本发明涉及生物医学领域,具体涉及一种用于心脑血管疾病早期预警及预后的分子标志物。
背景技术:
1、心脑血管疾病是心脏血管和脑血管疾病的统称,泛指由于高脂血症、血液黏稠、动脉粥样硬化、高血压等所导致的心脏、大脑及全身组织发生的缺血性或出血性疾病。心脑血管疾病是一种严重威胁人类,特别是50岁以上中老年人健康的常见病,具有高患病率、高致残率,以及高死亡率的特点。目前,全球每年死于心脑血管疾病的人数高达1500万人。
2、冠心病是指由于冠状动脉粥样硬化使管腔狭窄、痉挛或阻塞,导致心肌缺血、缺氧或坏死而引发的心脏病,统称为冠状动脉性心脏病或冠状动脉疾病。根据病变部位、范围和程度等临床特征可以将冠心病分为5种类型:(1)隐匿性或无症状性心肌缺血:无症状,但是在静息、动态或负荷心电图下显示心肌缺血改变,或放射性核素心肌显像提示心肌灌注不足,无组织形态改变;(2)心绞痛:因心肌供血不足引起发作性胸骨后疼痛;(3)心肌梗死:缺血症状严重,由冠状动脉闭塞导致心肌急性缺血坏死;(4)缺血性心肌病:长期慢性心肌缺血或坏死而导致心肌纤维化,表现为心脏增大、心力衰竭和心律失常;(5)猝死:突发心搏骤停引起的死亡,多为缺血心肌局部发生电生理紊乱引起严重心律失常所致。目前冠心病主要诊断方法如下:(1)临床特征:一般结合检查者的病史和身体检查状况,用于初步诊断,但是特异性很低;(2)影像学方法:心电图、超声心动图和冠状动脉血管造影,但是往往受医生经验和仪器设备的影响;(3)目前最常用的冠心病标志物有以下几类:心肌损伤标志物、炎症因子及黏附分子和细胞因子标志物、血浆脂蛋白及载脂蛋白标志物和凝血相关蛋白标志物等。因为某个标志物只反映疾病某个疾病机理,导致这些标志物在临床上并未得到广泛认同。
3、脑卒中俗称中风,是一种急性脑血管疾病,包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中。缺血性脑卒中占所有脑卒中的60%~70%,主要是由于动脉粥样硬化引起脑部血管狭窄或者闭塞,从而引起脑组织缺血、缺氧,进一步导致局限性脑组织的缺血性坏死或软化,患者多在40岁以上,男性较女性多,严重者可引起死亡。出血性脑卒中分为脑出血和蛛网膜下腔出血,主要是由于长期的高血压、动脉瘤或脑血管先天比较脆弱等原因,导致脑血管破裂出血,这些血液在脑中压迫正常的脑组织,使大脑无法发挥正常功能,也就是常说的“脑溢血”,而且死亡率比较高。目前常使用影像学方法来进行脑卒中的诊断,例如ct和核磁共振检查,ct对于出血性脑卒中的灵敏度较高,但对于缺血性脑卒中的灵敏度却只有16%,由于辐射原因不宜频繁使用;核磁共振检查对缺血性脑卒中的灵敏度高于ct而且没有辐射影响,但其缺点是较低的可行性、实用性和可及性(设备以及训练有素的人员)。
4、冠心病和脑卒中都属于心脑血管疾病。大多数冠心病疾病是可预防和治疗的,一般通过普及知识提高意识、避免外源性刺激因素和合理膳食适度运动来进行预防,其治疗效果很大程度上依赖于早期诊断及相应的干预措施。目前,临床上关于冠心病和脑卒中疾病诊断标志物的灵敏度和特异性很有限,尤其是缺乏早期诊断的标志物,因此更为敏感、特异的早期分子标志物亟待发掘。dna甲基化是基因上重要的一种化学修饰,影响着基因转录的调控过程和细胞核结构。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种用于心脑血管疾病早期预警及预后的分子标志物。
2、第一方面,本发明要求保护一种甲基化生物标志物。
3、本发明所要求保护的述甲基化生物标志物,其核苷酸序列为hyal2基因中如下(a1)-(a3)所示片段中的全部或部分:
4、(a1)seq id no.1所示的dna片段或与其具有80%以上同一性的dna片段;
5、(a2)seq id no.2所示的dna片段或与其具有80%以上同一性的dna片段;
6、(a3)seq id no.3所示的dna片段或与其具有80%以上同一性的dna片段。
7、所述甲基化标志物包括位于其核苷酸序列上的如下(b1)-(b7)中任一所示cpg位点:
8、(b1)hyal2基因中seq id no.1、seq id no.2和seq id no.3所示3个dna片段中的任意一个或多个cpg位点;
9、此处所述“多个cpg位点”的上限为hyal2基因中seq id no.1至seq id no.3所示3个dna片段中所有cpg位点。seq id no.1所示的dna片段中所有cpg位点(见表1)、seq idno.2所示的dna片段中所有cpg位点(见表2)、seq id no.3所示的dna片段中所有cpg位点(见表3)。
10、(b2)hyal2基因中seq id no.1所示的dna片段上的所有cpg位点(表1)和seq idno.2所示的dna片段上的所有cpg位点(表2);
11、(b3)hyal2基因中seq id no.2所示的dna片段上的所有cpg位点(表2)和seq idno.3所示的dna片段上的所有cpg位点(表3);
