CN113444788B - 青光眼诊断产品及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了青光眼诊断产品及应用。本发明发现了相比正常对照，FPGS、PPP2R1A在青光眼中显著下调，ZMIZ1显著上调，通过检测FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1的表达水平，可以准确、敏感以及特异性的实现青光眼的诊断。

Description

青光眼诊断产品及应用
技术领域
本发明涉及生物医学领域，涉及青光眼诊断产品及应用。
背景技术
青光眼是一种由视神经节细胞变异引起视神经不可逆死亡的眼部疾病。青光眼的致盲率仅次于白内障。据统计，全球大约有6700万青光眼患者，其中600万人因青光眼失明（K. I. Jung, S.Jeon, D.Y Shin, et al. Pattern electroretinograms inpreperimetric and perimetric glaucoma [J]. American journal of ophthalmology2020, 12(19): pii: 50002-9394(20)30061-1）。青光眼分为原发性和继发性两大类。其中，原发性青光眼主要分为三大类：原发性开角型青光眼(primary open-angle glaucoma,POAG)；原发性急性闭角型青光眼(primary closed-angle glaucoma, PCAG)；原发性先天性青光眼(primary congenital glaucoma, PCG) 。
POAG又称慢性单纯性青光眼，大多数在40岁以后发病，其临床表现包括：（1）常常是双眼患病，但双眼发病时间和严重程度不一致，具有不对称性；（2）常有眼压升高，眼压不稳定波动幅度大，少数人眼压始终保持在正常范围内；（3）房角始终是开放的，大多数患者为宽角，少数患者为窄角；（4）视盘凹陷进行性扩大和加深，视乳头杯盘比>0.6，视神经纤维层变薄或受损；（5）出现典型的青光眼缺损视野如：早期阶段出现旁中心暗点、点状视野缺损，视野逐渐向心性狭窄，变成鼻侧阶梯状、弓状视野缺损，最后形成管状视野，仅残存颞侧视岛。POAG因其发病隐匿，进展缓慢，早期的时候症状不明显或者症状较轻，往往不能引起重视而被及时发现，导致容易漏诊，大多数患者出现明显症状到医院就诊时已经是中晚期，此时的视神经功能已经严重损害且不可逆，与视力相关的生活质量严重下降，影响生活的自理能力，错过了最佳的治疗时机，相比于其他类型的青光眼而言不容易早期诊断，进而其对患者带来更大的危害，因此早期发现、早期诊断、早期治疗是防治POAG的关键手段。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明基于遗传因素在青光眼的发生发展中的作用，研究与青光眼发生发展相关的生物标志物，从而为青光眼的诊断和治疗提供新的手段。
本发明提供了检测生物标志物的试剂在制备诊断青光眼的产品中的应用，生物标志物包括FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1。
进一步，与正常人相比，与正常人相比， FPGS、PPP2R1A在青光眼患者中的表达水平下调，ZMIZ1在青光眼患者中的表达水平上调。
进一步，所述试剂包括：
特异性识别FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1基因的探针；
特异性扩增FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1基因的引物；或
特异性结合FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1编码的蛋白的结合剂。
进一步，所述样本选自组织、血液。
本发明提供了一种诊断青光眼的产品，所述产品包括检测生物标志物FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1水平的试剂。
