可为双链或单链。
“反义”链为对于翻译成蛋白的RNA在双链DNA中编码的一条链。对于RNA不编码的链被称作“正义”链。反义DNA为带有通过结合到对应信使RNA(mRNA)制备蛋白质所必需的信息的链。虽然反义和正义链两者是彼此的镜像，但是仅反义链包含用于制备蛋白质的信息。
“反义化合物”是与标靶核酸分子至少部分互补的低聚物化合物，所述化合物杂交到标靶核酸分子。在某些实施例中，反义化合物调制(增大或减小)靶核酸的表达。反义化合物包括但不限于为寡核苷酸、寡核苷、寡核苷酸类似物、寡核苷酸模拟物和其嵌合组合的化合物。因此，当所有反义化合物是低聚物化合物时，不是所有低聚物化合物都是反义化合物。
短语“评定”一种或多种SNP在遗传样本中的“存在”涵盖可经实施以确定多态性是否存在于遗传样本中的任何已知方法。举例来说，获自遗传样本的扩增DNA可在与探针在固体载体上杂交之前被标记。扩增DNA与探针杂交，所述探针固定到在固体载体上的已知位置，例如在阵列、微阵列、高密度阵列、珠粒或微量滴定盘中。与固体载体杂交的标记的扩增DNA产物的存在指示核酸样本包含指示多态性的在多态基因座处的核苷酸。在固体载体上相异位置处的标记的量可被比较，并且可对获得DNA的样本确定基因型。两对或更多对引物可用于确定样本的基因型。每对引物特异地扩增在给定SNP下可能的不同等位基因。此外，将理解“评定”涵盖不论通过探针的杂交或现有基因组数据库的电子算法扫描以确定SNP是否存在于数据库中而足以识别SNP或产生识别的本领域的普通技术人员已知任何方法，所述探针的杂交使得存在足够的特异性和灵敏性以检测和识别SNP序列或产生杂交。对于检测用于杂交的SNP的探针的最佳探针长度、位置和数量或用于遗传学数据库的电子讯问的最佳算法可根据对于识别SNP的各种需要而变化。
“双等位的”和“多等位的”是指分别占据特定染色体或键结构中相同基因座且不同于在多态位点处的基因座的其它等位基因的两种或多于两种替代形式的SNP。
术语“生物治疗”或“生物学治疗”是指使患者的身体对抗疾病的治疗。在任何实施例中，生物治疗可是指使用基因治疗以改良致病基因或将提供对抗疾病的新型基因引入患者体内。
术语“伴随诊断”是指生物标记如SNP、测量蛋白质、基因水平或特异性突变的分子测定、或用于提供患者可对患者病状的治疗起反应还是不对患者病症的治疗起反应的信息的任何诊断。
术语“包含”包括但不限于在词语“包含”之后的任何事物。因此，该术语的使用指示所列要素是必需或必选的，但其它要素是任选的并且可存在或可不存在。
术语“由……组成”包括并且限于在短语“由……组成”之后的任何事物。因此，该短语指示受限要素是必需或必选的，并且不可存在其它要素。
短语“主要由…组成”包括短语后所列的任何要素，并且限于不干扰或影响本公开中规定的所列要素的活性或作用的其它要素。因此，该短语指示所列要素是必需或必选的，但其它要素是任选的并且根据它们是否影响所列要素活性或作用而可存在或可不存在。
本文所使用的术语“重叠群(contigs)”为词“相邻(contiguous)”的缩写，用于描述一起表示DNA的共识区域的一组重叠DNA片段。
术语“心脏再同步治疗”、“CRT起搏器”、“CRT装置”共同地是指用于双心室起搏以帮助改善心脏律动和与心力衰竭相关的症状的医疗器件和治疗。一般来说，该术语是指协调两个心室的泵送以改善心力衰竭患者的心率。
“CRT-D”为具有除颤器如植入式心律转复除颤器(ICD)和CRT装置两者的装置。
术语“检测”用于描述用于检测的任何已知方法。举例来说，核酸可通过杂交、一种或多种连接到靶核酸的标记的观测或本领域的技术人员已知的任何其它适宜手段检测。标记可通过使用末端转移酶和荧光标记核苷酸来标记扩增DNA产物而并入。有用的可检测标记包括可通过光谱学、光化学、生物化学、免疫化学、电学、光学或化学装置检测的标记。放射性标记可使用照相胶片或闪烁计数器检测。荧光标记可使用光检测器检测。
如用于短语“检测一种或多种单核苷酸多态性(SNP)”中的术语“检测”是指用于确定在一位置处识别核苷酸的任何合适的方法，包括但不限于测序、等位基因特异性杂交、引物特异性延伸、寡核苷酸连接测定、限制酶位点分析和单链构象多态性分析。
“诊断试剂盒”意指为不管单独使用还是组合使用的试剂、试剂产品、校验仪、控制材料、试剂盒、仪器、装置、设备或***的任何医疗器件，其用于检查试样(包括来自患者的血液和组织捐献、基因样本)，单独或主要出于提供关于生理或病理的状态或关于先天性异常的信息或确定与潜在性接受者的安全和相容性或者监测治疗测量的目的。本发明的具体“诊断试剂盒”在本文中更全面地定义。
术语“提取”信息或遗传材料大体上涵盖可观测基因信息如遗传材料的核苷酸序列、多态性或其它特性并且以本领域普通技术人员已知的任何手段将其处理成电子、模拟或其它形式的信息的任何方法。
术语“隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)”描述用于确定尚未观测到或“隐藏”的状态的统计学方法。HMM通常基于马尔可夫链，其描述其中观测的可能性取决于多个先前观测的一系列观测。对于HMM，马尔可夫过程自身不可被观测，但仅在序列中的步骤可被观测。
如本文所使用，“杂交”被定义为两种核苷酸序列基于两种核苷酸序列的互补程度彼此结合的能力，其反过来基于互补核苷酸对的匹配分数。在给定序列中与另一序列互补的核苷酸越多，可用于杂交的条件越严格并且两种序列结合的特异性将越大。通过升高温度、增加共溶剂比率、降低盐浓度等等实现增加的严格度。严格条件是探针可与其目标子序列而不是其它序列杂交的条件。严格条件是与序列相关的，并且随情况不同而不同。较长序列在较高温度下特异性地杂交。一般来说，选择严格条件为比规定的离子强度pH值下的特异性序列的热熔点(Tm)低约5℃。Tm为50％的与靶序列互补的探针与靶序列在均衡状态下杂交的温度(在规定的离子强度、pH和核酸浓度下)。通常，严格条件包括在pH 7.0至8.3下至少约0.01M至1.0M Na离子浓度(或其它盐)的盐浓度，并且对于短探针(例如，10至50个核苷酸)温度为至少约30℃。严格条件还可用不稳定试剂如甲酰胺或四烷基铵盐的添加来实现。举例来说，SxSSPE(750mM NaCl、50mM Na磷酸盐、5mM EDTA、pH 7.4)的条件和25℃到30℃的温度适用于等位基因特异性探针杂交。Sambrook等人，《分子克隆(MolecularCloning)》，1989。
植入式心律转复除颤器(ICD)为植入由于心室颤动和/或心室性心博过速而处于心因性猝死风险的患者体内的小电池供电的电脉冲发生器。该装置经编程以经由电能传递或抗心博过速起搏来检测心律失常和治疗心律失常。电能可为低压(例如，起搏治疗)或高压(例如，休克)或其组合。心律失常包括心房和心室性心律失常两者，包括过慢(缓慢型心律失常)或过快(快速心律失常)的那些心节律。ICD可具有传递心房和心室治疗用于治疗心律失常的能力，并且还可包括在患有充血性心力衰竭的患者体内传递双心室起搏(类似于独立CRT)的能力。
如本文所使用，“对于超出测试样本的范围的一种或多种SNP推算p值”意指使用本文中所描述的方法，数学上将p值归因于不存在于用于特异性实验或研究的测试微芯片上的一种或多种已知和记录的SNP。使用获自测试微芯片的p值，对于其它已知SNP，可使用“算法”或“算法”(如本文所述的那些)数学上推算p值。
短语“在通信中”意指本发明的的***的要素是直接地或远程如此连接，使得数据可为在所述要素中和在所述要素之间通信。
短语“增加的易感性”、“减小的易感性”或术语“风险”通常涉及当前或在将来某个时刻发生特定事件的可能或概率。确定对医学疾病、病症或病状的易感性的增加或减小涉及“风险分层”或“评定易感性”，它是指允许医生和其它本领域技术人员从低到高范围的产生特定疾病、病症或病状的风险对患者进行分类的已知临床风险因素的分析。
短语“指示关联”或“与……相关”意指统计分析通过例如p值表明SNP可与特定医学疾病、病状或病症有关。
术语“经分离”是指已经从其天然细胞环境去除的核酸或其片段。如本文所使用关于核酸分子的术语“经分离”是指两个序列不紧密相邻的核酸，所述序列在其来自的生物体的天然存在基因组中是紧密相邻的。术语“经分离”还包括任何非天然存在的核酸，因为此类工程化或人工核酸分子在天然存在的基因组中不具有紧密相邻的序列。
“遗传学数据库”通常是指包含基因序列信息的数据库。
术语“遗传材料”和/或“遗传样本”是指寻求获自多种来源(包括但不限于全血、组织活检、淋巴、骨髓、毛发、皮肤、唾液、口腔拭子、纯化样本通常，经培养细胞和溶解细胞)的核酸序列，并且可包含多种不同的组成组分(例如，DNA、RNA、tRNA、siRNA、mRNA或各种非编码RNA)。可使用本领域中已知的多种过程中的任一种自样本分离核酸。一般来说，靶核酸将为单链，但在任何实施例中，核酸可为双链，并且单链可由变性产生。应了解，双链分子中的任一条链可充当所获得的靶核酸。核酸序列可被甲基化、非甲基化或这两者，并且可包含多种变体。此外，核酸序列可是指扩增产物以及原来的序列。
术语“MACH”或“MACH 1.0”是指使用隐马尔可夫模型(HMM)的haplotyper程序，其可在不相关个体的样本中解析长单倍型或推断缺失基因型，如在本领域内已知的。
“主要等位基因”被定义为更常见核苷酸或与其它等位基因相比具有更大频率的等位基因。“次要等位基因”为较不常见核苷酸或具有更小频率的等位基因。
“突变”是在基因组序列中的变化。如本文所使用，“天然存在的突变”是指在基因组序列中任何先前存在的、非人工诱发的变化。突变、突变序列或简单地“突变体”包括添加、缺失和替代或一种或多种等位基因。
术语“核酸”是指以单链或双链形式的脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸，并且除非另外限制，否则涵盖以与天然存在的核苷酸类似的方式与核酸杂交的天然核苷酸的已知类似物。术语“核酸”涵盖术语“寡核苷酸”和“多核苷酸”。
在统计显著性测试中，“p值”为获得至少与实际上观测的一样远的测试统计的概率，假设零假设是真的。如果零假设是真的，p值越低，结果越不可能，并且从而结果在统计显著性意义上越“显著”。如本文中所述的“低的p值”是低于对于多重比较(即，Bonferroni校正)可控制的α值(即，α＝0.05或0.01)的值。
“药理学治疗”是指通过将一种或多种药物引入患者体内的疾病的治疗。
如本文中所述的术语“多个”意指多于一种，并且还限定多个项目。
“多态位置”或“多态位点”被定义为核苷酸中的位置，其中在如本文中所示的人群或成对染色体内在其它核苷酸之间单核苷酸不同。
如本文所使用，术语“引物对”意指经设计以侧接待扩增的多核苷酸区域的两个寡核苷酸。
“探针”或“引物”是指与期望靶核酸互补的单链核酸序列。侧接目标互补序列的5′和3′区域通过互补核酸序列或通过另一亲和对的连接成分可逆地相互作用。杂交可以碱基特异性方式出现，其中引物或探针序列并不需要与所有模板序列完全互补。因此，非互补碱基或经修饰碱基可散置到引物或探针中，其条件是碱基取代不抑制杂交。核酸模板还可包括“非特异性引发序列”或“非特异性序列”，引物或探针与其具有不同程度的互补。如用于短语“引发多核苷酸合成”，描述足够长度以在PCR期间开始合成的探针。在任何实施例中，探针或引物可包含101或更少个核苷酸，其中互补序列的长度可用长度描述下限，并且用(n+i)描述上限，对于和 或从约任何数量的侧接关注区域的5'和3'侧的碱基对到足以识别或产生杂交。此外，范围可选自组A和组B，其中对于A，探针或引物的长度大于5个、大于10个、大于15个、大于20个、大于25个、大于30个、大于40个、大于50个、大于60个、大于70个、大于80个、大于90个和大于100个碱基对。对于B，探针或引物的长度小于102个、小于95个、小于90个、小于85个、小于80个、小于75个、小于70个、小于65个、小于60个、小于55个、小于50个、小于45个、小于40个、小于35个、小于30个、小于25个、小于20个、小于15个或小于10个碱基对。在任何实施例中，探针或引物可与相邻的核酸序列或与相邻的核苷酸序列的互补序列至少70％一致，例如至少80％一致、至少90％一致、至少95％一致，并且能够选择性地与相邻的核酸序列或相邻的核苷酸序列的互补序列杂交。优选的引物长度包括25至35、18至30和17至24个核苷酸。通常，探针或引物进一步包含“标记”，例如放射性同位素、荧光化合物、酶或酶辅因子。一条引物在待扩增的多核苷酸的一端处与存在于正义链上的核苷酸互补，并且另一条引物在待扩增的多核苷酸的另一端处与存在于反义链上的核苷酸互补。待扩增的多核苷酸可被称作模板多核苷酸。与引物互补的多核苷酸的核苷酸被称作靶序列。引物可具有至少约15个核苷酸，优选至少约20个核苷酸，最优选至少约25个核苷酸。