12、(b4)hyal2基因中seq id no.1所示的dna片段上的所有cpg位点(表1)和seq idno.3所示的dna片段上的所有cpg位点(表3);
13、(b5)hyal2基因中seq id no.1所示的dna片段上的所有cpg位点(表1)、seq idno.2所示的dna片段上的所有cpg位点(表2)和seq id no.3所示的dna片段上的所有cpg位点(表3);
14、(b6)hyal2基因中seq id no.3所示的dna片段中的全部cpg位点(表3)或任意10个或任意9个或任意8个或任意7个或任意6个或任意5个或任意4个或任意3个或任意2个或任意1个cpg位点;
15、(b7)hyal2基因中seq id no.3所示的dna片段上如下6项所示cpg位点的全部或任意5项或任意4项或任意3项或任意2项或任意1项:
16、第1项:seq id no.3所示的dna片段自5’端第191-192位所示cpg位点(hyal2_c_6);
17、第2项:seq id no.3所示的dna片段自5’端第200-201位所示cpg位点(hyal2_c_7);
18、第3项:seq id no.3所示的dna片段自5’端第383-384位所示cpg位点(hyal2_c_8);
19、第4项:seq id no.3所示的dna片段自5’端第445-446位所示cpg位点(hyal2_c_9);
20、第5项:seq id no.3所示的dna片段自5’端第470-471位所示cpg位点(hyal2_c_10);
21、第6项:seq id no.3所示的dna片段自5’端第493-494位所示cpg位点(hyal2_c_11)。
22、在本发明的具体实施方式中,有些相邻的甲基化位点在利用飞行时间质谱进行dna甲基化分析时由于几个cpg位点位于一个甲基化片段上,峰图无法区分(无法区分的位点在表5中有记载),因而在进行甲基化水平分析、以及构建和使用相关数学模型时将其按照一个甲基化位点进行处理。
23、所述甲基化生物标志物的用途可为如下中的至少一种:
24、(1)辅助诊断心脑血管疾病或在临床发病之前预警心脑血管疾病;
25、(2)辅助诊断冠心病或在临床发病之前预警冠心病;
26、(3)辅助诊断脑卒中或在临床发病之前预警脑卒中;
27、(4)辅助区分冠心病和脑卒中或在临床发病之前预警并区分冠心病和脑卒中;
28、(5)辅助诊断不同临床特征的冠心病或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病;
29、(6)辅助诊断不同临床特征的脑卒中或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中;
30、(7)辅助诊断心脏损伤或在临床发病之前预警心脏损伤;
31、(8)辅助进行心脑血管疾病复发监控或在临床发病之前预警心脑血管疾病复发;
32、(9)辅助进行冠心病复发监控或在临床发病之前预警冠心病复发;
33、(10)辅助进行脑卒中复发监控或在临床发病之前预警脑卒中复发;
34、(11)辅助进行不同临床特征的冠心病复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病复发;
35、(12)辅助进行不同临床特征的脑卒中复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中复发。
36、进一步地,(1)中所述心脑血管疾病可为能够引起机体内hyal2基因甲基化水平改变的心脑血管疾病,如冠心病和脑卒中等。
37、在本发明中,(1)中所述辅助诊断心脑血管疾病具体可体现为如下中的至少一种:辅助区分冠心病患者和健康对照、脑卒中患者和健康对照。其中,所述健康对照可理解为现在及曾经均没有患过心脑血管疾病或癌症并且未来2年内不会患心脑血管疾病且血常规指标都在参考范围内。下文出现的“健康对照”同义。
38、在本发明中,(1)中所述在临床发病之前预警心脑血管疾病为如下任一:在临床发病之前预警冠心病、在临床发病之前预警脑卒中、在临床发病之前预警并区分冠心病和脑卒中。
39、进一步地,所述在临床发病之前预警冠心病的待测者为冠心病潜在患者或健康对照。所述冠心病潜在患者为在未来2年内发病的冠心病潜在患者或在未来1年内发病的冠心病潜在患者(即2年内或者1年内会被临床确诊为冠心病)。下文出现的“冠心病潜在患者”同义。
40、进一步地,所述在临床发病之前预警脑卒中的待测者为脑卒中潜在患者或健康对照。所述脑卒中潜在患者为在未来2年内发病的脑卒中潜在患者或在未来1年内发病的脑卒中潜在患者(即2年内或者1年内会被临床确诊为脑卒中)。下文出现的“脑卒中潜在患者”同义。
41、进一步地,所述在临床发病之前预警并区分冠心病和脑卒中的待测者为冠心病潜在患者或脑卒中潜在患者。
42、在本发明中,(5)中所述不同临床特征的冠心病为:隐匿性或无症状性心肌缺血、心绞痛、心肌梗死、缺血性心肌病或猝死。下文出现的“不同临床特征的冠心病”同义。
