与心肌梗死相关的生物标志物及其应用

文档序号:527203 发布日期:2021-06-01 浏览:2次 >En<

阅读说明:本技术 与心肌梗死相关的生物标志物及其应用 (Biomarker related to myocardial infarction and application thereof ) 是由 赵强 李正美 江科 赵洋 康玲 李元民 李征 于 2021-03-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了与心肌梗死相关的生物标志物及其应用,所述的生物标志物包括LINC01191和/或MXD1。本发明通过实验证明,LINC01191、MXD1在心肌梗死患者中表达上调,提示LINC01191和/或MXD1可用于预测或诊断心肌梗死。本发明同时公开了一种用于鉴定和评估药剂和/或手术治疗和/或物理治疗对心肌梗死的效果的方法。(The invention discloses a biomarker related to myocardial infarction and application thereof, wherein the biomarker comprises LINC01191 and/or MXD 1. Experiments prove that LINC01191 and MXD1 are up-regulated in patients with myocardial infarction, and the fact that LINC01191 and/or MXD1 can be used for predicting or diagnosing myocardial infarction is prompted. The invention also discloses a method for identifying and evaluating the effect of the medicament and/or the operation treatment and/or the physical treatment on the myocardial infarction.)

与心肌梗死相关的生物标志物及其应用

技术领域

本发明涉及生物医药领域,具体涉及与心肌梗死相关的生物标志物及其应用。

背景技术

随着现代社会生活方式及饮食结构的改变,心肌梗死的发病率逐年增加,在我国已成为一种严重危害人民群众健康的重要疾病。心肌梗死属于一种身心疾病,具有发病急骤、病情变化快、并发症多、预后较差、死亡率高的特点,不仅增加社会经济负担,而且对患者的生理、心理及生活质量等方面造成很大的影响。因此,对心肌梗死的预防及治疗成为当前一项重要课题。心肌梗死及时、准确的诊断,对于积极采取有效的治疗措施保证心脏及时再灌注以减少死亡率并保证患者良好的预后具有重要意义。目前用于心肌梗死临床诊断的血清生物标志物主要有肌酸激酶同工酶、肌红蛋白和肌钙蛋白等,然而考虑到上述标志物在敏感性及特异性上的缺陷,对高敏感性及高特异性生物标志物的探求仍然是目前研究的焦点。

随着高通量转录组测序技术的发展,研究者们发现人类基因组中超过90%的转录组为非编码RNA,其中的microRNAs(miRNAs)已被认为参与多个生物过程,包括疾病的发生和发展过程。随着与疾病相关的miRNA不断发现,研究者们开始把目光集中在另一种非编码RNA,即长链非编码RNA(Long non-coding RNA,LncRNAs)。LncRNAs长度超过200个核苷酸单位,没有或仅有有限的蛋白编码能力。依据所在细胞内的位置不同,LncRNAs具有调节染色质及基因调节的功能。LncRNAs不仅能在细胞系和组织中稳定表达,而且在各种体液中性质相对稳定,尤其是循环中的LncRNAs,可抵抗冷冻、解冻或酶降解等因素,因此,研究心肌梗死相关的LncRNAs为寻找心肌梗死高特异性且敏感的非侵入性生物标志物提供了科学依据,并为发展新的更有效的治疗提供了可能性。

发明内容

本发明的目的在于研究与心肌梗死相关的生物标志物,从而为心肌梗死的诊断提供新的手段。

为了实现上述的目的,本发明采用了如下技术方案:

本发明第一方面提供了一种诊断心肌梗死的系统,该系统包括用于输入分子标志物的表达量的输入装置、用于输出心肌梗死诊断结果的输出装置;其中所述的分子标志物包括LINC01191和/或MXD1。

所述的“LINC01191”是指Gene ID为440900的基因。

所述的“MXD1”是指Gene ID为4084的基因。

进一步,所述的系统还包括计算装置,所述的计算装置包括存储器和处理器;所述的存储器中存储有计算机程序,所述的处理器被配置为执行所述的存储器中存储的计算机程序;计算装置用于根据所述分子标志物的表达量,分析出心肌梗死风险结果的可能性。

