一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物及其筛选方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物及其筛选方法和应用，属于疾病诊断技术领域。本发明专利技术筛选出LTBP1和IGFALS蛋白作为诊断婴幼儿哮喘的生物标志物，将LTBP1和IGFALS蛋白形成的组合物的表达水平作为判断婴幼儿哮喘的依据，从而能够提高婴幼儿哮喘的诊断准确率，简化诊断过程，在儿童哮喘诊疗中发挥重要作用。要作用。要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物及其筛选方法和应用


[0001]本专利技术属于疾病诊断
，具体涉及一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物及其筛选方法和应用。

技术介绍

[0002]哮喘是儿童最常见的慢性疾病，其特征是气道高反应性、可逆性气道阻塞和慢性气道炎症。婴幼儿的哮喘发病率和住院率高于老年人。肺功能轨迹在儿童期建立，与哮喘相关的气道重塑在3岁前出现。因此，婴幼儿是哮喘干预的关键时期，准确识别和诊断婴幼儿的哮喘可能有助于了解哮喘症状和提高治疗依从性。由于哮喘症状是反复发作和波动的，其在儿童中的诊断仍然具有挑战性，并且有效的独立诊断测试很少。最近，美国国家健康与护理卓越研究所和Asthma10
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12全球倡议提出了结合可用测试的诊断算法，如肺活量测定、支气管扩张剂可逆性测试、测量支气管高反应性的支气管激发测试、呼出一氧化氮分数(FeNO)和过敏测试。然而，这些算法对婴幼儿哮喘的诊断准确性尚不确定。因此，迫切需要更好的哮喘诊断方法。
[0003]为了实现这一目标，需要新的研究来识别可以区分哮喘和健康婴幼儿的生物标志物，随后可以将其纳入诊断算法。在哮喘中，某些与气道阻塞和炎症相关的蛋白质在组织细胞中产生，并分泌到循环系统中。因此，蛋白质组学是鉴定婴幼儿哮喘潜在诊断生物标志物的一种有前途的方法。尽管蛋白质组学在以前的研究中已被用于分析哮喘患者的血液样本，但大多数使用数据依赖采集(DDA)
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质谱(MS)并集中于老年儿童或成人。数据独立采集(DIA)
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MS是一种时间上并行的采集方法，比DDA具有更好的一致性和再现性，尤其适用于大样本群组蛋白质组学研究。先前的研究已经确定了几种哮喘蛋白生物标志物。例如，Nieto
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Fontarigo等人发现血清IGFALS是成人过敏性哮喘的生物标志物。Zamora等人确定唾液白细胞介素(IL)
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8和IL
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10是儿童哮喘的生物标志物。另一项研究表明，痰液LXA4可以区分患有严重哮喘的儿童和患有间歇性哮喘的儿童。此外，通过蛋白质组学分析，发现C7、C3、C4、α
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抗胰蛋白酶、PDE7、精氨酸酶、UK16
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结合蛋白、磷脂酶D和环氧合酶在支气管哮喘患者和健康个体的血清中不同程度地积聚。然而，很少有研究关注婴幼儿哮喘的生物标志物，这导致对婴幼儿人群的哮喘诊断工作更加困难。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物，可提高婴幼儿哮喘的诊断准确率，简化诊断过程提供新的思路。
[0005]本专利技术提供了一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物，包括胰岛素样生长因子酸不稳定亚基IGFALS和潜伏转化生长因子结合蛋白1LTBP1。
[0006]优选的，所述胰岛素样生长因子酸不稳定亚基IGFALS的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。
[0007]优选的，所述潜伏转化生长因子结合蛋白1LTBP1的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所
示。
[0008]本专利技术提供了一种所述婴幼儿哮喘诊断用生物标记物的筛选方法包括以下步骤：
[0009]对婴幼儿哮喘患者血清和健康儿童血清中蛋白进行测序，分析两组蛋白质组特征，得到两组血清中的差异蛋白；
[0010]利用监督正交偏最小二乘判别分析模型预测两组血清中的差异蛋白在区分哮喘儿童和健康儿童的能力，选择相对丰度较高的差异蛋白进行受试者工作特征曲线分析，将AUC大于0.8的差异蛋白进行ELISA验证，根据受试者工作特征曲线分析结果，选择AUC大于0.8的候选标志物作为婴幼儿哮喘诊断用生物标记物。
[0011]优选的，所述分析两组蛋白质组特征的方法为采用数据独立采集质谱分析完成。
