CN108508211A - 首发未用药精神分裂患者血清标志物fgf9及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了首发未用药精神分裂患者血清标志物FGF9及其应用，具体地，本发明提供了成纤维细胞生长因子9作为精神分裂症诊断和/或治疗的靶点中的应用，还提供了检测成纤维细胞生长因子9的水平的试剂在制备用于评估待测个体首发精神分裂症患病风险的诊断剂或诊断系统中的应用。来自待测个体的样品中FGF9水平降低，该待测个体首发精神分裂症的风险升高。本发明还根据FGF9在首发未用药精神分裂人群和健康人群中的表达差异进行进一步的数据分析，并建立分类器和诊断标准。本发明还提出了FGF9可作为精神分裂症诊断和治疗的关键靶点。

Description

首发未用药精神分裂患者血清标志物FGF9及其应用

技术领域

本发明是关于一种首发未用药精神分裂患者血清标志物及其应用，具体地说，是关于利用FGF9作为诊断精神分裂症疑似患者的技术，属于生物学和医学技术领域。

背景技术

精神分裂症，目前的研究证明精神分裂症属于多基因复杂性遗传性疾病。研究证明FGF9参与了精神分裂症发病过程，在精神分裂症的诊断、发病机理、治疗等方面扮演重要的角色。

精神分裂症(Schizophrenia)是一种以异常社会行为为特征的精神障碍，是一种病因未明的复杂精神疾病。临床表现为感知、思维、情感、行为等多方面的障碍以及精神活动的不协调，减少社会参与程度，缺乏动力等。精神分裂症患者还往往有额外的精神健康问题，如焦虑，抑郁状态等。症状通常从青春期开始逐渐出现并持续发展。流行病学调查显示在世界成年人口中的终身患病率为1％左右。据估算我国目前有700-800万精神分裂症患者，由此每年所造成的医疗费用支出、患者本人及家属的生产力损失是十分惊人的。在目前的治疗手段下只有大约20％的人有显著改善，少数人完全康复。精神分裂会造成社会问题，例如患者的长期失业，贫困和无家可归。精神分裂人群的平均预期寿命比普通人群要低十到二十五年。另外精神分裂患者自杀率较正常人群高(约5％)的结果。在2015年，全世界约有17,000人死于与精神分裂症相关或由精神分裂症引起的行为。

目前，临床上对精神分裂症的诊断主要是根据病人的详细病史与精神症状，通过PANSS量表和ICD10等主观评分来做综合判断，由于医师的主观经验不同，诊断结果也存在差异。

为了使精神分裂症的诊断更加客观，减少人为因素，提高诊断的一致性和准确度，近年来世界各地的科研工作者一直致力于寻找精神分裂症的生物标志物，建立有效的检测方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种新的首发精神分裂症生物标志物。

本发明的另一目的在于提供所述首发精神分裂症生物标志物的相关应用。

本发明所提供的新的首发精神分裂症生物标志物为成纤维细胞生长因子9(FGF9)。

本案发明人经过大量的前期研究工作，通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测首发精神分裂症患者与正常人血液样品血清中FGF9存在的差异表达，并通过进一步对大样本量样品FGF9血清浓度测量和PANSS量表评分对实验进行了进一步验证，证明FGF9可以作为精神分裂症未用药首次发病的特异性生物标志物。

成纤维细胞生长因子家族蛋白(FGF)已被揭示参与精神分裂症发病机制，但现有技术中没有临床证据将个体FGF与精神分裂联系起来，也未见关于FGF9与首发未用药精神分裂患者关系的报道。本发明中，通过血清FGF9作为生物标志物对首发未用药精神分裂患者进行诊断，可以有效辅助当前诊断中不确定的人为因素，降低误诊率，该标志物具有良好的具备良好的灵敏度和特异度。

