[發(fā)明專利]一種OA候選標(biāo)志物診斷模型的建立方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711169093.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN107727729A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于思創(chuàng);王海云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南寧科城匯信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/62
• 分類號(hào): G01N27/62
• 代理公司: 南寧指北針知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)45120
• 代理人: 于勤,林培

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種OA候選標(biāo)志物診斷模型的建立方法。

背景技術(shù)

骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)又稱退行性骨關(guān)節(jié)病，是最常見的關(guān)節(jié)疾患之一, 主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)緩慢發(fā)展的疼痛、僵硬、腫大, 伴關(guān)節(jié)功能障礙, 甚至發(fā)生殘疾[1-2]。OA的發(fā)病機(jī)制是關(guān)節(jié)受遺傳學(xué)、生物學(xué)和機(jī)械力學(xué)事件（如遺傳、代謝異常、勞損、創(chuàng)傷等）的共同作用，誘發(fā)細(xì)胞和基質(zhì)在形態(tài)學(xué)、生物力學(xué)、分子學(xué)等方面發(fā)生改變，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)及軟骨下骨的降解和合成不平衡。其結(jié)局為軟骨細(xì)胞的軟化、纖維化、潰瘍并丟失，在失去了軟骨的保護(hù)作用后，軟骨下骨發(fā)生硬化、象牙化，最終導(dǎo)致骨贅及軟骨下骨囊腫的形成。

OA可累及全身多個(gè)關(guān)節(jié)，其患病率隨年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，尤其危害老年人健康，并給社會(huì)帶來沉重負(fù)擔(dān)。目前65歲以上人群中OA的患病率可達(dá)50％以上，而在75歲以上人群中，這一數(shù)值可達(dá)到80％左右。美國(guó)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，OA是導(dǎo)致50歲以上男性喪失工作能力的第2號(hào)殺手，僅次于心血管疾病[5]。隨著世界及我國(guó)社會(huì)人口老齡化的加速，OA已越來越成為醫(yī)患乃至社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)話題。

目前, 對(duì)OA 的診斷主要依靠臨床癥狀、影像學(xué)資料和關(guān)節(jié)鏡檢查等, 其中, 后兩者對(duì)于明確關(guān)節(jié)部位組織病理變化情況有很大價(jià)值。影像學(xué)中X線的改變是評(píng)價(jià)OA 進(jìn)展的常用方法, 但它仍具有一定的局限性, 其特異性和敏感性較差。通過病理標(biāo)本研究發(fā)現(xiàn),即使在X 線表現(xiàn)正常時(shí), 關(guān)節(jié)軟骨也可能已嚴(yán)重受累; 一旦患者出現(xiàn)X 線改變, 疾病往往已經(jīng)處于進(jìn)展期[6-7], 關(guān)節(jié)的正常功能和患者的生活質(zhì)量已經(jīng)受到嚴(yán)重的、不可逆的影響。磁共振成像(MRI) 對(duì)軟組織分辨率高, 可從任意面成像及多參數(shù)、多序列成像, 能直接顯示軟骨的改變情況, 有助于OA 的早期診斷, 但由于價(jià)格昂貴, 難以用于大范圍的疾病評(píng)估和普查。此外, 關(guān)節(jié)鏡是評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)軟骨受損的最佳手段, 被認(rèn)為是診斷關(guān)節(jié)軟骨受損的金標(biāo)準(zhǔn), 可以直接觀察透明軟骨的腫脹及破潰情況。但是由于檢查的有創(chuàng)性, 且不能顯示軟骨深層和軟骨下骨質(zhì)的改變, 其臨床應(yīng)用也受到限制。因此, 探究有效、廉價(jià)且微創(chuàng)的檢查手段來檢測(cè)亞臨床的OA 和監(jiān)測(cè)病變的進(jìn)展, 對(duì)早期診斷和有效防治OA 有著重要的意義。

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和研究手段的提高,研究者試圖將目光放在可用于臨床預(yù)測(cè)和評(píng)估OA 的生物學(xué)血清標(biāo)志物方面[8-9]。OA的血清標(biāo)志物, 為關(guān)節(jié)組織基質(zhì)的分子物質(zhì)或片斷, 它們?cè)诮M織合成和分解的代謝過程中被釋放進(jìn)入血液, 可以通過酶聯(lián)免疫吸附法( ELISA) 或放射免疫法進(jìn)行測(cè)定，適宜在健康體檢和人群篩查中應(yīng)用，對(duì)人群的骨關(guān)節(jié)健康預(yù)警有重要意義。目前檢測(cè)、分析和確定疾病血清標(biāo)志物主要依賴蛋白組學(xué)技術(shù)，用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來闡明疾病標(biāo)志物蛋白表達(dá)水平的變化與疾病發(fā)生發(fā)展不同階段的相互關(guān)系及其規(guī)律，已成為解決疾病早期診斷難題的最有利的途徑[10-11]。而質(zhì)譜技術(shù)是蛋白組學(xué)技術(shù)的核心，近兩年來新發(fā)展的iTRAQ（isobaric tags for relative and absolute quantification，iTRAQ）標(biāo)記結(jié)合MALDI-TOF MS/MS技術(shù)，為疾病標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)與鑒定提供了定性、定量信息[12]，是疾病標(biāo)志物篩選研究中最新并且最強(qiáng)有力的手段。

因此，應(yīng)用iTRAQ標(biāo)記結(jié)合MALDI－TOF MS/MS技術(shù)發(fā)現(xiàn)和鑒定OA標(biāo)志物蛋白，是目前能讓我們從數(shù)以千計(jì)的血清蛋白中篩選到確實(shí)在血清中存在，又能指示OA的血清標(biāo)志物的最為理想的方案。然而，由于質(zhì)譜技術(shù)具有高靈敏度和高分辨率的特性，其得到的數(shù)據(jù)信息往往是海量的，在這些相對(duì)海量的差異蛋白中，既含有OA形成所必需的關(guān)鍵性改變, 也含有僅僅因疾病基因組的不穩(wěn)定性而產(chǎn)生的伴隨性改變[13]。此外，人類疾病也非常復(fù)雜，老年OA患者更可能同時(shí)罹患多器官系統(tǒng)的疾病，即使都是僅患OA的病人，因年齡、性別、體質(zhì)、遺傳等各不相同，對(duì)血清蛋白的表達(dá)譜均有影響。如何將那些影響OA發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵性分子從非OA特異性，不穩(wěn)定性以及伴隨性改變中識(shí)別出來，是當(dāng)前研究的重要挑戰(zhàn)。