通常，引物与引物与其杂交的靶序列具有至少约95％序列一致性，优选至少约97％序列一致性，最优选约100％序列一致性。用于通过PCR扩增多核苷酸的条件根据所使用引物的核苷酸序列而变化，并且用于确定此类条件的方法是本领域中常规的。为了获得高品质引物，在本发明中考虑引物长度、解链温度(Tm)、GC含量、特异性和内或间引物同源性。You等人，《BatchPrimer3：PCR和测序引物设计的高通量网络应用程序(A high throughput web application for PCR and sequencingprimer design)》，BMC生物信息学(BMC BIOINFORMATICS),2008；9:253；Yang X.,Scheffler BE,Weston LA，《关于在高等植物中DNA多态性和mRNA分布的引物设计的当前发展(Recent developments in primer design for DNA polymorphism and mRNAprofiling in higher plants)》,植物方法(PLANT METHODS),2006；2(1):4。引物特异性与引物长度和3′端序列的最后8到10个碱基有关，其中18到30个碱基的引物长度为一个可能实施例。Abd-Elsalam KA,《PCR引物设计的生物信息学工具和指南(Bioinformatics toolsand guideline for PCR primer design)》,非洲生物技术研究(AFRICA J.OF BIOTECHNOLOGY)2003；2(5):91-95。Tm与引物长度、GC含量和引物碱基组成密切相关。一种可能的理想引物Tm处于50℃至65℃的范围内，其中对于标准引物对GC含量处于40％至60％的范围内。Dieffenbatch CW,Lowe TMJ,Dveksler GS，《PCR引物设计的一般概念，PCR引物，实验室手册(General concepts for PCR primer design,PCRPRIMER,A LABORATORY MANUAL)》，编辑：Dieffenbatch CW,Dveksler GS,纽约冷泉港实验室出版社(New York,Cold SpringHarbor Laboratory Press)，1995；133-155。然而，最佳引物长度根据不同类型的引物而变化。举例来说，SNP基因分型引物可需要25至35个碱基的较长引物长度以增强其特异性，并且因此对应的Tm可高于65℃。另外，合适的Tm可通过设定较宽GC含量范围(20％至80％)而获得。
如本文所使用的术语“处理器”和“计算机处理器”是广义术语，并且对于本领域的普通技术人员给出其普通和惯用含义。该术语是指(但不限于)经设计以使用逻辑电路执行算术或逻辑操作的计算机***、状态机、处理器等等，所述逻辑电路响应于并且处理驱动计算机的基本指令。在任何实施例中，该术语可包括ROM(“只读存储器”)和/或与之相关联的RAM(“随机存取存储器”)。
“多核苷酸探针”、“反义核酸引物”、“寡核苷酸探针”是指可使用本领域中已知的化学合成和酶连接反应构建的探针或引物。举例来说，反义核酸分子(例如，反义寡核苷酸)可使用天然存在的核苷酸或各种各样经修饰的核苷酸化学合成，所述经修饰的核苷酸经设计以增加分子的生物稳定性或增加形成于反义与正义核酸之间的双螺旋的物理稳定性。引物或探针可进一步用于“聚合酶链反应”(PCR)，通常使用对应于待复制DNA链段的开始而合成的短单链DNA的两条“引物”和沿组装DNA拷贝的待复制的DNA节段移动的聚合酶酶的众所周知的扩增和分析技术。
如本文所使用，“风险得分”被定义为对病状的倾向性。一般来说，风险可被表述为指示机会事件(如医学定义的表现型如病状，或非医学表现型如特性)发生的可能的百分比。“风险得分”可具有置信区间、统计值如p值、Z得分、相关度(例如，R或R2)、卡方、f值、t值，或置信区间和统计值两者，其指示得分与其病状或特性之间的相关度的强度。可基于个体的遗传图谱产生对于医学病状的个体的风险或倾向性的得分。可确定对于特异性表现型(例如，疾病、病症、病状或特性)、对于器官***、对于具体器官、对于表现型的组合、对于(一种或多种)表现型和(一种或多种)器官或(一种或多种)器官***的组合、对于整体健康状况或对于对特异性表现型的整体基因倾向性或风险的得分。表现型可为医学病状，例如可基于个体的遗传图谱产生对于医学病状的个体的风险或倾向性的得分。或者，得分可是对于非医学病状，或对于医学和非医学病状两者。得分可通过如描述于PCT公开案WO2008/067551和美国公开案第20080131887号(其中每个以全文引用的方式并入本文中)中的本领域中已知的方法、如本文所述的方法或其变型和组合产生。在一些情况下，风险可使用专用计算机使用在计算机可读介质上提供的指令确定。包含本文所述的具体算法以分析基因信息和计算表示对表现型的风险、倾向性的得分和/或整体健康状况曲线，例如将通用计算机转变成专用计算机用于分析所识别基因变体。此类算法可以任何组合提供以执行客户端所期望的那些功能。因此，计算机***可包括在计算机可读介质上编码的计算机可执行逻辑中的一些或全部以按需要指示计算机***完成识别的基因变体的分析、评估、打分、对客户端的建议和报导。如本文所使用，来自个体的遗传图谱的一种或多种特异性表现型的所计算或确定的风险或倾向性提供个体对于一种或多种表现型的相对风险或倾向性的测量，如本文进一步描述。可与普通群体相比或与缺少在个体的遗传图谱中所识别的基因变体中的一种或多种的对照物(例如，不同个体)相比，确定相对风险。在一些情况下，具有对特异性表现型减小的风险或减小的倾向性的个体为比值比小于1例如0.99、0.9、0.8、0.7、0.5、0.4、0.2、0.1、0.01或相对于对照个体或相对于普通群体更低比值比的个体。具有对特异性表现型减小的风险或倾向性的个体可为具有比对照个体或普通群体对表现型更低百分比概率的个体。举例来说，在本发明的任何实施例中，个体可具有比对照个体或普通群体对表现型低0.1％的风险、低1％的风险、低5％的风险、低10％的风险、低15％的风险、低25％的风险、低30％的风险、低40％的风险、低50％的风险、低75％的风险、或低100％的风险。个体的减小的风险或倾向性也可确定为风险比或相对风险。
“rs编号”是指在dbSNP上存档和管理的SNP数据库记录，dbSNP为对于单多态性多核苷酸和其它类的次要遗传变异的数据库。dbSNP数据库保持两种类型的记录：每个原始提交的ss记录和rs记录。ss记录可表示在对于相同基因组位置的提交中的变型。rs编号表示对于SNP的特有记录，并且基于后续提交和数据库的建立而构建和定期重构。在每个新的建立循环中，输入每个建立的新数据组通常包括由于在先前建立中数据的封闭性而获得的所有提交。如果发现它们在后续建立下绘制相同位置，则某个参考SNP(rs)编号可已经被合并，然而，应理解具有建立编号的特定rs编号提供必需的细节以使得本领域普通技术人员将能够如本文中预期制备和使用本发明。因此，普通技术人员将通常能够通过查阅对于rs编号和相关ss编号的条目来确定特定SNP。提交至NCBI数据库的数据是群集的并且提供对于在数据库中每个生物体的非冗余集合的变型。群集以rs编号形式与下面提交的数据并行保持在数据库中。参考序列或RefSeqs是对于mRNA、蛋白质、重叠群和从GenBank构建的基因区域例如蛋白或序列的管理非冗余集合的记录。在“提交者参考登陆(Submitter-Referenced Accession)”下的登录号为当将其提交至dbSNP时与提交的SNP(ss)一起包括的标注(Sherry等人，《dbSNP—对于单多态性多核苷酸和其它类的次要遗传变异的数据库(dbSNP—Database for Single Polymorphism Polynucleotides and Other Classes ofMinor Genetic Variation)》，基因组研究(GENOME RES.)1999；9:677-679)。然而，如在Refseq中提供的其它替代形式的rs编号、ss编号等由本发明涵盖以使得本领域普通技术人员应理解并不通过使用dbSNP的后续建立而脱离本发明的范围和本质。
在短语“筛选遗传样本”内的术语“筛选”意指本领域普通技术人员已知用于确定遗传样本的基因组成的任何检验过程。
术语“单核苷酸多态性”(SNP)是指在群体基因组中由于单个碱基变化如***、缺失或单个碱基变化而产生的基因序列的变异。基因座为差异发生的位点。SNP可进一步被定义为在超过1％的群体中发生的单碱基交换。SNP可产生经修饰的氨基酸序列、编码蛋白的改变的结构和功能，并且当存在于外显子到内含子转变处时影响剪接过程和当存在于部分启动子处时修饰基因转录。这种修饰可导致不同水平的蛋白表达。
短语“足以识别SNP或产生杂交”被理解为涵盖探针的设计和使用以使得存在足够的特异性和灵敏性以检测和识别SNP序列或产生杂交。用于单核苷酸多态性检测或用于杂交的探针的最佳探针长度、位置和数量可根据各种杂交条件而变化。
如本文所使用的“合成”和“扩增”可互换使用，是指用于产生特定多核苷酸序列的拷贝或增加特定多核苷酸序列的拷贝数或量的反应。其可通过(但不限于)聚合酶链反应(PCR)、连接酶链式反应(LCR)、基于多核苷酸-特异性的扩增(NSBA)的活体外方法或本领域中已知的任何其它方法实现。举例来说，多核苷酸扩增可是使用聚合酶和一对寡核苷酸引物生产大于初始呈现的量的任何特定多核苷酸序列(即，靶多核苷酸序列或靶多核苷酸)的方法。
短语“选择性杂交”是指本发明中使用的探针与靶核苷酸序列特异性杂交的能力。
术语“可治疗”意指患者潜在地或应预期响应于特定形式的治疗。
SNP的诊断和治疗用途
在一些情况下，具有对于特异性表现型增加的相对风险或倾向性的个体可为对于特异性表现型比值比大于1的个体，例如可诊断比值比为约1.01、1.05、1.1、1.2、1.5、2、2.5、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、50或100或更大的个体用于产生相对于普通群体或对照个体的表现型。在一些情况下，具有增加的风险或倾向性的个体可为具有大于0％增加概率的表现型的个体，例如个体可基于其遗传图谱而具有相对于普通群体或对照个体大0.001％概率的表现型，大0.01％概率、大1％概率、大5％概率、大10％概率、大20％概率、大30％概率、大50％概率、大75％概率、大100％概率、大200％、300％、400％、500％或更大概率的表现型。在一些情况下，具有增加的风险或倾向性的个体可为具有相对于对照个体或普通群体大于1倍增加的概率的表现型，如例如相对于对照个体或普通群体约1.01倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、2倍、3倍、5倍、10倍、100倍或更大增加的概率的表现型的个体。增加的风险或增加的倾向性也可使用其它流行病学方法如例如风险比或相对风险的计算来确定。
除ICD和CRT-D之外，VT、VF和SCA/SCD也可通过使用生物学来抑制或治疗，如基因治疗或药理学治疗。这些药理学治疗可被称作抗心律失常药(AAD)并且基于作用机制进一步被细分(例如，I类、II类和III类)。在本发明的第一方面到第十三方面中，AAD可单独使用或与ICD或CRT-D组合使用。具体地说，β-阻滞剂和血管收缩素转化酶(ACE)抑制剂治疗可在阻断渐进导致连续性心肌功能损害的机制中采用。血浆去甲肾上腺素水平在患有心力衰竭患者体内长期较高，其中较大升高与预后不良相关。所得β-肾上腺素***的刺激的增加可导致心脏的腺苷酸环化酶脱敏，这是由于在心肌细胞表面上β-肾上腺素受体密度的减小、抑制性G蛋白的α-亚单元的增加的表达和通过β-肾上腺素受体激酶的增加的活性和表达的肾上腺素受体的磷酸化。这些细胞变化的功能相关性通过心脏对儿茶酚胺活体外和活体内的减少的响应来反映。此外，慢性β-肾上腺素活化造成心跳速率增加，其导致由于缩短的冠状血管舒张灌注时间而减小的心肌血流量。β-阻滞剂的应用导致减小的心跳速率，导致较低的心肌能量消耗，延长舒张期充盈和由于延长的冠状血管舒张灌注时间而增加的有效心肌血流量。血浆去甲肾上腺素水平也通过β-阻滞剂而降低。在本发明的第一方面到第十三方面中，ICD和CRT-D增强β-阻滞剂的死亡率降低效果，并且可因此一起使用。
检测SNP的方法和诊断/治疗用途
遗传标记是非侵入性的、有成本效益的并且有助于个体的质量筛选。本文中所识别的SNP可有效地单独使用或与其它SNP以及与一种或多种临床和人口统计学标记及对于风险分层、评估和诊断对SCA的易感性的患者的病史组合使用，SCA可用可包括药理学和/或装置治疗(例如，ICD)的抗心律失常治疗来治疗。本文中所教导的遗传标记在识别可受益于接收CRT CRT-D或ICD中的任一种来治疗VA、SCA、SCD或HF的个体中提供较大特异性和灵敏性。具体地说，本发明的特异性突变涉及对需要ICD的患者识别特异性心脏疾病的易感性的特定目的。方法和组合物可涉及特异性突变出于确定对心室性心律失常(VA)、心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)或心力衰竭(HF)的特定疾病的易感性的特定目的。
