CN114354952B - 帕金森病代谢组学生物标志物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明“帕金森病代谢组学生物标志物及其应用”属于生物检测技术领域。所述帕金森病代谢组学生物标志物选自下述物质中的一种、或两种、或两种以上:灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1‑a,24R,25‑三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ‑谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid。本发明还提供基于所述标志物的帕金森病诊断试剂及诊断系统。经大量临床样本验证,所述诊断系统具有极高的准确率、特异性和敏感性。
Description
技术领域
本发明属于生物检测技术领域,具体涉及帕金森病代谢组学生物标志物及其应用。
背景技术
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种中老年人常见的神经多系统变性疾病,65岁以上发病率为1.7%,目前我国约有200万帕金森病患者,每年新增患者约10万,其症状表现为起步缓慢、走路拖步、手抖、表情呆滞、说话吃力、腰痛、全身乏力、肌无力、流口水、颈椎痛等症状,严重者生活不能自理,甚至出现如肺炎、泌尿系统感染等可能会威胁到生命的并发症。帕金森病最主要的病理改变是中脑黑质多巴胺(dopamine, DA)能神经元的变性死亡,由此而引起纹状体多巴胺含量显著性减少而致病。导致这一病理改变的确切病因目前仍不清楚,遗传因素、环境因素、年龄老化、氧化应激等均可能参与帕金森病多巴胺能神经元的变性死亡过程。帕金森病由于发病隐匿,早期不易被发现,加上大众对早期帕金森病认知较低,我国目前帕金森病就诊率也低,即使确诊了,很多已经是中晚期。同时,帕金森病是目前为数不多的经治疗症状可改善的神经变性疾病,越早诊断,越早治疗,症状改善效果越好,患者及家庭获益越多。因此,早期筛查是至关重要的手段。
临床上诊断帕金森病主要依赖患者的症状,尤其是运动症状,如静止性震颤、肌强直、运动迟缓以及姿势步态障碍等,但这类特征性表现也可出现在其他神经变性疾病中,对帕金森病的诊断产生干扰。而常规血、脑脊液检查多无异常,脑电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)及磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)检查一般也无特征性改变。目前有研究表明,采用正电子发射断层扫描(positron emissiontomography,PET)或单光子发射计算机断层成像(single photon emission computerizedtomography,SPECT)与特定的放射性核素检测,如18氟-左旋多巴(18F-fluorodopa)等,可获得有关多巴胺受体的密度及亲和力的信息,并发现帕金森病患者脑内多巴胺代谢功能明显降低,以此能够有效判别出帕金森病。然而这类设备造价昂贵,对操作人员要求较高,因此尚未广泛用于临床实践中。
代谢组学是一种新兴的组学技术,在生物学研究中发挥着越来越重要的作用,因为它能够揭示机体细胞代谢的独特化学指纹特征。代谢组学作为一种无偏的小分子代谢物研究方法,为发现更多的帕金森病的生物标志物提供了希望。越来越多的证据表明神经系统疾病,伴随着胆汁酸,脂肪酸和氨基酸的紊乱。并且这些结果证明代谢紊乱可能预示着帕金森病的发生。
本领域亟需开发可用于诊断帕金森病的代谢组学标志物。
发明内容
基于本领域存在的上述不足和需求,本发明尝试寻找一种易于检测的生物标志物诊断方法,来预测和诊断帕金森病。因此,本发明提供了一种利用新型分子标志物,判别帕金森病的模型,可用于早期发现、诊断和预测帕金森病的试剂盒应用。
本发明的技术方案如下:
帕金森病代谢组学生物标志物,其特征在于,选自下述物质中的一种、或两种、或两种以上:灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid。
所述的帕金森病代谢组学生物标志物选自灵芝酸X和/或吡喃花青素A。
所述的帕金森病代谢组学生物标志物,其特征在于,选自下述物质的组合:
灵芝酸X、和神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸;或,
灵芝酸X、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和Fasciculol C;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:1/24:0);或,
吡喃花青素A和牛磺酸;或,
吡喃花青素A和灵芝醇C;或,
吡喃花青素A和油酸酰胺;或,
吡喃花青素A和溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z));或,
吡喃花青素A和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
吡喃花青素A和人参炔L。
代谢组学生物标志物在制备帕金森病诊断试剂或诊断系统方面的应用,其特征在于,所述代谢组学生物标志物选自灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的一种或一种以上。
所述代谢组学生物标志物选自灵芝酸X和/或吡喃花青素A。
所述代谢组学生物标志物选自下述物质的组合:
灵芝酸X、和神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸;或,
灵芝酸X、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和Fasciculol C;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:1/24:0);或,
吡喃花青素A和牛磺酸;或,
吡喃花青素A和灵芝醇C;或,
吡喃花青素A和油酸酰胺;或,
吡喃花青素A和溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z));或,
吡喃花青素A和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
吡喃花青素A和人参炔L。
一种帕金森病诊断试剂,其特征在于,包括:帕金森病代谢组学生物标志物和/或用于检测帕金森病代谢组学生物标志物的试剂;所述帕金森病代谢组学生物标志物选自下述物质中的一种、或两种、或两种以上:灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid。
所述代谢组学生物标志物选自灵芝酸X和/或吡喃花青素A。
所述代谢组学生物标志物选自下述物质的组合:
灵芝酸X、和神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸;或,
灵芝酸X、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和Fasciculol C;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:1/24:0);或,