进一步,该系统还包括分子标志物的表达量的检测装置。

进一步,所述的检测装置包括实时定量PCR仪和实时定量PCR引物、高通量测序平台、检测芯片和芯片信号读取器。

进一步,所述的芯片包括检测标志物表达量的探针。

进一步,所述的芯片还包括内参探针,所述的内参探针为检测GAPDH或β-Actin的表达量的探针。

进一步,实时定量PCR引物包括检测分子标志物表达量的实时定量PCR引物。

进一步,实时定量PCR引物还包括内参引物,所述的内参引物为检测GAPDH或β-Actin的实时定量PCR引物。

本发明第二方面提供了检测分子标志物的试剂在制备用于诊断心肌梗死的产品中的用途,所述的分子标志物包括LINC01191和/或MXD1。

进一步,所述的试剂包括引物、探针、抗体。

本发明的引物可以通过化学合成来制备,通过使用本领域技术人员知道的方法参考已知信息来适当地设计,并通过化学合成来制备。

本发明的探针可以通过化学合成来制备,通过使用本领域技术人员知道的方法参考已知信息来恰当设计,并通过化学合成来制备,或者可以通过从生物材料制备含有期望核酸序列的基因,并使用设计用于扩增期望核酸序列的引物扩增它来制备。

与基因的核酸序列杂交的探针可以是DNA、RNA、DNA-RNA嵌合体、PNA或其它衍生物。所述探针的长度没有限制,只要完成特异性杂交、与目的核苷酸序列特异性结合,任何长度都可以。所述探针的长度可短至25、20、15、13或10个碱基长度。同样,所述探针的长度可长至60、80、100、150、300个碱基对或更长,甚至整个基因。由于不同的探针长度对杂交效率、信号特异性有不同的影响,所述探针的长度通常至少是14个碱基对,最长一般不超过30个碱基对,与目的核苷酸序列互补的长度以15-25个碱基对最佳。所述探针自身互补序列最好少于4个碱基对,以免影响杂交效率。

进一步,检测分子标志物是通过以下步骤进行的:

1)获得受试者样本;

2)确定所述的样本中所述的分子标志物的表达量。

本发明第三方面提供了一种用于诊断心肌梗死的产品,所述的产品包括检测分子标志物表达量的试剂,所述的分子标志物包括LINC01191和/或MXD1。

进一步,所述的产品包括芯片、试剂盒、试纸或高通量测序平台;高通量测序平台是一种特殊工具,随着高通量测序技术的发展,对一个人的基因表达谱的构建将成为十分便捷的工作。通过对比疾病患者和正常人群的基因表达谱,容易分析出哪个基因的异常与疾病相关。因此,在高通量测序中获知LINC01191和/或MXD1基因的异常与心肌梗死的发生相关也属于使用了本发明的LINC01191和/或MXD1的新用途,同样在本发明的保护范围之内。

进一步,所述的试剂盒包括qPCR试剂盒、免疫印迹检测试剂盒、免疫层析检测试剂盒、流式细胞分析试剂盒、免疫组化检测试剂盒、ELISA试剂盒和电化学发光检测试剂盒。

在本发明中,试剂盒还包括容器、使用说明书、阳性对照物、阴性对照物、缓冲剂、助剂或溶剂,以及附有试剂盒的使用说明书,其中记载了如何采用试剂盒进行检测,和如何利用检测结果对疾病发展进行判断、对治疗方案进行选择。

本发明所述的试剂盒可包含适于实用(如针对于不同的检测方法)的多种不同的试剂,并不限于目前所列举的试剂,只要是基于LINC01191和/或MXD1基因的检测来诊断心肌梗死的试剂均包含在本发明范围内。

本发明第四方面提供了一种用于鉴定和评估药剂和/或手术治疗和/或物理治疗对心肌梗死的效果的方法,所述的方法包括:

(1)收集患有心肌梗死的受试者提供第一样本;

(2)从所述第一样本获得基因表达谱;

(3)对所述受试者或在所述受试者上施用一种或多种候选药物和/或进行一种或多种物理或手术治疗;

(4)提供来自步骤(3)中的所述受试者的第二样本;

(5)从所述第二样本中获得基因表达谱;

(6)将步骤(2)和(5)中获得的所述基因表达谱与参考基因表达谱进行比较;以及

(7)基于步骤(6)中的所述比较,评估所述一种或多种候选药物和/或治疗是否有效对抗心肌梗死;

进一步,步骤(2)和步骤(5)中的基因为LINC01191和/或MXD1。

本发明第五方面提供了一种药物组合物,所述的药物组合物包括抑制LINC01191和/或MXD1基因表达的试剂。

进一步,所述的药物组合物包含活性成分,加上一种或多种药物可接受的载体、稀释剂、填充剂、结合剂及其它赋形剂,这依赖于给药方式及所设计的剂量形式。本领域枝术人员已知的治疗惰性的无机或有机的载体包括(但不限于)乳糖、玉米淀粉或其衍生物、滑石、植物油、蜡、脂肪、多羟基化合物例如聚乙二醇、水、蔗糖、乙醇、甘油,诸如此类,各种防腐剂、润滑剂、分散剂、矫味剂。保湿剐、抗氧化剂、甜味剂、着色剂、稳定剂、盐、缓冲液诸如此类也可加入其中,这些物质根据需要用于帮助配方的稳定性或有助于提高活性或它的生物有效性或在口服的情况下产生可接受的口感或气味,在这种组合物中可以使用的制剂可是其原始化合物本身的形式,或任选地使用其药物学可接受的盐的形式。如此配制的组合物根据需要可选择本领域技术人员已知的任何适当的方式把药物进行给药。使用药物组合物时,是将安全有效量的本发明的药物施用于人。

本发明的所述的药物组合物的适合的给药剂量根据制剂化方法、给药方式、患者的年龄、体重、性别、病态、饮食、给药时间、给药途径、排泄速度及反应灵敏性之类的因素而可以进行多种处方,熟练的医生通常能够容易地决定处方及处方对所希望的治疗或预防有效的给药剂量。

本发明第六方面提供了本发明第五方面提供的药物组合物在制备预防或治疗心肌梗死的药物中的用途。

除非另有定义,本发明上下文中的所有科技术语具有本领域普通技术人员所理解的相同含义。此外,对部分术语解释如下:

术语“样本”用于本文时指获得自或衍生自受试者(例如感兴趣的个体)的组合物,其包含有待根据例如物理,生化,化学和/或生理特点来表征和/或鉴定的细胞和/或其它分子实体。例如,短语“疾病样本”或其变体指得自感兴趣的受试者的任何样本,预计或已知其包含待表征的细胞和/或分子实体。样本包括但不限于,组织样本,原代或培养的细胞或细胞系,细胞上清,细胞裂解物,血小板,血清,血浆,玻璃体液,淋巴液,滑液,滤泡液,精液,羊水,乳,全血,血液衍生的细胞,尿液,脑脊髓液,唾液,痰,泪,汗液,粘液和组织培养液,组织提取物如匀浆化的组织,细胞提取物,及其组合。

本文中使用的术语“杂交”通常指两个具有互补碱基序列,在适当条件下将形成热力学上稳定的双链结构的单链核酸分子的杂交。如本文所用的术语“杂交”可指在严格或非严格条件下的杂交。

本文中使用的术语“引物”是指能够形成与模板链互补的碱基对(base pair),并且起到用于复制模板链的起始点作用的7个~50个核酸序列。引物通常合成而得,但也可以使用自然生成的核酸。引物的序列并不一定需要与模板的序列完全相同,只要充分互补而能够与模板杂交即可。可以混入不改变引物的基本性质的追加特征。作为可以混入的追加特征的例子,有甲基化、带帽、一个以上的核酸被同系物取代和核酸间的修饰,但不限于此。

本文中使用的术语“芯片”也称为“阵列”,指包含连接的核酸或肽探针的固体支持物。阵列通常包含按照不同的已知位置连接至基底表面的多种不同的核酸或肽探针。这些阵列,也称为“微阵列”,通常可以利用机械合成方法或光引导合成方法来产生这些阵列,所述光引导合成方法合并了光刻方法和固相合成方法的组合。阵列可以包含平坦的表面,或者可以是珠子、凝胶、聚合物表面、诸如光纤的纤维、玻璃或任何其它合适的基底上的核酸或肽。可以以一定的方式来包装阵列,从而允许进行全功能装置的诊断或其它方式的操纵。

本文中使用的术语“治疗”通常涉及治疗人类或动物(例如,被兽医所应用),其中可达到某些预期的治疗效果,例如,抑制病症的发展(包括降低发展速度、使发展停止)、改善病症和治愈病症。还包括作为预防措施(例如预防)的治疗。对还没有发展为病症但有发展为该病症危险的患者的用途,也包括在术语“治疗”中。

本文中使用的术语“分子标志物”指代具有特异性生物学特性、生物化学特征或者方面的分子指示物,其可用于确定存在或不存在特定疾病或状况和/或特定疾病或状况的严重程度。其和“生物标志物”、“基因标志物”可以通用。

本文中使用的术语“赋形剂”,是指惰性物质,其被加入药物组合物用来进一步促进活性成分的给予。赋形剂的实例包括但不限于碳酸钙、磷酸钙、各种糖和各种类型的淀粉、纤维素衍生物、明胶、植物油和聚乙二醇。

本发明的优点和有益效果:

本发明首次发现了通过检测LINC01191和/或MXD1基因表达水平可以预测或诊断受试者是否患有心肌梗死。

本发明公开了一种用于鉴定和评估药剂和/或手术治疗和/或物理治疗对心肌梗死的效果的方法。

附图说明

图1是LINC01191差异表达箱线图;

图2是LINC01191诊断急性心肌梗死的ROC曲线图;

图3是LINC01191和MXD1联合诊断急性心肌梗死的ROC曲线图。

具体实施方式

以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案,具体实施例不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明理念所做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1筛选急性心肌梗死差异表达基因

1、数据来源

从GEO数据库下载急性心肌梗死(AIM)数据集GSE66360,样本量为control:AIM=50:49。

2、差异表达分析

使用R软件中的“limma”包进行差异表达分析,差异基因的筛选标准为adj.Pvalue<0.05。

3、实验结果

分析结果显示,本发明涉及的生物标志物LINC01191、MXD1在急性心肌梗死患者样本中表达上调,如表1和图1所示。

表1、LINC01191、MXD1的差异表达情况

基因 AveExpr t P.Value
LINC01191 5.34 3.57 0.00
MXD1 9.01 5.28 0.00

实施例2诊断效能验证

1、实验方法

使用R包“pROC”(版本1.15.0)绘制受试者工作曲线(ROC),分析AUC值、敏感性和特异性,判断指标单独或者联合的诊断效能。在判断指标联合的诊断效能时,对各基因的表达水平进行logistics回归,通过拟合出的回归曲线计算出每个个体患癌与否的概率,确定不同的概率划分阈值,根据确定的概率划分阈值,计算得出联合检测方案的灵敏度、特异性以及准确性等。

2、实验结果

(1)LINC01191的ROC曲线分析

LINC01191的诊断效能参见表2和图2,通过实验结果可知LINC01191对于急性心肌梗死具有很好的诊断效果。

表2、LINC01191的诊断效能

基因 AUC 敏感性 特异性
LINC01191 0.76 0.64 0.80

(2)LINC01191+MXD1联合诊断的ROC曲线分析

LINC01191、MXD1基因的AUC值参见表3,LINC01191+MXD1联合诊断的ROC曲线参见图3。

表3、基因的AUC值

基因 AUC
LINC01191 0.76
MXD1 0.79
LINC01191+MXD1 0.88

通过实验结果可知,LINC01191+MXD1组合对于急性心肌梗死的诊断效果好于单个标志物,具有更好的诊断效能。

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。

11页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:检测SNF5基因表达的试剂在制备动脉粥样硬化诊断产品中的应用

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!