为了确定个人具有何种SNP形式，本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例涵盖：(1)收集来自测试个体的DNA；(2)获得相关基因组部分或全基因组的DNA序列；和(3)分析DNA序列以确定存在何种SNP变型。为了获得来自测试个体的DNA样本，可从所收集的材料例如颊拭子或血液样本分析DNA。测序来自相关基因组部分的DNA可包括与扩增并入待检验SNP的小部分基因组(例如，几百至几千个碱基对)的引物的PCR反应。然后可通过通常用于测序相对较少DNA链的测序方法如桑格(Sanger)测序或焦磷酸测序来分析基因组的这种PCR-扩增的子区段。或者，新一代测序(NGS)技术可应用到DNA样本，如离子半导体测序或边合成边测序。新一代测序通常应用到大量DNA样本并且可包括整个人类基因组。一旦获得序列，就可使用在表1中列出的作为参考的序列来识别SNP的相关位点，并且可确定SNP(例如，C或T)的识别。
在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，可设想在可扩展平台上商品化这些SNP的检验的非互斥方法。在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，可生产包含进行PCR反应和测序基因组的子区段所必需的材料的“诊断试剂盒”。此类诊断试剂盒将主要由用于PCR反应和用于测序反应的相关PCR引物组成。试剂盒还可包括分离DNA样本所需要的组分和/或进行PCR反应的缓冲液和酶类。
在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，可产生在数字DNA序列(例如完全测序的基因组)中识别相关SNP并且报导在其状态(例如，C或T)的软件产品。在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，NGS方法可用于获得DNA序列。DNA序列可上传到软件中。然后软件可扫描DNA序列以定位SNP(使用在表1中的序列)，并且然后可确定存在何种SNP形式并且将这个结果显示在计算机屏幕上。
在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，检验结果可附有来自ICD的医学建议。具体地说，遗传变异可与人类表型多样性相关并且有时与疾病易感性相关。因而，在基因中的变异可证实可用作对疾病或其它病症或病状的标记。在特定基因组位置处的变异可是由于在保守人类基因组序列中的突变事件，导致在所述基因座处两个或更多个可能的核苷酸变体。如果两个核苷酸变体均在至少1％的群体中发现，其位置可被定义为单核苷酸多态性(“SNP”)。此外，非常接近于彼此的SNP通常可在被称作“单倍型”的链段中一起遗传。
SNP的一种现象是连锁不平衡，它是指特异性等位基因在不同基因组位置处与通过随机变化应预期的相比更频繁地一起出现的倾向。如果等位基因(或单倍型)的任何特定组的频率为其个体群体频率的乘积，那么在给定基因座处等位基因被称为处于完全平衡。若干种统计测量可用于定量这种关系。Devlin和Risch，《对于精细尺寸绘制的连锁不平衡测量的比较(A comparison of linkage disequilibrium measures for fine-scalemapping)》，基因组学(GENOMICS)，1995年9月20；29(2):311-22。
遗传标记还可为基因组的缺失部分，基因组的重复部分、基因组的转置部分和单核苷酸多态性(SNP)。DNA和RNA通过转录相关联；RNA和蛋白质通过翻译相关联；并且蛋白质和疾病通过反应的催化相关联。
发现在对于给定结果为正的个体中具有高于预期的发病率的等位基因可被视为对于该结果的“风险等位基因”。发现在对于结果为正的个体中具有低于预期的发病率的等位基因可被视为对于该结果的“保护性等位基因”。当人类基因组占有1千万“通用”SNP时，指示心脏病次要等位基因在一些情况下可仅由少到百分之一(1％)的群体享有。
如本文所提供的，通过一种方法或这些方法的组合发现的特定SNP可被确定在个体中用作对于VA、SCD或SCA的风险分层的遗传标记。此外，通过一种方法或这些方法的组合发现的特定SNP可用作用于识别受益于使用ICD的治疗的倾向于VA、SCD或SCA的受试者的遗传标记。全基因组关联研究用于识别对于常见疾病的疾病易感性基因，并且包括利用位于整个人类基因组中的数十万SNP标记来筛选数千样本作为病例对照研究群体或同族系。然后可应用比较在疾病和对照群体之间单SNP等位基因、基因型或多标记单倍型的频率的算法。然后分析在病例和对照之间等位基因或基因型频率的具有统计显著差异的区域(基因座)，指向其在疾病中的作用。举例来说，在完成患者样本的全基因组分析之后，可通过以下三种方法中的任一种或组合来识别用作临床标记的SNP：
(1)统计SNP选择方法：使用Cox回归执行数据的单变量或多变量分析以确定SNP和研究结果(对于本发明的第一到第十三方面的潜在地快速心室事件(其可与危及生命的心室事件相关))之间的相关度。产生较低p值的SNP被认为是标记。可通过使用其它统计方法如线性回归展开这些技术。
(2)逻辑SNP选择方法：聚类算法用于将SNP标记分离到最终与患者结果相关的类别中。分类和回归树(“CART”)为可使用的聚类算法中的一种。在该情况下，形成树的分支节点的SNP将为所关注的标记。
(3)生物SNP选择方法：基于SNP的生物效应选择SNP标记，因为它可影响各种蛋白质的功能。举例来说，位于基因的经转录或调控部分上参与离子通道形成的SNP应为良好的候选。类似地，示出紧密地位于基因组上的SNP的基团还应暗示该区域的重要性并且应构成一组标记。
本文提供rs编号和美国国家生物技术信息中心(NCBI)SNP数据库的解释。在与国家人类基因组研究所的合作中，美国国家生物技术信息中心已经建立单核苷酸多态性数据库(dbSNP)以充当对于单碱基核苷酸取代(也被称作单核苷酸多态性(SNP))和短缺失与***多态性二者的中央储存库。参考序列或RefSeqs(rs)是对于mRNA、蛋白质、重叠群和从GenBank构建的基因区域例如蛋白或序列的管理非冗余集合的记录。rs编号表示SNP的特有记录。提交的SNP(ss)为独立地提交至NCBI并且用于构建rs记录且对于对应基因组位置与rs记录交叉参照的记录。提交者参考登录号是与SS编号一起包括的标注。对于与本发明的第一方面到第十三方面相关的rs记录，这些登录号可与GenBank登录号记录相关，所述GenBank登录号将以一个或两个字母如“AL”或“AC”开始，接着五个或六个数字。NCBIRefseq数据库登录号具有不同格式：“NT_123456”。Refseq登录号是序列的特有标识符，并且当对序列做出次要变化时，指定新形式编号如“NT_123456.1”，其中该形式由在小数后的数字表示。rs编号表示在特定重叠群位置处碱基的特异性范围。虽然rs序列的重叠群位置可相对于由登录号包含的较大序列的长度而移动，但由rs编号表示的碱基的序列，即，SNP将保持恒定。因此，应理解rs编号可用于独特地识别SNP和完全使本领域普通技术人员能够使用rs编号制备和使用本发明的第一方面到第十三方面。在序列表中提供的序列各自对应于由在本发明的时候已知的rs编号表示的单一序列。因此，本文公开的SEQ ID NO.和rs编号被理解为表示对于识别的SNP的独特地识别序列并且可互换使用。
在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，可在SNP位置处推算基因型，其中基因型并不是使用获自公开数据库的单倍型数据和获自患者的实际SNP数据来读出。这可使用MACH haplotyper程序(1.0，Abecasis和Yun Li)实现，所述程序利用被称作隐马尔可夫模型(HMM)的统计技术。MACH 1.0为基于马尔可夫链的haplotyper，其可在不相关个体的样本中解析长单倍型或推断缺失基因型。MACH输入文件包括关于一组个体的实验性基因型并且任选地关于一组已知单倍型的信息。MACH可使用对于每个取样个体估计的单倍型(在观测的基因型上为条件性的)或填写缺失基因型(在侧接标记处观测的基因型上和在其它个体处观测的基因型上为条件性的)。MACH的基本输入是对于被研究的每个个体的一组观测的基因型。通常，MACH预期被检查所有标记映射到一条染色体并且在输入文件中以映射顺序呈现。当使用定相单倍型作为输入时可放松这些要求。MACH还预期观测的基因型数据储存于一组匹配谱系和数据文件中。两种文件是本质上相关的，数据文件描述谱系文件的内容(每一谱系文件略微不同)并且谱系文件自身可仅用其伴随数据文件解码。两种文件可使用Merlin/QTDT或LINKAGE格式。数据文件可描述多个域，包括疾病状态信息、定量特性和共变量以及标记基因型。简单的MACH数据文件仅列出一系列遗传标记的名称。每个标记名称出现于以“M”域代码开始的其自身行。基因型储存于谱系文件中。谱系文件每行编码一个个体。每行应以同族ID和个体ID开始，接着是父本和母本ID(其通常都设定成0，“零”，由于MACH的当前形式假设所有取样个体是不相关的)以及性别。这些初始列接着是一系列标记基因型，每个具有两个等位基因。等位基因可被编码为1、2、3、4或A、C、G、T。对于许多分析，但具体来说对于基因型推算，提供一组参考单倍型作为输入是极有帮助的。参考单倍型可包括对于在检查数据组例如GAME或MAPP中未检查但可基于在侧接标记处的基因型频繁地推算的标记的基因型。最常见地，这些单倍型来源于公开资源如国际单体型图计划，并且将最终来源于千人基因组计划。
在任何实施例中，非暂时处理器可读介质可包括使得处理器或专用计算机接受如本文中所述的一组基因变体的代码。代码可包括使得处理器识别基因变体的代码，并且代码进一步包括使得处理器呈现变体的代码以使得变体的亚单位可用于作出植入ICD的决定。
图2示出了当装置植入具有较低风险的患者体内时，对于ICD治疗可观测到需治数(“NNT”)的增加。NNT为用于评定保健干预的效果的流行病学测量值。NNT为需要治疗以便防止单个负面结果的患者的数量。在ICD的情况下，目前装置必须植入约17名患者体内以防止在约4年内死亡。其它16名患者可不经受危及生命的心律失常并且可不接受超过指定持续时间的治疗。对于ICD的NNT减小应产生更好的患者识别方法并且允许传递治疗到需要其的个体。因此，据相信，当ICD植入通常被认为处于较低风险类别的患者体内时，对于患者的风险分层的需要可随时间增加。缺少更多对于危及生命的心律失常的特异性标记的结果是存在将受益于ICD治疗但不是目前指定的患者的群体和一小组接受ICD植入物但可不受益于其患者。
DNA微阵列和试剂盒
本发明的第一方面到第十三方面提供用于检测包括至少一部分由SEQ ID NO.1-2表示的核苷酸的多核苷酸的方法。该部分被定义为足以产生等位基因特异性杂交和表征在如本文所定义的SEQ ID NO.1-2中的位置26或27处的多态位点的核苷酸长度。优选地，多核苷酸包括由SEQ ID NO.1-2表示的整个基因组序列。一方面，该方法包括扩增与个体的SEQID NO.1-2互补的核苷酸以形成扩增多核苷酸，以及检测扩增的多核苷酸。优选地，核苷酸通过PCR扩增。在PCR中，一摩尔过量的引物对被加入包括多核苷酸优选基因组DNA的生物样本。延长引物以形成互补引物延伸产物，其充当用于合成期望扩增的多核苷酸的模板。
图3描绘临床利用创建用于筛选对危及生命的心律失常易感性的患者的基因检验的本发明的第一方面到第十三方面的一个实施例。在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，已经检验CAD和低EF阳性的患者将使用本文中所描述的方法中的任一种进行对于基因易感性的检验。然后，阳性基因检验结果将与其它检验如基于ECG或心脏监测的分析的检验结合使用，并且用于作出是否植入ICD的最终决定。
出现心脏病状如MI的患者通常经受心动回声描记检查以确定对ICD的需要。基于本发明的第一方面到第十三方面，血液样本也可取自具有低的左心室EF的患者。如果与血流动力学和人口统计学的参数组合的基因检验指示对于心跳骤停的高风险，那么做出ICD植入物的建议。此整个方法的示意图示出在图3中。可基于对本文中教导的SNP中的一个或多个阳性基因筛选与包括标记、临床参数和/或类似物的一种或多种生物因素组合，对无先前心血管疾病病史的个体做出类似建议。在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，可使用基因检验如下：1)施以基因检验，2)提供临床评估，以及然后3)将ICD放在高风险个体中。
