一种关节滑膜液生物标记物adamdec1的应用
阅读说明：本技术 一种关节滑膜液生物标记物adamdec1的应用 (Application of joint synovial fluid biomarker ADAMDEC1 ) 是由 康乐 李勇 王利宏 于 2021-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种关节滑膜液生物标记物ADAMDEC1及其检测产品在类风湿性关节炎与骨关节炎两种疾病诊断区分中的应用。本发明在诊断区分类风湿性关节炎与骨关节炎方面具有很高的诊断价值,诊断准确度高,比现有的诊断标准更加直接针对局部病灶,易于操作。(The invention discloses an ADAMDEC1 biomarker of synovial membrane liquid of joints and application of a detection product thereof in diagnosis and differentiation of rheumatoid arthritis and osteoarthritis. The invention has high diagnosis value in the aspect of diagnosing and distinguishing rheumatoid arthritis and osteoarthritis, has high diagnosis accuracy, is more directly aimed at local focuses than the existing diagnosis standard, and is easy to operate.)
技术领域
本发明属于疾病区分检测诊断领域，涉及到生物标记物在疾病区分检测诊断方向的应用，具体涉及一种关节滑膜液生物标记物ADAMDEC1在类风湿性关节炎与骨关节炎疾病诊断区分中的应用。
背景技术
类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种病因未明的慢性、系统性、炎症性疾病，主要累及滑膜关节，主要症状为疼痛、僵硬(特别是晨僵)和多关节肿胀。这种关节炎通常呈对称性，如果病情未得到控制，软骨和骨质受到侵蚀导致关节受到破坏，引起关节畸形。在10～20年间该疾病可造成严重运动残疾、生活质量显着下降，甚至丧失劳动能力。女性发病率是男性的2到3倍。RA可发生于任何年龄的患者，而且随着年龄的增长，其严重程度也会增加，发病高峰是50岁至75岁之间。RA至少3个关节存在炎性关节炎；RF和/或ACPA阳性，如抗环瓜氨酸肽(anti-cyclic citrullinatedpeptide,anti-CCP)抗体；CRP或ESR升高；排除了临床特征相似的疾病，特别是银屑病关节炎、急性病毒性多关节炎、多关节痛风或焦磷酸钙沉积病(calcium pyrophosphate deposition disease,CPPD)和SLE；症状持续大于6周等，具体可参见2010年美国风湿病学会(American College ofRheumatology,ACR)/欧洲抗风湿病联盟(European LeagueAgainst Rheumatism,EULAR)的RA分类标准。
骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是老年人常见的慢性关节炎症性疾病。OA的患病危险因素有多种，包括年龄、肥胖和遗传因素。OA的病理特征主要包括关节软骨的退变、滑膜炎症和不典型的骨形成。OA好发于手部、膝关节、髋关节和脊柱，较少发生于肩关节、肘关节、腕关节和踝关节。一般基于以下临床情况：1个或几个关节有持续的使用相关关节痛；年龄大于等于45岁；晨僵小于等于30分钟初步确诊外周关节OA。放射影像学可发现OA的典型特征，包括边缘性骨赘、关节间隙变窄、软骨下硬化和囊肿。X线片还可用于测量关节间隙缩窄情况，这有时会被用作软骨丢失的替代测量指标。但是OA的放射影像学改变不具敏感性，特别是早期OA，并且往往与症状的相关性较差。此外，在年龄较大的患者中，放射影像学检查时常会偶然发现OA表现。MRI可在出现明显放射影像学表现之前的较早阶段识别出OA。这些表现包括软骨缺损和骨髓病变。MRI也可为放射影像学检查无法显示的其他关节结构评估病变，如积液、滑膜及韧带。超声检查也可显示OA相关结构改变，有助于检测滑膜炎症、积液及骨赘。超声的局限在于对操作者的依赖性，以及无法评估较深层的关节结构和软骨下骨骼。OA关节的滑膜液通常没有炎性或只有轻微炎性(白细胞<2000/mm3，以单个核细胞为主)。有焦磷酸钙晶体时，OA积液可能会呈炎性。
ADAMDEC1属于ADAM家族成员。它是一种分泌型金属蛋白酶。ADAMDEC1含有信号肽前结构域、催化结构域和不完全解联蛋白结构域，但缺乏典型的跨膜结构域。此外，ADAMDEC1含有ADAM家族共有的蛋白水解序列，表现出金属蛋白酶活性。然而，其生理功能很大程度上未知。关于ADAMDEC1与关节炎的关系目前还未见研究报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种关节滑膜液生物标记物ADAMDEC1在类风湿性关节炎与骨关节炎疾病诊断区分中的应用。
本发明的上述目的是通过一下技术方案实现：
一种区分类风湿性关节炎与骨关节炎诊断标记物，所述标记物为ADAMDEC1。