43、在本发明中,(5)中所述辅助诊断不同临床特征的冠心病具体体现为如下中的至少一种:可辅助区分隐匿性或无症状性心肌缺血患者和健康对照、可辅助区分心绞痛患者和健康对照、可辅助区分心肌梗死患者和健康对照、可辅助区分缺血性心肌病患者和健康对照、可辅助区分猝死患者和健康对照。下文出现的“辅助诊断不同临床特征的冠心病”同义。
44、在本发明中,(5)中所述在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病的待测者为不同临床特征的冠心病潜在患者或健康对照。
45、在本发明中,(6)中所述不同临床特征的脑卒中为:缺血性脑卒中或出血性脑卒中。下文出现的“不同临床特征的脑卒中”同义。
46、在本发明中,(6)中所述辅助区分不同临床特征的脑卒中具体体现为如下中的至少一种:可辅助区分缺血性脑卒中和健康对照、可辅助区分出血性脑卒中和健康对照。下文出现的“辅助区分不同临床特征的脑卒中”同义。
47、在本发明中,(6)中所述在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中的待测者为不同临床特征的脑卒中潜在患者或健康对照。
48、在本发明中,(7)中所述辅助诊断心脏损伤具体体现为:辅助诊断肿瘤患者接受肿瘤药物治疗后是否会出现心脏损伤。下文出现的“辅助诊断心脏损伤”同义。
49、在本发明中,(7)中所述在临床发病之前预警心脏损伤的待测者为肿瘤患者因接受肿瘤药物治疗而会出现心脏损伤的潜在患者或肿瘤患者接受肿瘤药物治疗不会出现心脏损伤的患者。
50、进一步地,所述肿瘤患者因接受肿瘤药物治疗而会出现心脏损伤的潜在患者为肿瘤患者接受肿瘤药物治疗在未来2年内出现心脏损伤的患者(即2年内会被临床确诊为心脏损伤患者)。所述肿瘤患者接受肿瘤药物治疗不会出现心脏损伤的患者为肿瘤患者接受肿瘤药物治疗在未来2年内不会出现心脏损伤的患者(即2年内不会被临床确诊为心脏损伤患者)。
51、在本发明的具体实施方式中,所述肿瘤具体为肺癌或乳腺癌;所述药物具体为多柔比星、伊达比星和/或表柔比星。
52、在本发明中,(8)中所述辅助进行心脑血管疾病复发监控具体体现为如下任一:辅助进行冠心病复发监控、辅助进行脑卒中复发监控。下文出现的“辅助进行心脑血管疾病复发监控”同义。
53、在本发明中,(8)中所述在临床发病之前预警心脑血管疾病复发为如下任一:在临床发病之前预警冠心病复发,在临床发病之前预警脑卒中复发。
54、进一步地,所述在临床发病之前预警冠心病复发的待测者为冠心病复发潜在患者(即预后2年内被临床确诊为冠心病复发患者)或冠心病非复发患者。其中,所述冠心病非复发患者可理解为冠心病患者预后2年内没有被临床确诊为冠心病复发。下文出现的“冠心病非复发患者”同义。
55、进一步地,所述在临床发病之前预警脑卒中复发的待测者为脑卒中复发潜在患者(即预后2年内被临床确诊为脑卒中复发患者)或脑卒中非复发患者。其中,所述脑卒中非复发患者可理解为脑卒中患者预后2年内没有被临床确诊为脑卒中复发。下文出现的“脑卒中非复发患者”同义。
56、在本发明中,(11)中所述不同临床特征的冠心病复发为:无症状性心肌缺血复发、心绞痛复发、心肌梗死复发、缺血性心肌病。下文出现的“不同临床特征的冠心病复发”同义。
57、进一步地,(11)中所述辅助进行不同临床特征的冠心病复发监控具体体现为如下中的至少一种:可辅助区分无症状性心肌缺血复发和无症状性心肌缺血非复发、可辅助区分心绞痛复发和心绞痛非复发、可辅助区分心肌梗死复发和心肌梗死非复发、可辅助区分缺血性心肌病复发和缺血性心肌病非复发。下文出现的“辅助进行不同临床特征的冠心病复发监控”同义。
58、在本发明中,(12)中所述不同临床特征的脑卒中复发为:缺血性脑卒中复发和出血性脑卒中复发。下文出现的“不同临床特征的脑卒中复发”同义。
59、进一步地,(12)中所述辅助进行不同临床特征的脑卒中复发监控具体体现为如下中的至少一种:可辅助区分缺血性脑卒中复发和缺血性脑卒中非复发、可辅助区分出血性脑卒中复发和出血性脑卒中非复发。下文出现的“辅助进行不同临床特征的脑卒中复发监控”同义。
60、第二方面,本发明要求保护前文第一方面中所述甲基化生物标志物在制备产品中的应用;所述产品的用途为如下中的至少一种:
61、(1)辅助诊断心脑血管疾病或在临床发病之前预警心脑血管疾病;
62、(2)辅助诊断冠心病或在临床发病之前预警冠心病;
63、(3)辅助诊断脑卒中或在临床发病之前预警脑卒中;
64、(4)辅助区分冠心病和脑卒中或在临床发病之前预警并区分冠心病和脑卒中;
65、(5)辅助诊断不同临床特征的冠心病或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病;
66、(6)辅助诊断不同临床特征的脑卒中或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中;
67、(7)辅助诊断心脏损伤或在临床发病之前预警心脏损伤;
68、(8)辅助进行心脑血管疾病复发监控或在临床发病之前预警心脑血管疾病复发;