进一步，所述试剂包括在mRNA水平或蛋白水平上检测生物标志物FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1表达水平的试剂。
进一步，所述产品包括通过聚合酶链反应、实时荧光定量逆转录多聚酶链反应、逆转录聚合酶链反应、竞争性聚合酶链反应、核酸酶保护分析、原位杂交法、核酸微阵列、RNA印迹或DNA芯片的方法进行检测mRNA水平的试剂。
进一步，所述产品包括通过免疫印迹、酶联免疫吸附试验、放射免疫分析、放射免疫扩散法、免疫电泳、组织免疫染色、免疫沉淀分析法、补体固定分析法、荧光激活细胞分选、质量分析或蛋白质微阵列的方法进行检测蛋白水平的试剂。
本发明提供了生物标志物在构建预测青光眼的计算模型中的应用，所述生物标志物包括FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1。
本发明提供了一种预测青光眼的装置，所述装置包括：
处理器；
输入模块，用于输入生物样品中生物标志物的水平，所述生物标志物选自FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1。
包含指令的计算机可读介质，所述指令在由所述处理器执行时在生物标志物的输入水平上执行算法；以及
输出模块，指示受试者是否患有青光眼或者存在患青光眼的风险。
本发明的有益效果：
本发明通过检测FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1的表达水平，可以实现青光眼的诊断，增加检测的敏感度，提高检测能力和效率，提升指导青光眼的临床治疗的能力。
附图说明
图1显示FPGS基因差异表达图；
图2显示PPP2R1A基因差异表达图；
图3显示ZMIZ1基因差异表达图；
图4显示FPGS基因诊断青光眼的ROC曲线图；
图5显示PPP2R1A基因诊断青光眼的ROC曲线图；
图6显示ZMIZ1基因诊断青光眼的ROC曲线图；
图7显示FPGS+PPP2R1A基因诊断青光眼的ROC曲线图；
图8显示FPGS+ZMIZ1基因诊断青光眼的ROC曲线图；
图9显示PPP2R1A+ZMIZ1基因诊断青光眼的ROC曲线图；
图10显示FPGS+PPP2R1A+ZMIZ1联合诊断青光眼的ROC曲线图。
具体实施方式
以下将对本发明进一步详细说明，应理解，所述用语旨在描述目的，而非限制本发明。
术语“和/或”是指并且包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有可能的组合，以及在备选方案(或)中解释时缺少组合。
术语 “样本” 或 “测试样本” 指获自或衍生自目的个体的生物试样，生物试样的供给源可以是新鲜、冷冻和/或保存的器官或组织样品或从活检或引物产生的固体组织；血液或任意血液组分。术语 “样本” 或 “测试样本” 包括在其获得后以任意方式操作过的生物样本，如通过试剂处理、稳定化、或针对某些成分（如蛋白质或多核苷酸）富集、或包埋在用于切片目的的半固体或固体基质中。在本发明的一实施例中，将组织组分用作试样。
术语“生物标志物”宽泛地是指存在于或源自样品的任何可检测化合物，如蛋白质、肽、蛋白聚糖、糖蛋白、脂蛋白、碳水化合物、脂质、核酸(例如DNA，诸如cDNA或扩增的DNA，或RNA，诸如mRNA)、有机或无机化学物质、天然或合成的聚合物、小分子(例如，代谢物)或上述任何物质的区分分子或区分片段。如这段内容中使用的 “源自” 是指检测时指示存在于样品中的特定分子的化合物。例如，特定cDNA的检测可以指示样品中特定RNA转录物的存在。作为另一个实例，特定抗体的检测或与特定抗体的结合可以指示样品中特定抗原(例如，蛋白质)的存在。在此，区分分子或片段是检测时指示以上鉴定的化合物的存在或丰度的分子或片段。生物标志物例如可以分离自样品、直接在样品中测量，或在样品中检测或测定。生物标志物可以例如是功能性的、部分功能性的或非功能性的。
在本发明中，所述生物标志物包括FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1。生物标志物例如FPGS（folylpolyglutamate synthase，gene ID：2356）、PPP2R1A（PPP2R1A，gene ID：5518）、ZMIZ1（zinc finger MIZ-type containing 1，gene ID：57178）；包括基因及其编码的蛋白及其同源物，突变，和同等型。该术语涵盖全长，未加工的生物标志物，以及源自细胞中加工的任何形式的生物标志物。该术语涵盖生物标志物的天然发生变体（例如剪接变体或等位变体）。gene ID可在https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/获得。
术语 “引物” 是指短核酸序列，其具有短的游离3 羟基的核酸序列，能够与互补的模板形成碱基对，其充当用于模板链复制的起点。引物可以在适当的缓冲液及温度下，在用于聚合反应(即，DNA聚合酶或逆转录酶)的试剂及不同的4种核苷三磷酸的存在下诱发DNA合成。
术语 “探针” 是指对应于能够特异性结合mRNA的数个碱基至数百个碱基的核酸片段，例如RNA或DNA等。由于被标记，因而可以确认是否存在特定的mRNA。探针能够以寡核苷酸探针、单链DNA探针、双链DNA探针、RNA探针等形式制造。在本发明中，利用与FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1基因互补的探针进行杂交，并且可通过是否杂交来诊断上述基因的表达水平。可以基于本技术领域中公知的技术来更改用于合适探针的选择及杂交条件，在本发明中，对此没有特别限制。
本发明的引物或探针可以使用亚磷酰胺固相载体方法或其他公知的方法化学合成。这种核酸序列可以利用本领域中公知的多种手段来进行变形。这种变形的非限制性实施例包括甲基化、封装、天然核苷酸的一种以上的同源物的取代以及核苷酸之间的变形，例如，变形为不带电的连接体(例：膦酸甲酯、磷酸三酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯等)或带电的连接体(例：硫代磷酸酯，二硫代磷酸酯等)。
在本发明中，可通过优化步骤在一系列过程中确定使探针与cDNA分子杂交的合适条件。该步骤由本领域普通技术人员通过一系列过程进行，以建立用于在研究室中使用的协议。例如，温度、成分浓度、杂交及洗涤时间、缓冲液成分及其pH以及离子强度等条件取决于探针的长度、GC量及靶核苷酸序列等各种因素。
术语 “表达的水平” 或 “表达水平” 一般可互换使用，通常指生物样品中多核苷酸或氨基酸产物或蛋白质的量。 “表达” 通常指基因编码的信息转化为在细胞中存在和运转的结构的过程。因此，本文所用的基因的 “表达” 指转录为多核苷酸、翻译为蛋白质、或甚至蛋白质的翻译后修饰。转录的多核苷酸、翻译的蛋白质或翻译后修饰的蛋白质的片段也视为表达的，无论它们是源自通过选择性剪接产生的转录物或降解的转录物，还是源自蛋白质的翻译后加工（例如，通过蛋白水解）。“表达的基因” 包括转录为多核苷酸（如mRNA）然后翻译为蛋白质的那些，以及转录为RNA但不翻译为蛋白质的那些（例如，转运RNA和核糖体RNA）。
本文用术语 “诊断”来指分子或病理学状态、疾病或病症的鉴定或分类。例如，“诊断” 可以指，通过所累及的组织/器官（例如，青光眼），或通过分子特征（例如，表征为特定基因或该基因所编码的蛋白质之一或其组合的表达），鉴定患青光眼的风险。
“辅助诊断”来指辅助就症状或病症的具体类型的存在或性质作出临床决定的方法。例如，辅助诊断青光眼方法可以包括测量某些基因在来自个体的生物样品中的表达。
术语“抗体”在本文中以最广泛的含义使用，且包括单克隆抗体（ 例如，全长或完整的单克隆抗体）、多克隆抗体、多价抗体、多特异性抗体（ 例如，双特异性抗体，只要它们显示希望的生物学活性），且也可以包括某些抗体片段（ 如本文更详细地描述）。抗体可以是人、人源化和/或亲和力成熟的抗体。
“抗体片段” 仅包含完整抗体的部分，其中该部分优选保留与该部分存在于完整抗体中时通常相关的功能的至少一种，优选多数或全部。在一个实施方案中，抗体片段包含完整抗体的抗原结合部位，从而保持结合抗原的能力。在另一实施方案中，抗体片段（ 例如包含Fc区的抗体片段）保留通常与该Fc区存在于完整抗体中时相关的生物学功能的至少一种，如FcRn结合、ADCC功能和补体结合。在一个实施方案中，抗体片段是单价抗体，其具有基本上类似于完整抗体的体内半衰期。例如，这种抗体片段可以包含与能够赋予该片段体内稳定性的Fc序列连接的抗原结合臂。
