CN115219727B - 与库欣综合征诊断相关的代谢物 - Google Patents

与库欣综合征诊断相关的代谢物 Download PDF

Info

Publication number
CN115219727B
CN115219727B CN202210833715.XA CN202210833715A CN115219727B CN 115219727 B CN115219727 B CN 115219727B CN 202210833715 A CN202210833715 A CN 202210833715A CN 115219727 B CN115219727 B CN 115219727B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cushing
metabolite
syndrome
metabolites
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210833715.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115219727A (zh
Inventor
胡晓敏
李菡钰
郑威扬
周瑞林
邓侃
范阅
王泽源
孙玥燊
赵心悦
吴清扬
卢琳
姚勇
苏婉
刘继方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peking Union Medical College Hospital Chinese Academy of Medical Sciences
Original Assignee
Peking Union Medical College Hospital Chinese Academy of Medical Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peking Union Medical College Hospital Chinese Academy of Medical Sciences filed Critical Peking Union Medical College Hospital Chinese Academy of Medical Sciences
Priority to CN202210833715.XA priority Critical patent/CN115219727B/zh
Publication of CN115219727A publication Critical patent/CN115219727A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115219727B publication Critical patent/CN115219727B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/92Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving lipids, e.g. cholesterol, lipoproteins, or their receptors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P5/00Drugs for disorders of the endocrine system
    • A61P5/38Drugs for disorders of the endocrine system of the suprarenal hormones
    • A61P5/46Drugs for disorders of the endocrine system of the suprarenal hormones for decreasing, blocking or antagonising the activity of glucocorticosteroids
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16CCOMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C20/00Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
    • G16C20/20Identification of molecular entities, parts thereof or of chemical compositions