通过美国国立生物技术信息中心(National Center for BiotechnologyInformation,NCBI)基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)里的7个基因芯片数据(GSE55235、GSE55457、GSE55584、GSE12021、GSE1919、GSE7669与GSE36700)和一个RNA测序数据(GSE89408)数据分析发现关节滑膜液生物标记物ADAMDEC1诊断区分类风湿性关节炎与骨关节患者的ROC曲线下面积AUC高达0.9989，灵敏度为100％，特异性为97.83％；在30例OA与14例RA合并OA患者的关节滑膜液生物标记物ADAMDEC1诊断区分类风湿性关节炎与骨关节患者的ROC曲线下面积AUC高达0.9510，灵敏度为92.86％，特异性为88.57％。
由此可见，关节滑膜液生物标记物ADAMDEC1在诊断区分类风湿性关节炎与骨关节炎方面具有很高的诊断价值，诊断准确度高，比现有的诊断标准更加直接针对局部病灶，易于操作。
本发明还要求保护将关节滑膜液生物标记物ADAMDEC1在制备类风湿性关节炎与骨关节炎诊断产品中的应用。
附图说明
图1为8个数据集用生物信息学数据筛选出17个差异表达基因；
图2为从8个数据集中，对其中OA与RA患者滑膜组织基因表达数据的ADAMDEC1作ROC分析；
图3为关节滑膜液样本蛋白ADAMDEC1 ELISA结果(*p<0.05)；
图4为对关节滑膜液样本ELISAADAMDEC1数据作ROC分析。
具体实施方式
结合说明书附图和实施例进一步介绍本发明，但并不对本发明做任何形式的限定。本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1：
生物信息学数据筛选诊断区分OA和RA的生物标记物
下载来自NCBI GEO里的7个基因芯片数据(GSE55235、GSE55457、GSE55584、GSE12021、GSE1919、GSE7669与GSE36700)和一个RNA测序数据(GSE89408),其中这8个数据文件里包含OA与RA患者滑膜组织基因表达数据。使用R语言的“Bioconductor”数据运行环境对以上8个数据集进行生物信息学数据筛选。首先对每个数据集质检分析，每个数据集里的数据文件没有出现RNA降解现象为质检合格。随后对每个数据集标准化，使用LIMMA、edgeR与DESeq2数据分析包从以上8个数据集找出OA与RA患者滑膜组织表达差异的基因，对表达差异的基因进行ROC分析筛选出潜在区分OA和RA的生物标记物。
实施例2：
ADAMDEC1诊断区分RA与OA患者的诊断效能
一、实验样本和试剂
除非特别说明，以下实施例采用试剂和材料均为市购。
ADAMDEC1蛋白测定试剂；
ADAMDEC1 ELISA试剂盒购自CUSABIO公司。
二、实验方法
1、人关节滑膜液样本收集
收集东阳市人民医院30例OA与14例RA合并OA患者行关节置换术术中抽取关节滑膜液样本，标记后放入-80℃冰箱存储备用。
2.ELISA测定关节滑膜液中目标蛋白的含量
严格按照ELISA试剂盒流程操作测定关节滑膜液中ADAMDEC1的含量。
3.数据处理方法
建立数据集中目标蛋白的ROC曲线，计算曲线下面积(AUC)及95％可信区间。以ROC曲线得到最佳cut-off值为阈值计算目标蛋白对于RA与OA的诊断准确度。
三、实验结果
1、目标蛋白在RA与OA患者滑膜组织中的差异表达
根据对以上8个数据集生物信息学数据筛选出了17个差异表达基因，与OA患者相比，RA患者关节滑膜液ADAMDEC1的相对含量显著上调，数据分析结果如图1所示。
2、目标蛋白诊断区分RA与OA患者的ROC曲线
ROC曲线正是基与敏感度、特异性绘制出的曲线。以诊断试验中可能的诊断界值作为诊断点，计算出相应的敏感度和特异性。ROC曲线是以每一个检测结果作为可能的诊断界值，其曲线下面积AUC的大小表明了诊断试验准确度的大小。ROC曲线下面积AUC作为诊断试验真实性评价的固有准确度指标已被普遍认可，AUC为0.5时，即无诊断意义；AUC在0.5～0.7时，表示诊断准确率较低；AUC在0.7～0.9时，表示诊断准确性中等；AUC>0.9时，表示诊断有较高的准确性。计算基因表达数据集样本里ADAMDEC1对于区分RA与OA患者灵敏度与特异性，据此绘制ROC曲线(如图2所示)，AUC为0.9989，灵敏度为100％，特异性为97.83％。区分RA与OA患者的最佳cut-off值为7.047。
3、验证目标蛋白诊断区分RA与OA患者的准确度
在关节滑膜液样本中，以ADAMDEC1区分RA与OA患者的最佳cut-off值为诊断阈值对RA合并OA与OA患者的关节滑膜液样本进行预测，以最佳cut-off值的一致性即为该目标蛋白区分RA合并OA与OA患者的准确度。ADAMDEC1诊断区分RA合并OA与OA患者的准确度为89.80％，AUC为0.9510，灵敏度为92.86％，特异性为88.57％，最佳cut-off值为1957.155pg/ml(如图3、4所示)。
综上可见，关节滑膜液蛋白ADAMDEC1在诊断区分RA与OA患者方面具有极高的诊断价值，诊断准确度高，比现有的DAS28评分系统客观、易于操作，可以作为区分RA与OA患者的诊断试剂盒。
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