本文所用的术语 “单克隆抗体” 指从基本上同质的抗体群体获得的抗体，即除了可以少量存在的可能的天然存在的突变外，包含该群体的单种抗体是相同的。单克隆抗体高度特异，针对单一抗原。此外，与通常包括针对不同决定簇（表位）的不同抗体的多克隆抗体制剂不同，每种单克隆抗体针对抗原上的单个决定簇。
本文的单克隆抗体特别包括 “嵌合” 抗体，其中重链和/或轻链的一部分与衍生自特定物种或隶属于特定抗体种类或亚类的抗体中对应的序列相同或同源，一条或多条链的其余部分与衍生自另一物种或隶属于另一抗体种类或亚类的抗体中对应的序列相同或同源，以及这类抗体的片段，只要它们显示希望的生物学活性。
术语 “双抗体” 指具有两个抗原结合部位的小的抗体片段，该片段包含在同一条多肽链中与可变轻链结构域（VL）连接的可变重链结构域（VH）（ VH-VL）。通过使用太短而不允许同一条链上的两个结构域之间配对的接头，迫使结构域与另一条链上的互补结构域配对，并产生两个抗原结合部位。
本文所述的基因表达水平的检测可以采用本领域已知的测定方法，包括但不限于检测所述生物标志物的RNA转录物的量或所述生物标志物编码的多肽的量的方法。
生物标志物的RNA转录物可通过本领域已知的方法转化为与其互补的cDNA，通过测定互补cDNA的量可以获得RNA转录物的量。生物标志物的RNA转录物或与其互补的cDNA的量，可以针对样本中总RNA或总cDNA的量或者针对一组看家基因的RNA转录物或与其互补的cDNA的量来标准化。
在本文中，RNA转录物可以通过例如杂交、扩增、测序的方法来检测和量化，包括但不限于将RNA转录物与探针或者引物杂交的方法，通过基于聚合酶链式反应（PCR）的各种定量PCR技术或测序技术检测RNA转录物或其对应cDNA产物的量的方法。所述定量PCR技术包括但不限于荧光定量PCR、实时PCR或半定量PCR技术。所述测序技术包括但不限于Sanger测序、二代测序、三代测序和单细胞测序等。优选地，所述测序技术为二代测序，更优选地为靶向RNA-seq技术。
在本文中，多肽的量可以通过例如蛋白组学或试剂来检测。优选地，所述试剂为抗体、抗体片段或者亲和性蛋白。在本文提供的方法中可以使用任何合适的蛋白质定量方法。在某些实施方案中，使用基于抗体的方法。可使用的示例性方法包括但不限于免疫印迹法(蛋白质印迹(western blot))、酶联免疫吸附测定(ELISA)、免疫组织化学、流式细胞术、流式细胞术微珠阵列和质谱法。ELISA的一些类型是常用的，包括直接ELISA、间接ELISA和夹心ELISA。
应用
本发明涉及用于测定样品中生物标志物的试剂在制备青光眼的诊断产品中的应用，所述生物标志物包括FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1。
优选地，所述诊断产品包括检测样品中FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1表达水平的试剂。
作为可选择的实施方案，所述试剂包括：
特异性识别FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1基因的探针；
特异性扩增FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1基因的引物；或
特异性结合FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1编码的蛋白的结合剂。
作为可选择的实施方案，蛋白的结合剂包括但不限于是肽、肽模拟物、aptamer、spiegelmer、darpin、锚蛋白重复蛋白、Kunitz型域、抗体、单域抗体和单价抗体片段。
作为一种优选地实施方案，蛋白的结合剂为抗体。
作为可选择的实施方案，样本包含来自受试者的血浆、血清或血液抽取物、刷洗物、活组织检查物或外科手术切除的组织或液体样品。
（诊断）产品