69、(9)辅助进行冠心病复发监控或在临床发病之前预警冠心病复发;
70、(10)辅助进行脑卒中复发监控或在临床发病之前预警脑卒中复发;
71、(11)辅助进行不同临床特征的冠心病复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病复发;
72、(12)辅助进行不同临床特征的脑卒中复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中复发。
73、第三方面,本发明要求保护用于检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平的物质在制备产品中的应用;所述产品的用途为如下中的至少一种:
74、(1)辅助诊断心脑血管疾病或在临床发病之前预警心脑血管疾病;
75、(2)辅助诊断冠心病或在临床发病之前预警冠心病;
76、(3)辅助诊断脑卒中或在临床发病之前预警脑卒中;
77、(4)辅助区分冠心病和脑卒中或在临床发病之前预警并区分冠心病和脑卒中;
78、(5)辅助诊断不同临床特征的冠心病或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病;
79、(6)辅助诊断不同临床特征的脑卒中或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中;
80、(7)辅助诊断心脏损伤或在临床发病之前预警心脏损伤;
81、(8)辅助进行心脑血管疾病复发监控或在临床发病之前预警心脑血管疾病复发;
82、(9)辅助进行冠心病复发监控或在临床发病之前预警冠心病复发;
83、(10)辅助进行脑卒中复发监控或在临床发病之前预警脑卒中复发;
84、(11)辅助进行不同临床特征的冠心病复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病复发;
85、(12)辅助进行不同临床特征的脑卒中复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中复发。
86、第四方面,本发明要求保护用于检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平的物质和储存有数学模型和/或数学模型使用方法的介质在制备产品中的应用;所述产品的用途为如下中的至少一种:
87、(1)辅助诊断心脑血管疾病或在临床发病之前预警心脑血管疾病;
88、(2)辅助诊断冠心病或在临床发病之前预警冠心病;
89、(3)辅助诊断脑卒中或在临床发病之前预警脑卒中;
90、(4)辅助区分冠心病和脑卒中或在临床发病之前预警并区分冠心病和脑卒中;
91、(5)辅助诊断不同临床特征的冠心病或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病;
92、(6)辅助诊断不同临床特征的脑卒中或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中;
93、(7)辅助诊断心脏损伤或在临床发病之前预警心脏损伤;
94、(8)辅助进行心脑血管疾病复发监控或在临床发病之前预警心脑血管疾病复发;
95、(9)辅助进行冠心病复发监控或在临床发病之前预警冠心病复发;
96、(10)辅助进行脑卒中复发监控或在临床发病之前预警脑卒中复发;
97、(11)辅助进行不同临床特征的冠心病复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病复发;
98、(12)辅助进行不同临床特征的脑卒中复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中复发。
99、所述数学模型可按照包括如下步骤的方法获得:
100、(a1)分别检测n1个a类型样本和n2个b类型样本的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平;
101、(a2)取步骤(a1)获得的所有样本的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据,按照a类型和b类型的分类方式,通过二分类逻辑回归法建立数学模型;
102、其中,n1和n2均可为10以上正整数。
103、所述数学模型的使用方法包括如下步骤:
104、(b1)检测待测样本的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平;
105、(b2)将步骤(b1)获得的所述待测样本的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据代入所述数学模型,得到检测指数;然后比较检测指数和阈值的大小,根据比较结果确定所述待测样本的类型是a类型还是b类型;