包括与个体的SEQ ID NO.1-2互补的扩增的核苷酸的方法可用于识别不处于产生SCA的风险的个体。在这方面，引物对包括侧接包含于SEQ ID NO.1-2中的多态性的引物。在扩增之后，例如可通过凝胶电泳确定并且比较扩增的多核苷酸的尺寸。扩增的多核苷酸可通过染色(例如，用溴化乙锭)或用本领域的技术人员已知的合适的标记(包括放射性和非放射性标记)标记来可视化。典型放射性标记包括33P。非放射性标记包括例如配体如生物素或地高辛，以及酶类如磷酸酶或过氧化酶，或各种化学发光剂如萤光素或荧光化合物如荧光素和其衍生物。
采用核苷酸阵列的多种形式的诊断试剂盒是本领域中已知的。它们可通过多种已知的方法(包括光刻、吸管、滴接触、压电、点样和电过程)来制造。DNA微阵列通常具有通过基板负载的探针以使得目标样本与探针结合或杂交。在使用中，接触在促成目标与一个或多个探针的特异性、高亲和力结合的条件下，微阵列表面与一个或多个目标样本接触。包含目标样本的样本溶液通常包含可检测的放射性、化学发光或荧光标记的分子。杂交靶和探针还可通过电压、电流或本领域中已知的电子装置检测。
任选地，多个微阵列可形成于较大阵列基板上。基板可分割成多个单个微阵列模以便优化基板的使用。可能的基板材料包括硅质组合物，其中硅质基板通常被定义为很大程度上由二氧化硅组成的任何材料。还可采用天然或合成的组装件。基板可为疏水性的或亲水性的或能够呈现疏水性的或亲水性的，并且包括无机粉剂如二氧化硅、硫酸镁和氧化铝；天然聚合材料特别是纤维素材料和衍生自纤维素的材料如含纤维素的纸，例如滤纸、层析试纸等；合成或经修饰的天然存在的聚合物如硝化纤维素、醋酸纤维素、聚(氯乙烯)、聚丙烯酰胺、交联葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基丁烯)、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚(对苯二甲酸亚乙酯)、尼龙、聚(乙烯基丁酸酯)等；单独使用或与其它材料结合使用；可以生物玻璃形式获得的玻璃、陶瓷、金属等等。然后，基板的表面经化学制备或衍生以能够实现或促进分子物质连接或附着到阵列基板的表面。对于制备的生物材料如cDNA的固定和生物材料在微阵列基板上的原位合成，表面衍生化可不同。表面处理或衍生化技术是本领域中众所周知的。基板的表面可具有多种形状，如条带、平板、薄片、棒、颗粒包括珠，等等。在修饰硅质或金属氧化物表面中，已经使用的一种技术是用双官能硅烷衍生化，即，具有能够共价结合到表面的第一官能团和可向表面赋予期望的化学和/或物理修饰以共价或非共价连接用于生物探针阵列的配体和/或聚合物或单体的第二官能团。吸附的聚合物表面用于硅质基板上用于将核酸例如cDNA连接到基板表面。由于微阵列模可是非常小的并且难以操作用于加工，所以单个微阵列模还可经包装用于进一步处理和加工。举例来说，当保持在封装体中时，微阵列可通过使微阵列进行杂交测定而被加工。
各种技术可用于附着寡核苷酸供微阵列使用。根据众所周知的化学方法如顺序添加核苷酸氨基磷酸酯到表面连接的羟基，在基板上进行原位合成寡核苷酸或多核苷酸探针。间接合成也可根据生物合成技术如聚合酶链反应(“PCR”)进行。寡核苷酸合成的其它方法包括磷酸三酯和磷酸二酯方法和在载体上合成，以及氨基磷酸酯技术。还可采用经由结合到由玻璃制成的基板的寡核苷酸的空间可寻址阵列的光刻方法的化学合成。附着的探针或寡核苷酸自身可通过生物合成或通过化学合成获得。化学合成提供在特异性合成步骤期间并入低分子量化合物和/或经修饰的碱基的适宜方式。此外，化学合成在靶多核苷酸结合序列的长度和区域的选择上是非常灵活的。寡核苷酸可通过标准方法如用于市售自动核酸合成器中的那些方法合成。
探针或寡核苷酸在基板或表面上的固定可通过众所周知的技术实现。一种类型的技术利用随机或非随机布置珠的珠阵列。特异性寡核苷酸或探针序列分配给每个珠型，其在阵列上复制任何数目次。一系列解码交杂然后用于识别在阵列上的每个珠。这些测定的概念非常类似于基于DNA芯片的测定的概念。然而，寡核苷酸连接到小微球而非DNA芯片的固定表面。基于珠的体系可与大多数在基于DNA芯片的阵列测定(如单-碱基延伸和寡核苷酸连接测定)中使用的等位基因-鉴别化学方法组合。基于珠的型式具有用于多重分析和SNP组合的灵活性。在基于珠的测定中，确定每个珠的标识，其中该信息与来自珠的基因型信号组合以分配“基因型调用”到每种SNP和个体。
一种基于珠的基因分型技术使用通过流式荧光检测术(Luminex)产生的荧光编码的微球。Fulton R等人，《借助FlowMetrix***的高级的多重分析(Advanced multiplexedanalysis with the FlowMetrix system)》，临床化学(CLIN.CHEM.)1997；43:1749-56。这些珠包覆有两种不同染料(红和橙)，并且可基于这两种染料在表面上的量，使用流式细胞测量术识别和分离。通过具有一百种类型的具有不同红:橙信号比率的微球，可在单管中进行一百重检测反应。在反应之后，使用流式荧光计区别这些微球，其中单独地测量来自每组微球的基因分型信号(绿色)。这种基于珠的平台适用于等位基因特异性杂交、单碱基延伸、等位基因特异性引物延伸和寡核苷酸连接测定。在由伊路米那(Illumina)商品化的不同基于珠的平台中，微球被捕获在由光纤形成的固态孔中。Michael K.等人，《随机有序可寻址高密度光学传感器阵列(Randomly ordered addressable high-density optical sensorarrays)》，分析化学(ANAL.CHEM.)，1998；70:1242-48；Steemers F.等人，《借助随机有序光纤的基因阵列筛选未标记的DNA靶(Screening unlabeled DNA targets with randomlyordered fiber-optic gene arrays)》，自然生物技术(NAT.BIOTECHNOL.)2000；18:91-94。每个孔直径类似于球的直径，仅允许单个球放入一个孔中。一旦微球设定在这些孔中，所有球就可像高密度微阵列一样被处理。在DNA微阵列技术中高度的复制使得对每个珠型的稳固测量成为可能。珠阵列技术尤其适用于SNP基因分型。用于处理来自DNA微阵列或芯片的原始数据的软件是本领域中众所周知的，并且采用各种已知的图像处理、背景校正和标准化的方法。许多可获得的公用和有产权的软件包可用于此类处理，由此可执行原始数据的质量评估，然后以可由其它软件使用的格式汇总和储存数据以进行另外的分析。
为了方便检测，杂交探针可用放射性物质标记。Grunstein等人(美国国家科学院院刊(PROC.NATL.ACAD.SCI.USA)，1975；72:3961)和Southern(分子生物学杂志(J.MOL.BIOL.)，1975；98:503)描述使用放射性标记的核酸探针的杂交技术。有利的是，核酸杂交探针可具有高灵敏性和特异性。放射性标记可用磷光体成像器或放射自显影胶片检测。放射性标记最常与尼龙膜宏阵列一起使用。合适的放射性标记可为例如，但不限于，同位素如125I或32P。放射性标记的检测例如通过直接地相对于基板放置医疗X射线胶片来进行，该X-射线胶片因暴露于标记而显影并形成对应于所关注的探针安放位置的暗区。
可使用已知电检测杂交的方法，如电化学阻抗谱。这种技术可用于研究当DNA-修饰Si(111)表面暴露于具有互补和非互补序列的液相DNA寡核苷酸时而出现的界面电特性的变化。n-型和p型硅(111)样本可在没有任何中间氧化层的情况下经由直接Si--C键共价连接到DNA分子。暴露于包含具有互补序列的DNA寡核苷酸的溶液可产生电阻抗的实数分量和虚数分量二者的显著变化，而暴露于具有非互补序列的DNA产生可忽略的响应。电特性的这些变化可用荧光测量证实，并且在多重的杂交--变性周期中再现。另外，检测DNA杂交的能力是强烈频率依赖性的，其中对不同硅体掺杂的结果的响应和比较的建模示出对DNA杂交的灵敏性产生于硅基板的耐性和分子层的耐性的DNA诱发的变化。Wei等人，《在DNA修饰的硅表面处杂交的直接电学检测(Direct electrical detection of hybridization atDNA-modified silicon surfaces)》，生物传感器与生物电子学(BIOSENSORS AND BIOELECTRONICS)，2004年4月15日；19(9):1013-9。此外，大孔硅可用作电学传感器以便实时、无标记检测DNA杂交，其中仅在基板背侧上进行电接触以允许多孔层完全暴露于DNA。DNA探针与其互补序列的杂交产生阻抗和相角位移的减小，其由在多孔基质内部的介电常数的变化和在结晶硅结构中耗尽层宽度的改变造成。此外，可使用肽核酸(PNA)证实DNA电荷对响应的影响，所述肽核酸为DNA的不带电类似物。
心跳骤停(SCA)
心跳骤停(SCA)也被称作心因性猝死(SCD)，由心脏功能的突然丧失造成。它通常由异常心律引起。SCD在较短时间周期内产生，此周期通常小于从症状开始1小时。尽管一般来说心血管病症和具体地说心律失常的管理的当前发展，SCA仍然是对于实践临床医生的问题以及主要公共健康问题。
在美国，SCA每年占超过300,000个体的损失。相比于肺癌、乳癌或AIDS，每年更多的死亡可归因于SCA。这呈现在成年群体中每年0.1％到0.2％的发生率。Myerburg RJ等人，《心跳骤停和心因性猝死(Cardiac arrest and sudden cardiac death)》，Braunwald E编，心血管药品教科书(A Textbook of Cardiovascular Medicine)，第6版，Philadelphia,Saunders,WB.，2001；890-931；美国癌症学会(American Cancer Society)，《癌症事实和图片(Cancer Facts and FIG.’s)》2003；4；疾病控制中心(Center forDisease Control)2004。
在约80％的案例中，SCA发生于冠状动脉疾病(“CAD”)的环境中。大多数实例包括心室性心博过速(“VT”)退化到心室颤动(“VF”)和后续的心搏停止。当短暂性神经触发在不稳定心脏上冲击导致在心脏中正常组织的电活动变得紊乱和混乱时，颤动产生。完全心脏功能障碍获得。非缺血性心肌病和浸润性、发炎性和获得性瓣膜病占大多数其它SCA或SCD事件。小百分比的心跳骤停事件发生在引起遗传异常的离子通道突变的环境中，如长期/短期QT综合征、Brugada综合征和儿茶酚胺心室性心博过速。这些病状占少量事件。此外，其它基因异常如肥大心肌病和先天性心脏缺陷如异常冠状动脉可促使SCA的增加的风险。
遗传变异和疾病的关联可随许多因素的变化而变化，所述因素包括但不限于风险等位基因或基因型的频率、由疾病相关的等位基因或基因型带来的相对风险、基因分型标记和风险等位基因之间的相关度、样本尺寸、疾病发病率和样本群体的基因异源性。为了搜索SNP和患者结果之间的关联，可从收集自患者的血液样本分离基因组DNA。在DNA分离之后，可使用本领域的技术人员已知的基因芯片(例如，Illumina 1MM HapMap基因芯片)进行全基因组扫描。对于每个基因座，可对每位患者进行两种核酸读数，表示在除了关于男性患者的基因座染色体以外的两种染色体上的核苷酸变体。在将基因数据汇集到电子数据库中之后，可进行统计分析。
在美国每年ICD植入约250,000个体中，用于包括降低的射血分数(EF)、症状性心力衰竭，以及就较轻微程度来说，QRS间隔的延长或其它电生理学标记如信号平均心电图上的微伏T波交替或晚电位的标准。虽然ICD用于感测和终止危及生命的心律失常具有大于97％的成功率，但仅约25％的接收ICD的患者在植入之后超过4年周期需要对于危及生命的心律失常的治疗。因此，用于选择患者的当前标准是相当粗糙的，尤其当认为ICD与包括传染的各种并发症、导联故障、设备故障和不当冲击相关时。
GNAS蛋白质和生物标记
常见遗传变异可改变个体对特定疾病的易感性。因此，遗传因素还可调节心律失常和SCA的风险，并且常见变体的识别可帮助识别处于风险的患者。如本文中所述，SCA的潜在遗传标记可定位于编码G蛋白的基因中。G蛋白由三个亚单元(α、β和γ))组成，并且可与七螺旋跨膜受体(如肾上腺素受体)在与各种生理功能(包括心血管***的那些功能)相关的胞内信号传导级联中相互作用。因此，G蛋白可涉及受体信号转导，所述受体信号转导涉及心室律动的调节。此外，有些证据已指明G蛋白可直接涉及心房和心室性心律失常的成因。
