一种儿童孤独症的预测模型的训练方法及其预测装置和应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种儿童孤独症的预测模型的训练方法及其预测装置和应用，涉及生物医学领域。本发明专利技术实施例提供的外泌体代谢物包括二氢胸腺嘧啶、苯丙氨酸、尼克酰胺和D

【技术实现步骤摘要】
一种儿童孤独症的预测模型的训练方法及其预测装置和应用


[0001]本专利技术涉及生物医学领域，具体而言，涉及一种儿童孤独症的预测模型的训练方法及其预测装置和应用。

技术介绍

[0002]儿童孤独症又称孤独症，是一组神经发育障碍类疾病，以社会交往障碍、沟通障碍和局限性、刻板性、重复性行为是主要症状的神经发育障碍性疾病的统称，包括典型孤独症、阿斯伯格综合征以及未分型的广泛性发育障碍等。目前对孤独症的诊断以《精神疾患的分类与诊断——诊患的第四版》(1994)中孤独症的诊断标准为主：症状出现于3岁之前；具有语言障碍、社会交往障碍和行为障碍。若全部满足则可诊断为典型的孤独症，若只满足一部分，则可能为轻度的、边缘性的孤独症或者其它障碍性疾病。但是通过观察儿童的行为表现来判断儿童是否患病，有失客观性和可靠性。
[0003]近些年来，非侵入性神经影像技术包括脑电图(EEG)、磁共振(MRI)、脑磁图(MEG)等神经病理检测指标为孤独症相关脑结构及脑功能异常诊断提供依据。血液中的异常5
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羟色胺，褪黑激素，免疫细胞因子和淋巴细胞亚型等为也为孤独症的诊断研究提供相应生物标志物。尿液或血液中的特定生化指标也可反映出这些神经递质及其代谢产物的变化，例如神经递质与代谢产物的改变，可作为孤独症的生化易感性的筛查指标。但是，由于儿童孤独症患者个体间在病因学及表型上均存在很大的异质性，且血液、尿液成分复杂，这些寻找和建立早期预警特异性指标的应用推广非常有限。
[0004]儿童孤独症是基因和环境相互作用的结果，具有非常大的病症异质性，且发病机制非常复杂，单一指标不能代表这种复杂疾病的诊断，仅从单一方面或者单系统的研究往往难以对整体现象获得圆满解释，也不能充分阐明其病理机制。目前儿童孤独症临床上诊断的各项标准比较主观，并缺乏客观统一的评价方法且目前医学上没有简单明确的早期风险预警指标。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种儿童孤独症的预测模型的训练方法及其预测装置和应用。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了检测外泌体代谢物含量的试剂在制备用于预测儿童孤独症的产品中的应用，所述外泌体代谢物包括：二氢胸腺嘧啶、苯丙氨酸、尼克酰胺和D
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赤型新蝶呤中的至少一种。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供了一种用于预测儿童孤独症的试剂或试剂盒，其包括前述实施例所述的检测外泌体代谢物含量的试剂。
[0010]第三方面，本专利技术实施例提供了一种儿童孤独症的预测模型的训练方法，其包括：
获取训练样本的外泌体代谢物的含量及其对应的标注结果；其中，所述外泌体代谢物为前述实施例所述的外泌体代谢物，所述标注结果为代表样本儿童孤独症的患病风险和预后风险中的至少一种情况的标签；将所述训练样本的外泌体代谢物的含量输入预先构建的预测模型中，获得预测结果；所述预测模型为能够根据所述外泌体代谢物的含量预测样本儿童孤独症的患病风险和预后风险中的至少一种情况的机器学习模型；基于所述标注结果和所述预测结果对预先构建的预测模型进行参数更新。
[0011]第四方面，本专利技术实施例提供了一种儿童孤独症的预测装置，其包括获取模块和预测模块。获取模块，用于获取待测样本的外泌体代谢物的含量，所述外泌体代谢物为前述实施例所述的外泌体代谢物；预测模块，用于将获取的外泌体代谢物的含量输入前述实施例所述的训练方法训练好的预测模型中，获得预测结果。
[0012]第五方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现前述实施例所述的训练方法或儿童孤独症的预测方法；其中，所述预测方法包括：将待测样本的外泌体代谢物的含量输入前述实施例所述的训练方法训练好的预测模型中，获得预测结果；所述外泌体代谢物为前述实施例所述的外泌体代谢物。