[0012]本专利技术提供了一种所述生物标记物在开发或筛选诊断婴幼儿哮喘的试剂或试剂盒中的应用。
[0013]本专利技术提供了一种检测所述生物标记物的试剂在制备诊断婴幼儿哮喘的试剂盒中的应用。
[0014]优选的，所述检测所述生物标记物的试剂为基于LC
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MC/MS检测技术或ELISA检测技术的检测试剂。
[0015]优选的，所述基于ELISA检测技术的检测试剂包括IGFALS抗体和LTBP1抗体。
[0016]本专利技术提供了一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物，包括胰岛素样生长因子酸不稳定亚基IGFALS和潜伏转化生长因子结合蛋白1LTBP1。本专利技术实验证明，IGFALS和LTBP1作为婴幼儿哮喘患者和健康儿童血清中差异蛋白，并且与健康儿童血清相比，IGFALS和LTBP1的相对丰度在婴幼儿哮喘患者中显著上调，分别利用监督正交偏最小二乘判别分析模型分析和ELISA验证，经受试者操作特征曲线分析，两个蛋白的AUC均大于0.8，这表明血清蛋白质分子标志物(IGFALS和LTBP1)可以为婴幼儿哮喘早期诊断提供更便利和更可靠的判断依据，将生物标志物的表达水平指标与其他哮喘诊断指标相结合进行综合评价，从而能够提高婴幼儿哮喘的诊断准确率，简化诊断过程，在儿童哮喘诊疗中发挥重要作用。
附图说明
[0017]图1为儿童哮喘血清DIA
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MS蛋白质组学分析概述；A为哮喘、恢复期组健康受试者的无监督五氯苯甲醚模型；B为哮喘、恢复期组和健康对照组之间差异蛋白质的扰乱图；C为哮喘和健康受试者之间37种改变的蛋白质的火山图；D为恢复期组哮喘组相对于健康组的20种常见不同改变的蛋白质的无监督聚类热图；
[0018]图2为差异表达蛋白质的GO和KEGG富集分析；A为生物过程；B为分子功能；C为细胞成分；D为KEGG途径富集；
[0019]图3为稳候选生物标志物的统计分析；A为所有哮喘和健康受试者之间的差异蛋白质的多变量主成分分析得分图；B为婴幼儿哮喘患者和健康受试者之间差异蛋白质的监督正交偏最小二乘判别分析(OPLS
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DA)模型，哮喘和健康分别代表5岁以下的哮喘和健康受试者；C为候选生物标志物的相对表达水平；
[0020]图4为基于蛋白质生物标志物的婴幼儿哮喘预后模型评价；A为婴幼儿哮喘患者和健康队列中6种候选生物标志物的丰度热图；B为所有年龄哮喘和健康队列中IGFALS的ROC分析；C为婴幼儿哮喘患者和健康队列中IGFALS的ROC分析；D为婴幼儿哮喘患者与健康儿童
IGFALS和LTBP1的ELISA数据的ROC分析结果；
[0021]图5为血清蛋白组OPLS
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DA和置换检验结果；A为所有婴幼儿哮喘患者与健康对照的蛋白组OPLS
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DA结果；B为所有哮喘患者与健康对照的蛋白组OPLS
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DA的置换检验结果；C为婴幼儿哮喘患者与健康对照的蛋白组OPLS
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DA结果；D为婴幼儿哮喘患者与健康对照的蛋白组OPLS
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DA的置换检验结果。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种婴幼儿哮喘诊断用生物标记物，其特征在于，包括胰岛素样生长因子酸不稳定亚基IGFALS和潜伏转化生长因子结合蛋白1LTBP1。2.根据权利要求1所述婴幼儿哮喘诊断用生物标记物，其特征在于，所述胰岛素样生长因子酸不稳定亚基IGFALS的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。3.根据权利要求1所述婴幼儿哮喘诊断用生物标记物，其特征在于，所述潜伏转化生长因子结合蛋白1LTBP1的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。4.一种权利要求1～3中任意一项所述婴幼儿哮喘诊断用生物标记物的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：对婴幼儿哮喘患者血清和健康儿童血清中蛋白进行测序，分析两组蛋白质组特征，得到两组血清中的差异蛋白；利用监督正交偏最小二乘判别分析模型预测两组血清中的差异蛋白在区分哮喘儿童和健康儿童的能力，选择相对丰度较高的差异蛋白进行受试...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁辉，张国成，付琳，高奶荣，屈蕾，朱勃，常静，赵菲，韦克克，王阳，王喜霞，高娜，白倩，寇祎乐，
申请(专利权)人：陕西中医药大学第二附属医院，
类型：发明
国别省市：