具体地说，GNB3基因由12个定位在染色***置12p13上的外显子组成。GNB3 SNP为rs5443，其编码异源三聚G蛋白的β3亚单元。这个基因的广泛分布的c.825C>T多态性显示在cDNA的核苷酸位置825发生胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)之间的交换。已表明，由于G蛋白参与几乎所有体细胞中的信号转导，因此这种多态性连同对激素和药物响应的变化与动脉高血压、动脉硬化和肥胖相关。825T-等位基因的纯合体显示心房细胞中的离子电流发生变化并且从而降低心房颤动的风险。另外，最近回顾性试点研究的结果表明GNB3基因的c.825C>T多态性对具有ICD的患者的危及生命的心律失常倾向可具有改善作用。
发生在GNB3基因中的多态性与细胞信号转导的变化相关，并且与动脉高血压、动脉硬化和肥胖相关。VT/VF在CC-纯合体中比在TC-杂合体和TT-纯合体中更普遍。
GNAS基因编码异源三聚G蛋白的Gαs-亚单元。Gαs(先前刺激G蛋白)的活化激活腺苷环化酶，导致cAMP水平增加。Gαs通过许多激素受体激活。β1-肾上腺素能受体的活化对心脏尤其重要，因为其导致正性变时性和变力性。GNAS的几种体细胞突变导致罕见的内分泌疾病。还存在沉默c.393C>T-多态性，其被认为影响对β-阻滞剂的响应。在基因GNAS的启动子和内含子-1中的一系列多态性近期已被描述；这改变转录速率和蛋白表达(c.-1211G>A,c.2291T>C)。
发生在GNAS基因中的多态性与来自异质-三聚G蛋白的Gαs-亚单元的编码相关。Gαs的活化激活腺苷环化酶，导致cAMP增加。Gαs通过许多激素受体激活。β1-肾上腺素能受体的活化对心脏尤其重要，并且可导致正性变时性和变力性。
对于Gαq-蛋白的基因GNAQ编码传递信号通过α1-肾上腺素受体(去甲肾上腺素)、内皮素受体以及一些其它受体。Gαq直接调节许多离子通道。Gαq在心脏中的过度表达导致心肌肥大，而Gαq(加Gα11)的基因敲除抵消压力诱发的肥大。三种新型多态性近期已经在基因GNAQ的启动子中被描述；这造成Gαq蛋白表达的更改--c.-909/-908GC>TT、c.-382G>A和c.-387G>A。
发生在GNAQ基因中的多态性编码异质-三聚G蛋白Gαq-亚单元。Gαq-蛋白传递信号通过α1-肾上腺素受体(去甲肾上腺素)、内皮素受体和类似的受体。Gαq直接调节许多离子通道。Gαq在心脏中的超表达导致心肌肥大。
本文提供一种对于在尤其是“s路径”G蛋白GNAS的G蛋白上发现的单核苷酸多态性(SNP)的具体描述。此类G蛋白质通过接收胞外信号的受体激活。相关G蛋白偶联受体为β1肾上腺素受体，其大部分在心脏组织中表达。如本文中所述的，β1受体为通过肾上腺素和密切相关的去甲肾上腺素激活的三个β肾上腺素受体中的一个。(去甲)肾上腺素((Nor)epinephrine)也被称为(去甲)肾上腺素((nor)adrenaline)，并且为人体激素和神经传递素。肾上腺素经由β1受体激活GNAS和具有多个效应的下游级联，所述效应包括心跳速率增加(变速性效应)、心肌收缩性增加(肌力效应)和心脏房室的(AV)节点中的电导率增加(变导效应)。这三种效应造成增加的心输出量。外源性化合物(即，例如经由静脉内注射给药至身体而非通过身体自身产生的化合物)还可激活或抑制β1肾上腺素受体。此类化合物被称为激动剂或拮抗剂。β肾上腺素激动剂的实例为异丙肾上腺素(商标名Medihaler-Iso或Isuprel)。β肾上腺素受体的拮抗剂被称作β阻滞剂，其实例为醋丁洛尔(Sectral/Prent)、比索洛尔(Concor)和美托洛尔(Lopressor)。激动剂充当心脏刺激剂，例如以治疗心动过缓(缓慢心跳速率)，而拮抗剂减弱肾上腺素的效应并且用于处理心律失常，防止额外的心脏病发作和治疗高血压。
DISCOVERY方法
DISCOVERY的目的是确定在编码G蛋白亚单元的三个基因中七种单核苷酸多态性(SNP)中的任一种是否预测在具有植入式心律转复除颤器(ICD)而无先前VT病史的患者中的心室快速心律失常(VT)。研究试图确定遗传多态性是否可用一级预防ICD识别处于VT风险的患者。与心室快速心律失常相关的多态性使用《在植入式心律转复/除颤器患者中诊断数据对疾病管理的影响以及基因组学与心室快速心律失常的关联(diagnostic datainfluence on disease management and relation of genomics to ventriculartachyarrhythmias in implantable cardioverter/defibrillator patients)》(“DISCOVERY”)研究(Wieneke等人，12EUROPACE，欧洲心脏病学会(European Society ofCardiology)，2010，第424-429页，其内容以全文引用的方式并入)的终点来确定。具体地说，DISCOVERY研究设计由以下组成：介入研究，具有ICD植入所有参与患者、血液取样、编程需要和跟踪窗口；“欧洲”多中心非随机预期；在整个欧洲十二个国家中的91个中心处参与的1,223名患者的样本尺寸。具有所有检测的快速性心律失常事件的电子装置讯问文件在基础和所有跟踪访问处收集。满足限定的主要终点定义的所有检测的心律失常通过一组具有心律失常分类专门知识的个体裁定。裁定心律失常的个体对遗传信息并不知情。采集血液样本以分析在编码G蛋白亚单元的3个基因中7种SNP中的基因型--在GNB3中的C825T，在GNAQ中的GC(909/908)TT、G(382)A和G(387)A以及在GNAS中的C393T、C2273T和T2291C。从植入时间直接从装置收集心律失常数据。中值跟踪时间是575天，其中四分位范围为364天到730天。单变量和多变量Cox回归用于确定在预测第一持续VT(≥18跳，≥150bpm)的时间中遗传和所选择的非遗传变量的预测强度。因为VT/VF事件通过植入装置治疗，所以并不能完全理解在无治疗的情况下事件是否应已为致死的。作为确定事件是否应已为致死的替代方案，通过其周期长度将事件分类为三个区域。缓慢区域心律失常被定义为VT循环长度>300ms和≤400ms，中间区域心律失常被定义为VT循环长度>240ms和≤300ms，并且快速区域心律失常被定义为VT循环长度≤240ms。对于落入三个区域中的每个中的事件进行单独时间事件分析。在缓慢区域中存在具有至少一种事件的242名患者，在中间区域中存在具有至少一种事件的100名患者，并且在快速区域中存在具有至少一种事件的52名患者。
存在1145名基因分型并且具有裁定的事件、平均年龄为62的患者，963名男性(84％)，638名具有缺血性病史的受试者和373名具有非缺血性心肌病病史的受试者。在群体中等位基因频率对于C393T是51％T和对于C2273T是37％T，并且均处于哈迪-温伯格平衡中。
作为研究的一部分，参与编码G蛋白亚单元的候选基因多态性与心室性心律失常在接收ICD作为一级预防的患者中的发生相关。另外，进行全基因组关联研究以寻找SNP与心室性心律失常的关联。研究的主要终点被定义为在bpm>150处最大周期长度为400ms的持续心室性心律失常的发生。选择这个以包括大多数真实心律失常同时舍弃大多数错误检测。
所有参与的患者接收具有心脏CompassTM的单或双腔ICD用于记录长期临床倾向。在研究过程期间存在13名具有装置变化的患者。这些变化中的大多数并不导致单/双腔状态的变化，导致这些的变化在装置变化之前并不具有VT事件也不具有VT事件。
入选标准包括：具有长期临床倾向的市场审批通过的美敦力公司(Medtronic)的单或双腔ICD的第一次植入；根据目前AHA/ACC/ESC指南需要ICD植入用于一级预防的受试者；受试者愿意且能够遵从临床调查计划；受试者预期保持可供用于跟踪访问；受试者在植入10天内已经签署知情同意书；以及为了此研究植入***为对于患者的第一ICD植入物。
排除标准包括：怀孕的女性或未进行可靠形式的节育的潜在的妊娠女性；参与可混淆本研究的结果的并发研究的受试者；年龄<18岁的受试者或处于如地方法律限定的需要的最低年龄的受试者；预期寿命<2年的受试者；心脏移植后或等待心脏移植的受试者；预期展现较差顺从性的受试者；以及具有已知与离子通道病变相关的症候群如长期或短期QT综合征、Brugada综合征和儿茶酚胺心室性心博过速(CPTV)的受试者。在研究中患者的参与和排除示出在图4中。25名患者从研究中排除，因为他们确实符合排除标准，且53名患者从最终分析中排除，因为数据集不完整。
患者遵循575天的平均时间周期，其中四分位范围为364-730，在ICD植入之后6、12、18和24个月临床访问。在每个跟踪期间，询问装置并且储存所有数据用于后续分析。在研究期间不知情事件-审查委员会回顾和分类由装置所记录的所有报告的自发心律失常。每个事件的审核由至少两名有经验的心脏病科专家独立进行。在初始植入过程期间从每个患者收集血液样本。20mL血液样本被收集并且直接运送到在德国的核心实验室。在研究终止时根据基于经修饰的聚合酶链式反应的方法进行候选基因多态性的基因分型。首先对样本分析在基因GNB3、GNAQ和GNAS中的七种SNP。对于各种SNP的预测能力的分析，灵敏性、特异性以及正和负预测值被计算为心室性心律失常的预测值≥400ms。
基于对于期望风险分层检验的正预测值(PPV)的精确性需要确定样本尺寸。具有+/-5％最大宽度的95％置信区间被认为适合于PPV的精确性。假设实际PPV为40％，386名患者的样本尺寸需要达到这种水平的精确性。本文中，二分法连同如由Johnson和Kotz所描述的比例置信区间公式一起使用。DISCOVERY有足够的动力来评估在多于三分之一的所有患者中表达的标记。由于患有心律失常的386名患者需要达到主要终点，所以至少3×386＝1158名具有ICD植入的主要指示的患者参与。
研究的次要目的是评估作为对死亡、心脏死亡和心房心律失常的预测值的在基因GNB3、GNAS和GNAQ中SNP和其它包含影响心脏离子通道的活性的信号转导元件的SNP的PPV。另一次要目的是评估对于遗传标记、作为PE、死亡、心脏死亡和心房心律失常的预测值的基础和FU数据的最佳组合的PPV。另外的次要目的包括评估编程变化的频率，包含AF-预防和AF-治疗算法；评估ICD-***诊断的使用，如倾斜状态、阻抗、起搏阈值和感测产生医疗后果；评估基于ICD的患者诊断的使用，包括心律失常、IEGM、心脏频率、起搏％和心脏指南，产生医疗后果；以及评估起搏-参数编程变化的频率和所得医疗后果。
研究的次要终点是基于关于死亡CRF的信息的死亡/总括性死亡率，和基于如由不良事件裁定委员会(Adverse Event Adjudication Committee，AEAC)所裁定的关于死亡CFR的死亡分类的心脏死亡。另外的次要终点包括通过ICD使用SVT或AT/AF事件记录并且基于在FU CRF III中的装置事件的调查员分类以及使用心脏指南数据由两个不知情的单独的医生裁定的心房心律失常作为文档。另外次要终点包括AF-预防和AF-治疗算法的编程变化，和医疗后果，其包括住院、医疗干预、药物、手术和ICD-编程变化。
研究的基础包含针对DISCOVERY合格标准的患者筛选；告知患者和获得适当签署和注明日期的同意书；记录患者人口资料、医疗史、心血管状态和病史、心律失常病史、物理评估(包括LV射血分数、12-导联ECG)、NYHA型和心血管药剂；和用于基因组学分析的血液检验。
在住院期间在植入之前收集基础血液检验。然后将试剂盒提供到核心实验室。
关于植入物，对于ICD植入的外科手术由医生断定。建议在10J安全界限处进行心室除颤测试；然而，调查员不使用他或她的优选方法。最终装置编程储存在储存-至-磁盘文件上，并且出现在植入后一天或多天，但在释放患者之前，如以下表1中所示。
表1
跟踪包括FU持续时间、症状、住院、心脏复律、储存-至-磁盘文件和心律失常的分类。对于在FU访问期间所采取的医疗决策，诊断的使用是探索装置相关的诊断如电池状态、感测、起搏阈值和阻抗，以及患者相关联诊断如心律失常/IEGM、心脏频率、起搏％和心脏指南。
不良事件报告包括严重不良装置反应(Serious Adverse Device Effect，SADE)、ADE，如果还没有采取适当的行动或还没有做出干预或如果环境还不是很适当，所述ADE已经产生SAE的后果特性中的任一种并且已经可导致这些后果中的任一种。另外，严重过程相关的AE为由于对于临床调查特定的任何过程(包括***的植入或改变)而产生的SAE。严重不良事件(SAE)被描述为导致死亡；导致受试者的健康状况严重恶化：产生危及生命的疾病或损伤，产生对身体结构或身体功能的永久性损害，需要患者住院或延长现有住院，或产生医疗或手术干预以预防对身体结构或身体功能的永久性损害；或导致胎儿窘迫、胎儿死亡或先天性异常或先天缺陷的不良事件。检测的心室或过速室性心律失常应不被视为不良事件，不管治疗还是不治疗，因为它们构成研究的目的并且报告为研究终点。
根据缺失两次连续跟踪访问、通常未能完全要求过程、失去跟踪或不再遵循入选/排除标准，从研究中抽离患者。
DISCOVERY主要终点多变量分析
在Discovery研究中研究在编码G蛋白亚单元的3个基因中的七种SNP--在GNB3中的C825T，在GNAQ中的GC(-909/-908)TT、G(-382)A和G(-387)A以及在GNAS中的C393T、C2273T和T2291C。在DISCOVERY研究中的所有SNP，7个观测的基因型分布无一者偏离哈迪-温伯格平衡，并且全部具有匹配对于白种人群所报告的那些的发病率测量值。在GNAS基因中的两种SNP，C393T和C2273T，是VT发生率的显著单变量预测值。对于具有每个基因型的患者的第一VT事件的时间的卡普兰-梅尔曲线示出在图5中。
在包括非持续VT的病史、左心室射血分数、QRS持续时间、性别和非缺血性心肌病病史的多变量模型中，两种SNP保持显著(对于C393T，HR＝1.3，似然比p＝0.046，并且对于C2273T，HR＝1.4，似然比p＝0.027)。在超过7次比较的用于控制族系误差率的基于排列的方法中，C2273T保持显著，并且C393T接近显著性(p<0.1)。在分析群体内，适当地连接2个显著的GNAS SNP(相关度＝-0.277；D'＝0.369)并且彼此间隔9752个核苷酸定位。
回顾性亚组分析指示，在具有缺血性心肌病病史的患者亚组中，仅C393T TT基因型保持为VT显著预测值(HR＝2.1，p<0.0052)，而在具有非缺血性心肌病病史的受试者中，仅C2273T TT基因型保持VT的显著预测值(HR＝1.76，p＝0.0006)。
在不受限于任何特定理论的情况下，据相信，在DISCOVERY研究内，当患有缺血性疾病的受试者具有比患有非缺血性疾病的受试者更低的VT事件的发生率时，对于C393T具有TT基因型的缺血性患者具有增加的VT风险直到他们具有与非缺血性患者类似的VT风险的时刻。在非缺血性患者中，并不出现C393T基因型效应。不管心肌病病因，对于C2273T基因型存在增加VT风险。
本文所述的GNAS SNP(例如，SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2)可影响GNAS蛋白的表达水平，这通常反过来可影响心脏再同步治疗(CRT)的疗效。因为CRT在β-阻滞剂上操作，并且因为不在最佳β-阻滞剂治疗上患者具有较高CRT非-响应的风险，所以在不受限于任何特定理论的情况下，消弱β-阻滞剂响应的GNAS的突变也可影响CRT响应。因而，在本发明的第一方面到第十三方面的任何实施例中，如本文中所述的SNP可为CRT和/或ICD治疗的疗效的预测值。DISCOVERY研究示出独立于其它临床风险因素的遗传风险分层器，并且首次引入心律失常的新型G蛋白介导机制。主要研究目的是探索在编码G蛋白亚单元的3个基因中7种SNP中的任一种是否预测心律失常的时间。
因为DISCOVERY为表示并接收ICD的初始植入物的指南的受试者的预期研究，所以在植入后跟踪受试者24个月，并且血液样本用于分析在编码G蛋白亚单元的3个基因中的7种SNP中的基因型--在GNB3中的C825T，在GNAQ中的GC(-909/-908)TT、G(-382)A和G(-387)A以及在GNAS中的C393T、C2273T和T2291C。所有自发心室性心博过速(VT)事件由于ICD植入物而保存在装置中，并且由包括至少两个医生的单独的不知情委员会裁定。根据两年跟踪的结果进行单变量分析，其中对每种SNP进行Cox回归，用设定成次要等位基因的数量的值建模为序数变量。对每种SNP计算风险比和经Bonferroni调整的p值。具体地说，单变量和多变量Cox回归用于确定第一裁定VT的时间的预测强度(<400毫秒，>150bpm)。
研究的结果示出C2273T(rs12481583)可为心室性心博过速(VT)的时间的显著单变量预测值，并且C393T(rs7121)足够接近以获得另外的研究(经Bonferroni调整的p值＝0.0649)。在包括非持续VT(NSVT)的病史、左心室射血分数(LVEF)、QRS持续时间、性别和非缺血性心肌病病史的多变量模型中，C393T的TT基因型变得显著(HR＝1.291，p＝0.0467)，并且C2273T的TT基因型保持显著(HR＝1.402，p<0.0273)。
进行对数似然检验以比较具有SNP标记和不具有SNP标记的最终模型。当非标记模型与具有表明患者具有对于C393T或C2273T的基因型TT的变量的模型相比较时，p值为0.00055。GNASc.393 C>T(TT)与单倍型相距约10,000个核苷酸，并且被适当连接。这些结果与Frey等人，欧洲心脏杂志(2011)一致。Frey出版物公开在冠状动脉旁路移植(CABG)之后患者的研究。在该群体中，C2273T SNP在预测1年心血管相关死亡率的的单倍型中，其中*3单倍型是保护性的并且*1单倍型是3个单倍型中最风险的。在DISCOVERY中，C2273T SNP的C等位基因与总括性死亡率和心脏相关死亡率的风险相关。在DISCOVERY群体内，C2273T T等位基因导致增加的VT/VF风险，而C等位基因同时导致死亡率和心脏相关死亡率风险。在不受限于本发明的任何特定理论的情况下，据相信，对于两种基因中的任一种的TT基因型指示增加的VT/VF风险。
埃森试点研究(Essen Pilot Study)，《通过基因分型G蛋白3亚单元(GNB3)C825T多态性更好的识别受益于植入式心律转复除颤器的患者(Better identification ofpatients who benefit from implantable cardioverter defibrillators bygenotyping the G protein 3subunit(GNB3)C825T polymorphism)》，Wieneke等人，德国杜伊斯堡-埃森大学药物遗传学学院和心脏病学系(Institute of Pharmacogenetics andDepartment of Cardiology,University of Duiburg-Essen,Germany)，包括82名患者，23名已经历至少1种事件，总共75种事件。TT/CT与CC导致HR 3,9(95％Cl 1,6-9,7)。
比较具有和不具有C393T(rs7121)TT基因型(p＝0.002)或TT GNAS基因型(p＝0.0002)中任一种的模型的对数似然检验可表明可能的显著模型改进。在具有缺血性心肌病病史的受试者亚组内，C393T(rs7121)TT基因型保持为VT的时间的显著预测值(HR＝1.76，p<0.0006)，而在具有非缺血性心肌病病史的受试者中，C2273T TT基因型保持VT的时间的显著预测值(HR＝1.8，p＝0.05)。因而，GNAS基因包含2种SNP，其改进VT的时间预测超出其它已知和可疑的临床因素。
在DISCOVERY研究的遗传学部分中，在接收ICD用于一级预防的患者体内，参与编码G蛋白亚单元的候选基因多态性心室性心律失常的发生相关。检验的七种特异性SNP在表2中列出。
表2
作为DISCOVERY研究的一部分检验的SNP
患者为从其收集血液样本的一级预防患者。在两年之后，进行跟踪以确定患者是已经历VT/VF事件(“事件组”)还是未经历VT/VF事件(“对照组”)。VT/VF是指心室性心博过速(VT)和心室颤动(VF)。VT为源自心室(心脏的底部室)的增加的心跳速率。VT可导致VF，其为造成非正常收缩的心脏心室的不协调的收缩。反过来，如果不立即治疗，这可导致心搏停止(平线)或完全停止血液循环，这可导致患者在几分钟内死亡。由于VT或VF的死亡可通常被称作心因性猝死(SCD)或心跳骤停(SCA)。
如本文中所述的，1,145一级预防患者最终包含于具有装置讯问信息的基因分型患者分析群体中，以确认任何潜在的VT/VF事件。图1示出了研究设计，它包括不具有先前致死的心律失常病史但由于致死的心律失常的高风险指示ICD植入物的患者的参与。图4指示研究执行细节。其中，在研究跟踪周期期间，848名是对照组(无VT/VF事件，如由不知情医生裁定所确定的)的一部分，而297名在事件组(VT/VF事件确实出现)中。在研究过程中对每一患者测量的变量包括：年龄、性别、LVEF(％)、NYHA型、QRS持续时间(毫秒)、心肌病病因(缺血性/非缺血性心肌病)、非持续心室性心博过速(NSVT)病史、心房颤动病史、室性早搏(PVC)病史、晕厥病史、糖尿病病史、β阻滞剂使用、抗心律失常药物的使用、利尿剂的使用、ACE抑制剂的使用、强心苷的使用、antilipidemics的使用、GNAS c.393 C>T(CC/CT与TT)和GNASc.2273 C>T。这些变量中的每个的发病率和具有每个变量的经历VT事件的患者数连同对于每个变量的p值示出在表3中。
表3
使用如表4中所示的单变量和多变量分析来分析所收集的关于1,145名患者的数据。如在本发明的第一方面到第十三方面中所使用和本领域普通技术人员所理解，多变量分析意指同时分析所有所测量变量。在本发明的DISCOVERY研究中，对于多变量分析实施Cox回归。包括于多变量模型中变量包括：年龄、性别、LVEF(％)、NYHA型、QRS持续时间(毫秒)、心肌病病因(缺血性/非缺血性心肌病)、非持续心室性心博过速(NSVT)病史、心房颤动病史、室性早搏(PVC)病史、晕厥病史、糖尿病病史、β阻滞剂使用、抗心律失常药物的使用、GNAS c.393 C>T(CC/CT与TT)和GNASc.2273 C>T(CC/CT与TT)。
表4
单变量和多变量分析结果的汇总
进行单变量分析，其中同时对对照和事件组比较单个变量。计算每个变量的风险比(HR)。具体地说，HR被定义为对于对照和事件组之间的变量的风险率的比。举例来说，在表4中，对于NSVT的HR为1.8，意指在本研究过程中，当患者已经历非持续心室性心博过速(NSVT)时，患者经历VT/VF事件的机会(在事件组中死亡的机会)为比未经历VT/VF事件的患者(在对照组中死亡)高1.8倍。HR为风险的相对测量而不是绝对测量。提供于表4中的变量的详细描述如下：
(1)“NSVT”为非持续心室性心博过速。对于“快速心脏”来自希腊的一般心博过速被定义为心跳速率快于100次跳动每分钟(bpm)的正常平均速率。NSVT被定义为以超过120bpm的速率并且持续小于30秒三次或更多次连续跳动。心博过速可为无症状的。如果它为致病性的(造成疾病症状)，那么它被称为快速性心律失常。心室快速性心律失常为源自左心室的致病性心博过速。
(2)“LVEF”是指左心室射血分数，并且指当跳动时心脏实际上泵送出的在左心室中血液总体积的百分比。人类心脏由四个单独室(右心房和右心室以及左心房和左心室)组成。心房接收来自循环的血液并且将它泵送到心室中。更强大的心室将血液泵送到循环中。心脏的右侧接收来自身体其余部分的血液，并且将它泵送到肺中。心脏的左侧接收来自肺的当前氧合血液，并且朝向身体的其余部分泵送它。如果在缺血性患者中LVEF<40％，那么NSVT已经与SCD的增加的风险相关，建议进一步的检验以确定ICD是否应被植入。
(3)“QRS持续时间”是指在典型人类心电图的一部分中QRS波群的瞬时长度。一般来说，心电图具有五个偏转或波峰和波谷，命名为P、Q、R、S和T。R是指特征高波峰，并且Q和S为分别紧接在这个波峰之前和之后的波谷。Q、R和S在彼此之后快速出现，并且被称作QRS波群。QRS持续时间(通常0.06秒-0.12秒)可随心博过速而缩短。应注意，与正常心律相比，具有VT的QRS持续时间有时可更长。
(4)“HF病因--缺血性”是指心力衰竭(HF)的原因(病因)，在这种情况下局部缺血(缺血性心肌病)。局部缺血是血液流向组织的限制并且在本发明的第一方面到第十三方面中在心肌背景内。将报告缺血性心肌病病史的患者与报告非缺血性心肌病病史的患者和报告无心肌病病史的患者相比。
(5)“性别(男性)”：DISCOVERY研究为男性(相对于女性)是否赋予心室快速性心律失常的增加的风险。