吡喃花青素A和牛磺酸;或,
吡喃花青素A和灵芝醇C;或,
吡喃花青素A和油酸酰胺;或,
吡喃花青素A和溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z));或,
吡喃花青素A和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
吡喃花青素A和人参炔L。
一种帕金森病诊断试剂盒,其特征在于,包括:所述的一种帕金森病诊断试剂。
一种帕金森病诊断系统,包括计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器实现一种TC值计算方法;所述TC值计算方法按下述计算公式:式一至式十二中的任一个进行计算:
式一:
TC= -1.285×102-3.699×10-2×R1+2.214×10-3×R2-6.719×10-3×R3+1.128×10-2×R4,
其中,TC代表TC值;R1代表受试者血液中灵芝酸X的信号强度的无量纲数值,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值;
式二:
TC= -54.95-3.094×10-2×R1+9.592×10-3×R4+3.373×10-3×R5+1.873×10-5×R11,
其中,R1代表受试者血液中灵芝酸X的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值,R11代表受试者血液中γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度的无量纲数值;
式三:
TC= -8.931+1.996×10-4×R2-1.313×10-3×R3+3.768×10-4×R4-9.188×10-5×R5,
其中,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值;
式四:
TC= -5.346+9.096×10-5×R2+6.222×10-4×R4+6.088×10-5×R5-2.161×10-3×R7,
其中,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值,R7代表受试者血液中Fasciculol C的信号强度的无量纲数值;
式五:
TC= -6.0300638-1.4622×10-3×R3+1.816×10-4×R2,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值;
式六:
TC= 0.2446325-5.353×10-4×R3+2.640×10-4×R4,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值;
式七:
TC= -4.2407832-9.957×10-4×R3+8.697×10-4×R5,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值;
式八:
TC= 5.6645055-5.687×10-4×R1-2.890×10-4×R8,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R8代表受试者血液中灵芝醇C的信号强度的无量纲数值;
式九:
TC= 3.597-5.845×10-4×R3-5.198×10-5×R9,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R9代表受试者血液中油酸酰胺的信号强度的无量纲数值;
式十:
TC= -1.235-7.010×10-4×R3+3.953×10-5×R10,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R10代表受试者血液中的溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))的信号强度的无量纲数值;
式十一:
TC= 3.3494073-6.685×10-4×R3-1.58×10-5×R11,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R11代表受试者血液中的γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度的无量纲数值;
式十二:
TC= 4.0224264-6.286×10-4×R3-1.179×10-4×R12,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R12代表受试者血液中的人参炔L的信号强度的无量纲数值;
所述信号强度指:经超高效液相色谱-质谱联用仪或超高效液相色谱-质谱联用方法测定得到的各化合物的信号强度。
所述的一种帕金森病诊断系统还包括:结果输出单元;所述结果输出单元输出阳性结果或阴性结果;所述阳性结果指:受试者存在帕金森病患病风险或确诊帕金森病;所述阴性结果指:受试者无帕金森病患病风险或未确诊帕金森病;
式一计算的TC值≥1.000或式二计算的TC值≥0.489或式三计算的TC值≥0.019或式四计算的TC值≥0.278或式五计算的TC值≥0.536或式六计算的TC值≥0.595或式七计算的TC值≥0.755或式八计算的TC值≥0.421或式九计算的TC值≥0.522或式十计算的TC值≥0.572或式十一计算的TC值≥0.699或式十二计算的TC值≥0.751时,所述结果输出单元输出阳性结果;
式一计算的TC值<1.000或式二计算的TC值<0.489或式三计算的TC值<0.019或式四计算的TC值<0.278或式五计算的TC值<0.536或式六计算的TC值<0.595或式七计算的TC值<0.755或式八计算的TC值<0.421或式九计算的TC值<0.522或式十计算的TC值<0.572或式十一计算的TC值<0.699或式十二计算的TC值<0.751时,所述结果输出单元输出阴性结果。
另一方面,本发明还请求保护灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的一种或一种以上在制备防治帕金森病药物方面的用途。
在一些国家或地区专利法允许的情况下,本发明还请求保护灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的一种或一种以上在诊断或治疗帕金森病方面的用途。
另一方面,在一些国家或地区专利法允许的情况下,本发明还请求保护一种帕金森病诊断方法,包括:检测受试者血液中灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的一种或一种以上的信号强度。
进一步地,所述帕金森病诊断方法还包括:将所述信号强度输入所述的一种帕金森病诊断系统得出TC值,根据TC值判断诊断结果。
具体地,所述信号强度指超高效液相色谱-质谱联用仪或超高效液相色谱-质谱联用方法测定得到的各化合物的信号强度。