106、在本发明的具体实施方式中,所述阈值设为0.5。大于0.5归为一类,小于0.5归为另外一类,等于0.5作为不确定的灰区。其中a类型和b类型为相对应的两分类,二分类的分组,哪一组是a类型,哪一组是b类型,要根据具体的数学模型来确定,无需约定。
107、在实际应用中,所述阈值也可根据最大约登指数确定(具体可为最大约登指数对应的数值)。大于阈值归为一类,小于阈值归为另外一类,等于阈值作为不确定的灰区。其中a类型和b类型为相对应的两分类,二分类的分组,哪一组是a类型,哪一组是b类型,要根据具体的数学模型来确定,无需约定。
108、所述a类型样本和所述b类型样本可为如下中的任一种:
109、(c1)未来2年内发病的冠心病潜在患者和健康对照;
110、(c2)未来2年内发病的脑卒中潜在患者和健康对照;
111、(c3)未来2年内发病的冠心病潜在患者和未来2年内发病的脑卒中潜在患者;
112、(c4)未来2年内发病的不同临床特征的冠心病潜在患者和健康对照;
113、(c5)未来2年内发病的不同临床特征的脑卒中潜在患者和健康对照;
114、(c6)未来1年内发病的冠心病潜在患者和健康对照;
115、(c7)未来1年内发病的脑卒中潜在患者和健康对照;
116、(c8)未来1年内发病的冠心病潜在患者和未来1年内发病的脑卒中潜在患者;
117、(c9)未来1年内发病的不同临床特征的冠心病潜在患者和健康对照;
118、(c10)未来1年内发病的不同临床特征的脑卒中潜在患者和健康对照;
119、(c11)未来2年内因接受肿瘤药物治疗而出现心脏损伤患者和未出现心脏损伤患者;
120、(c12)预后2年内心脑血管疾病复发患者和非复发患者;
121、(c13)预后2年内冠心病复发患者和非复发患者;
122、(c14)预后2年内脑卒中复发患者和非复发患者;
123、(c15)预后2年内不同临床特征的冠心病复发患者和非复发患者;
124、(c16)预后2年内不同临床特征的脑卒中复发患者和非复发患者。
125、第五方面,本发明要求保护一种试剂盒。
126、本发明所要求保护的试剂盒包括用于检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平的物质;所述试剂盒的用途为如下中的至少一种:
127、(1)辅助诊断心脑血管疾病或在临床发病之前预警心脑血管疾病;
128、(2)辅助诊断冠心病或在临床发病之前预警冠心病;
129、(3)辅助诊断脑卒中或在临床发病之前预警脑卒中;
130、(4)辅助区分冠心病和脑卒中或在临床发病之前预警并区分冠心病和脑卒中;
131、(5)辅助诊断不同临床特征的冠心病或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病;
132、(6)辅助诊断不同临床特征的脑卒中或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中;
133、(7)辅助诊断心脏损伤或在临床发病之前预警心脏损伤;
134、(8)辅助进行心脑血管疾病复发监控或在临床发病之前预警心脑血管疾病复发;
135、(9)辅助进行冠心病复发监控或在临床发病之前预警冠心病复发;
136、(10)辅助进行脑卒中复发监控或在临床发病之前预警脑卒中复发;
137、(11)辅助进行不同临床特征的冠心病复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的冠心病复发;
138、(12)辅助进行不同临床特征的脑卒中复发监控或在临床发病之前预警不同临床特征的脑卒中复发。
139、进一步地,所述试剂盒中还含有前文第四方面中所述的储存有数学模型和/或数学模型使用方法的介质。
140、第六方面,本发明要求保护一种系统。
141、本发明所要求保护的系统,可包括:
142、(d1)用于检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平的试剂和/或仪器;
143、(d2)装置,所述装置包括单元x和单元y;
144、所述单元x用于建立数学模型,包括数据采集模块、数据分析处理模块和模型输出模块;
145、所述数据采集模块被配置为采集(d1)检测得到的n1个a类型样本和n2个b类型样本的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据;
146、所述数据分析处理模块被配置为接收来自于所述数据采集模块发送的n1个a类型样本和n2个b类型样本的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据,按照a类型和b类型的分类方式,通过二分类逻辑回归法建立数学模型,确定分类判定的阈值;
147、其中,n1和n2均可为10以上正整数。
148、所述模型输出模块被配置为接收来自于所述数据分析处理模块发送的数学模型,并进行输出;
149、所述单元y用于确定待测样本类型,包括数据输入模块、数据运算模块、数据比较模块和结论输出模块;
150、所述数据输入模块被配置为输入(d1)检测得到的待测者的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据;
