[發(fā)明專利]預(yù)測抗精神病藥物療效的DNA甲基化標(biāo)記物及篩選方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110075081.1
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112813155A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡茂林;鄒秀芬;劉忠純;宗小芬;張欽然
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: C12Q1/6883
• 分類號: C12Q1/6883;C12N15/11;G06N20/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 常海濤

1.一種用于預(yù)測抗精神病藥物療效的DNA甲基化標(biāo)記物，其特征在于，所述用于預(yù)測抗精神病藥物療效的DNA甲基化標(biāo)記物選自人第1號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg08348962、第4號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg27184628、第5號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg19679633、第6號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg10652641、第8號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg21442626、第12號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg09265000、第15號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg27079104、第16號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg06295223、第19號染色體上的甲基化CpG位點(diǎn)cg07237326中的一個或多個。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DNA甲基化標(biāo)記物，其特征在于，所述甲基化CpG位點(diǎn)cg08348962位于ILDR2基因上；所述甲基化CpG位點(diǎn)cg27184628位于MED28基因上；所述甲基化CpG位點(diǎn)cg19679633位于C5orf38基因上；所述甲基化CpG位點(diǎn)cg10652641位于C6orf27基因上；所述甲基化CpG位點(diǎn)cg21442626位于ATP6V1C1基因上；所述甲基化CpG位點(diǎn)cg09265000位于RARG基因上；所述甲基化CpG位點(diǎn)cg27079104位于HEXA基因上；所述甲基化CpG位點(diǎn)cg06295223位于PRDM7基因上。

3.一種權(quán)利要求1或2所述的甲基化標(biāo)記物在制備用于預(yù)測抗精神病藥物療效的診斷試劑和/或輔助診斷試劑和/或診斷試劑盒中的用途。

4.一種試劑盒，其特征在于，其將權(quán)利要求1或2所述的甲基化標(biāo)記物作為抗精神病藥物療效預(yù)測的標(biāo)記物。

5.一種用于預(yù)測抗精神病藥物療效的DNA甲基化標(biāo)記物的篩選方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)、基于甲基化Beta值篩選：采用Illumina 450K甲基化芯片檢測精神分裂癥患者治療有效者與無效者的全基因組45萬甲基化CpG位點(diǎn)的甲基化水平即Beta值，去掉所檢測到的甲基化CpG位點(diǎn)中存多態(tài)性的CpG位點(diǎn)，并獲得剩余甲基化CpG位點(diǎn)的Beta值；

步驟2)、基于Fold-change(FC)的閾值篩選：根據(jù)步驟1)計算得到的剩余甲基化CpG位點(diǎn)的Beta值進(jìn)一步計算各甲基化CpG位點(diǎn)的FC值，進(jìn)一步篩選出FC值大于1.15的甲基化CpG位點(diǎn)；

步驟3)、基于統(tǒng)計檢驗(yàn)篩選：根據(jù)步驟2)篩選出的甲基化CpG位點(diǎn)的甲基化Beta值選擇不同的檢驗(yàn)方法進(jìn)行兩總體的差異檢驗(yàn)，篩選出治療有效組與無效組兩組間有顯著差異的甲基化CpG位點(diǎn)；

步驟4)、構(gòu)建療效預(yù)測模型：對步驟3)篩選出的治療有效組與無效組兩組間有顯著差異的甲基化CpG位點(diǎn)的Beta值，構(gòu)建抗精神病藥物治療療效預(yù)測模型，通過采用機(jī)器學(xué)習(xí)支持向量機(jī)模型和十折交叉驗(yàn)證所述甲基化CpG位點(diǎn)，計算治療有效者與無效者樣本的預(yù)測準(zhǔn)確率；

步驟5)、獲得用于預(yù)測抗精神病藥物療效的DNA甲基化標(biāo)記物：所述步驟4)的抗精神病藥物療效預(yù)測模型中對應(yīng)的9個甲基化CpG位點(diǎn)中的一個或多個即為可預(yù)測抗精神病藥物療效的DNA甲基化標(biāo)記物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的篩選方法，其特征在于，所述步驟3)中，若步驟2)篩選出的甲基化CpG位點(diǎn)的甲基化Beta值數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且滿足方差齊性條件，采用t檢驗(yàn)；若步驟2)篩選出的甲基化CpG位點(diǎn)的甲基化Beta值數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布但不滿足方差齊性條件，采用近似t檢驗(yàn)；若步驟2)篩選出的甲基化CpG位點(diǎn)的甲基化Beta值數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)，并且P值經(jīng)FDR校正后小于0.05的CpG位點(diǎn)被認(rèn)為存在顯著差異。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的篩選方法，其特征在于，所述步驟4)中，所述機(jī)器學(xué)習(xí)支持向量機(jī)模型，使用R語言平臺(v3.6.3)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所使用的工具包為e1071(v 1.7.4)，并結(jié)合十折交叉驗(yàn)證，以上述步驟3)中得到的差異甲基化CpG位點(diǎn)的甲基化Beta值構(gòu)建抗精神病藥物療效預(yù)測模型進(jìn)行相互驗(yàn)證。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的篩選方法，其特征在于，所述步驟4)中，預(yù)測準(zhǔn)確率的計算公式為：

其中，a為預(yù)測為治療應(yīng)答且實(shí)際也為治療應(yīng)答患者樣本個數(shù)，b為預(yù)測為治療應(yīng)答患者但實(shí)際為治療無應(yīng)答個數(shù)，c為預(yù)測為治療無應(yīng)答但實(shí)際為治療應(yīng)答患者樣本個數(shù)，d為預(yù)測為治療無應(yīng)答且實(shí)際也為治療無應(yīng)答樣本個數(shù)。