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H70/00ICT specially adapted for the handling or processing of medical references
    • G16H70/40ICT specially adapted for the handling or processing of medical references relating to drugs, e.g. their side effects or intended usage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2405/00Assays, e.g. immunoassays or enzyme assays, involving lipids
    • G01N2405/04Phospholipids, i.e. phosphoglycerides
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/04Endocrine or metabolic disorders

Abstract

本发明公开了与库欣综合征诊断相关的代谢物。本发明通过代谢组学研究,首次发现了LysoPE 20:5可作为库欣综合征诊断相关的代谢物,LysoPE 20:5在库欣综合征患者和健康群组中呈现显著性差异,通过检测LysoPE 20:5的水平,可以判断受试者是否患有库欣综合征或者存在患有库欣综合征的风险。

Description

与库欣综合征诊断相关的代谢物
技术领域
本发明属于生物医药领域,涉及与库欣综合征诊断相关的代谢物。
背景技术
库欣综合征(Cushing’s syndrome,CS),又被称为皮质醇增多症,是由长期暴露于高循环水平的皮质醇引起的,患者临床表现为向心性肥胖、皮肤紫纹、糖尿病、高血压等。按病因分为外源性CS和内源性CS,外源性CS多由医源性因素引起,如长期过量服用糖皮质激素类药物或饮用乙醇饮料等,又称类CS或药物性CS。内源性CS又分为促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH) 依赖性和非依赖性,并各自又分为多种不同类型。由此可知,CS病因众多,定性诊断流程复杂。此外由于库欣综合征的临床表现变化较大,既可表现为亚临床综合征,也可表现为显性综合征,具体取决于过量类固醇生成的持续时间及程度。并且,其中一些表现(如,肥胖、高血压和葡萄糖耐受不良)在没有肾上腺功能亢进的个体中也常见,因此极易出现漏误诊断、延迟诊断、或诊断错误等。
代谢组学(metabonomics)是研究生物体系受刺激或扰动后其代谢产物一内源性代谢物质种类、数量及其变化规律的科学。生命机体在病证状态和各类药物作用下,亦同样会引起全身水平的内源性代谢物及代谢网络变化。运用代谢组学技术考察和分析这些代谢物的变化,对于探究病证本质,阐明药物作用机理有极大的助益。血清非靶标代谢组学是全面的考察生物体系受刺激或扰动后,利用一系列的技术手段和检测方法来表征血液中代谢物浓度和种类的动态变化,观察机体的代谢途径的变化和机体相对应的生理病理改变。
本发明以代谢物为切入点,筛选可作为库欣综合征诊断的候选代谢物,可以更好地预测并及早干疾病的疾病进程,在临床中的应用中具有成本低、高效、快速的特点。本发明利用代谢物为库欣综合征患者诊断提供方向,或将填补库欣综合征诊断研究的空白,为库欣综合征的诊治提供新靶点。在本发明中,我们收集了库欣综合征血清和正常人的血清,采用非靶向联合靶向代谢组方法对血清代谢组进行定性定量分析。通过对OPLS-DA监督聚类分析,利用Wilcoxon秩和检验分析,筛选出潜在的生物标记物,优选地数据分析发现其代谢物对库欣综合征组具有很好的区分,具有良好的临床应用前景。
发明内容
本发明的目的在于通过采集健康人群和库欣综合征患者的血液,进行血清非靶向代谢组学,筛选差异代谢物,并通过对代谢物进行诊断效能分析,最终筛选到可作为库欣综合征诊断的候选差异代谢物。
具体方案如下:
本发明第一方面提供了代谢物在制备早期诊断库欣综合征的试剂盒中的应用,所述代谢物为LysoPE 20:5。
优选地,所述试剂盒包括检测样本中所述代谢物浓度或含量的试剂。
优选地,所述试剂包括通过靶向或非靶向的核磁共振法、色谱法、光谱法、质谱法或其组合方法检测样本中所述代谢物浓度或含量的试剂。
优选地,所述样本为血液、血浆、血清。
优选地,当受试者中的代谢物的含量显著上升时,受试者患有库欣综合征或者存在患库欣综合征的风险。
本发明第二方面提供了一种诊断库欣综合征的试剂盒,所述试剂盒包括检测样本中代谢物LysoPE 20:5的试剂。
优选地,所述试剂包括通过靶向或非靶向的核磁共振法、色谱法、光谱法、质谱法检测样本中所述代谢物浓度或含量的试剂。
优选地,所述试剂包括通过靶向或非靶向的色谱法、质谱法检测样本中所述代谢物浓度或含量的试剂。
本发明第三方面提供了代谢物在评估库欣综合征的计算模型中的应用,所述代谢物为LysoPE 20:5。
本发明第四方面提供了一种预测库欣综合征的系统或装置,包含:
1)用于测定样本中代谢物LysoPE 20:5特征值的工具;
2)比较样本中代谢物特征值的工具;
3)数据存储介质。
优选地,所述LysoPE 20:5特征值为LysoPE 20:5的含量或浓度。
本发明第五方面提供了代谢物在制备治疗库欣综合征的药物中的应用,所述代谢物为LysoPE 20:5。
优选地,所述药物包括代谢物的抑制剂。
优选地,所述抑制剂包括能够降低所述代谢物的水平的试剂。
本发明的优点和有益效果:
本发明首次发现了与库欣综合征相关的代谢标志物LysoPE 20:5,通过检测上述代谢物标志物的含量,可以在判断受试者是否患有库欣综合征以及患库欣综合征的风险,以期实现库欣综合征早期的诊断,从而对库欣综合征进行及早干预治疗,提高患者的生存质量。
附图说明
图1是库欣综合征患者和健康人群中LysoPE 22:5的差异分析条形图;其中,A 是发现队列库欣综合征患者和健康人群中LysoPE 22:5的差异分析条形图;B是验证队列库欣综合征患者和健康人群中LysoPE 22:5的差异分析条形图。
图2是库欣综合征患者和健康人群中LysoPE 20:5的差异分析条形图;其中,A 是发现队列库欣综合征患者和健康人群中LysoPE 20:5的差异分析条形图;B是验证队列库欣综合征患者和健康人群中LysoPE 20:5的差异分析条形图。
图3是LysoPE 22:5接受者操作特征曲线图;其中A是发现队列接受者操作特征曲线图;B是验证队列接受者操作特征曲线图。
图4是LysoPE 20:5接受者操作特征曲线图;其中A是发现队列接受者操作特征曲线图;B是验证队列接受者操作特征曲线图。
具体实施方式
代谢组学是基因组学、蛋白质组学和转录组学下游的新兴研究领域。人体中有40,000多种代谢物,其浓度可提供个体当前健康状况的快照。代谢组是由代谢产生的低分子量化合物(诸如代谢底物和产物、脂质、小肽、维生素和其它蛋白质辅助因子)的定量集合。代谢组处于转录组和蛋白质组的下游,因此从正常状态发生的任何变化都会被放大,并且在数值上更易于处理。代谢组学可以是检查和描述细胞生长、维持和功能的精确、一致和定量的工具。
为了评估代谢物与库欣综合征之间的相关性,通过收集库欣综合征患者与已知未患库欣综合征的健康人群的样本,综合分析样本的代谢组学,筛选在两个群组中含量呈现显著性差异的代谢物,并优选地分析差异代谢物的诊断效能,从而发现适于库欣综合征诊断和治疗的代谢标志物。本发明通过广泛而深入的研究,首次发现了与库欣综合征相关的代谢标志物LysoPE 20:5,与未患库欣综合征的健康人群相比,LysoPE 20:5在库欣综合征患者中含量的显著增加。
在本发明中样本是生物学样本。生物来源的样本(即生物学样本)通常包含多种代谢物。待用于本发明方法的优选试验样本是来自体液,优选来自血液、血浆、血清、淋巴、汗、唾液、眼泪、精液、阴道液体、粪便、尿液或脑脊液的样本,或来自例如通过活体解剖来自细胞、组织或器官的样本。这也包括包含亚细胞区室或细胞器(如线粒体、高尔基体网络或过氧化物酶体)的样本。此外,生物学样本也包括气体样本,如生物体的挥发物。生物学样本来自如此处其他地方具体说明的受试者。用于获得上述不同类型生物学样本的技术为本领域所熟知。例如,通过血液采集获得血液样本,通过尿液采集获得尿液样本。优选地,所述样本选自血液。更优选地,所述样本选自血清。
优选地,在上述样本用于本发明方法前将其预处理。所述预处理可包括释放或分离化合物,或去除多余物质或废物所需要的处理。合适的技术包含离心、萃取、分馏、纯化和/或富集化合物。此外,进行其他预处理以提供适合于化合物分析的形式或浓度的化合物。例如,如果气相层析偶联质谱用于本发明的方法,将需要在所述气相层析前衍生化化合物。合适并必要的预处理依赖于进行本发明方法的工具并为本领域技术人员所熟知。如前描述的预处理的样本也包含在如本发明所用的术语“样本”中。
本发明使用的术语“代谢标志物”、“代谢生物标志物”或短的“生物标志物”被定义为适合作为库欣综合征存在和状态的指标化合物,这种化合物是哺乳动物体内的代谢过程中出现的代谢物或代谢化合物。术语“生物标志物”和“代谢生物标志物”通常在本发明的上下文中同义使用,并且通常是指适合作为库欣综合征存在和状态的指标化合物,这种化合物是哺乳动物体内的代谢过程中出现的代谢物或代谢化合物。
本发明所用术语“差异代谢物”或“显著性差异”表示与第二种样本中相同的一种或多种本发明代谢物的水平比较,在一个样本中本发明的一种或多种代谢物的含量或浓度呈现差异。本发明所用“差异代谢物”可以用给定代谢物的水平相对于对照中给定代谢物的平均水平的比率进行测定,其中比率不等于1.0。还可以用p值测定差异。当使用p值时,当p值小于0.1时生物标志物被鉴定为在第一和第二群体之间呈现差异。更优选p值小于0.05。甚至更优选p值小于0.01。还更优选p值小于0.005。最优选p值小于0.001。当基于比率确定差异时,如果第一种和第二种样本中水平的比率大于或小于1.0,则代谢物是呈现差异的。举例来说,大于1.2、1.5、1.7、2、3、4、10、20的比率,或小于1的比率,例如0.8、 0.6、0.4、0.2、0.1、0.05。
“水平增加”或“上调”表示代谢物相对于对照而言,代谢物水平(以代谢物的含量或浓度测定)显示增加至少10%或更多,例如20%、30%、40%或50%、60%、 70%、80%、90%或更多;或1.1倍、1.2倍、1.4倍、1.6倍、1.8倍或更多。
“水平降低”或“下调”表示代谢物相对于对照而言,代谢物的水平(以代谢物的含量或浓度测定)显示降低至少10%或更多,例如20%、30%、40%或50%、 60%、70%、80%、90%;或少于1.0倍、0.8倍、0.6倍、0.4倍、0.2倍、0.1倍或更少。例如,上调代谢物包括与从未患库欣综合征的健康群组中检测的代谢物的水平相比,从以患有库欣综合征的个体中检测的水平增加的代谢物。例如,下调代谢物包括与从未患库欣综合征的健康群组中检测的代谢物的水平相比,从以患有库欣综合征的个体中检测的水平减少的代谢物。
在从已知未患有库欣综合征的受试者或群体中获得参考结果的情况下,可以基于从试验样本中获得的试验结果与上述参考结果的差异,即基于关于至少一种代谢物的定性或定量组成中的差异来诊断所述疾病或易感性。差异可以是代谢物绝对或相对量的增加(有时称作代谢物上调)或代谢物所述量的减少或无可检测的量(有时称作代谢物下调)。优选地,相对或绝对量的差异是显著的,即在45到 55百分位数、40到60百分位数、30到70百分位数、20到80百分位数、10到 9百分位数、5到95百分位数的参考值区间外。相对量改变的优选值(即“倍数”变化)或改变类型(即导致更高或更低相对量和/或绝对量的“上”调或“下”调)。如果指定代谢物在受试者中是“上调的”,相对和/或绝对量将增加,如果其为“下调的”,代谢物的相对和/或绝对量将减少。此外,“倍数”变化表示增加或减少的程度,例如,2倍的增加指与参考相比,所述量是代谢物量的两倍。
因此,在优选实施方案中包括来自已知患有库欣综合征的受试者或组的参考,或已知具有其易感性的受试者或组的参考。最优选地,试验样本和所述参考的相同或相似结果(即所述至少一种代谢物相似的相对或绝对量)在该情况下指示库欣综合征或其易感性。在本发明另一个优选实施方案中,所述参考来自已知未患有库欣综合征的受试者或已知不具有其易感性的受试者,或者所述参考是可计算参考。
本发明技术人员应当理解,可以利用本领域内已知的任何方法来测定代谢物的水平,例如色谱法、光谱法、质谱法或其组合方法,而质谱法是特别优选的。色谱可以包括GC,LC,HPLC和UHPLC;光谱可包括UV/Vis,IR和NMR;质谱分析器/光谱可以包括ESI-QqQ,ESI-QqTOF,MALDI-QqQ,MALDI-QqTOF 和MALDI-TOF-TOF。更优选地,质量分析器/光谱分析包括四极杆质量分析器,离子阱质谱分析器,TOF(飞行时间)质量分析器、轨道阱质量分析器、磁式扇形质量分析器、静电场扇形质量分析器(Electrostatic Sector Mass Analyzer)、离子回旋共振(ICR)以及质量分析器的组合(包括单四极杆(Q)和三重四极杆(QqQ), QqTOF,TOF-TOF,Q轨道阱)。优选是使用FLA-和HPLC-串联质谱法。
其中,GC=气相色谱,CE=毛细管电泳,LC=液相色谱,HPLC=高度液相色谱,UHPLC=超高效液相色谱,UV-Vis=紫外可见,IR=红外,NIR=近红外,NMR=核磁共振,ESI=电子喷雾电离,MALDI=基质辅助激光解吸/电离, TOF=飞行时间,APCI=大气压化学电离,QqQ=三重四极杆配置(也称为 Qlq2Q3(Q1和Q3四极杆是质量过滤器,q2是无质量分辨四极杆(no mass-resolving quadrupole)))。