本发明涉及一种诊断青光眼的产品，所述产品包括检测生物标志物FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1的试剂。
在一实施方案中，所述试剂为检测所述生物标志物表达水平的试剂。
在一实施方案中，所述诊断产品为体外诊断产品的形式。
在一具体的实施方案中，所述诊断产品为诊断试剂盒。
在一实施方案中，所述试剂为检测所述生物标志物转录的RNA，特别是mRNA的量的试剂。在又一实施方案中，所述试剂为检测与所述mRNA互补的cDNA的量的试剂。
在一优选的实施方案中，所述诊断产品还包括总RNA抽提试剂、逆转录试剂和/或二代测序试剂。
所述总RNA抽提试剂可以为本领域常规的总RNA抽提试剂。
所述逆转录试剂可以为本领域常规的逆转录试剂，并且优选地包括dNTP溶液和/或RNA逆转录酶。
所述二代测序试剂可以为本领域常规使用的试剂，只要能够满足对所得序列进行二代测序的要求即可。二代测序试剂可以为市售产品，其实例包括但不限于Illumina公司MIseq® Reagent Kit v3（150cycle）（MS-102-3001）、TruSeq® Targeted RNA IndexKitA-96Indices（384Samples）（RT-402-1001）。二代测序为本领域常规的二代测序，例如为靶向RNA-seq技术。因此，二代测序试剂还可以包括可供构建靶向RNA-seq的文库Illumina定制的试剂，例如Targeted RNA Custom Panel Kit（96Samples）（RT-102-1001）。
在优选的实施方案中，所述试剂为探针或引物。
在可选的实施方案中，所述试剂为检测所述生物标志物编码的多肽的量的试剂。
在具体的实施方案中，所述试剂为抗体、抗体片段或者亲和性蛋白。
“试剂盒” 是包含至用于特异性检测本发明的生物标志基因或蛋白质的探针的制成品（例如，包装或容器）。在某些实施方案中，该制成品作为用于进行本发明的方法的单位推销、分销或销售。
这类试剂盒可以包含区室化来紧密限制地容纳一个或多个容器手段（如小瓶、管等）的载体手段，每个容器手段包含将要在方法中使用的分开的组成部分之一。例如，容器手段之一可以包含进行可检测标或可以进行可检测标记的探针。这种探针可以是对包含基因表达特征的一个或多个基因的多核苷酸特异的多核苷酸。在试剂盒利用核酸杂交来检测靶核酸时，试剂盒还可以具有包含用于扩增靶核酸序列的一种或多种核酸的容器和/或包含报道手段的容器，如生物素结合蛋白，如抗生物素蛋白或链霉抗生物素蛋白，结合于报道分子，如酶、荧光或放射性同位素标记。
试剂盒通常将包含上述容器和一个或多个其他容器，该其他容器包含商业和用户角度希望的物质，包括缓冲液、稀释液、滤器、针头、注射器和含有使用说明的包装说明书。容器上可以存在标签来指示该组合物用于具体的治疗或非治疗性应用，且还可以指示体内或体外使用的方向，如上文所述的那些。试剂盒中的其他可选成分包括一种或多种缓冲液（ 例如封闭缓冲液、洗涤缓冲液、底物缓冲液等）、其他试剂（如通过酶标记发生化学改变的底物）、表位修复溶液、对照样品（阳性和/或阴性对照）、对照切片等。
计算模型
本发明提供了基因标志物在构建预测青光眼的计算模型中的应用，所述基因标志物包括FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1。
正如熟练技术人员会领会的，可以以不同方式实施和实现将标志物水平与某种可能性或风险关联起来的步骤。优选地，在数学上组合蛋白质和一种或多种其它标志物的测定浓度，并将组合值与根本的诊断问题关联起来。可以通过任何适宜的现有技术数学方法将标志物值的测定组合。
用于将标志物组合与疾病关联起来的对数函数优选采用通过应用统计方法开发和获得的算法。例如，适宜的统计方法是判别分析（DA）（即线性、二次、规则 DA）、Kernel 方法（即 SVM）、非参数方法（即 k- 最近邻居分类器）、PLS（部分最小二乘）、基于树的方法（即逻辑回归、CART、随机森林方法、助推 / 装袋方法）、广义线性模型（即对数回归）、基于主分量的方法（即SIMCA）、广义叠加模型、基于模糊逻辑的方法、基于神经网络和遗传算法的方法。熟练技术人员在选择适宜的统计方法来评估本发明的标志物组合并由此获得适宜的数学算法方面不会有问题。在一个实施方案中，用于获得评估青光眼中使用的数学算法的统计方法选自DA（即线性、二次、规则判别分析）、Kernel方法（即SVM）、非参数方法（即k-最近邻居分类器）、PLS（部分最小二乘）、基于树的方法（即逻辑回归、CART、随机森林方法、助推方法）、或广义线性模型（即对数回归）。