151、所述数据运算模块被配置为接收来自于所述数据输入模块发送的所述待测者的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据,并将所述待测者的权利要求1所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据代入所述数学模型,计算得到检测指数;
152、所述数据比较模块被配置为接收来自于所述数据运算模块发送的检测指数,并将所述检测指数与所述单元x中的所述数据分析处理模块中确定的所述阈值进行比较;
153、所述结论输出模块被配置为接收来自于所述数据比较模块发送的比较结果,并根据所述比较结果输出所述待测样本的类型是a类型还是b类型的结论;
154、所述a类型样本和所述b类型样本为如下中的任一种:
155、(c1)未来2年内发病的冠心病潜在患者和健康对照;
156、(c2)未来2年内发病的脑卒中潜在患者和健康对照;
157、(c3)未来2年内发病的冠心病潜在患者和未来2年内发病的脑卒中潜在患者;
158、(c4)未来2年内发病的不同临床特征的冠心病潜在患者和健康对照;
159、(c5)未来2年内发病的不同临床特征的脑卒中潜在患者和健康对照;
160、(c6)未来1年内发病的冠心病潜在患者和健康对照;
161、(c7)未来1年内发病的脑卒中潜在患者和健康对照;
162、(c8)未来1年内发病的冠心病潜在患者和未来1年内发病的脑卒中潜在患者;
163、(c9)未来1年内发病的不同临床特征的冠心病潜在患者和健康对照;
164、(c10)未来1年内发病的不同临床特征的脑卒中潜在患者和健康对照;
165、(c11)未来2年内因接受肿瘤药物治疗而出现心脏损伤患者和未出现心脏损伤患者;
166、(c12)预后2年内心脑血管疾病复发患者和非复发患者;
167、(c13)预后2年内冠心病复发患者和非复发患者;
168、(c14)预后2年内脑卒中复发患者和非复发患者;
169、(c15)预后2年内不同临床特征的冠心病复发患者和非复发患者;
170、(c16)预后2年内不同临床特征的脑卒中复发患者和非复发患者。
171、在本发明的具体实施方式中,所述阈值设为0.5。大于0.5归为一类,小于0.5归为另外一类,等于0.5作为不确定的灰区。其中a类型和b类型为相对应的两分类,二分类的分组,哪一组是a类型,哪一组是b类型,要根据具体的数学模型来确定,无需约定。
172、在实际应用中,所述阈值也可根据最大约登指数确定(具体可为最大约登指数对应的数值)。大于阈值归为一类,小于阈值归为另外一类,等于阈值作为不确定的灰区。其中a类型和b类型为相对应的两分类,二分类的分组,哪一组是a类型,哪一组是b类型,要根据具体的数学模型来确定,无需约定。
173、在前文各方面中,所述在临床发病之前具体为早于临床发病时间2年内或者早于临床发病时间1年内。所述未来2年内(或1年内)发病的冠心病潜在患者为早于临床发病时间2年内(或1年内)发现的潜在冠心病患者;所述未来2年内(或1年内)发病的脑卒中潜在患者为早于临床发病时间2年内(或1年内)发现的潜在脑卒中患者。所述未来2年内因接受肿瘤药物治疗而出现心脏损伤患者可为早于临床发病时间2年内被诊断为心脏损伤患者。所述预后2年内冠心病复发患者为早于临床冠心病复发时间2年内发现的潜在冠心病复发患者。所述预后2年内脑卒中复发患者为早于临床脑卒中复发时间2年内发现的潜在脑卒中复发患者。
174、在上述各方面总,用于检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平的物质包含(或为)引物对a和/或引物对b和/或引物对c。
175、所述引物对a为引物a1和引物a2组成的引物对;所述引物a1为seq id no.4或seqid no.4的第11-35位核苷酸所示的单链dna;所述引物a2为seq id no.5或seq id no.5的第32-56位核苷酸所示的单链dna;
176、所述引物对b为引物b1和引物b2组成的引物对;所述引物b1为seq id no.6或seqid no.6的第11-35位核苷酸所示的单链dna;所述引物b2为seq id no.7或seq id no.7的第32-56位核苷酸所示的单链dna;
177、所述引物对c为引物c1和引物c2组成的引物对;所述引物c1为seq id no.8或seqid no.8的第11-35位核苷酸所示的单链dna;所述引物c2为seq id no.9或seq id no.9的第32-56位核苷酸所示的单链dna。
178、在上述各方面中,用于检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平的仪器可为飞行时间质谱检测仪。当然所述用于检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平的试剂中还可包含进行飞行时间质谱所用的其他常规试剂。