质谱法包括例如串联质谱法、基质辅助激光解吸电离(MALDI)飞行时间 (TOF)质谱法、MALDI-TOF-TOF质谱法、MALDI四极杆-飞行时间(Q-TOF)质谱法、电喷射离子化(ESI)-TOF质谱法、ESI-Q-TOF、ESI-TOF-TOF、ESI-离子阱质谱法、ESI三重四极杆质谱法、ESI傅立叶变换质谱法(FTMS)、MALDI-FTMS、 MALDI-离子阱-TOF和ESI-离子阱TOF。以其最基本的水平,质谱法涉及使分子电离和随后测量所得离子的质量。由于分子以公知的方式电离,可以精确地由离子的质量确定分子的分子量。
串联质谱法涉及首先获得所关注的离子的质谱,随后破碎该离子并获得片段的质谱。串联质谱法因此提供分子量信息和破碎谱,其可一起结合分子量信息使用以识别肽或蛋白质或小分子(低于1500道尔顿)的确切序列。
尽管使用一种代谢物对于诊断库欣综合征疾病就足够了,但使用一种或多种,两种或多种,三种或多种,或四种或多种这样的代谢物包括在本发明内,并且在许多情况中,这是优选的。可以分析代谢物,并且以任意组合用于诊断。
术语“曲线下面积”或“AUC”指受试者工作特征(ROC)曲线的曲线下面积,二者是领域中熟知的。AUC测量对于跨全部数据范围比较分类器的准确度是有用的。具有较高AUC的分类器具有在两个目标组(例如,库欣综合征样本和未患库欣综合征的健康群组样本中)之间进行正确分类未知的更高的能力。ROC曲线对于在两个群体(例如,对患有库欣综合征和未患库欣综合征的健康群组的个体)之间进行区别时描绘特定特征(例如,本发明所描述的任何生物标志物和/或另外的生物医学信息的任何条目)的性能是有用的。通常,以单个特征的值为基础以升序顺序跨越整个群体(例如,病例和对照)选出特征数据。然后,对于该特征的每个值,计算数据的真阳性和假阳性率。真阳性率通过计数高于该特征的值的病例的数目并除以病例总数而确定。假阳性率通过计数高于该特征的值的对照的数目并除以对照总数而确定。虽然该定义指与对照相比较在病例中特征是增高的情况,该定义还应用于与对照相比较在病例中特征较低的情况(在该情况中,将计数低于该特征的值的样本)。ROC曲线可关于单独特征来生成,且可关于其他单独输出来生成,例如,两个或更多个特征的组合可用数学方法结合(例如,相加、相减、相乘等)以提供单独的总和值,且该单独的总和值可绘制于ROC曲线中。另外,其中的组合源自单独的输出值的多个特征的任意组合可绘制于ROC曲线中。特征的这些组合可包括试验。ROC曲线是试验的真阳性率(敏感性)针对试验的假阳性率(1-特异性)的图。
对于样本中一种或多种代谢物的量的评估,可能需要根据样本的类型和选择用于评估的方法操作样本。例如,在血液的情况下,可以将血液抽入合适的容器中,随后一次或多次平缓颠倒容器,并且让样本在室温下静止数分钟以获得完全凝固。对于血清采集,可以例如以2750g和15℃进行血液的离心10分钟。随后可以分离血清,并且如果需要,填充到容器例如合成吸管中,用于存储,如在液氮中,直到进行代谢分析。
如本发明所用,“数据存储介质”为数据存储介质存储数据集合,术语“数据集合”指在物理上和/或逻辑上集合的数据集合。因此,数据集合可落实到单个数据存储介质中或彼此有效连接的物理上分离的数据存储介质中。优选地,数据集合落实到数据库中。因此,如此处所用的数据库包含在合适的存储介质上的数据集合。此外,数据库优选还包含数据库管理系统。数据库管理系统优选为基于因特网的分级数据库管理系统或面对对象数据库管理系统。此外,数据库可以是联合数据库或集成数据库。更优选地,数据库将落实为分布式(联合)系统,例如 Client-Server-System。更优选地,构造数据库以允许搜索算法来比较试验数据组和包含数据集合的数据组。尤其是,通过使用此类算法,可以搜索数据库(即查询搜索)得到指示库欣综合征或其易感性的相似或相同数据组。因此,如果可以在数据集合中鉴定到相同的或相似的数据组,试验数据组将与库欣综合征或其易感性相关。结果,从数据集合中获得的信息可以基于从受试者获得的试验数据组用于诊断库欣综合征或其易感性。更优选地,数据集合包含上文记载的任何一组包含的所有代谢物的特征值。
术语“数据存储介质”包括基于单个物理实体如CD、CD-ROM、硬盘、光存储介质或磁盘的数据存储介质或者云盘。此外,所述术语还包括由物理分离实体组成的数据存储介质,所述物理分离实体以提供上述数据集合的方式,优选以查询搜索的合适方式彼此有效连接。
本发明中的“系统”涉及彼此有效连接的不同工具。所述工具可落实到单个装置中或可以是彼此有效连接的物理上分离的装置。用于比较代谢物特征值的工具优选基于用于比较的算法而进行运作。数据存储介质优选包含上述数据集合或数据库,其中存储数据组的每一组指示库欣综合征或其易感性。因此,本发明的系统允许鉴定存储在数据存储介质中数据集合是否包含试验数据组。结果,本发明的系统可用作诊断库欣综合征或其易感性的诊断工具。在系统的优选实施方案中,包含用于测定样本代谢物特征值的工具。
术语“用于测定代谢物特征值的工具”优选涉及用于测定代谢物的如质谱分析装置、NMR装置,或进行代谢物化学或生物测定的装置。此外,本发明涉及诊断工具,其包含用于测定选自上述提及组中任何一组的至少一种代谢物的工具。