接受者操作曲线下面积（=AUC）是诊断规程的性能或精确性的一项指标。诊断方法的精确性由它的接受者操作特征（ROC）描述得最好。ROC 图是源自在观察的整个数据范围上连续改变决策阈的所有灵敏度/特异性对的线图。
实验室测试的临床性能取决于它的诊断精确性，或将受试者正确分类入临床有关亚组的能力。诊断精确性测量测试正确辨别所调查的受试者的两种不同状况的能力。此类状况是例如健康和疾病或者疾病进展对无疾病进展。
在每种情况中，ROC 线图通过对于决策阈的整个范围将灵敏度对 1-特异性绘图来描绘两种分布之间的交叠。y 轴上是灵敏度，或真阳性分数[定义为 ( 真阳性测试结果的数目)/(真阳性的数目+假阴性测试结果的数目)]。这也称作疾病或状况的存在的阳性。它仅仅自受影响亚组来计算。x 轴上是假阳性分数，或 1- 特异性 [定义为 ( 假阳性结果的数目)/( 真阴性的数目 + 假阳性结果的数目)]。它是特异性的一项指标，而且完全自不受影响的亚组来计算。因为真和假阳性分数通过使用来自两个不同亚组的测试结果完全分开计算，所以 ROC 线图不依赖于样品中疾病的流行程度。ROC 线图上的每个点代表一个对应于特定决策阈的灵敏度/1-特异性对。一项具有完美区分（两种结果分布没有交叠）的测试具有通过左上角的ROC 线图，那里真阳性分数为1.0，或 100%（完美灵敏度），且假阳性分数为0（完美特异性）。一项不区分（两个组的结果分布相同）的测试的理论线图是从左下角到右上角的 45°对角线。大多数线图落在这两种极端之间。（如果ROC线图完全落在 45°对角线以下，那么这容易通过将“阳性”的标准从“大于”颠倒成“小于”或反之来矫正。）定性地，线图越接近左上角，测试的整体精确性越高。
量化实验室测试的诊断精确性的一项便利目标是通过单一数值来表述它的性能。最常见的全局度量是 ROC 曲线下面积（AUC）。常规地，此面积总是≥ 0.5 （如果不是这样，那么可以颠倒决策规则来使之这样）。数值范围介于 1.0（完美分开两个组的测试值）和0.5（两个组的测试值之间没有明显分布差异）之间。面积不仅取决于线图的特定部分诸如最接近对角线的点或 90% 特异性处的灵敏度，而且还取决于整个线图。这是 ROC 线图如何接近完美者（面积 =1.0）的一种定量、描述性表述。
装置
本发明提供了一种诊断/预测青光眼的装置，所述装置包括：
处理器；
输入模块，用于输入生物样品中生物标志物的水平，所述生物标志物选自FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1；
包含指令的计算机可读介质，所述指令在由所述处理器执行时在生物标志物的输入水平上执行算法；以及
输出模块，指示受试者是否患有青光眼或者存在患青光眼的风险。
如本文应用的装置应至少包括上述模块。装置的模块可操作地彼此连接。如何以操作方式链接将取决于装置中包含的模块的类型。
所述处理器可以执行一系列的机器可读指令，该机器可读指令可以以程序或软件来体现。指令可以被存储于存储器位置，诸如存储器中。指令可以被导向处理器，该指令可以随后编程或以其他方式配置处理器以实现本公开内容。由处理器进行的操作的实例可以包括读取、解码、执行和写回。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例 与青光眼诊断相关的基因标志物
1、数据和预处理
从GEO数据库下载青光眼及其对照的数据集GSE27276的基因表达数据，并利用注释文件对其注释，多个探针对应同一个基因的取平均值作为其表达量，然后获得基因表达矩阵文件。
2、差异表达分析
使用R软件中的“limma”包进行差异表达分析，差异基因的筛选标准为Pvalue<0.05。
分析结果显示，FPGS、PPP2R1A显著下调，ZMIZ1呈现显著上调，其表达情况如图1-3所示，其中，*：P<0.05；**：P<0.01；***：P<0.001。
