CN115616227A

CN115616227A - 吲哚-3-丙烯酰甘氨酸检测试剂的用途、诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂盒及系统

Info

Publication number: CN115616227A
Application number: CN202211451750.1A
Authority: CN
Inventors: 李晓欧; 申永春; 秦江月; 文富强
Original assignee: West China Hospital of Sichuan University
Current assignee: West China Hospital of Sichuan University
Priority date: 2022-11-18
Filing date: 2022-11-18
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2042-11-18
Also published as: CN115616227B

Abstract

本发明提供了吲哚‑3‑丙烯酰甘氨酸检测试剂的用途、诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂盒及系统，属于体外诊断试剂和系统领域。本发明具体提供了检测化合物吲哚‑3‑丙烯酰甘氨酸的试剂在诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂中的用途，以及通过对肺组织中吲哚‑3‑丙烯酰甘氨酸的水平检测，实现对慢性阻塞性肺病的诊断或辅助诊断的试剂盒和系统，特异性和灵敏度高，具有临床推广应用的价值。

Description

吲哚-3-丙烯酰甘氨酸检测试剂的用途、诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂盒及系统

技术领域

本发明属于体外诊断试剂和系统领域，具体涉及吲哚-3-丙烯酰甘氨酸检测试剂的用途、诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂盒及系统。

背景技术

慢性阻塞性肺病（COPD）简称“慢阻肺”，是一种呼吸气流受阻呈进行性发展的，消耗患者呼吸功能的破坏性慢性肺部疾病。COPD起病缓慢，病程较长，主要症状包括：慢性咳嗽、咳痰、气短或呼吸困难等。有研究认为COPD与慢性支气管炎、肺气肿关系较为密切，但其确切病因尚不清楚。其发病率高、危害性大，是导致慢行呼吸功能衰竭和慢行肺源性心脏病的最常见病因，严重影响患者劳动能力和生存质量，导致死亡率高。

COPD初期症状不明显，许多患者就诊时就已是中度至重度阶段，出现明显的呼吸困难等现象，增加了治疗的难度，因此，如何尽早发现并对其进行干预治疗是非常重要的环节。

代谢组学是继基因组学和蛋白质组学后新发展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。其主要是应用质谱仪、核磁共振等多种高通量、高灵敏、高分辨现代分析仪器，结合模式识别分析等生物信息技术来识别、定量和标准生物系统中的内源性小分子代谢物，检测内源性代谢物变化，揭示生物系统的代谢谱，从不同角度对机体的变化进行全面系统的研究，在疾病的预测、诊断及机制研究方面具有优势和应用价值。

目前仅有少部分研究报道了COPD的潜在诊断标志物，例如吕田田等人对COPD稳定期模型大鼠支气管肺泡灌洗液进行了代谢组学研究，筛选出30个磷脂及脂肪酸类和小分子氨基酸类的差异代谢物（吕田田,余亚辉,余海艳,薛丙权,李康,黄海英.慢性阻塞性肺病稳定期模型大鼠支气管肺泡灌洗液的代谢组学研究[J].中国医院药学杂志,2021,41(19):1955-1961.），但其实际的临床诊断价值尚不明确；因此，能够准确有效进行COPD诊断的标志物还有待进一步探索。

化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸（英文名Indolylacryloylglycine或Indolyl-3-acryloylglycine）是人类代谢组数据库 (HMDB)中编号为HMDB0006005的代谢物（CAS：3475-68-1，结构：

），在鸭、鸡、猪、奶牛等食物中可检测到，可能作为食用上述食物的潜在生物标志物；此外，还有报道在自闭症患者的尿液中吲哚-3-丙烯酰甘氨酸水平异常，因而可能作为自闭症诊断的客观指标（Bull G et al. Indolyl-3-acryloylglycine (IAG) is a putative diagnostic urinary marker for autismspectrum disorders.MedSciMonit.2003; 9(10):CR422-5 (ISSN: 1234-1010)）。

然而，吲哚-3-丙烯酰甘氨酸与COPD之间的关系尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种COPD的诊断筛查标志物：吲哚-3-丙烯酰甘氨酸。

本发明提供了检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂在诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂中的用途；所述化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的结构如下：

。

进一步地，上述检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂是检测肺组织中化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂。

本发明还提供了一种诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂盒，它包括检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂；所述化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的结构如下：

。

进一步地，上述检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂是肺组织中化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂。

本发明还提供了一种诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的检测系统，包括检测模块、分析模块和输出模块；

检测模块：对肺组织样本中化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的含量进行检测；所述化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的结构如下：

；

分析模块：接收检测模块所检测的含量数据，进行慢性阻塞性肺病患者与健康个体的判断分类；

输出模块：输出判断分类结果。

进一步地，上述检测模块包括液相色谱-质谱联用检测装置。

更进一步地，上述液相色谱-质谱联用检测装置中，液相色谱的流动相为：流动相A：含有0.1%甲酸的水；流动相B：含有0.1%甲酸的乙腈和甲醇混合液。

更进一步地，上述乙腈和甲醇的混合液中，乙腈和甲醇的体积比为2:3。

进一步地，上述分析模块进行的分类是以截断值0.637为标准进行的分类，化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸含量高于截断值则判断为慢性阻塞性肺病患者，化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸含量低于截断值则判断为健康个体。

本发明的有益效果：本发明提供了一种COPD的诊断筛查标志物：吲哚-3-丙烯酰甘氨酸，通过对肺组织中吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的水平检测，可以快速实现对慢性阻塞性肺病的诊断或辅助诊断，特异性和灵敏度高，具有临床推广应用的价值。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

附图说明

图1是对受试者肺组织中吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的水平检测，从而诊断慢阻肺的ROC曲线图。

具体实施方式

本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。

实施例1、吲哚-3-丙烯酰甘氨酸与慢性阻塞性肺病的关系

1、临床资料

2017-2019年华西医院招募29例受试者，包括10例肺癌患者作为阴性对照，19例肺癌合并COPD患者作为实验组。取新鲜肺癌旁组织（距离肺癌肿瘤5cm处）且术前未接受放化疗的患者。所有COPD患者均经临床诊断，符合全球慢性阻塞性肺疾病倡议（GOLD）标准。

2、检测

（1）样本前处理

1）精确称取 30mg 肺组织样本到 1.5 ml EP 管中，加入内标(L-2-氯-苯丙氨酸，0.3 mg/mL，甲醇配置；十七烷（C-17），0.01 mg/mL，甲醇配置)各 20 μL，加入 400 μL 甲醇水溶液(CH₃OH:H₂O v:v=4:1);

2）加入两个小钢珠，在-80℃冰箱中放置 2 min 后，放入研磨机中研磨(60 Hz，2min)；

3）冰水浴中超声提取 10 min;

4）-20°C下静置30 min;

5）离心 15 min(13000 rpm，4℃)，用注射器吸取 200 μL 的上清液，使用 0.22 μm 的有机相针孔过滤器过滤后，转移到 LC 进样小瓶，-80 °C下保存，直到进行 LC- MS 分析。

6）质控样本(QC)由所有样本的提取液等体积混合制备而成，每个QC的体积与样本相同。

备注:所有提取试剂使用前均在-20℃进行预冷。质控(QC)样本:等量取各组样本混合为 QC。每 10 个样本中插入一个QC， QC样本用于评价整个实验过程中系统稳定性。

（2）液相色谱-质谱分析条件

本次实验的分析仪器为沃特世的 I-Class 超高效液相串联 VION IMS Q-Tof 高分辨质谱仪组成的液质联用系统，对吲哚-3-丙烯酰甘氨酸进行检测分析。

色谱条件：

色谱柱:ACQUITY UPLC BEH C18 (100 mm×2.1 mm, 1.7 um); 柱温:45 °C；流动相:A-水(含 0.1%甲酸)，B—乙腈/甲醇(2/3)(v/v)(含 0.1%甲酸)；流速:0.4 mL/min; 进样体积:2 μL。

质谱条件: 离子源:ESI；样品质谱信号采集分别采用正负离子扫描模式。

3、结果：

慢阻肺患者该代谢产物平均值：145243.4956±108378.643065327。

健康对照者该代谢产物平均值：49112.18585±24210.4696039287。

log₂(FC)为1.564320617（FC（fold change）是指的代谢产物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸在慢阻肺患者中的表达量／健康对照者中的表达量），p值为0.010682597，慢性阻塞性肺病组与健康对照组相比具有显著性差异。

ROC分析结果如图1所示，截断值0.637，特异性为90.0%，灵敏度为73.7%，证明吲哚-3-丙烯酰甘氨酸可特异性区分患有慢性阻塞性肺病的患者和健康个体，AUC值0.879，具有确切的诊断价值。

综上，本发明提供了一种慢性阻塞性肺病的诊断标志物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸，通过对肺组织中吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的水平检测，可以快速实现对慢性阻塞性肺病的诊断或辅助诊断，特异性和灵敏度高，具有临床推广应用的价值。

Claims

1.检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂在诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂中的用途；所述化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的结构如下：

。

2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂是检测肺组织中化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂。

3.一种诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的试剂盒，其特征在于，它包括检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂；所述化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的结构如下：

。

4.如权利要求3所述的试剂盒，其特征在于，所述检测化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂是肺组织中化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸的试剂。

5.一种诊断或辅助诊断慢性阻塞性肺病的检测系统，其特征在于，包括检测模块、分析模块和输出模块；

；

输出模块：输出判断分类结果。

6.如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述检测模块包括液相色谱-质谱联用检测装置。

7.如权利要求6所述的检测系统，其特征在于，所述液相色谱-质谱联用检测装置中，液相色谱的流动相为：流动相A：含有0.1%甲酸的水；流动相B：含有0.1%甲酸的乙腈和甲醇混合液。

8.如权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述乙腈和甲醇的混合液中，乙腈和甲醇的体积比为2:3。

9.如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述分析模块进行的分类是以截断值0.637为标准进行的分类，化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸含量高于截断值则判断为慢性阻塞性肺病患者，化合物吲哚-3-丙烯酰甘氨酸含量低于截断值则判断为健康个体。