本發明屬于生物醫學檢測與臨床診斷,涉及一種用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的生物標志物及其應用。
背景技術:
1、癲癇是一種常見的慢性腦部疾病,其臨床表現為反復發作的運動、感覺、自主神經、意識或精神障礙等癥狀,嚴重者可危及生命。結節性硬化癥(tuberous?sclerosiscomplex,tsc)是一種由tsc1或tsc2基因突變引起的常染色體顯性遺傳病,發病率約為1/6000,其典型臨床特征為多系統錯構瘤樣病變,其中以中樞神經系統受累最為常見。癲癇是tsc最常見且最嚴重的神經系統并發癥,但其發生和發作控制的機制復雜。然而,并非所有tsc患者均繼發癲癇,且癲癇發生的時間、嚴重程度及對治療的反應在不同患者之間存在顯著個體差異。因此,如何在臨床上準確預測tsc患者的癲癇繼發風險,并對癲癇灶進行有效評估,仍是尚未解決的重要臨床技術問題。
2、國際抗癲癇聯盟提出,癲癇相關生物標志物是指能夠反映癲癇異常活動的發生、存在、嚴重程度、進展過程或致癇灶定位的客觀生物學指標。當前,tsc患者癲癇的診斷和評估主要依賴臨床癥狀、病史采集、影像學檢查及神經電生理檢測等手段。
3、盡管已有研究通過分析癲癇患者致癇灶內的病理學特征,如異形神經元、氣球樣細胞等,來探索癲癇的發病機制,但上述標志物多來源于手術切除的腦組織標本,具有明顯的侵入性,且缺乏對癲癇發生時間和風險的預測能力,難以滿足術前評估、早期篩查及動態監測的臨床需求。
4、相比之下,基于血液樣本的生物標志物檢測具有無創或微創、可重復采樣、適合長期隨訪等優勢,被認為是癲癇易感性預測和療效監測的重要發展方向。然而,由于血液樣本來源復雜,包含來自多種組織器官的成分,如何從血液中篩選出與tsc相關癲癇高度特異的生物標志物,仍然面臨較大的技術挑戰。
5、近年來,在多種疾病的生物標志物研究中,蛋白質比值分析逐漸受到關注。與單一蛋白指標相比,蛋白質比值能夠綜合反映多種蛋白之間的相對變化關系,從而降低單一蛋白表達波動帶來的干擾,提高檢測結果的穩定性和重復性,為臨床應用提供更高的可靠性。
6、現有技術在結節性硬化癥相關癲癇的診斷和評估中,主要存在以下不足:現有檢測手段主要依賴影像學和神經電生理檢查,缺乏穩定、客觀、可量化的分子生物學指標;基于腦組織病理學特征的檢測方法具有明顯侵入性,難以用于術前預測及長期動態監測;已有基于體液樣本的研究多集中于單一蛋白或單一指標,易受個體差異和非特異性因素影響,檢測結果的穩定性和準確性有限;尚缺乏針對結節性硬化癥患者癲癇易感性及術后復發風險的特異性分子標志物體系,難以指導精準的臨床決策。
7、因此,亟需提供一種侵入性低、易于量化、可用于術前評估、術后預后判斷及療效監測的生物標志物組合及其檢測方法,以提高結節性硬化癥相關癲癇診斷及風險評估的準確性和可靠性。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足和實際需求,本發明提供一種用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的生物標志物及其應用,旨在解決現有技術中缺乏可用于結節性硬化癥相關癲癇的、穩定可靠的分子生物標志物的問題,提供一種基于多蛋白組合的檢測手段,以輔助實現癲癇灶判別、術前風險評估、術后療效監測及復發預測。
2、為達到此發明目的,本發明采用以下技術方案:
3、第一方面,本發明提供了一種用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的蛋白生物標志物,所述蛋白生物標志物包括:補體成分7(c?7)、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3(galnt3)、生態病毒整合位點5(evi?5)、血紅蛋白亞基θ1(hbq?1)或白三烯a4水解酶(lta4h)中的任意一種或至少兩種的組合。
4、本發明的蛋白標志物篩選流程示意圖如圖1所示,具體包括:通過蛋白組檢測,比較致癇結節與周邊組織表達的蛋白的水平,找到差異表達蛋白的集合,同時進行pwas分析與癲癇相關的基因集合,聯合上述檢索篩選出候選蛋白;在驗證階段,首先回溯探索階段7例tsc患者樣本驗證候選蛋白表達變化趨勢;另選取5例tsc患者樣本的蛋白表達水平進一步驗證上述變化趨勢;最終確定篩選得到的5種蛋白為標志物。
5、本發明中蛋白補體成分7為補體系統的重要促成部分,在免疫防御中發揮重要作用。補體系統是天然免疫的一部分,由多種蛋白質組成,通過級聯反應清除病原體和異常細胞,其中補體成分7是膜攻擊復合物(mac)形成的關鍵成分之一,參與在靶細胞膜上形成孔道,導致細胞裂解。
6、本發明可采用質譜檢測方法(包括但不限于液相色譜-串聯質譜的多反應監測或平行反應監測模式)對所述蛋白標志物進行定量檢測。
7、本發明可采用免疫學檢測方法(包括但不限于酶聯免疫吸附測定、免疫印跡或免疫組化)對所述蛋白標志物表達水平進行檢測。
8、本發明可基于蛋白標志物表達水平的檢測結果進行歸一化、比值計算或多指標聯合分析,輸出用于臨床決策支持的判別結果。
9、第二方面,本發明提供了第一方面所述的蛋白生物標志物和/或其檢測試劑在制備用于結節性硬化癥相關癲癇輔助評估的產品中的應用。
10、優選地,所述輔助評估包括癲癇灶判別、癲癇發生風險預測、手術預后評估、癲癇復發風險監測或治療療效監測中的任意一種。