下面结合附图和实施例对本发明作优选地详细的说明。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。
实施例库欣综合征相关代谢物的筛选及效能判断
1.队列招募人群
此次研究共招募了30名健康志愿者和34名在北京协和医院确诊为库欣综合征的患者。诊断是通过临床症状、家族史、影像、血皮质醇测定来验证的。
排除标准包括:
1)入组前3个月内接受抗生素治疗≥3天;
2)现患器质性消化系统疾病,或1年内接受过消化道手术;
3)合并甲亢、糖尿病酮症酸中毒、肾上腺皮质功能不全、妊娠、严重贫血、严重肾功能不全(eGFR≤15mL/min/1.73㎡)、中毒或药物副反应;
4)确诊全身性自身免疫性疾病(如系统性红斑狼疮)或恶性肿瘤。
健康对照组入组标准为:医师问诊、查体及血化验确认为健康人群。
2.样本的采集与保存
在参与者入院后的第二天早上抽取外周静脉血,并收集新鲜的血清样本,并立即在-80℃下冷冻。所有的临床信息都按照标准程序收集(注:本研究得到了北京协和医院伦理委员会的批准,并按照《赫尔辛基宣言》的原则执行。所有受试者都提供了参与该研究的书面知情同意书)。
抽取受试者于清晨空腹状态下外周静脉血,使用EDTA-K2抗凝采血管(血浆管)与分离胶促凝管(血清管)各采集1管约5mL样本,获取样本后于1小时内离心 (血浆管500g×10分钟,血清管3500rpm×5分钟),取上清液分装至1.5mL eppendorf 管,并置于-80℃冰箱中保存。
3.血清非靶向代谢组学检测及差异代谢物筛选
3.1血清非靶向代谢组学检测
血清代谢组学采用超高效液质联用(UHPLC-MS)分析,期间使用Vanquish超高效液相色谱系统(ThermoFisher,德国)和Orbitrap Q ExactiveTM HF质谱仪 (Thermo Fisher,德国),在Novogene Co.,Ltd.(北京,中国)仪器。
首先进行样本代谢物提取,然后LC-MS/MS上机检测分子特征峰,检测过程中使用实验样本等体积混合制成的QC样本进行数据质控。然后,使用Compound Discoverer 3.1(CD3.1)软件对下机原始结果进行数据预处理,首先通过保留时间、质荷比等参数简单筛选,对于不同样本根据保留时间偏差和质量偏差(Part per million,ppm)进行峰对齐,使鉴定更准确;随后根据设置的ppm、信噪比(Signal- to-noise ratio,S/N)、加合离子等信息进行峰提取,同时对峰面积进行定量。
3.2血清代谢物鉴定
比对高分辨二级谱图数据库mzCloud和mzVault以及MassList一级数据库检索,进行代谢物鉴定。具体原理为:根据一级质谱中母离子的质荷比(m/z)确定代谢物的分子量,通过ppm以及加合离子等信息进行分子式预测,然后与数据库进行匹配;含有二级谱图的数据库根据实际二级谱图与数据库中每个代谢物的碎片离子、碰撞能等信息进行匹配,实现代谢物的二级鉴定。只有质量控制(QC)样本中变异系数(CV)值小于30%的特征被过滤后用于下游分析。
3.3血清差异代谢物的筛选
代谢物使用KEGG数据库(https://www.genome.jp/kegg/pathway.htmL)、HMDB 数据库(https://hmdb.ca/metabolites)和LIPIDMaps数据库(http://www.lipidmaps.org/)进行注释。获得血清代谢物注释及定量表后,使用SIMCA软件(v14.1,Umetrics,瑞典)进行多变量统计分析OPLS-DA,计算各特征的VIP值,利用Wilcoxon秩和检验计算显著性,最终选取VIP>1且P<0.05的代谢物为差异代谢物。结果如图1和图2所示,在发现队列中,相比健康对照,LysoPE 22:5、LysoPE 20:5在库欣综合征患者中的水平显著升高。
为了验证LysoPE 22:5、LysoPE 20:5用于库欣综合征诊断的准确性,同时检测了LysoPE 22:5、LysoPE 20:5在验证队列中的水平,结果如图1和图2所示,相比健康对照,LysoPE 22:5、LysoPE 20:5在库欣综合征的患者中呈现显著升高。
4.评估差异代谢物的诊断效能
使用R包pROC计算差异代谢物的获得受试者工作曲线(ROC),计算曲线下面积(AUC)及最佳Cut-off值,从而获得多个诊断模型。从中筛选出AUC值最优的差异代谢物LysoPE 22:5、LysoPE 20:5,LysoPE 22:5、LysoPE 20:5的发现队列和验证队列的ROC曲线分别如图3、4所示,发现队列和验证队列中LysoPE 22:5的AUC 值分别0.738、0.816;发现队列和验证队列中LysoPE 20:5的AUC值分别0.822、 0.798。
