[發(fā)明專利]預(yù)測(cè)COVID-19患者發(fā)生輕至重度進(jìn)展的標(biāo)志物及試劑盒和建立方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011211435.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112837822B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁會(huì)營(yíng);賈紅玲;狄飚;楊智聰;范駿;劉超武;林方欽;羅俊洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市疾病預(yù)防控制中心（廣州市衛(wèi)生檢驗(yàn)中心;廣州市食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估中心;廣州醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生研究院）
• 主分類號(hào): G16H50/80
• 分類號(hào): G16H50/80;G16H50/20;G16B25/10;G06Q10/04;G06F17/18;G01N30/02
• 代理公司: 廣州廣典知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44365
• 代理人: 萬(wàn)志香

1.OAF，MB和DDT，或檢測(cè)OAF，MB和DDT蛋白含量試劑在制備快速預(yù)測(cè)COVID-19患者是否發(fā)生輕癥至重癥進(jìn)展中的試劑盒中的應(yīng)用，所述輕癥包含臨床上的輕型和普通型：（一）輕型：臨床癥狀輕微，影像學(xué)未見(jiàn)肺炎表現(xiàn)；（二）普通型：具有發(fā)熱、呼吸道癥狀，影像學(xué)可見(jiàn)肺炎表現(xiàn)；

所述重癥包含臨床上的重型和成人危重型：（三）重型：符合下列任何一條：1）.出現(xiàn)氣促，RR≥30次/分；2）.靜息狀態(tài)下，指氧飽和度≤93%;?3）.動(dòng)脈血氧分壓/吸氧濃度≤300mmHg；4）.肺部影像學(xué)顯示24-48小時(shí)內(nèi)病灶明顯進(jìn)展50%；（四）危重型：符合以下情況之一：1）.出現(xiàn)呼吸衰竭，且需要機(jī)械通氣；2）.出現(xiàn)休克；3）.合并其他器官功能衰竭需ICU監(jiān)護(hù)治療。

2.一種非診斷目的的篩查COVID-19患者是否發(fā)生輕癥至重癥進(jìn)展的標(biāo)志物建立方法，其特征在于，包括如下步驟：

將COVID-19患者的血清，分成兩個(gè)隊(duì)列，一個(gè)隊(duì)列用于尋找COVID-19患者發(fā)生輕癥至重癥進(jìn)展的標(biāo)志物，另一個(gè)隊(duì)列用于驗(yàn)證標(biāo)志物對(duì)于疾病由輕癥至重癥進(jìn)展的預(yù)測(cè)能力；

處理血清樣品進(jìn)行蛋白質(zhì)提取并進(jìn)行高效液相分離；

使用納升LC-?MS/MS進(jìn)行數(shù)據(jù)依賴采集和非數(shù)據(jù)依賴采集分析,并通過(guò)DDA和DIA數(shù)據(jù)搜索實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的定性和定量；

對(duì)定量蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出差異表達(dá)的蛋白；

對(duì)差異表達(dá)的蛋白進(jìn)行平行反應(yīng)監(jiān)測(cè)驗(yàn)證，確定初步篩選的標(biāo)志物；

測(cè)試初步篩選出的標(biāo)志物對(duì)潛在嚴(yán)重患者的早期篩查能力；

使用隨機(jī)森林算法設(shè)計(jì)迭代模型，詳盡測(cè)試初步篩選出的標(biāo)志物的各個(gè)組合，進(jìn)而確定COVID-19患者發(fā)生輕癥至重癥進(jìn)展的最佳標(biāo)志物組；

基于所述另一個(gè)隊(duì)列的患者血清樣本，分析進(jìn)一步驗(yàn)證最佳標(biāo)志物組合對(duì)COVID-19患者是否發(fā)生輕癥至重癥進(jìn)展的預(yù)測(cè)性能，確定所述OAF，MB和DDT的組合有早期預(yù)測(cè)COVID-19患者是否發(fā)生輕癥至重癥進(jìn)展的能力；

所述輕癥包含臨床上的輕型和普通型：（一）輕型：臨床癥狀輕微，影像學(xué)未見(jiàn)肺炎表現(xiàn)；（二）普通型：具有發(fā)熱、呼吸道癥狀，影像學(xué)可見(jiàn)肺炎表現(xiàn)；

所述重癥包含臨床上的重型和成人危重型：（三）重型：符合下列任何一條：1）.出現(xiàn)氣促，RR≥30次/分；2）靜息狀態(tài)下，指氧飽和度≤93%;?3）.動(dòng)脈血氧分壓/吸氧濃度≤300mmHg；4）.肺部影像學(xué)顯示24-48小時(shí)內(nèi)病灶明顯進(jìn)展50%；（四）危重型：符合以下情況之一者：1）.出現(xiàn)呼吸衰竭，且需要機(jī)械通氣；2）.出現(xiàn)休克；3）.合并其他器官功能衰竭需ICU監(jiān)護(hù)治療。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建立方法，其特征在于，

從血清樣品中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)共同表征了33個(gè)樣品中988個(gè)蛋白質(zhì)的豐度，并顯示出高重現(xiàn)性；

對(duì)定量蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有患者和健康對(duì)照之間鑒定出43個(gè)顯著上調(diào)的蛋白和47個(gè)顯著下調(diào)的蛋白。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建立方法，其特征在于，比較重癥患者和非重癥患者的蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，在重癥患者中顯著上調(diào)蛋白質(zhì)與健康者的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，尋找初步僅適用于重癥患者的蛋白；

對(duì)初步僅適用于重癥患者的蛋白進(jìn)行平行反應(yīng)監(jiān)測(cè)驗(yàn)證，進(jìn)一步得到初步篩選出的蛋白標(biāo)志物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建立方法，其特征在于，對(duì)篩選出的蛋白標(biāo)志物測(cè)試其對(duì)潛在嚴(yán)重患者的早期篩查的能力；

設(shè)計(jì)了一個(gè)迭代模型構(gòu)建方法用于尋找最佳的蛋白標(biāo)志物組合：使用隨機(jī)森林算法對(duì)初步篩選出的蛋白標(biāo)志物形成的組合進(jìn)行了詳盡的測(cè)試和建模，確定OAF，MB和DDT作為預(yù)測(cè)COVID-19患者是否發(fā)生輕癥至重癥進(jìn)展的一組最佳篩查標(biāo)志物。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的建立方法，其特征在于，基于另一獨(dú)立隊(duì)列的患者的血清樣本，使用ELISA技術(shù)進(jìn)行分析，重癥患者的最佳篩查標(biāo)志物進(jìn)行分析。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建立方法，其特征在于，隨機(jī)森林算法使用了5折交叉驗(yàn)證方法避免模型構(gòu)建時(shí)發(fā)生的潛在過(guò)度擬合，同時(shí)，為了減少隨機(jī)森林模型的潛在變異性，對(duì)于每個(gè)模型，都重復(fù)隨機(jī)抽取訓(xùn)練集和測(cè)試集100次并分別用于模型構(gòu)建，取平均值作為最終結(jié)果。