3、诊断效能分析
使用R包“pROC”绘制ROC曲线，分析差异表达基因作为检测变量的AUC值、敏感性和特异性，判断其诊断效能。在判断每个基因的诊断效能时，直接使用基因的表达量进行分析。首先调用pROC包，然后读入目的基因构建的表达量矩阵，运行绘制ROC曲线的命令，其中命令采用for循环，同时涉及添加AUC，thres（阈值）、smooth（拟合曲线）的命令。在判断基因联合的诊断效能时，首先是使用glmnet对基因进行logistics回归，利用建立的Logistic回归模型，使用predict（）函数观察某个预测变量在各个水平对结果概率的影响，计算预测概率，绘制预测结果的ROC曲线。
结果如表1和图4-10所示，从表中可以看出FPGS、PPP2R1A、ZMIZ1及其组合应用于青光眼的诊断具有较高的准确性，尤其是三者的组合，具有较高的准确性、敏感性以及特异性。
表1 差异表达基因诊断效能分析
Figure 75619DEST_PATH_IMAGE001
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (9)

1.检测样本中生物标志物表达水平的试剂在制备诊断原发性开角型青光眼的产品中的应用，其特征在于，生物标志物选自FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1，与正常人相比， FPGS、PPP2R1A在青光眼患者中的表达水平下调，ZMIZ1在青光眼患者中的表达水平上调。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述试剂包括：
特异性识别FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1基因的探针；
特异性扩增FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1基因的引物；或
特异性结合FPGS、PPP2R1A或ZMIZ1编码的蛋白的结合剂。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述样本选自组织、血液。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述试剂包括在mRNA水平或蛋白水平上检测生物标志物FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1表达水平的试剂。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述产品包括通过聚合酶链反应、核酸酶保护分析、原位杂交法、核酸微阵列、RNA印迹的方法进行检测mRNA水平的试剂。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述聚合酶链反应包括实时荧光定量逆转录多聚酶链反应、逆转录聚合酶链反应、竞争性聚合酶链反应。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述产品包括通过免疫印迹、酶联免疫吸附试验、放射免疫分析、放射免疫扩散法、免疫电泳、组织免疫染色、免疫沉淀分析法、补体固定分析法、荧光激活细胞分选、质量分析或蛋白质微阵列的方法进行检测蛋白水平的试剂。
8.生物标志物在构建预测原发性开角型青光眼的计算模型中的应用，其特征在于，所述生物标志物包括FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1。
9.一种预测原发性开角型青光眼的装置，其特征在于，所述装置包括：
处理器；
输入模块，用于输入生物样品中生物标志物的水平，所述生物标志物选自FPGS、PPP2R1A和/或ZMIZ1；
包含指令的计算机可读介质，所述指令在由所述处理器执行时在生物标志物的输入水平上执行算法；以及
输出模块，指示受试者是否患有原发性开角型青光眼或者存在患原发性开角型青光眼的风险。
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