LysoPE 22:5、LysoPE 20:5属于磷脂酰乙醇胺脂质(Phosphatidyl ethanolaminelipid,LPE),磷脂酰乙醇胺脂质与人体内代谢过程密切相关。而库欣综合征患者因为内分泌的整体紊乱会出现代谢紊乱,而磷脂酰乙醇胺脂质的改变在一定程度上可以反映代谢紊乱,由此可以确定LysoPE 22:5、LysoPE 20:5可以作为库欣综合征的诊断标志物。
上述实施例的说明只是用于理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也将落入本发明权利要求的保护范围内。
上述实施例的说明只是用于理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也将落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.检测样本中代谢物的试剂在制备早期诊断库欣综合征的试剂盒中的应用,其特征在于,所述代谢物为LysoPE 20:5,所述样本为血液、血浆、血清。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述试剂盒包括检测样本中所述代谢物浓度或含量的试剂。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述试剂包括通过靶向或非靶向的核磁共振法、色谱法、光谱法、质谱法或其组合方法检测样本中所述代谢物浓度或含量的试剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的应用,其特征在于,当受试者中的代谢物的含量显著上升时,受试者患有库欣综合征或者存在患库欣综合征的风险。
5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述试剂包括通过靶向或非靶向的色谱法、质谱法检测样本中所述代谢物浓度或含量的试剂。
CN202210833715.XA 2022-07-14 2022-07-14 与库欣综合征诊断相关的代谢物 Active CN115219727B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210833715.XA CN115219727B (zh) 2022-07-14 2022-07-14 与库欣综合征诊断相关的代谢物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210833715.XA CN115219727B (zh) 2022-07-14 2022-07-14 与库欣综合征诊断相关的代谢物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115219727A CN115219727A (zh) 2022-10-21
CN115219727B true CN115219727B (zh) 2023-04-18

Family

ID=83611580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210833715.XA Active CN115219727B (zh) 2022-07-14 2022-07-14 与库欣综合征诊断相关的代谢物

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115219727B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015159766A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 国立大学法人京都大学 クッシング症候群の検査方法、検査用バイオマーカー及び治療剤
CN106104264A (zh) * 2014-01-21 2016-11-09 加利福尼亚大学董事会 唾液生物传感器以及生物燃料电池
WO2018193250A1 (en) * 2017-04-18 2018-10-25 The University Court Of The University Of Edinburgh Biomarkers for glucocorticoid action

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106104264A (zh) * 2014-01-21 2016-11-09 加利福尼亚大学董事会 唾液生物传感器以及生物燃料电池