本发明首次提出包括灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid在内的代谢组学生物标志物与帕金森病之间的关联,并基于二者的关联开拓性地提供所述代谢组学生物标志物在帕金森病诊断方面的应用,并进而开发出基于所述代谢组学生物标志物的帕金森病诊断试剂、试剂盒及诊断系统。经大量临床样本验证,本发明提供的帕金森病诊断系统具有极高的准确率、特异性和敏感性。
附图说明
图1为本发明实验例2的式一诊断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图2为本发明实验例2的式二诊断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图3为本发明实验例2的式三诊断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图4为本发明实验例2的式四诊断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图5为本发明实验例2的式五断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图6为本发明实验例2的式六断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图7为本发明实验例2的式七断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图8为本发明实验例2的式八断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图9为本发明实验例2的式九断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图10为本发明实验例2的式十断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图11为本发明实验例2的式十一断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
图12为本发明实验例2的式十二断帕金森病的特异性敏感性的AUC逻辑回归图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的详细内容做进一步描述,但并不以此限制本发明的保护范围。
生物材料的来源
本发明实验例2使用的内部人群的血液样本采集自于申请人单位就诊的患者;外部人群的血液样本采集自新街口社区、房山社区的老年人群,血样的采集均征得各受试者同意。
第1组实施例、本发明的帕金森病代谢组学生物标志物
本组实施例提供帕金森病代谢组学生物标志物。本组所有的实施例都具备如下共同特征:所述帕金森病代谢组学生物标志物选自下述物质中的一种、或两种、或两种以上:灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid。
本领域技术人员根据本发明的教导和启示,可以从灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid等标志物中任意选择其中一种或选择任意两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种、十一种、十二种、十三种进行任意组合,再结合本领域常规技术手段,将选择或组合后的标志物建模或通过机器学习得出:基于检测灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的任意一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种、十一种、十二种、十三种的含量的诊断系统或将用于检测、测定灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleicacid中的任意一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种、十一种、十二种、十三种的检测试剂,或将所述诊断系统或检测试剂用于预警、诊断帕金森病或用于制备预警、诊断帕金森病的试剂盒,上述任何一种行为均落入本发明保护的范围。
在具体的实施例中,所述帕金森病代谢组学生物标志物选自灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的任意一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种、十一种、十二种、十三种。
任何使用灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的任意一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种、十一种、十二种、十三种进行帕金森病的检测、预警、预测、诊断、预后、治疗、防治或者进行帕金森病药物的制备、生产、销售、许诺销售、进口、出口或者进行帕金森病诊断试剂的制备、生产、销售、许诺销售、进口、出口的行为均落入本发明的保护范围。
在一些更具体的实施例中,所述的帕金森病代谢组学生物标志物选自灵芝酸X和/或吡喃花青素A。
在另一些实施例中,所述的帕金森病代谢组学生物标志物选自下述物质的组合:
灵芝酸X、和神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸;或,
灵芝酸X、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和Fasciculol C;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:1/24:0);或,
吡喃花青素A和牛磺酸;或,
吡喃花青素A和灵芝醇C;或,
吡喃花青素A和油酸酰胺;或,
吡喃花青素A和溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z));或,
吡喃花青素A和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
吡喃花青素A和人参炔L。
本文中的各标志物的中英文名称均具备本领域技术人员可常规理解的普通技术含义,例如:
Ganoderic acid X,中文名称为灵芝酸X,可以是CAS登录号为86377-53-9代表的化合物;
Ceramide (d18:1/24:0),中文名称为神经酰胺(d18:1/24:0),可以是CAS登录号为102917-80-6代表的化合物;
Pyranocyanin A,中文名称为吡喃花青素A,该物质的化学结构式为:
Taurine,中文名称为牛磺酸,可以是《帕金森病早期SNCA基因Ala53Thr碱基替换对小鼠模型嗅球组织中内源性代谢产物表达的影响》一文记载的牛磺酸。
Cer(d18:0/24:1(15Z)),中文名称为神经酰胺(d18:0/24:1(15Z)),该物质的化学结构式如下:
1-a,24R,25-Trihydroxyvitamin D2,中文名称为1-a,24R,25-三羟基维生素D2,该物质的化学结构式如下:
Fasciculol C,该物质暂无通用的中文名称,该物质可以是CAS登录号65694-19-1表征的化合物,其记载出处为:
https://www.chemicalbook.com/ProdSupplierGWcb91362643.htm。