179、另外,本发明还要求保护一种区分待测样本为a类型样本还是b类型样本的方法。该方法可包括如下步骤:
180、(a)可按照包括如下步骤的方法建立数学模型:
181、(a1)分别检测n1个a类型样本和n2个b类型样本的前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平(训练集);
182、(a2)取步骤(a1)获得的所有样本的前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据,按照a类型和b类型的分类方式,通过二分类逻辑回归法建立数学模型,确定分类判定的阈值。
183、其中,(a1)中的n1和n2均可为10以上的正整数。
184、(b)可按照包括如下步骤的方法确定所述待测样本为a类型样本还是b类型样本:
185、(b1)检测所述待测样本的前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平;
186、(b2)将步骤(b1)获得的所述待测样本的前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平数据代入所述数学模型,得到检测指数;然后比较检测指数和阈值的大小,根据比较结果确定所述待测样本的类型是a类型还是b类型。
187、在本发明的具体实施方式中,所述阈值设为0.5。大于0.5归为一类,小于0.5归为另外一类,等于0.5作为不确定的灰区。其中a类型和b类型为相对应的两分类,二分类的分组,哪一组是a类型,哪一组是b类型,要根据具体的数学模型来确定,无需约定。
188、在实际应用中,所述阈值也可根据最大约登指数确定(具体可为最大约登指数对应的数值)。大于阈值归为一类,小于阈值归为另外一类,等于阈值作为不确定的灰区。其中a类型和b类型为相对应的两分类,二分类的分组,哪一组是a类型,哪一组是b类型,要根据具体的数学模型来确定,无需约定。
189、所述a类型样本和所述b类型样本为中的任一种:
190、(c1)未来2年内发病的冠心病潜在患者和健康对照;
191、(c2)未来2年内发病的脑卒中潜在患者和健康对照;
192、(c3)未来2年内发病的冠心病潜在患者和未来2年内发病的脑卒中潜在患者;
193、(c4)未来2年内发病的不同临床特征的冠心病潜在患者和健康对照;
194、(c5)未来2年内发病的不同临床特征的脑卒中潜在患者和健康对照;
195、(c6)未来1年内发病的冠心病潜在患者和健康对照;
196、(c7)未来1年内发病的脑卒中潜在患者和健康对照;
197、(c8)未来1年内发病的冠心病潜在患者和未来1年内发病的脑卒中潜在患者;
198、(c9)未来1年内发病的不同临床特征的冠心病潜在患者和健康对照;
199、(c10)未来1年内发病的不同临床特征的脑卒中潜在患者和健康对照;
200、(c11)未来2年内因接受肿瘤药物治疗而出现心脏损伤患者和未出现心脏损伤患者;
201、(c12)预后2年内心脑血管疾病复发患者和非复发患者;
202、(c13)预后2年内冠心病复发患者和非复发患者;
203、(c14)预后2年内脑卒中复发患者和非复发患者;
204、(c15)预后2年内不同临床特征的冠心病复发患者和非复发患者;
205、(c16)预后2年内不同临床特征的脑卒中复发患者和非复发患者。
206、在实际应用中,以上任一所述数学模型可能会根据dna甲基化的检测方法以及拟合方式不同有所改变,要根据具体的数学模型来确定,无需约定。
207、在本发明的实施例中,所述模型具体为log(y/(1-y))=b0+b1x1+b2x2+b3x3+…+bnxn,其中y为因变量即将待测样品的一个或者多个甲基化位点的甲基化值代入模型以后得出的检测指数,b0为常量,x1-xn为自变量即为该待测样品的一个或者多个甲基化位点的甲基化值(每一个值为0-1之间的数值),b1-bn为模型赋予每一个位点甲基化值的权重。
208、在本发明的实施例中,所述模型的建立还可酌情加入年龄、性别、白细胞计数等已知参数来提高判别效率。本发明的实施例中建立的五个具体模型为用于辅助区分2年内发病的潜在心脑血管疾病患者(冠心病和脑卒中)和健康对照、未来2年内因接受肿瘤药物治疗而出现心脏损伤和未出现心脏损伤、未来2年内冠心病复发和非复发、未来2年内脑卒中复发和非复发。所述模型一具体为:log(y/(1-y))=1.235+5.010*hyal2_c_6-1.317*hyal2_c_7–7.557*hyal2_c_8–3.349*hyal2_c_9+3.882*hyal2_c_10-4.931*hyal2_c_11-0.028*年龄(取整数)+0.316*性别(男性赋值为1,女性赋值为0)-0.026*白细胞个数(单位109/l)。其中y为因变量即将待测样品的6个可区分甲基化位点的甲基化值以及年龄、性别、白细胞计数代入模型以后经换算得出的检测指数。所述模型一的阈值为0.5。通过模型计算的检测指数大于0.5的患者候选为2年内会发病的潜在冠心病患者,小于0.5的患者候选为健康对照。所述模型二具体为:log(y/(1-y))=-1.017-1.978*hyal2_c_6+1.155*hyal2_c_7+3.372*hyal2_c_8+4.657*hyal2_c_9–9.175*hyal2_c_10+2.001*hyal2_c_11+0.023*年龄(取整数)-0.195*性别(男性赋值为1,女性赋值为0)+0.125*白细胞个数(单位109/l)。其中y为因变量即将待测样品的6个可区分甲基化位点的甲基化值以及年龄、性别、白细胞计数代入模型以后经换算得出的检测指数。所述模型二的阈值为0.5。通过模型计算的检测指数大于0.5的患者候选为2年内会发病的潜在脑卒中患者,小于0.5的患者候选为健康对照。所述模型三具体为:log(y/(1-y))=3.561+2.492*hyal2_c_6–1.918*hyal2_c_7-2.175*hyal2_c_8+6.007*hyal2_c_9–5.268*hyal2_c_10-2.514*hyal2_c_11+0.031*年龄(取整数)-0.289*性别(男性赋值为1,女性赋值为0)+0.143*白细胞个数(单位109/l)。其中y为因变量即将待测样品的6个可区分甲基化位点的甲基化值以及年龄、性别、白细胞计数代入模型以后经换算得出的检测指数。所述模型三的阈值为0.5。通过模型计算的检测指数大于0.5的患者候选为2年内会因接受肿瘤药物治疗而发生心脏损伤的患者,小于0.5的患者候选为2年内不会因接受肿瘤药物治疗而出现心脏损伤患者。所述模型四具体为:log(y/(1-y))=-3.922+4.018*hyal2_c_6-8.639*hyal2_c_7+2.047*hyal2_c_8+1.931*hyal2_c_9+4.664*hyal2_c_10–3.981.001*hyal2_c_11-0.025*年龄(取整数)+0.207*性别(男性赋值为1,女性赋值为0)-0.083*白细胞个数(单位109/l)。其中y为因变量即将待测样品的6个可区分甲基化位点的甲基化值以及年龄、性别、白细胞计数代入模型以后经换算得出的检测指数。所述模型四的阈值为0.5。通过模型计算的检测指数大于0.5的患者候选为2年内冠心病复发患者,小于0.5的患者候选为2年内冠心病未复发患者。所述模型五具体为:log(y/(1-y))=-5.113+3.016*hyal2_c_6–2.581*hyal2_c_7+1.975*hyal2_c_8+6.071*hyal2_c_9–4.824*hyal2_c_10+2.991*hyal2_c_11+0.029*年龄(取整数)-0.212*性别(男性赋值为1,女性赋值为0)+0.109*白细胞个数(单位109/l)。其中y为因变量即将待测样品的6个可区分甲基化位点的甲基化值以及年龄、性别、白细胞计数代入模型以后经换算得出的检测指数。所述模型五的阈值为0.5。通过模型计算的检测指数大于0.5的患者候选为2年内脑卒中复发患者,小于0.5的患者候选为2年内脑卒中非复发患者。所述模型一至所述模型五中,所述hyal2_c_6为seq id no.3所示的dna片段自5’端第191-192位所示cpg位点的甲基化水平;所述hyal2_c_7为seq id no.3所示的dna片段自5’端第200-201位所示cpg位点的甲基化水平;所述hyal2_c_8为seq id no.3所示的dna片段自5’端第383-384位所示cpg位点的甲基化水平;所述hyal2_c_9为seq id no.3所示的dna片段自5’端第445-446位所示cpg位点的甲基化水平;所述hyal2_c_10为seq id no.3所示的dna片段自5’端第470-471位所示cpg位点的甲基化水平;所述hyal2_c_11为seq id no.3所示的dna片段自5’端第493-494位所示cpg位点的甲基化水平。
209、在上述各方面中,检测前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平为检测血液样本中前文第一方面中所述甲基化生物标志物的甲基化水平。即待测样本为血液样本。
210、以上任一所述hyal2基因具体可包括genbank登录号:nm_003773.5(gi:1519311938),转录物变体1;nm_033158.5(gi:1890343426),转录物变体2。
211、本发明提供了冠心病患者及心脏损伤患者血液中hyal2基因的低甲基化和脑卒中患者血液中hyal2基因的高甲基化现象,并且对心脑血管进行了预后评估。实验证明,以血液为样本就能够在临床发病前预警并区分心脑血管疾病(冠心病和脑卒中)和健康对照、在临床发病前预警并区分不同临床特征的冠心病患者和健康对照、在临床发病前预警并区分不同临床特征的脑卒中患者和健康对照、区分因接受肿瘤药物治疗而出现心脏损伤患者和未出现心脏损伤患者、区分冠心病患者复发和非复发、区分脑卒中患者复发和非复发。本发明对于提高心脑血管疾病早期诊疗、预后评估效果及降低心脑血管疾病死亡率均有重要的科学意义和临床应用价值。