JP2015159766A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 国立大学法人京都大学 クッシング症候群の検査方法、検査用バイオマーカー及び治療剤
WO2018193250A1 (en) * 2017-04-18 2018-10-25 The University Court Of The University Of Edinburgh Biomarkers for glucocorticoid action

Also Published As

Publication number Publication date
CN115219727A (zh) 2022-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baker et al. Mass spectrometry for translational proteomics: progress and clinical implications
Liu et al. Comprehensive analysis of serum metabolites in gestational diabetes mellitus by UPLC/Q-TOF-MS
US20050101023A1 (en) Methods for diagnosing urinary tract and prostatic disorders
AU2008310669A1 (en) Methods for detecting major adverse cardiovascular and cerebrovascular events
CN111562338B (zh) 透明肾细胞癌代谢标志物在肾细胞癌早期筛查和诊断产品中的应用
Hyötyläinen Novel methodologies in metabolic profiling with a focus on molecular diagnostic applications
CN112305121B (zh) 代谢标志物在动脉粥样硬化性脑梗死中的应用
Zhang et al. Preliminary characterizations of a serum biomarker for sarcoidosis by comparative proteomic approach with tandem-mass spectrometry in ethnic Han Chinese patients
Liang et al. Serum metabolomics uncovering specific metabolite signatures of intra-and extrahepatic cholangiocarcinoma
Bradford et al. Analytical validation of protein biomarkers for risk of spontaneous preterm birth
WO2018191866A1 (zh) 2型糖尿病标志物及其用途
Guerrero et al. Application of proteomics in sarcoidosis
CN112599239B (zh) 代谢物标志物及其在脑梗死诊断中的应用
CN112305122B (zh) 代谢物标志物及其在疾病中的应用
CN109946411B (zh) 用于胸椎黄韧带骨化诊断的生物标记物及其筛选方法
CN112669958B (zh) 代谢物作为疾病诊断的生物标志物
Merchant Mass spectrometry in chronic kidney disease research
CN115219727B (zh) 与库欣综合征诊断相关的代谢物
CN112305118B (zh) L-辛酰基肉碱作为疾病诊断的生物标志物
CN112630344B (zh) 代谢标志物在脑梗死中的用途
CN112305120B (zh) 代谢物在动脉粥样硬化性脑梗死中的应用
CN115372628B (zh) 与转甲状腺素蛋白淀粉样变性相关的代谢标志物及其应用
US20150080263A1 (en) Prenatal screening for down syndrome and trisomy 18
CN115219705B (zh) 生物标志物在库欣综合征诊断中的应用
WO2013166343A2 (en) Mrm-ms signature assay

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant