[發明專利]一種代謝年齡預測模型及其在結直腸癌診斷中的應用

在審

• 申請號: 202210244839.4
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114334170A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陳利民;李振;孫西予;叢楊海
• 申請（專利權）人: 天津云檢醫學檢驗所有限公司;上海韻祥醫學科技有限公司
• 主分類號: G16H50/70
• 分類號: G16H50/70;G16H50/50
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 陳欣

本發明揭示了一種代謝年齡預測模型及其在結直腸癌診斷中的應用，通過模型得到衰老模式，即精確計時的代謝組衰老時鐘，其是通過血清代謝譜建立的代謝年齡預測模型，并發現了參與其中的代謝通路。本發明從代謝組學的角度闡明了在結直腸癌發生過程中衰老模式(由精確計時的代謝組衰老時鐘表征)存在的延緩衰老現象，并展示了所述的延緩衰老現象用于結直腸癌診斷的可能性。本發明進一步提出：結直腸癌樣本在各個分期（包括晚期癌前病變期）均呈不同程度的延緩衰老趨勢，其中I期樣本延緩衰老的程度最高。對這種代謝組衰老時鐘的低老化趨勢進行研究能夠有效提高結直腸癌診斷中的陽性預測值，并從代謝通路方面加深對結直腸癌病理生理學的認知。

技術領域

本發明屬于生物醫藥建模領域，涉及一種代謝年齡預測模型及其在結直腸癌診斷中的應用。

背景技術

人類血清代謝組分析可以探索衰老模式中體內發生的代謝變化。不同年齡健康人血清的代謝譜能夠解析不同生理年齡的代謝模態，作為研究個人衰老的正常生物學基線。觀察正常衰老基線在疾病（例如結直腸癌）中發生的偏移和變化，將有助于臨床診斷并揭示潛在的病理生理學，進而加深對疾病發病機制的理解。

發明內容

本發明的主要目的在于提供代謝年齡預測模型在評估結直腸癌的風險中的應用及分類建模的方法。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種代謝年齡預測模型，所述代謝年齡預測模型的數據集分為訓練集及評估集；

所述訓練集，數據范圍為健康人群,用于衰老模式建模和進行模態分類；

所述評估集，數據范圍為未知人群,用于結直腸癌診斷。

優選的，代謝年齡預測模型的訓練集的組成和構建包括如下步驟：

(1)采集訓練集的樣本，并記錄樣本的實際年齡；

(2)對步驟(1)的待測樣本通過代謝組學檢測數據對衰老模式建模，獲得樣本的代謝年齡；

(3)將步驟(2)中得到的依據人群基線中代謝年齡相對于樣本實際年齡的偏移量分布對樣本的衰老程度進行衰老分類。

優選的，所述訓練集以3折交叉驗證方式訓練。

優選的，所述衰老分類采用分位數回歸方法，自上而下根據每個實際年齡中各個代謝年齡的97.5%, 50%和2.5%分位數擬合得到，位于上方分位數線以上的樣本定義為過度衰老組，位于下方分位數線以下的樣本定義為延緩衰老組，其余樣本為正常衰老組。

一種代謝年齡預測模型在評估結直腸癌的風險的應用。

優選的，所述評估結直腸癌的風險包括如下步驟：

（1）采集評估集的樣本，并記錄樣本的實際年齡；

(2)對步驟(1)的待測樣本通過代謝組學檢測數據對衰老模式建模，根據模型計算出樣本的代謝年齡；

(3)將步驟(2)中得到的依據人群基線中代謝年齡相對于樣本實際年齡的偏移量分布與衰老分類對比，對其中延緩衰老組的樣本給出結直腸癌陽性風險診斷。

本發明的有益效果是：

本發明揭示了一個衰老分類，即精確計時的代謝組衰老時鐘，代謝組衰老時鐘是通過血清代謝譜建立的代謝年齡預測模型，并發現了參與其中的代謝通路。本發明從代謝組學的角度闡明了在結直腸癌發生過程中衰老模式存在的延緩衰老現象，并展示了所述的延緩衰老現象用于結直腸癌診斷的可能性。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1.代謝年齡預測模型選取的代謝通路特征。

圖2.代謝年齡預測模型選取的代謝通路的可視化權重。