在本发明中，所述FGF9包括FGF9基因或FGF9蛋白等。所述FGF9基因为编码本发明的FGF9蛋白的多核苷酸序列。

一方面，本发明提供了成纤维细胞生长因子9作为评估待测个体首发精神分裂症患病风险的标志物的应用。

另一方面，本发明还提供了检测成纤维细胞生长因子9的水平的试剂在制备用于评估待测个体首发精神分裂症患病风险的诊断剂或诊断系统中的应用。

根据本发明的具体实施方案，本发明中，所述待测个体为未用药精神分裂患者。

根据本发明的具体实施方案，本发明中，来自待测个体的样品中FGF9水平降低，该待测个体首发精神分裂症的风险升高。

根据本发明的具体实施方案，本发明中，所述成纤维细胞生长因子9的水平是成纤维细胞生长因子9的血液水平，例如血清或血浆水平。

根据本发明的具体实施方案，本发明中，所述成纤维细胞生长因子9的水平是成纤维细胞生长因子9的基因表达水平或蛋白表达水平。检测成纤维细胞生长因子9的水平的方法可以是本领域中已知的任何可行的方法，例如，可以利用本领域已知的任何方法在蛋白质水平检测本发明的FGF9的表达水平，包括酶联免疫吸附法(ELISA)等。从而，检测成纤维细胞生长因子9的水平的试剂可以是基于以下方法在蛋白质水平检测FGF9的表达水平的试剂：酶联免疫吸附法(ELISA)。

更具体而言，本发明在一具体实施方案中确定了血清FGF9浓度小于215.0241pg/ml时，个体诊断为未用药首发精神分裂患者。

另一方面，本发明还提供了一种用于评估待测个体首发精神分裂患病风险的诊断系统(诊断装置)，该诊断系统包括：

检测单元，该检测单元包括检测成纤维细胞生长因子9的水平的试剂；

分析单元，该分析单元用于对检测单元的检测结果进行分析，评估待测个体首发精神分裂症患病风险。

根据本发明的具体实施方案，本发明的用于评估待测个体首发精神分裂症患病风险的检测系统，是根据来自待测个体的样品中FGF9水平的高低，来评估该待测个体首发精神分裂症的风险的高低。其中，来自待测个体的样品中FGF9水平降低，该待测个体首发精神分裂症患病风险升高。

在本发明的一具体实施方案中，本发明的用于评估待测个体首发精神分裂症患病风险的检测系统中，所述分析单元进行分析评估时按照以下操作(评估原则)进行：

将检测单元的检测结果FGF9值(蛋白水平)与预判浓度进行比较；

对于FGF9检测值小于等于预判浓度的个体，相对于FGF9检测值大于预判浓度的个体，其具有较高的首发精神分裂症的患病风险。

例如，在本发明一具体实施方案中确定的FGF9蛋白最佳预判浓度为215.0241pg，所述分析单元进行分析评估时按照以下操作进行：

判断检测单元的检测结果FGF9值(蛋白水平)是否小于等于215.0241pg；

对于FGF9检测值小于等于215.0241pg的个体，相对于FGF9检测值大于215.0241pg的个体，其具有较高的首发精神分裂症的患病风险。

本发明所述的用于评估待测个体首发精神分裂症患病风险的检测系统，可以是虚拟装置，只要能实现所述检测单元以及分析单元的功能即可。所述的检测单元可以是包括各种检测试剂、试剂盒或检测仪器；所述的数据分析单元可以是任何可以实现对检测单元的检测结果进行分析处理而得出首发精神分裂症患病风险情况的运算仪器、模块或是虚拟设备，例如可以是预先按照上述评估原则将FGF9值高低对应个体首发精神分裂症患病风险高低制定成便于对照查阅的数据图表，将检测单元的检测结果FGF9值对照该数据图表即能得出个体首次罹患精神分裂症的风险高低。

另一方面，本发明还提供了一种评估个体首发精神分裂症患病风险的方法，该方法包括：检测个体(可以是来自待测个体的样品)成纤维细胞生长因子9的水平；根据个体FGF9水平的高低，来评估该个体首发精神分裂症的风险的高低。具体的检测过程可以参照所属领域中任何可行方法进行，可在基因水平或是蛋白水平检测所述成纤维细胞生长因子9的表达。具体的根据FGF9水平的高低来评估该个体首发精神分裂症患病风险高低的过程，可以参照前述评估原则进行。其中，个体的FGF9水平降低，该个体首发精神分裂症患病风险升高。