[0013]第六方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例所述的训练方法或儿童孤独症的预测方法，所述预测方法为前述实施例所述的预测方法。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术实施例提供的外泌体代谢物能够作为具有诊断性能的生物标志物，用于儿童孤独症的诊断或辅助诊断，具有检测灵敏度高，特异性强等优势。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为血浆外泌体的鉴定结果；其中，A为纳米粒子跟踪分析(NTA)结果；B为透射电子显微镜结果；C为蛋白质印迹分析结果；
[0018]图2为儿童孤独症ASD组和健康正常组HC组的PLS
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DA模型得分散点图(左)及PLS
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DA模型的置换检验结果(右)；
[0019]图3为儿童孤独症组对正常组的差异代谢物筛选火山图(Volcano plot for group B vs A)；火山图中每个点代表一个代谢物，横坐标代表该组对比各物质的倍数变化(取以2为底的对数)，纵坐标表示学生t检验的P
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value(取以10为底的负对数)，散点大小代表PLS
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DA模型的VIP值，散点越大VIP值越大。散点颜色代表最终的筛选结果，显著上调的代谢物以灰色色表示，显著下调的代谢物以蓝色表示，非显著差异的代谢物为灰色；
[0020]图4为血浆外泌体的单个差异代谢物预测的ROC曲线；
[0021]图5为血浆中外泌体的四种代谢物组合诊断的ROC曲线。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0023]外泌体是大小约为50～150nmin的细胞外囊泡，通过将装载的内容物包括小RNA、蛋白质、代谢物、核酸和脂质作为一种旁分泌信号传导到局部靶细胞，或通过循环系统远距离传递给其它细胞或组织，并导致受体细胞表型的变化。体液循环系统的富含丰富的外泌体作为细胞间信号传导的重要调节媒介参与通过不同的生理病理过程。
[0024]本专利技术从儿童孤独症患者血浆中分离获得外泌体，利用高效色谱—质谱联用平台定量功能，通过离子检测对外泌体所包裹代谢成分的结构预测功能以及高分辨质谱的结构鉴定功能，筛选获得了适用于筛查儿童孤独症特异的代谢组学生物标志物，应用于儿童孤独症，具有较好的灵敏度和准确性。
[0025]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测外泌体代谢物含量的试剂在制备用于预测儿童孤独症的产品中的应用，其特征在于，所述外泌体代谢物包括：二氢胸腺嘧啶、苯丙氨酸、尼克酰胺和D
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赤型新蝶呤中的至少一种。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述外泌体代谢物还包括：α
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葡萄糖、β
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葡萄糖、肌苷、甘油磷酸胆碱、谷氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、天冬酰胺、肌氨酸、赖氨酸、极低密度脂蛋白和己二酸中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述产品包括：试剂、试剂盒和预测模型中的任意一种。4.一种用于预测儿童孤独症的试剂或试剂盒，其特征在于，其包括：权利要求1～3任一项所述的检测外泌体代谢物含量的试剂；优选地，所述试剂或试剂盒还包括：外泌体分离试剂和/或外泌体代谢物提取试剂。5.一种儿童孤独症的预测模型的训练方法，其特征在于，其包括：获取训练样本的外泌体代谢物的含量及其对应的标注结果；其中，所述外泌体代谢物为权利要求1或2所述的外泌体代谢物，所述标注结果为代表样本儿童孤独症的有诊断价值的标志物患病风险和预后风险中的至少一种情况的标签；将所述训练样本的外泌体代谢物的含量输入预先构建的预测模型中，获得预测结果；所述预测模型为能够根据所述外泌体代谢物的含量预测样本儿童孤独症的患病风险和预后风险中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宇杰，卢建平，王建红，刘剑波，李俊畅，曾环思，
申请(专利权)人：深圳市康宁医院，
类型：发明
国别省市：