11、第三方面,本發明提供了一種用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的試劑盒,所述試劑盒包括檢測第一方面所述的用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的蛋白生物標志物的存在或表達水平的試劑。
12、優選地,所述試劑包括檢測第一方面所述的用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的蛋白生物標志物的抗體。
13、優選地,所述試劑盒還包括:標準品、陰性對照品、陽性對照品、稀釋液、反應緩沖液、檢測底物或使用說明書中的任意一種或至少兩種的組合。
14、第四方面,本發明提供了一種非疾病診斷和/或治療為目的的結節性硬化癥相關癲癇的輔助診斷或評估方法,所述方法包括:
15、檢測待測樣本中第一方面所述的用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的蛋白生物標志物的表達水平,將檢測結果與參考值進行比較,基于比較結果對待測樣本的結節性硬化癥相關癲癇狀況進行評估。
16、本發明中,所述結節性硬化癥相關癲癇狀況包括判別癲癇灶、預測癲癇發生風險、評估手術預后、監測復發風險或監測治療療效中的任意一種或至少兩種的組合。
17、優選地,所述待測樣本包括:腦組織樣本、血液樣本、血清樣本、血漿樣本或體液樣本中的任意一種。
18、優選地,所述檢測結果與參考值進行比較包括基于補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3、生態病毒整合位點5、血紅蛋白亞基θ1或白三烯a4水解酶中的至少兩種蛋白的表達水平比值、或基于補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3、生態病毒整合位點5、血紅蛋白亞基θ1或白三烯a4水解酶中的至少兩種蛋白表達水平的判別模型進行判斷。
19、優選地,所述評估的判斷標準為:當滿足以下任一條件時,判定為癲癇活動風險增加;
20、(1)上調型蛋白補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3或血紅蛋白亞基θ1中至少一種上調型蛋白的病灶表達值/周邊正常組織表達值高于上調閾值,所述上調閾值為1.1-1.4;
21、(2)下調型蛋白生態病毒整合位點5或白三烯a4水解酶中至少一種下調型蛋白的病灶表達值/周邊正常組織表達值低于下調閾值,所述下調閾值為0.8-0.95;
22、(3)上調型蛋白補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3或血紅蛋白亞基θ1與下調型蛋白的病灶表達值/周邊正常組織表達值的表達比值組合超過預設組合閾值,所述組合閾值為1.15-1.30。
23、第五方面,本發明提供了一種用于結節性硬化癥相關癲癇輔助診斷或評估的裝置,所述裝置包括檢測單元和分析單元;
24、所述檢測單元用于執行包括:
25、檢測待測樣本中第一方面中所述蛋白生物標志物的表達量;
26、所述分析單元用于執行包括:
27、基于補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3、生態病毒整合位點5、血紅蛋白亞基θ1或白三烯a4水解酶中的至少兩種蛋白的表達水平比值、或基于補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3、生態病毒整合位點5、血紅蛋白亞基θ1或白三烯a4水解酶中的至少兩種蛋白表達水平的判別模型進行判斷。
28、當滿足以下任一條件時,判定為癲癇活動風險增加;
29、(1)上調型蛋白補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3或血紅蛋白亞基θ1中至少一種上調型蛋白的病灶表達值/周邊正常組織表達值高于上調閾值,所述上調閾值為1.1-1.4;
30、(2)下調型蛋白生態病毒整合位點5或白三烯a4水解酶中至少一種下調型蛋白的病灶表達值/周邊正常組織表達值低于下調閾值,所述下調閾值為0.8-0.95;
31、(3)上調型蛋白補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3或血紅蛋白亞基θ1與下調型蛋白的病灶表達值/周邊正常組織表達值的表達比值組合超過預設組合閾值,所述組合閾值為1.15-1.30。
32、與現有技術相比,本發明具有如下有益效果:
33、(1)本發明首次公開了補體成分7、n-乙酰半乳糖胺轉移酶3、生態病毒整合位點5、血紅蛋白亞基θ1和白三烯a4水解酶這一特定蛋白組合與tsc相關癲癇的關聯,為臨床提供了全新的、可量化的分子診斷維度,突破了依賴影像和電生理的局限;
34、(2)本發明采用多蛋白組合(panel)策略,通過整合多個標志物的協同變化信息,有效克服了單一標志物易受干擾、穩定性差的缺點,顯著提高了判別癲癇灶和評估病情的準確性與可靠性;
35、(3)本發明標志物在外周血中可檢測,使得本發明方法具有低侵入性,適用于術前篩查、術中快速輔助判斷、術后長期動態隨訪及療效監測,滿足了現有技術難以實現的臨床需求;
36、(4)本發明對具體檢測平臺(如質譜或免疫)具有兼容性,便于根據不同應用場景(如科研探索或臨床檢驗)進行轉化和推廣。