在本发明的一具体实施方案中，本发明发现，首发未用药精神分裂患者FGF9浓度远低于健康对照(P<0.001)。长期用药患者与健康对照未发现显著差别。为了进一步研究药物是否影响血FGF9水平，本发明分析了基线和一线抗精神药物治疗8周患者中FGF9水平的差异。数据显示，抗精神药物治疗8周后血清FGF9水平显著增加(P<0.01)，证实了精神分裂患者血液FGF9水平的改变是由药物引起的。

本发明进一步将FGF9作为精神分裂症客观诊断的生物标志物，并根据健康对照和首发未用药精神分裂患者FGF9血清浓度分布绘制受试者工作特征曲线(receiveroperating characteristic curve，简称ROC曲线)，并以此数据模型作为诊断首发未用药精神分裂患者的分类器。并利用ROC曲线下面积和计算曲线下面积(area under thecurve，简称AUC)对分类器的预测价值做出评估。计算得出AUC＝0.973(95％CI，0.954-0.993)，最大约登系数为0.841，最佳截断值215.0241pg/ml，即血清FGF9浓度小于215.0241pg/ml时被诊断为未用药首发精神分裂患者，其敏感性为0.859，特异性为0.982。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种重要的精神分裂症血清标志物FGF9，为临床首次发现和评估精神分裂症提供了除传统量表评分外的客观分子物质。本发明还根据FGF9在首发未用药精神分裂人群和健康人群中的表达差异进行进一步的数据分析，并建立分类器和诊断标准。本发明还提出了FGF9可作为精神分裂症诊断和治疗的关键靶点。

附图说明

图1为FGF9在首发未用药精神分裂患者、长期用药患者和健康对照中差异性的示意说明图(P<0.0001)。图上每个散点表示每个个体值，误差棒为标准差。血清浓度单位为pg/ml。

图2为FGF9在首发未用药精神分裂患者、8周治疗后和健康对照中差异性的示意说明图。从左到右依次为首发未用药精神分裂患者、8周治疗后和健康对照(P<0.01)。

图3为ROC曲线图，斜线表示AUC＝0.5。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明技术方案的实施和所具有的有益效果，但不能认定为对本发明的可实施范围的任何限定。

实施例一

首发未用药精神分裂症患者血清中FGF9含量表达低于正常人和长期用药的精神分裂症患者。

受试者为佛山市第三人民医院收治的精神分裂患者130例(首发未用药57例，长期给药73例)，并通过广告招募的111名年龄和性别匹配的健康志愿者作为对照。所有参与诊断工作的医师均具有精神科执业医师资格并有10年以上的精神科从业经验，熟练使用SCID-1检查表，熟练掌握ICD-10和DSM-V诊断标准，采用阳性和阴性症状量表(PANSS)对病人的精神病理状态进行评估，操作规范统一，一致性检测达到要求(Kappa＝0.68～0.82)，排除患有合并症的精神分裂患者。所有参与者在纳入研究之前都给出了书面知情同意书。研究方案已由佛山市第三人民医院伦理委员会批准。

从每位受试者收集约2ml外周血，并使其在室温下凝结1小时，然后将样品在3000×g下离心10分钟以获得血清。然后将血清存放于在-80℃低温冰箱内或直接分析。使用ELISA检测试剂盒测定来测量人血清FGF9。血清FGF9蛋白质浓度以pg/ml表示。

结果参见图1所示，首发未用药精神分裂患者FGF9浓度相对于健康对照和长期用药患者有显著下降(P<0.0001)。长期用药患者于健康对照组未出现显著差异。

实施例二

本例纳入19例首发未用药精神分裂患者，分别对治疗前和治疗8周后的血清FGF9水平给予测量。结果显示了在一线抗精神药物八周治疗后，首发精神分裂症患者血清中FGF9含量表达水平有显著上升(图2)。

