本發(fā)明屬于生物,具體涉及一種血清標(biāo)志物組合及其篩選方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、血管性認(rèn)知功能損害(vascular?cognitive?impairment,vci)是指由血管因素引起的或與之伴隨的認(rèn)知功能損害。近年來(lái)的研究顯示,皮質(zhì)下缺血性腦血管?。╯ubcortical?ischemic?vascular?disease,sivd)是造成?vci?的一個(gè)非常重要的原因,其導(dǎo)致的認(rèn)知損害也是?vci?中均質(zhì)性較高和最常見的亞型,已逐漸受到越來(lái)越多的重視。sivd?是一組綜合征,是以皮質(zhì)下多發(fā)性腔隙性梗死和白質(zhì)病變(white?matter?lesion,wml)為主要腦部損害,以小血管病變?yōu)橹饕∫虻娜毖阅X血管病。多隱匿起病或表現(xiàn)為輕微的軀體癥狀,臨床癥狀可有運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知執(zhí)行速度下降、構(gòu)音障礙、情緒改變、日常生活能力減退、排尿障礙和步態(tài)異常等。半數(shù)的sivd患者會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知惡化,并最終發(fā)展為皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙(svci)。
2、目前,根據(jù)最新的血管性認(rèn)知障礙分類共識(shí)研究(vicccs)指南,svci的診斷通常需要評(píng)估臨床癥狀、結(jié)構(gòu)性磁共振成像(mri)和神經(jīng)心理評(píng)估。對(duì)于結(jié)構(gòu)性mri,svci患者在t2加權(quán)和液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)圖像上顯示出wmhs和小梗塞。然而,僅憑這些成像標(biāo)記無(wú)法足以診斷認(rèn)知障礙。wmhs的嚴(yán)重程度是否與認(rèn)知下降的嚴(yán)重程度相關(guān)尚不確定。對(duì)于神經(jīng)心理評(píng)估,目前的svci標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行一個(gè)“60分鐘”的方案,全面分析5個(gè)核心認(rèn)知領(lǐng)域。然而,這些詳細(xì)的神經(jīng)心理評(píng)估難以進(jìn)行,并且必須由經(jīng)過(guò)良好培訓(xùn)的專業(yè)醫(yī)生進(jìn)行;否則,神經(jīng)心理評(píng)估(如蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估)的結(jié)果會(huì)因調(diào)查者偏見而變化較大。最近在成像技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面的進(jìn)展提供了令人欣喜的結(jié)果,即功能性磁共振成像(fmri)與擴(kuò)散張量成像(dti)的結(jié)合可以作為一種臨床工具,用于預(yù)測(cè)患有sivd并有進(jìn)展到svci風(fēng)險(xiǎn)的患者。然而,這些診斷方法耗時(shí)且經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較大,因此需要其他能夠幫助評(píng)估svci且不具有上述缺點(diǎn)的生物標(biāo)志物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N血清標(biāo)志物組合及其篩選方法和應(yīng)用,以解決對(duì)sivd患者轉(zhuǎn)變?yōu)閟vci的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)的問(wèn)題。
2、一種血清標(biāo)志物組合,包括:
3、tg(56:8)-fa22:6;
4、dg(16:0_18:1);
5、hex1cer(d18:1_18:0);
6、tg(58:2)-fa18:1;
7、che(22:4);
8、cer(d18:1_20:1);
9、pe(18:1_22:6);
10、sm?(d18:1_16:0);
11、hex1cer(d18:1_16:0);
12、pa(18:0_18:0);
13、dhcer(d18:0_24:0)。
14、本發(fā)明還提出了上述的血清標(biāo)志物組合在制備用于皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的產(chǎn)品中的用途
15、本發(fā)明還提出了上述的血清標(biāo)志物組合的產(chǎn)品在制備用于皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的產(chǎn)品中的用途。
16、可選的,所述用于皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的產(chǎn)品包括試劑、試紙、試劑盒或儀器。
17、一種血清標(biāo)志物組合的篩選方法,包括如下步驟:
18、步驟一:獲取患有皮質(zhì)下缺血性腦血管病的受試者的血清樣品,并且根據(jù)受試者是否進(jìn)展為皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙,將血清樣品分為svci組樣品和非svci組樣品;
19、步驟二:分析svci組樣品和非svci組樣品中的脂質(zhì)代謝物含量,得到與皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙最相關(guān)的脂質(zhì)代謝物的類別;
20、步驟三:針對(duì)所述與皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙最相關(guān)的脂質(zhì)代謝物的類別,對(duì)所述svci組樣品和非svci組樣品進(jìn)行靶向脂質(zhì)代謝物分析;得到靶向分析差異代謝物;
21、步驟四:基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型;根據(jù)建立得到的皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型篩選出所述血清標(biāo)志物組合。
22、可選的,所述步驟二中采用液相色譜-質(zhì)譜分析脂質(zhì)代謝物,并通過(guò)opls-da模型進(jìn)行差異代謝物篩選;和/或
23、所述步驟二還包括根據(jù)差異代謝物篩選結(jié)果進(jìn)行代謝通路分析。