(6)“GNASc.393 C>T(TT)”是指在GNAS基因(rs7121)中的遗传多态性。GNAS是指人类GNAS复合基因座(Entrez基因ID 2778)。GNAS基因编码G蛋白α亚单元，即所谓的“s”信号传导路径的一部分(其余为“q”和“i/o”路径)。G蛋白质由称为α、β和γ的由单独的基因编码的三个亚单元组成，并且被偶联到检测来自细胞外信号的胞外受体。GNAS的α亚单元为活化元件。响应于胞外信号，激活α亚单元，并且反过来激活G蛋白和下游信号级联，最终导致例如细胞中的生理变化。从一个人类个体到下一个，可存在遗传密码的小差异。这些被称作单核苷酸多态性或SNP。此类SNP可造成编码的蛋白突变或沉默(不造成突变)，或改变基因的表达水平。GNAS c.393是指如从序列的开始(起点)所测量的在GNAS基因的cDNA的序列中的特异性核苷酸。C>T是指观测的实际变异。参考(“正常”)序列包含在位置393的“C”，但在具有多态性的个体中，反而发现“T”。由于人类具有两个拷贝的每种基因，一个源自父体，一个来自母体(在男性中，性染色体X和Y显著异常)，SNP的三种不同“图谱”在任何个体中都是可能的：两个C或CC、两个T或TT，一个C和一个T或CT。在本发明的第一方面到第十三方面中，因此确定是否具有TT图谱(相对于CC或CT)携有心室快速性心律失常的增加的风险。
(7)“单倍型*2的拷贝”-单倍型是指通常以域形式在一起遗传的一组SNP(即，它们在统计上彼此相关)。因而，如果一个或少数SNP的序列是已知的，那么可推断存在于同一域中的其它SNP的序列。举例来说，如果SNP 2273(即，rs12481583)和SNP 2291(即，rs6026584)的基因型是已知的，那么可推断存在于同一域中的6个其它SNP的序列。值得注意的是，这其它6种SNP的db SNP标识符是rs6123837、Del1340、rs6026580、rs6092704、rs12481574和rs15754。因而，确定SNP 2273(即，rs12481583)和2291(即，rs6026584)的序列具有与确定在这个域中的所有八种SNP的序列的相同值，因为可从2273和2291序列推断其余值。此外，在本发明的第一方面到第十三方面中的相关度存在于2273和/或2291SNP的序列一致性和生物效应之间。与单倍型相关生物效应并不一定由这些特异性SNP引起，但可是由于在单倍型域中的其它序列。因而，依赖于此类单倍型的识别的方法被本发明的第一方面到第十三方面涵盖。这意味着确定SNP 2273和2291的序列具有与确定在这个域中的所有八种SNP的序列的相同值，因为可从2273和2291序列推断其余值。
值得注意的是，八个变异区可作为域传递。因此，具有高似然性，一个个体可接收来自每个父体的一组8个变体，因为存在可在一起遗传的这些变体的3个潜在组。每个个体将接收这组变体(一来自各个父体)的两个拷贝。紧接于这些序列数字示出每组序列的发生率。作为实例，第一组变体被称作*1单倍型，并且其发生率为32.5％因为数字不恰好总计为100％，所以除在表5中列出的三个之外，还可存在其它低的发生率的单倍型。
表5
如图6所示，“单倍型*2”为可指示对于2273的“C”配置以及对于2291的“C”的任意名称。在这种特定情况下，其它可能的单倍型可为*1(对于2273的C和对于2291的T)和*3(对于2273的T和对于2291的C)。对于2273的T和对于2291的T的理论第四选择方案似乎并不出现在群体研究内。在表5中，Del1340可由对于CGTGGTTTCTTTTTTTTTTTTTTTT[-TTTTTTT/TTTTTTTTT]GTCCTCCTCAAGGTGGGAGGGGGGA(SEQ ID NO.13)的rs35813452表示，其中负标志(-)表示缺失，并且TTTTTTT或TTTTTTTTT进一步表示可能的缺失。
图6还示出本发明的第一方面到第十三方面的GNAS SNP单倍型。图6的左图示出在来自表5的以域形式在一起遗传的GNAS基因中的八种SNP。rs12481583是指c.2273C>T，并且rs6026584是指c.2291T>C。三个最右侧的SNP(rs13433254、Del3638和rd3730164)不是域的一部分，如由在图6中单倍型以下的倒三角形指示。SNP rs7121c.393C>T，也是本发明的第一方面到第十三方面的一部分，并不是该域的一部分，并且独立于在域1单倍型中的八种SNP(参见表6)遗传。
对于SNP的三个单倍型(配置)在研究群体中报告，标记*1、*2和*3，其中发生频率分别为0.325、0.260和0.356。在不受限于本发明的任何特定理论的情况下，应注意三个数字并不共计为1.0或100％，因为可存在另外的很少出现的单倍型。右图概述可在个体中出现的对于2273和2291SNP的序列的所有可能组合。举例来说，具有*1/*1的个体可接收来自每个父体的*1域，并且将具有对于2273的两个C和对于2291的两个T。具有*1/*3的个体可接收来自一个父体的*1域和来自其它父体的*3域，并且将具有对于2273的一个C和一个T以及对于2291的一个T和一个C。
七种SNP(编码G蛋白亚单元的3个基因：在GNB3中的C825T，在GNAQ中的GC(-909/-908)TT、G(-382)A和G(-387)A以及在GNAS中的C393T、C2273T和T2291C)的单变量分析产生对于7种SNP中的两种(即GNAS c.393C>T和GNAS c.2273C>T)的显著的p值(分别为0.0048和0.0019)，如表6中所示。在研究期间每种SNP的发生率示出在表7中。
表6
关于在单变量分析之后SNP的结果的汇总--以分类变量的形式建模的SNP
表7
表8提供p值序数分析，其中每种SNP已经被认为具有其中序数值示出为次要等位基因的数目的数值。因此，GNAS c.###X>Y的表示法指示Y为次要等位基因和序数值。举例来说，GNAS c.393 C>T为其中CC＝0，CT＝1和TT＝2，导致0.00901的原始p值。具体地说，C393T基因型可被设定为具有三个类别(CC、CT、TT)的类别变量。或者，C393T基因型可被设定为连续(序数)变量，如对于表8和表9的分析的情况。序数值可被认为表示次要(较不常见)等位基因的数目。由于T为次要等位基因，所以序数编码将为CC＝0、CT＝1TT＝2。序数基因型以连续(相对于类别)变量形式被拟合在Cox回归中。
表8
关于在单变量分析之后SNP的结果的汇总--以序数变量的形式建模的SNP
表10示出对于建模为C393T和C2273T的隐性TT的SNP的序数分析。结果展示对于GNASc.393 C>T和c.2273 C>T的低p值。
表9
变量 HR P值
GNAS c.393 C>T 1.424 0.0042
GNAS c.2273 C>T 1.562 0.0022
在参与后24个月的对于每个基因VT发生率示出在表10中。两种SNP与VT的增加的风险相关。在多重比较的校正之后，GNAS c.2273保持显著，而GNAS c.393是边缘型显著的。当在相同GNAS基因上时，这些SNP表现出相对独立。与似乎具有同样的VT发生率的CC和CT基因型相比，TT基因型似乎具有VT的增加的发生率的事实，表明它是隐性特性。相同数据示出为在图5中的卡普兰-梅尔曲线。对于具有在C393T中的TT基因型的305名患者(26.6％)24个月时VT/VF发生率，卡普兰-梅尔估计值是41.1％(34.7％-48.1％的95％置信区间)，而在具有CC/CT基因型的患者中的发生率是30.9％(27.3％-34.9％的95％置信区间)。对于具有在C2273T中的TT基因型的156名患者(13.6％)24个月时VT/VF发生率，卡普兰-梅尔估计值是45.3％(36.7％-54.8％的95％置信区间)，而对于具有CC/CT基因型的患者是31.6％(28.2％-35.3％的95％置信区间)。这种增加的风险在调节非遗传共变量之后保持显著，所述共变量包括非持续VT病史、缺血性心肌病病因、左心室射血分数、QRS持续时间和性别，如表4中所示。
表10
对与C393T和C2273T SNP相关的数据进行进一步分析。具体地说，分析两种SNP的每个变异对于事件的发生率的联合效应，其中具有缺血性心肌病病史的患者与具有非缺血性心肌病病史的患者分开，如图8中所示。图8对应于表11和表12。具体地说，因为非缺血性心肌病(HF病因)病史是多变量模型(表4)中的显著变量，所以对具有缺血性心肌病和非缺血性心肌病病史患者进行单独亚组分析。
表11
在多变量分析之后结果的汇总--报告对于GNASc.393的缺血性心肌病的病史的患者
变量 HR p值
NSVT 2.012 0.0003
抗心律失常药物 0.426 0.0161
GNAS c.393 C>T(TT) 2.078 <.0001
表12
在多变量分析之后结果的汇总--报告对于GNASc.2273的非缺血性心肌病的病史的患者
变量 HR p值
NSVT 1.975 0.0004
LVEF 0.983 0.0253
GNAS c.2273 C>T(TT) 1.796 0.0109
图8示出在具有缺血性心肌病病史的受试者中的心律失常事件，作为事件(心律失常)的发生率相对于对于每个基因的风险天数的卡普兰-梅尔曲线。如图8和对应的表11所示，GNAS c.393 C>T(TT)在多变量分析中是显著的(HR＝2.078，p值＝p<.0001)。
对于具有每个基因型组合的受试者的总体和缺血性或非缺血性亚组计数数据提供在表13中。这些数据与图7至图8结合。某些患者并不报告任何心肌病病史。因此，应理解缺血性和非缺血性患者的数目不必总计为在基因型组内的患者的总体数目。
表13
具有每个基因型组合受试者的亚组计数
C393T C2273T 总体 缺血性 非缺血性
CC CC 170 85 63
CC CT 94 53 30
CC TT 20 10 8
CT CC 210 128 61
CT CT 282 158 88
CT TT 61 33 17
TT CC 75 45 25
TT CT 152 86 47
TT TT 75 38 28
如表11中所示，GNAS c.393 C>T(TT)在缺血性患者的亚组中的多变量分析中是非常显著的(p<0.001)。这些是NSVT(非持续心室性心博过速)发生，非遗传因素，和对于GNASc.393C>T SNP的“TT”基因型的存在，遗传因素。对于NSVT的HR为1.895，其指示对于NSVT为正的患者在“事件”组中死亡机会比在“对照”组中死亡高几乎2×。对于GNAS 393 SNP的HR为1.291，指示当患者具有这种SNP的TT变型时，经历心室性心律失常的1.291x增加的机会。因而，该发现可指示GNAS c.393C>T SNP的TT变体的存在作为心室性心律失常的预测值。
所研究的两种SNP在多变量模型中保持显著。对于预测值，许多VT的其它潜在的预测值超出p<0.05范围。
表6还示出在GNAS基因中SNP c.393C>T和c.2273C>T的TT变体都是VT/VF事件的显著预测值。这可指示GNAS c.393C>T和c.2273C>T SNP的TT变体的存在作为心室性心律失常的预测值。
然而，在缺血性与非缺血性心肌病的患者病史的具体背景下，两种SNP(C393T和C2273T)的预测值可不同。举例来说，图8示出在具有缺血性心肌病病史的群体中，在表示缺血性C393T CC/CT患者和缺血性C393T TT患者的卡普兰-梅尔曲线之间存在可辨别的分离，其中C393T TT患者具有VT/VF事件的相对较高风险。非缺血性患者中C393T基因型之间不存在可辨别的分离。图9示出具有对于C2273T的TT基因型的患者具有VT/VF的增加的风险，而不管心肌病病因。对于C393T或C2273T(粗线)的TT序列的发生可与对于每个组合呈现约相同的增加发生率速率相关，与可具有较低发生率的CC/TT和TT/CC的可能异常相关。相比之下，具有尤其不包括对于任一SNP的TT序列(细线)的其它组合中的任一种的患者示出较低发生率速率。在非缺血性群体中，图8，三个长虚线(C2273T的TT变体)示出较高事件发生率，但其它线(C393T的变体)中的任一种未示出。
单倍型和单倍型对通过C2291T和C2273T SNP识别，如以下表14和表15中所示和如本文和图6中所述。
表14
单倍型
表15
单倍型对
对于C393T/C2273T基因型的从第一快速VT或上次访问的时间的事件的发生率示出在图7中。对于在任一基因上组合的TT的从第一快速VT或上次访问的时间的事件的发生率示出在图9中。与由在Frey等人中的单倍型所报告的患者群体相比，表15说明本发明的第一方面到第十三方面的患者群体具有类似单倍型分布。
SNP的一种现象是连锁不平衡，它是指特异性等位基因在不同基因组位置处与通过随机变化应预期的相比更频繁地一起出现的倾向。如果等位基因(或单倍型)的任何特定组的频率为其个体群体频率的乘积，那么在给定基因座处等位基因被称为处于完全平衡。若干种统计测量可用于定量这种关系。两个基因座之间连锁不平衡的计算示出它们不是独立的，然而仅发现弱的相关度(r＝-0.2770825)。DISCOVERY设计论文指示G-1211A应在SNP基因分型中。然而，由于它与C2273T处于完全连锁不平衡，并且后者更易于基因分型，对基因型C2273T作出决策。图10示出基因的位置和其之间的距离。在C393T或C2273T中T等位基因的纯合性(TH)与1.58的HR相关，如图16中所示(p＝0.0001)。TH的增量值通过比较具有所有具有和不具有TH的非SNP共变量的模型来评估，并且发现为统计显著的(p＝0.00055)。与在两个基因座中的仅一者处具有TT基因型的患者相比，在C393T和C2273T二者处具有TT基因型的患者并不具有增加的风险。