Ganoderiol C,中文名称为灵芝醇C,可以是《Comparative In VitroAntioxidant Capacity and TerpenoidProfiling of Pumpkin Fruit Pulps from aSerbian Cucurbitamaxima and Cucurbita moschata Breeding Collection》一文记载的Ganoderiol C。
Oleamide,中文名称为油酸酰胺,可以是欧洲专利申请EP3446688A1记载的Oleamide。
LysoPC(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)),中文名称为溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)),该物质的化学结构式如下:
gamma-Glutamylserine,中文名称为γ-谷氨酰丙氨酸,可以是《Identificationof γ-glutamylserine, γ-glutamylalanine, γ- glutamylvaline and S-methylglutathione of bovine brain》一文中记载的γ-glutamylserine。
Ginsenoyne L,中文名称为人参炔L,该物质的化学结构式如下:
Avenoleic acid,该物质暂无通用的中文名称,该物质可以是CAS号177931-23-6表征的化合物,该物质的化学结构式如下:
第2组实施例、本发明的代谢组学生物标志物的应用
本组实施例提供代谢组学生物标志物在制备帕金森病诊断试剂或诊断系统方面的应用。本组所有实施例的共同特征在于,所述代谢组学生物标志物选自灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleic acid中的一种或一种以上。
在一些具体的实施例中,所述代谢组学生物标志物选自灵芝酸X和/或吡喃花青素A。
在另一些具体的实施例中,所述代谢组学生物标志物选自下述物质的组合:
灵芝酸X、和神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸;或,
灵芝酸X、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和Fasciculol C;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:1/24:0);或,
吡喃花青素A和牛磺酸;或,
吡喃花青素A和灵芝醇C;或,
吡喃花青素A和油酸酰胺;或,
吡喃花青素A和溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z));或,
吡喃花青素A和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
吡喃花青素A和人参炔L。
第3组实施例、本发明的帕金森病诊断试剂
本组实施例提供一种帕金森病诊断试剂。本组所有实施例都具备如下共同特征:所述一种帕金森病诊断试剂包括:帕金森病代谢组学生物标志物和/或用于检测帕金森病代谢组学生物标志物的试剂;所述帕金森病代谢组学生物标志物选自下述物质中的一种、或两种、或两种以上:灵芝酸X、神经酰胺(d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、1-a,24R,25-三羟基维生素D2、Fasciculol C、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸、人参炔L、Avenoleicacid。
在一些实施例中,所述代谢组学生物标志物选自灵芝酸X和/或吡喃花青素A。
在另一些实施例中,所述代谢组学生物标志物选自下述物质的组合:
灵芝酸X、和神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸;或,
灵芝酸X、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和Fasciculol C;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:1/24:0);或,
吡喃花青素A和牛磺酸;或,
吡喃花青素A和灵芝醇C;或,
吡喃花青素A和油酸酰胺;或,
吡喃花青素A和溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z));或,
吡喃花青素A和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
吡喃花青素A和人参炔L。
第4组实施例、本发明的帕金森病诊断试剂盒
本组实施例提供一种帕金森病诊断试剂盒。本组所有实施例的实施例都具备如下共同特征:所述一种帕金森病诊断试剂盒包括:第3组实施例任一项所提供的一种帕金森病诊断试剂。
第5组实施例、本发明的帕金森病诊断系统
本组实施例提供一种帕金森病诊断系统。本组所有实施例的实施例都具备如下共同特征:所述一种帕金森病诊断系统包括计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器实现一种TC值计算方法;所述TC值计算方法按下述计算公式:式一至式十二中的任一个进行计算:
式一:
TC= -1.285×102-3.699×10-2×R1+2.214×10-3×R2-6.719×10-3×R3+1.128×10-2×R4,
其中,TC代表TC值;R1代表受试者血液中灵芝酸X的信号强度的无量纲数值,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值;
式二:
TC= -54.95-3.094×10-2×R1+9.592×10-3×R4+3.373×10-3×R5+1.873×10-5×R11,
其中,R1代表受试者血液中灵芝酸X的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值,R11代表受试者血液中γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度的无量纲数值;
式三:
TC= -8.931+1.996×10-4×R2-1.313×10-3×R3+3.768×10-4×R4-9.188×10-5×R5,
其中,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值;
式四:
TC= -5.346+9.096×10-5×R2+6.222×10-4×R4+6.088×10-5×R5-2.161×10-3×R7,
其中,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值,R7代表受试者血液中Fasciculol C的信号强度的无量纲数值;
式五:
TC= -6.0300638-1.4622×10-3×R3+1.816×10-4×R2,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值;
式六:
TC= 0.2446325-5.353×10-4×R3+2.640×10-4×R4,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值;
式七:
TC= -4.2407832-9.957×10-4×R3+8.697×10-4×R5,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值;
式八:
TC= 5.6645055-5.687×10-4×R1-2.890×10-4×R8,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R8代表受试者血液中灵芝醇C的信号强度的无量纲数值;
式九:
TC= 3.597-5.845×10-4×R3-5.198×10-5×R9,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R9代表受试者血液中油酸酰胺的信号强度的无量纲数值;
式十:
TC= -1.235-7.010×10-4×R3+3.953×10-5×R10,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R10代表受试者血液中的溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))的信号强度的无量纲数值;
式十一:
TC= 3.3494073-6.685×10-4×R3-1.58×10-5×R11,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R11代表受试者血液中的γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度的无量纲数值;
式十二:
TC= 4.0224264-6.286×10-4×R3-1.179×10-4×R12,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R12代表受试者血液中的人参炔L的信号强度的无量纲数值;
所述信号强度指:经超高效液相色谱-质谱联用仪测定得到的各化合物的信号强度。
在进一步的实施例中,所述的一种帕金森病诊断系统还包括:结果输出单元;所述结果输出单元输出阳性结果或阴性结果;所述阳性结果指:受试者存在帕金森病患病风险或确诊帕金森病;所述阴性结果指:受试者无帕金森病患病风险或未确诊帕金森病;
式一计算的TC值≥1.000或式二计算的TC值≥0.489或式三计算的TC值≥0.019或式四计算的TC值≥0.278或式五计算的TC值≥0.536或式六计算的TC值≥0.595或式七计算的TC值≥0.755或式八计算的TC值≥0.421或式九计算的TC值≥0.522或式十计算的TC值≥0.572或式十一计算的TC值≥0.699或式十二计算的TC值≥0.751时,所述结果输出单元输出阳性结果;
式一计算的TC值<1.000或式二计算的TC值<0.489或式三计算的TC值<0.019或式四计算的TC值<0.278或式五计算的TC值<0.536或式六计算的TC值<0.595或式七计算的TC值<0.755或式八计算的TC值<0.421或式九计算的TC值<0.522或式十计算的TC值<0.572或式十一计算的TC值<0.699或式十二计算的TC值<0.751时,所述结果输出单元输出阴性结果。
实验例1、本发明帕金森病代谢组学生物标志物的获得及效果验证
本实验例通过统计学方法获得13个化合物与帕金森病诊断相关,各化合物分别经经超高效液相色谱-质谱联用仪测定得到的信号强度后,再结合受试者临床诊断标准,通过约登指数计算反映各标志物单个指标对整体的诊断和预测效果,具体操作如下:
一、患者人群标准
1. 内部人群样本群102 人
对照人群:共52人
男女比例:1:1
年龄范围:45以上
符合国际广泛应用的英国帕金森协会脑库临床诊断标准,诊断无帕金森综合征。
患者人群:共50人
男女比例:1:1
年龄范围:45以上
符合国际广泛应用的英国帕金森协会脑库临床诊断标准,确诊为帕金森综合征。
2. 外部人群样本群体76人
外部人群的血液样本采集自社区老年人群。
对照人群:共28人
男女比例:1:1
年龄范围:45以上
符合国际广泛应用的英国帕金森协会脑库临床诊断标准,诊断无帕金森综合征。
患者人群:共48人
男女比例:1:1
年龄范围:45以上
符合国际广泛应用的英国帕金森协会脑库临床诊断标准,确诊为帕金森综合征。
二、实验仪器及试剂:
(一)样本采集:选取经临床评价为正常和帕金森病患者的血清进行试验。
(二)实验仪器:
1.冷冻离心机:型号D3024R,Scilogex公司,美国;
2.漩涡振荡器:型号MX-S,Scilogex公司,美国;
3.高分辨质谱仪:ESI-QTOF/MS;型号:Xevo G2-S Q-TOF;厂家:Waters,Manchester, UK;
4.超高效液相色谱:UPLC;型号:ACQUITY UPLC I-Class系统;厂家:Waters,Manchester, UK;
5.数据采集软件:MassLynx4.1; 厂家:Waters
6.分析鉴定软件:Progenesis QI; 厂家:Waters;
(三)实验试剂:
异丙醇、乙腈,甲酸,甲酸氨,亮氨酸脑啡肽,甲酸钠。厂家均为Fisher。
三、实验方法:
1.样品前处理
收集的血清样本在冰上解冻,200μL的血浆用600μL的预冷异丙醇萃取,涡流1min,室温孵育10min,然后将萃取混合物在-20◦C下储存过夜,4000r离心20min后,将上清液转移到新的离心管,用异丙醇/乙腈/水(2:1:1,v:v:v)稀释至1:10。样品在LC-MS分析前保存在-80◦C。此外,还将每个萃取混合物的10μL组合在一起制备混合血浆样品。
2.脂质组学的超高效液相色谱-质谱联用方法
样品用ACQUITY UPLC(Waters,美国)连接到带有ESI的Xevo-G2XS高分辨飞行时间(QTOF)质谱仪(Waters)进行分析。采用CQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1×10 0 mm,1.7μm,Waters),流动相为10 mM甲酸铵-0.1%甲酸-乙腈(A,6 0:40,v/v)和10 mM甲酸铵-0.1%甲酸-异丙醇-乙腈(B,90:10,v/v)。在大规模研究之前,进行了包括10分钟、15分钟和20分钟洗脱期的中试实验,以评估流动相组成和流速对脂质保留时间的潜在影响。在PIM中,丰富的脂质前体离子和碎片以相同的顺序分离,具有相似的峰形和离子强度。此外,具有10分钟洗脱期的混合QC样品也表现出与测试样品相似的前体和碎片的基峰强度。流动相流速为0.4mL/min。该柱最初用40%B洗脱,然后在2分钟内线性梯度到43%B,然后在0.1min内将B的百分比增加到50%。在接下来的3.9分钟内,梯度进一步增加到54%B,然后B的量0.1分钟内增加到70%。在梯度的最后部分,B的量在1.9分钟内增加到99%。最后,溶液B在0.1分钟内返回到40%,并且在下一次进样之前将色谱柱平衡1.9分钟。每次进样量为5μL,用Xevo-G2XS型QTOF质谱仪检测正负两种模式下的脂质,采集范围为 m/z50~1200年,采集时间为0.2s/次。离子源温度为120℃,去溶温度为600℃,气体流量为1000L/h,以氮气为流动气体。毛细管电压为2.0kV(+)/锥体电压为1.5kV(-),锥体电压为30V。以亮氨酸脑啡肽进行标准质量测定,用甲酸钠溶液进行校正。样品被随机排序。每10个样本注入一个质量控制样本(QC)并进行分析,以调查数据的重复性。所有样本的混合样本作为质量控制样本,质量控制样本具有本技术领域人员熟知的技术含义,所有样本指的是同一批次检测的所有样本,在不同批次的实验中“所有样本”各不相同。一般批次带来的影响比较多,所以同个实验会在同一批次进行检测减少误差。
四、实验结果
13种标志物的具体分析结果如下表1所示:
表1 帕金森病相关代谢物的约登指数分析
表1列出来单个代谢物预测帕金森病的曲线下面积(AUC)、敏感度和特异性,AUC值为衡量标志物预测诊断帕金森病的真实性的性能指标,例如,0.936表示该标志物在预测诊断帕金森病的真实性方面的优秀性能达到93.6%;敏感性数值为0.808代表该标志物诊断的敏感性达到80.8%,特异性数值为0.896代表该标志物诊断的特异性达到89.6%。可相关参数显示以上13种脂质中,R1(Ganoderic acid X)和R3(Pyranocyanin A)的预测能力最好,其AUC值分别为0.936和0.912。
实验例2、本发明帕金森病预测系统的构建
为进一步提高变量化合物的生物诊断效果,本实验例根据实验例1提供的上述生物标志物找出最优的适合帕金森病诊断的模型,共得到下述12个模型:
"模型A" 变量为上述R1+R2+R3+R4,计算公式为:
TC= -1.285×102-3.699×10-2×R1+2.214×10-3×R2-6.719×10-3×R3+1.128×10-2×R4。
计算TC值,公式中R1为经超高效液相色谱-质谱联用仪测定得到的灵芝酸X的信号强度,R2为经超高效液相色谱-质谱联用仪测定得到的神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度,R3为经超高效液相色谱-质谱联用仪测定得到的吡喃花青素A的信号强度,R4为经超高效液相色谱-质谱联用仪测定得到的牛磺酸的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥1.000,则判定为帕金森病;若TC<1.000,则为正常。
"模型B"的变量为上述R1+R4+R5+R11,计算公式为:
TC= -54.95-3.094×10-2×R1+9.592×10-3×R4+3.373×10-3×R5+1.873×10-5×R11
计算TC值,公式中R1为灵芝酸X的信号强度,R4为Taurine,R5为神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度,R11为γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度。根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.489,则判定为帕金森病;若TC<0.489,则为正常。
"模型C"的变量为上述R2+R3+R4+R5,计算公式为:
TC= -8.931+1.996×10-4×R2-1.313×10-3×R3+3.768×10-4×R4-9.188×10-5×R5
计算TC值,公式中R2为神经酰胺 (d18:1/24:0)的信号强度,R3为吡喃花青素A的信号强度,R4为牛磺酸的信号强度,R5为神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.019,则判定为帕金森病;若TC<0.019,则为正常。
"模型D"的变量为上述R2+R4+R5+R7,计算公式为:
TC= -5.346+9.096×10-5×R2+6.222×10-4×R4+6.088×10-5×R5-2.161×10-3×R7
计算TC值,公式中R2为神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度, R4为牛磺酸的信号强度,R5为神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度,R7为Fasciculol C的信号强度。根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.278,则判定为帕金森病;若TC<0.278,则为正常。
"模型E"的变量为表1中的R3和R2,计算公式为:
TC= -6.0300638-1.4622×10-3×R3+1.816×10-4×R2
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R2为神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.536,则判定为帕金森病;若TC<0. 536,则为正常。
"模型F"的变量为表1中的R3和R4,计算公式为:
TC= 0.2446325-5.353×10-4×R3+2.640×10-4×R4
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R4为牛磺酸的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.595,则判定为帕金森病;若TC<0.595,则为正常。
"模型G"的变量为表1中的R3和R5,计算公式为:
TC= -4.2407832-9.957×10-4×R3+8.697×10-4×R5
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R5为神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.755,则判定为帕金森病;若TC<0.755,则为正常。
"模型H"的变量为表1中的R3和R8,计算公式为:
TC= 5.6645055-5.687×10-4×R1-2.890×10-4×R8
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R8为灵芝醇C的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.421,则判定为帕金森病;若TC<0. 421,则为正常。
"模型I"的变量为表1的R3和R9,计算公式为:
TC= 3.597-5.845×10-4×R3-5.198×10-5×R9
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R9为油酸酰胺的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.522,则判定为帕金森病;若TC<0.522,则为正常。
"模型J"的变量为表1的R3和R10,计算公式为:
TC= -1.235-7.010×10-4×R3+3.953×10-5×R10
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R10为溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.572,则判定为帕金森病;若TC<0.572,则为正常。
"模型K"的变量为表1的R3和R11,计算公式为:
TC= 3.3494073-6.685×10-4×R3-1.58×10-5×R11
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R11为γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.699,则判定为帕金森病;若TC<0.699,则为正常。
"模型L"的变量为表1的R3和R12,计算公式为:
TC= 4.0224264-6.286×10-4×R3-1.179×10-4×R12
计算TC值,公式中R3为吡喃花青素A的信号强度,R12为人参炔L的信号强度,根据TC值预测帕金森病:若TC≥0.751,则判定为帕金森病;若TC<0.751,则为正常。
对实验例1内部人群样本群体检测各标志物浓度,并通过上述12个模型进行TC值计算得出帕金森病诊断结果,将全部数据进行统计学显著性计算,结果如下表2所示:
表2
组合之间,AUC值并没有显著性差异(p<0.05)。上表2中,逻辑回归AUC值为衡量模型建模数据的真实性的性能指标,例如,0.983表示该模型诊断在真实性方面的优秀性能达到98.3%。敏感性数值为1代表该模型诊断的敏感性达到100%,特异性数值为1代表该模型诊断的特异性达到100%,准确度数值为1代表该模型诊断的准确度达到100%。
实验例3、本发明帕金森病诊断预测系统的效果验证
对实验例1得到的各受试者人群血液中的表1所示的R1、R2、R3、R4、R5、R7、R11等化合物的信号强度代入上述各模型,并结合帕金森病临床诊断标准结果对实验例2得到的12个帕金森病诊断系统的准确率、敏感性及特异性进行验证,验证结果如下:
对实验例1的外部人群样本群体检测各标志物浓度,并通过实验例2的12个模型进行TC值计算得出帕金森病诊断结果,将全部数据进行逻辑回归模型验证以及统计学显著性计算,结果如下所示:
[1]"模型A"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图1所示。AUC=0.975
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1;
[2] "模型B"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图2所示。AUC=0.950
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy (准确度)=1;
[3]" 模型C"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图3所示。AUC=0.971
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1;
[4]" 模型D"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图4所示。AUC=0.933
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
数据显示:上述四种化合物组合,1. 灵芝酸X、神经酰胺 (d18:1/24:0)、吡喃花青素A与牛磺酸;2.灵芝酸X、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))与γ-谷氨酰丙氨酸;3.神经酰胺 (d18:1/24:0)、吡喃花青素A、牛磺酸与神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));以及4.灵芝酸X、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))与Fasciculol C,都表现出非常高的诊断能力,未来都能进行临床试剂盒的应用。
[5]"模型E" 的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图5所示。AUC=0.950
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
[6] "模型F"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图6所示。AUC=0.921
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy (准确度)=1。
[7]"模型G"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图7所示。AUC=0.921
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
[8]"模型H"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图8所示。AUC=0.917
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
[9]"模型I"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图9所示。AUC=0.900
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
[10]"模型J"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图10所示。AUC=0.908
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
[11]"模型K"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图11所示。AUC=0.904
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
[12]"模型L"的敏感性、特异性、准确度的逻辑回归图如图12所示。AUC=0.908
Sensitivity (敏感性)=1
Specificity (特异性)=1
Accuracy(准确度) =1。
组合之间,AUC值并没有显著性差异(p<0.05)。逻辑回归AUC值为衡量模型在验证临床诊断的真实性的性能指标,例如,0.975表示采用该模型临床诊断在真实性方面的优秀性能达到97.5%。敏感性数值为1代表采用该模型临床诊断的敏感性达到100%,特异性数值为1代表采用该模型临床诊断的特异性达到100%,准确度数值为1代表采用该模型临床诊断的准确度达到100%。
数据显示:吡喃花青素A自身,以及结合神经酰胺(d18:1/24:0)、牛磺酸、神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、灵芝醇C、油酸酰胺、溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、γ-谷氨酰丙氨酸和人参炔L都表现出非常高的诊断能力,未来都能进行临床试剂盒的应用。
通过对样本信息的对比分析可知:实验例1提供的13种生物标记物,与正常组相比,R1、R3、R6、R7、R8、R9、R13、R11和R12在帕金森病组均呈下降趋势,R2、R4、R5和R10则相反。
Claims (3)
1.代谢组学生物标志物在制备帕金森病诊断试剂或诊断系统方面的应用,其特征在于,所述代谢组学生物标志物选自下述物质的组合:
灵芝酸X、和神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸;或,
灵芝酸X、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和吡喃花青素A、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z));或,
神经酰胺(d18:1/24:0)、和牛磺酸、和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))、和Fasciculol C;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:1/24:0);或,
吡喃花青素A和牛磺酸;或,
吡喃花青素A和灵芝醇C;或,
吡喃花青素A和油酸酰胺;或,
吡喃花青素A和溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z));或,
吡喃花青素A和γ-谷氨酰丙氨酸;或,
吡喃花青素A和人参炔L;或,
吡喃花青素A和神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))。
2.一种帕金森病诊断系统,包括计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器实现一种TC值计算方法;所述TC值计算方法按下述计算公式:式一至式十二中的任一个进行计算:
式一:
TC= -1.285×102-3.699×10-2×R1+2.214×10-3×R2-6.719×10-3×R3+1.128×10-2×R4,
其中,TC代表TC值;R1代表受试者血液中灵芝酸X的信号强度的无量纲数值,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值;
式二:
TC= -54.95-3.094×10-2×R1+9.592×10-3×R4+3.373×10-3×R5+1.873×10-5×R11,
其中,R1代表受试者血液中灵芝酸X的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值,R11代表受试者血液中γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度的无量纲数值;
式三:
TC= -8.931+1.996×10-4×R2-1.313×10-3×R3+3.768×10-4×R4-9.188×10-5×R5,
其中,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值;
式四:
TC= -5.346+9.096×10-5×R2+6.222×10-4×R4+6.088×10-5×R5-2.161×10-3×R7,
其中,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值,R7代表受试者血液中Fasciculol C的信号强度的无量纲数值;
式五:
TC= -6.0300638-1.4622×10-3×R3+1.816×10-4×R2,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R2代表受试者血液中神经酰胺(d18:1/24:0)的信号强度的无量纲数值;
式六:
TC= 0.2446325-5.353×10-4×R3+2.640×10-4×R4,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R4代表受试者血液中牛磺酸的信号强度的无量纲数值;
式七:
TC= -4.2407832-9.957×10-4×R3+8.697×10-4×R5,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R5代表受试者血液中神经酰胺(d18:0/24:1(15Z))的信号强度的无量纲数值;
式八:
TC= 5.6645055-5.687×10-4×R1-2.890×10-4×R8,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R8代表受试者血液中灵芝醇C的信号强度的无量纲数值;
式九:
TC= 3.597-5.845×10-4×R3-5.198×10-5×R9,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R9代表受试者血液中油酸酰胺的信号强度的无量纲数值;
式十:
TC= -1.235-7.010×10-4×R3+3.953×10-5×R10,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R10代表受试者血液中的溶血磷脂酰胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))的信号强度的无量纲数值;
式十一:
TC= 3.3494073-6.685×10-4×R3-1.58×10-5×R11,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R11代表受试者血液中的γ-谷氨酰丙氨酸的信号强度的无量纲数值;
式十二:
TC= 4.0224264-6.286×10-4×R3-1.179×10-4×R12,
其中,R3代表受试者血液中吡喃花青素A的信号强度的无量纲数值,R12代表受试者血液中的人参炔L的信号强度的无量纲数值;
所述信号强度指:经超高效液相色谱-质谱联用仪或超高效液相色谱-质谱联用方法测定得到的各化合物的信号强度。
3.根据权利要求2所述的一种帕金森病诊断系统,其特征在于,还包括:结果输出单元;所述结果输出单元输出阳性结果或阴性结果;所述阳性结果指:受试者存在帕金森病患病风险或确诊帕金森病;所述阴性结果指:受试者无帕金森病患病风险或未确诊帕金森病;
式一计算的TC值≥1.000或式二计算的TC值≥0.489或式三计算的TC值≥0.019或式四计算的TC值≥0.278或式五计算的TC值≥0.536或式六计算的TC值≥0.595或式七计算的TC值≥0.755或式八计算的TC值≥0.421或式九计算的TC值≥0.522或式十计算的TC值≥0.572或式十一计算的TC值≥0.699或式十二计算的TC值≥0.751时,所述结果输出单元输出阳性结果;
式一计算的TC值<1.000或式二计算的TC值<0.489或式三计算的TC值<0.019或式四计算的TC值<0.278或式五计算的TC值<0.536或式六计算的TC值<0.595或式七计算的TC值<0.755或式八计算的TC值<0.421或式九计算的TC值<0.522或式十计算的TC值<0.572或式十一计算的TC值<0.699或式十二计算的TC值<0.751时,所述结果输出单元输出阴性结果。
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