24、可選的,所述步驟三中采用液相色譜-質(zhì)譜針對(duì)進(jìn)行靶向脂質(zhì)代謝物分析,并通過(guò)opls-da模型進(jìn)行靶向差異代謝物篩選,得到所述靶向分析差異代謝物。
25、可選的,所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型的方法包括:基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立多種皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型,再將得到的多種皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型進(jìn)行融合。
26、可選的,基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立10種以上皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型,選擇準(zhǔn)確度最高的三種皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型進(jìn)行融合。
27、可選的,基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立包括如下種類的模型:
28、logistic回歸、ridge回歸、線性判別分析、二次判別分析、虛擬分類器、na?ve貝葉斯、extra?tree、決策樹、隨機(jī)森林、支持向量機(jī)、k近鄰分類器、自適應(yīng)boost分類器、xgboost、lightgbm、梯度boost分類器和catboost分類器
29、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果包括:
30、本發(fā)明提出的血清標(biāo)記物可以為導(dǎo)致皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制的研究提供輔助和依據(jù),并且可以為早期精準(zhǔn)診治服務(wù),有一定推廣意義及價(jià)值。
31、本發(fā)明根據(jù)大樣本數(shù)據(jù)使用全面的血清代謝組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)分析建立血清生物標(biāo)記物提取方法,是一種易解釋,簡(jiǎn)單客觀,且可靠性很強(qiáng)的生物標(biāo)記物提取方法。
32、本發(fā)明的方法在血清標(biāo)志物探索中應(yīng)用血清代謝組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)技術(shù),對(duì)比不同的代謝組學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn)鞘脂類物質(zhì)可以作為潛在代謝生物標(biāo)志物,并且皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙的病理過(guò)程可能部分是通過(guò)誘導(dǎo)鞘氨醇激酶的表達(dá)完成的?;谏鲜龇椒ń⒌哪P瓦€可以在診斷疑似皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙時(shí),根據(jù)血樣對(duì)患者皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分層。
1.一種血清標(biāo)志物組合,其特征在于,包括:
2.權(quán)利要求1所述的血清標(biāo)志物組合在制備用于皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的產(chǎn)品中的用途。
3.一種檢測(cè)權(quán)利要求1所述的血清標(biāo)志物組合的產(chǎn)品在制備用于皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的產(chǎn)品中的用途。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用途,其特征在于,所述用于皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的產(chǎn)品包括試劑、試紙、試劑盒或儀器。
5.權(quán)利要求1所述的血清標(biāo)志物組合的篩選方法,其特征在于,包括如下步驟:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血清標(biāo)志物組合的篩選方法,其特征在于,所述步驟二中采用液相色譜-質(zhì)譜分析脂質(zhì)代謝物,并通過(guò)opls-da模型進(jìn)行差異代謝物篩選;和/或
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血清標(biāo)志物組合的篩選方法,其特征在于,所述步驟三中采用液相色譜-質(zhì)譜針對(duì)進(jìn)行靶向脂質(zhì)代謝物分析,并通過(guò)opls-da模型進(jìn)行靶向差異代謝物篩選,得到所述靶向分析差異代謝物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血清標(biāo)志物組合的篩選方法,其特征在于,所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型的方法包括:基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立多種皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型,再將得到的多種皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型進(jìn)行融合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的血清標(biāo)志物組合的篩選方法,其特征在于,基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立10種以上皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型,選擇準(zhǔn)確度最高的三種皮質(zhì)下血管性認(rèn)知障礙診斷模型進(jìn)行融合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的血清標(biāo)志物組合的篩選方法,其特征在于,基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)所述靶向分析差異代謝物建立包括如下種類的模型: