脓毒症凝血相关预后标志基因及其在制备脓毒症预后预测诊断产品中的应用制造技术

本发明专利技术公开了脓毒症凝血相关预后标志基因及其在制备脓毒症预后预测诊断产品中的应用，属于生物技术领域。所述脓毒症凝血相关预后标志基因由WFDC1、FGFBP2、CX3CR1、GIMAP4、ELANE和DEFA4组成，基于这6种脓毒症凝血相关预后标志基因本发明专利技术还建立了预后评分系统(脓毒症预后风险预测模型)，时间依赖性ROC曲线及多变量Cox回归分析显示本发明专利技术所开发的6种基因预后评分系统对总生存率(OS)的判别能力优于其他临床因素(年龄、性别)，且3周曲线下面积不劣于其在1或2周的面积，说明本预测评分系统对脓毒症患者预后有持久且较独立的判别力。对脓毒症患者预后有持久且较独立的判别力。对脓毒症患者预后有持久且较独立的判别力。

【技术实现步骤摘要】
脓毒症凝血相关预后标志基因及其在制备脓毒症预后预测诊断产品中的应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种脓毒症凝血相关的预后标志基因及其在制备脓毒症预后预测诊断产品中的应用。

技术介绍

[0002]脓毒症是一种危及生命的疾病，是由宿主系统性炎症反应引起的多器官功能障碍综合征，常伴有高发病率和高死亡风险。其机制涉及病原微生物、全身炎症反应、能量代谢异常、免疫抑制、多靶器官等多个方面。据统计，全球每年有超过4500万人罹患脓毒症，病死率高达16.7％
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33.3％。尽管我们在抗感染治疗、液体复苏、多器官支持等医疗技术方面取得了显著的进步，但这并不能改变脓毒症患者的恶性进展和患者大概率死亡的事实。
[0003]脓毒症诱导的凝血病(SIC)独特的特征是凝血激活伴纤溶过度抑制，被公认为是脓毒症严重程度和病死率的独立指标。脓毒症患者最初更容易通过外源性激活途径、抗凝途径抑制和细胞因子诱导的凝血扩增表现出促血栓状态。随着过量凝血因子的累积消耗和弥散性血管内凝血(DIC)的建立，在后期反而会出现反常的出血特征。抗凝或抗血栓预防性治疗似乎有益于脓毒症患者，例如血栓调节蛋白(TM)是一种内皮抗凝辅助因子，可阻止促炎细胞因子的活性，并已被推荐作为脓毒症和SIC患者的保护性治疗。基于最近发布的Surviving Sepsis Campaign指南，低分子肝素药物抗血栓预防治疗强烈推荐给脓毒症或感染性休克患者。此外，在最新的日本Surviving Sepsis Campaign指南中，也推荐使用抗凝药物治疗脓毒症相关的DIC。多项临床试验和大型观察性研究报道，血栓形成是COVID
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19住院患者常见且致命的并发症。因此，专家共识和治疗指南也强烈推荐使用抗血栓预防治疗预防。然而，并不是所有的患者都能从抗凝药物中获益。Vincent JL等人在一项III期随机对照试验，并未发现TM对于SIC患者有益。。一些接受血栓预防治疗的COVID
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19患者死于致命出血，如气道出血，胃肠道出血或胸部出血，这表明脓毒症患者可能处于不同的凝血状态。。
[0004]认识到我们正在研究和治疗一种综合征，而不是一种独特的特定疾病，这是研究和改善临床问题的一部分，精准医学在脓毒症领域是迫切期待的，换句话说，在基因组学水平上的准确诊断和治疗对未来的临床实践是必要的。但目前尚无一组可对脓毒症预后及治疗反应性进行预测的凝血相关基因。因此，需要开发一组脓毒症预后标志凝血相关的脓毒症预后风险预测系统，用于评估预后和指导治疗，满足当前临床需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一组脓毒症凝血相关预后标志基因及其在制备脓毒症预后预测诊断产品中的应用，可用以评估脓毒症预后并指导选择治疗方案。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面，提供了一组脓毒症凝血相关预后标志基因，所述脓毒症凝血相
关预后标志基因由WFDC1、FGFBP2、CX3CR1、GIMAP4、ELANE和DEFA4组成。
[0008]本专利技术的第二方面，提供了一种脓毒症凝血相关预后标志基因的表达水平测定产品，包括检测所述6种脓毒症凝血相关预后标志基因在脓毒症外周血中的mRNA表达水平的产品。
[0009]进一步地，所述产品包括：检测所述脓毒症凝血相关预后标志基因的探针和引物。该探针能够通过分子杂交与目标基因序列结合产生杂交信号，该引物能够通过基于PCR的技术对目标基因进行扩增。
[0010]本专利技术中的样本为脓毒症患者的外周血，由外周血液样本分离出白细胞中的mRNA或DNA，测定6种脓毒症凝血相关预后标志基因的表达水平，然后通过计算预后评分来预测病人的临床结果。上述6种基因为WFDC1、FGFBP2、CX3CR1、GIMAP4、ELANE和DEFA4。
[0011]本专利技术的第三方面，提供了一组所述的脓毒症凝血相关预后标志基因、所述的脓毒症凝血相关标志基因的表达水平测定产品在建立预测脓毒症预后风险的模型中的应用。
[0012]本专利技术的第四方面，提供了一种脓毒症预后风险预测模型，所述预测模型的计算公式如下：
[0013][0014]所述基因i为所述脓毒症凝血相关预后标志基因：WFDC1、FGFBP2、CX3CR1、GIMAP4、ELANE和DEFA4。评分越高患者的死亡风险越大，评分越高患者高凝状态的风险也越大。
[0015]所述基因i的表达水平为所述脓毒症凝血相关预后标志基因的mRNA表达水平。
[0016]所述基因i的系数为将所述脓毒症凝血相关预后标志基因的mRNA表达水平进行COX多因素回归分析后获得。
[0017]由于不同的样本，不同的检测手段所获得的各基因的mRNA表达水平不同，因此所测得的基因i的系数会有所不同。
[0018]进一步地，所述脓毒症凝血相关预后标志基因的mRNA表达水平的测定方法包括PCR、基因芯片、二代高通量测序等中的任意一种或至少两种的组合。
[0019]本专利技术的第五方面，提供了一种所述的预测模型在制备预测脓毒症风险产品中的应用，所述预测模型的输入变量为所述的脓毒症凝血相关预后标志基因的mRNA水平，通过计算即可获得脓毒症风险的预测分值。
[0020]本专利技术的第六方面，提供了一种脓毒症预后风险预测系统，所述系统包括：处理器和存储器；所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使用以下步骤：将脓毒症凝血相关预后标志基因的mRNA表达水平输入所述预测模型中，获得脓毒症预后风险预测分值。
[0021]本专利技术的第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使用以下步骤：将脓毒症凝血相关预后标志基因的mRNA的表达水平输入如所述预测模型中，经过计算获得脓毒症预后风险预测分值。
[0022]本专利技术的第八方面，提供了一种脓毒症预后预测诊断产品，包括：
[0023]脓毒症凝血相关预后标志基因的mRNA水平测定产品；
[0024]和所述的脓毒症预后风险预测系统或所述的计算机可读存储介质。
[0025]本专利技术至少具有如下优点和有益效果：本专利技术选取迄今为止全面且无偏见的脓毒症全基因组数据，采用了一种多步骤生物信息学策略，开发了一组脓毒症凝血相关预后标
志基因。时间依赖性ROC曲线及多变量Cox回归分析显示本专利技术开发的6
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基因预后评分系统对总生存率(OS)的判别能力明显优于其他临床因素(如年龄、性别)，且在3周的曲线下面积不劣于其在1或2周的面积，说明本预后评分系统对脓毒症预后有独立且较持久的判别力。此系统可用于辅助预测脓毒症患者对治疗干预的反应，判断患者是否从抗炎、抗感染、免疫或其他治疗中获益，进行治疗方案选择，避免过度医疗，达到个体化医疗的目的。
附图说明
[0026]图1：脓毒症中与凝血病相关的差异表达基因。(A)将脓毒症患者和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脓毒症凝血相关预后标志基因，其特征在于：所述脓毒症凝血相关预后标志基因由WFDC1、FGFBP2、CX3CR1、GIMAP4、ELANE和DEFA4 6个基因组成。2.一种脓毒症凝血相关预后标志基因的表达水平测定产品，其特征在于：包括检测权利要求1中所述6种基因mRNA表达水平的产品。3.根据权利要求2所述的脓毒症凝血相关预后标志基因的表达水平测定产品，其特征在于：所述产品包括：检测权利要求1中所述6种基因的探针和引物。4.一种权利要求1所述的标志基因、权利要求2
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3所述的测定产品在建立预测脓毒症预后风险预测系统以及制备脓毒症预后预测诊断产品中的应用。5.一种脓毒症预后风险预测模型，其特征在于，所述预测模型的计算公式如下：所述基因i为权利要求1中所述脓毒症凝血相关预后标志基因：WFDC1、FGFBP2、CX3CR1、GIMAP4、ELANE和DEFA4；所述基因i的表达水平为所述基因的mRNA表达水平；所述基因i的系数为将所述基因的mRNA表达水平进行COX多因素回归分析后获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志勇，孙中毅，李一鸣，锁进猛，胡畅，
申请(专利权)人：武汉大学中南医院，
类型：发明
国别省市：