如本文中所阐释，因为治疗VT/VF事件，所以不可能完全理解在无治疗情况下事件是否应已为致死的。一种用于确定发作性症状是否应已为致死的替代方案为通过其周期长度(或对应的每分钟跳动次数)对其进行分类。对于落入三个区域中的每个中的事件进行单独时间事件分析。缓慢区域被定义为VT周期长度>300ms和≤400ms；中间区域被定义为VT周期长度>240ms和≤300ms；并且快速区域被定义为VT周期长度≤240ms。对于每个区域的卡普兰-梅尔曲线示出在图11至图13中。如图11至图13所示，在任一区域中具有TT基因型的患者中，在所有区域中心律失常的风险显著增加。TH是在缓慢区域(p＝0.0071；HR＝1.42)和快速区域(p＝0.0084；HR＝2.08)中事件发生率的统计显著预测值，并且接近在中间区域(p＝0.0564；HR＝1.47)中的事件发生率显著预测值。
还确定第一治疗事件的时间。事件被分类为休克、仅ATP或任何治疗。对于每个治疗的卡普兰-梅尔曲线示出在图14至图16中。如图11至图16所示，在任一区域中TT基因型的存在与心律失常的58％增加的风险相关；这种效应与心律失常周期长度或所研究的治疗无关。
应理解，上述实施例和实例仅示意表示本发明的原理的许多具体实施例中的一些。作为本发明的一方面的实施例的一部分公开的任何特征可单独或组合包括于本发明的方面中。在不脱离本发明的范围的情况下，可由本领域的技术人员容易地设计多种其它形式。
SEQUENCE LISTING
<110> Medtronic, Inc.
Soykan, Orhan
Nahey, Tara
Lande, Jeffrey
<120> METHODS AND COMPOSITIONS FOR SCD, CRT, CRT-D, OR SCA THERAPY
IDENTIFICATION AND/OR SELECTION
<130> C00007108.WOU4_MED-10021/PCT
<160> 13
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> y
<222> (26)..(26)
<223> y is t/u or c
<400> 1
agaaccagtt cagagtggac tacatyctga gtgtgatgaa cgtgcctgac t 51
<210> 2
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> y
<222> (26)..(26)
<223> y is t/u or c
<400> 2
ttgcctctgg cctaggaatc tgcagyttaa gccagtgaca caatattttg c 51
<210> 3
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> y
<222> (26)..(26)
<223> y is t/u or c
<400> 3
tctgcagctt aagccagtga cacaayattt tgcattttta aatggtgatt c 51
<210> 4
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> r
<222> (26)..(26)
<223> r is g or a
<400> 4
gccgccaggc gcacggcgta ggggarcctc gcaggcggcg gcggcggcgg c 51
<210> 5
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> r
<222> (26)..(26)
<223> r is g or a
<400> 5
ctctcgccgc caggcgcacg gcgtarggga gcctcgcagg cggcggcggc g 51
<210> 6
<211> 52
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> ky
<222> (26)..(26)
<223> k is g or t/u and y is c or t/u
<400> 6
ctgagtgtga tgaacgtgcc tgactkycca gcccgggagc cgcgcgggcg ag 52
<210> 7
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> y
<222> (26)..(26)
<223> y is t/u or c
<400> 7
agagcatcat ctgcggcatc acgtcygtgg ccttctccct cagtggccgc c 51
<210> 8
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> r
<222> (26)..(26)
<223> r is g or a
<400> 8
tggtcttctc ggtgcgcagc ccctcrtggg tgctcaactt cctgctgcag a 51
<210> 9
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> y
<222> (26)..(26)
<223> y is t/u or c
<400> 9
tttttttttt tttttttttt gtcctyctca aggtgggagg ggggattgag a 51
<210> 10
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> m
<222> (26)..(26)
<223> m is a or c
<400> 10
ccttgataat ttggctatct gaatamattt gtgaatttgc taggttaaga c 51
<210> 11
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> r
<222> (26)..(26)
<223> r is g or a
<400> 11
agtatgcgta taacttgatt tcaaartata aatctggaaa agtctagaat c 51
<210> 12
<211> 51
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> s
<222> (26)..(26)
<223> s is g or c
<400> 12
tcagtttcca catttatgaa atgtgsctga aaaattattt taagatcatt g 51
<210> 13
<211> 59
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<220>
<221> misc_feature
<222> (26)..(34)
<223> can be absent or ttttttt
<400> 13
cgtggtttct tttttttttt tttttttttt ttttgtcctc ctcaaggtgg gagggggga 59

Claims (15)

1.一种诊断试剂盒，其包含：
至少一种探针，用于评定一种或多种与心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)、心室性心律失常(VA)或心力衰竭(HF)中的任一种相关的单核苷酸多态性(SNP)在遗传样本中的存在；其中所述探针具有能够由电学、荧光或放射性装置检测的标记，
其中所述SNP包含于核苷酸序列SEQ ID NO.1-2中的任一个中，其中至少一种探针与SEQ ID NO.1-2中的任一个中的多态位置重叠，其中所述多态位置通过单个碱基对至足以识别所述SNP或产生杂交的任何数目个碱基对侧接在5′或3′侧上，所述碱基对侧接所述多态位置的所述5′和3′侧；以及
其中心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)、心室性心律失常(VA)或心力衰竭(HF)可用具有除颤技术的组合CRT起搏器(CRT-D)、植入式心律转复除颤器(ICD)、药理学疗法或生物学疗法来治疗。
2.根据权利要求1所述的诊断试剂盒，其中所述多态位置在位置26或27处。
3.根据权利要求1所述的诊断试剂盒，所述至少一种探针具有选自以下群组的长度：12至101、25至35、18至30、17至24、15至101、17至101、19至101、21至101、24至101、26至101、15至50、17至50、19至50、21至50、24至50和26至50个核苷酸。
4.根据权利要求1所述的诊断试剂盒，其进一步包含聚合酶链反应(PCR)引物集用于扩增对应于SEQ ID NO.1-2中的任一个的核酸片段。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的诊断试剂盒，其进一步包含用软件编程的计算机处理器，所述软件用于提取所述诊断试剂盒中所述至少一种探针的杂交信息。
6.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的诊断试剂盒，其中所述至少一种探针是等位基因特异性寡聚物(ASO)。
7.根据权利要求中1到4任一权利要求所述的诊断试剂盒，其中所述SNP是双等位的或多等位的。
8.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的诊断试剂盒，其中所述至少一种探针选自SEQ ID NO.1-2中的任一个的正义、反义和天然存在的突变体。
9.一种用于检测一种或多种与心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)、心室性心律失常(VA)或心力衰竭(HF)相关的单核苷酸多态性(SNP)的***，该***包含具有用算法编程的计算机处理器和与所述编程的处理器通信的一种或多种遗传学数据库的计算机***，其中所述编程的计算机处理器用于根据在获自患者和/或获自一种或多种遗传学数据库的一种或多种遗传样本所含的DNA中所检测的一种或多种已知SNP来推算p值。
10.一种方法，其包含：
通过利用至少一种与SEQ ID NO.1-2中的任一个中的多态位置重叠的探针来检测一种或多种与心跳骤停(SCA)、心因性猝死(SCD)、心室性心律失常(VA)或心力衰竭(HF)相关的单核苷酸多态性，其中所述多态位置通过单个碱基对至足以识别所述SNP或产生杂交的任何数目个碱基对侧接在5′或3′侧上，所述碱基对侧接所述多态位置的所述5′和3′侧；以及
评定所述至少一种探针的杂交的存在。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述一种或多种SNP包含GNAS基因的亚单元C393T的TT基因型和GNAS基因的亚单元C2273T的TT基因型中的至少一种。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述至少一种探针具有选自以下群组的长度：12至101、25至35、18至30、17至24、15至101、17至101、19至101、21至101、24至101、26至101、15至50、17至50、19至50、21至50、24至50和26至50个核苷酸。
13.根据权利要求10到11中任一权利要求所述的方法，其中所述至少一种探针能够由电学、荧光或放射性装置检测。
14.根据权利要求10到11中任一权利要求所述的方法，其进一步包含在利用所述至少一种探针之前扩增DNA样本的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述扩增的DNA样本用可检测标记标记，并且所述至少一种探针固定到固体载体上的已知位置；并且
其中评定所述至少一种探针的杂交的存在包含检测所述可检测标记相对于所述固体载体的位置；其中所述可检测标记可由光谱学、光化学、生物化学、免疫化学、电学、光学和化学装置中的至少一种检测。
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