实施例三：利用ROC和AUC建立诊断标准，利用最佳截断值作为首发未用药精神分裂症诊断标准。

本实施例中，采集首发未用药57例，健康对照111例，每位受试者收集约2ml外周血，并使其在室温下凝结1小时，然后将样品在3000×g下离心10分钟以获得血清。然后将血清存放于在-80℃低温冰箱内或直接分析。使用ELISA检测试剂盒测定来测量人血清FGF9。血清FGF9蛋白质浓度以pg/ml表示。

并根据健康对照和首发未用药精神分裂患者FGF9血清浓度分布绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，简称ROC曲线)，并以此数据模型作为诊断首发未用药精神分裂患者的分类器。并利用ROC曲线下面积和计算曲线下面积(area under the curve，简称AUC)对分类器的预测价值做出评估。

AUC值为ROC曲线所覆盖的区域面积。显然，AUC越大，分类器分类效果越好。AUC＝1时，是理想分类器，即采用这个预测模型时，设定任何阈值都能得出完美预测。绝大多数预测中，不存在完美分类器。0.5<AUC<1时，优于随机猜测。这个分类器(模型)妥善设定阈值的话，能有预测价值。AUC＝0.5，即随机，模型没有预测价值。

计算ROC曲线坐标如下：

计算AUC＝0.973(95％CI，0.954-0.993)，证明本发明分类器有较高准确性。

约登指数(Youden index)：也称正确指数，是评价筛查试验真实性的方法，假设其假阴性(漏诊率)和假阳性(误诊率)的危害性同等意义时，即可应用约登指数。约登指数是灵敏度与特异度之和减去1。表示筛检方法发现真正的患者与非患者的总能力。指数越大说明筛查实验的效果越好，真实性越大。

本实施例中，ROC曲线图参见图3。利用ROC曲线下面积和计算曲线下面积AUC。计算得出AUC＝0.973(95％CI，0.954-0.993)，最大约登系数为0.841，最佳截断值215.0241pg/ml，即血清FGF9浓度小于215.0241pg/ml时被诊断为未用药首发精神分裂患者，其敏感性为0.859，特异性为0.982。

Claims (10)

1.成纤维细胞生长因子9作为精神分裂症诊断和/或治疗的靶点中的应用。

2.检测成纤维细胞生长因子9的水平的试剂在制备用于评估待测个体首发精神分裂症患病风险的诊断剂或诊断系统中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其中，所述待测个体为未用药者。

4.根据权利要求2所述的应用，其中，来自待测个体的样品中FGF9水平降低，该待测个体首发精神分裂症的风险升高。

5.根据权利要求2所述的应用，其中，所述成纤维细胞生长因子9的水平是成纤维细胞生长因子9的血液水平，例如血清或血浆水平。

6.根据权利要求2所述的应用，其中，所述成纤维细胞生长因子9的水平是成纤维细胞生长因子9的基因表达水平或蛋白表达水平。

7.根据权利要求2所述的应用，其中，血清FGF9浓度小于215.0241pg/ml时，个体被诊断为首发精神分裂患者。

8.一种用于评估待测个体首发精神分裂患病风险的诊断系统，该诊断系统包括：

检测单元，该检测单元包括检测成纤维细胞生长因子9的水平的试剂；

分析单元，该分析单元用于对检测单元的检测结果进行分析，评估待测个体首发精神分裂症患病风险。

9.根据权利要求8所述的诊断系统，其中，分析单元根据来自待测个体的样品中FGF9水平的高低，来评估该待测个体首发精神分裂症的风险的高低；优选地，来自待测个体的样品中FGF9水平降低，该待测个体首发精神分裂症患病风险升高。

10.根据权利要求8所述的诊断系统，其中，所述分析单元进行分析评估时按照以下操作进行：

将检测单元的检测结果FGF9值与预判浓度进行比较；

对于FGF9检测值小于等于预判浓度的个体，相对于FGF9检测值大于预判浓度的个体，其具有较高的首发精神分裂症的患病风险。